DE3329105C2 - Umschaltventil - Google Patents

Abstract

Umschaltventil mit einem Ventilgehäuse, das besteht aus einer Zufluß-Rohrleitung, die mit zwei Ausfluß-Rohrleitungen und zwei Ventilaufnahme-Rohrleitungen verbunden ist, und einem Ventilkörper, der in die Ventilaufnahme-Rohrleitung in dem Ventilgehäuse so eingesetzt ist, daß er darin gleitet und sich dreht, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Stirnfläche des Ventilkörpers, die einen Teil eines die Zufluß-Rohrleitung mit der Ausfluß-Rohrleitung verbindenden Durchganges bildet, eine hohle, gekrümmte Gestalt hat, wodurch in diesem Durchgang der überflüssige Abschnitt, in dem das Ausgangsmaterial sich anreichert, entfernt werden kann, so daß das gewünschte Produkt mit einer hohen Qualität erhalten werden kann, ohne carbonierte Substanzen einzuarbeiten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Umschaltventil gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, wie es z. B. aus der DD-PS 1 31 768 bekannt ist.

Bei der Herstellung von Kunststoffprodukten, chemischen Fasern und dgl. war es bisher üblich, ein Paar gleiche Apparaturen nacheinander zu verwenden und die Ausgangsmaterialien in jede der Apparaturen unter Verwendung eines Umschaltventils einzuführen. In diesem Falle reichert sich jedoch ein Teil des Ausgangsmaterials im Innern des Umschaltventils an, das angereicherte Material wird bei erhöhter Temperatur mit Kohlendioxid gesättigt (carboniert) und das resultierende carbonierte Material wird als solches in die Apparatur eingeführt. Daher ist das dabei erhaltene Produkt nicht gleichmäßig in seiner Qualität und insbesondere im Falle der Herstellung von chemischen Fasern kann die Einarbeitung solcher carbonierter feiner Pulver nicht zur Bildung von qualitativ guten Fasern führen, weil die resultierenden Fasern an dem Teil abgeschnitten werden müssen, wo die carbonierten Pulver eingearbeitet worden sind.

Unter diesen Umständen wurden nun verschiedene Untersuchungen durchgeführt, bei denen die obengenannten Probleme auftraten und es wurden verschiedene Vorschläge zur Beseitigung ihrer Ursachen gemacht.

Wie die obenerwähnte CC^-Sättigung (Carbonation) auftritt, wird nachstehend unter Bezugnahme auf den Stand der Technik näher erläutert.

Die F i g. 1 der Zeichnungen zeigt ein konventionelles Umschaltventil 1, das in die Apparatur zur Herstellung von K.unststoffprodukten, chemischen Fasern und dgl. installiert ist. In dem Umschaltventil 1 sind vorgesehen eine einzige Zufluß-Rohrleitung 2 für die Einführung des Ausgangsmaterials mit einer hohen Viskosität und zwei Ausfluß-Rohrleitungen 3, 3' für den Austrag des Ausgangsmaterials. Innerhalb des Umschaltventils gabeln sich die Zufluß-Rohrleitungen 2 und die Ausfluß-Rohrleitungen 3, 3' an einem Punkt, wo sie sich in drei Richtungen verzweigen. Nahe beim Wendepunkt, an dem sich die Zufluß-Rohrleitung und die Ausfluß-Rohrleitungen verzweigen, sind Ventilkörper-Rohrleitungen 4,4' vorgesehen und sie vereinigen sich zu einem Aufbau mit der Zufluß-Rohrleitung und den Ausfluß-Rohrleitungen. Im Innern der Ventilkörper-Rohrleitungen 4, 4' sind jeweils Ventilkörper 6, 6' eingesetzt und diese gleiten frei, so daß sie die Ausfluß-Rohrleitungen 3, 3' öffnen und schließen können. Die Ventilkörper 6,6' weisen jeweils vertikale Oberflächen an ihren inneren Stirnflächen auf. Außerhalb des Ventilgehäuses 5, das die Zufluß-Rohrleitung, die Ausfluß-Rohrleitungen und die Ventilkörper-Rohrleitungen umfaßt, ist ein Mantel 8 vorgesehen, der das Ventilgehäuse in regelmäßigen Abständen bedeckt und es gegenüber der offenen Luft

vollständig abschließt In dem Mantel 8 fließt ein öl als Heizmedium, um hohe Temperaturen aufrechtzuerhalten. Das öl wird in der Regel auf 300 bis 320° C erhitzt

Bei der praktischen Verwendung dieses konventionellen Umschaltventils bewegt sich der Ventilkörper 6' vorwärts zu der Zufluß-Rohrleitung 2, um so die Ausfluß-Rohrleitung 3' zu schließen, während der Ventilkörper 6 sieb von der Zufluß-Rohrleitung 2 wegbewegt, wodurch der Durchgang von der Zufluß-Rohrleitung 2 zu der Ausfluß-Rohrleitung 3 gebildet wird. In diesem Zustand wird dann, wenn das Ausgangsmaterial aus der Zufluß-Rohrleitung 2 zu der Ausfluß-Rohrleitung 3 ausgetragen wird, der gesamte Hohlraum in dem Durchgang vollständig ausgefüllt Wenn das Ausgangsmaterial in der Praxis in den Durchgang fließt, fließt es jedoch hauptsächlich in dem Raum, in dem der Strömungswiderstand am geringsten ist, d. h. in dem durch die strichpunktierte Linie in der F i g. 1 dargestellten Abschnitt Die Folge davon ist, daß an den Ecken der etwa dreiekkigen Toträume 7, 7', die durch die Stirnflächen der Ventilkörper 6, 6' und die Ventilaufkörper-Rohrleitungen 4,4' gebildet werden, der Durchfluß des Ausgangsmaterials kaum zu erkennen ist Daher wird das Ausgangsmaterial, das in den dreieckigen Toträumen 7, T für einen langen Zeitraum gestaut ist, durch die Carbonation hart. Das resultierende carbonierte Ausgangsmaterial blockiert den Ventilkörper 6 und dann wird durch die Umschaltung zur öffnung des Ventilkörpers 6' das Ausgangsmaterial im Zustand von Teilchen oder Massen in die Mitte des Durchganges von der Zufluß-Rohrleitung 2 zu der Ausfluß-Rohrleitung 3 herausgedrückt. Auf diese Weise wird das diese carbonierten Substanzen enthaltende Ausgangsmaterial als solches in die Apparatur zur Herstellung von Kunststoffprodukten, chemischen Fasern und dgl. eingeführt. Die wie vorstehend

so angegeben verwendete Apparatur ist in der Regel mit Filtern oder Düsen mit variierenden Größen, je nach den Produkten, versehen. Insbesondere im Falle der Herstellung von chemischen Fasern wird der Filter oder die Düse durch die carbonierten Substanzen verstopft.

Andererseits werden die feinen Pulver der den Filter passierenden carbonierten Substanzen in das Produkt eingemischt, was zu fatalen Nachteilen bezüglich dessen Qualität führt. Das konventionelle Umschaltventil hat somit die folgenden Nachteile: ein Teil des Ausgangsmaterials staut sich, ohne weiterzufiießen, daran schließt sich eine Carbonation an und die carbonierten Substanzen werden in das Produkt eingemischt, was zu einer Herabsetzung der Dehnungseigenschaften im Falle von Fasern und zu einer Verschlechterung der Qualität der erhaltenen Produkte führt.

Bei einem Umschaltventil der eingangs genannten Art erschwert die spitzwinklige Zuordnung der beiden Ventilkörper-Rohrleitungen die Betätigung der Ventil-

körper mittels mit den entsprechenden Spindeln verbundener Handgriffe. Darüber hinaus können die beider, Ausfluß-Rohrleitungen des bekannten Umschaltventils nicht gleichzeitig dicht verschlossen werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Umschaltventil der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, deren Ventilkörper problemlos betätigt und deren Ausfluß-Rohrleitungen gleichzeitig dicht verschlossen werden können.

tilkörper 13' von der Zufluß-Rohrleitung 11 nach hinten wegbewegt wird, schaut die konkave Teil-Oberfläche der Stirnseite 13a'des Ventilkörpers 13' nach unten, und wenn der Ventilkörper 13 nach vorne bewegt wird. schaut die konkave Teil-Oberfläche die Stirnseite 13a nach oben. Die Folge davon ist, daß ein Durchgang von der Zufluß-Rohrleitung 11 zu der Ausfluß-Rohrleitung 12' besteht, während der Durchgang von der Zufluß-Rohrleitung 11 zu der Ausfluß-Rohrleitung 12 blockiert

Diese Asjfgabe wird erfindungsgemäß durch ein Um- 10 ist.
schaltventil gemäß Anspruch 1 gelöst Durch die erfin- Für die Arbeitsmechanismen Z, Z' der Ventilkörper

dungsgemäße Anordnung der Ventilkörper-Rohrleitun- 13,13' werden die Ventilkörper 13,13' in die Ventilkörgen ist eine problemlose Betätigung der Ventilkörper
möglich. Durch die spezielle erfindungsgemäße Ausbil-

per-Rohrleitungen 14,14' in einem Zustand eingesetzt, in dem sie sich vorwärts und rückwärts bewegen kön-

dung der Stirnseiten der Ventilkörper ist darüber hinaus 15 nen. Die Ventilkörper 13,13' sind kombiniert mit Ven-

ein gleichzeitiges dichtes Verschließen der beiden Ausfluß-Rohrleitungen möglich.

Die Ausbildung der Stirnseite als konkave Teiloberfläche gemäß Anspruch 2 ermöglicht eine besonders

tilstangen 21, 2Γ, die mit einem Schraubgewindeelement am äußeren Umfang vorgesehen sind. Von außen sind auf die Ventilstäbe 21, 21' Handkurbeln 18, 18' aufgeschraubt Diese Handkurbeln werden durch Lavorteilhafte Anpassung der Begrenzungswand des Ven- 20 gerelemente 16,16' im Zustand der freien Rotation getilkörpers an den Materialstrom bei Verbindung der Zu- halten, die durch ein Paar Haltestäbe 15, 15' auf den

Flanschen 33,33' fixiert sind, die in Verbindung mit dem Ventilgehäuse 10 vorgesehen sind. Jetzt folgt eine Erläuterung des Installationsmechanismus der Handkurbein im Detail: Die Handkurbeln 18,18' werden festgehalten durch Einführen derselben in das äußere Ende einer Muffe 17, die durch die Lagerelemente 16,16' im Zustand der freien Drehung gehalten wird. Die Lagerelemente 16,16' sind auf den Haltestäben 15,15' an den

F i g. 3 eine ebene Draufsicht, die das gesamte «fm- 30 Flanschen 16a, 16a' installiert, die so angeordnet sind, dungsgemäße Umschaltventil, wie es in F i g. 2 darge- daß sie auf beiden Seitenteilen der Lagerelemente vorstellt ist zeigt; und

Fig.4 eine Querschnittsansicht, die das Umschaltfluß-Rohrleitung mit der entsprechenden Ausfluß-Rohrleitung.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Vertikalschnittansicht, die einen wesentlichen Teil eines konventionellen Umschaltventils zeigt;

F i g. 2 eine Vertikalschnittansicht die den wesentlichen Teil des erfindungsgemäßen Umschaltventils zeigt;

ventil gemäß F i g. 3 entlang der Linie X-X zeigt.

stehen. Auf die inneren Gewindeabschnitte 20, 20' der Muffe 17 ist ein Gewindeabschnitt 19 aufgeschraubt der auf den Ventilstäben 21, 21' vorgesehen ist. Zwischen

Nachstehend wird das Umschaltventil 9 unter Bezug- 35 den Haltestäben 15, 15' sind brückenbildende seitliche nähme auf die Zeichnungen näher erläutert durch wel- Stäbe 22, 22' etwa im Zentralabschnitt jedes Haltestaches der Strom des Ausgangsmaterials in zwei Richtungen geändert werden kann.

In der F i g. 2 ist in dem Ventilgehäuse 10 ein Paar

bes 15 oder 15' vorgesehen. Auf der Umfangswand des äußeren Stirnflächenabschnitts der Ventilkörper 13,13' sind zwei Streifen von Schraubgewindenuten 23, 23

Ventilkörper-Rohrleitungen 14,14' vorgesehen, die zy- 40 über einen Halbkreis der Wand symmetrisch eingralindrisch sind und mit der Zufluß-Rohrleitung 11 ver- viert. Die in die Schraubgewindenuten 23,23 eingesetzbunden sind, auf die sie unter rechten Winkeln auftref- ten Rollen 24,24 sind auf dem seitlichen Stab 22 instalfen. Im Innern der Ventilkörper-Rohrleitungen 14, 14' liert. Die Länge 5der Schraubengewindenuten 23,23 in sind die Ventilkörper 13,13' so eingesetzt, daß sie darin horizontaler Richtung ist gleich dem Abstand, der für vorwärts und rückwärts gleiten. Durch einen Teil der 45 die Bewegung des Ventilkörpers 13 erforderlich ist, um Ventilkörper-Rohrleitungen 14, 14' sind zwei Ausfluß- den Durchgang zu ändern. Auf diese Weise wird entRohrleitungen 13, 12' in Verbindung mit der Zufluß-Rohrleitung 11 vorgesehen. Die Ventilkörper 13, 13'
weisen jeweils eine innere Stirnseite 13a, 13a' auf, die
teilweise geneigt und teilweise rechtwinklig gegenüber 50
der Bewegungsrichtung der Ventilkörper verläuft.
Wenn diese Ventilkörper aufeinandertreffen, kommt ein
Teil der Stirnseite des Ventilkörpers mit de jeweils
anderen auf einer geraden Linie in Kontakt.

Wenn sich der Ventilkörper 13' in Richtung auf die 55 aufgesetzten Stopfbüchsenpackungen 26, 26' zusam-Zufluß-Rohrleitung 11 vorwärtsbewegt, wird der Ven- mengepreßt. Die Dichtung 25 wird komprimiert durch

sprechend der Bewegung des Ventilkörpers 13, die vorwärts und rückwärts erfolgt, der Ventilkörper 13 halb gedreht.

Der Raum zwischen der Ventilkörper-Rohrleitung 14 bis zu ihrem äußeren Ende und dem Ventilkörper 13 wird durch eine Dichtung 25 ausgefüllt, die verhindert daß das Ausgangsmaterial austritt. Die Dichtung 25 wird mit auf den äußeren Umfang des Ventilkörpers 13

tilkörper 13' auf dem Ventilsitz 31 fixiert, so daß er die Ausfluß-Rohrleitung 12' verschließt In diesem Falle schaut die konkave Teil-Oberfläche der Stirnseite 13a des Ventilkörpers 13 nach oben. Andererseits schaut dann, wenn der Ventilkörper 13 von der Zufluß-Rohrleitung 11 nach hinten weg bewegt wird, die konkave Teil-Oberfläche der Stirnseite 13a des Ventilkörpers 13 nach unten, wodurch der Durchgang zwischen der Zufluß-

Verschrauben der Verschraubungsflansche 27, 27' auf der Stirnfläche der Stopfbüchsenpackungen 26, 26' mit Bolzen bzw. Schrauben 28,28'.

Auf Hie Außenseite des Ventügehäijses JQ ist in regelmäßigen Abständen ein Mantel 29 aufgebracht, um eine erhöhte Temperatur aufrechtzuerhalten. Auf denEndabscünitt der Zufluß-Rohrleitung 11 und der Ausfluß-Rohrleitungen 12,12' sind Flansche 30,30 installiert, um

Rohrleitung 11 und der Ausfluß-Rohrleitung 12 geöffnet 65 diese Rohrleitungen jeweils in die entsprechenden Ap^w'^rd· paraturen installieren zu können. Die Einlasse 32,32 für

Nachstehend wird der Zustand, in dem die obige Ver- ein Heizmedium, die auf den Flanschen 30, 30 vorgesebindung geändert wird, näher erläutert. Wenn der Ven- hen sind, öffnen sich zur Innenseite des Mantels 29 hin.

Bei der obigen Konstruktion sind die Rollen 24, 24' jeweils auf den oberen und unteren Seiten (wie in F i g. 2 dargestellt) vorgesehen. Alternativ kann nur eine dieser Rollen vorgesehen sein und in diesem Falle kann die Schraubgewindenut auch eine einzige sein.

Die Gestalt der Stirnseiten 13a, 13a' des Ventilkörpers 13,13' ist derart, daß die zwei Ausfluß-Rohrleitungen 12,12' gleichzeitig geschlossen werden können.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

20 25 30 35 40 45 50 55 60 65

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Umschaltventil mit einem Gehäuse, in dem eine Zufluß-Rohrleitung, zwei Ausfluß-Rohrleitungen und zwei Ventilkörper-Rohrleitungen angeordnet sind, wobei die Ventilkörper jeweils in ihrer Ventilkörper-Rohrleitung axial verschiebbar und hierbei um 180° drehbar angeordnet sind und wobei die innere Stirnseite der Ventilkörper mindestens teilweise derart abgeschrägt ist, daß sie bei Verbindung der Zufluß-Rohrleitung mit der jeweiligen Ausfluß-Rohrleitung eine Totraum weitgehend vermeidende Begrenzungswand für den Materialfluß bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ventilkörper-Rohrleitungen (14, 14') in einer Ebene senkrecht zur Zufluß-Rohrleitung (11) und koaxial zueinander angeordnet sind und daß die innere Stirnseite (13a, 13a')der Ventilkörper (13,13') einen zur Verschiebungsrichtung der Ventilkörper vertikal verlaufenden Teil und einen zu diesem schräg verlaufenden Teil aufweist

2. Umschaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite (13a, 13a'^eine konkave Teiloberfläche aufweist