DE2923571C2 - Selbstreinigendes Ventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein selbstreinigendes Ventil der im Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 beschriebenen Art. bi

Durch die US-PS 18 13 581 ist ein Ventil bekannt, bei dem ein in einem Ventilkörper gelagertes rohrförmiges Element durch Drehung einer Außenmutter in Längsrichtung bewegbar ist, wobei das rohrförmige Element ein Absperrelement zur Steuerung der Flüssigkeitsströmung trägt

Bei Ventilen, die zum Einsatz in Berieselungsanlagen bestimmt sind, besteht die Tendenz zur Ausbildung von Ablagerungen in den Strömungskanälen, durch welche die Berieselungsflüssigkeit geführt wird. Solche Ablagerungen werden durch von der Flüssigkeit mitgeführte Teilchen erzeugt Bekanntlich können diese Ablagerungen zu einer vollständigen Sperrung der Strömungskanäle führen, so daß die Flüssigkeitszirkulation ganz oder teilweise unterbrochen wird. Dadurch ist der Betrieb der Berieselungsanlage natürlich schwer beeinträchtigt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventil der gattungsgemäßen Art zu schaffen, das sich für den einsatz in Berieselungsanlagen z. B. der in der DE-OS 27 58 709 beschriebenen Art eignet und das bei billigem und einfachen Aufbau einerseits eine Regulierung der Flüssigkeitsströmung und andererseits eine Selbstreinigung ermöglicht

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Venti! mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst

Das Ventil gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß bei einer die Selbstreinigung bewirkenden Umkehr der Strömungsrichtung die das Absperrelement bildende Büchse jeweils in eine Stellung verschoben wird, welche den größten Durcnflußquerschnitt ermöglicht Damit unterscheidet sich das Ventil gemäß der Erfindung von dem durch die obengenannte US-PS bekanntgewordenen Ventil, dessen. Absperrelement eine Feder aufweist, durch die es in einer Richtung bewegt wird, in der der Durchflußquerschnitt minimal ist, so daß eine eine Selbstreinigung bewirkende Strömung in Gegenrichtung nicht möglich ist Eine solche Feder ist bei dem Ventil gemäß der Erfindung nicht vorhanden; die auf dem Endvorsprung des rohrförmigen Elementes bewegbare Büchse wird hingegen ausschließlich durch die Druckverhältnisse im Ventil bewegt und kommt bei jeder Strömungsumkehrung sn eint Stellung, in welcher der Durchflußquerschnitt maxima! ist so daß Fremdteilchen, die zuvor von der Flüssigkeitsströmung herangeführt wurden, in Gegenrichtung weggeschwemmt werden können.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche, auf die hiermit zur Verkürzung der Beschreibung ausdrücklich verwiesen wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert:

F i g. 1 zeigt den Längsschnitt eines Ventils gemäß der Erfindung,

F i g. 2 zeigt eine schematische Blockdarstellung eines Berieselungssystems, in welchem das Ventil gemäß F i g. 1 einsetzbar ist.

In Fig. 1 ist ein Ventil mit einem Ventilkörper 4 dargestellt, der die Form eines Hohlzylinders mit drei inneren zylindrischen Kammern 6,7 und 8 besitzt, deren Durchmesser in jeder Kamme^r zunimmt. Ein kegelstumpfförmiger Sitz 10 befindet sich zwischen der mittleren Kammer 7 und der Kammer 6 mit dem kleinsten Durchmesser.

Eine Öffnung 11 in der Wandung des Ventilkörpers 4 steht mit der Kammer 8 in Verbindung. Ein Verriegelungsvorsprung an einem Rohrverbindungsstück (Eintrittsteil 12) rastet in die Öffnung 11 ein. Ein ringförmiges Dichtungselement 13 ist zwischen einen Flansch des Rohrverbindungsstückes und eine ringför-

mige Kante zwischen den Kammern 7 und 8 eingesetzt Das Rohrverbindungsstück hat einen angeformten Eintrittsabschnitt 14 und innere Strömungskanäle 15 und 16, an die eine Quelle für unter Druck stehende Berieselungsfiüssigkeit angeschlossen werden kann, indem ein Schlauch 64 auf das Ende des Eintrittsabschnitts 14 geschoben wird.

Im Bereich der Kammer 6 ist der Ventilkörper 4 mit äußeren Längsrippen 20 oder Nuten versehen, in deren Bereich auch ein Gewindeabschnitt 22 des Ventilkörpers 4 vorgesehen ist Eine Mutter 24 ist auf den Gewindeabschnitt 22 aufgeschraubt und an ihrer Außenseite mit einer Bezugsmarkierung (nicht dargestellt) versehen, die zusamrcen mit den Rippen 20 oder Nuten des Ventilkörpers 4 eine Anzeige des Öffnungsgrades des Ventils ermöglicht

Die Mutter 24 ist an einem Ende mit Fingern 26 versehen, die in eine äußere ringförmige Vertiefung 28 eines rohrförmigen Elements 30 einrasten, welches koaxial innerhalb der Kammer 6 des Ventilkörpers 4 verschoben werden kann.

Das rohrförmige Element 30 ist an seinem inneren Ende mit einem Vorsprung 32 versehen, aur dem in Längsrichtung verschiebbar eine Büchse 34 aus Kunststoff angeordnet ist Eine Stirnfläche 36 der Büchse 34 liegt an einem Sitz 37 an einem Ende des Eintrittsteiles 12 an. Die kreisrunde Kante 38 zwischen der anderen Stirnfläche 40 und einer zylindrischen Außenfläche 42 der Büchse 34 liegt an dem kegelstumpfförmigen Sitz 10 an, wenn das Ventil geschlossen ist Das Ventil öffnet sich, wenn die Kante 38 von dem Sitz 10 einen Abstand hat, wodurch ein ringförmiger Strömungskanal für die Berieselungsflüssigkeit gebildet wird.

Eine Reihe von Längsschlitzen 43, die in einem Abschnitt des rohrförmigen Elements 30 mit kleinerem Durchmesser als derjenige der Kammer 6 vorgesehen sind, steht mit einer zentralen Bohrung 46 des rohrförmigen Elements 30 in Verbindung, Die Bohrung 46 ermöglicht beim Betrieb des Ventils eine Verbindung mit einem Berieselungskreislauf über einen Austrittsschlauch 66, der auf das äußere Ende des rohrförmigen Elements 30 aufgeschoben ist.

Das rohrförmige Element 30 hat einen Kolbenabschnitt, der längs der Wand der Kammer 6 gleitet und 4=1 eine Umfacgsnut 48 hat, in der ein Dichtungsring 50 angeordnet ist.

Das in F i g. 1 gezeigte Regelventil wird in einem Berieselungssystem eingesetzt, das beispielsweise in F i g. 2 dargestellt ist. in

Das Berieselungssystem hat ein automatisch gesteuertes Dreiwegeventil 53. das mit einer Flüssigkeitsquelle 54 über eine Speiseleitung 60, mit einem Abfluß 56 über eine Leitung 62 und über den Zuführungsschlauch 64 mit dem Rohrverbindungsstück (Eintrittsteil « 12) des in Fig. 1 gezeigten Regelventils verbunden ist, welches in F i g. 2 mit 58 bezeichnet ist.

Das Dreiwegeventil 53 hat eine erste Einstellung, in der es Wasser unter Druck von der Flüssigkeitsquelle, beispielsweise von der Wasserversorgung, dem Zuführungssehlauch 64 des Ventils 58 zuführt, und eine zweite Einstellung, in der es Wasser dem Abfluß 56 zuführt, wobei in dem mit dem Ventil 58 verbundenen Berieselungskreislauf ein niedriger Druck erzeugt wird.

Der Schlauch 66 verbindet den Austritt des rohrförmigen Elements 30 des Ventils 58 mit einer Ausgabevorrichtung 68, die mit einer weiteren, ihr ähnlichen Ausgabevorriciitung 70 über eine Leitung 72 verbunden ist Die Verbindungen können sich fortsetzen, wozu eine weitere Leitung 73 angeschlossen sein kann, so daß sich insgesamt eine Reihenschaltung der Ausgabevorrichtungen ergibt Diese Reihenschaltung kann entweder einen geschlossenen Kreislauf bilden, der an seinen Enden mit dem Dreiwegeventil 53 verbunden ist, oder sie kann auch an ihrem von dem Ventil 53 am weitesten entfernten Ende geschlossen sein, was von der Art des jeweiligen Steuerventils abhängt

Die Ausgabevorrichtungen 68, 70 sind mit flexiblen Körpern versehen, die unter de.- Druckeinwirkung der Berieselungsflüssigkeit eine Deformation erfahren und eine Strömung der Flüssigkeit durch Austrittsdüsen 74, 75 ermöglichen, so daß dann die jeweiligen Pflanzenkuilturen berieselt werden.

Für jede unterschiedliche Kultur, die zu berieseln ist, wird ein eigenes Dreiwegeventil 53 und Regelventil 58 zusammen mit entsprechend angeordneten Ausgabevorrichtungen 68, 70 und Austrittsdüsen 74, 75 vorgesehen.

im folgenden wird die Arbeitsweise des Ventiüs beschrieben.

In der Ruhestellung verbindet das Dreiwegeventil 53 zwei seiner drei Wege, d. h. die Abflußleitung 62 mit dem Zuführungsschlauch 64, wodurch der Eintritt des Regelventils 58 mit dem Abfluß 56 verbunden ist und die Speiseleitung 60 abgetrennt ist.

Das Dreiwegeventil 53 wird unter dem Einfluß des Drucks des Berieselungswassers in der Speiseleitung 150 so betätigt, daß die Verbindung zum Abfluß !56 unterbrochen und der Zuführungsschlauch 64 des Regelventils 58 mit der Speiseleitung 60 verbunden wird. Dadurch wird Wasser unter Druck von der Quelle 54 dem Eintrittsteil 12 des Regelventils 58 zugeführt.

Das Wasser unter Druck wirkt auf die Büchse 34 ein und bewegt diese von dem kegelstumpfförmigen Sitz 10 des Ventilkörpers 4 weg (F i g. 1).

Die Position des rohrförmigen Elemente innerhalb des Ventilkörpers 4 kann durch Drehen der Mutter 24 eingestellt werden. Dadurch wird der effektive Strömun_o-squerschnitt für die Berieselungsfiüssigkeit zwischen der Kante 38 der Büchse 34 und de:m kegelstumpfförmigen Sitz 10 verändert, da er abhängig von dem Abstand zwischen der Büchse 34 und dem Sitz 10 ist. Durch Drehen der Mutter auf dem Gewiiideabschnitt 22 des Ventilkörpers 4 wird die Mutter 24 in axialer Richtung verlagert und nimmt das rohrförmige Element 30 mit, da die Finger 26 in die Vertiefung 28 eingerastet sind. Dabei wird das rohrförmige Element 30 entweder in Richtung auf den Eintritt dies Regelventils 58 oder in dazu entgegengesetzter Richtung bewegt, was von der Drehrichtung der Mutter 24abHi;gt.

Bei Bewegung des rohrförmgien Elements 30 zum Eintrittsabschnitt !4 des Regelventils 58 wird die Büchse 34 in derselben Richtung bewegt, so daß ihre Kante 38 einen Abstand zum kegelstumpfförmigen Sitz 10 erhiilt, wodurch ein ringförmiger Strömungskanal gebildet wird, dessen effektr. er Querschnitt von der Verlagerung des rohrförmigen Elements abhängt.

Um die Regulierung der Abgabe von Wasser zu erleichtern, wird die Mutter 24 gedreht, bis die Bezugsmarkierung der Mutter 24 mit derjenigen Rippe 20 oder Nut am Ventilkörper 4 zusammenfällt, die dier gewünschten Abgabernenge Wasser entspricht.

Das Berieselungswasser strömt durch den ringförmigen Kanal des Ventils in einer durch die Voreinstellung

bestimmten Menge und tritt in die Kammer 6 ein, von der aus es durch die Schlitze 43 in die Bohrung 46 des rohrförmigen Elements 30 gelangt. Dann strömt das Wasser zum Austrittsschlauch 66, der es den Ausgabevorrichtungen 68,70 zuführt.

Infolge des Drucks des Berieselungswassers wird ein flexibler Körper in der Ausgabevorrichtung 68 so deformiert, daß die Flüssigkeit vom Eintritt zum Austritt der Ausgabevorrichtung über die Leitung 72 in die nächstfolgende Ausgabevorrichtung 70 geleitet wird, was sich fortsetzt, bis der Kreislauf vollständig gefüllt ist.

Wenn der Wasserdruck in den verschiedenen Ausgabevorrichtungen den Betriebsdruck erreicht, befindet sich das System im stabilen Zustand und ist betriebsbereit.

Durch manuelle oder automatische Steuerung, die von der Art des verwendeten Dreiwegeventils 53

g p

tung 60 und dem Zuführungsschlauch 64 des Regelventils 58 unterbrochen, und die Verbindung zwischen der mit dem Abfluß 56 verbundenen AbfluOleitung 62 und dem Zuführungsschlauch 64 wird wieder hergestellt.

Der Druck des Berieselungswassers im Eintrittsabschnitt !4 des Rohrverbindungsstücks fällt dann ab. Die auf den Flüssigkeitsdruck in der Kammer 6 ansprechende Büchse 34 wird auf dem Vorsprung 32 des rohrförmigen Elements 30 verlagert, bis sie in Dichtungskontakt mit dem Sitz 37 des Rohrverbindungsstücks gelangt.

In dieser Position der Büchse 34 bildet das Ventil 58 einen ringförmigen Strömungskanal für das Berieselungswasser, dessen effektiver Querschnitt gleich dem Eingangsquerschnitt der inneren Strömungskanäle 15, 16 des Rohrverbindungsstücks und gleich dem Strömungsquerschnitt des Austrittskanals ist, der durch die Bohrung 46 des rohrförmigen Elements 30 gebildet ist. Dadurch wird eine praktisch unbehinderte Wasserströmung vom Regelventil 58 zum Dreiwegeventil 53 ermöglicht, und dieses Wasser strömt in den Abfluß 56. Durch die Abgabe der Flüssigkeit über das Dreiwegeventil 53 wird ein Druckabfall in dem Austrittsschlauch 66 erzeugt, der mit demjenigen vergleichbar ist, der in

ίο der Leitung 72 herrscht. Die Flüssigkeit in der Leitung 72 kehrt entsprechend zur Ausgabevorrichtung 68 zurück, und durch den Druck dieser Flüssigkeit deformiert sich der flexible Körper in dieser Ausgabevorrichtung in entgegengesetzter Richtung zu einer

η Lage, in der Wasserausgabe auftritt. Dadurch kann das Wasser durch die Düse 74 der Ausgabevorrichtung strömen und die Pflanzenkulturen berieseln.

Dieselben Vorgänge treten ähnlich in der Leitung 73 and der Ausgabevorrichtung 70 auf und wiederholen sich für alle Ausgabevorrichtungen des Berieselungssystems, die mit dem Regelventil 58 verbunden sind.

Werden die zu kultivierenden Pflanzenarten gewechselt, so muß lediglich das Regelventil 58 in beschriebener Weise durch Drehung der Mutter 24 neu eingestellt werden.

Wenn die Stirnfläche 36 und die Kante 38 der Büchse 34 des Regelventils 58 mit dem Sitz 37 bzw. mit dem kegeisK irpfförmigen Sitz 10 in Kontakt kommen, so ergibt sich eine selbstreinigende Wirkung, die durch die

jo Strömung der Berieselungsfiüssigkeit durch das Regelventil hindurch abwechselnd ^:n zwei Richtungen begünstigt wird. Dabei wird ein Verstopfen oder eine Sperrung des Ventils verhindert und der Normalbetrieb zu jedem Zeitpunkt gewährleistet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Selbstreinigendes Ventil zur Regulierung einer Flüssigkeitsströmung in einer Berieselungsanlage, dessen Ventilkörper einen Eintrittsteil und eine außen aufgeschraubte Mutter aufweist und ein in ihm in Längsrichtung durch Drehung der Mutter bewegbares rohrförmiges Element enthält, dessen Längsbohrung an ihrem dem Eintrittsteil zugewandten Ende über Längsschlitze mit dem Innenraum des Ventilkörpers verbunden ist und das ein Absperrelement zur Steuerung der Flüssigkeitsströmung vom Eintrittsteil in seine Längsbohrung trägt, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige EIement (30) auf einem dem Eintrittsteil (12) zugewandten Endvorsprung (32) eine in Längsrichtung bewegbare Büchse (34) trägt die in einer ersten Endlage an einem Sitz (37) des Eintrittsteils (i2) und in einer zweiten Endlage an einem kegelstumpfförmigen Site ilO) des Ventilkörpers anliegt

2. Ventil nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß der die erste Endlage der bewegbaren Büchse (34) bestimmende Sitz (37) an dem dem Ventilkörper (4) zugewandten Endbereich des Eintrittsteiles (12) ausgebildet ist und daß dieser Endbereich des Eintrittsteües (12) ferner einen Außenflansch trägt, der mittels einer lösbaren Rastverbindung unter Zwischenfügung eines ringförmigen Dichtungselementes (13) an eine ringför- jo mige Kante des Ventilkörpers (4) ansetzbar ist

3. Ventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Büchse (34) einen tellerartigen Flansch besitzt, dessen dem Eintrittsteil (12) zugewandte Stirnfläche (3£\in der erstgenann- j> ten Endlage an dem an dem Eintrittsteil (12) gebildeten Sitz (37) anliegt und dessen andere Stirnfläche (40) mit der zylindrischen Außenfläche (42) eine kreisrunde Kante (38) bestimmt, die in der zweitgenannten Endlage der Büchse (34) an dem kegelstumpfförmigen Sitz (10) des Ventilkörpers (4) anliegt bzw. einen durch die einstellbare Relativposition zwischen Ventilkörper (4) und rohrförmigen! Element (30) gegebenen und einen ringförmigen Strömungskanal für die Berieselungsflüssigkeit bestimmenden Abstand von diesem (10) aufweist.

4. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem die Büchse (34) tragenden Endvorsprung (32) des rohrförmigen Elementes (30) ein Anschlag für die Büchse (34) gebildet ist, derart daß der den ringförmigen Strömungskanal bestimmende Abstand zwischen der kreisförmigen Kante (38) der Büchse (34) und dem Sitz (10) des Ventilkörpers (4) durch Verdrehen der mit Fingern (26) in eine äußere Vertiefung (28) des rohrförmigen Elementes (30) eingreifenden, auf den Ventilkörper (4) aufgeschraubten Mutter (24) veränderbar ist.