DE3134676A1 - Ventil - Google Patents

Description

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WUESTHOFF-v.PECHMANN-BEHRENS-GOETZ

EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

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dipl.-chem. dr. ε. Freiherr von pechmann dr.-ing. dieter behrens dipl.-ing.; dipt.--wirtsch.-ing. rupert goetz

Patentanmeldung D-8000 MÜNCHEN SCHWEIGERSTRASSE 2 telefon: (089) 6610 51 tsleoramm: protectl'atent TE lex: $24070

2.September 1981

Anmelder;

Olav Kjell Hanssen Knut Jaegers vel 20/ 8600 Mo, Norwegen

Titel:

Ventil

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EUROPEAN PATENT ATTORNEYS J. dii-l.-chem. ur. ε. Freiherr von pechmann

DR.-ING. DIETER BEHRENS

11!1'1..-!NG.; DIPL.-VIRTSCH.-ING. RUPEXT GOETZ

lA-55 156 D-8000 MÜNCHEN 90

SCHWEIGERSTRASSE 2

telefon: (089) 6620 ji telegramm: protectpatent telex: 524070

Beschre ibung

Ventil

Die Erfindung betrifft ein Ventil mit einem Gehäuse mit zwei Einlaß- und wenigstens einer Auslaßöffnung und einer Platte, mit der sich beide Einlaßöffnungen jeweils einzeln verschließen lassen und die am Gehäuse in einem zwischen den Einlaßöffnungen gelegenen Bereich angelenkt ist.

Aus der US-PS 3 581 770 ist ein diesem Prinzip entsprechendes Ventil bekannt, das in der Lufteinlaßleitung eines Verbrennungsmotors verwendbar ist, um zwischen vorgewärmter und nicht vorgewärmter Ansaugluft wählen zu können, und das eine gelenkig befestigte Platte aufweist, die zwischen den beiden Einlaßöffnungen mit einem Hebel hin- und hergeschwenkt werden kann, der mit der Scharnierwelle verbunden ist. Durch . die Verwendung einer flexiblen Platte soll erreicht werden, daß die Luft bei möglichst geringer Störung und Reibung weich abgelenkt wird. Das Ventil ist jedoch für unter hohem Druck stehende Fluide ungeeignet, weil die Platte hohem Druck nicht standhält, sondern jenseits des Randes der Einlaßöffnung verformt wird.

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Das Ventil gemäß der Erfindung ist in Industrieanlagen in den Fällen einsetzbar, wo zwischen zwei Einlaßöffnungen umgeschaltet werden muß. Wenn beispielsweise scheuernd wirkende Materialien gehandhabt werden, z.B. Sand enthaltendes Wasser, kann es wegen des vom Transportgut hervorgerufenen Abriebs notwendig werden, Pumpen in Zeitabständen zu reparieren, und um eine Unterbrechung des Prozesses zu vermeiden, weist die Anlage für die Materialförderung durch die gleiche Hauptleitung zwei Pumpen auf. Beim Umschalten der Förderung von der einen auf die andere Pumpe mußten dadurch bisher ein oder mehrere Ventile betätigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventil der eingangs beschriebenen Gattung zu schaffen, das die Förderung automatisch von einer Einlaßöffnung auf eine andere umschaltet und auch eine gleichzeitige Förderung durch beide Einlaßöffnungen hindurch ermöglicht. Das Ventil soll ferner eine Rückströmung durch eine Einlaßöffnung verhindern, wenn durch die andere Einlaßöffnung gefördert wird, und soll keine mechanisch bewegbaren Teile aufweisen, die durch das das Ventil durchströmende scheuernd wirkende Material beschädigt werden könnten.

Ein diese Aufgabe lösendes Ventil der eingangs beschriebenen Gattung zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß die Platte eine steife Scheibe aufweist und das Verbindungsgelenk von einem an der Scheibe und am Gehäuse befestigten elastischen Bauteil gebildet ist, wobei die Platte, wenn kein strömendes Fluid auf sie einwirkt, vom Bauteil in einer Stellung zwischen den beiden Einlaßöffnungen gehalten wird.

Wenn somit die Platte unter dem Einfluß eines durch eine Einlaßöffnung in das Ventilgehäuse einfließenden strömenden Fluides steht, schwenkt sie selbsttätig in ihrem Gelenk und wird an die andere Einlaßöffnung angepreßt, welche verschlossen wird. Das Fluid tritt durch die Auslaßöffnung aus

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und wird an einem Zurückfließen durch die andere Einlaß-Öffnung gehindert.

Wenn dem Ventil kein Fluid zugeleitet wird, ist ein Entleeren des Ventilgehäuses möglich, weil die Platte keine der Einlaßöffnungen verschließt. Wenn das Fluid Wasser ist, das Sand oder ein anderes Material mitführt, das. austrocknen und eventuell das Ventilgehäuse verstopfen kann, verhindern die offenen Einlaßöffnungen, daß das Fluid im Innern des Gehäuses zurückbleibt, und es wird ein Verstopfen bzw. Zusetzen des Gehäuses vermieden.

Das Ventil ermöglicht auch das Ein.strömen von Fluid in das Gehäuse durch beide Einlaßöffnungen gleichzeitig. Die Platte nimmt dann eine Stellung zwischen den Einlaßöffnungen ein, und beide Einlasse sind so lange offen, .wie Fluid durch beide Einlaßöffnungen einfließt.

Anders als ein Scharnier oder Gelenk in Form einer Welle oder eines Bolzens wird der elastische Werkstoff vom strömenden Fluid nur geringfügig beeinflußt, beispielsweise abgerieben.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform ist die Platte vollständig mit demselben elastischen Werkstoff beschichtet, der im Scharnier bzw. Drehgelenk benutzt wird.

Der elastische Werkstoff kann am Gehäuse mittels eines Verlängerungsstückes befestigt sein, das in einem Schlitz im Gehäuse, beispielsweise zwischen zwei Gehäusehälften, eingeklemmt ist. Das Gehäuse kann somit aus zwei Gehäusehälften zusammengesetzt oder im Bereich des Drehgelenkes geteilt sein.

Zwei Gehäusehälften können miteinander versehraubt sein, und das Verlängerungsstück kann zwischen Flanschen der beiden Gehäusehälften eingeklemmt sein. Das Verlängerungsstück kann

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sich auch über die ganze Länge der Flansche fortsetzen, beispielsweise über den Umfang des Gehäuses.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine Seitenansicht eines Ventils gemäß der Erfindung mit einem Längsschnitt durch eine der Gehäusehälften,

Fig. 2 eine der Gehäusehälften mit einer Einlaßöffnung, mit .Blickrichtung vom Gehäuseinneren her, und

Fig. 3 eine Ausführungsform der Ventilplatte und ihres Drehgelenkes sowie eines Verlängerungsstückes des das Drehgelenk bildenden elastischen Bauteils.

Das dargestellte Ventil hat ein Gehäuse, welches beim gezeigten Beispiel zwei einander ähnliche, aber spiegelbildliche Gehäusehälften 2 und 3 mit je einer Einlaßöffnung 4 bzw. 5 und ein konisches Gehäuseteil 1 mit einer Auslaßöffnung 6 aufweist. Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die dargestellte Form dieser Bauteile beschränkt; die gezeigte Ausführungsform begünstigt jedoch die Strömung durch das Ventil.

Die Gehäusehälften 2 und 3 bilden eine Kammer, in der eine Platte 9 angeordnet und durch ihre feste Verbindung mit einem elastischen Bauteil 10 mit den Gehäusehälften 2 und 3 gelenkig verbunden ist. Das Bauteil 10 ist am Gehäuse durch Einklemmen zwischen Flanschen 7 und 8 an den beiden Gehäusehalften 2 und 3 befestigt. Bei der gezeigten Ausführungsform weist die Platte 9 gemäß Fig. 3 eine.steife Scheibe auf und ist mit einem elastischen Werkstoff 15 beschichtet, der von derselben Art ist wie der Werkstoff des das Drehgelenk bildenden Bauteils 10. Wenn die Platte 9 einseitig Druck ausgesetzt ist, schwenkt sie nach einer Seite und wird an eine der Einlaßöffnungen 4 und 5 angepreßt. Das den Druck erzeugende strömende Fluid kann dann, wie in Fig. 1 dargestellt,

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durch die Einlaßöffnung 4 ein- und durch die Auslaßöffnung 6 austreten, weil die Platte 9 aus ihrer Mittelstellung zwischen den Einlaßöffnungen 4 und 5 nach rechts geschwenkt ist. Die Einlaßöffnung 5 ist dabei verschlossen, und das Fluid wird durch die Auslaßöffnung 6 hinausgedrückt.

Ein Druckanstieg im strömenden Fluid ruft einen erhöhten Druck zwischen der Platte 9 und der von ihr bedeckten Einlaßöffnung 4 oder 5 hervor. Bei ansteigendem Druck wird somit eine bessere Abdichtung erreicht.

Gemäß Fig. 1 trägt die Innenseite aller Gehäuseteile 1, 2 und 3 eine Beschichtung 16, die nicht bei allen Anwendungen des Ventils notwendig ist, aber eine Beschädigung des Gehäuses verhindert, wenn das strömende Fluid, von solcher Art ist, daß es beispielsweise mechanischen Abrieb hervorruft oder das Gehäuse chemisch angreift. Außerdem wirkt die Beschichtung 16 mit der Beschichtung 15 ah der Platte 9 zusammen, um die Abdichtung zwischen der Platte 9 und den Einlaßöffnungen 4 und 5 zu verbessern. Es ist auch möglich, um die Einlaßöffnungen 4 und 5 je einen Dichtring 17 anzuordnen.

In Fig. 2, die eine Ansicht der Gehäusehälfte 3 mit Blickrichtung vom Gehäuseinnern her, also entsprechend Fig. 1 nach rechts, zeigt, ist eine mögliche Form oder ein möglicher Aufbau der zueinander spiegelbildlichen Gehäusehälften 2 und 3 dargestellt.

Die Gehäusehälfte 3 weist die Einlaßöffnung 5 und den Flansch 8 mit Schraubenlöchern 14 auf. Der Flansch 8 wird zusammen mit dem entsprechenden Flansch 7 an der Gehäusehälfte 2 zum Befestigen der Platte 9 benutzt.

Fig. 3 zeigt, daß die Platte 9 mit dem elastischen Bauteil 10 dadurch verbunden ist, daß sie in die mit dem Bauteil 10 einstückige Beschichtung 15 eingegossen worden ist. Das Bauteil 10

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hat ein Verlängerungsstück 11 mit an jeder Seite einem L-förmigen Schenkel. Die Schenkel sind an die Gestalt der Flansche 7 und 8 angepaßt. Wenn somit die Platte 9, das Bauteil 10 und das Verlängerungsstück 11, die miteinander verbunden sind, zwischen die Flansche 7 und 8 eingesetzt sind, wirken das Verlängerungsstück 11 und seine Schenkel als Dichtglieder zwischen den Flanschen 7 und 8. Das Verlängerungsstück 11 und seine Schenkel weisen Schraubenlöcher 13 auf, die mit den Schraubenlöchern 14 in den Flanschen 7 und 8 zusammenpassen, wodurch letztere miteinander verschraubt werden können und die Dichtung zusammenpressen. Um ein zu starkes Zusammendrücken der Dichtung zu verhindern, und damit die Gehäusehälften 2 und 3 nach dem Zusammenschrauben mit dem Gehäuseteil 1 zusammenpassen, können an einem der Flansche 7 und 8 oder an beiden Abstandsstücke vorgesehen sein.

Beim gezeigten Beispiel sind die Längsachsen der Einlaßöffnungen 4 und 5 unter einem Winkel von 90° angeordnet. Dies stellt jedoch keinerlei Beschränkung dar, sondern trägt (durch kleine Umlenkwinkel) dazu bei, Energieverluste klein zu halten, und begrenzt die Schwenkbewegung der Platte 9 zwischen den beiden Endstellungen. Eine zu große Winkelversetzung zwischen den Achsen der Einlaßöffnungen 4 und kann zu Brüchen im das Drehgelenk bildenden Bauteil 10 führen.

Unter "elastischem Bauteil" werden Bauteile aus beliebigen Werkstoffen verstanden, die wiederholtem Biegen standhalten. Der Werkstoff kann Kautschuk und in zweckdienlicher Weise verstärkt sein, beispielsweise durch eingebettete Fäden, Drähte o.dgl. Bei Bedarf können auch das Verlängerungsstück 11 des Bauteils 10 und seine Schenkel verstärkt sein.

Das Ventil kann mehr als eine Auslaßöffnung aufweisen. Das elastische Bauteil 10 kann am Gehäuse auf andere als die dargestellte und beschriebene Weise befestigt sein. Es kann

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beispielsweise an die Beschichtung 16 an der Gehäuseinnenseite fest bzw. einstückig anvulkanisiert oder angeformt sein. Ein Vorteil der dargestellten Ausführungsform besteht jedoch darin, daß die Platte 9 und das Bauteil 10 durch einfaches Auseinandernehmen des Gehäuses auf sehr bequeme Weise ausgewechselt werden können.

Die steife Scheibe in der Platte 9 ist vorzugsweise aus Stahl hergestellt und sollte solche Abmessungen haben, daß sie in der Schließstellung der Platte 9 über die Ränder der Einlaßöffnungen 4 und 5 hinausragt.

Claims (6)

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1. Ventil mit einem Gehäuse mit zwei Einlaß- und wenigstens einer Auslaßöffnung und einer Platte, mit der sich beide Einlaßöffnungen jeweils·einzeln verschließen lassen und die am Gehäuse in einem zwischen den Einlaßöffnungen gelegenen Bereich angelenkt ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Platte (9) eine steife Scheibe aufweist und das Verbindungsgelenk von einem an der Platte (9) und am Gehäuse (Gehäuseteil 1, Gehäusehälften 2,3) befestigten elastischen Bauteil (10) gebildet ist, wobei die Platte (9), wenn kein strömendes Fluid auf sie einwirkt, vom Bauteil (10) in einer Stellung zwischen den Einlaßöffnungen (4,5) gehalten wird.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichne t , daß das Bauteil (10) ein Verlängerungsstück (11) aufweist, das zwischen zwei Gehäuseteilen eingeklemmt ist.

3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens der Abschnitt des Gehäuses (1,2,3), an dem das Verlängerungsstück (11) eingeklemmt ist, von zwei miteinander verschraubten Gehäusehälften (2,3) gebildet ist und das Verlängerungsstück (11) zwischen Flanschen (7,8) an den beiden Gehäusehälften (2,3) angeordnet ist.

4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß sich das Verlängerungsstück (H) über die ganze Länge der Flansche (7,8) erstreckt.

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5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet , daß die Einlaßöffnungen (4,5) unter einem Winkel von etwa 90° zueinander angeordnet sind.

6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß an der Innenseite des Gehäuses eine Beschichtung (16) aus einem elastischen Werkstoff, beispielsweise aus Kautschuk, aufgebracht ist.