EP0758421A1 - Spülventil - Google Patents

Spülventil

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EP0758421A1
EP0758421A1 EP95915801A EP95915801A EP0758421A1 EP 0758421 A1 EP0758421 A1 EP 0758421A1 EP 95915801 A EP95915801 A EP 95915801A EP 95915801 A EP95915801 A EP 95915801A EP 0758421 A1 EP0758421 A1 EP 0758421A1
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EP
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valve
cup
pump
flushing
outlet
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Rolf Trimborn
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A B S PUMPS Ltd
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    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00—Sewerage structures
    • E03F5/22—Adaptations of pumping plants for lifting sewage

Definitions

  • the invention relates to a flushing valve for whirling up sedimentation and for breaking up and mixing in substances that form floating covers in pumping stations, in particular
  • valve closing position sits in front of a sealing seat mounted on the outlet side in the valve housing.
  • valve 35 is added without hindering the flow through the valve.
  • a vacuum is generated by the flow of the pump medium in the valve body, which affects the membrane and causes the valve to close after a certain time.
  • the membrane is moved upwards by the negative pressure generated and thus also moves the valve body.
  • the speed of the movement of the diaphragm in the direction of the valve housing is regulated in that the valve head has an opening which allows the flow of a damping medium which is contained in the bellows into the space between the valve head and the diaphragm.
  • the size of the opening and the level of the negative pressure directly determine the speed. Oil is usually used as the damping medium.
  • the speed is also influenced by the viscosity of the damping medium and is therefore strongly temperature-dependent.
  • the setting of the flushing time to different liquid temperatures must therefore be carried out with a regulating valve attached to the flushing valve and is therefore not readily variable for the operator of the pumping station.
  • this flush valve takes up a lot of space, in particular due to the attached bellows, and has a relatively high weight.
  • the invention is therefore based on the object of developing a new flushing valve whose flushing time is not temperature-dependent, ie. That is, that no readjustments to the valve have to be carried out at different temperatures, the flushing time of which can also be adjusted as required from case to case and that, moreover, it can be produced with relatively small dimensions and light weight.
  • this object is achieved with a flushing valve, which is characterized in that a device acting in this for locking the valve body is arranged in its rest position on the valve cup and that after actuation of the locking device The valve body can be conveyed from the pump medium flowing past it to the rest position in the valve cup against the seal.
  • the flushing valve according to the invention thus shows no dependency with regard to the flushing time on the liquid temperature prevailing in the pump station.
  • the flushing time outside of the pumping station can be set as desired by the operator from case to case, without having to make any adjustments to the valve body itself.
  • the entire flushing valve is reduced in weight and volume.
  • a working cylinder with a piston rod is provided as the locking device and the piston rod is slidably arranged in front of the valve body through an opening in the valve cup, the piston rod locking the valve body in the extended position and releasing it in the retracted position.
  • the piston rod locking the valve body in the extended position and releasing it in the retracted position.
  • no parts of the locking device extend into the valve cup.
  • B. a permanent magnet slidably arranged in a working cylinder, which locks a magnetic valve body in the extended position. By retracting the permanent magnet, the magnetic force exerted on the valve body is reduced to such an extent that it is released.
  • the opening is expediently arranged on the side of the venti cup facing the outlet.
  • the working cylinder is actuated pneumatically or hydraulically or electromagnetically.
  • an embodiment is also conceivable in which the working cylinder is actuated purely mechanically.
  • the valve housing typically has the shape of a cylinder and a ball is provided as the valve body.
  • the valve body has a higher density than the medium to be conveyed and the valve cup points downward after the valve has been installed in the pump station.
  • the valve body is then carried upwards by the flow of the pump medium and brought in front of the sealing seat.
  • valve body has a lower density than the medium to be pumped and the valve cup points upwards after the valve has been installed in the pump station.
  • the valve body is then brought down over the delivery flow of the pump in front of the sealing seat.
  • Such a flushing valve can be installed at the outlet of the pump or on the pump line.
  • the inlet cross-section is smaller than the outlet cross-section in order to create a vacuum which favors the actuation of the ball.
  • Venti 1 is a flushing valve with Venti 1 body lying at the bottom
  • Fig. 2 shows a flushing valve with the valve body at the top
  • the flush valve 1 consists of a Venti 1 housing 2 with an inlet 3 and an outlet 4, the inlet cross-section 14 being smaller than the outlet cross-section 15, in order to create a negative pressure when conveying in the Venti1 housing 2 achieve.
  • the inlet 3 is connected to the pressure side of the pump.
  • a valve cup 5 is attached to the valve housing 2.
  • This ball 6 rests in the valve opening position I in the valve cup 5.
  • the ball 6 In the valve closing position II, the ball 6 is located in front of a sealing seat in front of the outlet 4 in the valve housing 2 7.
  • valves 1 shown are attached to the pressure line 12.
  • the valve 1 has an eyelet 13.
  • the valve cup 5 has an opening 8 which is arranged on the outlet side.
  • a piston rod 10 projects into this through this opening 8
  • the piston rod 10 is pressed out of the pneumatic cylinder 9.
  • the pump pressure passes through the flushing line and the outlet 4 because of the ball 6 held downwards. The operator can keep this flushing position set at his own discretion.
  • the extended piston rod 10 is pressed back into the pneumatic cylinder 9. The piston rod 10 thus clears the way for the ball 6.
  • the pump medium flowing past the ball 6 tears the ball 6 in front of the sealing seat 7 and thus ends the flushing.
  • the ball 6 is heavier than the pump medium to be pumped and is consequently located in the flushing valve 1 below.
  • FIG. 2 shows a flushing valve in which the ball 6 is lighter than the pumping medium to be conveyed and thus floats in the flushing valve.
  • the contact pressure of the ball 6 on the sealing seat 7 is released by the pressure equalization of the pump medium between inlet 3 and outlet 4.
  • the ball 6 then floats in the pump medium or sinks down into it until it is received by the valve cup 5 and can be locked again by means of the piston rod 10.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Spülventil zum Aufwirbeln von Sedimentationen und zum Aufbrechen und Einmischen von Schwimmdecken bildenden Abwasserstoffen in Abwasserpumpstationen. Das Spülventil besteht dabei aus einem Ventilgehäuse (2) mit einem Auslaß (4) und einem mit der Druckseite der Pumpe verbundenen Einlaß (3), einem am Ventilgehäuse (2) abdichtend angebrachten Ventilbecher (5) und einem Ventilkörper (6), welcher in der Ventilöffnungsposition (I) im Ventilbecher (5) ruht und in der Ventilschließposition (II) vor einem auslaßseitig im Ventilgehäuse (2) angebrachten Dichtsitz (7) sitzt. An dem Ventilbecher (5) ist eine in den Ventilbecher (5) wirkende Vorrichtung zur Arretierung des Ventilkörpers (6) in dessen Ruheposition angeordnet. Nach Betätigung der Arretiervorrichtung wird der Ventilkörper (6), der vorzugsweise eine Schwimmkugel ist, vom vorbeiströmenden Pumpenmedium aus seiner Ruheposition im Ventilbecher gegen den Dichtsitz gefördert. Die Arretiervorrichtung besteht in bevorzugter Ausführung aus einem Arbeitszylinder (9) mit einer pneumatisch betätigbaren Kolbenstange (10), die über eine Öffnung in den Ventilbecher (5) hineinwirkt.

Description

*
5
10 SPÜLVENTIL
Die Erfindung betrifft ein Spülventil zum Aufwirbeln von Sedimentationen und zum Aufbrechen und Einmischen von Schwimmdecken bildenden Stoffen in Pumpstationen, insbe-
15 sondere in Abwasserpumpstationen, welches mit einer Pumpen¬ einheit, insbesondere mit einer Tauchmotorpumpe, verbunden ist und während einer einstellbaren Zeitdauer die Druck¬ seite der Pumpeneinheit mit der Pumpstation verbindet und so eine Zirkulation des Pumpenmediums innerhalb der
20 Pumpstation erzielt, bestehend aus einem Venti 1 gehäuse, mit einem Auslaß und einem mit der Druckseite der Pumpe verbundenen Einlaß, einen am Ventilgehäuse abdichtend angebrachten Ventilbecher und einem Venti 1 körper, welcher in der Venti 1öffnungsposi ti on im Ventilbecher ruht und in
25 der Ventilschließposition vor einem auslaßseitig im Ventil¬ gehäuse angebrachten Dichtsitz sitzt.
Bei einem bekannten Spülventil der genannten Art (EP 0 384 903) ist an dem Venti 1 gehäuse ein Balg abdichtend
30 befestigt, der eine abdichtend befestigte Membran und ein Ventilelement enthält, das abhängig von der Drucksituation in dem Ventil in seiner ersten Ruheposition gegen einen Sitz in dem Ventil abdichtet und somit letzteres schließt und das in seiner anderen Ruhestellung in dem Ventilbecher
35 aufgenommen wird, ohne den Durchfluß durch das Ventil zu behindern. Bei diesem Ventil wird durch die Strömung des Pumpenmediums im Ventil körper ein Unterdruck erzeugt, der die Membran beeinflußt und das Schließen des Ventils nach einer bestimmten Zeit verursacht. Die Membran wird von dem erzeugten Unterdruck nach oben bewegt und bewegt somit auch den Ventil körper. Die Geschwindigkeit der Bewegung der Membran in Richtung des Venti 1 gehäuses wird dadurch geregelt, daß der Ventilkopf eine Öffnung aufweist, die den Durchfluß eines Dämpfungsmediums, welches im Balg enthalten ist, in den Raum zwischen den Ventilkopf und der Membran gestattet. Die Größe der Öffnung und die Höhe des Unterdrucks bestimmen dabei die Geschwindigkeit unmittel¬ bar. Als Dämpfungsmedium dient in der Regel Öl.
Die Geschwindigkeit wird aber auch durch die Viskosität des Dämpfungsmediums beeinflußt und ist daher stark temperatur¬ abhängig. Das Einstellen der Spülzeit auf verschiedene Flüssigkeitstemperaturen muß daher mit einem am Spülventil angebrachten Regulierventil erfolgen und ist somit nicht ohne weiteres für den Betreiber der Pumpstation beliebig variierbar.
Ferner nimmt dieses Spülventil sehr viel Raum ein, insbesondere durch den angebrachten Balg, und besitzt ein relativ hohes Gewicht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein neues Spülventil zu entwickeln, dessen Spülzeit nicht temperatur¬ abhängig ist, d. h., daß keine Nachregulierungen an dem Ventil bei verschiedenen Temperaturen erfolgen müssen, dessen Spülzeit desweiteren von Fall zu Fall beliebig einstellbar ist und daß darüber hinaus mit relativ kleinen Abmessungen und kleinem Gewicht herzustellen ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Spülventil gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß an dem Ventilbecher eine in diesen wirkende Vorrichtung zur Arretierung des Ventil körpers in dessen Ruheposition angeordnet ist und daß nach Betätigung der Arretiervor- ri c htu ng d er Vent i l körper vom vorbei strömenden Pumpenmed i um au s se i n er Ruhepos i ti on im Ve nt i l bech er ge gen den Di cht si tz f örderb ar i s t .
Das erfindungsgemäße Spülventil zeigt somit keine Abhängig¬ keit bezüglich der Spülzeit gegenüber der Flüssigkeits¬ temperatur, die in der Pumpenstation herrscht. Darüber hinaus kann die Spülzeit außerhalb der Pumpstation vom Betreiber von Fall zu Fall beliebig eingestellt werden, ohne daß Einstellungen am Ventilkörper selbst vorgenommen werden müßten. Ferner erfolgt durch die Einsparung eines Balgs eine große Gewichts- und Volumenreduktion des gesamten Spülventils. Durch die Vermeidung von öligen Dämpfungsmedien entfällt auch die Gefahr von Ölaustritt in die Pumpenstation bei Beschädigung und die damit verbundene U weltbel astung .
In bevorzugter Ausführung ist als Arretiervorrichtung ein Arbeitszylinder mit einer Kolbenstange vorgesehen und die Kolbenstange ist durch eine Öffnung im Ventilbecher vor den Ventilkörper schiebbar angeordnet, wobei die Kolbenstange in ausgefahrener Position den Ventilkörper arretiert und in zurückgezogener Position freigibt. Es ist jedoch auch eine Ausführung denkbar, bei dem keine Teile der Arretiervor¬ richtung in den Ventilbecher sich erstrecken, so z. B. ein in einem Arbeitszylinder verschiebbar angeordneter Per¬ manentmagnet, der in ausgefahrener Position einen ma¬ gnetischen Ventilkörper arretiert. Durch Zurückfahren des Permanentmagneten wird dann die auf den Ventilkörper augeübte Magnetkraft soweit reduziert, daß dieser frei¬ gegeben wird.
Zweckmäßigerweise ist die Öffnung an der zum Auslaß weisenden Seite des Venti 1 bechers angeordnet.
In bevorzugter Ausführung wird der Arbeitszylinder pneu¬ matisch oder hydraulisch oder elektromagnetisch betätigt. Es ist jedoch auch eine Ausführung denkbar, bei der der Arbeitszylinder rein mechanisch betätigt wird.
Typischerweise weist das Ventil gehäuse die Gestalt eines Zylinders auf und als Ventilkörper ist eine Kugel vorge¬ sehen.
In einer Ausführungsform weist der Ventilkörper eine höhere Dichte auf als das zu fördernde Medium und der Ventilbecher weist nach Einbau des Ventils in die Pumpenstation nach unten. Durch die Betätigung der Arretiervorrichtung wird dann der Ventilkörper nach oben vom Förderstrom des Pumpenmediums mitgerissen und vor den Dichtsitz gebracht.
In einer anderen Ausführung weist der Ventilkörper hingegen eine niedrigere Dichte auf als das zu fördernde Medium und der Ventilbecher weist nach Einbau des Ventils in die Pumpenstation nach oben. Durch die Betätigung der Arretier¬ vorrichtung wird dann der Ventilkörper nach unten über den Förderstrom der Pumpe vor den Dichtsitz gebracht.
Ein solches Spülventil kann sowohl am Auslauf der Pumpe oder an der Pumpenleitung eingebaut werden.
Vorzugsweise ist der Einlaßquerschnitt kleiner als der Auslaßquerschnitt, um einen Unterdruck zu erzeugen, der die Betätigung der Kugel begünstigt.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veran- schaulicht und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Spülventil mit unten liegendem Venti 1 körper,
Fig. 2 ein Spülventil mit oben liegendem Ventilkörper Wie aus der Zeichnung zu sehen ist, besteht das Spülventil 1 aus einem Venti 1 gehäuse 2 mit einem Einlaß 3 und einem Auslaß 4, wobei der Einlaßquerschnitt 14 kleiner als der Auslaßquerschπi tt 15 ist, um einen Unterdruck bei der Förderung im Venti1 gehäuse 2 zu erzielen. Der Einlaß 3 ist dabei mit der Druckseite der Pumpe verbunden. An dem Ventilgehäuse 2 ist ein Ventilbecher 5 angebracht. In dem Venti1 gehäuse 2 befindet sich ein kugelförmiger Ventil¬ körper 6. Diese Kugel 6 ruht in der Venti 1öffnungsposition I im Ventilbecher 5. In der Venti 1 schl ießposition II befindet sich die Kugel 6 vor einem vor dem Auslaß 4 im Ventilgehäuse 2 angebrachten Dichtsitz 7.
Wie in beiden Figuren ersichtlich ist, sind die gezeigten Ventile 1 an der Druckleitung 12 angebracht. Zur Er¬ leichterung der Montage weist das Ventil 1 eine Öse 13 auf.
Der Ventilbecher 5 weist eine Öffnung 8 auf, die auslaß- seitig angeordnet ist.
Durch diese Öffnung 8 ragt eine Kolbenstange 10 in das
Spülventi 1 i nnere hinein. Die Kolbenstange 10 ist mit dem
Arbeitszylinder 9 verbunden, welcher über die Pneumatik¬ leitungen 11 betätigbar ist.
In der Venti 1öffnungsposi ti on I ist die Kolbenstange 10 aus dem Pneumatikzylinder 9 herausgedrückt. Der Pumpendruck geht wegen der nach unten gehaltenen Kugel 6 durch die Spülleitung und den Auslaß 4. Der Betreiber kann nach freiem Ermessen diese Spülposition eingestellt halten. Nach Umschalten auf Förderung wird die ausgefahrene Kolbenstange 10 zurück in den Pneumatikzylinder 9 gedrückt. Die Kolbenstange 10 gibt somit den Weg für die Kugel 6 frei. Das an der Kugel 6 vorbei strömende Pumpenmedium reißt die Kugel 6 vor den Dichtsitz 7 und beendet somit die Spülung. Bei der in der Figur 1 gezeigten Ausführung ist die Kugel 6 schwerer als das zu fördernde Pumpenmedium und liegt demzufol¬ ge im Spülventil 1 unten.
Das in der Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel hingegen zeigt ein Spülventil, bei dem die Kugel 6 leichter als das zu för¬ dernde Pumpen edium ist und somit im Spülventil aufschwimmt.
Durch Ausschalten der Pumpe wird durch den sich einstellenden Druckausgleich des Pumpenmediums zwischen Einlaß 3 und Auslaß 4 der Anpreßdruck der Kugel 6 auf den Dichtsitz 7 aufgehoben. Je nach Ausführungsbeispiel schwimmt dann die Kugel 6 im Pum¬ penmedium auf oder sinkt in diesen nach unten, bis daß sie vom Ventilbecher 5 aufgenommen wird und mittels der Kolbenstange 10 wieder arretierbar ist.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Spülventil
2 Ventilgehäuse
3 Einlaß 4 Auslaß
5 Ventilbecher
6 Ventil körper
7 Dichtsitz
8 Öffnung 9 Arbeitszylinder
10 Kolbenstange
11 Pneumatikleitung
12 Druckleitung
13 Öse 14 Einlaßquerschnitt
15 Auslaßquerschnitt

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Spülventil zum Aufwirbeln von Sedimentationen und zum Aufbrechen und Einmischen von Schwimmdecken bildenden Stoffen in Pumpstationen, insbesondere in Abwasserpump¬ stationen, welches mit einer Pumpeneinheit, insbesondere mit einer Tauchmotorpumpe, verbunden ist und während einer einstellbaren Zeitdauer die Druckseite der Pumpen¬ einheit mit der Pumpstation verbindet und so eine Zirkulation des Pumpenmediums innerhalb der Pumpstation erzielt, bestehend aus
einem Venti 1 gehäuse mit einem Auslaß und einem mit der Druckseite der Pumpe verbundenen Einlaß,
einem am Venti 1 gehäuse abdichtend angebrachten Ventil becher und
einem Venti 1 körper, welcher in der Venti 1 Öffnungs¬ position im Ventilbecher ruht und in der Ventil¬ schließposition vor einem auslaßseitig im Ventilge¬ häuse angebrachten Dichtsitz sitzt,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß an dem Ventilbecher (5) eine in diesen wirkende Vorrichtung zur Arretierung des Venti 1 körpers (6) in dessen Ruheposition angeordnet ist und daß nach Betätigung der Arretiervor¬ richtung der Ventilkörper (6) vom vorbei strömenden Pumpenmedium aus seiner Ruheposition im Ventilbecher (5) gegen den Dichtsitz (7) förderbar ist.
Spülventil nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n¬ z e i c h n e t, daß als Arretiervorrichtung ein Ar¬ beitszylinder (9) mit einer Kolbenstange (10) vorgesehen ist und daß die Kolbenstange (10) durch eine Öffnung (8) im Ventilbecher (5) vor dem Ventilkörper (6) schiebbar angeordnet ist, wobei die Kolbenstange (10) in ausge¬ fahrener Position den Ventilkörper (6) arretiert und in zurückgezogener Position freigibt.
3. Spülventil nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n¬ z e i c n e t, daß die Öffnung (8) an der zum Auslaß (4) weisenden Seite des Ventilbechers (5) angeordnet i st .
4. Spülventil nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e¬ k e n n z e i c h n e t, daß der Arbeitszylinder (9) pneumatisch oder hydraulisch oder elektromagnetisch betätigbar ist.
5. Spülventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a- d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Ven¬ tilgehäuse (2) die Gestalt eines Zylinders aufweist und als Ventilkörper (6) eine Kugel vorgesehen ist.
6. Spülventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a- d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Ven¬ tilkörper (6) eine niedrigere Dichte aufweist als das zu fördernde Medium und daß der Ventilbecher (5) nach Einbau des Ventils (1) nach oben weist.
7. Spülventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a- d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Ven¬ tilkörper (6) eine höhere Dichte aufweist als das zu fördernde Medium und daß der Ventilbecher (5) nach Einbau des Ventils (1) nach unten weist.
8. Spülventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a- d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Ein¬ laßquerschnitt (14) kleiner als der Auslaßquerschnitt (15) ist.
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