DE29518273U1 - Valve - Google Patents

Description

Peter PIeyer ing. Peter PIeyer ing.

Georgsweg 25 Tel. 05472 / 2565, 6153Georgsweg 25 Tel. 05472 / 2565, 6153

49152 Bad Essen49152 Bad Essen

VentilValve

Die Erfindung betrifft ein Ventil mit mindestens einem in oder an einem Förderrohr beliebigen Querschnitts angeordneten Verschlußglied.The invention relates to a valve with at least one closure member arranged in or on a conveyor pipe of any cross-section.

Ventile herkömmlicher Bauart weisen die unterschiedlichsten konstruktiven Ausführungen auf. Im allgemeinen, insbesondere bei sog. Sitzventilen, wird das Förderrohr an einer Blende mittels eines passend geformten Verschlußstückes verschlossen. Konstruktiv bedingt weisen Ventile dieser Bauart in geöffnetem Zustand einen wesentlich höheren Durchfluß widerstand als die Förderrohrleitung gleicher Baulänge auf. Dieses kann man vermeiden durch den Einsatz spezieller Ventilausführungen, z.B. Schieber oder Kugeldrehventile. Beim Einsatz dieser Ventile ist jedoch im allgemeinen, unabhängig von der Betätigungsart (mechanisch, pneumatisch, hydraulisch oder elektromechanisch), eine bestimmte Vorzugsdurchflußrichtung vorgesehen, da es sonst insbesondere bei hohen Drücken zu einer Beeinträchtigung der Betätigungsfähigkeit der Verschlußelemente kommt. Allen Ventilen herkömmlicher Bauart ist auch ein erheblicher fertigungstechnischer Aufwand zu eigen, um einwandfreie Funktion sicherzustellen. Auch sind diese Bauarten für festkörperverschmutzte und gasförmige Medien teilweise nur bedingt geeignet. Beim Verschließen der Ventile treten zudem teilweise unerwünschte Druckstöße auf, die die Förderleitungen zusätzlich belasten.Conventional valves have a wide variety of structural designs. In general, especially with so-called seat valves, the delivery pipe is closed at an orifice using a suitably shaped closure piece. Due to their design, valves of this type have a much higher flow resistance when open than the delivery pipe of the same length. This can be avoided by using special valve designs, e.g. slide valves or rotary ball valves. When using these valves, however, a certain preferred flow direction is generally provided, regardless of the type of actuation (mechanical, pneumatic, hydraulic or electromechanical), as otherwise the ability of the closure elements to operate is impaired, particularly at high pressures. All conventional valves also require considerable manufacturing effort to ensure they function properly. These types are also only partially suitable for solid-contaminated and gaseous media. When the valves are closed, unwanted pressure surges sometimes occur, which place additional strain on the delivery lines.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventil mit möglichst geringem Fertigungsaufwand zu schaffen, welches zuverlässig auch bei festkörperverschmutzten und niedrigviskosen Medien, auch gasförmigen, verwendbar ist. Dabei soll in geöffnetem Zustand der Durchflußwiderstand des Ventils nur unwesentlich höher als der der Rohrleitung gleicher Baulänge sein, wobei der Betätigungsvorgang unabhängig vom Betriebsdruck und von der Förderrichtung sein soll. Außerdem soll das Ventil durch entsprechendes Ansteuern eine stufenlose Regelung der Durchflußmenge ermöglichen und beim Verschließen und Öffnen der Förderleitung Druckstöße konstruktiv vermeiden.The invention is based on the task of creating a valve with the lowest possible manufacturing effort, which can also be used reliably with solid-contaminated and low-viscosity media, including gaseous ones. In the open state, the flow resistance of the valve should only be insignificantly higher than that of the pipeline of the same length, whereby the actuation process should be independent of the operating pressure and the conveying direction. In addition, the valve should enable continuous control of the flow rate by appropriate control and should structurally avoid pressure surges when closing and opening the conveying line.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Ventil im wesentlichen aus einem Rohr beliebigen Querschnitts besteht, in oder an dem ein volumenveränderliches Verschlußglied angeordnet ist, welches das Förderrohr verschließen oder öffnen kann, in einer vorteilhaften Ausführung ist innerhalb des Förderrohres ein Trägerrohr angeordnet, welches vom Fördermedium umflossen wird. Daraufist ein volumenveränderliches Verschlußglied angebracht, welches durch eine Leitung im Trägerrohr von außen mit hydraulischem oder pneumatischem Druck oder auch Vakuum beaufschlagt wird. Ein volumenveränderliches Verschlußlied ähnlicher Bauart ist als sog. Notverschluß fürThe object is achieved according to the invention in that the valve essentially consists of a pipe of any cross-section, in or on which a variable-volume closure element is arranged, which can close or open the conveyor pipe. In an advantageous embodiment, a carrier pipe is arranged within the conveyor pipe, around which the conveying medium flows. A variable-volume closure element is attached to this, which is subjected to hydraulic or pneumatic pressure or even vacuum from the outside through a line in the carrier pipe. A variable-volume closure element of a similar design is used as a so-called emergency closure for

Rohrenden bekannt, kann jedoch in geöffnetem Zustand nicht in der Förderleitung verbleiben und stellt daher kein Ventil, sondern einen temporär verwendbaren Stopfen dar.Pipe ends are known, but cannot remain in the delivery line when opened and therefore does not represent a valve, but a plug that can be used temporarily.

Die Erfindung zeichnet sich durch eine Reihe erheblicher Vorteile aus. Durch den einfachen Aufbau des Ventils ist es sehr wirtschaftlich herzustellen und sehr servicefreundlich. Da das Verschlußglied ein elastisches Bauteil ist, werden Druckstöße bei Betätigung des Ventils ausgeschlossen. Durch den nach Bedarf steuerbaren Betätigungsdruck ist es möglich, das Ventil für beliebige Druckbereiche zu verwenden, sogar als Überdruck-Sicherheitsventil. Beim Einsatz mit festkörperverschmutzten Medien ist durch das elastische Verschlußglied ein leckfreier Verschluß ohne besondere konstruktive Maßnahmen gegeben. Zusätzlich dazu ist der offene Ventilquerschnitt dem angeschlossenen Rohrquerschnitt geometrisch so ähnlich, daß es auch bei hohen Durchflußmengen nicht zu einer erhöhten Geräuschbelastung durch das Ventil kommt. Daraus folgt auch ein geringer Druckverlust im Ventil sowie ein Schutz vor Ablagerungen im Ventilbereich. Zusätzlich zu den konventionellen Betätigungsarten (hydraulisch oder pneumatisch) ist bei entsprechend angepaßter Konstruktion auch eine elektrochemische oder elektrostatische Betätigung des Verschlußgliedes denkbar. Dadurch ist das Ventil direkt elektrisch betätigbar.The invention is characterized by a number of significant advantages. The simple design of the valve means it is very economical to manufacture and very easy to service. Since the closure element is an elastic component, pressure surges are excluded when the valve is actuated. The actuation pressure can be controlled as required, making it possible to use the valve for any pressure range, even as an overpressure safety valve. When used with media contaminated with solids, the elastic closure element ensures a leak-free closure without any special design measures. In addition, the open valve cross-section is geometrically so similar to the connected pipe cross-section that even at high flow rates there is no increased noise pollution from the valve. This also results in a low pressure loss in the valve and protection against deposits in the valve area. In addition to the conventional types of actuation (hydraulic or pneumatic), an electrochemical or electrostatic actuation of the closure element is also conceivable with an appropriately adapted design. This means that the valve can be actuated directly electrically.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen beschrieben:The invention is described below with reference to drawings:

Dabei zeigt:It shows:

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt einer möglichen Ausführung desFig. 1 shows a schematic longitudinal section of a possible embodiment of the

erfindungsgemäßen Ventils in geöffnetem Zustand;valve according to the invention in the open state;

Fig.2 ein Ventil entsprechend Fig. 1 in halb geschlossenem Zustand;Fig.2 a valve according to Fig. 1 in half closed state;

Fig.3 ein Ventil entsprechend Fig. 1 in geschlossenem Zustand;Fig.3 a valve according to Fig. 1 in closed state;

Fig.4 einen schematischen Längsschnitt einer weiteren möglichen Ausführung desFig.4 is a schematic longitudinal section of another possible embodiment of the

erfindungsgemäßen Ventils mit zusätzlicher Betätigungsmöglichkeit einer zweiten z.B. sekundären Förderstrecke;valve according to the invention with additional option of actuating a second, e.g. secondary, conveying section;

Fig.5 die Schnittansicht entlang der Linie A-B in Fig.2 entsprechend einerFig.5 the sectional view along the line A-B in Fig.2 corresponding to a

coaxialen Ausführung des erfindungsgemäßen Ventils;coaxial design of the valve according to the invention;

Fig.6 die Schnittansicht entlang der Linie A-B in Fig.2 entsprechend einerFig.6 the sectional view along the line A-B in Fig.2 corresponding to a

achsparalellen Ausführung des erfindungsgemäßen Ventils mit einem Meldeanschluß;axially parallel design of the valve according to the invention with a signaling connection;

In Fig. 1 ist schematisch ein Längsschnitt des erfindungsgemäßen Ventils in einer vorteilhaften Ausführungsform dargestellt. In einem Förderrohr 1 befindet sich ein Trägerrohr 3, welches mit Hilfe von Streben 4 mit dem Förderrohr 1 verbunden ist. Auf dem Trägerrohr 3 ist ein volumenveränderliches Verschlußglied 2 angeordnet, welches imIn Fig. 1, a longitudinal section of the valve according to the invention is shown schematically in an advantageous embodiment. In a conveyor pipe 1 there is a carrier pipe 3, which is connected to the conveyor pipe 1 by means of struts 4. On the carrier pipe 3 there is arranged a variable-volume closure member 2, which in the

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Zustand seines kleinsten Volumens einen möglichst großen Durchflußquerschnitt ermöglicht oder im Zustand seines größten Volumens den Durchflußquerschnitt komplett verschließt. Das Verschlußglied 2 wird durch Spannelemente 5 am Trägerrohr 3 gehalten. Die Betätigung des Verschlußgliedes 2 erfolgt pneumatisch oder hydraulisch durch eine Leitung 6, welche sich vorteilhafterweise im Inneren des Trägerrohres 3 befindet und durch dessen Wandung sowie durch die Wandung des Förderrohres 1 nach außen geführt ist.When in the state of its smallest volume, it enables the largest possible flow cross-section or, when in the state of its largest volume, it completely closes the flow cross-section. The closure member 2 is held on the carrier tube 3 by clamping elements 5. The closure member 2 is actuated pneumatically or hydraulically by a line 6, which is advantageously located inside the carrier tube 3 and is led out through its wall and through the wall of the conveyor tube 1.

In Fig.2 ist das erfindungsgemäße Ventil analog Fig. 1 dargestellt, wobei das Verschlußglied 2 den Förderquerschnitt teilweise verschließt und somit eine Beeinflussung der Durchflußmenge in Abhängigkeit oder unabhängig vom Förderdruck zuläßt.In Fig. 2, the valve according to the invention is shown analogously to Fig. 1, whereby the closure member 2 partially closes the delivery cross-section and thus allows the flow rate to be influenced depending on or independently of the delivery pressure.

In Fig.3 ist das erfindungsgemäße Ventil analog Fig. 1 dargestellt, wobei das Verschlußglied 2 den Förderquerschnitt komplett verschließt, und zwar in Abhängigkeit vom Verhältnis seines Innendruckes zum Förderdruck des Mediums. Dadurch ist der Einsatz als Sicherheits- oder Überdruckventil möglich.In Fig. 3, the valve according to the invention is shown analogously to Fig. 1, whereby the closure member 2 completely closes the delivery cross-section, depending on the ratio of its internal pressure to the delivery pressure of the medium. This makes it possible to use it as a safety or pressure relief valve.

In Fig.4 ist ein schematischer Längsschnitt des erfindungsgemäßen Ventils ähnlich den Figuren 1-3 dargestellt, wobei jedoch das Verschlußglied 2 bei verschlossenem Förderquerschnitt nicht an der Innenwandung des Förderrohres 1 anliegt, sondern an der Innenwandung eines weiteren Verschlußelementes 8, welches von außen das Förderrohr dicht umfaßt und mit Halteelementen 9 am Förderrohr 1 befestigt ist. Das Verschlußelement 8 befindet sich wiederum in einem weiteren Rohr 10, welches das Förderrohr 1 ebenfalls dicht umfaßt. Wird nun das Verschlußglied 2 bei bereits verschlossenem Förderquerschnitt weiter im Volumen vergrößert, so vergrößert sich damit das Volumen des Verschlußelementes 8, bis dieses an der Innenwandung des Rohres 10 anliegt und dessen Förderquerschnitt verschließt.Fig. 4 shows a schematic longitudinal section of the valve according to the invention similar to Figs. 1-3, but the closure member 2 does not rest on the inner wall of the conveyor pipe 1 when the conveyor cross-section is closed, but on the inner wall of another closure element 8, which tightly surrounds the conveyor pipe from the outside and is attached to the conveyor pipe 1 with holding elements 9. The closure element 8 is in turn located in another pipe 10, which also tightly surrounds the conveyor pipe 1. If the closure member 2 is now further increased in volume when the conveyor cross-section is already closed, the volume of the closure element 8 increases with it until it rests on the inner wall of the pipe 10 and closes its conveyor cross-section.

In Fig.5 ist schematisch ein Schnitt entlang der Linie A-B in Fig.2 dargestellt, wobei das Trägerrohr 3 zum Förderrohr 1 coaxial angeordnet ist.In Fig.5, a section along the line A-B in Fig.2 is shown schematically, with the support pipe 3 being arranged coaxially to the conveyor pipe 1.

In Fig.6 ist schematisch ein Schnitt entlang der Linie A-B in Fig.2 dargestellt, wobei das Trägerrohr 3 zum Förderrohr 1 parallel aber nicht coaxial angeordnet ist. Auch ist dem nun ebenfalls zum Förderrohr 1 parallel aber nicht coaxial angeordnetem Verschlußgh'ed 2 in einer besonders vorteilhaften Ausführung eine Meldeleitung 7 zugeordnet, welche vom Verschlußglied 2 im Zustand seines größten Volumens verschlossen wird.In Fig.6, a section along the line A-B in Fig.2 is shown schematically, with the support pipe 3 being arranged parallel to the conveyor pipe 1 but not coaxially. In a particularly advantageous embodiment, the closure member 2, which is now also arranged parallel to the conveyor pipe 1 but not coaxially, is also assigned a signaling line 7, which is closed by the closure member 2 when it is at its largest volume.

Claims (6)

Schutzansprüche:Protection claims: 1. Ventil mit mindestens einem in oder an einem Förderrohr (1) beliebigen Querschnitts angeordnetem Verschlußglied (2), dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußglied (2) volumenveränderbar ist und das Förderrohr (1) teilweise oder auch ganz verschließen oder wieder öffnen kann.1. Valve with at least one closure member (2) arranged in or on a conveyor pipe (1) of any cross-section, characterized in that the closure member (2) is volume-variable and can partially or completely close or reopen the conveyor pipe (1). 2. Ventil nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet, daß im Förderrohr (1) ein Trägerrohr (3) angebracht ist, an welchem das Verschlußglied (2) angebracht ist und das mit dem Förderrohr (1) fest verbunden ist.2. Valve according to claim 1 ₃ , characterized in that a support tube (3) is mounted in the conveyor tube (1), to which the closure member (2) is mounted and which is firmly connected to the conveyor tube (1). 3. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil mehrstufig ausgeführt sein kann, dadurch daß das Verschlußglied (2) der einen Stufe direkt ein jeweils weiteres Verschlußelement (8) einer nächsten Stufe betätigt.3. Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the valve can be designed in several stages, in that the closure member (2) of one stage directly actuates a further closure element (8) of a next stage. 4. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerrohr (3) zum Förderrohr (1) im wesentlichen coaxial angeordnet ist.4. Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the support pipe (3) is arranged substantially coaxially to the conveyor pipe (1). 5. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß das Trägerrohr (3) zum Förderrohr (1) im wesentlichen achsparallel aber nicht coaxial angeordnet ist.5. Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the support pipe (3) is arranged essentially axially parallel but not coaxially to the conveyor pipe (1). 6. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es außer hydraulisch oder pneumatisch auch elektrochemisch oder elektrostatisch betätigbar ist.6. Valve according to one of the preceding claims, characterized in that it can be actuated not only hydraulically or pneumatically but also electrochemically or electrostatically.