AT500660A1 - Ventil - Google Patents

Description

  Die Erfindung betrifft ein Ventil zum Steuern des Durchflusses durch eine Leitung mit einem Ventilgehäuse, einer Einströmöffnung in das Ventilgehäuse und einer Ausströmöffnung aus dem Ventilgehäuse sowie einem Steuerelement im Ventilgehäuse. Bei der Papierherstellung wird der Faserstoff in sogenannten "Refinern" zerkleinert bzw. gemahlen. Durch die dabei aufgewendeten hohen Leistungen wird das im Faserstoff enthaltene Wasser verdampft, wodurch in weiterer Folge ein relativ hoher zu regelnder Druck im Refiner entsteht. Dieser Druck wird u.a. durch nach dem Refiner angeordnete Ventile geregelt.

   Diese Ventile unterliegen durch den Faserstrom nicht nur einem hohen Verschleiss, sondern es besteht auch das Risiko von Anpackungen des Faserstoffes an Ventilteilen, was einerseits zu unerwünschten Querschnittsverengungen im Ventil als auch zu Funktionsstörungen führen kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Ventil zur Verfügung zu stellen, das insbesondere für den Einsatz bei Refinern geeignet ist und die angesprochenen Probleme bei bislang verwendeten Ventilen verringert.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Ventil mit den Merkmalen des Anspruches 1.
Im Gegensatz zu den bei Refinern üblicherweise verwendeten Ventilen mit nur einem beweglichen Ventilteil, normalerweise einer Kugel oder Klappe, werden bei der Erfindung zwei Ventilschieber verwendet, die symmetrisch zueinander bzw. auseinander bewegt werden.

   Durch die symmetrische Veränderung des wirksamen Durchströmungsquerschnittes durch das Ventil wird es in weiterer Folge einfacher, Verschleisserscheinungen und Stoffanpackungen zu kontrollieren bzw. zu beherrschen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Ventilschieber drehbar gelagert. Durch die drehbare Lagerung der Ventilschieber im Ventilgehäuse lässt sich die Abdichtung des Ventilgehäuses im Bereich der bewegten Teile einfacher durchführen.

   Eine besonders einfache Konstruktion des erfindungsgemässen Ventiles lässt sich dadurch schaffen, dass die Drehachsen der Ventilschieber koaxial liegen. 2482-AT 1 In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Ventilgehäuse im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgeführt ist und die Drehachsen der Ventilschieber exzentrisch im Ventilgehäuse gelagert sind, wobei in einer bevorzugten Weiterbildung dieser Ausführungsform vorgesehen sein kann, dass die Drehachsen der Ventilschieber entgegen der Strömungsrichtung des Mediums im Ventilgehäuse versetzt angeordnet sind.

   Durch die exzentrische Anordnung der Drehachsen der Ventilschieber und deren Versetzung gegen die Strömungsrichtung des Faserstromes können die Ventilschieber im Bereich der die Querschnittsverengung im Ventilgehäuse bewirkenden Kanten frei gestellt werden, was das Nachbearbeiten der Verschleissflächen erleichtert und Stoffanpackungen weiter reduziert.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Zylinderwandsegmente der Ventilschieber von der Wand des Ventilgehäuses beabstandet sind.

   Wenn die Zylinderwandsegmente der Ventilschieber vom Ventilgehäuse beabstandet sind, dann ist es möglich, dass alle im Ventilgehäuse angeordneten Abschnitte der Ventilschieber vom Medium, d.h. dem den Faserstoff tragenden Wasserdampf, umströmt werden, sodass einerseits Stoffanpackungen weitgehend vermieden werden und anderseits auch keine Verschleissprobleme durch das Ventilgehäuse berührende Ventilschieberteile auftreten.
Bei dieser Ausführungsform kommt der Vorteil zum Tragen, dass beim bevorzugten Einsatzgebiet dieses Ventils nach einem Refiner aus technischen Gründen und Sicherheitsgründen ein vollständiges Absperren der Leitung nicht erfolgen muss bzw. darf.

   Das heisst, dass ein Mindestdurchfluss durch das Ventil immer gegeben sein darf bzw. muss, wodurch sich in weiterer Folge keine Notwendigkeit ergibt, dass die Ventilschieber gegenüber dem Ventilgehäuse vollständig abgedichtet sein müssen.
Eine konstruktive, einfache Lösung für die Ventilschieber ergibt sich, wenn die Zylinderwandsegmente eine Sperrkante aufweisen, die wenigstens bereichsweise parallel zu ihrer Drehachse ausgerichtet ist.
Bei dieser Ausführungsform ist des Weiteren bevorzugt, wenn die Sperrkante in ihrem Mittelbereich eine Ausnehmung mit vorzugsweise bogenförmigem Rand aufweist.

   Im Mittelbereich der Sperrkante ist bei dieser Ausführungsform eine Ausnehmung an beiden Ventilschiebern vorgesehen, so dass sich einerseits ein strömungsgünstiger Durchströmungsquerschnitt für das Medium schaffen lässt und sich des Weiteren die weiter oben bereits beschriebene Forderung erfüllen lässt, dass das Ventil nie ganz
2482-AT 2 geschlossen werden muss bzw.

   darf.
Um das Medium gezielt in dem Bereich zwischen den vorzugsweise zylinderförmigen Wandsegmenten der Ventilschieber zu leiten, wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass die Einströmöffnung von einem in das Ventilgehäuse ragenden Rohrstutzen gebildet wird.
In einer Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Ventil im Wesentlichen ebene Deckel- und Bodenplatten aufweist, da diese Konstruktion technisch sehr einfach ausführbar ist.
Da bei der Erfindung zwei symmetrisch bewegbare Ventilschieber vorgesehen sind, wird erfindungsgemäss zum Antreiben der Ventilschieber vorgeschlagen, dass die Ventilschieber an Drehachsen gelagert sind, die von gegenüberliegenden Seiten in das Ventilgehäuse ragen.
Um die Zylinderwandsegmente mit den Drehachsen zu verbinden, wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen,

   dass die Zylinderwandsegmente über in einer Normalebene der Drehachse liegende sektor- oder speichenförmige Verbindungsteile mit den Drehachsen verbunden sind.
Die Ventilschieber können getrennt, z.B. mit Schrittmotoren, angetrieben werden. Um zu garantieren, dass die Ventilschieber aber in jedem Fall symmetrisch bewegt werden und den technischen Aufwand für den Antrieb der Ventilschieber möglichst gering zu halten, wird gemäss der Erfindung allerdings vorgeschlagen, dass die Ventilschieber mechanisch gekoppelt sind.
Um die mechanische Koppelung durchzuführen, kann im Rahmen der Erfindung entweder vorgesehen sein, dass die Ventilschieber über ein Gestänge oder über ein Zahnradgetriebe gekoppelt sind,

   da dies einfache und zuverlässige Möglichkeiten der Koppelung der Ventilschieber sind.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
Es zeigt: Fig. 1 ein erfindungsgemässes Ventil ohne Ventildeckel in Schrägansicht, Fig. 2 eine Draufsicht auf das Ventil von Fig. 1 und Fig. 3 einen Längsschnitt durch das Ventil.
Fig. 1 zeigt ein Ventil 1 , das in eine Leitung 2 eingebaut ist und in Richtung des Pfeiles 3 durchströmt wird. Das Ventil 1 weist ein Ventilgehäuse 4 auf, in dem zwei
2482-AT 3 Ventilschieber 5 drehbar gelagert sind. Die beiden Ventilschieber sind im Wesentlichen gleich, aber spiegelbildlich ausgebildet und um 180[deg.] verdreht einander gegenüberliegend in das Ventilgehäuse 4 eingebaut.

   Die Ventilschieber 5 sind an Drehachsen 6 befestigt, die in ebenen Deckel- bzw. Bodenplatten gelagert sind, welche das zylinderförmige Gehäuse 4 oben und unten abschliessen. In den Zeichnungen sind die Deckel- und Bodenplatten allerdings nicht dargestellt.
Die Ventilschieber bestehen im Wesentlichen aus Zylinderwandsegmenten 9, die an deren nach innen gewandten Seite 10 Sperrflächen für den Faserstrom bilden. Mit den Drehachsen 6 sind die Wandsegmente 9 über kreissektorförmige Platten 11 verbunden. Das Gehäuse 4 weist eine Symmetrieachse 7 auf. Die Drehachsen der Ventilschieber sind mit 8 bezeichnet. Insbesondere aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass die Drehachse 8 entgegen der Strömungsrichtung 3 gegenüber der Symmetrieachse 7 des Gehäuses 4 versetzt ist.
Die Ventilschieber 5 sind so dimensioniert, dass die Wandsegmente 9 von der Zylinderwand des Gehäuses beabstandet sind.

   Durch die exzentrische Lagerung der Ventilschieber 5 im Ventilgehäuse ergibt sich des Weiteren ein in Strömungsrichtung zunehmender Spalt zwischen den Wandsegmenten 9 und der Gehäusewand 4, wodurch sich eine Umströmung der Wandsegmente 9 auch an der vom mittigen Hauptfaserstrom abgewandten Rückseite der Ventilschieber 5 ergibt, und dadurch Ablagerungen bzw. Anpackungen von Fasern an der Rückseite der Ventilschieber 5 weitgehend vermieden werden können.
Die Wandsegmente 9 weisen jeweils eine Sperrkante 12 auf, die in ihrem Mittelbereich eine bogenförmige Ausnehmung 13 aufweist.

   Durch den Spalt zwischen den Wandsegmenten 9 und tte<">Ausnehmungen 13 wird ein Mindestdurchfluss von Medium gewährleistet, wodurch ein kritischer Druckanstieg im vorgelagerten Refiner vermieden werden kann.
Wie die Figuren zeigen, wird die Einströmöffnung 14 für den Faserstrom von einem Rohrstutzen 15 gebildet, der etwas in das Innere des Ventilgehäuses 4 ragt.

   Dieser Rohrstutzen 15 gewährleistet, dass der Hauptfaserstrom zwischen die Ventilschieber 5 bzw. deren Wandsegmente 9 geleitet wird, sodass es nicht zu unerwünscht hohen Turbulenzen sowie Umströmungen der Ventilschieber 5 kommt.
Die Ausströmöffnung 16 wird vom anschliessenden Rohrabschnitt 2 gebildet, welcher bündig an das Ventilgehäuse 4 anschliesst.
2482-AT 4 ers , Sperrkanten 12 der Ventilschieber 5 gebildete, frei durchströmbare Querschnitt verringert werden kann, wodurch der Durchstrom durch das Ventil 1 und in weiterer Folge der im Refiner herrschende Druck gesteuert werden kann. Dadurch, dass es im erfindungsgemässen Ventil, abgesehen von den Lagern der Drehachsen 6 im Ventildeckel bzw. Boden, keine gleitenden bzw. einander berührenden Teile gibt, kann der Verschleiss des Ventils auf ein sehr geringes Mass reduziert werden.

   Der einzige nennenswerte Verschleiss tritt daher an den Sperrkanten 12 auf, die allerdings auf Grund der Konstruktion des Ventils sehr einfach nachbearbeitet werden können und es anschliessend auch keiner besonders aufwändigen Nachjustierung des Ventils bzw. der Ventilsteuerung bedarf, da der durch den Verschleiss bzw. den Materialabtrag bei der Nachbearbeitung entstehende Materialverlust durch entsprechendes Verdrehen der Ventilschieber 5 problemlos ausgeglichen werden kann.
Der Verschleiss und das Anpacken von Faserstoff an Teilen des Ventils wird - wie ersichtlich - auch dadurch reduziert, da das Ventil symmetrisch aufgebaut ist und auch die Absperrbewegung für den Faserstrom symmetrisch erfolgt.
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Claims (12)

1. Ventil zum Steuern des Durchflusses durch eine Leitung (2) mit einem Ventilgehäuse (4), einer Einströmöffnung (14) in das Ventilgehäuse (4) und einer Ausströmöffnung (16) aus dem Ventilgehäuse (4) sowie einem Steuerelement (5) im Ventilgehäuse (4), wobei das Steuerelement zwei Ventilschieber (5) aufweist, die im Strömungsweg des Mediums liegend symmetrisch zueinander und auseinander bewegbar sind, die Ventilschieber (5) drehbar gelagert sind, die Drehachsen (8) der Ventilschieber (5) koaxial liegen und das Ventilgehäuse (4) im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachsen (6, 8) der Ventilschieber (5) exzentrisch im Ventilgehäuse (4) gelagert und entgegen der Strömungsrichtung des Mediums im Ventilgehäuse (4) versetzt angeordnet sind.

1. Ventil zum Steuern des Durchflusses durch eine Leitung (2) mit einem Ventilgehäuse (4), einer Einströmöffnung (14) in das Ventilgehäuse (4) und einer Ausströmöffnung (16) aus dem Ventilgehäuse (4) sowie einem Steuerelement (5) im Ventilgehäuse (4), dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement zwei Ventilschieber (5) aufweist, die im Strömungsweg des Mediums liegend symmetrisch zueinander und auseinander bewegbar sind.

2. Ventil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilschieber (5) Sperrflächen (10) aufweisen, die an Zylinderwandsegmenten (9) angeordnet sind.

2. Ventil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilschieber (5) drehbar gelagert sind.

3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderwandsegmente (9) der Ventilschieber (5) von der Wand des Ventilgehäuses (4) beabstandet sind.

3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachsen (8) der Ventilschieber (5) koaxial liegen.

4. Ventil nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderwandsegmente (9) eine Sperrkante (12) aufweisen, die wenigstens bereichsweise parallel zu ihrer Drehachse (8) ausgerichtet ist.

4. Ventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgeführt ist und die Drehachsen (6, 8) der Ventilschieber (5) exzentrisch im Ventilgehäuse (4) gelagert sind.

5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrkante (12) in ihrem Mittelbereich eine Ausnehmung (13) mit vorzugsweise bogenförmigem Rand aufweist.

5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachsen (8) der Ventilschieber (5) entgegen der Strömungsrichtung des Mediums im Ventilgehäuse (4) versetzt angeordnet sind.

6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einströmöffnung (14) von einem in das Ventilgehäuse (4) ragenden Rohrstutzen (15) gebildet wird.

6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilschieber (5) Sperrflächen (10) aufweisen, die an Zylinderwandsegmenten (9) angeordnet sind.

7. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (4) im Wesentlichen ebene Deckel- und Bodenplatten aufweist.

2482-AT 6

7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderwandsegmente (9) der Ventilschieber (5) von der Wand des Ventilgehäuses (4) beabstandet sind.

8. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilschieber (5) an Drehachsen (6) angeordnet sind, die von gegenüberliegenden Seiten in das Ventilgehäuse (4) ragen.

8. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderwandsegmente (9) eine Sperrkante (12) aufweisen, die wenigstens bereichsweise parallel zu ihrer Drehachse (8) ausgerichtet ist.

9. Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderwandsegmente (9) über in einer Normalebene der Drehachse (6) liegende sektor- oder speichenförmige Verbindungsteile (11 ) mit den Drehachsen (6) verbunden sind.

9. Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrkante (12) in ihrem Mittelbereich eine Ausnehmung (13) mit vorzugsweise bogenförmigem Rand aufweist.

10. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilschieber (5) mechanisch gekoppelt sind.

10. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einströmöffnung (14) von einem in das Ventilgehäuse (4) ragenden Rohrstutzen (15) gebildet wird.

2482-AT 6

11. Ventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilschieber (5) über ein Gestänge gekoppelt sind.

11. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass es im Wesentlichen ebene Deckel- und Bodenplatten aufweist.

12. Ventil nach einem der Ansprüche 2 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilschieber (5) an Drehachsen (6) angeordnet sind, die von gegenüberliegenden Seiten in das Ventilgehäuse (4) ragen.

13. Ventil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderwandsegmente (9) über in einer Normalebene der Drehachse (6) liegende sektor- oder speichenförmige Verbindungsteile (11 ) mit den Drehachsen (6) verbunden sind.

14. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilschieber (5) mechanisch gekoppelt sind.

15. Ventil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilschieber (5) über ein Gestänge gekoppelt sind.

16. Ventil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilschieber (5) über ein Zahnradgetriebe gekoppelt sind.

2482-AT A 1247/2004 IPCF16K

Patentansprüche:

12. Ventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilschieber (5) über ein Zahnradgetriebe gekoppelt sind.

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