WO1995030060A1

WO1995030060A1 - Spülventil

Info

Publication number: WO1995030060A1
Application number: PCT/DE1995/000537
Authority: WO
Inventors: Rolf Trimborn
Original assignee: A B S Pumps Ltd.
Priority date: 1994-04-30
Filing date: 1995-04-13
Publication date: 1995-11-09
Also published as: DE4415233C1; EP0758421B1; EP0758421A1; DE59501418D1

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

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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.