Schwimmerventil Die Erfindung bezieht sich auf ein Schwimmer ventil, insbesondere für Öldurchflussregler, welches mittels einer Schwimmervorrichtung den Flüssigkeits spiegel selbsttätig konstant hält und mit einer ein stellbaren Auslaufdrossel für den Abfluss versehen ist.
Die Erfindung besteht darin, dass bei einem derartigen Schwimmerventil der Ventilkörper des Einlaufventils mittels Dauermagnetwirkung minde stens bedingt höhenfest, nämlich die Schliesskraft übertragend, seitlich zur Achse des Ventilsitzes je doch ausweichfähig aufgehängt ist.
Ausführungsformen der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Fig. 1 stellt einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Ven tils dar, Fig. 2 ist ein vergrössertes Detail aus Fig. 1, Fig. 3 und 4 zeigen eine weitere Ausführungs form der Erfindung mit einer zusätzlichen Dich tungsmöglichkeit des Einlassventils für den Fall, dass das kugelgedichtete Ventil infolge Verschmutzung nicht völlig schliessen sollte.
Bei dem Beispiel nach Fig. 1 und 2 ist das Reglergehäuse 1 mit einem Nippel 2 für den Zu lauf und einer entsprechenden Armatur 3 für den Ablauf versehen. Von einem höher gelegenen Vor ratsgefäss gelangt Öl über eine nicht gezeichnete Rohrleitung und den Anschlussnippel 2, die Röhre 4 und die Bohrung 5 hinter das Filter 6. Das gerei nigte Öl verlässt die Vorkammer 7 durch die Aus laufröhre B. Letztere ist an ihrem oberen Ende mit einem Ventilsitz 9 versehen. Eine ferritische Kugel 10 dient der Absperrung.
Diese wird von dem Dauer- magneten 11, welcher in einer Fassung 12 aus nicht magnetisierbarem Material in geeigneter Weise be festigt ist, gehalten. Die Fassung 12 ist in einen als Blattfeder ausgebildeten Bügel 13 genietet, welcher an dem Hebel 14 befestigt ist. Letzterer ist mittels der Achse 15, die in nicht näher dargestellter Weise gehäusefest angeordnet ist, drehbar gelagert. Ein Schwimmer 16 ist mittels einer Schraube 17 und einer Unterlegscheibe 18 an dem Hebel 14 befestigt.
Der Ausfluss des Öles wird mittels der Hohl spindel 19 reguliert, deren Höhe sich dadurch ver ändern lässt, dass der Stift 20 auf einer Kurve 21, die ihrerseits am Gehäuse befestigt ist, gleitet. Eine Feder 22, welche sich an dem Deckel 23 abstützt, drückt die Hohlspindel 19 gegen die Kurve 21 bzw. in der Nullstellung, welche dadurch gegeben ist, dass die Kurve eine Aussparung hat, über eine Dichtung 24 nach unten gegen die Stirnfläche einer umlaufenden Nut 25, welche in dem Auslaufnippel 3 angebracht ist. Der Abfluss des Öles wird ge steuert, indem sich die Öffnung 26, welche in der Hohlspindel 19 angebracht ist, gegenüber der um laufenden Nut 25 hebt bzw. senkt.
Die Hohlspin del 19 ist zur Bedienung mit einem Handgriff 27 und einem Zeiger 28 versehen, an welchem die eingestellte Auslaufmenge abgelesen werden kann.
Die Wirkungsweise des Zulaufventiles ist aus der vorstehenden Beschreibung verständlich. Sobald der Niveaustand absinkt und sich der Schwimmer 16 nach unten bewegt, wird die Kugel 10 über den Magneten 11, die Fassung 12 sowie den Bügel 13 so lange angehoben, bis durch den erneuten Auftrieb des Schwimmers der Gleichgewichtszustand erreicht ist und die Kugel wiederum die gezeichnete Stellung einnimmt, so dass der Zufluss des Öles durch die Röhre 8 unterbrochen ist.
Anstelle des stabförmigen Magneten kann die Fassung, die in der dargestellten Weise gleichzeitig ein unerwünschtes Ausspritzen des Öles verhindert, selbst aus magnetisierbarem Werkstoff hergestellt wer den. Ebenso kann der Bügel 13 bzw. der Hebel 14 unmittelbar magnetisiert werden und die Kugel tra gen bzw. abheben. Es ist auch möglich, die Kugel selbst aus magnetisierbarem Werkstoff herzustellen und sie auf diese Weise an einem beliebigen ferri- tischen Gegenkörper aufzuhängen.
Die bei derartigen Ölreglern normalerweise vor handenen Sicherheitsvorrichtungen, welche mit zwei tem Schwimmer, Federn, Dauermagneten oder ande ren Mechanismen ausgerüstet sind, können in an sich bekannter Weise mittelbar oder unmittelbar auf das vorbeschriebene Ventil wirken.
Bei dem Beispiel nach Fig. 3 und 4 tritt das Öl durch die Buchse 31 ein, die Kugel 32 verschliesst den Zufluss unter der Wirkung des sich um den Lager punkt 15 drehenden Hebels 33. Bei der Ausführung nach Fig. 3 liegt die Kugel gegen den Magneten 34, der als Widerlager dient und in einer Buchse 35 geführt ist. Die Feder 36 drückt den Magneten gegen einen Ansatz 37 nach unten. Sie stützt sich ander seits gegen einen Sprungring 38. In dem unteren Teil der Buchse 35 befindet sich eine Dichtung 39 aus elastischem Kunststoff. Normalerweise besteht zwi schen der Dichtung 39 und dem Ventilsitz 40 ein kleiner Zwischenraum.
Sofern sich ein Fremdkörper zwischen der Kugel 32 und ihrem Ventilsitz 41 befindet, tritt Heizöl aus, wodurch der Spiegel ansteigt. Durch die zuneh mende Auftriebskraft des Schwimmers wird der He bel 33 nach unten bewegt, wodurch der Magnet 34 gegen die Kraft der Feder 36 so lange nach oben ge schoben wird, bis die elastische Dichtung 39 auf dem äusseren Ventilsitz 40 aufliegt und dadurch die Zufuhr von weiterem Öl absperrt.
Statt der Schraubenfeder kann der Magnetkörper in anderer geeigneter Weise, beispielsweise durch eine Blattfeder elastisch aufgehängt sein.
Bei der Konstruktion nach Fig. 4 liegt die Kugel gegen ein Widerlager in Form einer Dichtung 42 aus elastischem und zugleich magnetischem Werk stoff. Solches Material kann z. B. aus ölbeständigem Kunststoff und eingelagertem isotropen oder aniso.- tropen Bariumferrit-Oxyd-Werkstoff bestehen. Diese Kunststoffplatte wird von einer Buchse 43 gehalten, die ihrerseits in dem Hebel 33 in geeigneter Weise befestigt ist.
Bei Anstieg des Ölniveaus durch Undichtigkeit infolge von Fremdkörpern zwischen der Kugel 32 und dem inneren Ventilsitz 41 macht der Hebel 33, wie oben beschrieben, eine rechtsdrehende Bewe gung. Die ferritische Kugel 32 drückt sich unter der Kraft des sich abwärts bewegenden Hebels so- lange in die Kunststoffplatte ein, bis diese an dem äusseren Ventilsitz 40 anliegt und damit die weitere Ölzu- fuhr absperrt. Er kann vorteilhaft sein die Buchse. 43 mit einer Aussparung 44 zu versehen, in die sich: die Kunststoffplatte 42 elastisch verformend hinein drücken kann.
Mit den erfindungsgemäss ausgebildeten Venti len lässt sich der Ölstand im Schwimmerventil mit grosser Genauigkeit einhalten, wie es mit Rücksicht auf die geforderte Genauigkeit der Ausflussmengen erforderlich ist. Das Einlaufventil ist gegen Ver schmutzung weitgehend unempfindlich und schliesst trotzdem im Notfall gegen Drücke von mehreren Atmosphären dicht ab. Das Ventil regelt auch, ohne dass die Sicherheitsvorrichtung anspricht, in betriebs mässigem Zustand so dicht, dass das Niveau über mehrere Tage und Wochen nicht ansteigt, auch wenn in dieser Zeit kein Abfluss erfolgt. Schliesslich ist der ganze Zuflussregler preisgünstig herstellbar und leicht zu reinigen und auszutauschen.
Normalerweise werden Kegelventile verwendet, welche unter der Wirkung des ansteigenden Schwim mers über eine Hebelanordnung eine Zulaufbohrung kraftschlüssig verschliessen. Es versteht sich, dass an die Rundheit und Oberflächengüte sowohl des Sitzes als auch des Verschlusskegels ausserordentlich hohe Anforderungen gestellt werden. Es ist ferner notwendig, dass derartige Dichtkegel genau geführt und zentrisch auf die Einlauföffnung treffen.
Es sind auch Einlaufventile mit elastischer Dich tung bekannt geworden. Diese machen bezüglich der Dichtigkeit keine Schwierigkeiten; auch sind die Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit der metallischen Einlaufdüse nicht besonders hoch. Bei derartigen Dichtungen zeigt sich jedoch, dass gewisse Deformationsverluste und Alterungserscheinungen Nachjustierungen erforderlich machen.
Es wurden auch bereits an sich bekannte Kugel ventile vorgeschlagen, welche den Vorzug haben, dass die Kugel mit grosser Genauigkeit billig erhältlich ist und gleichzeitig. keine besonderen Zentrier- und Führungsmassnahmen notwendig sind, weil die Kugel sich in jeder Lage zentrisch in den dazugehörigen Sitz drücken lässt. Der Nachteil dieser Kugelventile und im übrigen auch zu einem gewissen Teil der vor beschriebenen Zuflussregulierungen ist darin zu sehen, dass bei kleineren Zulaufdrücken von mitunter nur wenigen Zentimetern Höhe ein starker Druckverlust, welcher durch das Gewicht der Kugel bedingt ist, auftritt.
Werden nämlich derartige Ventile an Öfen an gebracht, welche mit einem Öltank ausgestattet sind, so fordert man, dass vom gefüllten Zustand bis zur völligen Entleerung des Vorratsbehälters ein gleich mässiger Ölstand im Schwimmerventil gewährleistet ist. Entleert sich der Tank so weit, dass nur noch ein Öldruck von wenigen Zentimetern zur Verfü gung steht, so erzeugt bei den bekannten Konstruk tionen die auf dem Ventil aufliegende Kugel einen erheblichen Druckverlust, der so gross werden kann, dass im unteren Bereich die Kugel durch ihr Eigen gewicht den Zufluss blockiert und überhaupt kein <B>Öl</B> mehr zuläuft..
Eine Entlastung der Kugel wäre zwar durch ge eignete Federanordnungen möglich, jedoch bringen derartige komplizierte Einrichtungen angesichts der Tatsache, dass die Kugeln Durchmesser zwischen 2 bis 3 mm aufweisen, grosse Schwierigkeiten hinsichtlich Verschmutzung und Wartung mit sich. Anderseits ist es bekannt, Kugeln in Fassungen, Kalotten oder der gleichen beweglich zu halten, um eine Entlastung her beizuführen. Derartige bewegliche Halterungen der Kugel verlangen jedoch eine sorgfältige Zentrierung und bringen gleichzeitig wieder einen Druckverlust bzw. eine Höhenunsicherheit mit sich, weil die Kugel mit der notwendigen Seitenbeweglichkeit auch ein Höhenspiel aufweist.
Durch die Erfindung werden diese Schwierig keiten vermieden, weil ein Druckverlust des Ventil körpers infolge seines Eigengewichts wegen der ma gnetischen Aufhängung nicht mehr auftritt und trotz dem hinreichendes seitliches Spiel gegenüber der Achse des Ventilsitzes gewährleistet ist. Bei eini gen der beschriebenen Ausführungsmöglichkeiten ist durch leichtes Abrollen der Kugel an der Magnet fläche ein einwandfreies Seitenspiel ebenso wie eine exakte, absolut spielfreie Höhenausrichtung gewähr leistet. Es tritt bei den erfindungsgemässen Bauarten keinerlei Druckverlust in den unteren Druckbereichen auf.
Float valve The invention relates to a float valve, in particular for oil flow regulators, which automatically keeps the liquid level constant by means of a float device and is provided with an adjustable outlet throttle for the drain.
The invention consists in that in such a float valve the valve body of the inlet valve is at least conditionally fixed in height by means of permanent magnet action, namely transmitting the closing force, but is suspended laterally to the axis of the valve seat so that it can escape.
Embodiments of the invention are explained in more detail in the following description with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings.
Fig. 1 shows a longitudinal section through a first embodiment of a valve according to the invention, Fig. 2 is an enlarged detail from Fig. 1, Fig. 3 and 4 show a further embodiment of the invention with an additional log facility of the inlet valve for the case that the ball-sealed valve should not close completely due to contamination.
In the example of FIGS. 1 and 2, the controller housing 1 is provided with a nipple 2 for the to run and a corresponding valve 3 for the drain. From a higher storage vessel, oil passes through a pipe, not shown, and the connection nipple 2, the tube 4 and the bore 5 behind the filter 6. The cleaned oil leaves the antechamber 7 through the outlet pipe B. The latter is at its upper end provided with a valve seat 9. A ferritic ball 10 is used to shut off.
This is held by the permanent magnet 11, which is fastened in a suitable manner in a holder 12 made of non-magnetizable material. The mount 12 is riveted into a bracket 13 designed as a leaf spring, which is attached to the lever 14. The latter is rotatably mounted by means of the axle 15, which is fixed to the housing in a manner not shown in detail. A float 16 is attached to the lever 14 by means of a screw 17 and a washer 18.
The outflow of the oil is regulated by means of the hollow spindle 19, the height of which can be changed ver that the pin 20 slides on a curve 21, which in turn is attached to the housing. A spring 22, which is supported on the cover 23, presses the hollow spindle 19 against the curve 21 or in the zero position, which is given by the fact that the curve has a recess, via a seal 24 downwards against the face of a circumferential groove 25, which is attached in the outlet nipple 3. The outflow of the oil is controlled by the opening 26, which is mounted in the hollow spindle 19, relative to the groove 25 running around raises or lowers.
The hollow spindle 19 is provided for operation with a handle 27 and a pointer 28, on which the set flow rate can be read.
The mode of operation of the inlet valve can be understood from the description above. As soon as the level drops and the float 16 moves downwards, the ball 10 is raised over the magnet 11, the socket 12 and the bracket 13 until the state of equilibrium is reached by the renewed buoyancy of the float and the ball is again the one shown Assumes position, so that the flow of oil through the tube 8 is interrupted.
Instead of the rod-shaped magnet, the socket, which in the manner shown at the same time prevents unwanted spraying of the oil, even made of magnetizable material who the. Likewise, the bracket 13 or the lever 14 can be magnetized directly and the ball tra conditions or lift off. It is also possible to manufacture the ball itself from a magnetizable material and in this way to hang it on any ferritic counter body.
The safety devices normally present in such oil regulators, which are equipped with two system floats, springs, permanent magnets or other mechanisms, can act directly or indirectly on the valve described above in a manner known per se.
In the example according to FIGS. 3 and 4, the oil enters through the socket 31, the ball 32 closes the inflow under the action of the lever 33 rotating about the bearing point 15. In the embodiment according to FIG. 3, the ball is against the Magnet 34, which serves as an abutment and is guided in a socket 35. The spring 36 presses the magnet against a projection 37 downwards. It is supported on the other hand against a jump ring 38. In the lower part of the socket 35 is a seal 39 made of elastic plastic. Normally there is a small gap between the seal 39 and the valve seat 40.
If there is a foreign body between the ball 32 and its valve seat 41, heating oil will escape, causing the level to rise. Due to the increasing buoyancy of the float, the He bel 33 is moved down, whereby the magnet 34 is pushed against the force of the spring 36 upwards until the elastic seal 39 rests on the outer valve seat 40 and thereby the supply of more oil shut off.
Instead of the helical spring, the magnet body can be suspended elastically in another suitable manner, for example by a leaf spring.
In the construction of Fig. 4, the ball is against an abutment in the form of a seal 42 made of elastic and magnetic material at the same time. Such material can e.g. B. made of oil-resistant plastic and embedded isotropic or aniso.- tropic barium ferrite oxide material. This plastic plate is held by a bushing 43 which in turn is fastened in a suitable manner in the lever 33.
When the oil level rises due to leakage due to foreign objects between the ball 32 and the inner valve seat 41, the lever 33 makes a clockwise motion, as described above. The ferritic ball 32 presses itself under the force of the downwardly moving lever into the plastic plate until it rests against the outer valve seat 40 and thus blocks the further oil supply. He can be beneficial the socket. 43 to be provided with a recess 44 into which: the plastic plate 42 can press into it in an elastically deforming manner.
With the valves designed according to the invention, the oil level in the float valve can be maintained with great accuracy, as is necessary with regard to the required accuracy of the outflow quantities. The inlet valve is largely insensitive to contamination and still closes tightly against pressures of several atmospheres in an emergency. Even when the safety device is not responding, the valve regulates so tightly in normal operation that the level does not rise over several days or weeks, even if there is no drainage during this time. Finally, the entire flow regulator can be manufactured inexpensively and is easy to clean and replace.
Normally, cone valves are used which, under the action of the rising swimmer, non-positively close an inlet bore via a lever arrangement. It goes without saying that extremely high demands are made on the roundness and surface quality of both the seat and the closure cone. It is also necessary that sealing cones of this type are precisely guided and meet the inlet opening centrally.
There are also inlet valves with elastic up device become known. These do not cause any problems in terms of tightness; the requirements for the surface finish of the metallic inlet nozzle are also not particularly high. In the case of such seals, however, it has been found that certain deformation losses and aging phenomena make readjustments necessary.
Ball valves, known per se, have also been proposed, which have the advantage that the ball is available cheaply with great accuracy and at the same time. no special centering and guiding measures are necessary, because the ball can be pressed centrally into the associated seat in every position. The disadvantage of these ball valves and, moreover, to a certain extent of the flow controls described above, can be seen in the fact that at lower inlet pressures, sometimes only a few centimeters in height, a strong pressure loss occurs, which is due to the weight of the ball.
If such valves are brought to ovens that are equipped with an oil tank, it is required that an even oil level in the float valve is guaranteed from the filled state to the complete emptying of the reservoir. If the tank empties so far that there is only an oil pressure of a few centimeters available, in the known constructions the ball resting on the valve creates a considerable pressure loss that can be so great that the ball passes through in the lower area their own weight blocks the inflow and no more <B> oil </B> at all ..
A relief of the ball would indeed be possible by ge suitable spring arrangements, however, in view of the fact that the balls have diameters between 2 to 3 mm, such complicated devices entail great difficulties in terms of contamination and maintenance. On the other hand, it is known to keep balls movable in sockets, spherical caps or the like in order to bring about relief. Such movable holders of the ball, however, require careful centering and at the same time bring about a loss of pressure or height uncertainty, because the ball with the necessary lateral mobility also has a height clearance.
With the invention, these difficulties are avoided because a pressure loss of the valve body due to its own weight due to the ma magnetic suspension no longer occurs and is guaranteed despite the sufficient lateral play relative to the axis of the valve seat. With some of the possible embodiments described, a perfect side play as well as an exact, absolutely play-free height alignment is guaranteed by gently rolling the ball on the magnet surface. There is no pressure loss whatsoever in the lower pressure ranges in the designs according to the invention.