DE1116001B

DE1116001B - Druckmittelbetaetigtes Schlauchventil, insbesondere fuer Fernbetaetigung

Info

Publication number: DE1116001B
Application number: DEV14754A
Authority: DE
Inventors: Hugo Ebersold
Original assignee: Vereinigte Armaturen-Gesellschaft Mbh; Vereinigte Armaturen GmbH
Current assignee: Vereinigte Armaturen-Gesellschaft Mbh; VAG GmbH
Priority date: 1958-07-24
Filing date: 1958-07-24
Publication date: 1961-10-26

Description

Druckmittelbetätigtes Schlauchventil, insbesondere für Fernbetätigung Die Erfindung bezieht sich auf druckmittelbetätigte Schlauchventile, insbesondere für Fernbetätigung, mit einem mit seinen Enden im Ventilgehäuse befestigten Schlauch aus nachgiebigem Werkstoff, wie Gummi od. dgl., dessen mittlerer Bereich zum Abschließen des Ventils im Durchmesser verringerbar ist, bis er sich an einen vorzugsweise strömungsgünstig ausgebildeten Einsatzkörper anlegt.
Bei bekannten Ventilen dieser Bauart ist im allgemeinen der Schlauch so- vulkanisiert, daß er in seiner Ruhestellung - d. h. in der Stellung, in welcher auf beiden Seiten des Schlauches kein Druck herrscht -den Ventilquerschnitt freigibt. Um das Ventil zum Abschluß zu bringen, wird auf die Außenseite des Schlauches ein Druck aufgebracht, der den mittleren Bereich des Schlauches im Durchmesser verengt, bis sich dieser an einem im Ventilgehäuse festgehaltenen Einsatzkörper anlegt. Um eine Durchmesserverringerung des Schlauches ohne Stauchung des Werkstoffes, aus dem der Schlauch besteht, zu ermöglichen, ist es bekannt, den Schlauch mit in Längsrichtung verlaufenden und abwechselnd innen und außen angeordneten Schlitzen zu versehen, die derart gestaltet sind, daß die Begrenzungswände der Schlitze erst kurz vor oder in der Schließstellung des Schlauches aneinander zur Anlage kommen. Bei einer anderen bekannten Ausführung solcher Schlauchabsperrventile ist der Schlauch so vulkanisiert; daß er in unbelasteter Stel-lung am Einsatzkörper anliegen würde. An dem Schlauch sind sich radial erstreckende Lappen aus dehnbarem Werkstoff vorgesehen, die mit ihren äußeren Enden derart im Gehäuse verankert sind, daß sie den mittleren Bereich des Schlauches in aufgeweiteter Stellung aufgezogen halten. Durch das Einleiten eines Druckmittels in die den Schlauch umgebende Kammer wird die Zugwirkung dieser Lappen aufgehoben und der Schlauch dadurch mit seinem mittleren Bereich zur Anlage am Einsatzkörper gebracht.
Den vorerwähnten bekannten Schlauchabsperrventilerl haftet der Nachteil an, daß sich beim Ausfall des Steuerdruckes, der zum Abschließen des Ventils in die Kammer außerhalb des Schlauches eingeleitet wird, das Ventil selbsttätig öffnet. Dies kann bei chemischen Anlagen, dem Rohrleitungssystem von Tankschiffen und auch bei anderen Anwendungen dieser Ventile unerwünscht oder sogar schädlich oder gefahrvoll sein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventil der obengenannten Gattung zu schaffen, welches sich bei Ausfall des Steuerdruckes selbsttätig schließt. Das obengenannte Ziel ist bei dem Schlauchventil nach der Erfindung dadurch erreicht, daß bei Anwendung von einem odermehreren Bauteilen, welche den Schlauch etwa in der Mitte seiner Längserstreckung umschließen und im Sinne einer Durchmesserverringerung des Schlauches bewegbar sind, die Bauteile mit Betätigungskolben verbunden sind, die durch den Druck vor dem Ventil im Sinne einer Durchmesserverringerung des Schlauches bewegbar und auf der Gegenseite von einem Steuerdruck beaufschlagt sind. Eine Membran wird dabei als einem Kolben äquivalent angesehen.
Es ist schon ein Schlauchenventil bekannt, bei dem die Lage des Schlauches durch die Differenz zwischen dem Innendruck und einem in einer Kammer auf der Außenseite des Schlauches herrschenden Druck einstellbar ist und die größte Aufweitung des Schlauches durch ein in seiner Länge einstellbares Zugband einstellbar ist, das den Schlauch etwa in der Mitte seiner Längserstreckung umschließt. Nach der Erfindung ist bei Anordnung eines solchen, den Schlauch schlingenförmig umschließenden Zugbandes mindestens eines seiner Enden an einem Kolben befestigt. Als solches Zugband kann ein Draht aus Stahl oder einem Kunststoff, wie dem im Handel unter der Bezeichnung Nylon oder Perlon bekannten Polyamid, verwendet werden. Das andere Ende des Zugbandes kann fest im Gehäuse verankert sein. Es ist jedoch auch möglich, dieses andere Ende an einen zweiten Kolben anzuhängen, wobei beide Kolben durch den vor dem Ventil herrschenden Druck so beaufschlagt werden, daß sie das Zugband auf Zug beanspruchen und damit die von dem Zugband gebildete Schlinge in ihrer Öffnungsweite verringern. Um eine symmetrische Kräfteeinwirkung auf den Schlauch zu erhalten, kann das den Schlauch schlingenförmig umschließende Zugband von einer innerhalb der Schlinge liegenden Stelle nach dem einen-Ende hin von zwei im Abstand liegenden Zugbändern gebildet werden, wobei das sich von dieser Stelle nach dem anderen Ende erstreckende Zugband an der Kreuzungsstelle der Schlinge zwischen den beiden im Abstand liegenden Zugbändern hindurchreicht. Das eine Zugband ist beispielsweise durch einen sich quer zum Zugband erstreckenden Stift mit den beiden nebeneinanderliegenden Bändern an irgendeiner Stelle des Umfangs der Schlinge verbunden. Die drei Bänder des Zugelementes können auch in bekannter Weise von Glieder- oder Rollenketten gebildet werden.
Zur Verringerung der Reibung zwischen den Zugbauteilen und der Umfangsfläche des Schlauches können die Zugbauteile über drehbare Rollen od. dgl. auf den Schlauch drücken.
Um die Größe des Kolbens so gering wie möglich halten zu können, ist vorzugsweise vorgesehen, daß zur Druckentlastung des Schlauches die außerhalb des Schlauches liegende Kammer in üblicher Weise mit dem Druck vor dem Ventil oder einem diesem proportionalen Druck beaufschlagt wird.
Statt eines den Schlauch in Form einer Schlinge umschließenden Zugbandes können auch nach Art einer Irisblende angeordnete und betätigbare, den Schlauch umschließende Hebel vorgesehen sein, wobei der auf die äußeren Enden der Hebel einwirkende ; Verstellring für die Hebel von einem oder mehreren Kolben in Umfangsrichtung bewegbar ist.
Als eine noch andere Ausführungsmöglichkeit für die im Sinne einer Durchmesserverringerung auf den Schlauch einwirkenden Bauteile können auch zwei ; den Schlauch bügelartig umschließende Zugbänder vorgesehen sein, die jeweils mit ihren beiden Enden an zwei einander diametral gegenüber und zur Längsachse des Ventils radial angeordneten Kolben angehängt sind. Bei dieser Ausführungsart des erfindungsgemäßen Ventils ist vorzugsweise das Ventilgehäuse an zwei einander diametral gegenüberliegenden Seiten mit einer rohrförmigen Erweiterung versehen, die durch eine flache Membran abgeschlossen ist, welche zwischen dem Gehäuse und einem Deckel festgehalten ist, wobei in die Kammer zwischen Membran und Deckel der Steuerdruck eingeleitet wird.
Die Erfindung wird an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein gemäß der Erfindung ausgebildetes Schlauchventil im offenen Zustand; Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch das geöffnete Ventil und Fig. 3 einen Querschnitt durch das geschlossene , Ventil.
Mit 1 ist das aus drei miteinander verschraubten Teilen 2, 3 und 4 bestehende Ventilgehäuse bezeichnet. An Teil 2 ist über radiale Rippen 5 ein stromlinienförmiger Einsatzkörper 6 abgestützt.
Mit 7 ist ein Schlauch aus nachgiebigem Gummi bezeichnet, der an - seinen beiden Enden mittels Flansche 8 zwischen den Gehäuseteilen 2 und 3 bzw. 3 und 4 festgehalten ist. Der Schlauch 7 ist, wie aus Fig. 2 ersichtlich, mit abwechselnd innen und außen vorgesehenen, sich in Längsrichtung erstreckenden Schlitzen 9 versehen, welche es ermöglichen, daß sich der Schlauch in seinem mittleren Bereich im Durchmesser verengen kann, ohne daß sich das Material stauchen muß. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, liegen die Wände der Schlitze bei geschlossenem Schlauch aneinander an, so daß in dieser Stellung der längsgeschlitzte Schlauch wie ein vollwandiger, ungeschlitzter Schlauch wirkt.
Der Gehäuseteil 3 des Ventils ist an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen mit einer rohrförmigen Erweiterung 10 versehen, die an ihrem Ende einen Flansch 11 hat. Zwischen diesem Flansch 11 und einem auf diesen mittels Schrauben und Muttern 12 aufgeschraubten Deckel 13 ist eine flache Membran 14 eingespannt. An der einen Membran 14 sind die beiden Enden eines die Mitte des Schlauches bügelartig umschließenden Zugbandes 15 aus Nylondraht angehängt. An der anderen Membran 14 sind zwei gleiche Zugbänder 16 und 17 angehängt, die zu beiden Seiten des Zugbandes 15 die Mitte des Schlauches 7 bügelartig umschließen.
Der Raum 18 außerhalb des Schlauches 7 und innerhalb der Membranen 14 ist über einen in der Zeichnung nicht dargestellten Kanal bzw. eine Rohrleitung mit der Eintrittsseite des Ventils verbunden. Die Kammern 19 außerhalb der Membranen 14 werden mittels eines zum Steuern der Schlauchöffnung dienenden Druckmittels beauschlagt. Das Steuerdruckmittel fließt den Kammern 19 von einer Druckquelle über eine Leitung 20 zu, wobei der Zufluß zu den Kammern 19 oder Rückfluß aus den Kammern 19 in eine Rücklaufleitung 21 durch einen Dreiwegehahn 22 gesteuert wird.
Die Arbeitsweise des in den Zeichnungen dargestellten Ventils ist folgende: Fig. 1 und 2 zeigen die Offenstellung des Ventils. In dieser Stellung verbindet der Dreiwegehahn 22 die Leitung 20 mit der Kammer 19. Der Steuerdruck ist dabei so hoch, daß die Membranen 14 sich gegen den auf der anderen Seite herrschenden Druck der Eintrittsseite des Ventils nach innen durchwölben, so daß die Zugbänder 15 bis 17 entspannt werden und damit der Schlauch seine geöffnete Lage einnimmt, in der er vulkanisiert ist, da der Schlauch ja vollkommen druckentlastet ist. Soll das Ventil geschlossen werden, so wird der Dreiwegehahn 22 so verstellt, daß, wie in Fig. 3 angegeben, die Kammer 19 über den Dreiwegehahn 22 mit der Rücklaufleitung 21 verbunden ist. Numnehr überwiegt der auf der Innenseite der Membran 14 herrschende Druck, so daß die Membran nach außen durchgewölbt wird und dadurch die Zugbänder 15 bis 17 spannt. Durch die Spannung der Zugbänder 15 bis 17 wird der Durchmesser des Schlauches 7 verringert, bis seine Innenwand an dem Einsatzkörper 6 anliegt, wobei sich gleichzeitig die in dem Schlauch vorgesehenen Längsschlitze 9 schließen.
Fällt aus irgendeinem Grund der Steuerdruck in der Leitung 20 weg, z. B. wegen Störung in der Druckerzeugungsanlage oder Undichtwerden der Steuerdruckleitung, und fällt damit der Druck in der Kammer 19 ab, so werden ebenfalls die Membranen 14 nach außen gedrückt und damit, wie in Fig. 3 gezeigt, der Schlauch 7 an den Einsatzkörper 6 gedrückt.
Die erfindungsgemäße Gestaltung des Ventils kann auch verwendet werden, um das Ventil allein mittels des Betriebsdruckes in der von dem Ventil abzuschließenden Rohrleitung zu steuern. In diesem Fall werden die Kammern 19 oberhalb der Membranen 14 mit der Atmosphäre verbunden und der Raum 18 außerhalb des Schlauches über einen Dreiwegehahn mit der Eintrittsseite des Ventils verbunden. Ist der Dreiwegehahn so gestellt, daß im Raum außerhalb des Schlauches 7 der Druck an der Eintrittsseite des Ventils herrscht, so ist der Schlauch 7 druckentlastet. Da der gleiche Druck jedoch auf die Innenseite der Membranen 14 drückt, werden die Zugbänder 15 bis 17 angezogen und damit das Ventil geschlossen. Zum öffnen des Ventils wird der Dreiwegehahn so gestellt, daß der Raum 18 außerhalb des Schlauches 7 entlastet wird. Der Schlauch 7 öffnet sich dann infolge seiner Eigenspannung, bis er bei vollkommener Entlastung des Raumes 18 seine Ruhelage einnimmt, bei welcher er den Ringquerschnitt zwischen Schlauch 7 und Einsatzkörper 6 freigibt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Druckmittelbetätigtes Schlauchventil, insbesondere für Fernbetätigung, mit einem mit seinen Enden im Ventilgehäuse befestigten Schlauch, dessen mittlerer Bereich zum Abschließen des Ventils im Durchmesser verringerbar ist; bis er sich an einem vorzugsweise stromlinienförmigen Einsatzkörper anlegt, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung von einem oder mehreren Bauteilen, welche den Schlauch etwa in der Mitte seiner Längserstreckung umschließen und im Sinne einer Durchmesserverringerung des Schlauches bewegbar sind, die Bauteile (15 bis 17) mit Betätigungskolben (14) verbunden sind, die durch den Druck vor dem Ventil im Sinne einer Durchmesserverringerung des Schlauches bewegbar und auf der Gegenseite von einem Steuerdruck beaufschlagt sind.
2. Schlauchventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch an seiner Außenseite in bekannter Weise mit dem Druck vor dem Ventil oder einem diesem proportionalen Druck beaufschlagt ist.
3. Schlauchventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung eines den Schlauch schlingenförmig umschließenden Zugbandes mindestens eines seiner Enden an einem Kolben befestigt ist.
4. Schlauchventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das den Schlauch schlingenförmig umschließende Zugband von einer innerhalb der Schlinge liegenden Stelle nach dem einen Ende hin von zwei im Abstand liegenden Zugbändern gebildet wird, wobei das sich von dieser Stelle nach dem anderen Ende erstreckende Zugband an der Kreuzungsstelle der Schlinge zwischen den beiden im Abstand liegenden Zugbändern hindurchreicht.
5. Schlauchventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugbänder in bekannter Weise von Glieder- oder Rollenketten gebildet werden.
6. Schlauchventil nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugbauteile über drehbare Rollen od. dgl. auf den Schlauch drücken.
7. Schlauchventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch von nach Art einer Irisblende angeordneten und betätigbaren Hebeln umschlossen ist, wobei der Verstellring für die äußeren Enden der Hebel von einem oder mehreren Kolben in Umfangsrichtung bewegbar ist. B.
Schlauchventil nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch zwei den Schlauch (7) bügelartig umschließende Zugbänder, die jeweils mit ihren beiden Enden an einem von zwei einander diametral gegenüber und zur Längsachse des Ventils radial angeordneten Kolben (14) angehängt sind.
9. Schlauchventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (1) an zwei einander diametral gegenüberliegenden Seiten eine rohrförmige Erweiterung aufweist, die durch eine flache Membran (14) abgeschlossen ist, welche zwischen dem Gehäuse und einem Deckel (13) festgehalten ist, wobei die Kammer (19) unter dem Deckel mit dem Steuerdruck beaufschlagt ist.
10. Schlauchventil nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem einen Kolben (14) verbundene Zugband von zwei parallel im Abstand nebeneinanderhegenden Zugbändern (16, 17) gebildet wird, die zu beiden Seiten des mit dem anderen Kolben verbundenen Zugbandes (15) liegen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 961045; schweizerische Patentschriften Nr. 319 698, 255 794; USA.-Patentschrift Nr. 2 353 143.