DK169928B1 - Fordelerventil til højtrykspumpe, især til sekvensvis fordeling af et trykmedie til flere forskellige udløb efter hinanden fra en og samme pumpe - Google Patents

Description

i DK 169928 B1

Opfindelsen angår en fordelerventil til en højtrykspumpe, især til sekvensvis fordeling af et trykmedie til flere forskellige udløb i skift efter hinanden fra én og samme pumpe, og nærmere bestemt af den i indledningen til krav 5 1 angivne art.

Den omhandlede pumpe kan eksempelvis være en højtryksrenser og pumpemediet rent vand eller vand tilsat rense og/eller desinfektionsmiddel beregnet til automatisk ren-10 gøring af en staldbygning indvendig. Væsken fordeles gennem et antal dyser sluttet til højtryksrenseren, hvorved dyserne bringes til at arbejde på skift efter hinanden.

Man kan på den måde behandle et meget stort areal i én og samme arbejdsgang ved anvendelse af en til bygningen til-15 passet renserobot udrustet med den omhandlede fordeler ventil og en enkelt højtryksrenser. Dyserne er monteret på et kørbart stel, som bevæges langsomt på langs gennem bygningen fra den ene ende til den anden, alt i medens dyserne (på skift) afrenser og desinficerer vægge og 20 loft.

Når samtlige dyser ikke er i funktion samtidig skyldes det højtryksrenserens begrænsede kapacitet. Højtryksrenseren (forudsat normal udførelse og størrelse) er kun i 25 stand til at arbejde med én dyse ad gangen, eventuelt to dyser i visse tilfælde. Forsøgte man at koble flere dyser til højtryksrenseren ville trykket faldet og den dynamiske renseeffekt blive helt utilstrækkelig.

30 På grund af det relativt høje tryk, der arbejdes med (160-180 bar), er fordelerventiler af traditionel kendt type, f.eks. magnetventiler og sekvensventiler, ikke anvendelige til formålet. De kendte ventiler er bl.a. ikke holdbare (trykstærke) nok, og de giver anledning til en 35 trykstigning i systemet under skifteoperationen. De krav, som må stilles til fordelerventilen i funktionel henseende, er følgende: Enkel, slidstærk og robust konstruktion, DK 169928 B1 2 *- tæthed ved høje arbejdstryk og skånsom tilbagevirkning på højtryksrenseren under ventilens skifteoperation. Endvidere skal ventilen være korrosions- og kemikaliebestandig. Samtlige disse krav opfyldes ifølge opfindelsen ved 5 at udforme fordelerventilen således, som angivet i den kendetegnende del af krav 1.

Fordelerventilen ifølge opfindelsen er af en type, som består af et lukket ventilhus, hvori en ventilrotor er 10 drejeligt lejret. Ventilrotoren er indrettet til under rotationen - fortrinsvis ved periodisk fremtaktning -skiftevis at åbne og lukke for en række udløbsporte i ventilhuset, hvorved pumpemediet via de pågældende porte fordeles ud til de respektive dyser i programmeret række-15 følge.

De i ventilrotoren ud for boringerne i ventilhuset indlejrede spærrestempler holdes i spænd ud mod væggen i fordelerkammeret af væsketrykket bag stemplerne og for-20 trinsvis også af en fjeder, således at stemplernes anlægsflader ud mod væggen i fordelerkammeret frembringer en effektiv og tæt afspærring af boringerne i fordelerkammeret, når spærrestemplerne er i position ud for disse. Den boring (eller de boringer) i rotoren, som ikke er 25 forsynet med et spærrestempel, leder pumpemediet ud gen nem den port, som boringen i den pågældende stilling peger ud mod, dvs. at den tilhørende dyse aktiveres. De øvrige dyser er passive.

30 Når fordelerventilen efter et passende tidsinterval, f.eks. nogle få sekunder, skifter til næste ventilposition ved fremtaktning af rotoren, vil spærrestemplerne miste deres tætnende effekt, hvilket sker i samme øjeblik, stemplerne er drejet fri af boringerne. Samtlige 35 udløbsporte vil under selve skiftebevægelsen derfor stå under tryk, med det resultat, at trykslangerne ud til dyserne til stadighed holdes helt fyldt med væske. Når en «* DK 169928 B1 3 ny port åbnes vil den tilhørende dyse derfor straks begynde at arbejde (spraye) med fuldt tryk, dvs. at der ikke spildes unødig tid og væske til genopbygning af trykket i slangen. Uden det fornødne arbejdstryk vil dysens 5 dynamiske renseeffekt være utilstrækkelig.

Det forhold, at der selv under skiftebevægelsen er flow gennem fordelerventilen, betyder, at der ikke optræder en trykstigning i systemet, når fordelerventilen skifter 10 stilling. Dette ville være tilfældet, hvis ventilen spærrede helt af for væskeflowet under skiftebevægelsen, og den resulterende trykstigning ville da bevirke en aktivering af højtryksrenserens indbyggede overtryksventil. En sådan gentagen aktivering er ødelæggende for overtryks-15 ventilen og bevirker samtidig en unødig belastning af selve højtrykspumpen.

Formålstjenligt består spærrestemplerne af TEFLON eller et tilsvarende selvsmørende og kemikaliebestandigt plast-20 materiale. Stemplerne opnår da den tilstræbte tætningseffekt og er samtidig meget slidstærke, dvs. at levetiden bliver lang. Også aksialtryklejet kan med fordel være fremstillet af TEFLON.

25 I en udførelsesform som angivet i krav 4 opnår man, at trykmediet presses ud gennem smøreniplen, når O-ringene er slidt. Dette er en simpel indikation for, at ventilen er slidt og trænger til renovering. Ved at svejse ventilhuset sammen således, som anført i krav 5, opnår man en 30 meget effektiv og tæt samling af ventilhuset. Fremstillingsprisen kan på den måde holdes lav og man sikrer sig, at renoveringsarbejdet (skift af pakninger etc.) udføres på autoriseret værksted.

35 Opfindelsen skal forklares nærmere i forbindelse med tegningen, hvor: DK 169928 B1 4 fig. 1 viser en fordelerventil ifølge opfindelsen, i snit på langs, fig. 2 samme vist i tværsnit langs linien II-II i fig. 1, 5 fig. 3 et spærrestempel vist særskilt, i sidebillede, fig. 4 samme i snit på langs, og 10 fig. 5 en renserobot vist skematisk under indsats i en staldbygning.

1 den på tegningens fig. 1-4 viste udførelsesform består fordelerventilen i hovedsagen af et ventilhus 1, en ven- 15 tilrotor 2 med tilhørende drivaksel 3, et antal spærrestempler 4 og en koblings- eller drivskive 5 monteret for enden af drivakslen.

Ventilhuset er sammensat af en underpart la, hvori roto-20 ren 2 er lejret, og en overpart lb, som indeholder lejring og pakningssystem for rotorakslen 3. Underparten la er forsynet med en koncentrisk udboring 6, hvori ventilrotoren 2 er indsat. I tilslutning til denne udboring 6 er der frembragt et antal radiære boringer 7 i huset. Bo-25 ringerne er placeret i indbyrdes deling og i samme plan vinkelret på rotationsaksen (= ventilhusets symmetriakse ). Boringerne 7 står hver for sig i forbindelse med en udløbsport 8. En central tilgangsport 9 for trykmedie er placeret nederst i ventilhus-underparten med tilslutning 30 til udboringen 6.

De to ventilhusparter la og lb er samlet omkring rotoren 2 og dennes drivaksel 3, og efterfølgende forbundet tæt ved fuldsvejsning ved 10. Akslen 3 er i rotorenden lejret 35 i et Teflon-trykleje 11 (aksialleje), og i drivenden 3a i et lukket kugleleje 12. Mellem de to lejringer er indsat * et antal O-ringstætninger 13 af sædvanlig art. Endvidere DK 169928 B1 5 findes en smørekanal 14 med tilhørende smørenippel 15, hvis lukke-kugle er fjernet. I drivakslens frie ende (drivenden 3a) er monteret et knasthjul 5 beregnet til fremtaktning ved hjælp af en ikke vist pneumatisk cylin-5 der. Knasterne er angivet med 5a, og knastdelingen er svarende til delingen i ventilhuset (boringerne 7).

Rotoren 2 er ud for boringerne 7 i højde med disse forsynet med et antal radiære udboringer 16. Antallet af disse 10 svarer til antallet af boringer 7 i ventilhuset og delingen er den samme. Udboringerne 16 er via interne forbindelsesboringer 17 hver især forbundet til samme centrale udboring 18 nederst i rotoren, dvs. at alle udboringerne 16 står i forbindelse med indløbsporten 9 nederst i ven-15 tilhuset. I hver udboring 16 - på nær én - er indsat et spærrestempel 19. Spærrestemplerne holdes i anlæg ud mod væggen i ventilhus-udboringen 6 under virkning af trykfjedre 20. Det hydrauliske tryk vil yderligere bidrage til stemplernes tætningseffekt. Stemplernes funktion og 20 virkemåde er som beskrevet i det foregående. Af hensyn til tætningsevnen er stemplernes anlægsflader formet efter udboringen 6, dvs. med samme krumningsradius, se fig.

3. Stemplerne 19 er fremstillet af TEFLON.

25 1 fig. 5 er vist et eksempel på en renserobot baseret på en enkelt højtryksrenser, et antal dyser og en fordelerventil ifølge opfindelsen. Renserobotten består af en vogn 21, som trækkes langsomt gennem det rum, som skal rengøres, oftest et kyllingehus, en svinestald eller lig-30 nende. På vognen er højtryksrenseren 22 anbragt. Vognen bærer endvidere et stativ 23, hvorpå dyserne 24 er monteret. I en enkelt arbejdsgang - som kan vare op til flere timer - og hvorunder robotten trækkes fra den ene ende af bygningen til den anden, udføres den totale afrensning og 35 desinfektion af bygningen indvendig. Bevægelsen af vognen foregår ved hjælp af et automatisk træk, dvs. at hele operationen gennemføres uden at der lægges beslag på ar- bejdskraft. Teknikken kan også benyttes til andre beslæg tede formål, f.eks. tankrensning etc.

DK 169928 B1 6

Opfindelsen er ikke begrænset til den på tegningen viste 5 og ovenfor beskrevne udførelsesform. Andre materialekombinationer og andre detailudformninger af ventilens enkelte dele og komponenter er tænkelige inden for rammerne af denne opfindelse.

10 15 20 25 30 35

Claims (7)

1. Fordelerventil til en høj trykspumpe, især til sekvens-5 vis fordeling af et trykmedie til flere forskellige udløb efter hinanden fra én og samme pumpe, hvor pumpen eksempelvis er en såkaldt højtryksrenser og pumpemediet rent vand eller vand tilsat rense/desinfektionsmiddel, som skal fordeles ud gennem et antal dyser sluttet til høj-10 tryksrenseren, hvilken fordelerventil er af den art, som består af et lukket ventilhus (1), hvori en ventilrotor (2) er drejeligt indsat og er indrettet til under sin rotation - fortrinsvis ved skridtvis fremtaktning - skiftevis at åbne og lukke for en række udløbsporte (7, 8) i 15 ventilhuset, hvorved pumpemediet via de pågældende porte fordeles ud til dyserne, kendetegnet ved, - at ventilrotoren (2) er indlejret i et med rotationsaksen (c) koncentrisk ventilkammer (fordelerkammer) af form 20 som en cylindrisk udboring (6) i ventilhuset (1), i hvilket kammer der er frembragt et antal radiære boringer (7) placeret i deling i ét og samme plan, hvilke boringer hver for sig står i forbindelse med en af ventilens nævnte udløbsporte (8), 25 - at ventilrotoren (2) ud for disse boringer (7) er forsynet med et tilsvarende antal radiære, cylindriske udboringer (16), i hver af hvilke - med undtagelse af i det mindste én udboring - der er indlejret et tætnende spær- 30 restempel (4, 19), som er forskydeligt lejret i den respektive boring og som holdes i spænd ud mod væggen i fordelerkammeret (6) af væsketrykket og fortrinsvis også af en fjeder (20), hvorhos stemplets anlægsflade ud mod væggen i fordelerkammeret er tilpasset denne (dvs. med 35 samme krumningsradius) for frembringelse af en tæt afspærring af boringerne (7) i fordelerkammeret (6), når spærrestemplerne (4) er i position ud for disse, og 8 DK 169928 B1 ί - at der i ventilhuset (1) endvidere findes i det mindste én tilgangsport (9) for trykmediet, som leder dette ind i fordelerkammeret (6), samt et antal aksiale/radiære forbindelsesboringer (17, 18) i selve ventilrotoren (2), som 5 forbinder de enkelte stempel-boringer (16) i ventilrotoren (2) med fordelerkammerets trykside.

2. Fordelerventil ifølge krav 1, kendetegnet ved, at spærrestemplerne (19) er fremstillet af TEFLON 10 eller et tilsvarende selvsmørende og kemikaliebestandigt plastmateriale.

3. Fordelerventil ifølge krav 1, kendetegnet ved, at ventilrotoren (2) er forsynet med en koaksial 15 drivaksel (3), som er lejret i et aksialtrykleje af TEFLON (11), og at der efter dette trykleje er indsat et antal akseltætninger (13) af O-ringstypen langs drivakslen (3) for tryktæt afspærring af ventilrotoren (2) i fordelerkammeret (6), og at drivakslen i den frie, uden 20 for ventilhuset værende ende er forsynet med egnede koblings- eller drivorganer, f.eks. en knastskive (5), til brug ved aktiveringen af ventilrotoren (2) i den nævnte kontinuerte eller taktvise rotationsbevægelse under ventilens fordelerfunktion. 25

4. Fordelerventil ifølge krav 3, kendetegnet ved, at der findes i det mindste to sæt O-ringstætninger (13) langs rotorakslen anbragt i indbyrdes afstand, og at der mellem disse to sæt tætninger er udformet en smøreka- 30 nal (14) til brug ved indpresning af smørefedt i ventilen under anvendelse af en sædvanlig fedtpresse og tryksmøre-nippel (15), dog således, at tryksmøreniplen er befriet for den normalt indbyggede kuglekontraventil.

5. Fordelerventil ifølge krav 1, kendetegnet ved, at ventilhuset er sammensat af en overpart (lb) (indeholdende rotoraksel-lejringen) og en underpart (la) ... ..............-*· · 9 DK 169928 B1 (indeholdende fordelerkammeret og tilgangs- og udløbsportene), hvilke to parter er samlet omkring ventilroto-ren/rotorakslen og efterfølgende forbundet permanent ved sammensvejsning (ved 10). 5

6. Fordelerventil ifølge krav 5, kendetegnet ved, at der i den øverste ende af drivakslen (3) er indsat et radialleje, fortrinsvis et kugleleje (12), som støtteleje for akslen.

7. Fordelerventil ifølge krav 1, kendetegnet ved, at ventilen i alt væsentligt er fremstillet af rustfaste og/eller kemikaliebestandige materialer såsom rustfrit stål, bronze, TEFLON etc. 15 20 25 30 35