DE3712574C1 - Axialsteuerventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Axialsteuerventil für das durch eine Pumpe geförderte Konzentrat einer nach der umgekehrten Osmose arbeitenden Trennungsanlage mit einem von der Pumpenwelle angetriebenen Drehschieber, der auf der antriebsnahen Seite durch Lager gehalten ist (Lagerraum) und auf der antriebsfernen Seite (Steuerraum) durch eine mitumlaufende Steuerplatte, die die ein- und abgehenden Leitungen abwechselnd miteinander verbindet.

Bei hydraulischen Anlagen ist es bekannt, zum abwechselnden Verbinden von Leitungen Axialsteuerventile anzuordnen. Diese Ventile sind sowohl im Lagerbereich als auch im Steuerbereich vom Hydrauliköl gefüllt, so daß nur ein geringer Verschleiß auftritt. Anders ist dies, wenn diese Axialsteuerventile bei Meerwasserentsalzungsanlagen eingesetzt werden. Hier sind Lagerbereich und Steuerbereich von Meerwasser durchströmt, so daß insbesondere der Lagerbereich einem erheblichen Verschleiß ausgesetzt ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Axialsteuerventil zu schaffen, das bei einfacher Bauweise einen geringen Verschleiß zeigt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Lagerraum des Drehschiebers von dem Steuerraum durch mindestens eine Dichtung getrennt ist und der Lagerraum von einem Schmiermittel und der Steuerraum vom Konzentrat gefüllt ist.

Durch das Trennen von Lagerbereich und Steuerbereich durch eine oder mehrere Dichtungen wird sichergestellt, daß der Lagerbereich mit dem aggressiven Konzentrat nicht gefüllt ist, sondern ein Schmiermittel enthält. Damit werden ähnlich hohe Standzeiten erreicht, wie dies bei hydraulischen Anlagen der Fall ist.

Eine besonders einfache Konstruktion wird dann geschaffen, wenn die Dichtung(en) in der Außenwand des Drehschiebers eingelassen ist (sind).

Eine optimale Kraftverteilung wird dann erreicht, wenn zur Aufnahme der durch die konstruktive Ausbildung der ein- und abgehenden Leitungen und dem Konzentratdruck entstehende axiale, außermittige und umlaufende hydraulische Kraft eine Gegenkraft durch einen oder mehrere vom Konzentrat beaufschlagte und nicht axial vom Konzentrat durchspülte Vollkolben erzeugt wird, die im Drehschieber angeordnet sind. Alternativ kann hierzu aber auch zur Aufnahme der durch die konstruktive Ausbildung der ein- und abgehenden Leitungen und dem Konzentratdruck entstehende axiale, außermittige und umlaufende hydraulische Kraft eine Gegenkraft durch einen oder mehrere außerhalb des Axialsteuerventils angeordnete Kolben erzeugt werden, die vom Konzentratzulauf beaufschlagt sind und direkt oder über ein Gestänge und/oder Hebel auf den Drehschieber wirken.

Ein Ausführungsbeispiel des Axialsteuerventils ist in der Zeichnung in einem axialen Schnitt dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Das Axialsteuerventil weist ein Gehäuse auf, mit einer Grundplatte 1, einem Gehäusedeckel 2 und einem diese verbindenden Rohrabschnitt 3. Innerhalb des Rohrabschnitts 3 ist ein Drehschieber gelagert, der aus einem Lagerstein 4 und einem Steuerkopf 5 besteht. Am Steuerkopf 5 ist eine Steuerplatte 6 koaxial drehfest angeordnet, die an einer koaxialen Steuerplatte 7 anliegt, die unverdrehbar durch Mitnehmerbolzen 8 an der Grundplatte 1 gehalten ist.

In der Grundplatte 1 sind Anschlüsse in Form von Leitungen 9, 10, 11 eingebracht, von denen die Leitung 10 als mittlerer Kanal der Zulaufanschluß ist und die Leitungen 9, 11 zusammen mit einer weiteren nicht dargestellten Leitung die Zylinderanschlüsse einer Drei-Plunger-Pumpe mit doppeltwirkenden Kolben sind. Eine solche Pumpe mit in der deutschen Patentschrift 24 44 740 beschrieben.

Die Leitungen 9 bis 11 werden abwechselnd durch Verdrehen der Steuerplatte 6 einschließlich der Kanäle im Steuerkopf 5 miteinander verbunden. Hierbei weist die Steuerplatte 6 eine Ablaufniere 12 und eine Druckniere 13 auf und ist durch einen Mitnehmerbolzen 14 mit dem Steuerkopf 5 drehfest verbunden.

Der Steuerkopf 5 ist wiederum durch einen Mitnehmerbolzen 15 mit dem Lagerstein 4 fest, der über eine Antriebswelle 16 angetrieben wird.

Der Lagerstein 4 ist durch ein Kugellager 17 gehalten und eine Dichtung 18 befindet sich zwischen Antriebswelle 16 und Gehäusedeckel 2.

Am Außenumfang des Steuerkopfs 5 befinden sich zwei ringförmige Dichtungen 19, die dafür sorgen, daß in den Leitungen 9 bis 11 als auch in den Steuerplatten 6, 7 und dem Steuerkopf 5 befindliches Konzentrat nicht in den Lagerbereich tritt. Damit grenzen die Dichtungen 19 den Lagerraum 20 gegenüber dem Steuerraum 21 ab, der die Kanäle, Leitungen und Steuerplatten enthält. Somit ist der Steuerraum mit dem Konzentrat und der Lagerraum mit einem Schmiermittel gefüllt.

Im Steuerkopf 5 ist achsparallel zur Achse des Drehschiebers, auf der dem Lagerstein zugewandten Seite ein Ausgleichskolben 22 gelagert, der auf der dem Lagerstein zugewandten Seite diesen beaufschlagt und auf der gegenüberliegenden Seite über eine Leitung 23 mit dem Konzentrat beaufschlagt ist. Dieser Ausgleichskolben 22 kompensiert damit die aus dem Differenzdruck der beiden Steuernieren resultierende außermittig, axiale Kraft.

Alternativ kann aber auch statt des Ausgleichskolbens 22 zur Aufnahme der durch die konstruktive Ausbildung der ein- und abgehenden Leitungen 9-11 und dem Konzentratdruck entstehende axiale, außermittige und umlaufende hydraulische Kraft eine Gegenkraft durch einen oder mehrere außerhalb des Axialsteuerventils angeordnete Kolben erzeugt werden, die vom Konzentratzulauf beaufschlagt sind und direkt oder über ein Gestänge und/oder Hebel auf den Drehschieber wirken.

Claims (4)

1. Axialsteuerventil für das durch eine Pumpe geförderte Konzentrat einer nach der umgekehrten Osmose arbeitenden Trennungsanlage mit einem von der Pumpenwelle angetriebenen Drehschieber, der auf der antriebsnahen Seite durch Lager gehalten ist (Lagerraum) und auf der antriebsfernen Seite (Steuerraum) durch eine mitumlaufende Steuerplatte, die die ein- und abgehenden Leitungen abwechselnd miteinander verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerraum (20) des Drehschiebers (4, 5) von dem Steuerraum (21) durch mindestens eine Dichtung (19) getrennt ist und der Lagerraum (20) von einem Schmiermittel und der Steuerraum (21) vom Konzentrat gefüllt ist.

2. Axialsteuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung(en) (19) in der Außenwand des Drehschiebers eingelassen ist (sind).

3. Axialsteuerventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme der außermittigen hydraulischen Kraft eine Gegenkraft durch einen oder mehrere vom Konzentrat beaufschlagte Vollkolben (22) erzeugt wird, die im Drehschieber (4, 5) außermittig angeordnet sind.

4. Axialsteuerventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme der außermittigen und hydraulischen Kraft eine Gegenkraft durch einen oder mehrere außerhalb des Axialsteuerventils angeordnete Kolben erzeugt wird, die vom Konzentratzulauf beaufschlagt sind und direkt oder über ein Gestänge und/oder Hebel auf den Drehschieber (4, 5) wirken.