DE29805570U1

DE29805570U1 - Mehrwege-Polymerventil

Info

Publication number: DE29805570U1
Application number: DE29805570U
Authority: DE
Original assignee: SCHUF CHEMIEVENTILE VERTRIEBS
Current assignee: SCHUF CHEMIEVENTILE VERTRIEBS
Priority date: 1998-03-27
Filing date: 1998-03-27
Publication date: 1998-07-16
Anticipated expiration: 2008-03-28

Description

17. März 1998

SchuF-Chemieventile Vertriebs-GmbH & Co. KG

65931 Frankfurt/Main-Sindlingen

Mehrwege-Polymerventil

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Zweiwege- oder Mehrwege-Polymerventil, das einen Polymerstrom steuert, der jeweils durch einen von zwei oder mehreren parallel angeordneten und abwechselnd in Betrieb stehenden Filtern durchströmt. Das vor der Filterbatterie angeordnete Ventil hat somit die Funktion eines Verteilerventils, welches den durch einen zentralen Zuströmstutzen eintretenden Polymerstrom abwechselnd auf die symmetrisch angeordneten Abströmstutzen verteilt, während bei einem stromabwärts von der Filterbatterie angeordneten Ventil gleicher Bauart die symmetrisch angeordneten Stutzen Einleitungsstutzen sind und der zentrale Stutzen ein gemeinsamer Ableitungsstutzen.

Die Erfindung geht aus von einem Mehrwege-Polymerventil mit wenigstens zwei eine kegelstumpfförmige oder eine ringförmige Dichtfläche aufweisenden Schließelementen, die von symmetrisch zueinander angeordneten Betätigungsstangen bewegt werden und in der Schließstellung mit entsprechenden Sitzflächen des Gehäuses zusammenwirken, wobei die anströmungsseitige vordere Stirnfläche der Schließelemente so geneigt ist, daß sie in der Schließstellung den Polymerstrom aus der Anströmrichtung in die neue Richtung umlenkt. Bei Verwendung als Verteilerventil wird also der Polymerstrom aus der Anströmrichtung des Zuströmstutzens in die Gehäuseebene umgelenkt. Ein

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Ventil ist aus DE 33 29 105 C2 bekannt.

Bei diesen bekannten Ventilen sind die Schließelemente Ventilkolben mit einem ihren Gehäusekanal ausfüllenden Körper konstanten Durchmessers, der zum Vorderende hin sich unter Bildung der kegelstumpfförmigen Dichtfläche verringert und noch einen kurzen Kopfabschnitt des kleinen Durchmessers der Kegelstumpf-Dichtfläche aufweist, welcher mit der die Krümmung aufweisenden Stirnfläche endet. In der Schließstellung ragt der Kopfabschnitt in eine vor der zugehörigen Sitzfläche gelegene Gehäuseöffnung und füllt diese aus, sodaß der Strömungsraum hier keine Einsprünge aufweist.

Zur Erreichung der Offenstellung werden die Ventilkolben bei dieser bekannten Ausbildung nicht nur translatorisch zurückgezogen, sondern auch um 180° um ihre Längsachse gedreht, was zur Folge hat, daß die Krümmung der Stirnfläche des Kopfabschnitts jetzt die Richtung ihrer Umlenkungswirkung ändert und den Polymerstrom aus der Gehäuseebenenrichtung in die Abströmrichtung des jeweiligen Abströmstutzens zu lenken sucht.

Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Ausbildung hängt damit zusammen, daß bei der Verteilung von Polymerströmen das Auftreten von Totwassergebieten, in denen die Strömung stagniert, sich sehr schädlich auswirkt. Polymere degradieren, wenn sie sich in Totwassergebieten oder anderen nicht durchströmten Räumen eine gewisse Zeit aufhalten oder ablagern.

Bei der bekannten Ausbildung ist ein solcher Raum vor-

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handen in Form des schmalen Ringraums, der den Kopfabschnitt des in der Offenstellung befindlichen Ventilkolbens umgibt. Dieser Raum wird praktisch nicht durchströmt, so daß die Gefahr des Degradierens des hier befindlichen Polymers besteht. Wenn dieser Ventilkolben dann in seine Schließstellung bewegt wird, treibt er das degradierte Polymer zurück in den Strömungsraum, wo es vom Strom mitgenommen wird und zu Ausschuß des hergestellten Produkts führt, beispielsweise wenn das Polymer zu Fäden versponnen wird.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Ausbildung ist, daß der nicht nur translatorisch sondern auch rotatorisch zu bewegende Kolben schwer zu betätigen ist. Bei größeren Nennweiten und Drücken kann die Betätigung ganz unmöglich werden oder Antriebe erfordern, die wirtschaftlich nicht mehr zu rechtfertigen sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist demgegenüber die Schaffung eines Mehrwege-Polymerventils, bei dem die Gefahr des Degradierens von stagnierendem Polymer weitgehend beseitigt ist und das mit geringen Kräften betätigbar ist.

Ausgehend von der betrachteten bekannten Ausbildung gelingt die Lösung dieser Aufgabe dadurch, daß die Schließelemente Tellerkörper und in der Offenstellung allseits umströmt sind und ohne Drehung zwischen Schließ- und Offenstellung translatorisch bewegt werden, und daß ihre geneigte Stirnfläche im Betrieb als Verteilerventil und in der Offenstellung einen Teil des anströmenden Polymerstroms in das hinter dem Tellerkör-

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per gelegene Totwassergebiet der Außenkurve zwischen Gehäuseebene und Abströmrichtung des Abströmstutzens lenkt.

Zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die konkave Ausbildung der Rückenfläche der Schließelemente hat zur Folge, daß an der Stelle, wo die Betätigungsstangen in ihre Führungseinsätze eintreten, spitz endende und deswegen schlecht durchströmte Räume vermieden sind.

Das erfindungsgemäße Polymerventil ist also von vornherein kein Kolbenventil sondern ein Ventil, dessen Schließelemente Ventilteller sind, hinter denen in der Offenstellung ein dem Polymer zugänglicher Raum liegt, der normalerweise ein Totwassergebiet ist. Dadurch jedoch, daß die Richtung der strömungslenkenden Wirkung der geneigten Stirnfläche in der Offenstellung unverändert ist, wird eine "Belüftung" des rückwärtigen Strömungsraums bewirkt, sodaß die Strömung hier nicht stagniert und das Polymer nicht degradieren kann.

Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigegebenen Zeichnung weiter erläutert. Diese zeigt schematisch den Längsschnitt eines Zweiwege-Polymerventils und die nachfolgende Beschreibung ist abgestellt auf die Verwendung als Verteilerventil, welches das zentral zuströmende Polymermaterial abwechselnd auf zwei Abströmstutzen verteilt.

Der an das Gehäuse 1 angeschlossene Zuströmstutzen 2

mündet in einen Strömungsraum 3, der an zwei einander gegenüberliegenden Seiten durch Ventilteller verschließbar ist, deren Körper 4 eine kegelstumpfförmige oder ringförmige Dichtfläche 5 aufweist, die mit entsprechenden Sitzflächen 6 des Gehäuses zusammenwirken. Die Tellerkörper 4 sind verbunden mit Betatigungsstangen 7, die durch Führungseinsätze 8 nach außen zu einem nicht gezeigten translatorischen Antrieb führen.

Zwei an das Gehäuse 1 vor den Führungseinsätzen 8 angeschlossene Abströmstutzen 9 setzen den Strömungsweg fort und der in der Offenstellung befindliche Tellerkörper öffnet den Strömungsraum 3 zu seiner Seite hin und wird dabei allseits umströmt.

Jeder Tellerkörper 4 hat einen vor der Dichtfläche 5 gelegenen Kopfabschnitt 10, dessen Stirnfläche 11 so geneigt ist, daß er in der Schließstellung ähnlich lenkend auf den Polymerstrom bei dessen erster Richtungsumlenkung einwirkt, wie dies auch bei der bekannten Ausbildung der Fall ist.

In die Offenstellung werden die Tellerkörper 4 durch nur eine translatorische Bewegung ohne Drehung bewegt, sodaß bei der zweiten Richtungsumlenkung des Polymerstroms die Krümmung 12 der Stirnfläche 11 nicht mehr im Sinne dieser Richtungsänderung lenkend einwirkt, sondern im Gegenteil einen Teil des Polymerstroms in den Bereich der Außenkurve hinter dem Tellerkörper lenkt, wo die Gefahr der Totwasserbildung besteht. Dadurch wird dieser Bereich unter Inkaufnahme einer geringen Erhöhung des Durchströmungswxderstands aktiv durchströmt und die Ge

fahr der Stagnation und des Degradierens des Polymers ist beseitigt.

Eine Abschrägung 12 der zum Strömungsraum 3 gewandten Stirnflächen der Führungseinsätze 8 ist an der auf der Seite des Zuströmstutzens 2 gelegenen Umfangsstelle so ausgebildet, daß er die Umströmung des hinter dem Tellerkörper gelegenen Raums unterstützt.

Die Rückenfläche 13 der Tellerkörper ist in Form einer konkaven Hyperboloidfläche ausgebildet, was zur Folge hat, daß keine spitz zulaufenden und dadurch schlecht durchströmten Räume hinter den Tellerkörpern gebildet werden.

Eine kegelstumpfförmige Rücksitz-Dichtfläche 14, die an der Stelle des Übergangs der Rückenfläche 13 in die zylindrische Oberfläche der Betätigungsstange 7 ausgebildet ist, wirkt zusammen mit einer entsprechenden Rücksitz-Gegendichtflache 15 der Führungseinsätze 8. Auf diese Weise kommt eine metallische Abdichtung des Bewegungsraums der Betätigungsstangen zustande.

Claims

17. März 1998 Schutzansprüche

1. Mehrwege-Polymerventil mit wenigstens zwei eine ring- oder kegelstumpfförmige Dichtfläche (5) aufweisenden Schließelementen (4), die von symmetrisch zueinander angeordneten Betätigungsstangen (7) bewegt werden und in der Schließstellung mit Sitzflächen (6) des Gehäuses (1) zusammenwirken,

wobei die anstromungsseitxge vordere Stirnfläche (11) der Schließelemente (4) so geneigt ist, daß sie in der Schließstellung den Polymerstrom aus der Anströmrichtung eines zentralen Zuströmstutzens (2) in die Gehäuseebene umlenkt,

dadurch gekennzeichnet, daß die Schließelemente Tellerkörper (4) und in der Offenstellung allseits umströmt sind und ohne Drehung zwischen Schließ- und Offenstellung translatorisch bewegt werden, und daß die geneigte Stirnfläche (11) in der Offenstellung einen Teil des anströmenden Polymerstroms in das hinter dem Tellerkörper (4) gelegene Totwassergebiet der Außenkurve zwischen Gehäuseebene und Abströmrichtung des Abströmstutzens (9) lenkt.

2. Mehrwege-Polymerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückenfläche (13) der Schließelemente (4) konkav als Hyperboloidflächen ausgebildet sind.

3. Mehrwege-Polymerventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stelle des Übergangs der Rük-

kenfläche (13) in die zylindrische Oberfläche der Betätigungsstange (7) eine kegelstumpfförmige Rücksitz-Dichtfläche (14) ausgebildet ist, welche zusammenwirkt mit einer entsprechenden Rücksitz-Gegendichtflache (15) des zugehörigen Führungseinsatzes (8).

4. Mehrwege-Polymerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Strömungsraum (3) gewandte Stirnfläche der Führungseinsätze (8) auf ihrem seitens des Zuströmstutzens (2) gelegenen Umfangsabschnitt eine die Umlenkung unterstützende Schrägfläche (12) aufweisen.