DE2628238A1

DE2628238A1 - Ventil zum aufrechterhalten von gegendruecken in von medien durchstroemten leitungen

Info

Publication number: DE2628238A1
Application number: DE19762628238
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dr Ing Kunz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-06-24
Filing date: 1976-06-24
Publication date: 1978-01-05

Description

Zustellungsbe-
vollmächtigter: siehe Vortreter T i t e l : Ventil zum Aufrechterhalten von Gegendrücken in von Medium durchströmten Leitungen Die Erfindungen bezieht sich auf ein Ventil zum Aufrechterhalten von Gegendrücken in von Medium durchströmten Leitungen, wobei dieses mindenstens ein zwischen Durchflußkanälen leigendes Schließteil mit mindestens einem Dichtsitz und bei Schließorgan aufweist, und bei dem das Schließorgan zum Zwecke des Aufrechterhaltens der Gegendrücke in den Durchflußkanälen am Dichtsitz einstellbar ist.
Es ist bekannt, zur Aufrechterhaltung von Gegendruck, insbesondere in Druckleitungen von Dosiersystemen, wenn der Verdruck höher ist als der Nachtdruck, Ventile zu verwenden, in denen ein Schließorgan mit Hilfe von Federkraft auf einen Dichtsitz des Ventil-Durchflußkanals gepreßt wird. In diesem Fall muß die Schließkraft der Feder größer sein als von der anderen Seite auf das Schließorgan wirkende Vordruck, jedoch niedriger als der von der Dosierpumpe aufbringbare Druck. Es wird num als sehr nachteilig empfunden, in jedem neuen Anwendungsfall ein solches Druckhaltenventil in den in der Regel immer anderen Bereich zwischen Vordruck und möglichem Pumpendruck einzustellen. Es hat sich gezeigt, daß dieser Nachteil besonders dann gravierend wird, wenn als Dosierpumpen Membranpumpen eingesetzt werden, weil deren Fordermenge in besonders ausgeprägtem Maße vom eingestellen Gegendruck abhängt. In vielen praktischen Anwendungsfällen, insbesondere in chemischen Anlagenbau, verliert der Verdruck während des Betriebes der Anlage erheblich, so daß mit den bisher bekannten Druckhaltventilen die Aufrechterhaltung eines konstanten Gegendruckes im zu dosierenden strömenden Medium völlig unmöglich ist, weil die konstants Gegenkraft, beispielsweise die einer Feder, einen sich änderen Vordruck nicht kompensieren kann.
Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde liegt, ein Ventil so ausgebilden, daß sich mit dessen Hilfe automatisch, also eine notwendige Korrektureingriffe, ein konstanter Gegendruck einstellt, insbesondere auch dann, wenn der Vordruck variable Werte annimmt.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Ventil der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß Gas Schließorgan mit seiner dem Dichtsitz abgewandten Seite an einem Druckmedium angeschlossen ist, und daß eine von diesem Druckmedium beaufschlagbare Fläche des Schließorgans mindestens der Durchströmfläche des Dichtsitzes entspricht.
Durch diese Maßnahme wird ein Druckhaltenventil geschaffen, das einen stets konstanten Gegendruck, z.3. für eine Dosierpumpe, aufrechterhält und beliebige Vordrucke, insbesondere bei heftingen und schnellen Schwankungen, auf einfache Weise kompensiert. Durch den Einbau eines solchen erfindungsgemäßen Ventils beispielsweise in die Druckleitung einer Dosierpumpe ist es möglich, eine genaue Dosierung zu erreichen, auch wenn der Vordruck wesentlich höher ist als der Nachdruck. Versuche haben ergeben, daß selbst bei heftingen und in schneller Reihenfolge auftretenden Druckschwankungen die Fördermenge der Dosierpumpe konstant bleibt und sich in der gewünschten Weise einer vorgesehenen Durchsatzregelung störungsfrei und unverfälscht durch den Vordruck anpaßt.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Ventils zeichnet sich dadurch aus, daß als Druckmedium für das Beaufschlagen der Fläche des Schließorgans ein in Strömungsrichtung des Mediums durch das Ventil vor dessen Dichtsitz abgezapftes Eingenmedium vergesehen ist.
Auch kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung der beaufschlagbaren Fläche des Schließorgans ein Druckraum zugeordnet sein, und es kann dieser Raum über mindestens eine Verbindung (Leitung) mit einem weiteren das Eigenmedium enthaltenden Druckraum verbunden sein.
In Weiterbildung des Ventils zeichnet sich ein weiteres Merkmal dadurch aus, daß das Schließorgan als eine Membran ausgebildet, deren eine Flächenseite auf dem Dichtsitz aufsetzbar und deren andere Flächenseite mit dem Eigenmedium beaufschlagbar ist.
Erfindungsgemäß kann die Membran eine größere Fläche als der Dichtsitz aufweisen. Auch kann nach einem weiteren der Erfindung die Membran außerhalb ihrer Dichtfläche am Dichtsitz eine ringförming ausgebildete Falte aufweisen.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung können insbesondere den verbleibenden Unteransprüchchen entnommen werden.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung, ohne diese auf diese Beispiele allein zu beschränken, schematisch dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 einen Längsmittelschnitt durch ein Ventil mit einem als Membran ausgebildeten Schließorgan und einer an der Membran vorgesehenen ringförmingen Falte.
Fig. 2 einen Längsmittelschnitt durch ein Ventil mit einem als Stößel ausgebildeten Schließ-Organ, Fig. 3 einen Längsmittelschnitt durch ein Ventil mit einem als Faltenbalg ausgefürrten Schließorgan und Fig. 4 ein Fließbild mit zwei Behältern, einer Dosierpumpe und das zwischen den Behältern liegende Ventil.
In den Fig. 1 - 3 geben Pfeile 1, 2 die Flüßrichtung eines zu fördernden Mediums, z.B. einer Flüssigkeit, innerhalb eines Ventils 3 an. Das jeweilige Ventil 3 gemäß den Ausführungsbeispielen in diesen Fig. 1 - 3 wird im wesentlichen von einem Ventligehäuse 4 und einem mit einem Deckel 5 verbundenen Schließorgan 6 bzw. 7 bzw. 8 gebildet. Im jeweiligen Ventilgehäuse 4 befindet sich Durchflußkanal 9 mit einem Dichtsitz 10 für das jeweilige Schließorgan 6 bzw. 7 bzw. 8. Deckel 5 kanal dabei mit dem jeweiligen Schließorgan 6, 7 bzw. 8 vebunden und im Ventilgehäuse 4 mit Hilfe einer Schraubverbindung 11, eines Bajonettverschlusses oder anders befestigt sein. Darüber hinaus besitzt der Deckel 5 jedes Ventils 3 einen Anschluß 12 für eine Leitung 13, durch die das eigene zu fördernde Medium als Steuermedium in einen Hohlraum 14 des Ventils geleitet wird und dort das jeweilige Schließorgan 6 od. 7 od. 8 mit seinem dem Medium eigenen Druck direckt beaufschlagt.
Im einzelnen zeigt Fig. 1 als Ausführungsbeispiel ein Ventil 3, bei dem das Schließorgan 6 als Membran 15 ausgebildet ist, die zur Vergrößerung ihrer Auslenkung an ihrem den Dichtsitz 10 übersteigenden Umfang eine ringförmig ausgeblidete Falte 16 aufweist.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 zeigt den Längsschmitt eines Ventils 3, das sich von der Ausführung in Fig. 1 dadurch unterscheidet, daß das Schließorgan 7 hier als Stößel 17 ausgebildet ist, dessen eine Stirnseite 18 der Abdichtung auf dem Dichtsitz 10 dient und deshalb als Dichtfläche ausgebildet und vorzugsweise mit einem Dichtmedium 19 versehen ist und dessen andere Stirnseit 23 dem Hohlraum 14 zugewandt ist.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 zeigt den Längsschnitt eines Ventils 3, das sich von den Ausführungen in Fig. 1 und 2 lediglich dadurch unterscheldet, daß das Schließorgan 8 hier als Faltenbalg 21 ausgebildet ist. Das eine Ende dieses Faltenbalges 21 ist geschlossen und als Dichtfläche 22 für die Abdichtung auf dem Dichtsitz 10 ausgebildet, während das andere Ende des Faltenbelges mit dem Deckel 5 verbunden zum Holhraum 14 hin offen ausgeführt ist, so daß der Faltenbalg 21 mit den über die Leitung 13 in den Holhraum einzubringenden Steuermedium beaufschlagt werden kann.
Fig. 4 veranschaulicht die Anwendung des erfindungsgemäßen Ventils 3 zum Aufrechterhalten von Gegendrücken in durchströmten Leitungen, beispielsweise in einem Dosiersystem 23. Aus einem Behälter 24 fließt ein Medium, beispielsweise eine wäßrige Flüssigkeit, mit einem Druck P1 über eine Leitung 27 in einen offenen Behälter 28 mit einem Auslaufdruck P2.
Vom Ventil 3 führt die Leitung 13 zur Saugseite der Dosierpumpe 26. Der Behälter 24 ist in der Regel höher gelagert als der Auslauf bzw. die Leitung 27 oder beispielsweise der offene Behälter 28, so daß der zulaufends Druck P1 größer ist als der auslaufende Druck P2. Im Ventil 3 wird nun in der erfindungsgemäßen Weise über die Leitung 13 das Schließorgan 6 od. 7 od. 8 mit dem dem Behälter 24 entnommenen Eigenmedium als Steuermedium direkt beaufschalagt, welches im Hohlraum 14 einen Gegendruck erzeugt, der die Differenz der Dnicke P1 und P2 kompensiert und somit der Dosierpumpe 26 ein unverfälschtes Dosieren ermöglicht. Selbst wenn der Flüssigkeitsspiegel im Behälter 24 sehr heftig und sehr schnell schwankt und somit auch der zulaufende Druck P1, wird jeder auftrende Differenzdruck zwischen P1 und P2 mit Hilfe des Ventils 3 sofort kompensiert. Die Förderleistung 30 der Dosierpumpe 26 bleibt davon unbeeinflußt. Durch dieses Kompensieren der Drücke P1, P2 mittels des Ventils 3 werden nicht nur die Dosierung des zu fördernden Mediums mittels der Dosierpumpe 26 vereinfacht, sondern es kann zudem nicht vorkommen, daß die Dosierpumpe gegen einen höheren Druck dosieren muß. Für das Erreichen dieser Gegebenheit ist bei allen Ventilen 3 darauf zu achten, daß die vom Eigenmedium beaufschlagbaren Flächen der Schlierßor gane 6 - 8 ini4idestcns den Durchströmflächen d.er Dichtsitze 10 entsprechen. Damit wird sichergestellt, daß der Eigendruck P1 analog dem zu haltenden Gegcndruck P2 das jeweilige Schließorgan 6 - 8 in seine Schließlage am jeweiligen Dichsitz 10 bringt.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E 1. Ventil zum Aufrechterhalten von Gegendrüncken in von Medien durchströmten Leittungen, wobei diesen midestens ein zwischen Durchflußkanälen liegendes Schließteil mit mindestens einem Dichtsitz und ein Schließorgan aufweist und bei dem das Schließorgan zum des Aufrechterhaltens von Gegendrünken in den Durchflußkanälen am Dichtsitz einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließorgan (6-8) mit seiner dem Dichtsitz (10) abgewendenten Seiten an einem Druckmedium (P1) angeschlossen ist, und daß eine von diesem Druckmedium beaufschlagbare Fläche (20) des Schließorgans mindestens der Durchströmfläche des Dichtsitzes entspricht.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckmedium für das Beaufschlagen der Fläche des Schließorgans (6-8) ein in Strömungsrichtung des Mediums durch das Ventil (3) vor dessen Dichtsitz (10) abgezapftes Eigenmedium (P1) vorgesehen ist.
3. Ventil nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der beaufschlagbaren Fläche (20) des Schließorgans (6-8) ein Druckraum (Hohlraum 14) zugeordnet ist, und daß dieser Raum über mindestens eine Verbindung (Leitung 13) mit einem weiteren, das Eigenmedium (P1) enthaltenden Druckraum (Behälter 24 oder Leitung 25) verbunden ist.
4. Ventil nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließorgan (6) als eine Membran (15) ausgebildet, deren eine Stirnseite (18) auf dem Dichtsitz aufsetzbar und deren andere Stirnseite (20) mit dem Eigenmedium (P1) beaufschlagbar ist.
5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (15) eine größere Fläche als der Dichtsitz (10) aufweist.
6. Ventil nach Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (15) außerhalb ihrer Dichtfläche am Dichtsitz (10) eine ringförmig ausgebildete Falte (16) aufweist.
7. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließorgan (7) als ein im Bereich des Dichtsitzes (10) geführter Stößel (17) ausgebildet ist, und daß die eine Stirnseite (18) dieses Stößels auf dem Dichtsitz (10) anlegbar und die andere Stirnseite (20) desselben vom Druckmedium (Eingenmedium P1) beaufschlagbar ist.
8. Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der für die Druckübertragung wirksame Querschnitt des Stößels (17) nicht größer ist als der Querschnitt des Dichtsitzes (10) im Durchflußkanal (9) des Ventils (3).
9. Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Stirnseite (18) des Stößels (17) als Dichtfläche ausgebildet und mit einem Dichtmedium (19) versehen ist.
10. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließorgan (8) als Faltenbalg (21) ausgebildet und dessen eines Ende geschlossen sowie als Dichtfläche (22) für die Abdichtung auf dem Dichtsitz (10) des Durchflußkanals (9) ausgebildet ist, und daß dessen anderes Ende offen und mit dem Eigenmedium (P1) als Steuermedium beaufschlagbar ist.
11. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließorgan (6-8) lösbar mit dem Ventilgehäuse (4) verbunden ist.
12. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckraum unmittelbar oberhalb des Schließorgans (6-8) und als Hohlraum (14) vorgesehen ist, und daß dieser Hohlraum über die Verbindung (Leitung 13) mit dem Druckraum des Eigenmediums (P1) verbunden ist.