Vorrichtung zum Abgeben von Flüssigkeit aus einer Druckleitung. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abgeben von Flüssigkeit aus einer Druckleitung in zum voraus einstellbaren i Meng -en.
Die Erfindung bezieht sich insb esondere auf solche Vorrichtungen jener Art, bei der ein zum Abschluss der Durchleitung bestimm ter Ventilkörper entgegen de=m auf ihm lastenden Flüssigkeits- und Federdruck von Hand geöffnet werden kann und wobei eine Einrichtung zum Verzögern der Schliess bewegung des Ventilkörpers in einem zum voraus bestimmbaren Zeitmass vorgesehen ist.
Die Erfindung besteht nun darin, dass eine Flüssigkeitsbremse vorgesehen ist, cael;che die Schliessbewegung des Ventilkör- pcr;s progressiv verlangsamt. Die erfindungs gemässe Vorrichtung kann z. B. als Spül ventil Verwendung finden.
Beiliegende Zeichnung veranschaulicht irr schematischer Weise eine als Spülventil ver- wendbare beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes nebst einigen Detailvarianten.
Fig. 1. zeigt einen Längsschnitt durch das Spülventil in geschlossener Stellung.
Fig. 2 zeigt einen analogen Längsschnitt durch das Spülventil, aber in geöffneter Stel lung.
Fig. 3 zeigt einen Schnitt nach der Linie <B><I>A- A</I></B> der Fit'--. 1.
Fig. 4 zeigt einen Schnitt nach der Linie B-B in Fig. 1. Fig. 5-10 zeigen im Schnitt und in Ab- wicklun@gen verschiedene Details.
Im Ventilgehäuse 1-, an welchem ein Stut zen 2 für -den Anschluss an die Druckleitung vorgesehen ist, ist von unten, her ein Füh rungsgehäuse 3 für den Ventilkörper 4 ein gesetzt. Das F'ührungsgehäuee 3 ist als Rota tionshohlkörper ausgebildet und an seinen s- beiden Enden offen. Zuoberst im Führung gehäuee 3 ist ein zylindrischer Hohlraum, der Dämpferraum 5, vorgesehen.
Von unten her mündet darin ein zweiter zylindrischer Hohlraum 6 von kleinerem Durehmesser, der an seinem untern Ende in die konische Sitz fläche des Ventilsitzes 7 übergeht. Der Hohl raum 6 steht durch den Durchgangskanal 8 in Verbindung mit dem Auslaufstutzen 9. Die Öffnungen 10 im Mantel des Führungs gehäuses 3 verbinden den Hohlraum 6 mit dem Druckraum 11 im Ventilgehäuse 1.
Das Ventilgehäuse 1 ist auf der obern Seite durch den Deckel 12 abgeschlossen. Der Deckel 12, der durch die U berwurfmutter 13 mit dem Gehäuse 1 verspannt ist, weist eine Bohrung 14 auf, in welcher die Spindel 15 des als Differentialkolben ausgebildeten Ventilkör pers 4 geführt ist. Der obere Teil 1'6 des Ventilkörpers 4 ist im Dämpferraum 5 ge führt, während der untere Teil 17 desselben, der an seinem untern Ende als Ventilkegel 18 ausgebildet ist, in .den Hohlraum 6 greift.
Der Differentialkolben 4 ist beweglich im Ventilgehäuse 3, eingebaut und so auogebil- det, dass er bei geschlossenem Spülventil, d. h. wenn der Ventilkörper 4 auf dem Ven tilritz 7 aufliegt, noch einen kleinen, ring förmigen Hohlraum 19 im Dämpferraum 5 freilässt. Dieser Hohlraum 19 ist mit der Kammer 210 im Kolben 4 durch einen Kanal 21 verbunden. Die Kammer 20 ist nach unten bis auf einen Kanal 25 durch einen im Ven tilkörper 4 eingesetzten Bolzen 22 abgeschlos sen. Dieser Bolzen ist an seinem obern Ende mit einem konischen, Sitz 23 versehen.
Der Ventilkörper 4 und der Bolzen 22, weisen einen horizontalen Kanal 24 auf, welcher mit dem vertikalen Kanal 25 in Verbindung steht. Dieser vertikale Kanal 25 mündet in die Kammer 20 unterhalb des Ventilsitzes 23. In der Kammer 20 ist eine Kugel 2,6 vor gesehen, welche mit dem Ventilsitz 23 züx- sammen ein Rückschlagventil bildet, welches die Verbindung zwischen Druckraum 11 und Dämpferraum 5 steuert. Zur Abdichtung des zwischen der bewegten Kolbenspindel 15 und dem Deckel 1.2 vorhandenen Spaltes ist ein Metallbalg 34 vorgesehen.
Dieser ist einer seits am Deckel 12, anderseits am Kolben 4 befestigt. Der Metallbalg 34 gibt eine ganz einwandfreie und äusserst einfache und be triebssichere Abdichtung nach aussen. Er wirkt als Druckfeder auf den Kolben 4. Die durch den Deckel 12 heraufragende Spindel 15 trägt an ihrem obern Ende einen zylin drischen Kopf 27, der eine Nute 28 aufweist. In diese Nute 28 greift die am einen Ende des Doppelhebels 2'9 vorgesehene Nase 310 ein. Der Doppelhebel 29 sitzt fest auf dem Zap fen 31, der im Support 32, welcher mit dem Deckel 12' in Verbindung steht, drehbar an geordnet ist. Durch Einwirken auf den Arm 33 des Hebels 29 kann die Spindel 15 und damit der Kolben 4 bewegt werden.
Die Wirkungsweise des Spülventils ist folgende: Duroh Einwirkung auf den Arm 3ss des Hebels 29 wird der Differentialkolben 4 ent gegen dem auf ihn wirkenden Wasser- und Federdruck abgehoben. Der Ventilkegel 18 verlässt den Ventilsitz 7 und stellt über die Bohrungen 10 und den Kanal 8 Verbindung zwischen dem Druckraum 11 und dem Aus- Taufstutzen 9 her. Das Wasser strömt nun aus dem Spülventil nach dem zu spülenden Gefäss. Bei der Aufwärtsbewegung des Kol bens 4 entsteht im Ringraum 19 ein Unter druck.
Da die Kugel 2;6 auf ihrer untern Seite unter dem im Gehäuse -herrschenden Druck steht, wird sie sofort unter Wirkung der entstandenen Druckdifferenz von ihrem Sitz 22 abgehoben. Es besteht nun Verbin dung zwischen dem Druckraum 1-1 im Ge häuse 1 und -dem Dämpferraum 5. Bei der weiteren Bewegung des Kolbens 4 wird somit dem Ringraum 19 entsprechend seiner Volu- menzunallme dauernd Wasser aus dem Druck raum 11 zufliessen.
Bei offener Stellung wir ken auf den Differentialkolben 4 ffllgende Kräfte: Auf seiner obern Seite, d. h. auf der grossen Fläche, der Leitungsdruck und die Federkraft des Metallbalges 34, auf der untern Seite der beim Ausströmen im Ventil querschnitt sich :einstellende wesentlich klei nere Druck auf die kleinere untere Fläche des Kolbens 4 sowie der im Raum 1'9 herr- sahende Druck auf die Ringfläche 41.
In folgedessen stellt-,der Kolben 4 unter 'Wir- kung,einer nach abwärts gerichteten resultie renden Kraft. Sobald der Betätigungshebel 2'9 freigegeben wird, wird sich der Kolben 4 unter Einfluss dieser resultierenden Kraft nach abwärts bewegen. Dadurch erfolgt im Dampferraum ein Druckanstieg. Dieser be wirkt, dass die Kugel 2'6- gegen ihren Sitz 23 gepress@t wird und die Verbindung zwischen Dampferraum 5 und Druckraum 11 über das Ventil 23, 2'6 unterbrochen wird.
Das im Dampferraum 5 eingeschlossene Wasser kann bei der weiteren Abwärtsbewegung des Kol bens 4 nur noch durch die in der Mantel fläche des obern Kolbenteils 1,6 vorgesehene Nute 35 entweichen, und zwar unter über windung eines von Länge und Querschnitt derselben abhängigen Widerstandes. Infolge dieses Widerstandes wird sich im Dampfer raum 5 ein bestimmter Druck einstellen, der auf die ringförmige Fläche 41 des Kolbens 4 einwirkend die auf diesem lastende resultie rende Kraft verkleinert und damit eine Brem sung der Bewegung hervorruft.
Schon bei Verwendung einer einfachen Nute (mit kon- ,tantem Querschnitt.) wird die erwünschte, mit fortschreitender Bewegung zunehmende Bremswirkung erreicht, indem im Laufe der Scliliessbe\vegung -die wirksame Nutenläuge stetig wächst, was eine entsprechende Ver grösserung des Strömungswiderstandes und damit des im Dämpferraum 5 herrschenden Druckes bewirkt.
Durch Wahl eines Metall balges mit steiler Federcharakteristik kann ferner eine spürbare Verkleinerung der auf den Kolben wirkenden resultierenden Kraft erreicht -,werden. Die Federkraft wird näm lich in diesem Falle während der Schliess- bewegung rasch abnehmen. Im Moment, wo der Ventilkörper 4 auf den Ventilsitz 7 auf trifft, ist somit, wie erwünscht, die Brems wirkung am stärksten.
Bei geeigneter Dimen- :ionierung des Nutenquersehnittes kann also ein stossfreies Schliessen des Ventils erzielt werden. Für gewisse Zwecke, wo nur ver hältnismässig kleine Spülmengen benötigt werden, mag es erwünscht sein, die Gesamt schliessdauer relativ klein zu halten. Durch spezielle Ausbildung der Nute 35 lässt sich dies erreichen unter Einhaltung des stoss freien Schlusses.
Zu diesem Zweck wird -der unten --:ross gehaltene Nutenquersühnitt nach oben entsprechend einem bestimmten Gesetz i verjüngt. In ganz offener Stellung ist dann die wirksame Nutenlänge klein und der im Verbindungskanal zwischen Ringraum 19 und Druckraum 11 auftretende Austrittsquer schnitt gross, die Bremswirkung also gering.
5 Im Laufe der Schliessbewegung wird die wirksainf Nutenlänge immer grösser und der Austrittska.nalquerschnitt immer kleiner. Die Brenl,wirkung, die in diesem Fall am An- fan@- klein war, wächst gegen Schlu.ss de <B>9</B> Be -egung rasch an. Die Schliessgeschn-indig- keit wird anfänglich recht gross sein, gegen Sehliiss aber sehr stark verzögert.
Die nach Freigabe des Betätigungshebels 29 nach fliessende Wassermenge wird bei gleicher maximaler Ventilöffnung bei. dieser Ausfüh- riuig wesentliüh kleiner als bei einer Nute konstanten Querschnittes. Es lässt sich aber trotzdem ein ebenso stossfreies Schliessen er- zielen. Stau einer könnten natürlich auch mehrere Nuten 35 vorgesehen sein.
Fig. 5 und 6 zeigen den Mantel des obern Kolbenteils 16 in der Abwicklung, einmal mit gleichbleibendem, das andere Mal mit nach oben abnehmendem Nutenquerschnitt.
Zur Regulierung der durch das Spül ventil abzugebenden Spülwassermenge kann der Hub des Kolbens 4 durch einen verstell baren Anschlag 36 begrenzt werden. Der Anschlag<B>36</B> kann durch nicht gezeichnete Mittel jeweils in der gewünschten Lage fixiert werden. Durch Verstellung dieses Anschlages kann sowohl die ausströmende Spülwassermenge wie die Schliessdauer stu fenlos verändert werden. Diese Reguliermög- liehkeit wird normalerweise für alle Bedürf nisse genügen. In einzelnen Fällen mag es erwünscht sein, die Grösse der Dämpfung an sich zu regulieren.
Für solche Fälle erfahren der Kolbenoberteil 16 und der Dämpferraum 5 eine spezielle Ausbildung. Es ist hierbei gemäss Fig. 7 bis 10 im Kolben 4 eine dauernd wirksame Nute 37 vorgesehen, wie bei der normalen Ausführung, daneben eine oder mehrere nicht durchgehende Nuten 3'8. Fig. 7 und 8 zeigen eine Abwicklung des Mantels des obern Teils des Führungsgehäuses 3.
Die Abwicklung des Kolbenmantels ist darüber gezeichnet, und zwar mit strichpunktierten Linien. Fig. 7 stellt die Verhältnisse dar bei mittlerer, Fig.8 bei maximaler Dämpfung. Fig. 9 und 10 zeigen radiale Schnitte durch Führungsgehäuse und Kolben entsprechend C-C bzw. D-D in Fig. 7. Zu jeder Nute 38 ist eine Quernute 39 in der Wandung des Führungsgehäuses 3 vorgesehen, welche durch eine vertikale Nute 40 mit dem Ring raum 19 verbunden ist.
Durch Verdrehen von Deckel 19 und Kolben 4 können eine oder mehrere der Nuten 38, nacheinander ganz oder teilweise in Verbindung mit der zu gehörenden Quernute 39 gebracht werden. In Fig. 7 steht z. B. eine der Nuten 38, in Verbindung mit. der zugehörenden Nute 40, so da,ss sie wirksam wird. In Fig. 8 dagegen ist der Kolben 4 derart verdreht, dass, keine der Nuten 3'8 mit den dazugehörenden Quer nuten 39 in Verbindung stellt.
Die Nuten 38 sind in diesem Fall unwirksam. Die Dämp fung ist grösser als beider Stellung, wie sie Fig. 7 zeigt. Durch Ab- und Zuschalten ein zelner Nuten kann somit die Grösse der Dämpfung geregelt werden. Die Grösse der Bremswirkung lässt sich also durch ein faches Verdrehen .des Kolbens beeinflussen. Die Nuten 38 könnten natürlich auch, wenn notwendig, mit nach oben abnehmendem Querschnitt ausgeführt werden.
Selbstverständlich bestehen für die Aus bildung und Anordnung dieser verschiedenen Nuten verschiedene andere Möglichkeiten, die zum gleichen erstrebten Ziele führen. Die Nu ten. am Kolben und Führungsgehäuse könnten gegenseitig vertauscht werden, wobei sich die Nuten 35 bzw. 317 nach oben erweitern kön nen. Statt Nuten können auch Bohrungen vorgesehen sein. Die beschriebenen und dar gestellten Ausführungen sollen nur ein brauchbares Beispiel -zeigen.
Device for dispensing liquid from a pressure line. The invention relates to a device for dispensing liquid from a pressure line in quantities which can be set in advance.
The invention relates in particular to such devices of the type in which a valve body determined to complete the passage can be opened by hand against the liquid and spring pressure on it and a device for delaying the closing movement of the valve body in a time that can be determined in advance is provided.
The invention consists in that a fluid brake is provided, cael; che the closing movement of the valve body progressively slows down. The fiction, according to device can, for. B. find use as a flush valve.
The accompanying drawing schematically illustrates an example embodiment of the subject matter of the invention that can be used as a flushing valve, along with some detailed variants.
Fig. 1 shows a longitudinal section through the flush valve in the closed position.
Fig. 2 shows an analogous longitudinal section through the flush valve, but ment in the open Stel.
3 shows a section along the line <B> <I> A- A </I> </B> of the fit '-. 1.
Fig. 4 shows a section along the line B-B in Fig. 1. Figs. 5-10 show various details in section and in developments.
In the valve housing 1-, on which a Stut zen 2 is provided for connection to the pressure line, a guide housing 3 for the valve body 4 is set from below. The guide housing 3 is designed as a rotary hollow body and is open at both ends. At the top of the guide housing 3, a cylindrical cavity, the damper chamber 5, is provided.
From below opens into it a second cylindrical cavity 6 of a smaller diameter, which merges into the conical seat surface of the valve seat 7 at its lower end. The cavity 6 is connected to the outlet connection 9 through the through-channel 8. The openings 10 in the jacket of the guide housing 3 connect the cavity 6 to the pressure chamber 11 in the valve housing 1.
The valve housing 1 is closed on the upper side by the cover 12. The cover 12, which is clamped to the housing 1 by the union nut 13, has a bore 14 in which the spindle 15 of the valve body 4 designed as a differential piston is guided. The upper part 1'6 of the valve body 4 is guided in the damper chamber 5, while the lower part 17 of the same, which is designed as a valve cone 18 at its lower end, engages in the cavity 6.
The differential piston 4 is movably installed in the valve housing 3 and is constructed in such a way that, when the flushing valve is closed, ie. H. when the valve body 4 rests on the Ven tilritz 7, a small, ring-shaped cavity 19 in the damper chamber 5 still leaves. This cavity 19 is connected to the chamber 210 in the piston 4 by a channel 21. The chamber 20 is down to a channel 25 by a pin 22 inserted in the Ven tilkörper 4 sen. This bolt is provided with a conical seat 23 at its upper end.
The valve body 4 and the bolt 22 have a horizontal channel 24 which is connected to the vertical channel 25. This vertical channel 25 opens into the chamber 20 below the valve seat 23. A ball 2, 6 is seen in the chamber 20, which together with the valve seat 23 forms a check valve which controls the connection between the pressure chamber 11 and the damper chamber 5. A metal bellows 34 is provided to seal the gap present between the moving piston spindle 15 and the cover 1.2.
This is attached to the cover 12 on the one hand and to the piston 4 on the other. The metal bellows 34 is a completely flawless and extremely simple and reliable seal to the outside. It acts as a compression spring on the piston 4. The spindle 15 protruding through the cover 12 carries a cylindrical head 27 which has a groove 28 at its upper end. The nose 310 provided at one end of the double lever 2'9 engages in this groove 28. The double lever 29 sits firmly on the Zap fen 31, which is rotatably arranged in the support 32, which is connected to the cover 12 '. By acting on the arm 33 of the lever 29, the spindle 15 and thus the piston 4 can be moved.
The operation of the flush valve is as follows: Duroh action on the arm 3ss of the lever 29, the differential piston 4 is lifted against the water and spring pressure acting on it. The valve cone 18 leaves the valve seat 7 and establishes a connection between the pressure chamber 11 and the discharge nozzle 9 via the bores 10 and the channel 8. The water now flows out of the flush valve towards the vessel to be flushed. When the piston 4 moves upward, a negative pressure is created in the annular space 19.
Since the lower side of the ball 2; 6 is under the pressure prevailing in the housing, it is immediately lifted from its seat 22 under the effect of the resulting pressure difference. There is now a connection between the pressure chamber 1-1 in the housing 1 and the damper chamber 5. As the piston 4 moves further, water from the pressure chamber 11 will continuously flow into the annular chamber 19 according to its volume increase.
In the open position, the following forces act on the differential piston 4: On its upper side, i.e. H. on the large surface, the line pressure and the spring force of the metal bellows 34, on the lower side the pressure on the smaller lower surface of the piston 4 and the pressure prevailing in space 19 onto the ring surface 41.
As a result, the piston 4 is under the action of a downwardly directed resulting force. As soon as the actuating lever 2'9 is released, the piston 4 will move downwards under the influence of this resulting force. This causes a pressure increase in the steam room. This has the effect that the ball 2'6 is pressed against its seat 23 and the connection between the steam chamber 5 and pressure chamber 11 is interrupted via the valve 23, 2'6.
The water trapped in the steamer chamber 5 can only escape through the groove 35 provided in the jacket surface of the upper piston part 1.6 during the further downward movement of the Kol ben 4, while overwinding a resistance that depends on the length and cross section of the same. As a result of this resistance, a certain pressure is set in the steam room 5, which acts on the annular surface 41 of the piston 4 reduces the resulting force on this and thus causes a Brem solution of the movement.
Even with the use of a simple groove (with a constant cross-section), the desired braking effect, which increases with advancing movement, is achieved in that the effective groove length increases steadily in the course of the closing movement, which leads to a corresponding increase in the flow resistance and thus the causes the pressure prevailing in the damper chamber 5.
By choosing a metal bellows with a steep spring characteristic, a noticeable reduction in the resulting force acting on the piston can also be achieved. The spring force will in this case decrease rapidly during the closing movement. At the moment when the valve body 4 meets the valve seat 7, the braking effect is strongest, as desired.
With suitable dimensioning of the groove cross section, a smooth closing of the valve can be achieved. For certain purposes where only relatively small amounts of flush are required, it may be desirable to keep the total closing time relatively short. This can be achieved by special design of the groove 35 while maintaining the joint-free end.
For this purpose, the groove cross-section held at the bottom is tapered upwards in accordance with a certain law i. In the completely open position, the effective groove length is then small and the exit cross section occurring in the connecting channel between annular space 19 and pressure space 11 is large, so the braking effect is small.
5 In the course of the closing movement, the effective groove length increases and the exit channel cross-section decreases. The effect, which in this case was small at the beginning, increases rapidly towards the end of the <B> 9 </B> movement. The closing speed will initially be quite high, but it will be very much delayed towards Sehliiss.
The amount of water flowing after the actuation lever 29 is released is at the same maximum valve opening at. this design is significantly smaller than with a groove of constant cross-section. However, it is still possible to achieve an equally smooth closing. If one could of course also be provided with several grooves 35.
5 and 6 show the casing of the upper piston part 16 in the development, once with a constant, the other time with an upwardly decreasing groove cross-section.
To regulate the amount of flushing water to be dispensed through the flushing valve, the stroke of the piston 4 can be limited by an adjustable stop 36. The stop <B> 36 </B> can be fixed in the desired position by means not shown. By adjusting this stop, both the amount of flushing water flowing out and the closing time can be changed steplessly. This possibility of regulation will normally suffice for all needs. In individual cases it may be desirable to regulate the amount of damping itself.
For such cases, the upper piston part 16 and the damper chamber 5 are specially designed. According to FIGS. 7 to 10, a permanently effective groove 37 is provided in the piston 4, as in the normal embodiment, alongside one or more non-continuous grooves 3'8. FIGS. 7 and 8 show a development of the jacket of the upper part of the guide housing 3.
The development of the piston skirt is drawn over it, with dotted lines. FIG. 7 shows the relationships with medium, FIG. 8 with maximum damping. 9 and 10 show radial sections through the guide housing and piston corresponding to CC and DD in FIG. 7. For each groove 38, a transverse groove 39 is provided in the wall of the guide housing 3, which is connected to the annular space 19 by a vertical groove 40 is.
By rotating the cover 19 and piston 4, one or more of the grooves 38 can be wholly or partially connected to the corresponding transverse groove 39 one after the other. In Fig. 7, for. B. one of the grooves 38, in connection with. the associated groove 40, so that it is effective. In FIG. 8, however, the piston 4 is rotated in such a way that none of the grooves 3'8 are connected to the associated transverse grooves 39.
The grooves 38 are ineffective in this case. The damping is greater than both positions, as shown in FIG. 7. The size of the damping can be regulated by switching individual grooves on and off. The size of the braking effect can therefore be influenced by simply turning the piston. The grooves 38 could of course, if necessary, be designed with an upwardly decreasing cross-section.
Of course, there are various other options for the training and arrangement of these different grooves, which lead to the same desired goals. The grooves on the piston and guide housing could be interchanged, with the grooves 35 and 317 being able to expand upwards. Instead of grooves, bores can also be provided. The explanations described and presented are only intended to show a useful example.