DE3109350A1 - Outlet slide valve with a piston-shaped, axially displaceable shut-off member - Google Patents
Outlet slide valve with a piston-shaped, axially displaceable shut-off memberInfo
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Abstract
Description
BESCHREIBUNG DESCRIPTION
Die Erfindung betrifft einen Abflußschieber mit einem kolbenförmigen, axial verschiebbaren Absperrkörper.The invention relates to a drain valve with a piston-shaped, axially displaceable shut-off body.
Es ist häufig erforderlich, aus geschlossenen Behältern oder Leitungssystemen geringere Mengen einer Flüssigkeit bzw. eines Fluids zu entnehmen. Beispielsweise ist es bei chemischen Herstellungsprozessen üblich, in regelmäßigen Abständen Proben zu entnehmen, um diese auf ihre Eigenschaften zu überprüfen. Hierfür werden Abflußschieber bzw. Probenahmeventile verwendet, die eine kurzzeitige Abzweigung aus dem Behälter oder Leitungssystem ermöglichen, ohne den darin ablaufenden Vorgang zu stören.It is often required from closed containers or pipe systems to remove smaller amounts of a liquid or a fluid. For example it is common in chemical manufacturing processes to take samples at regular intervals in order to check their properties. Drain valves are used for this or sampling valves are used, which branch off briefly from the container or pipeline system without disrupting the process taking place in it.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, einen Abflußschieber für derartige Anwendungen zu schaffen, kler einen Verschluß einer Probeentnahmeöffnung ermöglicht, ohne daß Teile in das Innere des Behälters oder Leitungssystems vorstehen und ohne daß Totzonen geschaffen werden, in denen 5 trömungs störungen auftscten oder sich Rückstnntli! all;ryern können, was insbesondere dann von Bedeutung ist, wenn die zu entnehmende Flüssigkeit zum Verkrusten und zur Bildung von Ablagerungen neigt. Ferner soll der erfindunysgemäße Abflußschieber ein leichte Reinigung des damit versehenen Behälters oder Rohrsystems ermöglichen.The invention is based in particular on the object of a drain slide for such applications to provide a closure of a sampling port made possible without parts protruding into the interior of the container or pipe system and without creating dead zones in which 5 flow disturbances occur or your back! all; can ryern, which is particularly important if the liquid to be removed forms encrustations and deposits tends. Furthermore, the drain slide according to the invention should be easy to clean thus provided container or pipe system allow.
Diese Aufgabe wird insbesondere durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.This object is achieved in particular by the features of the claims solved.
Durch die Erfindung wird ein Abflußschieber geschaffen, der einen kolbenförmigen, axial verschiebbaren Absperrkörper aufweist und dadurch gekennzeichnet ist, daß der kolbenförmige Absperrkörper in einem allgemein rohrförmigen, insbesondere hohlzylinderförmigen'Führungselement geführt ist, das in einer zu verschließenden Öffnung mündet, daß seitlich von dem rohrförmigen Führungselement eine Leitung abgezweigt ist, und daß der Absperrkörper in Radialrichtung ausdehnbar und in seiner Schließstellung angrenzend an die zu verschließende öffnung mit der Innenoberfläche des Führungselements dichtend in Eingriff bringbar ist.By the invention, a drain slide is created, the one having piston-shaped, axially displaceable shut-off body and characterized is that the piston-shaped shut-off body in a generally tubular, in particular is guided hollow-cylindrical'Fuehrelement, which is in a to closing opening that opens laterally from the tubular guide element a line is branched off, and that the shut-off body is expandable in the radial direction and in its closed position adjacent to the opening to be closed with the Inner surface of the guide element can be brought into sealing engagement.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous further developments of the invention are set out in the subclaims specified.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird.Further advantages and features of the invention emerge from the following Description of an exemplary embodiment and from the drawing, to which reference is made will.
In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 einen Axialschnitt einer Ausführungsform des Abflußschiebers, wobei der Verschlußkörper in seiner Öffnungsstellung gezeigt ist; Fig. 2 einen-Axialschnitt des Abflußschiebers nach Fig. 1, wobei jedoch der Absperrkörper in einer Stellung angrenzend an seine Schließstellung dargestellt ist; und Fig. 3 eine im Axialschnitt gezeigte Teilansicht des Abflußschiebers, wobei der Absperrkörper in seiner Schließstellung gezeigt ist.The drawing shows: FIG. 1 an axial section of an embodiment of the drain slide, the closure body being shown in its open position is; Fig. 2 is an axial section of the drain slide of FIG. 1, but with the Shut-off body shown in a position adjacent to its closed position is; and FIG. 3 is a partial view of the drain slide shown in axial section, wherein the shut-off body is shown in its closed position.
Das nachstehend beschriebene Ausführungsbeispiel ist für die Anwendung als Probenahmeventil vorgesehen. Diese Anwendung ist jedoch lediglich ein Beispiel, denn es sind zahlreiche andere Anwendungen möglich.The embodiment described below is for the application intended as a sampling valve. However, this application is only an example, because there are numerous other applications possible.
In einer Behälterwandung 10 ist eine oeffnung 12 vorgesehen, die zur Entnahme von Proben aus dem Behälterinneren dient und durch einen nachstehend beschriebenen Abflußschieber verschließbar ist. An der Stelle der Öffnung 12 ist an der Behälterwandung 10 ein Rohrstutzen 14 angeflanscht, der das allgemein rohrförmige Gehäuse des Abflußschiebers bildet.In a container wall 10, an opening 12 is provided, which for Taking samples from the inside of the container is used and by one The drain slide described below can be closed. At the point of the opening 12, a pipe socket 14 is flanged to the container wall 10, which generally forms tubular housing of the drain valve.
Von dem Rohrstutzen 14 ist unmittelbar angrenzend an die Öffnung 12 eine Leitung 16 abgezweigt, die allgemein rohrförmig ist und schräg zu dem Rohrstutzen 14 verläuft.The pipe socket 14 is directly adjacent to the opening 12 branched off a conduit 16 which is generally tubular and inclined to the pipe socket 14 runs.
Der Abflußschieber weist einen als Hohlzylinder 18 ausgebildeten Absperrkörper auf, der in dem Rohrstutzen 14 geführt ist.The drain slide has a shut-off body designed as a hollow cylinder 18 which is guided in the pipe socket 14.
Der Hohlzylinder 18 ist aus einem elastisch deformierbare Material, vorzugsweise aus einem Material hoher Steifigkeit wie Polytetrafluoräthylen (PTFE) oder rostfreiem Stahl. Der Rohrstutzen 14 bildet das Führungselement für die Axialverschiebung des Hohlzylinders 18.The hollow cylinder 18 is made of an elastically deformable material, preferably made of a material of high rigidity such as polytetrafluoroethylene (PTFE) or stainless steel. The pipe socket 14 forms the guide element for the axial displacement of the hollow cylinder 18.
In seiner in Fig. 1 gezeigten Stellung gibt der kolbenförmige Hohlzylinder 18 die Mündungsöffnung der Leitung 16 an dem Rohrstutzen 14 praktisch vollständig frei. In dieser Stellung ist die öffnung 12 völlig freigelegt, so daß durch die Öffnung 12 hindurch eine Flüssigkeit oder ein anderes Medium über die Leitung 16 ausströmen kann.In its position shown in Fig. 1, the piston-shaped hollow cylinder is 18 the mouth of the line 16 on the pipe socket 14 practically completely free. In this position, the opening 12 is completely exposed, so that through the Opening 12 through a liquid or other medium via line 16 can flow out.
In der in Fig. 2 gezeigten Stellung des Hohlzylinders 18 ist jedoch die Leitung 16 verschlossen, kurz bevor auch die öffnung 12 dicht verschlossen wird.However, in the position of the hollow cylinder 18 shown in FIG the line 16 is closed shortly before the opening 12 is also tightly closed.
Die Schließstellung des Hohlzylinders 18 ist in Fig. 3 dargestellt. In diesem Zustand schließt die Stirnfläche 20 des Hohlzylinders 18 bündig mit der Innenoberfläche 22 der Behälterwandung 10 ab bzw. fluchtet mit dieser. Die Behälterinnenwandung 22 und die Stirnfläche 20 des Hohlzylinders 18 bilden somit eine durchgehende Oberfläche, die von Unstetigkeiten, insbesondere von Vorsprünqen oder Aussparungen völlig frei ist. Folglich können sich im Bereich der so verschlossenen Öffnung 12 keinerlei Rückstände ansammeln.The closed position of the hollow cylinder 18 is shown in FIG. 3. In this state, the end face 20 of the hollow cylinder 18 closes flush with the Inner surface 22 of the container wall 10 or is flush with it. The inner wall of the container 22 and the end face 20 of the hollow cylinder 18 thus form a continuous surface, completely free of discontinuities, in particular of projections or recesses is. Consequently, you can become in the area of the so closed opening 12 do not accumulate any residue.
Zur axialen Verschiebung des Hohlzylinders 18 innerhalb des Rohrstutzens 14 ist ein Mechanismus vorgesehen, der nicht nur diese Axialverschiebung steuert, sondern darüber hinaus dafür sorgt, daß der Hohlzylinder 18 die Öffnung auch gegen hohe Drücke abdichtet. Dieser Mechanismus wird im folgenden beschrieben.For the axial displacement of the hollow cylinder 18 within the pipe socket 14 a mechanism is provided that not only controls this axial displacement, but also ensures that the hollow cylinder 18 also opposes the opening seals high pressures. This mechanism is described below.
Das von der Öffnung 12 abgewandte Stirnende des Rohrstutzens 14 ist mit einem Innengewinde versehen, in das eine mit entsprechendem Gewinde versehene Lagerplatte 24 eingeschraubt ist, in der eine Gewindespindel 26 drehbar, jedoch in Axialrichtung ortsfest koaxial zu dem Rohrstutzen 14 gelagert ist.The end of the pipe socket 14 facing away from the opening 12 is provided with an internal thread, in which one provided with a corresponding thread Bearing plate 24 is screwed into which a threaded spindle 26 is rotatable, however is mounted stationary coaxially to the pipe socket 14 in the axial direction.
Die Gewindespindel.26 ist mit einer Mutter 28 in Eingriff, die an dem von der öffnung 12 abgewandten Ende eines allgemein hohlzylinderförmigen Stützelements 30 befestigt ist.The threaded spindle 26 is in engagement with a nut 28, which on the end of a generally hollow cylindrical support element facing away from the opening 12 30 is attached.
Das Stützelement 30 ist vorzugsweise.aus Stahl gebildet und' mit der Mutter 28 verschweißt oder verschraubt. In die Mutter 28 sind zwei einander diametral gegenüberliegende Gewindestifte 32, 34 radial eingeschraubt, die über die Umfangsfläche der Mutter 28 hinausstehen.Diese Gewindestifte 32, 34 sind in an den Innenoberflächen des Rohrstutzens 14 vorgesehenen Längsnuten 36 bzw. 38 geführt. Die Axialführung der Gewindestifte32, 34 verhindert somit eine Drehung der Mutter 28 in bezug auf den Rohrstutzen 14, und die Länge der Nuten 36, 38 ist so bemessen, daß die axiale Verschie,bungsbahn der Mutter 28 - und folglich des Hohlzylinders 18 - begrenzt wird. Wenn die Gewindestifte 32, 34 an den Enden der Nuten 36, 38 anstoßen, die der Öffnung 12 zugewandt sind, befindet sich der Hohlkolben 18 in seiner in Fig. 3 gezeigten Schließstellung, und wenn die Gewindestifte 32, 34 an den gegenüberliegenden Enden der Nuten 36, 38 anstoßen, befindet sich der Hohlkolben 18 in seiner öffnungsstellung, in der er praktisch den gesamen Querschnitt der Mündung der Leitung 16 in der Wandung des Rohrstutzens 14 freigibt.The support element 30 is preferably formed from steel and 'with the Nut 28 welded or screwed. In the nut 28, two are diametrically opposed to one another opposing threaded pins 32, 34 screwed in radially over the circumferential surface of the nut 28. These threaded pins 32, 34 are in on the inner surfaces of the pipe socket 14 provided longitudinal grooves 36 and 38 out. The axial guide the threaded pins 32, 34 thus prevent rotation of the nut 28 with respect to the pipe socket 14, and the length of the grooves 36, 38 is dimensioned so that the axial Displacement, training path of the nut 28 - and consequently of the hollow cylinder 18 - limited will. When the threaded pins 32, 34 abut the ends of the grooves 36, 38, the facing the opening 12, the hollow piston 18 is in its position shown in FIG. 3 closed position shown, and when the threaded pins 32, 34 on the opposite The ends of the grooves 36, 38 abut, the hollow piston 18 is in its open position, in which he practically the entire cross section of the mouth of the line 16 in the wall of the pipe socket 14 releases.
Der Hohlzylinder 18 weist einen Stirnteil 40 und einen einteilig damit ausgebildeten und darin übergehenden Mantelteil 42 auf, der-sich über das Stützelement 30 erstreckt und auf dieses aufgeschraubt ist, wozu eine Gewindeverbindung 44 vorgesehen ist, die ein Außengewinde auf der Mantelfläche des Stützelements 30 und ein passendes Innengewinde auf der Innenoberfläche des Mantelteils 42 des Hohlzylinders 18 aufweist.The hollow cylinder 18 has an end part 40 and an integral part therewith formed and merging into the jacket part 42, which-extends over the support element 30 extends and is screwed onto this, for which purpose a threaded connection 44 is provided is, which is an external thread on the lateral surface of the support element 30 and a matching one Has internal threads on the inner surface of the jacket part 42 of the hollow cylinder 18.
Uber den wesentlichen Teil seiner axialen Länge stützt sich der Mantelteil 42 des Hohlkolbens 18 auf der Außenoberfläche des Stützelements 30 ab, und zwar ausgehend von der Mutter,28 bis zu einer Stelle in der Nähe des stirnseitigen Endes des Hohlzylinders 18. Dort endet das Stützelement 30 und bildet ein axiales Widerlager für einen Stützring 46, der aus einem starren Material wie Stahl od. dgl. gebildet ist. Zwischen dem Stützring 46, dem Mantelteil 42 des Hohlzylinders 18 und einem ringförmigen Druckteil 48 ist ein Ring 50 aus elastisch deformierbarem Material, insbesondere Gummi bzw. Kautschuk, eingespannt. Das Druckteil 48 weist eine Absützfläche auf, auf der sich der Ring 50 in Axialrichtung zu der öffnung 12 hin abstützt, und eine weitere Abstützfläche, auf der sich der Ring 50 in Radialrichtung auf seine' Innenseite abstützt.The shell part is supported over the essential part of its axial length 42 of the hollow piston 18 on the outer surface of the support element 30, namely starting from the mother, 28 to a point near the frontal end of the hollow cylinder 18. The support element 30 ends there and forms an axial abutment for a support ring 46 made of a rigid material such as steel od. The like. Formed is. Between the support ring 46, the jacket part 42 of the hollow cylinder 18 and a annular pressure part 48 is a ring 50 made of elastically deformable material, in particular rubber or rubber, clamped. The pressure part 48 has a support surface on which the ring 50 is supported in the axial direction towards the opening 12, and another support surface on which the ring 50 rests in the radial direction on its' Supports inside.
Das Druckteil 48 ist z.B. über eine Gewindeverbindung, Schweissung od. dgl. mit einem Zugübertragungsrohr 52 verbunden, das die Gewindespindel 26 umgibt und koaxial zu dieser ausgerichtet ist. Das Zugübertragungsrohr 52 weit an seinem von der öffnung 12 abgewandten Ende einen Anschlag 54 auf, der in Form eines Ringes auf der Innenoberfläche dieses Zugübertragungsrohres aufgeschweißt ist. Der Innendurchmesser dieses ringförmigen Anschlages 54 ist so bemessen, daß die Gewindespindel 26 unbehindert hindurchtreten kann.The pressure part 48 is e.g. via a threaded connection, welding or the like. Connected to a tension transmission tube 52 which surrounds the threaded spindle 26 and is aligned coaxially to this. The train transmission tube 52 far on his from the end facing away from the opening 12 a stop 54, which is in the form of a ring is welded onto the inner surface of this tension transmission tube. The inside diameter this annular stop 54 is dimensioned so that the threaded spindle 26 is unimpeded can pass through.
An dem der Öffnung 12 zugewandten Ende weist die Gewindespindel 26 ein zum Zusammenwirken mit dem Anschlag 54 bestimmtes Anschlagelement 56 in Form einer Mutter auf, die auf einen axialen Gewindestutzen 58 am Ende der Gewindespindel 26 aufgeschraubt und mittels eines radialen Stiftes 60 gesichert ist. Der Außendurchmesser der Mutter 56 ist so gewählt, daß die Stirnfläche der Mutter 56 gegen den Anschlag 54 stößt, sobald der Hohlkolben 18 in die in Fig. 2 gezeigte Stellung gelangt ist.The threaded spindle 26 has at the end facing the opening 12 a stop element 56 intended to interact with the stop 54 in the form a mother on that to an axial threaded connector 58 at the end screwed on the threaded spindle 26 and secured by means of a radial pin 60 is. The outer diameter of the nut 56 is chosen so that the end face of the Nut 56 strikes the stop 54 as soon as the hollow piston 18 is in the position shown in FIG position shown has been reached.
Zur Drehunq der Gewindespindnl 26 ist diese an ihrem von Ende der Öffnung 12 abyewandten/mit einem Kurbelrad 62 versehen.To Drehunq the threaded spindle 26 this is at its end of the Opening 12 facing away / provided with a crank wheel 62.
Der vorstehend beschriebene Mechanismus zur axialen Verschiebung des Hohlkolbens 18 gewährleistet, daß eine ringförmig umlaufende Zone der -Mantelfläche des Hohlkolbens 18 sich in der Schließstellung dichtend an die Innenoberfläche des Rohrstutzens 14 anlegt. Durch Drehung der Gewindespindel 26 wird der Hohlkolben 18 über die Mutter 28 auf die Öffnung 12 zu bewegt, wobei die Leitung 16 verschlossen wird. Bei der in Fig. 2 gezeigten Stellung gelangen der Anschlag 54 und das Anschlagelement 56 miteinander in Eingriff. Wird dann die Gewindespindel weitergedreht, so wird über das Zugübertragungsrohr 52 ein Zug auf das ruckelement 48 ausgeübt, der als Druck auf den elastisch deformierbaren Ring 50 übertragen wird. Da dieser Ring 50 in beiden Axialrichtungen und radial starr und unnachgiebig abgestützt ist, kann er sich nur radial auswärts deformieren, indem er die darüber liegende, sich auf ihm abstützende, ringförmige umlaufende Zone des Mantelteils des Hohlkolbens 18 radial nach außen drückt. Dadurch wird diese radiale Zone in dichtenden Eingriff mit der Innenwandung des Rohrstutzens 14 gebracht.The mechanism described above for the axial displacement of the Hollow piston 18 ensures that an annular circumferential zone of the jacket surface of the hollow piston 18 in the closed position sealingly against the inner surface of the Pipe socket 14 creates. By rotating the threaded spindle 26, the hollow piston 18 moved via the nut 28 towards the opening 12, the line 16 being closed will. In the position shown in FIG. 2, the stop 54 and the stop element reach 56 in engagement with each other. If the threaded spindle is then rotated further, then A train exerted on the pressure element 48 via the train transmission tube 52, which is used as Pressure on the elastically deformable ring 50 is transmitted. Since this ring is 50 is supported rigidly and rigidly in both axial directions and radially, can it can only deform radially outwards by having the overlying one on top it is supported, annular circumferential zone of the jacket part of the hollow piston 18 pushes radially outwards. This brings this radial zone into sealing engagement brought with the inner wall of the pipe socket 14.
In Fig. 3 ist gezeigt, wie der Ring 50 durch die Einwirkung des Druckteils 48 in Axialrichtung komprimiert ist. Da der Hohlkolben 18 mit geringem Spiel in dem Rohrstutzen 14 geführt ist, ist in der Zeichnung nicht zu erkennen, daß die Mantelfläche des Hohlkolbens 18 in der dem Ring 50 gegenüberliegenden Zone dichtend an die Innenoberfläche des Rohrstutzens angepreßt ist. Dies ist jedoch leicht zu erreichen, wenn der Elastizitätsmodul des Ringes 50 einerseits und der des Materials, aus dem der Hohlkolben 18 andererseits gebildet ist, geeignet bemessen werden.In Fig. 3 it is shown how the ring 50 by the action of the pressure part 48 is compressed in the axial direction. Since the hollow piston 18 with little play in the pipe socket 14 is performed, can not be seen in the drawing that the Outer surface of the hollow piston 18 sealingly in the zone opposite the ring 50 to the inner surface of the pipe socket is pressed. This is but easy to achieve when the modulus of elasticity of the ring 50 is on the one hand and that of the material from which the hollow piston 18 is formed on the other hand, are suitable be measured.
An dem von dem Rohrstutzen 14 abgewandten Ende der Leitung 16 ist ein gestrichelt angedeutetes Anschlußteil 63 vorgesehen, das mittels Schrauben 64, 66 gesichert ist. Das Anschlußteil 63 kann z.B. als Bajonettverschluß od. dgl. ausgebildet sein und dient zur Verbindung mit einem Probenahmebehälter od. dgl., der in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Zwischen dem Probenahmebehälter und der Leitung 16 kann ferner ein Druckablaßventil vorgesehen sein, so daß Proben auch dann entnommen werden können, wenn das Innere des Behälters oder Rohrsystems, aus dem die Probe entnommen wird, unter Druck'oder Unterdruck steht. Auf diese Weise ist die Anordnung mit einer Druckschleuse versehen.At the end of the line 16 facing away from the pipe socket 14 a connection part 63 indicated by dashed lines is provided, which is connected by means of screws 64, 66 is secured. The connecting part 63 can, for example, be designed as a bayonet lock or the like His and is used for connection with a sampling container or the like. In the Drawing is not shown. Between the sampling container and the pipe 16, a pressure relief valve can also be provided so that samples can then also be taken can be when the inside of the container or pipe system from which the sample is taken, is under pressure or underpressure. This is how the arrangement is provided with a pressure lock.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: BUNKE, H., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. DEGWERT, H., DI |
|
8131 | Rejection |