DE2548829A1

DE2548829A1 - Reinigungsvorrichtung fuer ein anzapfventil

Info

Publication number: DE2548829A1
Application number: DE19752548829
Authority: DE
Inventors: Fred E Strunk
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-10-29
Filing date: 1975-10-29
Publication date: 1977-05-05

Description

EIKENBERG 8c BRÜMMERSTEDT

PATENTANWÄLTE IN HANNOVER

Fred E. Strunk 281/6

Reinigungsvorrichtung für ein Anzapfventil

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung für ein in einer Hochdruckleitung angeordnetes Anzapfventil, die ohne Verminderung des Druckes in der Leitung betreibbar ist.

Anzapfventile werden in großem Umfang dazu benutzt, kleine Ströme aus großen Strömen oder großen, mit flüssigen oder gasförmigen Medien gefüllten Behältern abzuziehen. Beispiele für die Verwendung von Anzapf ventilen sind die Entfernung von Ablagerungen am Boden eines Reservoirs, die Entfernung von Wasser, vom Boden eines Benzintanks oder die Entnahme von Proben einer Verarbeitungsflüssigkeit, die durch eine Leitung mit großem Durchmesser strömt.

709818/0163

Anzapfventile sind im allgemeinen im Vergleich mit der Röhre oder dem Behälter, dem sie zugeordnet sind, sehr klein,, und sie verstopfen daher häufig. Beispielsweise werden Anzapfventile, die zur Entfernung von Ablagerungen vom Boden eines Speichertanks verwendet werden, leicht durch diese Ablagerungen verstopft, und Anzapfventile in Prozeßleitungen können durch Koks, Zunder oder feste Reaktionsprodukte verstopft werden. Wenn eine solche Verstopfung auftritt, muß entweder der gesamte Tank . geleert oder der Prozeß unterbrochen werden, um das Anzapfventil zu reinigen, oder es muß auf ein Anzapfventil zur Entfernung von Verunreinigungen oder zur Entnahme von Proben verzichtet werden.

Man hat in der Vergangenheit aber auch Anzapfventile gereinigt, ohne ein Verfahren zu unterbrechen oder einen Speicherbehälter zu entleeren. Anzapfventile sind vorzugsweise Durchlaßventile, so daß die Reinigung ohne Ausbau und Ersatz des Ventils bewirkt werden kann. Die Reinigung eines Durchlaßventils ist ; normalerweise mit einem sehr geringen Flüssigkeitsverlusi^verbinden. Wenn jedoch die Flüssigkeit"unter hohem Druck steht oder wenn sie extrem heiß, entflammbar oder korrosiv ist, dann kann auch . ein kleines vorübergehendes "Leck" nicht zugelassen werden. ; Außerdem kann bei der Reinigung des Ventils das die Verstopfung ■ bewirkende offensive Material in den Speicherbehälter oder die Prozeßleitung gelangen. In der US-PS 2 940 098 ist eine Anord- ; nung beschrieben, bei der ein kleines Leck in der Ventilreini- i gungsvorrichtung vorgesehen ist, um diese Stoffe von der Prozeßleitung fortzubewegen, jedoch ist die bekannte Vorrichtung auf j Systeme mit verhältnismäßig geringen Drücken und unschädlichen ^: Flüssigkeiten wie z.B. Trinkwasser beschränkt. ;

Anzapfventile sind häufig an unzugänglichen Stellen angebracht. Wenn die Anzapf ventile beispielsweise zur Entfernung von \ Ablagerungen oder schwereren Flüssigkeiten vom Boden eines Be- ; hälters dienen, dann müssen sie an der tiefsten Stelle des Be- ;

709818/0163

hälters angebracht werden. Bekannte Reinigungsvorrxchtungen für Anzapfventile, beispielsweise die in der erwähnten US-PS 2 940 098 beschriebene Vorrichtung, erfordern einen großen Spielraum und sind demzufolge schwierig einzubauen und auch schwierig in der Anwendung, wenn Anzapfventile an unzugänglichen Stellen gereinigt werden sollen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Reinigungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die auch bei hohen Drücken ohne Leckverluste während des Betriebes benutzt werden kann, und die auch bei an unzugänglichen Stellen angeordneten Anzapf ventilen eingesetzt werden kann.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Reinigungsvorrichtung ein Gehäuse aufweist, dessen eines Ende über Kupplungsmittel flüssigkeitsdicht an das Anzapfventil anschließbar ist, daß an dem Gehäuse eine Welle axial verschieblich und drehbar angeordnet ist, die sich von dem mit den Kupplungsmitteln verbundenen Ende des Gehäuses bis hinaus aus dessen anderem Ende erstreckt, daß an dem den Kupplungsmitteln benachbarten Ende der Welle ein Bohrer angebracht ist, der durch das aus dem Gehäuse herausragende Ende der Welle drehbar und hin- und herbewegbar ist, daß an das Gehäuse ein Entlüftungsventil zur wahlweisen Entlüftung des Gehäuseinnenraums angeschlossen ist, daß die Welle einen unnachgiebigen Schaftteil mit glatter Oberfläche aufweist, daß im Gehäuse eine Stopfbüchsendichtung angebracht ist, die den Schaftteil auf einem Teil seiner Länge umgibt und eine hochdruckfeste Dichtung zum Schaftteil bildet, aber die Axial- und Drehbewegung des Schaftteils zuläßt, daß die Länge des Schaftteils wenigstens gleich der Länge der Stopfbüchsendichtung und der Länge des Hubweges ist, daß die Welle und das Gehäuse mit einander gegenüberliegenden Schultern versehen sind, durch die die Verschiebung der Welle im Gehäuse

709818/0163

2548823

von dessen Kupplungsende weg begrenzt und ein Austreten des Schaftteils aus der Stopfbüchse verhindert wird, und daß die Schultern so ausgebildet und die Länge der Welle so bemessen ist, daß sich der Bohrer bei Berührung der Schultern im wesentlichen innerhalb des Gehäuses befindet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher, erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung teilweise geschnitten geschnitten dargestellt ist.

An einer Betätigungshandhabe 1 ist ein langer massiver Schaft 2 befestigt, der durch eine Stopfbüchsendichtung 3 verläuft. Die Stopfbüchsendichtung ist von üblicher Bauart und enthält eine für den vorliegenden Zweck ausgewählte Dichtung 4, ein Gehäuse 5 zur bündigen Aufnahme der Dichtung, eine Mutter 6, die über ein Gewinde in Eingriff mit dem Gehäuse 5 steht und bündig den Schaft 2 umgibt und einem Druckelement 7, das in das Gehäuse paßt und die Dichtung 4 zusammendrückt, wenn die Mutter 6 angezogen wird. Am anderen Ende des Gehäuses 5 ist ein Verschlußelement 8 vorgesehen, an dem sich die Dichtung abstützt, wenn sie durch das Druckelement 7 zusammengepreßt wird. Das Verschlußelement 8 enthält ebenfalls ein Gewindeloch 9 zur Aufnahme einer Ventilanordnung. Ferner kann das Verschlußelement 8 mit öffnungen 10 zur Aufnahme von Instrumenten für die Zustandsmessung, beispielsweise von Druckmessern, Thermometern oder ähnlichen Elementen versehen sein, falls die Verwendung solcher Element erwünscht oder nötig ist.

In das Verschlußelement 8 ist flüssigkeitsdicht eine Hülle 11 eingeschweißt. Die Hülle ist ein Rohr, dessen Material und Wandstärke so gewählt ist, daß es der Temperatur, dem Druck und den Eigenschaften der beim Reinigungsvorgang des Anzapfventils darin eintretenden Materialien standhält. Im allgemeinen ist die erfi-ndungsgemäße Vorrichtung nicht ständig in Betrieb

709818/0163

und kann leicht mit Wasser, Seife, Lösungsmitteln oder dergleichen gereinigt werden, so daß es nicht erforderlich ist, die Vorrichtung aus einem Material zu machen, das über einen längeren ; Zeitraum einer Korrosion widersteht. Auf jeden Fall müssen die Werkstoffe der Vorrichtung jedoch den bei der Reinigung des Anzapfventils auftretenden Temperaturen und Drücken standhalten.

Das Ende des Schaftes 2, der sich bis in die Hülle 11 hineinerstreckt, ist mit einer flexiblen Welle 12 verbunden. Die flexible Welle 12 ist in bekannter Weise so beschaffen, daß sie sanften Krümmungen in Röhren folgen kann und eine ausreichende Steifigkeit besitzt, so daß bei Drehung des einen Endes das andere Ende diese Drehung mitmacht. Steife Drahtseile, die in der Richtung gedreht werden, in der sie gewickelt sind, eignen sich für diesen Zweck. Ein innerer Kragen 13 dient vorzugsweise als Kupplung für die Verbindung des Endes des Schaftes 2 mit dem Ende der flexiblen Welle 12. Der Kragen kann mit beiden Elementen verschweißt oder verstiftet werden, und er dient vorzugsweise dazu, ein Herausblasen des Schaftes 2 durch die Stopfbüchsendichtung infolge höherer Drücke zu verhindern, und zu diesem Zweck ist im Verschlußelement 8 eine Schulter 14 eingearbeitet, die mit dem Kragen in Eingriff steht.

Das andere Ende der Hülle 11 ist flüssigkeitsdicht mit dem zu reinigenden Anzapfventil verbunden. Dies kann, wie dargestellt, mit einer üblichen Überwurfverbindung 15 erfolgen öder aber durch andere bekannte Mittel, um das Gewinde eines Ventils flüssigkeitsdicht mit einem Adapter zu verbinden. Die flexible Welle 12 ist mit bekannten Mitteln, beispielsweise mittels einer Kupplung 17 mit einem Bohrer 18 verbunden. Der Bohrer 18 ist so ausgebildet, daß er bei Drehung in einer Richtung eine Bohrwirkung erzeugt und durch angesammelte Feststoffe hindurchbewegt werden kann, und wenn die flexible Welle aus einem gewickelten Drahtseil besteht, sollte der Handgriff 1 sowohl beim Vorschieben

709818/0163

— Λ —

als auch beim Zurückbewegen des Bohrers in dieselbe Richtung gedreht werden.

Die Länge der flexiblen Welle 12 sollte so bemessen sein, daß der Bohrer sich teilweise in der Hülle 11 befindet, wenn der Schaft 2 vollständig zurückgezogen ist. Der Schaft 2 sollte so lang sein, daß er beim Vorwärtsbewegen in die Hülle 11 den Bohrer weit genug in das Anzapfventil und daran angebrachte Rohre hineintreibt, um jegliche Feststoffe, Krusten oder Ablagerungen, die den freien Durchfluß durch das Anzapfventil behindern, zu entfernen. Die Hülle 11 kann zwar gerade ausgebildet sein, jedoch ist sie bei dem bevorzugten Ausführungsbeispxel der Erfindung an ihrem mit dem Anzapfventil verbundenen Ende um 90° gebogen. Bei dieser Konstruktion kann die erfindungsgemäße Vorrichtung an ein Anzapfventil angeschlossen werden, bei dem nur wenige Zentimeter Spielraum verfügbar sind, und von gleicher Bedeutung ist, daß die Betätigungshandhabe 1 betätigt werden kann, ohne daß sieh die Bedienungsperson in eine unzugängliche und schwierige Lage begeben muß.

Wenn ein Anzapfventil in Form eines Durchlaßventils gereinigt werden soll, wird ein Adapter 16 auf das Ende des zu reinigenden Ventils aufgeschraubt, wenn ein solcher Adapter erforderlich ist. Nachdem der Adapter auf das Ventil aufgeschraubt worden ist, wird ein geeignetes Anschlußstück, z.B. die in der Zeichnung dargestellte überwurfmutter 15 auf den Adapter 16 aufgeschraubt, wodurch eine flüssxgkextsdxchte Verbindung mit dem Anzapfventil erzielt wird. Nach Herstellung der flüssigkeitsdichten Verbindung kann das Anzapfventil geöffnet werden,, und eine durch das Anzapfventil verlaufende Strömung füllt dann die Hülle 11 und wird durch das geschlossene Ventil 20 und durch die Wirkung der Dichtung 4 daran gehindert, nach außen zu entweichen. Es ist natürlich wesentlich, daß die Hülle 11, das Ventil 20 und die Dichtung 4 so bemessen sind, daß sie allen Beanspruchungen

709818/0163

bei der Reinigung des Anzapfventils standhalten. Wenn das Anzapfventil vollständig geöffnet ist, wird ein Durchlaß freigegeben, in den der Bohrer 18 eingeführt werden kann. Die Reinigung des Anzapfventils wird durch Drehung der Betätigungshandhabe unter gleichzeitiger Vorwärtsbewegung in die Stopfbüchsendichtung 3 bewirkt. Diese über den Kragen 13/ die flexible Welle 12 und die Kupplung 17 wirkende Drehung bewirkt eine t Drehung des Bohrers 18 synchron mit der Drehung der Betätigungshandhabe 1. Wenn der Bohrer 18 in das zu reinigende Ventil und mit diesem in Verbindung stehende Röhren eintritt, entfernt er Feststoffe und befreit den Durchlaßweg im Anzapfventil von Behinderungen. Erforderlichenfalls kann das Ventil 20 zu diesem Zeitpunkt leicht geöffnet werden, um aus dem Anzapfventil entfernte Ablagerungen durch die Hülle 11 abzuführen, indem ein Flüssigkeitsstrom vom Anzapfventil in die Hülle 11 bewirkt wird. Das Ventil 20 kann über ein Rohr 19 in eine Zone münden, in der eine Entladung gefahrlos ist, beispielsweise in einen geeigneten Behälter. Falls es nicht erforderlich ist, beim Reinigungsprozeß entfernte Feststoffe abzuführen, kann das Ventil 20 geschlossen bleiben.

Nachdenl der Reinigungsprozeß abgeschlossen ist, wird die Betätigungshandhabe 1 gedreht und dabei der Schaft 2 durch die Stopfbüchsendichtung 3 zurückgezogen, und diese Drehung und Zurückziehung wird fortgesetzt, bis der Schaft 2 seine Endlage erreicht hat. Dies stellt man normalerweise fest, wenn der Kragen 13 in Berührung mit der Schulter 14 kommt. Nachdem der Schaft 2 vollständig zurückgezogen worden ist, befindet sich auch der Bohrer 18 außerhalb des Anzapfventils, worauf das Anzapfventil geschlossen werden kann, um den Behälter oder die Leitung abzudichten. Dann kann das Ventil 20 geöffnet werden, um den Innendruck in der Hülle 11 freizugeben, so daß die überwurfmutter 15 vom Anzapfventil entfernt werden kann. Nach dem Auseinandernehmen kann die Vorrichtung gründlich durch Einführung einer Reinigungsflüssigkeit durch das Ventil 20 gereinigt werden, so daß die

709818/0163

2548823 - β -

Hülle 11 ausgewaschen wird und die Reinigungsflüssigkeit am Ende der Hülle 11 hinter dem Bohrer 18 austritt. Die Vorrichtung kann ferner gereinigt werden, indem der Schaft 2 soweit wie möglich in die Hülle 11 eingeführt wird, so daß der gesamte Bohrer 18 und der größte Teil der flexiblen Welle 12 freiliegt und von Hand abgewischt werden kann.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht die Hülle 11 aus einem 23 cm langen, nahtlosen Edelstahlrohr mit einem Innendurchmesser von 12,7 mm und einer Wandstärke von 0,9 mm. Der Schaft 2 besteht aus einer Edelstahlstange mit einer Länge von 33 cm und einem Durchmesser von 8 mm. Die Stopfbüchse ist so bemessen, daß sie eine Dichtung von 6,4 χ 6,4 mm aufnehmen kann, wobei das Dichtungsmaterial aus Polytetrafluoräthylen besteht, das Temperaturen bis zu 260⁰C aushält. Die Kupplung besteht aus einem Edelstahlrohr mit einem solchen Durchmesser, daß es den Schaft 2 und die flexible Welle 12, die aus einem 6,4 mm dicken Edelstahldrahtseil besteht, aufnehmen kann. Der Schaft 2 und die flexible Welle 12 sind vorzugsweise mit der Kupplung verschweißt, um eine feste Verbindung herzustellen. Das Ventil 20 ist ein übliches 6,4 mm Kugelventil, das für den vorliegenden Zweck geeignet ist, da es nach Gebrauch auseinandergenommen und gereinigt werden kann. Der Adapter 16, an dessen eines Ende das zu reinigende Anzapfventil angeschlossen wird, besitzt an seinem anderen Ende einen Überwurfanschluß, der durch den im Betrieb herrschenden Druck nicht fortgeblasen werden kann. Der Radius der Hülle 11 beträgt etwa 4 cm, und es genügt daher, ein Spielraum von 10 cm, um die Reinigungsvorrichtung an ein Anzapf ventil anzuschließen.

- Patentansprüche -

709818/0163

Claims

Patentansprüche

(\ 1 .J Reinigungsvorrichtung für ein in einer Hochdruckleitung angeordnetes Anzapfventil, die ohne Verminderung des Druckes in der Leitung betreibbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Reinigungsvorrichtung ein Gehäuse (5, 6, 8, 11) aufweist, dessen eines Ende über Kupplungsmittel (15, 16) flüssigkeitsdicht an das Anzapfventil anschließbar ist, daß in dem Gehäuse eine Welle (2, 12) axial verschieblich und drehbar angeordnet ist, die sich von dem mit den Kupplungsmitteln (15, 16) verbundenen Ende des Gehäuses bis hinaus aus dessen anderem Ende erstreckt, daß an dem den Kupplungsmitteln (15, 16) benachbarten Ende der Welle (2, 12) ein Bohrer (18) angebracht ist, der durch das aus dem Gehäuse herausragende Ende der Welle (2, 12) drehbar und hin- und herbewegbar ist, daß an das Gehäuse (5, 6, 8, 11) ein Entlüftungsventil (20) zur wahlweisen Entlüftung des Gehäuseinnenraums angeschlossen ist, daß die Welle einen unnachgiebigen Schaftteil (2) mit glatter Oberfläche aufweist, daß im Gehäuse eine Stopfbüchsendichtung (4, 5, 6, 7) angebracht ist, die den Schaftteil (2).auf einem Teil seiner Länge umgibt und eine hochdruckfeste Dichtung zum Schaftteil bildet, aber die Axial- und Drehbewegung des Schaftteils zuläßt, daß die Läng% des Schaftteils (2) wenigstens gleich der Länge der Stopfbüchsendichtung und der Länge des Hubweges ist, daß die Welle (2, 12) und das Gehäuse mit einander gegenüberliegenden Schultern (13, 14) versehen sind, durch die die Verschiebung der Welle (2, 12) im Gehäuse von dessen Kupplungsende weg begrenzt und ein Austreten des Schaftteils (2) aus der Stopfbüchse verhindert wird, und daß die Schultern (13, 14) so ausgebildet und die Länge der Welle (2, 12) so bemessen sind, daß sich der Bohrer (18) bei Berührung der Schultern (13, 14) im wesentlichen innerhalb des Gehäuses befindet.

709818/0163

INSPECTED

* I.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (5, 6, 8, 11) einen gekrümmten Abschnitt (11) zwischen der Stopfbüchsendichtung (4, 5, 6, 7) und den Kupplungsmitteln (15, 16) aufweist, daß die Welle einen flexiblen Abschnitt (12) zwischen dem Schaftteil (2) und dem Bohrer (18)
besitzt, der durch den gekrümmten Abschnitt (11) verläuft, und daß die Kupplungsmittel ein Verbindungsteil (15) enthalten, das hohen Drücken standhält und eine flüssigkeitsdichte Verbindung der Reinigungsvorrichtung mit dem Anzapfventil ohne Drehung des Gehäuses (2, 12) ermöglicht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gekrümmte Abschnitt (11) nahe bei dem Verbindungsteil (15) beginnt und eine Krümmung von etwa 90° besitzt.

709818/0163