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Fernsteul'bares Absperrventil.
Die Erfindung betrifft Einrichtungen an fernsteuerbaren Ventilen, die ermöglichen, mit kleinsten Steuerkräften das in bekannter Bauart mit einem Entlastungskolben versehene Hauptventil durch ein ebenfalls bekanntes Hilfsventil zu offnen oder zu schliessen, wobei die fernbetätigbare Steuerung des Hilfsventil durch eine elektrische Einrichtung, wie z. B. einen Elektromagnet, ein Solenoid od. dgl., durch ein Druckmittel, durch eine von Hand aus oder durch ein Steuerorgan betätigte mechanische Einrichtung od. dgL erfolgt.
Bei derartigen Ventilen wurde auch bereits vorgeschlagen, zwischen Hauptventil und Hilfsventil noch ein oder mehrere Zwischenventile vorzusehen.
Gemäss der Erfindung ist nun bei solchen Ventilen die Anordnung derart getroffen, dass die Auslasskanäle des oder der Zwischenventile und des Hilfsventils in den Austrittshals des Ventils ausmünden. Dadurch. (lass kein Austrittskanal wie bei den bekannten Ausführungen
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Erfindung ohne jeden Verlust an Druckmitteln arbeitet.
Der Hilfsventilkegel kann hiebei derart angeordnet sein, dass er die Ventilbohrung nicht zentral abschliesst, sondern auf einen Kanal einwirkt, der in einem beliebigen Winkel zur Hilfsventilkegelachse verläuft, daher auf dem Hilfskegelsitz mündet, wodurch für die Belastung des Hilfskegels nur die Vertikalkomponente als Schliess-bzw. Öffnungskraft In Frage kommt.
Auf der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes zur Darstellung gebracht.
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel des Ventils gemäss der Erfindung an einem Durchgangsventil im Längsschnitt dargestellt. wobei für die Betätigung des kleinen Hilfskegels beispielsweise ein Elektromagnet vorgesehen ist. Das Gehäuse 1 trägt in der inneren Trennungswand 2 den Hauptventilsitz 3. Gegenüber diesem Ventilsitz 3 ist eine Führung 4 vorgesehen. in welcher einerseits der mit dem Ventilkegel f) zusammenhängende Kolben (j gleitet, anderseits aber auch ein Raum 7 geschaffen ist. der je nach der Stellung des Zwischenkegels 8 und des Hilfskegels 9 durch die Ventilbohrungen 10 und 11 eine Verbindung des Raumes 12 mit der Austrittsseite 13 des Ventils durch eine Düse 14 herstellt.
Der Kegel 5 trägt unten noch eine Führung 15 und ist in seinem Hub durch einen Anschlag 16 begrenzt. Das Hilfsventil 9 wird durch den Magnetkern 17 normal geschlossen gehalten.
Die Wirkungsweise dieses Ventils ist folgende : Das bei 18 einströmende Mittel (Dampf, Luft. alle Arten Flüssigkeiten oder Gase) hebt sofort, wenn der Magnetkern angezogen und dadurch das Hilfsventil 9 geöffnet ist. den Zwischenkegel 8 und den Kegel 5 infolge Überdruckes auf den Kolben 6 an und kann also ungehindert durch das Ventil der Verbrauchsstelle zuströmen.
Das durch die kleine Bohrung 19 in den Raum 12 über dem Kolben strömende Mittel tritt durch den Kanal 20 unter den Zwischenkegel 8, hebt diesen an und strömt einerseits durch die Zwischenventilbohrung 10 und den Kanal 21, anderseits durch die Hilfsventilbohrung 11 und die Bohrung 2, 8 über den Raum 7 durch die Düse 14 ab, da im Zustande des angezogenen Magnetkerns 17 das Hilfsventil 9 offen ist und daher auch das Zwischenventil 8 durch den geringsten Druck geöffnet wird.
Um dieses Abströmen zu erleichtern und im Raume 12 über dem Kolben 6 und auch über dem Zwischenkegel 8 einen geringeren
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Druck zu erreichen als unter dem Kolben bzw. im ganzen Eintrittsraum des Ventils, ist die Austrittsseite 13 des Ventilgehäuses in bekannter Weise als Strahlapparat jS,. 23 ausgebildet.
Wird nun durch Auslösen eines elektrischen Kontaktes, was durch ein Kontaktthermometer, Manometer oder eine sonstige Einrichtung erfolgen kann, der Topfmagnet ausser Strom gesetzt, so wird durch das Gewicht des Magnetkerns 17 das Hilfsventil 9 auf seinen Sitz gepresst, wodurch sofort infolge Druckausgleiches und Eigengewichtes der Zwischenkegel 8 auf seinen Sitz geht und damit die Verbindung des Raumes 12 über Kolben 6 mit dem Raume 7 und somit mit der Austrittsseite 13 des Ventils absperrt. Als unmittelbare Folge hievon wird sich nunmehr im Raume 12 über dem Kolben 6 sofort der gleiche Druck einstellen, der unter dem Kolben herrscht, wodurch der Kolben vollkommen entlastet ist. Auf dem Ventilkegel 5 lastet oben derselbe Druck, welcher den Kolben 6 nunmehr von oben und unten belastet.
Unter dem Ventilkegel 5 wird durch die Abströmung des Druckmittels zur Verbrauchsstelle eine, wenn auch unter Umständen nur geringe, Druckentlastung auftreten, die aber, vermehrt um das Gewicht des Kegels 5 mit Kolben, in jedem Falle genügt, den Kegel 5 zum Schliessen zu bringen, wobei in der Schliessstellung der Kegel dann mit dem vollen Druck auf seinen Sitz gepresst wird, da der Kolben 6. von oben und unten unter gleichem Drucke stehend, nach wie vor vollkommen entlastet bleibt.
Wird nun der elektrische Kontakt wieder geschlossen, so wird der Magnetkern 17 angezogen uud das Hilfsventil 9 geöffnet, wodurch sofort ein Abströmen der kleinen Druckmittel- menge über. den Zwischenkegel S erfolgt, es öffnet daher dieser Kegel und es kann das Ab- strömen des Druckmittels aus dem Raum 12 über dem Kolben ss in der schon beschriebenen Weise erfolgen. Es tritt daher eine Druckentlastung über dem Kolben ss ein, und der Ventilkegel 5 wird durch den Überdruck auf den Kolben 6 wieder geöffnet.
Hieraus ist klar ersichtlich, dass einerseits zur raschen Abfuhr des Druckmittels aus dem Raum 12 über dem Kolben ss möglichst weite Abfuhrwege notwendig sind, wobei noch zu berücksichtigen ist, dass durch das Spiel des Kolbens und die kleine Bohrung in demselben fortwährend das Hochdruckmittel zuströmt, anderseits aber zur Erreichung möglichst geringer Steuerkräfte das Hilfsventil S eine möglichst kleine Bohrung 11 abzuschliessen hat. Diesen beiden Bedingungen wird in wirksamer Weise durch die Einschaltung eines oder mehrerer Zwischenventile entsprochen.
In Fig. 2 ist ein Ventil ähnlicher Bauart wie in Fig. 1 dargestellt, nur besitzt bei dieser Ausführungsart der Hauptventilkegel 5 mit Entlastungskolben 6 in bekannter Weise einen zweiten in der Ventilaustrittsseite geführten Kolben , wobei das Zwischenventil 8 sich unmittelbar auf den Entlastungskolben 6 aufsetzt, so dass dieser mit dem Hauptventilkegel die Ventilbohrung 10 für das Zwischenventil 8 trägt.
Die Wirkungsweise des Ventils in dieser Ausführung ist im wesentlichen die gleiche wie des Ventils gemäss Fig. 1, jedoch wird durch die Ausführung des Hauptventilkegels 5 mit Kolben 24 und unmittelbare Anordnung des Zwischenventils 8 am Entlastungskolben 6 erreicht. dass sofort beim Öffnen des Zwischenventils 8 das Druckmittel in bekannter Weise unter den Kolben 24 gelangt, so dass ein teilweiser Druckausgleich erfolgt, der ermöglicht, dass die Durchgänge des Hilfs-und des Zwischen- ventils bzw. der Zwischenventile enger gehalten werden können, wodurch kleinere Steuerkräfte erforderlich sind.
Fig. 3 zeigt beispielsweise eine ebenfalls zur Erreichung möglichst kleiner Steuerkräfte günstige Ausführung des Hilfsventilkegels ss. Es ist aus dieser Figur ersichtlich, dass diesfalls der Hilfsventilkegel 9 die Ventilbohrung nicht zentral abschliesst, sondern dass er auf den Kanal 11 einwirkt, der in einem beliebigen Winkel zur Hilfsventilkegelachse verläuft und am Hilfsventilkegelsitz mündet. Hiedurch kommt für die den Hilfsventilkegel steuernde Kraft nur die lotrechte Komponente des Schliess-bzw. Öffnungsdruckes in Frage, wodurch also wieder kleine Steuerkräfte erzielt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Fernsteuerbares Absperrventil, bei welchem durch ein fernbetätigbares Hilfsventil. das in geöffnetem Zustande das Hauptventil durch Druckentlastung an der einen Ventilseite in Offenstellung bringt bzw. hält, in geschlossenem Zustande jedoch durch Druckausgleich auf beide Kolbenseiten schliesst und sodann geschlossen hält und bei dem zwischen Hilfsventil und Hauptventil ein oder mehrere Zwischenventile angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslasskanäle des oder der Zwischenventile und des Hilfsventil in den Austrittshals des Ventils münden.