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Ventil
Die Erfindung betrifft ein Ventil zum Reduzieren eines in einer Leitung vorhandenen schwankenden Flüssigkeitsdruckes P auf einen konstanten Wert p, wobei ein unter Federwirkung in beiden Achsrichtungen stehender Ventilkolben zusätzlich von dem reduzierten Druck der Flüssigkeit beaufschlagt ist, der zwei vom schwankenden Flüssigkeitsdruck entgegengesetzt beaufschlagte Kolbenflächen aufweist.
Eine bekannte Vorrichtung dieser Art ist in ihrem Aufbau kompliziert und besitzt eine Feder, die dem oberen unter dem Ventilkolben angesetzten Druck entgegenwirkt. Dieser Vorgang wird durch dynamische Einwirkungen nicht gestört. Wirkt jedoch ein Druck von oben auf den Ventilkörper, so wird dieser durch die genannten Einwirkungen gestört.
Um auch den unteren Druck im Falle starker Veränderungen des oberen Druckes konstant halten zu können, wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass die kreisrunden Kolbenflächen verschiedenen Durch- messer aufweisen und die mit kleinerem Durchmesser versehene Kolbenfläche oberhalb des Durchganges angeordnet und zur Gänze dem Druck der Flüssigkeit, d. h. den hydrostatischen und hydrodynamischen
Drücken ausgesetzt ist, die den mit dem Durchgang zusammenwirkenden auf den Abschlusskörper wir- kenden Drücken gleich sind, wobei die den grösseren Durchmesser aufweisende Kolbenfläche sich oberhalb der kleineren Kolbenfläche befindet und bei geschlossenem Durchgang ausschliesslich dem hydrosta- tischen Druck der Flüssigkeit unterhalb des Durchganges ausgesetzt ist, so dass dieser Druck auf einen von der auf den Kolben von oben wirkenden Feder bestimmten Wert nivellierbar ist.
Ferner kann die Erfindung auch darin erblickt werden, dass die grössere Kolbenfläche als Ringfläche ausgebildet ist, die vom reduzierten Flüssigkeitsdruck entgegen der Wirkung der Regulierfeder beaufschlagt ist.
Diese und weitere Eigenheiten der Erfindung werden durch nachstehende Beschreibung, die auf die Zeichnung Bezug nimmt, erörtert, wobei Beschreibung und Zeichnung lediglich Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellen.
In der Zeichnung zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt des erfindungsgemässen Reduzierventils, Fig. 2 eine Draufsicht des Reduzierventils nach Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt ähnlich dem in Fig. l, wobei das Reduzierventil mit einem Sicherheitsventil dargestellt ist und Fig. 4 eine Variante des erfindungsgemässen Reduzierventils im Längsschnitt.
Aus den Fig. l und 2 der Zeichnung kann entnommen werden, dass das mit Vorrichtung A bezeichnete erfindungsgemässe Reduzierventil ein Ventilgehäuse 10 besitzt, an welchem der Flüssigkeitseinlass 12 und der Auslass 14 vorgesehen sind. Senkrecht zu diesen ist ein röhrenförmiger, oben durch Anschraubung der Muffe 18 geschlossener Ansatz 16 vorhanden, in dem sich ein Kolben 20 gleichachsig mit dem Ansatz 16 verstellen kann.
Der Einlass 12 weist einen Durchgang 22 auf, dessen Achse mit jener des Ansatzes 16 zusammentrifft, wobei der Durchgang 22 durch den statischen, am unteren Teil 26 des Kolbens 20 angebrachten Abschlusskörper 24 gesteuert wird. Der Kolben 20 weist oben eine in der mit dem Ansatz 16 beaufschlagten Kammer 28 bewegliche Fläche 23 auf. Diese weist einen Sitz 30 für einen Federteller 32 auf, der der Wirkung einer Eichfeder 34 ausgesetzt ist, welche an ihrem oberen Ende in das Gewinde 38 der Muffe 18 der Kulisse 36 einschraubbar ist. Oberhalb der Muffe 18 ist der abnehmbare Deckel 40 angebracht.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung A erfolgt so : Zunächst wird angenommen, dass sich die Flüssigkeit unter einem Druck P im Einlass 12 befindet, während die Flüssigkeit im Auslass 14 maximal den unteren Druck-p-annehmen darf. Dieser Auslass 14 ist beispielsweise mit einem geschlossenen Behälter zur Was-
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sererwärmung verbunden. Mit der Stellhülse 36 wirkt man auf die Feder 34 so ein, dass eine mehr oder weniger hohe Belastung auf den Federteller 32 und daher auf die Fläche 23 des Kolbens 20, je nach dem gewünschten Druck-p-übertragen wird.
Zu Beginn des Wasserzuflusses in Richtung des Pfeiles X wird auf den Kolben 20, u. zw. auf den Abschlusskörper 24 und die Kolbenfläche 44 ein Druck ausgeübt, welcher entsprechend der von der Feder 34 entwickelten Belastung auf den Kolben 20 entspricht und ein Druckgleichgewicht herstellt. Der lichten Weite des Durchganges 22 ist dadurch ein bestimmtes Mass gegeben.
Je nach dem Öffnungsgrad des Durchganges 22 erreicht man einen reduzierten Druckwert. Wenn dieser Vorgang den gewünschten Wert-p-erreicht, auf welchen die Feder 34 geeicht wurde, verstellt sich der Kolben 20 nach oben in Richtung des Pfeiles Y, wodurch der Abschlusskörper 24 den Durchgang 22 abschliesst und den Flüssigkeitslauf unterbricht. Die Verstellung in Richtung Pfeil Y kommt dadurch zustande, dass sich der Druck-p-über die Leitung 46 der Fläche 23 dieses Kolbens mitteilt, die Leitung 46 den Auslass 14 mit der Kammer 28 verbindet und der Kräfteausgleich in der zur Wirkung der Feder 34 entgegengesetzten Richtung verändert wird.
Wenn der Flüssigkeitsdruck wieder unter dem gewünschten Wert -p- angelangt ist, gewinnt die Wirkung der Feder 34 das Übergewicht, wodurch sich der Durchgang 22 wieder öffnet und der Flüssigkeitslauf in Richtung Pfeil X von neuem beginnt.
Falls der Anfangsdruck der Flüssigkeit Abänderungen erfährt, erleidet die Vorrichtung keinen Rückschlag, da sich die Schwankungen des Druckes P dank der vorgesehenen zweckmässigen Dimensionen der Kolbenflächen, auf welche der Druck P einwirkt, ausgleichen.
Die Vorrichtung A kann auch als in der Speiseleitung zwischengeschalteter Hahn verwendet werden.
Tatsächlich genügt es, den Deckel 40 abzuschrauben und auf die Stellhülse 36 herauszuschrauben, um die Belastung der Feder 34 aufzuheben. Auf diese Weise herrscht die Wirkung der Feder 42 vor, welche auf den Körper 26, also in Richtung des Pfeiles Y, einwirkt, wodurch der Abschlusskörper 24 den Durchgang 22 abschliesst. Zur Erreichung einer einwandfreien Abdichtung der Kammer 28'mit dem Einlass 12 werden die Ringdichtungen 48,50 vorgesehen, die in aus der Fläche 23 des Kolbens 20 herausgearbeiteten Sitzen eingesetzt sind.
In Fig. 3 ist zu ersehen, dass an die Vorrichtung A das Sicherheitsventil B angeschlossen ist, wobei vorher der untere Deckel 52 entfernt und an seiner Stelle der mit dem Ventil B ein Ganzes bildende Teil 54 eingeschraubt wurde. Dieses Sicherheitsventil ist von herkömmlicher Art, weist aber eine obere Kammer 56 zur Aufnahme der auf den Körper 26 der Vorrichtung A einwirkenden Feder 42 auf. Unterhalb weist die Kammer 56 eine Mündung 58 auf, die durch die von einer beweglichen Spindel 62 beaufschlagten Dichtung 60 schliessbar ist, wobei die Flüssigkeit mit Überdruck über den Ablauf 64 abfliesst.
Es ist klar, dass mit der Kupplung zwischen Ventil B und Vorrichtung A, wenn der im Behälter vorhandene Druck-p-infolge Sperrung der Verbindung zwischen Aus- und Einlass 12 und 14 gefährliche Ausmasse annimmt, die Flüssigkeit mit Überdruck den Durchgang 58 öffnet und sich somit über 64 entladet.
Die Verwendung dieses Sicherheitsventils B ist besonders bei Badeöfen von Nutzen, weil bei geschlossener Vorrichtung infolge Erwärmung der eingeführten Wassermenge eine Druckerhöhung erfolgt und das Sicherheitsventil B in Tätigkeit tritt, wodurch infolge gleichzeitiger Sperrung des Durchganges 22 das warme Wasser nicht in die mit dem Einlass 12 verbundene Speiseleitung zurückfliessen kann.
Gemäss Fig. 4 nimmt die Druckkontrollvorrichtung die Form A'an, wobei gleiche Organe der Vorrichtung A mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Der Kolben 20'weist unten den Kopf 23'auf, auf welchen der Verwendungsdruck-p-einwirkt. Dieser Kopf 23'weist auch die statische Ringdichtung auf. Oben besitzt der Kolben 20'einen in der Kammer 70 gleitbaren Gegenkopf 66 mit Abdichtung 68 und ist der Wirkung der Feder 34 ausgesetzt. In diesem Falle ist der Kopf 23'in der Kammer 72 verstellbar. In diese mündet der bei 76 angeschraubte, vom Behälter mit der von der Vorrichtung A'kontrollierten Flüs- sigkeit hergeleitete Anschluss 74. Der Behälter selbst ist anderseits mit dem Anschluss 14 zum Eintritt der Flüssigkeit verbunden.
Auch in diesem Falle wird der Verwendungsdruck-p-durch eine stärkere oder schwächere der Feder 34 erteilte Belastung geregelt. Dies wird durch Verschraubung der Stellhülse 36 bewerkstelligt, so dass der Kolben 20'in der Offenstellung verbleibt, bis auf die Fläche 77 des Kopfes 23'kein Druck mehr einwirkt, der höher ist als der Wert-p-. Sobald nämlich der Druck der Behälterflüssigkeit diesen Wert erreicht und sich die Wirkung dieses Druckes auf den Kolben 20'in der Richtung des Pfeiles Y entwickelt, wird der Durchgang 22 geschlossen und der Flüssigkeitsdruchtritt gesperrt. Die Vorrichtung A'gestattet daher im Behälter einen konstanten Druck des angestrebten Wertes zu erhalten.
Es ist nicht ausgeschlossen, dass mit dem Kopfe 23'eine Feder 42, ähnlich jener der Fig. l, zur Mitwirkung herangezogen wird, die dahin
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wirkt, dass der Durchgang 22 geschlossen wird, sobald die Feder 34 entspannt ist, d. h. wenn man den Betrieb der Vorrichtung als Hahn aufzunehmen wünscht.
Von den Vorteilen der Vorrichtungen A-A'ist auch die geringe Sperrigkeit infolge Abschaffung der Membrane hervorzuheben, während die Tragfähigkeitswerte der Flüssigkeit auch sehr hoch sein können.
Die Anwendung der veranschaulichten Vorrichtung kann bei den verschiedensten Apparaten erfolgen, beispielsweise bei Maschinen zur Bereitung des"Bspresso"-Kaffees und bei allen Vorrichtungen, wo es notwendig erscheint, eine Flüssigkeitsunterbrechung zu erreichen, sobald ein bestimmter Flüssigkeitsdruck erreicht ist.
In der Praxis können die Ausführungsformen Abänderungen erfahren, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
PATENT ANSPRÜCHE :
1. Ventil zum Reduzieren eines in einer Leitung vorhandenen schwankenden Flüssigkeitsdruckes P auf einen konstanten Wert p, wobei ein unter Federwirkung in beiden Achsrichtungen stehender Ventilkolben zusätzlich von dem reduzierten Druck der Flüssigkeit beaufschlagt ist, der zwei vom schwankenden Flüssigkeitsdruck entgegengesetzt beaufschlagte Kolbenflächen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die kreisrunden Kolbenflächen (44,23) verschiedenen Durchmesser aufweisen und die mit kleinerem Durchmesser versehene Kolbenfläche (44) oberhalb des Durchganges (22) angeordnet und zur Gänze dem Druck der Flüssigkeit, d.
h. den hydrostatischen und hydrodynamischen Drücken ausgesetzt ist, die den mit dem Durchgang (22) zusammenwirkenden auf den Abschlusskörper (24) wirkenden Drücken gleich sind, wobei die den grösseren Durchmesser aufweisende Kolbenfläche (23) sich oberhalb der kleineren Kolbenfläche (44) befindet und bei geschlossenem Durchgang (22) ausschliesslich dem hydrostatischen Druck der Flüssigkeit unterhalb des Durchganges (22) ausgesetzt ist, so dass dieser Druck auf einen von der auf den Kolben von oben wirkenden Feder (34) bestimmten Wert nivellierbar ist.