DE4221577C2 - Vorrichtung zur Reinigung von Rohrleitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung von Rohrleitungen, insbesondere von Schankleitungen, mit einem automatisch arbeitenden Vierwege-Umschaltven­ til mit Gehäuse, das einen Zulaufanschluß und einen Ablaufanschluß für eine Reinigungsflüssigkeit, zwei Rohrleitungsanschlüsse und eine Buchse zur Aufnahme eines vom Druck der Reinigungsflüssigkeit verschiebba­ ren Kolbens mit zwei in einer Steuerfläche vorgesehenen Ventilöffnungen aufweist, wobei in dem Zulaufanschluß ein Ventilstutzen eingesetzt ist.

Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art, wie sie bei­ spielsweise aus DE-PS 38 24 860 bekannt sind, sind an die zwei Rohrleitungsanschlüsse des Gehäuses je eine zu reinigende Rohrleitung, beispielsweise eine Bierlei­ tung, angeschlossen. Mit ihrem anderen Ende sind diese Bierleitungen miteinander verbunden, so daß sich ein Kreislauf ergibt. Die Reinigungsflüssigkeit, wie zum Beispiel Lauge, Säure, Spülwasser und Desinfektionslö­ sung, wird dem Vierwege-Umschaltventil über den in den Zulaufanschluß eingesetzten und durch eine Gegenmutter in seiner Lage gesicherten Ventilstutzen zugeführt. Da­ bei strömt die Reinigungsflüssigkeit zunächst durch die eine Ventilöffnung in einen in der einen Stirnfläche des Kolbens mündenden Kanal und von dort in die eine Bierleitung und weiter durch die andere Bierleitung in den anderen Kanal und die zweite Ventilöffnung zurück in den Ablaufanschluß. Dabei werden als Schwämmchen ausgebildete Reinigungskörper mitgenommen. Sobald diese auf den Kolben des Umschaltventils auftreffen und die dortige Kanalmündung verschließen, wird der Kolben ver­ schoben und dadurch die Strömungsrichtung umgekehrt.

Beim Einsatz dieser bekannten Vorrichtungen in der Pra­ xis hat es sich nun erwiesen, daß beim Einsetzen des Ventilstutzens in den Zulaufanschluß nicht immer zuver­ lässig erreicht wird, daß der Ventilstutzen zum einen dichtend auf der Steuerfläche am Kolben aufsitzt, zum anderen aber eine ungehinderte Hin- und Herbewegung des Kolbens sichergestellt ist. Ist beispielsweise der Ven­ tilstutzen zu weit in den Zulaufanschluß eingeschraubt, so ist die Hin- und Herbewegung des Kolbens gehemmt bzw. ausgeschlossen. Ist der Ventilstutzen dagegen zu wenig weit in den Zulaufanschluß eingeschraubt, so sitzt der Ventilstutzen nicht dichtend an der Steuer­ fläche des Kolbens auf, und je nach Stellung der Ven­ tilöffnungen fließt zumindest ein Teil der Reinigungs­ flüssigkeit unkontrolliert und unter Umgehung der zu reinigenden Rohrleitungen zum Ablaufanschluß.

Aus DE-OS 39 01 829 ist es ebenfalls bekannt, einen fest eingeschraubten und durch eine Gegenmutter gesi­ cherten Ventilstutzen zu verwenden. Insoweit treten die gleichen Nachteile wie beim oben beschriebenen Stand der Technik auf. Dieser Ventilstutzen ist innen mit einem Schieberstutzen versehen, der sich bei Auftreten eines Überdrucks radial nach außen bewegt und dabei Öffnungen eines Entlastungspfads im Ventilstutzen frei­ gibt. Zu diesem Zweck besitzt der Schieberstutzen einen Wulst mit einer vom Druck der Reinigungsflüssigkeit beaufschlagbaren Druckangriffsfläche, die größer ist als die nach außen gerichtete Stirnflächen des Schie­ berstutzens.

Aus DE-OS 39 42 788 ist eine gattungsfremde Reinigungs­ vorrichtung bekannt, bei der ein Ventilschieber zwi­ schen zwei Betriebsstellungen hin- und hergeschoben werden kann. Dies geschieht mit Hilfe einer Druckkol­ benanordnung, die durch eine Fernsteuereinrichtung aus­ gelöst werden und durch den Druck einer CO₂-Flasche betrieben werden kann. Gegen diesen Ventilschieber wer­ den zwei Anschlußstutzen mit Hilfe je einer Feder ge­ drückt. Diese ruft eine konstante Andruckkraft hervor, welche allerdings durch außen auf die angeschlossene Leitung wirkende Kräfte beeinträchtigt werden kann. Auch wenn die Öffnung im Schieber nicht genau mit der Öffnung im Anschlußstutzen übereinstimmt, ergibt sich eine solche Beeinträchtigung, weil der Flüssigkeits­ druck auf einen Teil der Stirnfläche des Anschlußstut­ zens wirkt, was zu einer Verminderung der Andruckkraft führt.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, mit deren Hilfe die oben beschriebenen Nachteile vermieden werden und mit der eine zuverlässige Reinigung der Rohrleitungen ga­ rantiert ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Ventilstut­ zen ein äußeres Arretierungsteil und ein darin beweg­ lich angeordnetes Dichtungsteil aufweist, das eine ge­ genüber der Stirnfläche vergrößerte, durch den Druck der Reinigungsflüssigkeit beaufschlagbare Druckan­ griffsfläche trägt, so daß das Dichtungsteil durch eine axial wirkende Kraft mit seiner Stirnfläche gegen die Steuerfläche drückbar ist.

Dadurch wird erreicht, daß das Dichtungsteil unter dem Einfluß des Drucks der Reinigungsflüssigkeit mit seiner Stirnfläche an die Steuerfläche am Kolben gedrückt wird, wo sie zwar dichtend anliegt, die Bewegung des Kolbens aber nicht beeinträchtigt. Die unter Druck ste­ hende Reinigungsflüssigkeit, die zum Betreiben der er­ findungsgemäßen Vorrichtung sowieso notwendig ist, übernimmt nicht nur die Reinigungsfunktion und die Um­ schaltfunktion, sondern bewirkt darüber hinaus die La­ gejustierung des Dichtungsteils des Ventilstutzens. Hierbei sorgt ein höherer Druck der Reinigungsflüssig­ keit, der eine höhere Dichtkraft erfordert, automatisch für einen stärkeren Anpreßdruck zwischen Stirnfläche und Steuerfläche sowie gleichzeitig für eine höhere Umschaltkraft. Insgesamt genügen aber verhältnismäßig geringere Kräfte. Der Druck der Wasserleitung bzw. eine geringe Pumpenleistung reichen daher zum Betreiben der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das Dichtungsteil seine Funktionen unabhängig von der Einbaulage des Ventilstutzens er­ füllt, in dem es beweglich im Arretierungsteil angeord­ net ist.

Im einfachsten Fall brauchen zur Erzeugung der axialen Kraft keine zusätzlichen Elemente mehr vorgesehen zu werden. In manchen Fällen ist es jedoch vorteilhaft, das Dichtungsteil zusätzlich durch eine Feder und/oder durch elastische, unter Spannung stehende Dichtungsele­ mente zu belasten. Solche Dichtungselemente dichten außerdem den Spalt zwischen dem Dichtungsteil und einer Bohrung im Innern des Arretierungsteils ab.

Es ist weiterhin vorgesehen, daß das Dichtungsteil im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist, an seinem im Arretierungsteil angeordneten Ende einen umlaufenden Wulst aufweist und in einer entsprechend gestuften Boh­ rung des Arretierungsteils angeordnet ist. Der Wulst kann als Anlagefläche für die die Axialkraft erzeugende Feder bzw. die Dichtungselement dienen. Desweiteren kann er den Anschlag für die maximal mögliche axiale Bewegung des Dichtungsteils bilden und an einem Absatz der gestuften Bohrung des Arretierungsteils zur Anlage kommen. Außerdem kann der Wulst noch eine weitere Funk­ tion übernehmen: auch über ihn kann das Dichtungsteil gegen das Arretierungsteil abgedichtet werden. Zu die­ sem Zweck weist er eine umlaufende Ringnut auf, in der beispielsweise ein O-Ring angeordnet ist. Diese Ausfüh­ rungsform kommt insbesondere dann in Betracht, wenn eine Feder oder die Reinigungsflüssigkeit die axiale Kraft erzeugt.

In einer weiteren konstruktiven Ausgestaltung ist vor­ gesehen, daß das Arretierungsteil einen Dichtring und weiter außen ein Außengewinde zur Befestigung am Zu­ laufanschluß trägt, und daß der den Wulst aufnehmende Bohrungsabschnitt inmitten des Außengewindes endet. Der Dichtring dichtet das Arretierungsteil gegen den Zu­ laufanschluß ab. In dem den Wulst aufnehmenden Boh­ rungsabschnitt des Arretierungsteils ist ausreichend Raum zur Aufnahme des Wulstes vorhanden.

Außerdem hat es sich als günstig erwiesen, daß das Ar­ retierungsteil einen äußeren Anschlag zur Festlegung seiner Einbaulage im Zulaufanschluß aufweist. Bis zu diesem äußeren Anschlag läßt sich das Arretierungsteil zwanglos in den Zulaufanschluß einschrauben. Die daraus resultierende Einbaulage im Zulaufanschluß ist ausrei­ chend stabil, um dem Druck der Reinigungsflüssigkeit standzuhalten. Andererseits ist die Einbaulage so fest­ gelegt, daß das Dichtungsteil unter dem Einfluß der axialen Kraft der Feder oder der Dichtungselemente bzw. der Reinigungsflüssigkeit bis zu der Steuerfläche am Kolben gelangen kann.

Es ist weiterhin vorgesehen, daß das Arretierungsteil einen inneren Anschlag als weitere Anlagefläche für die die axiale Kraft erzeugenden Dichtungselemente bzw. die Feder aufweist. Dieser Anschlag kann beispielsweise als ein in der Bohrung des Arretierungsteils befestigter Ring ausgestaltet sein, der mit Hilfe eines Sprengrings befestigt ist. Es ist aber auch denkbar, daß in der Bohrung des Arretierungsteils ein Flanschteil als An­ lagefläche angeordnet ist.

Es hat sich weiterhin bewährt, daß der Durchflußkanal am Einlauf des Dichtungsteils sich konisch verjüngt. Wegen dieses Konus-Einlaufs treten geringere Verluste auf. Desweiteren sind die Geräusche der strömenden Rei­ nigungsflüssigkeit reduziert.

Günstig ist es ferner, daß die Stirnfläche des Dich­ tungsteils mit einer elastischen Gleitschicht versehen ist. Hierdurch wird die Dichtheit an der Steuerfläche sowie die Leichtgängigkeit des Kolbens verbessert. Die Verwendung der elastischen Gleitschicht ist möglich, weil die Andruckverhältnisse an der Stirnfläche defi­ niert sind.

Hierbei kann es von Interesse sein, daß die elastische Gleitschicht eine in den Strömungsquerschnitt ragende Lippe trägt. An der Lippe wird eine zum Andruck nutz­ bare Kraft erzeugt, die allein oder in Verbindung mit anderen Kräften wirksam ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Darin zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vor­ richtung zum Reinigen von Rohrleitungen, teil­ weise im Schnitt,

Fig. 2 eine erste alternative Ausführungsform des Ven­ tilstutzens der erfindungsgemäßen Vorrichtung und

Fig. 3 eine zweite alternative Ausführungsform des Ven­ tilstutzens der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Eine Vorrichtung 1 zur Reinigung von Rohrleitungen weist in einem Gehäuse 2 ein automatisch arbeitendes Vierwege-Umschaltventil 3 auf. An dem Gehäuse 2 sind ein Zulaufanschluß 4 sowie ein Ablaufanschluß 5 für eine Reinigungsflüssigkeit, sowie zwei Rohrleitungsan­ schlüsse 6 angeordnet. Desweiteren weist das Gehäuse 2 eine Buchse 7 zur Aufnahme eines senkrecht zur Zeichen­ ebene verschiebbaren Kolbens 8 auf, der seinerseits in einer Steuerfläche 9 zwei Ventilöffnungen 10 trägt. In den Zulaufanschluß 4 ist ein Ventilstutzen 11 einge­ setzt, der bis zu der Steuerfläche 9 des Kolbens 8 ragt. Der Ventilstutzen 11 weist ein äußeres Arretie­ rungsteil 12 und ein darin beweglich angeordnetes Dich­ tungsteil 13 auf, das durch eine axial wirkende Kraft mit seiner Stirnfläche 14 gegen die Steuerfläche 9 des Kolbens 8 gedrückt wird. In dem in Fig. 1 dargestell­ ten Ausführungsbeispiel wird die axiale Kraft durch den Druck einer durch den Ventilstutzen 11 strömenden Rei­ nigungsflüssigkeit erzeugt.

Das Arretierungsteil 12 ist über ein Außengewinde 15 mit dem Zulaufanschluß 4 verbunden. Es ist mit Hilfe eines Dichtrings 16 gegen den Zulaufanschluß 4 abgedich­ tet. An einem weiteren Gewinde 17 wird beispielsweise ein nicht näher dargestellter Wasseranschluß aufge­ schraubt. Zur Festlegung der Einbaulänge des Arretie­ rungsteils 12 im Zulaufanschluß 4 weist es einen äuße­ ren Anschlag 18 auf. Im Inneren des Arretierungsteils 12 ist in einer gestuften Bohrung 19 das im wesentlichen zylindrisch ausgebildete Dichtungsteil 13 axial beweg­ lich angeordnet. Mit seiner Stirnfläche 14 sitzt es dichtend an der Steuerfläche 9 des Kolbens 8 des Vier­ wege-Umschaltventils 3 auf, ohne die Hin- und Herbewe­ gung des Kolbens 8 zur Umkehr der Strömungsrichtung der Reinigungsflüssigkeit zu behindern. An seinem der Stirnfläche 14 gegenüberliegenden Ende weist das Dich­ tungsteil 13 einen umlaufenden Wulst 20 auf, wobei der den Wulst aufnehmende Bohrungsabschnitt 21 der Bohrung 19 des Arretierungsteils 12 im Bereich des Außengewin­ des 15 liegt. Der Wulst 20 bildet eine gegenüber der Stirnfläche 14 vergrößerte Druckangriffsfläche am Dich­ tungsteil 13 für die Reinigungsflüssigkeit. Er ist mit einem O-Ring 22 gegen die Bohrung 19 abgedichtet.

Bei der in Fig. 2 dargestellten alternativen Ausfüh­ rungsform des Ventilstutzens 31 ist das im Arretie­ rungsteil 32 verschiebbare Dichtungsteil 33 durch ela­ stische, unter Spannung stehende Dichtungselemente 35 belastet. Diese erzeugen, gegebenenfalls zusammen mit dem auf den Wulst 34 wirkenden Druck der Reinigungs­ flüssigkeit, die axiale Kraft, die das Dichtungsteil 33 gegen die in Fig. 2 nicht näher dargestellte Steuerflä­ che des Kolbens einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Reinigen von Rohrleitungen drückt. Die Dichtungselemen­ te 35 sind zwischen einem am im wesentlichen zylin­ drisch ausgebildeten Dichtungsteil 33 angeordneten Wulst 34 und einem einen inneren Anschlag bildenden umlaufenden Ring 36 im Bohrungsabschnitt 38 des Arre­ tierungsteils 32 gelagert. Der Ring 36 ist mit Hilfe eines Sprengrings 37 fixiert. Das Arretierungsteil 32 ist im wesentlichen entsprechend der in Fig. 1 darge­ stellten Ausführungsform aufgebaut.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist das Dichtungsteil 43 des Ventilstutzens 41 durch eine Feder 44 belastet. Diese Feder 44 erzeugt, zusammen mit dem auf den Wulst 46 wirkenden Druck der Reinigungs­ flüssigkeit, die axiale Kraft, die das Dichtungsteil 43 gegen eine nicht näher dargestellte Steuerfläche am Kolben eines Vierwege-Umschaltventils drückt. Das Dich­ tungsteil 43 ist auch hier im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und weist inmitten seiner Länge einen Wulst 46 auf, der durch einen Dichtungsring 47 gegen das Ar­ retierungsteil 42 abgedichtet ist. Ein eingepreßter Stützring 49 liegt gegen eine Stufe 50 der Bohrung 48 an. Seine Stirnfläche dient als eine Anlagefläche für die Feder 44, während die Stirnfläche 51 des Wulstes 46 die andere Anlagefläche bildet. Das Arretierungsteil 42 ist entsprechend der Ausführungsformen in Fig. 1 und 2 aufgebaut.

Die Stirnfläche 40 ist in Fig. 2 mit einer Gleit­ schicht 52 und die Stirnfläche 45 in Fig. 3 mit einer Gleitschicht 53 versehen. Die Gleitschicht besteht aus einem elastischen Material, wie Weichgummi oder Weich- PVC, sie gleicht kleine Unterschiede zwischen Stirnflä­ che und Steuerfläche aus und vermindert die Reibung zwischen diesen Flächen. Die Gleitschicht kann durch einen Tauchvorgang aufgebracht, aufgeklebt oder auf sonstige Weise angebracht werden. In Fig. 3 trägt die Gleitschicht eine nach innen ragende Lippe 54, die zu­ sätzlich zu der Kraft der Feder 44 und dem auf den Wulst 46 wirkenden Druck unter dem Einfluß der Strömung einen Teil der Andruckkraft für die Stirnfläche 45 er­ zeugt. Man kann das Dichtungsteil 43 auch noch am Ein­ laufende mit einem Außenflansch versehen und auf diese Weise die vom Wasserdruck erzeugte Andruckkraft erhö­ hen. Ein Konus 55 am Einlauf verbessert die Strömungs­ verhältnisse.

Wegen des übrigen Aufbaus der Reinigungsvorrichtung wird beispielsweise auf DE-PS 38 24 860 verwiesen.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Reinigung von Rohrleitungen, ins­ besondere von Schankleitungen, mit einem automa­ tisch arbeitenden Vierwege-Umschaltventil mit Ge­ häuse, das einen Zulaufanschluß und einen Ablauf­ anschluß für eine Reinigungsflüssigkeit, zwei Rohr­ leitungsanschlüsse und eine Buchse zur Aufnahme eines vom Druck der Reinigungsflüssigkeit ver­ schiebbaren Kolbens mit zwei in einer Steuerfläche vorgesehenen Ventilöffnungen aufweist, wobei in den Zulaufanschluß ein Ventilstutzen eingesetzt ist, der bis zu der Steuerfläche ragt, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ventilstutzen (11, 31, 41) ein äußeres Arretierungsteil (12, 32, 42) und ein darin beweglich angeordnetes Dichtungsteil (13, 33, 43) aufweist, das eine gegenüber der Stirnfläche (14) vergrößerte, durch den Druck der Reinigungsflüssig­ keit beaufschlagbare Druckangriffsfläche trägt, so daß das Dichtungsteil durch eine axial wirkende Kraft mit seiner Stirnfläche (14, 40, 45) gegen die Steuerfläche (9) drückbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Dichtungsteil (43) zusätzlich durch eine Feder (44) belastet ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsteil (33) zusätz­ lich durch elastische, unter Spannung stehende Dichtungselemente (35) belastet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß das Dichtungsteil (13; 33; 43) im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist, an seinem im Arretierungsteil (12; 32; 42) angeordneten Ende einen umlaufenden Wulst (20; 34; 46) aufweist und in einer entsprechend gestuften Bohrung (19, 48) des Arretierungsteils (12; 32; 42) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß das Arretierungsteil (12, 32, 42) einen Dichtring (16) und weiter außen ein Außengewinde (15) zur Befestigung am Zulaufanschluß (4) trägt, und daß der den Wulst (20; 24; 46) aufnehmende Boh­ rungsabschnitt (21, 38) inmitten des Außengewindes (15) endet.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß das Arretierungsteil (12, 32, 42) einen äußeren Anschlag (18) zur Festlegung seiner Einbaulage im Zulaufanschluß (4) aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß das Arretierungsteil (32, 42) einen inneren Anschlag (37, 49) als weitere Anlagefläche für die die axiale Kraft erzeugenden Dichtungselemente (35) bzw. Feder (44) aufweist.

8. Vorrichtung einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußkanal am Einlauf des Dichtungsteils (43) sich konisch (55) verjüngt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (40; 45) des Dichtungsteils (33; 43) mit einer elastischen Gleitschicht (52; 53) versehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die elastische Gleitschicht (53) eine in den Strömungsquerschnitt ragende Lippe (54) trägt.