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Die vorliegende Erfindung betrifft ein molchbares Mehrwegeventil sowie einen vollmolchbaren Verteiler mit einer Vielzahl von reihen- und spaltenweise angeordneten Anschlüssen.
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In der chemischen Industrie und allgemein bei Armaturen wird dazu übergegangen, diese reinigungsfähig auszuführen. Eine Möglichkeit für reinigungsfähige Leitung besteht darin, diese molchbar auszulegen. Bei der Reinigung mit Hilfe eines Molches wird dieser mit Hilfe einer Druckdifferenz durch die Leitung gefördert, wobei der Körper des Molches so ausgebildet ist, dass er dichtend an der Innenwand der Rohrleitung anliegt und so Rückstände von dieser entfernt.
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Aus
DE 32 46 622 A1 ist eine molchbare Absperrarmatur bekannt, die ein Gehäuse mit mindestens zwei Anschlüssen aufweist, wobei in dem Gehäuse ein drehbar gelagertes Absperrorgan mit einem Durchgang vorgesehen ist. Der Durchgang ist wahlweise mit den Anschlüssen ausrichtbar und über eine Dichtungsanordnung im Gehäuse abgedichtet.
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Aus
EP 1 103 753 ist ein molchbares Dreiwegeventil bekannt, bei dem zwei radial am Gehäuse vorgesehene Anschlussstutzen mit einem am axialen Ende des Gehäuses vorgesehenen Anschluss verbunden werden können. Das Ventilglied besitzt einen molchbaren Durchgang, der die beiden radial vorgesehenen Anschlüsse molchbar miteinander verbindet, wobei eine Molchfangeinrichtung in dem Durchgang vorgesehen ist, so dass ein zweiseitiges Molchen der Anschlussleitungen erfolgt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein molchbares Mehrwegeventil bereitzustellen, dessen Anschlussstutzen in übereinanderliegenden Ebenen angeordnet sind, wobei die Anschlussstutzen in jeder Ebene vollständig molchbar sind. Der Erfindung liegt ebenfalls die Aufgabe zugrunde, einen vollmolchbaren Verteiler mit einer Vielzahl von reihen- und spaltenweise angeordneten Anschlüssen bereitzustellen, der es erlaubt, einen Anschluss aus einer Reihe wahlweise mit einem oder mehreren der spaltenweise angeordneten Anschlüsse zu verbinden.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein molchbares Mehrwegeventil mit den Merkmalen aus Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen bilden den Gegenstand der zugehörigen Unteransprüche.
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Das erfindungsgemäße molchbare Mehrwegeventil besitzt ein zylindrisches Gehäuse, das vier Anschlussstutzen für jeweils eine Leitung aufweist. Von den Anschlussstutzen sind jeweils zwei auf gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses angeordnet und bezogen auf eine Zylinderlängsachse des Gehäuses jeweils paarweise in übereinander liegenden Ebenen vorgesehen. In dem Gehäuse ist ein drehbar gelagertes zylindrisches Ventilglied vorgesehen, das je nach Drehstellung wahlweise mindestens einen Anschlussstutzen in einer ersten Ebene mit mindestens einem Anschlussstutzen in einer zweiten Ebene verbindet. Das Ventilglied besitzt in jeder Ebene einen molchbaren Durchgang, der für die Verbindung von zwei Anschlussstutzen in einer Ebene ein zylindrisches Rohrstück aufweist, das in einem Hohlraum innerhalb des Ventilgliedes angeordnet ist. Zum Molchen des Ventilglieds wird der Molch in bzw. durch den Durchgang gefördert. Der Hohlraum in dem Ventilglied ist mit mindestens einer Öffnung in dem Ventilglied in jeder Ebene der Anschlussstutzen verbunden. Über die Öffnung in dem Ventilglied wird festgelegt, welcher Anschlussstutzen in einer Ebene mit welchem Anschlussstutzen zusätzlich verbunden wird. Ferner besitzt jede der Öffnungen einen Anschlag für einen Molch, wodurch verhindert wird, dass ein Molch in den Innenraum des Ventilglieds eintritt.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung des molchbaren Mehrwegeventils sind in der ersten Ebene zwei Öffnungen in dem Ventilglied und in der zweiten Ebene eine Öffnung in dem Ventilglied vorhanden, um zwei Anschlussstutzen in der ersten Ebene mit einem Anschlussstutzen in der zweiten Ebene leitend für die Flüssigkeiten zu verbinden.
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In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist in der ersten Ebene und in der zweiten Ebene jeweils eine Öffnung in dem Ventilglied vorgesehen, um einen Anschlussstutzen in der ersten Ebene mit einem Anschlussstutzen in der zweiten Ebene zu verbinden.
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Diese beiden Ausgestaltungen ermöglichen es, ein Produkt von einem Anschlussstutzen an die Anschlussstutzen in der anderen Ebene zu leiten.
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In einer zweckmäßigen Ausgestaltung sind bei dem molchbaren Mehrwegeventil die Anschlussstutzen jeweils um 90° zueinander versetzt angeordnet.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe ebenfalls durch einen vollmolchbaren Verteiler mit dem Merkmal aus Anspruch 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den entsprechenden Unteransprüchen enthalten.
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Der erfindungsgemäße vollmolchbare Verteiler besitzt eine Vielzahl von reihen- und spaltenweise angeordneten Anschlüssen, wobei die zeilenweise angeordneten Anschlüsse und die spaltenweise angeordneten Anschlüsse in übereinander liegenden Ebenen angeordnet sind. Der erfindungsgemäße Verteiler weist eine Vielzahl von molchbaren Mehrwegeventilen auf, die jeweils ein Paar von gegenüberliegenden Anschlussstutzen in beiden Ebenen besitzen. Ein Paar der Anschlussstutzen ist mit den Anschlüssen des Verteilers in einer Zeile verbunden, während das andere Paar mit den Anschlüssen des Verteilers in einer Reihe verbunden ist. Die Verbindung der molchbaren Mehrwegeventile mit den Anschlüssen des Verteilers kann direkt erfolgen oder mittelbar über weitere in dem Verteiler vorgesehene Mehrwegeventile oder Rohrleitungen. Jedes der Mehrwegeventile besitzt abhängig von seiner jeweiligen Drehstellung mindestens einen Anschlussstutzen in der ersten Ebene, der mit mindestens einem Anschlussstutzen in der zweiten Ebene leitend verbunden ist. Durch die Verwendung von molchbaren Mehrwegeventilen ist es möglich, den gesamten Verteiler in seinen beiden Ebenen zu molchen, um so Rückstände aus den Leitungen zu entfernen.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung besitzt der vollmolchbare Verteiler mindestens zwei molchbare Mehrwegeventile, die an ihren Anschlussstutzen über Schiebemuffen direkt miteinander verbunden sind. Die Verwendung von Schiebemuffen erlaubt es, in dem Verteiler einzelne Mehrwegeventile auszutauschen, indem die Schiebemuffe gelöst und auf den Anschlussstutzen des auszutauschenden Mehrwegeventils geschoben wird, um die Verbindung zu dem benachbarten Mehrwegeventil oder einer Rohrleitung zu lösen.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist an einem Ende einer sich zeilen- oder spaltenweise durch den Verteiler erstreckenden Verbindung eine Molchfang- und Sendestation angeordnet. Durch eine entsprechende Stellung der Mehrwegeventile in dem Verteiler kann so der Verteiler zeilen- oder spaltenweise gemolcht werden.
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In einer bevorzugten Weiterentwicklung besitzt jedes Mehrwegeventil eine Molchfangeinrichtung, so dass ein zweiseitiger Molchvorgang erfolgt.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Mehrwegeventile in dem Verteiler in einem rechteckigen Gestell angeordnet, an dessen Seiten die Anschlüsse der Verteiler angeordnet sind und mit den Anschlussstutzen der Mehrwegeventile in Verbindung stehen.
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Bevorzugt ist mindestens ein Betätigungsschlitten vorgesehen, der zeilen- oder spaltenweise zu einem der Mehrwegeventile verfahrbar ist, um dieses in eine definierte Drehstellung zu bringen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Es zeigt:
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1 ein molchbares Mehrwegeventil in einer perspektivischen Ansicht, bei dem ein Anschlussstutzen in einer ersten Ebene mit einem Anschlussstutzen in der zweiten Ebene leitend verbunden ist,
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2 eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Mehrwegeventils in einer perspektivischen Ansicht, bei dem beide Anschlussstutzen in der ersten Ebene mit einem Anschlussstutzen in der zweiten Ebene leitend verbunden sind,
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3a u. 3b das Ventilglied des Mehrwegeventils aus 2 in einer Seitenansicht und in einer perspektivischen Ansicht sowie in den Schnittansichten A-A, B-B, D-D und G-G,
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4 eine weitere Ausgestaltung des Ventilglieds eines molchbaren Mehrwegeventils in einer teilweise geschnittenen Ansicht,
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5 einen Verteiler mit mehreren molchbaren Mehrwegeventilen in einer Ansicht von vorne,
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6 den Verteiler aus 5 in einer perspektivischen Ansicht von schräg vorne und
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7 den Verteiler aus 5 in einer Ansicht von der Seite.
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1 zeigt ein Mehrwegeventil 10 mit einem zylindrischen Gehäuse 12, das in einer ersten Ebene zwei Anschlussstutzen 14 und 16 besitzt. Die Anschlussstutzen 14 und 16 sind diametral gegenüberliegend in dem Ventilgehäuse 12 angeordnet. In einer zweiten, darunterliegenden Ebene besitzt das Ventilgehäuse 12 zwei diametral einander gegenüberliegende Anschlussstutzen 18 und 20. Die Anschlussstutzen 18 und 20 sind gegenüber den Anschlussstutzen 14 und 16 in der ersten Ebene um 90° versetzt, so dass das Ventil insgesamt entlang seinem Umfang jeweils um 90° versetzte Anschlussstutzen besitzt. Zum Boden hin ist das Ventilgehäuse 12 geschlossen. An der Oberseite des Ventilgehäuses ist dieses durch einen Deckel 22 verschlossen, durch den ein Betätigungsstutzen 24 vorsteht. Der Betätigungsstutzen 24 besitzt an seinem freien Ende einen Betätigungskopf 26. An dem Betätigungskopf 26 wird die Drehstellung des in dem Inneren des Ventilgehäuses 12 vorgesehenen Ventilglieds (vergleiche 3a, 3b) eingestellt.
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Das in 1 dargestellte Mehrwegeventil ist derart ausgebildet, dass in der Verbindungsstellung des Ventils der Anschlussstutzen 14 leitend mit dem Anschlussstutzen 18 verbunden ist. Ebenfalls kann bei der Verwendung desselben Ventilgliedes der Anschlussstutzen 16 mit dem Anschlussstutzen 20 verbunden werden.
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Das in 2 dargestellte Mehrwegeventil ist analog zu dem Mehrwegeventil aus 1 ausgebildet. In seiner Verbindungsstellung sind die Anschlussstutzen 14 und 16 leitend miteinander verbunden. In der zweiten Ebene ist dann wahlweise der Anschlussstutzen 18 oder 20 mit den Anschlussstutzen 14 oder 16 verbunden.
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Die in den 1 und 2 dargestellten Mehrwegeventile sind in einer 90° gedrehten Stellung des Ventilgliedes jeweils entlang der Verbindung der Anschlussstutzen 14 und 16 sowie der Anschlussstutzen 18 und 20 durchgehend molchbar. In der Molchstellung, in der die Anschlussstutzen einer Ebene miteinander molchbar verbunden sind, besteht keine Verbindung innerhalb des Ventilgliedes zwischen den beiden Ebenen, so dass kein Übertritt von Fluid aus der ersten Ebene in die zweite Ebene während des Molchens erfolgt.
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3a und 3b zeigen ein Ventilglied 28, das eine zylindrische Mantelwand besitzt. Oberhalb der Schnittlinie G-G in 3a ist der für das Molchen und die Verbindung der Anschlussstutzen 14 und 16 vorgesehene Teil des Ventilgliedes dargestellt. Der unterhalb der Linie G-G befindliche Teil ist der Teil des Ventilgliedes, der für ein Molchen entlang der Anschlussstutzen 18 und 20 vorgesehen ist.
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Im oberen Teil des Ventilgliedes 28 ist zentral die Molchfangeinrichtung 30 dargestellt, die aus einem zentralen Fangring 34 besteht, der über einen Steg 32 in der Öffnung 36 gehalten ist. Die Öffnung 36 ist in einer entsprechenden Leitendstellung des Mehrwegeventils mit einem der beiden Anschlussstutzen 14 oder 16 verbunden. Quer zu der dargestellten Richtung in der 3a sind die Eintrittsöffnungen 38 und 40 für einen molchbaren Durchgang 42 zu erkennen. Wie in der Schnittdarstellung B-B zu erkennen, besitzt der molchbare Durchgang 42 einen konstanten Durchmesser, der einen Durchtritt des Molchs erlaubt. Im Schnitt B-B sind ebenfalls die Molchfangeinrichtung mit dem Fangring 34 und dem Steg 32 in den Öffnungen 36 zu erkennen.
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Wie in dem Schnitt G-G zu erkennen ist, ist der untere Teil des molchbaren Mehrwegeventils analog zu dem oberen Teil aufgebaut, jedoch um 90° versetzt. Im unteren Ventilteil ist eine Eintrittsöffnung 44 für den molchbaren Durchgang 46 zu erkennen. Der Schnitt G-G zeigt analog die Außenwand 48 des rohrförmigen Durchgangs 46. In 3a sind seitlich die Öffnungen für die Anschlussstutzen 18 und 20 jeweils mit einem Molchfangring 50 und 52 dargestellt.
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Der Schnitt A-A aus der 3a zeigt im unteren Teil des Ventilgliedes den unteren molchbaren Durchgang 46 entlang seiner Längsrichtung geschnitten, während im oberen Teil des Ventilgliedes der molchbare Durchgang 42 quergeschnitten dargestellt ist. Die für die Verbindung der Anschlussstutzen 14 und 16 vorgesehenen Fangringe 34 und 34' sind im oberen Teil des Ventilgliedes geschnitten dargestellt.
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3b zeigt eine perspektivische Ansicht, in der der molchbare Durchgang 42 sowie die Molchfangeinrichtung 30 zu erkennen ist. Ebenso ist in 3b im unteren Teil des Ventilgliedes der Eingang 44 für den molchbaren Durchgang 46 sowie der Molchfangring 52 in einer Öffnung 53 in der Wandung des Ventilgliedes dargestellt.
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Der Schnitt D-D zeigt das Ventilglied in einem Schnitt entlang der Linie D-D aus 3b. Hierbei ist der molchbare Durchgang 42 und der molchbare Durchgang 46 in der oberen und unteren Ebene des Ventilgliedes zu erkennen. Ferner sind teilweise verdeckt die Stege 32 zu erkennen, an denen der Molchfangring 34 befestigt ist. In dem Schnitt D-D ist ebenfalls deutlich der Hohlraum 54 in dem Inneren des Ventilgliedes zu erkennen, über die Öffnungen in der oberen und der unteren Ebene miteinander verbunden sind.
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Im Betrieb des molchbaren Mehrwegeventils werden in einer ersten Drehstellung die Öffnungen für die molchbaren Durchgänge mit den Anschlussstutzen ausgerichtet. Hierdurch ist es möglich, das Mehrwegeventil gleichzeitig entlang der Verbindung in der ersten und in der zweiten Ebene untereinander zu molchen.
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Für das Verteilen eines Fluids von einem Anschluss der ersten Ebene zu einem Anschluss der zweiten Ebene werden die Öffnungen mit den Molchfangeinrichtungen 34 und 52 zu dem Anschlussstutzen ausgerichtet. Soll der Anschlussstutzen nicht an den Fluidstrom angeschlossen werden, so fehlt eine entsprechende Öffnung in der Wandung des Ventilglieds.
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4 zeigt das Ventilglied aus 3b in einer teilweise geschnittenen Ansicht. Deutlich zu erkennen ist der Eintritt für den molchbaren Durchgang 42 sowie der Molchfangring 34 der entsprechenden Öffnung 36 in der Wandung des Ventilglieds. Ebenso sind im unteren Teil des Ventilglieds der Eingang 44 für den molchbaren Durchgang 46 sowie der Molchfangring 52 mit der dazugehörigen Öffnung 53 im Ventilkörper. Deutlich zu erkennen ist, dass das in die Öffnung 36 eintretende Fluid über den Hohlraum 54 im Inneren des Ventilglieds zu der Öffnung 53 gelangt.
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5 zeigt einen vollmolchbaren Verteiler, der in einer rechteckigen Matrix angeordnet ist. Der Verteiler besitzt einen Rahmen 100, der auf Füßen 102 steht. In dem Verteiler sind an einigen Schnittpunkten der zeilenweise geführten Leitung 104 und der spaltenweise geführten Leitung 106 molchbare Mehrwegeventile 108 vorgesehen. Bei den molchbaren Mehrwegeventilen 108 handelt es sich bevorzugt um die molchbaren Mehrwegeventile gemäß Anspruch 1.
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Je nach Ausgestaltung des molchbaren Mehrwegeventils 108 kann eine zeilenweise verlaufende Leitung 104 mit einer spaltenweise verlaufenden Leitung 106 verbunden werden. Wie in den unteren beiden Zeilen des Verteilers dargestellt, können molchbare Mehrwegeventile auch unmittelbar miteinander verbunden werden. Das molchbare Mehrwegeventil 110 in dem oberen Teil der Matrix ist beispielsweise in allen seinen vier Anschlussstutzen mit einem anderen molchbaren Mehrwegeventil verbunden.
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Die Seiten des Verteilers sind mit Molchfang- und Sendestationen 112 und 114 ausgestattet. Die Molchfang- und Sendestationen 112 sind spaltenweise angeordnet, um einen Molch durch eine spaltenweise angeordnete Leitung 106 und die in dieser Leitung angeordneten Mehrwegeventile zu schicken. Die zeilenweise angeordnete Molchfang- und Sendestation 114 ist ausgebildet, um einen Molch durch eine zeilenweise verlaufende Leitung 104 und die entsprechend in dieser Leitung angeordneten Mehrwegeventile zu schicken.
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In dem dargstellten Ausführungsbeispiel sind Betätigungsschlitten 116 zeilenweise angeordnet. Ein Betätigungsschlitten 116 kann zeilenweise verfahren werden und die in der Zeile vorgesehenen Drehantriebe der Mehrwegeventile in die gewünschten Drehpositionen stellen.
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Die Anschlüsse des Verteilers für das zu verteilende Fluid sind auf den gegenüberliegenden Seite zu den Molchfang- und Sendstationen 112 und 114 angeordnet. Die Anschlüsse 118 zu der zeilenweisen Leitung 104 sind in 7 in der Seitenansicht zu erkennen.
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Der vollmolchbare Verteiler bildet ein geschlossenes System, das frei von Schläuchen oder Kupplungen ist. Hierdurch werden höchste Sicherheit und bester Schutz vor einem Molchaustritt und Leckagen erzielt. Der Verteiler ist modular aufgebaut und kann so einfach erweitert und an gewünschte Verteileraufgaben flexible angepasst werden. Der Verteiler besitzt neben den Mehrwegeventilen keine beweglichen Bauteile, so dass der Verteiler insgesamt sehr wartungsarm ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3246622 A1 [0003]
- EP 1103753 [0004]
