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Ventil mit Filter für Flüssigkeitsleitungen.
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Die Erfindung bezieht sich auf Ventile und betrifft solche Ventile,
die mit Filtern versehen sind, durch die die durch das Ventil fließende Flüssigkeit
gereinigt wird.
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Ventile dieser allgemeinen Art sind bereits bekannt. Die üblichen
KonstruJctionen sind gewöhnlich von rohrförmiger oder zylindrischer Gestalt in Form
einer perforierten Zylinderwand oder eines zylindrischen Maschengitters o.dgl. Dabei
sind die Filter üblicherweise #erart angeordnet, daß die durch das Ventil fließende
Flüssigkeit auch durch das Filter fließen muß, so daß sie dabei gefiltert wird.
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Einer der schwerwiegendsten Nachteile dieser üblichen Anordnung gen
besteht jedoch darin, daß die ausgefilterten Verunreinigungen sich auf dem Filter
ansammeln und einen allmählich zunehmenden IZJiderstand gegen den Flüssigkeitsstrom
bilden, so daß es natürlich von Zeit zu Zeit erforderlich ist, das Filter zu entfernen
und zu reinigen, damit man es wieder an Ort und Stelle bringen kann, um die Funktion
des Ventils weiterzuführen0 Dies hat zur Folge, daß häufige Unterbrechungen im Betrieb
des Ventils erforderlich werden, damit man das Filter entfernen und reinigen kann.
Zwischen diesen Unterbrechungen erfolgt eine unerwünscht
Änliäufung
von ausgefilterten Verunreinigungen, die 1-mittelbar im Weg des Flüssigkeitsstromes
liegt und einen Strömungsaziderstand verursacht, der in hohem Maße die Wirksamkeit
des Ventiles herabsetzt.
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Dementsprechend geht es be#i der vorliegenden Erfindung vor allem
darum, eine Ventilanordnung zu schaffen, die diese Nachteile vermeidet.
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In Sonderheit betrifft die Erfindung die Schaffung einer y teranordnung
für ein Ventil, die dem Ventil gestattet, eine lange Zeitspanne hindurch zu arbeiten,
ohne daß es erforderlich wäre, Betriebsunterbrechungen zum Zweck der Reinigung des
y ters mit der Häufigkeit vorzunehmen, wie sie bei den üblichen Anordnungen derzeit
noch erforderlich ist.
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Erfindungsgemäß wird damit eine mit Filter versehene Ventilanordnung
geschaffen, die es ermöglicht, eine sehr viel längere Zeitspanne mit einem hohen
Wirkungsgrad zu arbeiten, als dies bei den bisher üblichen Konstruktionen möglich
war.
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Es geht bei der vorliegenden Erfindung auch darum, bei einer Konstruktion
des genannten Typs eine Anordnung zu treffen, die es möglich macht, die ausgefilterten
Verunreinigungen aus dem Ventil zu entfernen, ohne das Filter selbst herauszunehmen,
so daß es in einer raschen und höchst bequemen Weise möglich ist, mit einer nur
sehr geringen Betriebsunterbrechung ausgefilter tes Material aus dem Ventil zu entfernen.
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Mit der Erfindung wird auch angestrebt, bei einer solchen Anordnung
die Möglichkeit zu schaffen, das gesamte Filter sehr rasch zu entfernen, wenn dies
erforderlich ist, und es in einer außerordentlich schnellen und bequemen Weise wieder
einzusetzen.
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Erfindungsgemäß weist die Ventilanordnung dazu ein langgestrecktes
Rohrteil mit entgegengesetzten Einlaß- und Auslaßenden
auf, das
für eine durch das Rohrteil fließende Flüssigkeit einen vorgegebenen Durchflußweg
bietet. Im Rohrteil, zwischen seinen entgegengesetzten Enden, ist ein Ventilsitz
angeordnet, der den Weg der Flüssigkeit umgibt. Mit dem Ventilsitz steht ein Ventilkörper
in Verbindung, der mit einem Betätigungselement verbunden ist, das dazu dient, den
Ventilkörper in eine Schließstellung mit dem Ventilsitz zu bringen und von diesem
wieder abzuheben, so daß auf diese Weise der Durchfluß der Flüssigkeit gesteuert
werden kann0 Durch das Innere des Rohrteiles erstreckt sich ein Filter zum Filtern
der hindurchfließenden Flüssigkeit, das eine stromaufwärts gerichtete Fläche besitzt,
gegen die die Flüssigkeit anströmt, und eine stromabwärts gerichtete Fläche, von
der die Flüssigkeit nach dem iurchgang durch das Filter abströmt. Dieses Filter
ist ebenfalls zwischen den entgegengesetzten Enden des Rohrteiles angeordnet.
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Das Rohrteil trägt außerdem ein Gehäuse, das mit dem Inneren des Rohrteiles
in Verbindung steht und einen inneren Sammelraum besitzt, der mit der stromaufwärts
gerichteten Fläche des Filters in Verbindung steht, sich jedoch bis unterhalb dieser
Fläche erstreckt, so daß ausgefilterte Verunreinigungen, die sich an der stromaufwärts
weisenden Fläche des Filters ablagern, von dieser in den Sammelraum fallen. Dort
werden sie außerhalb des Weges der Flüssigkeitsströmung, wie er durch das Rohrteil
bestimmt ist, gesammelt.
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Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung erläutert, die
einen iängsschiiitt durch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, der in eine
Ebene gelegt ist, die die Achse des Ventiles enthält, Die dargestellte Ventilanordnung
10 umfaßt ein langgestrecktes Rohrteil 12 mit einem Einlaßende 14 und einem Auslaßende
16.
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Sowohl am Einlaß- als auch am Auslaßende ist das Robrteil 12 mit Flanschen
versehen, durch die die Möglichkeit geschaffen ist, das Ventil 10 mit einer Rohrleitung
zu verbinden, durch die ein Flutdy also etwa eine Slüssigkeit, fließt0 Die Flansche
18
und 20 am Einlaßende 14 und am Auslaßende 16 liegen in Vertikalebenen, während das
Rohrteil 12 selbst im wesentlichen horizontal angeordnet ist, so daß auf diese Weise
das Rohrteil 12 einen horizontalen Strömungsweg für die elüssigkei-t bildet, wie
er durch die Pfeile der Zeichnungen angezeigt ist0 Es ist aber auch möglich, die
Flansche 18 und 20 in Horizontalebenen mit dem Einlaß 14 über dem Auslaß 16 anzuordnen,
so daß die Flüssigkeit nach unten strömt.
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Im Inneren des Rohrteiles 12, zwischen dem Einlaßende 14 und dem Auslaßende
16, befindet sich ein kreisförmiger Ventilsitz 22, der den Strömungsweg umgibt.
Mit dem Ventil#itz 22 steht ein Ventilkörper 24 in Verbindung, der seinerseits mit
einem Betätigungselement 26 in funktioneller Verbindung steht, mit dessen Hilfe
man den Ventilkörper in die und aus der in der Zeichnung dargestellten Schließstellung
bringen kann, so daß es möglich ist, den Flüssigkeitsstrom zu steuern. In der in
der Zeichnung mit durchgehenden Linien dargestellten geschlossenen Stellung ist
der Flüssigkeitsstrom unterbrochen. Das Betätigungs element 26 kann jedoch den Ventilkörper
24 in die mit gestrichelten Linien dargestellte Stellung bringen, in der das Ventil
offen ist und eine bestimmte Durchflußmenge gestattet.
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Das Betätigungselement 26 besitzt die Form eines Drehechaftes 28 mit
einem oberen Ende 30, das drehbar in einer im Ventilkörper 24 angeordneten Bohrung
liegt und durch einen Ring 32 gehalten wird, so daß sich der Schaft 28 in Bezug
auf den Ventilkörper drehen kann, während der Ventilkörper 24 und der Schaft 28
zueinander axial jedoch nicht bewegbar sind.
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Der Ventilsitz 22 bildet einen Teil eines Armkreuzes 34, das ein Gewinde
36 aufweist, mit dem es in einem entsprechenden Gewinde im Rohrteil 12 eingeschraubt
ist. Im Gebiet des Gewindes 36 und des Ventilsitzes 22 ist das Armkreuz 54 rund.
An seinem oberen Ende trägt das Armkreuz 34 ein Pzar Kreuzbügel 38,
die
an ihren inneren Enden eine Manschette 40 haltern, durch die sich eine langgestreckte
Ventilstange 42 gleitend erstreckt, die in einem Stuck mit dem Ventilkörper 24 ausgebildet
ist.
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Gegenüber den Kreuzbügeln 38 weist das Armkreuz 34 zwei Joche 44 auf,
die an dem kreisrunden Teil des Armkreuzes 34 angeformt sind, das den Ventilsitz
22 bildet. Diese Joche 44 tragen eine Manschette 46, die am unteren Ende des Armkreuzes
angebracht ist und ein Innengewinde aufweist, das mit dem Gewinde $8 des Drehschaftes
28 in Eingriff steht. Wenn somit der Drehschaft 28 gedreht wird, bewegt er sich
bezüglich des Arinkreuzes 34 axial als Folge der Gewindeverbindung an der Manschette
46, und der Ventilkörper 24 wird auf diese Weise zur Steuerung des Flüssigkeitsstromes
axial bewegt.
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Einstückig mit dem Rohrteil 12 ist ein langgestrecktes, im wesentlichen
zylindrisches Gehäuse 50 ausgebildet, das sich vom Rohrteil im wesentlichen nach
unten erstreckt und dabei mit dem Weg des Flüssigkeitsstromes einen Winkel von etwa
450 in Richtung stromabwarts einschließt, wie dies in der Zeichnung dargestellt
ist. Dieses rohrförmige Gehäuse 50 trägt an seinem unteren Ende eine Abschlußwand
52, die durch Schrauben 54 an einem Flansch 56 an unteren Ende des Gehäuses 50 befestigt
ist.
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Die Abschlußwand 52 des Gehäuses 50 weist eine Mittenöffnung auf,
durch die der irehschaft 28 des Betätigungselementes 26 läuft. Ein an der Abschlußwand
52 befindlicher Dichtungsring 58 umgibt den Drehschaft 28. Unten, jenseits der Abschlußwand
52 ist mit den Drehschaft 28 eine Handhabe 60 fest verbunden, so daß eine Bedienungsperson
den Drehschaft 28 drehen kann, #um das Ventil zu verstellen. Wenn sich die Handhabe
60 in der in der Abb. mit gestrichelten Linien gezeigten Stellung befindet, nimmt
der Ventilkörper 24 die damit korrespondierende, ebenfalls gestrichelt angedeutete
Position ein, während dann, wenn sich die Handhabe 60 in der mit durchgehenden Linien
dargestellten Position befindet, der Ventilkörper in der dargestellten geschlossenen
Stellung liegt.
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Im Inneren des Rohrteiles 12, quer über dem Weg des Flüssiffl keitsstromes,
ist ein Filter 62 angebracht, das im dargestellten Beispiel die Form eines länglichen
Zylinders mit Perforationen hat, das aber auch aus einem Maschengitter, das die
gezeigte zylindrische Form besitzt, bestehen kann. Dieses Filter 62 erstreckt sich
durch das Innere des Rohrteiles und besitzt eine stromaufwärts gerichtete Fläche
64, gegen die die Plüss gkeit anströmt, und eine stromabwärts gerichtete Fläche
66, von der die Flüssigkeit abströmt, nachdem sie durch das Filter gegangen isto
Auf diese Weise wird jede aus der Flüssigkeit durch das Filter ausgefilterte Verunreinigung
zuerst an der nach stromaufwärts gerichteten Fläche 64 abgelagert. Der untere Teil
des Gehäuses 50, der mit dem Inneren des Rohrteiles 12 in Verbindung steht, bildet
einen Sammelraum 68, in den das aus der Flüssigkeit durch das Filter ausgefilterte
Material unter dem Einfluß der Schwerkraft hinuntersinken kann0 Dieser Sammelraum
68 steht nicht nur mit der stromaufwärts weisenden Fläche 64 des Filters in Verbindung,
sondern erstreckt sich auch bis in eine lage unterhalb der stromaufwärts weisenden
Fläche 64. Damit ist die Anordnung derart, daß, wenn an der stromaufwärts weisenden
Fläche 64 sich Material ansammelt, dasselbe nach und nach in den Sammelraum 68 hinunterfließt,
so daß eine unerwunschte starke Anhäufung von ausgefiltertem Material am Filter
62 vermieden wird. Auf diese Weise kann das Filter 62 eine laii ge Zeitspanne hindurch
betrieben werden und mit einer hohen -Mirb sainkeit, sowohl in Bezug auf seine Filtereigenschaften
als auch im Hinblick darauf, daß es keinen unerwünschten Strömungswiderstand für
die Plussigkeit bietet0 Die Abschlußwand 52 trägt# einen herausnehmbaren Stöpsel
70, den man von Zeit zu Zeit entfernen kann, um dem Sammelraum 68 einen Ausgang
zu schaffen, so daß angesammeltes Material ohne Entfernung des Filters 62 aus diesem
herausgenommen werden kann0 So kann man nach einer ziemlich langen Zeitspanne den
Flüssigkeitsstrom unterbrechen, um den Stöpsel zu entfernen und mit oder
ohne
Rückströmung das Material auszuräumen, das sich in dem Sammelraum 68 angesammelt
hat. Dann wird der Stöpsel 70 wieder eingesetzt und der Betrieb kann weitergeheno
Der Stöpsel 70 kann aber auch entfernt werden, während das Ventil geöffnet ist,
um Verunreinigungen unter Flüssigkeitsdruck herauszuspülen.
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Das Filter 62 ist von zylindrischer Form und besitzt ein oberes offenes
Ende, das den Ventilsitz 22 umgibt und mit diesem koaxial ist. Dieses obere offene
Ende wird zwischen dem Armkreuz 34 und einer kreisförmigen oberen Fläche gehalten,
die im Inneren des Gehäuses 50 ausgebildet ist, wobei diese Fläche eine Schulter
bildet, an die eine entsprechende Schulter des Armkreuzes 34 anliegt. Der Ventilkörper
24 selbst wird vom X ter 62 umgeben und sowohl die Joche 44 als auch#die Gewindemanschette
46 und der Drehschaft 28 erstrecken sich entlang dem Inneren des zylindrischen Filters
62, wobei der Ventilkörper und der Schaft koaxial in Bezug auf das zylindrische
Filter 62 angeordnet sind.
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Darüberhinaus ist die Abschlußwand 52 des Gehäuses 50 mit einer Schulter
versehen, die das Filter 62. an dessen unterem offenem Ende stützt, so daß, wenn
immer es gewünscht wird, das Filter 62 zu entfernen, es nur erforderlich ist, nach
Unterbrechung des Flusses durch das Ventil die Handhabe 60 und die Ab-Abschlußwand
52 zu entfernen. Durch diese einfachen Handgriffe wird es möglich, unverzüglich
Zugang zum Filter 62 zu schaffen, um es aus dem Inneren des Gehäuses 50 zu entfernen
und es entweder durch ein neues Filter zu ersetzen oder zu reinigen und wieder an
Ort und Stelle zu bringen. Durch einfaches Wiederanbringen der Abschlußwand 52 und
der Handhabe 60 werden diese ?eile wieder in Betriebsstellung gebracht.
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Es ist außerdem zu bemerken, daß, wenn man die Handhabe 60 dreht,
um durch Drehung des Schaftes 28 den Ventilkörp-er in seine Schließstellung zu bringen,
das Armkreuz 34 mit dem Rohrteil 12 verbunden bleiben kann und das Strömen von Flüssigkeit
durch
den Ventilsitz 22 und darüber hinaus verhütet wird. Wenn der Ventilkörper 24 in
seiner Schließstellung liegt ist es daher möglich, die Handhabe 60 und die Abschlußwand
52 zu entfernen, so daBdaS Filter in der beschriebenen Weise herausgenommen und
wieder eingesetzt werden kann. Daher wird es unnötit, ein eigenes Ventil stromaufwärts
vom erfindungsgemäßen Ventil zu betätigen, um den Durchfluß der Flüssigkeit abzusperren,
wenn man einen Zugang zum Filter-schaffen will, Dadurch, daß Gehäuse und Filter
in ihrer Gesamtheit stromabwärts vom Ventilsitz 22 liegen, besteht die Möglichkeit,
den Flüssigkeitsfluß in das Gehäuse zu unterbrechen, wenn man entweder zum Sammelraum
68 oder zum Filter 62 selbst Zugang schaffen möchte. Da sich das Gehäuse bis zu
einem Punkt unterhalb der Fläche 64 erstreckt, kann das ausgefilterte Material in
dem Sammelraum 68 außerhalb des Strömungsweges angesammelt werden, damit eine hohe
Wirksamkeit des Flüssigkeitsstromes ohne kontinuierliche Zunahme eines Strömungswiderstandes
aufrechterhalten werden kanne Da das ausgefilterte Material anfänglich an der stromaufwärts
weisenden Fläche 64 des Filters 62 angesammelt wird, nachdem der Flüssigkeitsstrom
durch das Filter in dessen oberes offenes Ende fließt, ist es auch möglich, von
Zeit zu Zeit einfach den Strom der Flüssigkeit umzukehren, um das angesammelte Material
von der Oberfläche 64 wegzuwaschen und in den Sammelraum 68 zu spülen, so daß durch
diese einfache Betätigung der Betrieb sogar für eine noch längere Zeit aufrechterhalten
werden kann0