DE3928194A1 - Vierwege-umschaltventil fuer eine vorrichtung zur reinigung von rohrleitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Vierwege-Umschaltventil für eine Vorrichtung zur Reinigung, von Rohrleitungen, insbesondere Schankleitungen, welches wahlweise einen Zulaufanschluß für die Zufuhr von Reinigungsflüssigkeit mit einem von zwei Arbeitsanschlüssen und den jeweils anderen Arbeitsanschluß mit einem Ablaufanschluß verbindet, wobei in dem Ventilgehäuse ein Steuerkolben zwischen zwei Arbeitsstellungen längsverschieblich angeordnet ist und wobei in der zu reinigenden Rohrleitung mindestens ein Kugelschwämmchen von der Reinigungsflüssigkeit mitgeführt wird, welches den Steuerkolben wechselweise betätigt.

Vierwege-Umschaltventile der vorgenannten Gattung sind beispielsweise aus dem DE-GM 83 37 262.8 bekannt. Die Vierwege-Umschaltventile dienen dazu, Kugelschwämmchen mit der Reinigungsflüssigkeit in abwechselnden Richtungen durch die zu reinigende Rohrleitung zu treiben, um damit die Reinigungswirkung zu erhöhen. Sobald ein Kugelschwämmchen bzw. ein Schwammgummiball die Rohrleitung durchlaufen hat, trifft es auf den Steuerkolben und bewirkt über einen Druckimpuls die Umschaltung, d.h. die Verschiebung des Steuerkolbens in die jeweils andere Steuerstellung, so daß die Reinigungsflüssigkeit mit dem Kugelschwämmchen in umgekehrter Richtung fließt. Der Druckimpuls für die Umschaltung entsteht also in dem Augenblick, in den das Kugelschwämmchen den Steuerkolben erreicht. Wenn der Steuerkolben dann nicht in der Lage ist, im Bruchteil einer Sekunde die Umschaltung auszuführen, beispielsweise wegen einer Hemmung durch Schmutz oder dergleichen, erfolgt keine Umschaltung.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zu Grunde, ein Vierwege-Umschaltventil zu schaffen, welches bei einfacher Konstruktion und wartungsfreundlichem Aufbau eine große Betriebssicherheit gewährleistet.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Steuerkolben in einer Steuerhülse geführt ist, daß zu beiden Enden des Steuerkolbens je ein Betätigungskolben in dem Ventilgehäuse längsverschieblich angeordnet ist, und daß der Durchmesser der Betätigungskolben wesentlich größer bemessen ist als der Durchmesser des Steuerkolbens.

Auf diese Weise ergibt sich der wesentliche Vorteil, daß die Umschaltung unter Verschieben des Steuerkolbens infolge eines großen Druckaufbaues erfolgt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schema dargestellt, und zwar zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Vierwege­ Umschaltventil und

Fig. 2 einen vereinfachten Querschnitt gemäß Schnittlinie II-II in Fig. 1.

Das Vierwege-Umschaltventil gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 1, welches im mittleren Bereich auf der einen Seite einen Einlaßstutzen 2 eines Zulaufanschlusses und auf der anderen gegenüberliegenden Seite einen Auslaßstutzen 3 eines Ablaufanschlusses aufweist. Der Einlaßstutzen 2 besitzt ein Innengewinde 4 und der Auslaßstutzen 3 ein weiteres Innengewinde 5. In das Innengewinde 4 ist ein Zwischenstutzen 6 eingeschraubt. Am äußeren Ende des Zwischenstutzens ist ein Außengewinde 7 vorgesehen, das zur Verbindung mit einem nicht gezeichneten Rohr oder Schlauch für die Zuführung von Reinigungsflüssigkeit dient. Der Zwischenstutzen 6 besitzt in seinem äußeren Teil eine Bohrung 8 mit einem vergrößerten Durchmesser und im übrigen Teil eine Bohrung 9 mit einem verkleinerten Durchmesser. Ferner besitzt der Zwischenstutzen 6 an dem inneren Ende einen Vorsprung 10, welcher unter Zwischenschaltung eines Dichtungsringes 14 in eine Ausnehmung einer Steuerhülse 11 hineinragt, die ihrerseits mittels Dichtungsringen 12 und 13 gegenüber der Innenwand des Gehäuses 1 abgedichtet ist. Der Auslaßstutzen 3 mit seinem Innengewinde 5 dient zur Verbindung mit einem nicht gezeichneten Rohr oder Schlauch für den Abfluß der Reinigungsflüssigkeit. Der Auslaßstutzen 3 besitzt eine Auslaßbohrung 15, in die der Abflußraum 23 der Steuerhülse 11 mündet.

Für die erfindungsgemäße Konstruktion ist nun von wesentlicher Bedeutung, daß in der Steuerhülse 11 ein Steuerkolben 16 längsverschieblich geführt ist, und zwar unter Zwischenschaltung von Dichtungsringen 24, 25, 26, 27 und 28. Diese Dichtungsringe können vermieden werden, wenn die zylindrische Außenfläche des Steuerkolbens 16 und die innere Führungsfläche der Steuerhülse 11 so genau geschliffen sind, daß sich ein dichtender Gleitsitz ergibt. Der Steuerkolben besitzt zwei Längsbohrungen 17 und 18, die durch einen Steg 21 voneinander getrennt sind. Außerdem besitzt der Steuerkolben 16 zwei Querbohrungen 19 und 20, die je nach Arbeitsstellung des Steuerkolbens wechselweise mit einem Durchlaß 22 auf der Zulaufseite einerseits und Querbohrungen 52 und 53 auf der anderen Seite, die in der Steuerhülse 11 eingearbeitet sind, korrespondieren.

Zu den beiden Enden des Steuerkolbens 16 ist je ein Betätigungskolben 29 und 30 in dem Ventilgehäuse 1 längsverschieblich angeordnet. Von wesentlicher Bedeutung ist nun für die Erfindung, daß der Durchmesser der Betätigungskolben 29 und 30 wesentlich größer bemessen ist als der Durchmesser des Steuerkolbens 16. Vorteilhafterweise ist der Durchmesser der Betätigungskolben 29 und 30 mindestens doppelt so groß wie der Durchmesser des Steuerkolbens 16 gewählt. Die Betätigungskolben 29 und 30 sind völlig gleichgestaltet und symmetrisch zueinander in dem Gehäuse 1 längsverschieblich geführt. Jeder Betätigungskolben weist einen Stirnring 31 auf, an dessen Innenrand ein Innenzylinder 32 mit einem äußeren Teil 34 und einem inneren Teil 35 angeformt ist. An dem Außenrand des Stirnringes 31 ist ein Außenzylinder 37 koaxial zu dem inneren Teil 35 angeformt. Der Außenzylinder 37 und das innere Teil 35 des Innenzylinders 32 sind mit Querbohrungen 38 bzw. 36 versehen. Jeder Betätigungskolben 29, 30 ist mittels eines Dichtungsringes 39 gegenüber der zylindrischen Innenwand des Gehäuses 1 abgedichtet. Vorteilhafterweise ist in dem äußeren Teil 34 des Innenzylinders 32 ein Flügelsieb 33 angeordnet, dessen Ausgestaltung insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist.

An den beiden Stirnenden des Gehäuses 1 sind Laternengehäuse 41 mit je einer durchsichtigen Laterne 44 bzw. 45 angeordnet. Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist das Laternengehäuse 41 mit einander gegenüberliegenden Fenstern 49 und 50 versehen, so daß die äußeren Teile 34 des Innenzylinders 32 der beiden Betätigungskolben 29 und 30 entsprechend der wechselweisen Arbeitsstellung der Betätigungskolben und des Steuerkolbens 16 in die jeweilige Laterne 44 eindringen und die jeweilige Steuerstellung sichtbar machen. In der Arbeitsstellung gemäß Fig. 1 ragt das äußere Teil 34 des Innenzylinders 32 in die Laterne 45 hinein, woraus auf die entsprechende Arbeitsstellung des Steuerkolbens geschlossen werden kann.

Die Laternengehäuse 41 sind vorteilhafterweise mittels Überwurfmutter 40 unter Zwischenschaltung je eines Dichtungsringes 42 leicht lösbar an den Stirnenden des Gehäuses 1 befestigt. Weitere Dichtringe 43 befinden sich an den beiden Stirnenden der durchsichtigen zylindrischen Laterne 44. An den äußeren Enden besitzen die Laternengehäuse 41 Innengewinde 46 zur Befestigung von Schlauchanschlüssen 47 und 48 als Arbeitsanschlüsse. Hieran ist also die nicht gezeichnete Rohrleitung angeschlossen, die im Kreislauf geführt ist und gereinigt werden soll. Fig. 1 zeigt noch eines von mehreren möglichen Kugelschwämmchen 51 in einer Stellung kurz vor dem Umschalten.

Die Wirkungsweise des oben erläuterten Vierwege- Umschaltventils ist im wesentlichen folgende.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Betriebsstellung des Steuerkolbens 16 fließt die Reinigungsflüssigkeit durch die Bohrungen 8, 9 des Zwischenstutzens 6 über den Durchlaß 22 der Steuerhülse und die Querbohrung 20 in die Längsbohrung 18 und von hier aus durch den Innenzylinder 32 des unteren Betätigungskolbens in den Schlauchanschluß 47. Nach Durchfluß durch die zu reinigende Rohrleitung unter Mitführung des oder der Kugelschwämmchen 51 tritt die Reinigungsflüssigkeit in den Schlauchanschluß 48, weiter durch die Laterne 45 und den Innenzylinder 32 des oberen Betätigungskolbens, weiter durch die Längsbohrung 17 und die Querbohrung 19 bis zu dem Abflußraum 23 und schließlich über die Auslaßbohrung 15 des Auslaßstutzens 3 zurück zu einem nicht gezeichneten Aufnahmebehälter für die Reinigungsflüssigkeit.

Wenn nun ein Kugelschwämmchen 51, wie in Fig. 1 dargestellt, vor das äußere Ende des äußeren Teiles 34 des Innenzylinders 32 des Betätigungskolbens 29 gelangt, wird der Durchfluß gesperrt. Damit drückt die Reinigungsflüssigkeit auf die äußere Stirnfläche sowohl des gesperrten äußeren Teiles 34 als auch des Stirnringes 31, so daß sich entsprechend dem großen Durchmesser des Betätigungskolbens ein sehr großer Druck aufbaut, so daß sich der Betätigungskolben aus seiner obersten in Fig. 1 gezeichneten Stellung nach unten verschiebt und auf die obere Stirnfläche des Steuerkolbens 16 drückt und diesen sehr schnell in die andere Betriebsstellung schiebt. In der anderen Betriebsstellung kommt das rechte Ende der Querbohrung 19 vor den Durchlaß 22, während das linke Ende der Querbohrung 19 durch den Teil der Steuerhülse abgedichtet ist, welcher sich zwischen den beiden Querbohrungen 52 und 53 der Steuerhülse befindet. Gleichzeitig kommt das linke Ende der Querbohrung 20 vor die Querbohrung 53, während das rechte Ende der Querbohrung 20 durch den rechten unteren Teil der Steuerhülse abgedichtet wird. Damit erfolgt der Kreislauf der Reinigungsflüssigkeit in umgekehrter Richtung durch die zu reinigende Rohrleitung. Begünstigt wird die durch Druckaufbau erzeugte Verschiebung des Steuerkolbens noch dadurch, daß sich in einer Zwischenstellung des Verschiebeweges des Steuerkolbens 16 auch in dem Innenraum des Betätigungskolbens und in dem sich ergebenden flachen zylindrischen Zwischenraum 54 ein Druck aufbaut, so daß der Steuerkolben zwangsweise immer in die entsprechende Endstellung gedrückt wird.

Wie beschrieben, weist die Steuerhülse 11 auslaßseitig zwei Querbohrungen 52 und 53 auf, die entsprechend den beiden Arbeitsstellungen des Steuerkolbens 16 wechselweise die Querbohrungen 19, 20 des Steuerkolbens 16 mit dem Abflußraum 23 und der Auslaßbohrung des Auslaßstutzens 3 des Ablaufanschlusses verbinden.

Von wesentlichem Vorteil bei der erfindungsgemäßen Konstruktion ist, daß man zum eventuellen Austausch des Steuerkolbens nur mit wenigen Handgriffen und ohne besondere Werkzeuge die beiden Überwurfmuttern 40 lösen kann, und zwar je nach sichtbarer Betriebsstellung des Steuerkolbens entweder die eine oder die andere Überwurfmutter. Sodann kann man zunächst das Laternengehäuse, anschließend den Betätigungskolben und schließlich den Steuerkolben herausziehen. Das Zusammensetzen erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.

Claims (11)

1. Vierwege-Umschaltventil für eine Vorrichtung zur Reinigung von Rohrleitungen, insbesondere Schankleitungen, welches wahlweise einen Zulaufanschluß für die Zufuhr von Reinigungsflüssigkeit mit einem von zwei Arbeitsanschlüssen und den jeweils anderen Arbeitsanschluß mit einem Ablaufanschluß verbindet, wobei in dem Ventilgehäuse ein Steuerkolben zwischen zwei Arbeitsstellungen längsverschieblich angeordnet ist und wobei in der zu reinigenden Rohrleitung mindestens ein Kugelschwämmchen von der Reinigungsflüssigkeit mitgeführt wird, welches den Steuerkolben wechselweise betätigt, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (16) in einer Steuerhülse (11) geführt ist, daß zu beiden Enden des Steuerkolbens (16) je ein Betätigungskolben (29, 30) in dem Ventilgehäuse längsverschieblich angeordnet ist, und daß der Durchmesser der Betätigungskolben (29, 30) wesentlich größer bemessen ist als der Durchmesser des Steuerkolbens (16).

2. Vierwege-Umschaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Betätigungskolben (29, 30) mindestens doppelt so groß wie der Durchmesser des Steuerkolbens (16) gewählt ist.

3. Vierwege-Umschaltventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (16) zwei durchgehende Querbohrungen (19, 20) aufweist, zwischen welchen sich ein Steg (21) befindet, und daß die Steuerhülse (11) auslaßseitig zwei Querbohrungen (52, 53) aufweist, die entsprechend den beiden Arbeitsstellungen des Steuerkolbens (16) wechselweise die Querbohrungen (19, 20) des Steuerkolbens (16) mit 53) aufweist, die entsprechend den beiden Arbeitsstellungen des Steuerkolbens (16) wechselweise die Querbohrungen (19, 20) des Steuerkolbens (16) mit einem Abflußraum (23) und der Auslaßbohrung (15) des Auslaßstutzens (3) des Ablaufanschlusses verbinden.

4. Vierwege-Umschaltventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (16) zwei Längsbohrungen (17, 18) aufweist, welche durch den Steg (21) voneinander getrennt sind.

5. Vierwege-Umschaltventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerhülse (11) einlaßseitig einen mittleren Durchlaß (22) aufweist, in den eine Bohrung (8, 9) eines Zwischenstutzens (6) des Zulaufanschlusses mündet.

6. Vierwege-Umschaltventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerhülse (16) benachbart zu dem Durchlaß (22) eine Ausnehmung aufweist, in welche ein Vorsprung (10) des Zwischenstutzens (6) hineinragt, so daß die Steuerhülse (16) feststehend in dem Gehäuse (1) gehalten ist.

7. Vierwege-Umschaltventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Betätigungskolben (29, 30) einen Stirnring (31) aufweist, an dessen Innenrand ein Innenzylinder (32) mit einem äußeren Teil (34) und einem inneren Teil (35) angeformt ist, und daß an dem Außenrand des Stirnringes (31) ein Außenzylinder (37) koaxial zu dem inneren Teil (35) angeformt ist.

8. Vierwege-Umschaltventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenzylinder (37) und das innere Teil (35) des Innenzylinders (32) Querbohrungen (38, 36) aufweisen.

9. Vierwege-Umschaltventil nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem äußeren Teil (34) des Innenzylinders (32) ein Flügelsieb (33) angeordnet ist.

10. Vierwege-Umschaltventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stirnenden des Gehäusee (1) Laternengehäuse (41) mit je einer durchsichtigen Laterne (44) angeordnet sind, daß die Laternengehäuse (41) mit Fenstern (49, 50) versehen sind, so daß die äußeren Teile (34) der Innenzylinder (32) der Betätigungskolben (29, 30) entsprechend der wechselweisen Arbeitsstellung der Betätigungskolben (29, 30) und des Steuerkolbens (16) in die jeweilige Laterne (44) eindringen und die jeweilige Steuerstellung sichtbar machen.

11. Vierwege-Umschaltventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Laternengehäuse (41) mittels Überwurfmuttern (40) unter Zwischenschaltung von Dichtungsringen (42, 43) leicht lösbar an den Stirnenden des Gehäuses (1) befestigt sind.