DE1444366A1

DE1444366A1 - Sprudelboden mit Gasdurchlaessen von variablem Querschnitt

Info

Publication number: DE1444366A1
Application number: DE19631444366
Authority: DE
Inventors: T Sant Willem Van
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1962-03-16
Filing date: 1963-03-14
Publication date: 1968-11-28
Also published as: NL136755C; BE629604A; US3210056A; DE1444366C3; FR1350501A; GB1018924A; NL276015A; DE1444366B2

Description

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Beschreibung zu der Patentanmeldung

SHELL IFTBRNATIOMLE RESEARCH IaAATSOHAPPIJ N.V. ,

Haag, Niederlande

betreffend
oprudelboden mit Gaadurchlässan von variablem Querschnitt

Die Erfindung bezieht sich auf einen Perl- oder Sprudelboden mit Gasdurchlässen von variablem Querschnitt, in die Ventilorgane eingebaut sind, welche sich oberhalb der Durchlässe befinden} hierbei trägt jedes Ventilorgan ein Führunysorgan, das aus Elementen besteht, welche nach unten durch die zugehörige Öffnung des Bodens ragen und über den Umfang der Öffnung verteilt sind; jedes dieser Elemente ist am unteren Ende oder in dessen Nähe mit einem Anschlag versehen, der zur Anlage an der Unterseite des Bodens kommt, wenn sich das Ventilorgan nach oben bewegt.

Sprudelböden dieser Art sind bereits bekannt, z.B. aus dem britischen Patent 843 280, dem belgischen Patent 588 502 und dem französischen Patent 1 264 434.

Die Elemente, welche zusammen das Führungsorgan bilden, können aus mit dem Ventilorgan verschweißten Metallstreifen bestehen. Ferner können die Elemente mit dem Ventilorgan aus einem Ütück bestehen} in diesem Falle wird das Ventilorgan zusammen

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mit den Führungselementen aus einer Platte ausgestanzt, und die Führungselemente werden dann nach unten umgebogen. Fern kann man die Führungselemente aus dem innersten Teil des Veritilorgans ausstanzen, so daß das Ventilorgan mit einer Öffnung versehen wird. Weiterhin können sich die Führungselemente an der Außenseite des Ventilorgans befinden, bevor sie nach unten umgebogen werden, so daß keine Öffnung in dem Ventilorgan entsteht. Diese Konstruktionen sind in den vorstehend erwähnten Patentschriften beschrieben, und gemäß diesen Patentschriften werden die Ventilorgane in allen Fällen in ihrer tiefsten Stellung durch die Oberseite des Sprudelbodens abgestützt.

Wenn die Ventilorgane in ihrer am weitesten geschlossenen Stellung längs ihres ganzen Umfangs an der Oberfläche des Sprudelbodens anliegen, wobei die zugehörige Öffnung des Bodens in vielen Fällen vollständig verschlossen wird, ergeben sich verschiedene Nachteile. Erstens besteht die Gefahr, daß die Ventil— organe an dem Boden haften, und dies kann zu Betriebsstörungen führen. Zweitens wird die Öffntang in dem Boden vollständig geschlossen, d.h. es verbleibt kein Mindestquerschnitt des Durchlasses, wenn das Ventilorgan nicht selbst mit öffnungen versehen ist. Der Vorteil des Vorhandenseins eines Mindestdurchlaßquerschnitts besteht darin, daß sich bei geringer Belastung des i&rudelbodens ein höherer Wirkungsgrad erzielen läßt als in Fällen, in denen die Bodenöffnungen durch die Ventile vollständig verschlossen werden. Ein solcher Mindestquerschnitt läßt sich z.B. auf einfach Weise bei den Konstruktionen nach dem französischen Patent 1^; 264 4-354 dadurch erzielen, daß man an der Unterseite des Ventilorgans mehrere Haltemittel vorsieht. Bei der

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am weitesten geschlossenen Stellung des Ventils berührt außerdem das Ventil die Oberfläche des Bodens nur an einigen Punkten.

Die vorliegende Erfindung sieht nunmehr einen Sprudelboden mit variablen Gasdurchlässen vor, die mit Ventilen von verbesserter Konstruktion ausgerüstet sind, welche im Vergleich zu den bis jetzt bekannten Ventilkonstruktionen verschiedene Vorteile bieten.

Ein Sprudelboden der eingangs erwähnten Art ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Flächeninhalt der die Bodenöffnungen verschließenden Ventilorgane nicht größer ist als das 1,2-fache des Flächeninhalts bzw. des querschnitts der Bodenöffnungen, und daß bei der tiefsten Stellung die Ventilorgane durch !'eile der Führungsorgane unterstützt werden, die sich bei dieser Stellung ihrerseits auf der Oberseite des Bodens abstützen.

Ein wichtiger Vorteil dieser Konstruktion besteht darin, daß wegen des geringen Unterschiedes zwischen dem Durchmesser des Ventilorgans und dem Durchmesser der Bodenöffnung die hochsteigenden Dämpfe die auf dem Boden vorhandene Flüssigkeitsschicht in einer Strömungsrichtung durchdringen können, die eine senkrechte Komponente aufweist; mit anderen Worten, die Dämpfe werden nicht mehr in eine waagerechte dichtung umgelenkt, bevor sie die Flüssigkeitsschicht durchdringen können, wie es bei den bekannten Ventilkonstruktionen der Fall ist, sondern sie können die Flüssigkeitsschicht unter einem Winkel zur Oberfläche des Bodens durchsetzen. Dies hat unter anderem zur Folge, daß die Leistung des Bodens erheblich erhöht wird, und außerdem zeigt es sich, daß der Wirkungsgrad des Bodens kaum nachteilig

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beeinflußt wird.

Ein zweiter Vorteil besteht darin, daß die Ventilorgane durch an ihnen befestigte Führungsorgane unterstützt werden, so daß bei der tiefsten Stellung der Ventile nur eine örtliche Berührung mit der Oberfläche des Bodens eintritt; außerdem ist hierbei immer noch ein Mindestquerschnitt der Ventilöffnung vorhanden, so daß die beiden Vorteile der Veritilkonstruktion nach dem weiter oben angeführten französischen Patent erhalten bleiben. Ein zusätzlicher Vorteil besteht darin, daß die eigentlichen Ventilorgane keinen besonderen Arbeitsgängen unterzogen zu werden brauchen, so daß sich eine billige Konstruktion ergibt .

Die Ventilorgane sind mit den zugehörigen iJodenöffiiungen vorzugsweise kongruent und bestehen aus dem Material, das aus dem Bodenblech beim Herstellen der Bodenöffnungen herausgestanzt wird. In diesem Falle entstehen praktisch keinerlei Kosten bei der Herstellung der Ventilorgane, denn das erforderliche Material fällt automatisch bei der Herstellung der Böden an.

Auch wenn die Ventilorgane größer sein müssen als die zugehörigen -Bodenöffnungen, ist es häufig möglich, sie mit geringen Kosten zu beschaffen, z.B. durch Verwendung von Abfallmaterial, das bei anderen Stanzarbeiten entsteht.

Es sei bemerkt, daß die Ventilorgane und die zugehörigen Bodenöffnungen grundsätzlich jede gewünschte Form erhalten können, daß jedoch in der Praxis in den meisten Fällen kreisrunde öffnungen mit kreisrunden Ventilorganen vorgesehen werden. In manchen Fällen kann man jedoch rechteckige oder quadratische

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Ventilorgane in Verbindung'mit entsprechenden Öffnung vorsehen.

Die Fiihrungsorgane bestehen vorzugsweise aus streifenfönnigem Material. Gemäß der Erfindung können sie teilweise oberhalb und teilweise unterhalb des Ventilorgans angeordnet sein und an dem Ventilorgan durch Herumbiegen um den Hand des Ventilorgans befestigt werden; wenn sich das Ventilorgan in seiner am weitesten geschlossenen Stellung befindet, stützt es sich an dem Boden dort ab, wo die Führungsorgane um den Band des Ventilorgans herumgebogen sind.

Bei einer weiteren Ausbildungsform der Erfindung werden die Ventilorgane in ihrer tiefsten Lage durch mehrere Anschläge oder Lippen unterstützt, die sich längs des streifenförmigen Materials und gegenüber den Ventilorganen nach außen erstrecken; diese Lippen werden dadurch erzeugt, daß man das streifenförmige Material mit einem Einschnitt versieht, der dort angebracht wird, wo derjenige Teil, welcher ein nach unten durch die Bodenöffnung ragendes Führungsorgan bildet, in denjenigen Teil übergeht, mittels dessen dsr Streifen an dem Ventilorgan befestigt ist.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Auslührungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 bis 5 zeigen mehrere Ausbildungsformen der Erfindung, wobei die Oberfläche des Spndelbodens mit 1, die Bodenöffnungen mit 2 und die Ventilorgane mit 3 bezeichnet sind. Die Ventilorgane sind mit Führun^sorganen 4 und 5 versehen, die jweils aus einem Metallstreifen 6 hergestellt sind.

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Bei der Ausbildungsform nach Fig. 1 sind die Führüngsorgane an dem Ventilorgan dadurch befestigt, daß Befestigungslippen, die aus dem streifenförmigen Material herausgeschnitten sind, um den Hand des Ventilorgans herumgebogen sind. In Fig· I sind die Befestigungslippen des Führungsorgans 4- mit 7 und 8 bezeichnet. Das Führungsorgan 4- umfaßt ferner Führungselemente 9 und 10, die an ihren unteren Enden Anschläge 11 und 12 tragen. Das Führungsorgan 5 ist ebenso ausgebildet wie das Führungsorgan 4, doch sind aus Gründen der Deutlichkeit in Fig. 1 keine weiteren Einzelheiten dargestellt.

Fig. 2 veranschaulicht die Herstellung eines Führungsorgans aus einem Metallstreifen 6, der an verschiedenen Stellen mit Iiängseinschnitten versehen wird. Man erkennt die Befestigungslippen 7 und 8, die um den Band des Ventilorgans herumgebogen werden, ferner die nach unten umgebogenen Führungselemente 9 und 10 sowie die Anschläge 11 und 12, die nach außen umgebogen werden.

Fig. 3 zeigt eine abgeänderte Ausbildungsform, bei der die -fc'ührungsorgane vollständig über die Oberseite des Ventilorgans hinweggreifen. Die Anschläge 13 und 14 für das Führungsorgan 4-entstehen dadurch, daß der Maaterialstreifen nahe seinen Enden nach außen umgebogen wird. Die Wahl der Form der Anschläge richtet sich nach der Art des verwendeten Materials; hierauf wird im folgenden näher eingegangen.

Bei der in Fig. 4- gezeigten Ausbildungsform sind die Führungsorgane vollständig auf der Unterseite des Ventilorgans angeordnet und darin in der Mitte befestigt, z.B. mitteln einer Punktschweißung 15. Das Ventilorgan hat den gleichen Durch-

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messer wie die Bodenöffnung, und es besteht aus dem aus dem Boden 1 herausgestanzten Material. Das Ventilorgan wird an der Oberseite des Bodens durch Traglippen 16 und 17 des Führungsorgans 4 und Traglippen 18 und 19 des Führungsorgans 5 unter-Btützt, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. Der Vorteil dieser Konstruktion besteht darin, daß man die Lenge der Traglippen beliebig wählen kann, so daß bei Ventilorganen von sehr kleinem •durchmesser nicht die Gefahr besteht, daß der Ventilkörper und das Führungsorgan während des Betriebs mindestens teilweise in die Bodenöffnung fällt oder sich darin verklemmt. Zwar ist in diesem Falle ein zusätzlicher Arbeitsgang (Schweißen oder Iiieten) erforderlich, doch wird dieser Nachteil durch die erzielten Vorteile ausgeglichen, denn dieses Befestigungsverfahren kann sich in manchen Fällen bei der Montage der Ventile als vorteilhaft erweisen.

Die Ventile lassen sich mit Hilfe verschiedener Verfahren in den Bodenöffnungen befestigen, wobei sich das angewendete Verfahren jeweils nach dem Material der Fvjlirungsorgane richtet. Eb ist besonders vorteilhaft, wenn es möglich ist, die Ventile in den Boden nur von einer Seite her einzubauen, z.B. nur von der Überseite aus, da sich hierbei eine erhebliche Verringerung der Liontagekosten ergibt.

Wenn die Führungsorgane aus einem nachgiebigen striefenförmigen Material bestehen, wie es in dem Patent (Patentanmeldung ) beschrieben ist, läßt sich das

Ventil auf einfache Weise von der Überseite aus einbauen, wenn die Anschläge eine geeignete Form besitzen, wie sie z.B. aus Fig. 1, 2 und 4 ersichtlich ist. Beim Einbauen des Ventils in

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den Boden werden die nachgiebigen Elemente mehr oder weniger durch die Anschläge geführt, so daß das Ventil praktisch automatisch gegenüber der Öffnung zentriert wird. Wenn die Anschläge die zugehörige Bodenöffnung passieren, kommen sie zuerst in Berührung mit dem -kand der Öffnung, so daß die nachgiebigen Elemente teilweise nach innen gedrückt werden. Sobald die Anschläge die Bodenöffnung passiert haben, federn die nachgiebigen Elemente in ihre ursprüngliche Stellung zurück, und die Anschläge halten dann das Ventil in seiner am weitesten geöffneten Stellung auf dem Boden, da sie nach Art von Widerhaken wirken.

Wenn die Führungsorgane aus flexiblem Material bestehen, ist es bei manchen Konstruktionen grundsätzlich möglich, die Führungsorgane mit Hilfe von geeigneten Zangen nach außen zu biegen, doch ergibt sich eine zweckmäßigere Lösung bei Ventilkonstruktionen der in Fig. 4 gezeigten Art. Es ist ohne Bedeutung, ob die Anschläge eine widerhakenähnliche Form haben (111 12), oder ob sie durch Umbiegen des s breifenförmigen Liaterials nach außen hergestellt werden (13» 14-)» denn wenn sich die Führungsorgane so umbiegen lassen, daß die Führungselemente mit den Anschlägen die Bodenöffnung passieren können, während sich die Traglippen nicht durch die öffnung hindurch bewegen lassen, ist es grundsätzlich möglich, die Führungselemente dadurch in ihre ursprüngliche ^£'orm zu bringen, daß man auf das Ventilorgan eine nach unten wirkende Kraft aufbringt.

In manchen Fällen braucht das Material für die Führungsorgane weder nachgiebig noch flexibel zu sein. In diesen Fällen kann man die Ventile immer noch von einer Seite des Bodens aus einbauen, wenn man in dem Boden nahe der zugehörigen Öffnung

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eine Aussparung vorsieht. Eine solche Konstruktion ist. z.B. in Fig. 5 gezeigt. Der Boden wird mit einer Aussparung 20 versehen, und in unmittelbarer Nähe der Aussparung wird ein Einschnitt angebracht, so daß eine Haltelippe 21 entsteht. Die Anschläge können dann den Boden über die Aussparung 20 passieren, und danach kann man die Lippe 21 nach innen biegen, so daß die die Aussparung bildende Öffnung blockiert wird. Fig. 5 zeigt als Beispiel zwei Aussparungen, wobei im einen Falle die Anordnung vor dem Einbauen des Ventils und im anderen Falle dieAnordnung nach dem Umbiegen der Lippe 21 dargestellt ist. Grundsätzlich genügt gewöhnlich die Verwendung einer einzigen Aussparung. Im übrigen zeigt Fig. 5 <ias Ventil nach . 4 in einem Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 4.

Der Querschnitt des Metallstreifens f»"r die Führungsorgane kann natürlich nach Belieben gewählt werden. Somit ergibt sich ein großer Spielraum bezüglich der Dicke der ü?raglippen, durch welche die Größe des Mindestdurchtrittsquerschnitts bestimmt wird, und die Länge der Führungsor^ane kann so gewählt werden, daß sich das gewünschte Gewicht ergibt, wenn man das Gewicht der Ventile nicht mehr frei wählen kann, da die Ventilorgane aus ausgestanzten Abfallstücken hergestellt werden. Die Hubhöhe der Ventile richtet sich offensichtlich nicht nach der Länge der Streifen, denn man kann die Anschläge jeweils an der gewünschten Stelle vorsehen.

Patentansprüche; 98 10/1175·

Claims

-10- 1Δ-25 5V PATENTANSPRÜCHE '

1. Sprudeltoden mit Qasdurchlässen von variablem Querschnitt, in die oberhalb der Durchlässe angeordnete Ventilorgane eingebaut sind, wobei jedes Ventilorgan ein Führungsorgan aufweist, das aus Elementen besteht, welche nach unten durch die zugehörige Bodenöffnung ragen und über den Umfang der Öffnung verteilt sind, und wobei jedes Element am unteren Ende oder in dessen Nähe mit einem Anschlag versehen ist, der beim Heben des Ventils zur Anlage an der Unterseite des Bodens kommt, dadurch gekennzeichnet , daß der Flächeninhalt der Ventilorgane, durch welche die Bodenöffnungen verschlossen werden, nicht mehr als das 1,2-fache der Querschnittsfläche der -^odenöffnungen beträgt, und daß die Ventilorgane in ihrer tiefsten Stellung durch Teile der Führungsorgane unterstützt werden, welche sich bei dieser Stellung auf der Oberseite des Bodens ahstützen.

2. Sprudelboden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Ventilorgane mit der entsprechenden Bodenplatte kongruent sind, wenn die Bodenöffnungen hergestellt werden.

3. Sprudelboden nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Ventilorgane jeweils aus einer flachen Scheibe bestehen, und daß die Dichtungsfläche der Ventilorgane und der Querschnitt der damit zusammenarbeitenden ■"odenöffnungen kreisrund ist»

4. Sprudelboden nach Anspruch 1 bis 5, bei dem die Führungsorgane aus streifenformigem Me.terial bestehen, dadurch ΰ e -

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kennzeichnet , daß die Führungsorgane teilweise oberhalb und teilweise unterhalb des Ventilorgans angeordnet und an ihm durch Herumbiegen der Führungsorgane um den Rand des Ventilorgans befestigt sind, wobei sich das Ventilorgan in seiner am weitesten geschlossenen Stellung an dem Boden dort abstützt, wo die Führungsorgane um den Hand des Ventilorgans herumgebogen sind.

5. Sprudelboden nach Anspruch 1 bis 4, bei dem die Führungsorgane aus streifenförmigem Material bestehen, dadurch gekennzeichnet , daß die Ventilorgane in ihrer tiefsten Stellung ourch mehrere Anschläge oder Lippen unterstützt werden, die längs des streifenförmigen Materials und gegenüber den Ventilorganen weiter außen angeordnet sind, wobei die Lippen dadurch entstanden sind, daß das streifenförmige Material dort mit einem Einschnitt "verseilen wurde, wo derjenige Teil, welcher ein sich nach unten durch die Bodenöffnung erstreckendes Führungselement bildet, in denjenigen Teil übergeht, mittels dessen der Streifen an dem Ventilorgan befestigt ist.

6. Ventil zur Verwendung in Verbindung mit Sprudelböden mit Gasdurchlässen von variablem querschnitt, gekennzeichnet durch ein Ventilorgan und ein Führungsorgan nach Anspruch 1 bis 5,

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