DE3236249C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung in einer Leitung zum selbsttätigen Verhindern eines unerwünschten Flusses eines Fluids, bestehend aus zwei in einem Druckgefälle liegenden Leitungsrohren, zwischen denen ein Schlauchstück angeordnet ist, welches von einer Kammer mit Anschluß für ein Steuerfluid umgeben ist.

Bei der Aufgabe, fluide Medien von einem Druckniveau auf ein anderes zu fördern, tritt die Schwierigkeit auf, daß bei einer systembe­ dingten oder gewollten Unterbrechung der Förderung immer noch un­ kontrolliert Produkt von einem in den anderen Behälter gelangt. Bei bekannten Dosiervorrichtungen (Verdränger-Zentrifugal-Exzenter­ schneckenpumpen) werden Druckhalteventile, die mit Federkraft schließen oder Rückschlagventile eingesetzt, um den Förderstrom zu unterbrechen, wenn der Druck auf der Druckseite der Pumpe einen bestimmten Wert unterschreitet. Verschleiß, Korrosion und Verstopfung der Ventile kann zu Problemen führen.

Aus der DE-AS 10 86 956 ist ein Sicherheitsventil bekannt, bei welchem zur Abdichtung ein runder Schlauch mechanisch durch einen federbelasteten, einseitig angeordneten Ventilsteller zusammengepreßt wird. Das Öffnen erfolgt durch die Rückstellkraft des Schlauch­ materials und dem Druck im Inneren des Schlauches.

In DE-AS 11 68 720 ist ein Schlauchabsperrventil beschrieben, das durch Steuerdruck mittels Kolben an einen stromlinienförmigen Ein­ satzkörper angedrückt wird, wobei der Kolben von Hand auf hydrau­ lischem oder elektromagnetischem Wege betätigbar ist. Es bedarf hier also eines erheblichen technischen Aufwandes. Der Durchflußwiderstand ist relativ groß.

Gemäß DE-OS 29 16 231 wird der Verschluß über ein Druckmedium durch ein sich dehnendes elastisches Futter erzielt. Diese Ausführungsform ist ebenfalls aufwendig.

Das Absperr- und Drosselorgan gemäß DE-OS 15 50 578 unterscheidet sich davon im Prinzip nur dadurch, daß der Schlauch in unbelastetem Zustand linsenförmigen Querschnitt aufweist.

Es besteht die Aufgabe, die eingangs beschriebene Vorrichtung hin­ sichtlich ihres Aufbaues zu vereinfachen und sicherer zu gestalten.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß als Schlauchstück ein Flach­ schlauch verwendet wird, der aus elastischem Material so hergestellt wird, daß die aufeinander liegenden Schlauchwände mit Vorspannung aufeinander gedrückt werden und daß bei gewollter Förderung eines Fluids durch dieses ein Durchflußquerschnitt gegen die Vorspannung geöffnet wird.

Der besondere Vorteil dieser Lösung ist darin zu sehen, daß der Flachschlauch mit den Wänden aufeinanderliegend herstellbar ist, so daß deren Elastizität bei kleinen Druckunterschieden einer Öffnung selbsttätig entgegenwirkt, so daß Nachtropfen verhindert wird. Vor­ teilhaft ist auch, daß die neue Vorrichtung während des Durchflusses des Mediums als Pulsationsdämpfer wirkt.

Vorzugsweise besteht der Flachschlauch aus Gummi, welches in flach ge­ quetschtem Zustand vulkanisiert wurde. Dadurch wird eine gute Vorspannung gewährleistet.

Gemäß einer weiteren besonderen Ausführung wird mittels einer Feder über eine Quetschvorrichtung die Vorspannung erhöht.

Auch ohne die Quetschvorrichtung wirkt das Flachschlauch­ stück wegen derElastizität des Schlauchwerkstoffs als Pulsationsdämpfer.

Das Flachschlauchstück muß aus einem elastischem Werk­ stoff hergestellt sein. Ausgegangen werden kann bei­ spielsweise von zwei thermoplastischen Kunststoffolien oder Polytetrafluorethylenfolien, die am Rand verschweißt, verklebt oder versintert werden oder von einem runden Gummi­ schlauch, der vor der Vulkanisation flachgequetscht wird, oder auch von entsprechenden Formstücken.

Die Vorrichtung weist folgende Vorteile auf: Einfacher Aufbau, Wartungsfreiheit, geringer Verschleiß, hohe Dichtigkeit, keine Verstopfung, minimaler Platzbedarf, keine beweglichen Teile im Inneren, geringerer Energie­ verbrauch der Pumpe, niedrige Investitionskosten.

Die Vorrichtung ist beispielhaft in der Figur dargestellt und im folgenden weiter beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 Schema einer Dosiervorrichtung,

Fig. 2 Schlauchventil von der Seite,

Fig. 3 Quetschvorrichtung,

Fig. 4 gekapseltes Schlauchventil in einer Leitung,

Fig. 5 gekapseltes Schlauchventil am Ende einer Leitung,

Fig. 6 Querschnitt des Flachschlauchstückes im unbe­ lasteten Zustand,

Fig. 7 Einsatz des Schlauchventils bei der Förderung eines Fluids mit über dem Atmosphärendruck lie­ gendem Druck,

Fig. 8 Einsatz des Schlauchventils als Rückschlagventil.

In der Fig. 1 ist schematisch der Einsatz des erfindungs­ gemäßen Schlauchventils 1 dargestellt, wenn Flüssigkeit aus einem Vorratsbehälter 2 in einen Vakuumbehälter 3 eindosiert werden muß. Aufgabe des Flachschlauchventiles 1 ist es hier zu verhindern, daß nach Abstellen der Do­ sierpumpe 4 noch weiter Flüssigkeit in den Behälter 3 gelangt. Das Schlauchventil 1 ist ein in die Leitung eingebautes Flachschlauchstück, das ohne Druckgehäuse unter Atmosphärendruck betrieben wird. Vakuumbehälter bedeutet in diesem Zusammenhang, daß der Druck P ₃ unter Atmosphärendruck, gewöhnlich unter 50 mbar, sein soll, während im Vorratsbehälter 2 die Flüssigkeit unter Luft­ druck P ₁ oder auch unter höherem Druck P ₁ stehen kann. Durch die Pumpe 4 wird der Flüssigkeitsdruck von P ₁ auf P ₂ erhöht, dadurch kann Flüssigkeit durch die Leitung 5 und das Ventil 1 gefördert werden. Die Leitung 6 soll auf eine Verbindung mit einer Vakuumpumpe hinweisen. Die in den Vakuumbehälter 3 eingespeiste Flüssigkeit wird durch die Pumpe 4 dosiert, die Menge durch den Strömungsmesser 7 kontrolliert. Das Flachschlauchven­ til 1 ist in Fig. 2 in Draufsicht dargestellt. Es be­ steht aus einem Flachschlauch 10 mit beidseitigen An­ schlüssen zur Druckseite 11 und Vakuumseite 12. In die­ sem Beispiel besteht der Flachschlauch 10 aus zwei Fo­ lien 13, die auf beiden Seiten überlappend verschweißt sind. Der Flachschlauch ist auf beiden Seiten mit Rohrschellen 14 an Rundrohren 15, 16 befestigt. In diesem Bei­ spiel ist an dem Flachschlauch 10 eine Quetschvorrichtung 17 angebracht. Zwischen der Quetschvorrichtung 17 und der Vakuumanschlußseite 12 muß noch ein ausreichendes Stück Schlauch als Flachschlauch aus­ gebildet sein. Es ist zweckmäßig, einen längeren Bereich zwischen der Quetschvorrichtung 17 und der Anschlußseite 11 zum Druckbehälter vorzusehen, weil damit eine Pulsa­ tionsdämpfung erreicht werden kann. Dieser Bereich ist größenordnungsmäßig 10mal länger als der Durchmesser.

In Fig. 3 ist die Quetschvorrichtung 17 im Schnitt A-B (Fig. 2) dargestellt. Mit Hilfe des Kolbens 18 und der Feder 20 kann der Druck der Platte 19 auf dem Flach­ schlauch 10 eingestellt werden.

In den Fig. 4 und 5 sind die gekapselte Flachschlauch­ stücke dargestellt. Analoge Elemente sind mit den glei­ chen Bezugszeichen wie in Fig. 2 bezeichnet. In Fig. 4 ist auch eine Quetschvorrichtung 17 angedeutet. Das Ge­ häuse 20 muß so groß sein, daß das Flachschlauchstück 13 in seiner Verformung nicht behindert wird. Über den Stutzen 21 kann der Druck im Gehäuse 20 um das Flach­ schlauchstück pneumatisch oder hydraulisch eingestellt werden.

Eine abgewandelte Form des gekapselten Schlauchventils ist in Fig. 5 dargestellt. Das Flachschlauchstück 13 verbindet nicht direkt die beiden Rohre 15 und 16 son­ dern das Rohr 15, das zu dem Bereich niederen Drucks führt, ist gasdicht mit dem Gehäuse 20 verbunden. In dieser Ausbildung hat das Flachschlauchstück nicht primär die Aufgabe, ein unerwünschtes "Nachtropfen" zu verhindern, sondern es wirkt hauptsächlich als Rück­ schlagventil. Während bei einer Vorrichtung wie in Fig. 2 oder 4 die Förderung des Fluids oder der Disper­ sion in beiden Richtungen erfolgen kann, muß die Förder­ richtung bei der Fig. 5 beim Einbau besonders beachtet werden. Auch hier muß das Gehäuse 20 entsprechend groß sein, damit das Flachschlauchstück 13 schließen kann, solange der Druck in der Rohrleitung 15 nicht höher ist als der Druck im Gehäuse 20 um das Flachschlauchstück 13.

In Fig. 6 ist der Querschnitt durch das Flachschlauch­ stück 13 gemäß Schnitt C-D in Fig. 5 dargestellt.

Zwei Anwendungsbeispiele eines gekapselten Schlauch­ ventils gemäß Fig. 4 sind in den Fig. 7 und 8 dar­ gestellt. Die Bezugszeichen sind die gleichen wie in Fig. 1. Im ersten Fall soll ein fluides Medium aus einem Vorratsbehälter 2 mit einem über dem Atmosphä­ rendruck liegenden Druck P ₁ in einen Auffangbehälter 3 mit ebenfalls über dem Atmosphärendruck liegendem Druck P ₃ eindosiert werden, wobei P ₁ < P ₃ ist. Das Flach­ schlauchventil 1 ist gemäß Fig. 4 mit einem Gehäuse 20 versehen, im Raum um das Flachschlauchstück herrscht wegen der Verbindungsleitung 30 der gleiche Druck wie im Vorratsbehälter 2. Eine Dosierung ist nur möglich, wenn durch die Pumpe 4 der Druck von P ₁ auf P ₂ erhöht wird.

Eine andere Anwendungsmöglichkeit ist in Fig. 8 dar­ gestellt. Hier soll ein fluides Medium aus dem Vor­ ratsbehälter 2 in einen Auffangbehälter 3 gefördert werden, der unter einem höheren Druck steht, d. h., P ₃ ist größer als P ₁. Durch die Leitung 31 ist sicher­ gestellt, daß der Druck um das Flachschlauchstück im Gehäuse 20 nicht kleiner ist als der Druck P ₃ im Auf­ fangbehälter. Damit ein Fluid vom Vorratsbehälter 2 zum Auffangbehälter 3 gefördert werden kann, muß na­ türlich der Betriebsdruck in der Pumpe 4 P ₂ größer als P ₃ sein. Wird jedoch die Pumpe abgestellt und sinkt dadurch der Druck in der Leitung 5 auf einen kleineren Druck als P ₃ so hat sich herausgestellt, daß das Flachschlauchstück 1 als sicheres Rückschlag­ ventil wirkt.

Claims (3)

1. Vorrichtung in einer Leitung zum selbsttätigen Verhindern eines unerwünschten Flusses eines Fluids, bestehend aus zwei in einem Druck­ gefälle liegenden Leitungsrohren, zwischen denen ein Schlauchstück angeordnet ist, welches von einer Kammer mit Anschluß für ein Steuer­ fluid umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Schlauchstück ein Flachschlauch (10) verwendet wird, der aus elastischem Material so hergestellt wird, daß die aufeinander liegenden Schlauchwände mit Vor­ spannung aufeinander gedrückt werden und daß bei gewollter Förderung eines Fluids durch dieses ein Durchflußquerschnitt gegen die Vor­ spannung geöffnet wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flach­ schlauch aus Gummi besteht, welches im flach gequetschten Zustand vulkanisiert wurde.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer Feder über eine Quetschvorrichtung die Vorspannung erhöht wird.