Schwimmerventil Die Erfindung betrifft ein Schwimmerventil mit einem einen Ventilsitz bildenden Ventileinsatz, der ebenso wie der mit dem Ventilsitz zusammenarbei tende Ventilkörper in einer Bohrung eines Gehäuses angeordnet ist, wobei der Ventilkörper unter der Ein wirkung eines Schwimmers steht.
Die Erfindung bezweckt, die Konstruktion be kannter Schwimmerventile dieser Art zu vereinfa chen, unter Verminderung des Geräusches, das bei offenem Ventil durch das Strömen des Wassers verursacht wird. Das Schwimmerventil nach der Er findung zeichnet sich dadurch aus, dass eine An- schlussmuffe lösbar mit dem Gehäuse verbunden ist und einen Drosseleinsatz enthält, in dem bei offenem Ventil der Druck des Wassers vor seinem Eintritt in den Ventileinsatz gedrosselt wird.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es ist: Fig. 1 ein Längschnitt durch ein erstes Schwim merventil; Fig. 2 eine Seitenansicht eines Drosseleinsatzes in Richtung des Pfeiles II von Fig. 1; Fig. 3 eine Untenansicht des Gehäuses, in Rich tung des Pfeiles III von Fig. 1; Fig. 4 eine Seitenansicht des Gehäuses, in Rich tung des Pfeiles IV von Fig. 1; Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Aufstecktrichter;
Fig. 6 ein Längsschnitt durch den Aufstecktrich ter gemäss Linie VI-VI von Fig. 5, wobei derselbe auf ein an das Gehäuse angeschlossenes Ablaufrohr aufgesteckt ist; Fig.7 ein Schnitt gemäss Linie VII-VII von Fig. 6; Fig:8 ein Längsschnitt durch ein zweites Schwimmerventil;
Fig. 9 ein Längsschnitt durch den Drosseleinsatz des Schwimmerventils nach Fig.8; Fig. 10 eine Draufsicht zu Fig. 9 und Fig. 11 eine Untenansicht zu Fig. 9.
Das in Fig. 1 - 7 dargestellte Schwimmerventil weist ein Gehäuse 1 mit einer durchgehenden Boh rung 2 auf, die in der Nähe ihres in Fig. 1 linken Endes eine konische Schulter 3 aufweist. In der Boh rung 2 steckt ein Ventileinsatz 4, der eine zentrale, durchgehende Bohrung 5 aufweist und mit einer konischen Aussenschulter 6 an der Schulter 3 der Gehäusebohrung 2 anliegt. Der Ventileinsatz 4 weist ferner einen mit einer Dichtung 7 versehenen Flansch 8 auf, der am linken Ende des Gehäuses 1 anliegt, an dem ein Aussengewinde 9 vorgesehen ist.
Eine Anschlussmuffe 10 übergreift an ihrem rechten Ende den Flansch 8 und wird ihrerseits von einer Mutter 11 übergriffen, die auf das Gewinde 9 aufge schraubt ist. Die Muffe 10 weist links einen mit Aus sengewinde 12 versehenen Teil von kleinem Durch messer auf. Auf dem Gewinde 12 sitzt eine Mutter 13, mit welcher das ganze Schwimmerventil an einer von der Muffe 10 durchsetzten Seitenwand 14 eines im übrigen nicht gezeigten Spülkastens montiert ist. Das Gewinde 12 dient auch zum Anschliessen einer nicht gezeigten Wasserleitung.
Im Inneren des rechten, einen grösseren Durch messer aufweisenden Teils der Muffe 10 ist ein zylin drischer Drosseleinsatz 15 enthalten, der einen zen tralen, zylindrischen Fortsatz 16 von kleinem Durch messer aufweist, der in die Bohrung 17 des linken Muffenteiles von kleinerem Durchmesser bis zu einer Ringrippe 18 hineinragt. Der Fortsatz 16 weist einen zentralen Kanal 19 auf, an den sich ein radialer Kanal 20 anschliesst (siehe Fig. 2), der über eine ach senparallele Bohrung 21 mit einer kurzen, in der aus-.
gangsseitigen Stirnfläche des Drosseleinsatzes 15 vor gesehenen, bogenförmigen Nut 22 in Verbindung steht. Die Nut 22 steht über eine achsenparallele Bohrung 23 mit einer gleichartigen, aber in der ein- gangsseitigen Stirnfläche des Drosseleinsatzes 15 vor gesehenen Nut 24 in Verbindung, auf die in gleicher Weise Bohrungen und Nuten 25 - 32 folgen, so dass also je zwei aufeinanderfolgende Nuten 24, 26, 28, 30, 32 in entgegengesetzten Stirnflächen des Drossel einsatzes 15 vorgesehen und durch je eine achsenpar- allele Bohrung 25, 27, 29,
31 miteinander verbun den sind. Die Nut 32 ist durch eine Bohrung 33 mit einer radialen Nut 34 verbunden, die an ihrem zen tralen Ende 35 mit der Ventilkörperbohrung 5 in Verbindung steht. Da die Stirnflächen des Drosselein satzes 15 an Stirnflächen 36 bzw. 37 in Muffe 10 bzw. des Ventileinsatzes 4 anliegen, welche die Nuten zu Kanälen ergänzen, wird das Wasser gezwungen, im Drosseleinsatz 15 einem langen, mäanderförmigen Weg mit vielen scharfen Umlenkstellen zu folgen, der eine starke Drosselwirkung hat.
Das rechte Ende des Ventileinsatzes 4 bildet einen scharfkantigen Ventilsitz 38 für eine Dichtung 39 aus Gummi oder ähnlichem Material, die aus wechselbar in einer stirnseitigen Ausnehmung eines Ventilkörpers 40 sitzt, die in der Gehäusebohrung 2 verschiebbar angeordnet und gegen dieselbe durch einen O-Ring 41 abgedichtet ist. Ein Teil des Ventil körpers 40 ist als Schnecke 42 ausgebildet, die in ein Schneckenradsegment 43 eingreift, das am oberen Ende eines Hebels 44 vorgesehen ist.
Am un teren Ende des mittels eines Zapfens 45 schwenkbar am Gehäuse 1 gelagerten Hebels 44 ist ein Ende einer Stange 46 angeschraubt, an deren anderem Ende ein Schwimmer 47 befestigt ist. Ein ausserhalb der Bohrung 2 befindlicher Teil des Ventilkörpers 40 ist mit einem Regulierkopf 48 versehen.
Der Zapfen 45 ist in Bohrungen 45' (siehe Fig. 3) zweier nach unten vorstehender Wangen 49 des Ge häuses 1 gelagert. Ein das austrittsseitige Ende des Ventileinsatzes 4 umgebender Ringraum 50 ist über drei Löcher 51 mit dem oberen Ende eines vertikalen Auslaufrohres 52 verbunden, wobei dieses obere Ende bis zu einer Schulter 53 zwischen zwei einander gegenüberliegenden, zylindersegmentförmigen Ansät zen 54 des Gehäuses 1 steckt. Die Ansätze 54 bilden zwischen einander breite Schlitze 55, die in einigem Abstand durch an den Körper des Gehäuses 1 und die Ansätze 54 sich anschliessende Wände 56 teil weise abgedeckt sind.
Das Auslaufrohr 52, das bis in die Nähe des Bodens des Spülkastens reicht, ist unten mit einer verengten Austrittsöffnung 57 versehen.
Wenn der Spülkasten leer läuft, verschwenkt der Schwimmer 47 durch sein Gewicht über die Stange 46 den Hebel 44 im Uhrzeigersinne von Fig. 1, so dass der Ventilkörper 40 durch das Schneckenradseg- ment 43 und die Schnecke 42 nach rechts mitgenom men wird. Die Dichtung 39 wird unter Mitwirkung des in der Wasserleitung herrschenden Druckes vom Ventilsitz 38 abgehoben, und das Wasser strömt durch den Drosselweg des Drosseleinsatzes 15 und die Bohrung 5 des Ventileinsatzes 4 in den Ringraum 50, und von da durch die Löcher 51, das Auslauf rohr 52 und dessen Austrittsöffnung 57 in den Spül kasten.
Dabei füllt sich wegen der Stauwirkung der Austrittsöffnung 57 das Auslaufrohr 52 rasch mit Wasser, dessen Druck durch die Drosselwirkung des Drosseleinsatzes 15 bereits vor den nun offenen Ven tilelementen 38, 39 gegenüber dem Leitungsdruck stark herabgesetzt ist. Das Wasser verursacht daher beim Füllen des Spülkastens nur ein äusserst geringes Geräusch.
Bei üblichen Schwimmerventilen wird der Druck erst hinter den offenen Ventilelementen herabgesetzt, was zu verhältnismässig komplizierteren und weniger wirksamen Konstruktionen führt. Der vorliegende Drosseleinsatz 15 ist ferner sehr leicht demontierbar und kann im demontierten Zustand auch-sehr leicht gereinigt werden.
Ein weiterer Vorteil des beschriebenen Schwim merventils liegt in der besonders einfachen Regulier- barkeit des Pegels, bei dem das Ventil schliessen soll, wobei das Schliessen natürlich durch Heben des Schwimmers 47, Verschwenkung des Hebels 44 im Gegenuhrzeigersinne und Verschieben des Ventilkör pers 40 auf den Ventilsitz 38 hin erfolgt. Dreht man nun den Regulierkopf 48 so, dass die Schnecke 42 sich an dem während dieses Drehens feststehenden Schneckenradsegment 43 um einen gewissen Betrag nach links vorwärts schraubt, so kommt nachher die Dichtung, 39 schon bei einem niedrigen Pegel in Berührung mit dem Ventilsitz 38.
Dreht man den Re gulierkopf 48 im entgegengesetzten Sinne, so wird dadurch ein höherer Soll-Pegel eingestellt.
Das beschriebene Schwimmerventil arbeitet äus- serst befriedigend, hat jedoch den Nachteil, dass bei Leerlaufen der Wasserleitung Wasser aus dem Spül kasten in dieselbe eingesaugt werden kann. Obwohl ein solcher Fall, der z.B. durch einen Rohrleitungs- bruch verursacht werden kann, sehr selten ist, besteht an vielen Orten die gesetzliche Vorschrift, dass auf keinen Fall Wasser aus dem Spülkasten in das öffent liche Wasserleitungsnetz gelangen darf.
Um Zurücksaugen von Wasser aus dem Spülka sten zu vermeiden, lässt man entweder das im Schwimmerventil kommende Wasser frei auslaufen, was ein starkes Geräusch verursacht oder man sieht im oberen Teil des Auslaufrohres eine COffnung vor, durch welche bei Beginn eines Zurücksaugens sofort Luft in das Auslaufrohr eintritt und dadurch die Was serkolonne unterbricht. Diese Lösung verursacht zwar weniger Lärm, kann aber noch nicht als geräusch arm bezeichnet werden, weil beim normalen Aus laufen des Wassers durch das Auslaufrohr Luftblasen durch die besagte Öffnung mit eingesaugt werden, die Geräusche verursachen.
Durch einen nachstehend anhand von Fig. 5 - 7 beschriebenen Aufstecktrichter 58 kann dieser Nach teil vermieden werden, unter Einhaltung der oben erwähnten gesetzlichen Vorschrift. Der Aufstecktrichter 58 weist einen trichterförmi gen Mantel 59 auf, der sich nach unten verjüngt und in ein kurzes Ablaufrohr 60 mündet, dessen Innen durchmesser etwas grösser ist als der Aussendurch messer des Auslaufrohres 52. Das horizontale Profil des Mantels 59 ist wenigstens in seinem oberen Teil rechteckig, woselbst sich ein nach oben ragender Randteil 61 von rechteckigem Profil an ihn an- schliesst.
Von den vier Seitenflächen des trichterförmigen Mantels 59 ragen vier Rippen 62 und 62' einwärts, um ihn mit einem Aufsteckring 63 fest zu verbinden, der gemäss Fig. 6 und 7 auf der Schulter 53 des Aus laufrohres 52 ruht. Das obere Ende des Auslaufroh res 52 steckt wiederum zwischen den Gehäuseansät zen 54, deren untere Enden nun jedoch nicht an der Schulter 53, sondern am Aufsteckring 63 anschlagen, so dass das obere Ende des Auslaufrohres 52 nicht bis zur Aussenfläche des Gehäuses 1 reicht und der obere Teil der breiten Spalten 55 zwischen den An sätzen 54 frei ist.
Es sind also jetzt beim oberen Ende des Auslaufrohres 52 Oeffnungen vorhanden, durch welche sofort bei Beginn. eines. Zurücksaugens von Wasser aus dem Spülkasten Luft eintritt, welche die Wasserkolonne unterbricht und somit das Zurücksau gen verhindert.
Wenn das Ventil durch die Entleerung des Spül kastens geöffnet wird, füllt sich zunächst das Auslauf rohr 52 wegen der Stauwirkung seiner unteren öff- nung 57. Hierauf fliesst aus den Spalten 55 Wasser in den Aufstecktrichter 58, wie in Fig. 7 durch Pfeile angedeutet ist. Wenn der Aufstecktrichter 58 voll ist, tauchen die Abdeckwände 56 in das in ihm enthal tene Wasser ein, wodurch ein Wasserverschluss zu stande kommt, der verhindert, dass das im Auslauf rohr 52 abwärtsströmende Wasser durch die Spal ten 55 hindurch Luft ansaugt.
Durch diese Spalten 55 hindurch kann daher nur ganz am Anfang des Füllens des Spülkastens etwas Luft angesaugt wer den, worauf durch den Wasserverschluss dieselbe Situation herbeigeführt wird, wie im Falle von Fig. 1, und praktisch kein Geräusch mehr auftritt.
Da der Wasserdruck beim Austritt durch die Ge häuseöffnungen 51 nur gering ist, strömt auch nur wenig Wasser durch die Spalten 55 in den Aufsteck trichter 58 nach.
Das nachströmende Wasser fliesst hauptsächlich durch den engen ringförmigen Spalt 64 ab, der zwi schen dem Auslaufrohr 52 und dem Trichterablauf- rohr 60 vorhanden ist, und eventuell fliesst etwas Wasser auch über dem oberen Rand des Randteiles 61 ab. In beiden Fällen bilden sich dünne Wasser filme, die an den fraglichen Oberflächen haftend ab laufen, ohne Geräusche zu verursachen.
Bei einer Umkehr der Strömungsrichtung läuft sehr bald durch den Ringspalt 64 genügend Wasser so ab, dass der Wasserverschluss geöffnet und somit Luft durch die Spalten 55 eintreten kann, um die Strömung zu unterbrechen.
In den das zweite Ausführungsbeispiel darstellen- den Fig. 8 - 11 sind für entsprechende Teile die glei chen Überweisungszeichen angewendet wie in den Fig. 1- 7.
Das in Fig. 8 im Schnitt gezeigte Schwimmerventil weist wiederum ein Gehäuse 1, einen einen Ventilsitz 38 bildenden Ventileinsatz 4, einen mit einer Dichtung 39 versehenen Ventilkörper 40 und eine einen Dros seleinsatz 15 enthaltende Anschlussmuffe 10 auf. Der in Fig. 9 - 11 näher dargestellte Drosseleinsatz 15 ist einfacher als derjenige des ersten Beispiels; er weist eingangsseitig und ausgangsseitig je eine radiale Nut 70 bzw. 71, sowie sieben gleichmässig auf seinem Umfang verteilte Längsnuten 72 - 78 auf.
Die zwi schen den Längsnuten 72 - 78 vorhandenen, nicht bezeichneten Rippen sind auf entgegengesetzten Stirnseiten des Einsatzes abwechselnd gekürzt (mit Bezug auf Fig. 9 unten und oben), so dass die Nuten 72 und 73, 74 und 75, 76 und 77 auf einer Seite (unten) miteinander in Verbindung stehen, die Nuten 73 und 74, 75 und 76, 77 und 78 dagegen auf der anderen Seite (oben).
Da die radiale Eingangsnut 70 oben mit der Längsnut 72, die radiale Ausgangsnut 71 unten mit der Längsnut 78 in Verbindung steht, und da der Durchmesser des Drosseleinsatzes dem Innendurchmesser des betreffenden Teiles der Muffe 10 gleich ist, strömt das Wasser auf einem mäander- förmigen Weg 70, 72, 72, 78 71 unter starkem Druckverlust durch den Drosseleinsatz 15.
Der Ventilkörper 40 weist einen mit Gewinde versehenen Teil 79 auf, der in eine Gewindebuchse 80 eingeschraubt ist, die auf einer Seite mit einer Zahnstange 81 versehen ist, die in ein Stirnradseg- ment 82 eingreift, das anstelle des Schneckenradseg- mentes 43 am oberen Ende des Hebels 44 vorgese hen ist. Der Hebel 44 ist bei 83 mit der Schwimmer stange 46 verstiftet. Am Ende des Gewindeteiles 79 des Ventilkörpers 40 ist ein Vierkant 84 vorgesehen, auf dem ein Bedienungsknopf 85 sitzt.
Diese Anord nung gestattet noch eine etwas feinere Regulierung des gewünschten Schwimmerpegels als die entspre chende Anordnung mit Schnecke 42 und Schnek- kenradsegment 43 nach Fig. 1; zudem kann man mit Hilfe einer Kontermutter 86 die eingestellte Lage des Ventilkörpers 40 gegen jede ungewollte Veränderung sichern, die evtl. durch Erschütterungen und derglei chen hervorgerufen werden könnte.
Ein besonders wichtiger Vorteil der Ausführung nach Fig. 8 liegt darin, dass der Ventileinsatz 4 einen Kragen 87 aufweist, der mit einem kleinen, in Fig. 8 überhaupt nicht dargestellten Spiel das gegenüberlie gende Ende des Ventilkörpers 40 umfasst, wenn letz terer sich infolge des Schwimmerauftriebes dem scharfkantigen Ventilsitz 38 nähert. In Fig. 8 ist das Ventil 38, 40 in der Schliesslage dargestellt;
bevor der Ventilkörper 40 diese Schliesslage erreicht, tritt aber sein ventilsitzseitiges Ende in den Kragen 87 ein, wodurch die Strömung des Wassers von der Boh rung 5 des Ventileinsatzes 4 zu einem den ventilsitz- seitigen Teil des Ventilkörpers 40 umgebenden Rin graum 88 behindert, aber nicht ganz unterbunden wird. Vom Ringraum 88 gelangt das Wasser durch die Öffnung 51 in das Auslaufrohr 52.
Beim Eintre ten des Ventilkörpers 40 in den Kragen 87 nimmt der Druck vor diesem Ventilkörper 40 stark zu, so dass derselbe einem weiteren Anheben der Schwimmer stange 46 einen erheblichen Widerstand entgegen setzt. Das weiterhin zwischen Ventilkörper 40 und Kragen 87 hindurch gelangende Wasser bewirkt ein Steigen des Wasserpegels, dem der Schwimmer 47 (siehe Fig. 1) zunächst nicht folgt. Erst wenn das Wasser merklich gestiegen ist, gelingt es dem erhöh ten Schwimmerauftrieb, den Ventilkörper 40 bzw.
dessen Dichtung 39 auf den Ventilsitz zu drücken, und zwar erfolgt diese Bewegung des Ventilkörpers 40 dann schlagartig. in der dargestellten Schliesslage wird der Ventilkörper 40 durch den starken Schwim merauftrieb fest gegen den Ventilsitz 38 gedrückt, so dass jedes Nachsickern von Wasser unterbleibt. Die ses Nachsickern ist bei den Wasserwerken besonders unbeliebt, weil es durch die üblichen Wassermesser nicht erfasst wird; darüber hinaus kann es auch zu Ueberlaufen des Spülkastens und entsprechendem Geräusch führen.
Das Auslaufrohr 52 ist wie beim ersten Ausfüh rungsbeispiel in zwei verschiedenen Lagen am Ge häuse 1 anbringbar, d. h. unter Anwendung des Auf stecktrichters 58 (siehe Fig. 5) oder nicht. Ein kleiner Unterschied gegenüber dem ersten Beispiel besteht darin, dass das Auslaufrohr 52 aus zwei ineinander gesteckten Teilen 521 und 522 besteht und dass an stelle der nach Fig. 1 am unteren Ende des Rohres 52 vorgesehenen Stauöffnung 57 zwei mit je einer Stauöffnung 90 versehene Staueinsätze 89 beim obe ren Ende der Auslaufrohrteile 521 und 522 vorge sehen sind, wodurch, wie die Erfahrung zeigt,
eine noch bessere Geräuschverminderung erzielt wird.