Automatisches Ventil zur Be- und Entlüftung von Rohrleitungen. Die heute auf zahlreichen Gebieten der Technik verwendeten Schwimmerventile, bei denen der Ventiltellerkörper durch einen Schwimmer ,selbsttätig geöffnet und geschlos sen wird, eignen sich für die Be- und Entlüf- tunm von Druckleitungen nicht, weil sie ins besondere bei der Verwendung für höhere Drücke oder grosse Nennweiten grossdimen sioniert werden müssen und dadurch zu schwer und zu teuer werden.
Es sind auch automatische Belüftungsven tile bekannt, die sich bei einem durch die Ent leerung der Druckleitung auftretenden Un terdruck öffnen und so lange geöffnet bleiben, als der Unterdruck anhält und sich unter der Wirkung der Feder schliessen, sobald. in der Leitung wieder Atmosphärendruck herrscht.
Für den Einbau in Druckleitungen, wo das Füllen der Leitung durch Fernbetätigung eines Umleitungsschiebers erfolgt, sind jedoch auch diese Ventile ungeeignet, weil sie für die Entlüftung von Hand geöffnet und nach dem Füllvorgang wieder von Hand geschlossen werden müssen.
Den Gegenstand der vorliegenden Erfin dung bildet nun ein automatisches Ventil zur Be- und Entlüftung von Rohrleitungen, ins besondere Druekleitungen, das diesen Nachteil beseitigt.. Das automatische Ventil kennzeich- net. sieh dadurch, dass die den hängend ange ordneten Ventiltellerkörper abstützenden und der Öffnungsbewegung entgegenwirkenden Mittel so dimensioniert sind, da.ss durch das Eigengewicht des Ventiltellerkörpers die Schliesskraft dieser Mittel so weit überwunden wird,
dass sich das Ventil bei druckloser Leitung auf einen Teilhub einstellt..
In .der beiliegenden Zeichnung, Fig. 1, ist beispielsweise eine Ausführungsform des Er findungsgegenstandes dargestellt, bei welcher die den Ventilteller abstützenden Mittel eine Feder sind, während in Fig. 2 zur Abstüzung des Ventiltellers ein Gegengewicht vorgesehen ist, Auf der Druckleitung 1 ist ein Stutzen 2 aufgeschweisst, der das Venilgehäuse 3 trägt.
Das Ventilgehäuse, 3 weist einen Flansch 4 ,auf, auf den der Deckel 5 aufgeschraubt ist. Im Deckel 5 ist eine zentrale Bohrung 6 vorge sehen, durch die eine Hohlstange 7 geführt und mittels einer Schraubenmutter 8 befestigt ist. Diese ITohlstange 7 ist mit einem Kolben 8 fest verbunden, über den der Ventilteller- körper 11 mit seiner Bohrung 10 gleitet. Am V entiltellerkörper 11 ist oben ein Führungs flansch 1'2 angebracht..
Der Durchmesser dieses Flansches ist grösser als der Aussendurch messer des hohlzylindrischen obern Teils .des Ventiltellerkörpers 11 und dient der Feder 13 als Abstützung, die ihrerseits .auf einem Ansatz 14 im Innern des Ventilgehäuses auf liegt. Durch die Hohlstange 7 ist ein Stift 15 geführt, .der in einer Spitze 16 endet und den freien Querschnitt einer horizontalen Bohrung 17 in der Hohlstange 7 steuert. Der Stift 15 ist mittels einer Schraubenmutter 18 von aussen verstellbar.
Der Hohlraum, des Ventiltellerkörpers 11 ist mit einer Flüssig- keit, beispielsweise einem geeigneten Öl, ge füllt. Im Kolben 9 ist ein Rüchsehlagventil 19 i. orgesehen. Der Ventiltellerkörper 11 kommt auf einem entsprechenden Ventilsitz 20 zur Auflage. Mit 21 ist der Ausgangsflansch des Ventils bezeichnet.
Die Bolzen 23 haben ledig lich die Aufgabe, ein Herabfallen des Ventil tellerkörpers 11 bei einer Demontage zu ver- hindern. Die Feder 22 hat. keinen Anteil an der automatischen Tätigkeit des Ventils, son dern sie dient in diesem Falle nur als Puffer. Mit 24 und 25 sind Abflussöffnungen für Leckwasser bezeichnet. Schliesslich ist im Ab- schfussfla.nsch 12 noch eine Stange 26 befe stigt, die über einen Querbolzen 27 einen Schalter 28 steuert.
Die Wirkungsweise des gezeigten Ventils ist kurz folgende: In der Ruhelage, das heisst in derjenigen Lage, die das Ventil bei druckloser Leitung einnimmt., drückt. der Ventiltellerkörper 11 durch sein Eigengewicht die entsprechend dimensionierte Feder 13 um ein bestimmtes Mass zusammen, so dass der Ventiltellerkörper 11 einen Spalt offen lässt.
Wird nun die Druckleitung mit Wasser gefüllt, so kann die durch das einströmende Wasser verdrängte Luft durch das geöffnete Ventil entweichen. Da. :die Luft unter einem gewissen Druck ausströmt, wird die öffntuzg des Ventils bei diesem Vorgang kleiner als in der Ruhelage. Mit jeder Verkleinerung der Öffnung ver- kleinert sich auch die Druckkraft der Feder.
Die Öffnungsgrösse in der Ruhelage ist so ge wählt, dass ein gänzlicher Abschluss während des Füllvorganges, also während des Luftaus trittes, vermieden wird. Sobald alle Luft aus der Druckleitung verdrängt ist, fliesst das durch die Umleitung weiter zugeführte Wässer durch das immer noch geöffnete Ven til aus, jedoch unter einem grösseren Druck als die Luft. Diese. Druckzunahme bewirkt dann ein sofortiges Schliessen des Ventils.
Um ein schlagartiges Schliessen oder ein Vi brieren des Ventiltellerkörpers zu verhindern, sind im Ventil eine Ölbremse und ein Rück- sehla.gventil 19 eingebaut, das beim Schliess worgang geschlossen ist., dagegen ein rasches Öffnen gestattet.. Tritt während :des Betriebes in der Druckleitung 1 ein Unterdruck auf, z.
B. bei einem Rohrbruch oder bei einer raschen Entleerung der Leitung, so öffnet sieh das Ventil automatisch, wobei zufolge des Unterdruckes die auf den Ventilteller wir kende Kraft auch eine grössere Einfederung der Feder 13 bewirkt als in der Ruhelage. Sobald in der Druckleitung wieder Atmosphä rendruck herrscht, stellt sieh die Ventilöff nung erneut entsprechend derjenigen der Ruhelage ein.
Die Querbohrung 17 der Hohlstange 7 kann durch die Stange 15 mehr oder weniger geöffnet werden. Dadurch wird der Durch fluss von Öl von der Unterseite des Kolbens 9 zu dessen Oberseite entsprechend gedrosselt, so dass die Schliessbewegaung gebremst ver läuft. und in jedem Falle ein Flattern oder schlagartiges Schliessen vermieden wird.
Ein Ablasskana.l 24 ermöglicht das Ab lassen des Leckwassers, das eventuell zwischen Gehäuse und Ventiltellerkörper eintritt. Um im Winter ein Festfrieren von Ventilteller und Ventilsitz zu verunmöglichen, sind im Gehäuseflansch, gleichmässig am Umfang ver teilt, mehrere Löcher 25 angeordnet, .durch welche das sich bildende Kondenswasser so wie allfälliges Leekwasser abfliessen kann.
Damit man sieh jederzeit. von der Zentrale eines Kraftwerke," aus vergewissern kann, ob das Ventil geschlossen ist, ist eine mit dem Ventilteilerkörper 11 bzw. dem Flansch 12 verbundene Stange 26 mit. Querbolzen 27 vor gesehen, die in dem Augenblick, wo sich das Ventil ganz geschlossen hat, über den Schal ter 28 einen Kontakt betätigt, der sieh im Stromkreis einer Signallampe oder einer Verriegelungsvorriehtung befindet..
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist als Mittel zur Abstützung des Ventiltel:ler- körpers eine Feder vorgesehen. Selbstver ständlich könnte an Stelle einer Feder auch ein Gegengewicht verwendet werden, dessen Wirkung bei sich vergrösserndem Hub zu nähme, was in der beiliegenden Zeichnung, Fig. 2, dargestellt ist. Die bei dieser Ausfüh- 3üng doppelt angeordneten Stangen 26 ragen mit ihren äussern Enden durch den Deckel 38 der Schutzhaube 33 hindurch und sind über ein Joch 37 fest miteinander verbunden.
Das Joch 37 seinerseits ist mit dem im Stän der 3.1 um den Drehzapfen 31 drehbar gela: g,erten Hebel 32 gelenkartig gekuppelt (36), so dass sich beim Aufwärts- und Abwärtsbe- wegen der Stangen 26 der Hebel 32, der in seiner Lage schräg nach unten zeigt, in den Pfeilrichtungen 29 bzw. 30 mitbewegt. Durch Verschieben. des auf dem Hebel sitzenden Ge- g@engewichtes 35 kann der Öffnungsspalt zwi schen dem Ventiltellerkörper 11 und dem Ventilsitz 20, siehe Fig. 1, verändert werden.
Wird nun zufolge eines Unterdruckes in der Druckleitung 1 dieser Öffnungsspalt grö sser, so wird .gleichzeitig über die beiden Stangen 26 und den Hebel 32 das Gegenge wicht 35 in der Pfeilrichtung 29 angehoben, wodurch die 'GVirkung desselben durch das grösser werdende Drehmoment um den Dreh zapfen 31 zunimmt. Somit wirken auf den Ventiltellerkörper 11 auch hier Kräfte ein, die gleich gerichtet sind wie bei der in Fig. 1. gezeigten Ausführung mit einer eingebauten. Feder 13.
Die Ausführungsbeispiele zeigen, .dass mit einfachen Mitteln ein Ventil geschaffen wurde, das die vollständig automatische Be- und Entlüftung von Driekleitungen ermög licht..
Automatic valve for venting and venting pipes. The float valves used today in numerous areas of technology, in which the valve disk body is automatically opened and closed by a float, are not suitable for the ventilation of pressure lines, because they are especially used for higher pressures or large nominal sizes have to be dimensioned large and thus become too heavy and too expensive.
There are also automatic Belüftungsven tile known, which open at a negative pressure occurring by the Ent emptying of the pressure line and remain open as long as the negative pressure continues and close under the action of the spring as soon as. there is again atmospheric pressure in the line.
However, these valves are also unsuitable for installation in pressure lines, where the line is filled by remote actuation of a bypass valve, because they have to be opened by hand for venting and then closed again by hand after the filling process.
The subject of the present invention now forms an automatic valve for venting and venting pipes, in particular pressure lines, which eliminates this disadvantage. The automatic valve characterizes. see that the means that support the hanging valve disk body and counteract the opening movement are dimensioned in such a way that the closing force of these means is overcome by the dead weight of the valve disk body,
that the valve adjusts to a partial stroke when the line is depressurized ..
In .der accompanying drawing, Fig. 1, for example, an embodiment of the subject He invention is shown in which the means supporting the valve plate are a spring, while in Fig. 2, a counterweight is provided to support the valve plate, on the pressure line 1 is a Welding nozzle 2, which carries the valve housing 3.
The valve housing 3 has a flange 4 onto which the cover 5 is screwed. In the cover 5 a central bore 6 is easily seen through which a hollow rod 7 is guided and fastened by means of a nut 8. This hollow rod 7 is firmly connected to a piston 8, over which the valve disk body 11 with its bore 10 slides. A guide flange 1'2 is attached to the top of the valve plate body 11.
The diameter of this flange is larger than the outer diameter of the hollow cylindrical upper part .des valve disk body 11 and serves as a support for spring 13, which in turn rests on a shoulder 14 in the interior of the valve housing. A pin 15 is guided through the hollow rod 7, which ends in a tip 16 and controls the free cross section of a horizontal bore 17 in the hollow rod 7. The pin 15 is adjustable from the outside by means of a screw nut 18.
The cavity of the valve disk body 11 is filled with a liquid, for example a suitable oil. In the piston 9 is a backlash valve 19 i. looked. The valve disk body 11 comes to rest on a corresponding valve seat 20. The outlet flange of the valve is designated by 21.
The bolts 23 only have the task of preventing the valve disk body 11 from falling during disassembly. The spring 22 has. no part in the automatic activity of the valve, but in this case it only serves as a buffer. With 24 and 25 drain openings for leakage water are designated. Finally, a rod 26 is also fastened in the Abschfussfla.nsch 12, which controls a switch 28 via a cross bolt 27.
The mode of operation of the valve shown is briefly as follows: In the rest position, that is, in the position that the valve assumes when the line is depressurized. the valve disk body 11 compresses the appropriately dimensioned spring 13 by its own weight by a certain amount, so that the valve disk body 11 leaves a gap open.
If the pressure line is now filled with water, the air displaced by the inflowing water can escape through the open valve. There. : the air flows out under a certain pressure, the opening of the valve during this process is smaller than in the rest position. Each time the opening is made smaller, the compressive force of the spring also decreases.
The opening size in the rest position is chosen so that a complete closure during the filling process, i.e. when air escapes, is avoided. As soon as all the air has been displaced from the pressure line, the water supplied by the diversion flows out through the valve, which is still open, but under a greater pressure than the air. This. An increase in pressure then causes the valve to close immediately.
In order to prevent the valve disk body from closing suddenly or vi bring, an oil brake and a Rück- sehla.gventil 19 are built into the valve, which is closed when closing., But allows rapid opening .. Occurs during: operation in the Pressure line 1 a negative pressure, for.
B. in the event of a broken pipe or a rapid emptying of the line, the valve opens automatically, whereby, due to the negative pressure, the force acting on the valve disc causes a greater deflection of the spring 13 than in the rest position. As soon as there is atmospheric pressure again in the pressure line, the valve opening adjusts again according to that of the rest position.
The transverse bore 17 of the hollow rod 7 can be opened more or less by the rod 15. As a result, the flow of oil from the underside of the piston 9 to its upper side is correspondingly throttled, so that the closing movement is slowed down. and in any case fluttering or sudden closing is avoided.
A drain channel 24 enables the drainage of the leakage water that may enter between the housing and the valve disk body. In order to prevent the valve plate and valve seat from freezing in winter, several holes 25 are arranged in the housing flange, evenly distributed around the circumference, through which the condensation water that forms and any Leek water can drain away.
So that you can see at any time. from the control center of a power plant, "can ensure that the valve is closed, a rod 26 connected to the valve divider body 11 or the flange 12 with a cross bolt 27 is provided, which at the moment when the valve has closed completely , actuated a contact via the switch 28, which is located in the circuit of a signal lamp or a locking device ..
In the embodiment shown, a spring is provided as the means for supporting the valve body. Of course, a counterweight could also be used in place of a spring, the effect of which would take with increasing stroke, which is shown in the accompanying drawing, FIG. The rods 26, which are arranged twice in this embodiment, protrude with their outer ends through the cover 38 of the protective hood 33 and are firmly connected to one another via a yoke 37.
The yoke 37 in turn is hingedly coupled to the in the stand 3.1 about the pivot 31: g, erten lever 32 so that when the rods 26 move up and down, the lever 32, which is in its position pointing obliquely downward, moved in the directions of arrows 29 and 30, respectively. By moving. of the counterweight 35 sitting on the lever, the opening gap between the valve disk body 11 and the valve seat 20, see FIG. 1, can be changed.
If, as a result of a negative pressure in the pressure line 1, this opening gap becomes larger, the counterweight 35 is simultaneously raised in the direction of the arrow 29 via the two rods 26 and the lever 32, whereby the effect of the same is caused by the increasing torque around the rotation pin 31 increases. Thus, forces act on the valve disk body 11 here as well, which are directed in the same way as in the embodiment shown in FIG. 1 with a built-in one. Spring 13.
The exemplary embodiments show .that a valve was created using simple means that enabled the fully automatic ventilation of pressure lines.