AT255856B - Flüssigkeits- oder Gasventil - Google Patents

Description

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    Flüssigkeits- oder   Gasventil 
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 beschrieben. Es zeigen   Fig. 1   eine Seitenansicht im Schnitt, wobei das Ventil geschlossen ist, Fig. 2 einen vergrösserten Ausschnitt aus der Membran, Fig. 3 einen vergrösserten Ausschnitt der Ventilöffnung und des Ventiltellers und   Fig. 4 ein Diagramm,   das die Beziehung zwischen der federnden Ventilverstellung und der auf die Membran ausgeübte Kraft darstellt. 



   In Fig. 1 bezeichnet 10 allgemein ein erfindungsgemässes Ventil. Dieses besteht im wesentlichen aus einem T-förmigen, aus Metall oder Kunststoff hergestellten Ventilgehäuse 11. Der durchgehendeTeil 11A dieses Ventilgehäuses 11 bildet eine Einlasskammer 12 und eine Auslasskammer 13, die in nichtgezeichneterWeise mit denLeitungsrohren verbunden   sind. DerAbzweigteil   11B des Ventilgehäuses 11 ist mit der Einlasskammer 12 verbunden und bildet eine Kammer 14, in der der Ventilteller 15 beweglich untergebracht ist. 



   Eine Trennwand 16 trennt die   Einlass- von der Auslasskammer. Diese Trennwand   16 besteht aus einem unteren, aufrecht stehenden Abschnitt 16A, einem waagrecht verlaufenden Abschnitt 16B und einem oberen, aufrechten Abschnitt 16C. Der waagrechte Abschnitt 16B weist eine Durchflussöffnung 17 auf, die die   Einlass- mit   der Auslasskammer (12 bzw. 13) verbindet. Die Durchflussöffnung 17 ist durch einen kegelstumpfförmigen Wandabschnitt 18 gebildet, der zur Auslasskammer 13 hin konvergiert. 



   Übereinstimmend mit dem Erfindungsgedanken ist ein neuartiger Ventilteller 15 der Durchfluss- öffnung 17 zugeordnet. Dieser Ventilteller 15 besteht aus vorzugsweise elastischem Material wie Gummi, Neopren od. dgl., und umfasst einen konischen Tellerteil 19, den damit verbundenen Ventilschaft 20 und eine Membran 21, die mit dem oberen Ende des Schaftes 20 verbunden ist. Gemäss Fig. 2 ist der mittlere Teil 21A der Membran verdickt, um der unter Einfluss einer äusseren Kraft erfolgenden Bewegung der Membran die durch die Fig. 4 dargestellte Beziehung zu geben. Mit der dargestellten Formgebung der Membran 21 und unter der Voraussetzung, dass der Membranrand im Abzweigteil 11B mittels   einerÜberwurfkappe   22 eingespannt ist, wird dem Ventilteller 15 eine sprungartig federnde Funktionsweise verliehen.

   Mit der in Fig. 1 in einer ihrer Sprunglagen befindlichen eingespannten Membran 21 ist die Kammer 14 flüssigkeitsdicht verschlossen. 



   Erfindungsgemäss ist mit dem Ventilteller eine Betätigungsstange 23 verbunden, die durch eine Öffnung 24 der Überwurfkappe 22 nach oben und aussen herausgeführt ist. Es ist einzusehen, dass die Betätigungsstange aus irgendeine geeignete Weise,   z. B.   durch ein Solenoid, einen barometrischen Balg, einen Bimetallstreifen od. dgl. (nicht gezeichnet) betätigt werden kann. 



   Die Wirkungsweise des Ventils vollzieht sich folgendermassen :   Wird, wie inFig. 1 dargestellt, die Betätigungsstange   23   durch ihren Antrieb nach unten gedrückt,   so wird der konische Teller 19 des Ventils 15 dicht gegen den Ventilsitz 25, der die Öffnung 17 umrandet, gepresst und schliesst den Durchfluss durch das Ventilgehäuse 11. In der Folge wirkt der in der Kammer 14 herrschende Flüssigkeitsdruck auf den Ventilteller 19 und presst ihn an den Ventilsitz 15 an. Gleichzeitig wirkt der Flüssigkeitsdruck in der Kammer 14 auf die Membran 21 ein. 



  Erfindungsgemäss ist die Membran und der Ventilteller so bemessen, dass die Kraft auf die Membran die Kraft auf den Teller überwiegt. Demzufolge ist die zur Betätigung der Stange 23 und daher zum Geschlossenhalten des Ventils erforderliche Kraft nur um Geringes grösser als die Differenz der auf die Membran bzw. den Teller ausgeübten Flüssigkeitsdrücke. 



   Um das Ventil zu öffnen, muss die Stange 23 nach oben gebracht werden. Diese Aufwärtsbewegung löst denDichtungssitz zwischen demTeller 19 und dem Ventilsitz 25. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist die Formgebung zwischen dem Ventilteller und der Öffnung 17 eine derartige, dass, wenn das Ventil geöffnet ist, der Querschnitt 26 am Einlass des Flüssigkeitsdurchflusskanals kleiner ist als der Querschnitt am Auslass desselben, wobei zwischen diesen Querschnitten ein stetiger Übergang ausgebildet ist. Zufolge des sich in diesem Durchflusskanal ausgebildeten Venturieffektes ist die Geschwindigkeit am Einlass grösser als am Auslass, was zu einem Druckanstieg im Auslassbereich 27 und damit zu einer Verminderung der auf den Teller 19 abwärts   gerichteten Kraft führt. Dieses Druckdifferential   trachtet den Durchgang in der Öffnung 17 rasch zu erweitern.

   Ist dann das Ventil völlig geöffnet, so bewirken die auf die Membran 21 und den Teller 19 aufwärts gerichteten Flüssigkeitsdrücke in der Kammer 14 und im Spalt 17 das Offenhalten des Ventils. Unter diesen Umständen ist nur eine kleine aufwärts gerichtete und an der Stange 23 angreifende Kraft erforderlich, um das Ventil in die Offenstellung zu bringen bzw. offen zu halten. 



   In einem konkreten   Ausführungsfallehatte   die Ventilöffnung einen Querschnitt von 1000 m2, der Flüssigkeitsdruck betrug 4 kg/cm2, und zur Betätigung der zirka 3 mm starken Betätigungsstange war eine Kraft von zirka 60 bis 140 g erforderlich. 

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   Es ist ersichtlich, dass die zwischen Kappe 22 und Ventilgehäuse 11 eingespannte elastische Membran   21   einen sicheren Abschluss der Kammer 14 gegen die Aussenluft darstellt. Die Formgebung der Membran bewirkt die Sprungfunktion und damit eine Verminderung der zur Betätigung des Ventils erforderlichen Kraft und eine Beschleunigung seiner Tätigkeit. Demnach eignet sich das erfin-   dungsgemàsse   Ventil besonders für Ausgüsse, Waschbecken, Spülanlagen usw. Das Ventil besitzt eine geringstmögliche Zahl von Bestandteilen, und es ist damit eine lange Lebensdauer und eine sichere Wirkung gewährleistet. Zufolge der geringen Betätigungskraft, die es bedarf, kann es auch mechanisch durch einen verhältnismässig kleinen Schwimmer gesteuert werden.

   Die elektrische Betätigung durch einSolenoid macht das erfindungsgemässe Ventil geeignet, bei automatischen   Kühl- und   Heizsystemen verwendet   u   werden. Das Ventil kann auch durch thermische Einflüsse auf Bimetalle oder Dehnungsbälge betatigt werden, und es eignet sich daher auch für Kältemaschinen, Klimaanlagen, Ölaufbereitungen usw. 



  Die Ventilkonstruktion ist geschützt gegen Schwerkrafteinflüsse und der bei ihm auftretende Venturieffekt führt nicht zu einer Einengung des Durchflusses. 



   Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das beschriebene Beispiel beschränkt, sondern es sind verschiedene Änderungen möglich, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Flüssigkeits- oder Gasventil, bestehend aus einem Ventilgehäuse mit einer Ein- und einer Aus-   lasskammer,   die durch eine einen Durchlass aufweisende Wand voneinander getrennt sind und einem mit diesem Durchlass zusammenwirkenden Ventilteller, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlass ein in Richtung von der Ein- zur Auslasskammer im Querschnitt zusammenlaufendes Rohr (18) ist, dessen weiteres Ende den Ventilsitz (25) bildet, und der Ventilteller (15) einen in gleicher Richtung konisch verlaufenden, mit dem Ventilsitz zusammenwirkenden Ansatz (19) besitzt, wobei das Durchlassrohr   (18)   und der Ventilteller (15) in der Offenstellung des Ventils einen ringförmigen Durchgangsraum bilden, dessen Querschnittsfläche an der Eintrittsseite (16) kleiner ist als die an der Austrittsseite (27),

   und dass mit dem Ventilteller eine das Ventilgehäuse (11) nach aussen abdichtende Membran (21) verbunden ist, die einen ringförmigen Abschnitt (21A) grösserer Dicke aufweist, so dass eine Sprungwirkung bei ihrer Bewegung und damit der des Ventiltellers in die Endlagen auftritt.

Claims (1)

1. 2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieinnenwand des Durchlass- rohres (18) eine konvex verlaufende Erzeugende besitzt.

   3. VentilnachAnspruchloder2, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Ventilteller (15) bzw. der Membran (21) ein aus dem Ventilgehäuse (11) nach aussen ragendes Bedienungsorgan (23) verbunden ist.

   4. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienungsorgan (23) an der vom Ventilteller (15) abgewendeten Seite der Membran (21) angebracht ist.