CH660220A5 - Vorrichtung zum entlueften und/oder entgasen von leitungssystemen. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entlüften und/oder Entgasen, insbesondere Absorptionsentgasen, von Leitungssystemen mit Flüssigkeitskreislauf, vorzugsweise Wasserkreislauf, mit einem Gehäude, an dessen oberem Ende ein Ventil mit einem in das Gehäuse hineinragenden Stift angeordnet ist, an dem ein Schwimmer mit einer Schwimmernadel höhenbeweglich aufgehängt ist.

Derartige Vorrichtungen dienen einerseits bei geschlossenen Umlaufsystemen dazu, beim Füllen und Entleeren des Systems sowie bei thermisch bedingten Volumenänderungen des umlaufenden Wassers den notwendigen Luftaustausch zwischen innen und aussen zuzulassen, sollen andererseits aber bei geschlossenen wie bei offenen Systemen auch das Sammeln und Ausscheiden von im System zurückgebliebener oder im Betrieb freigewordener Luft und anderen, während des Betriebs entstandenen Gasen bewirken, die vom umlaufenden Wasser in Form von grösseren und kleineren Blasen mitgeführt wird bzw. werden.

Eine aus der DE-PS 2 200 904 bekannte Vorrichtung besitzt ein gedrungenes Gehäuse, dessen Höhe nur unwesentlich von seinem Durchmesser abweicht. Das Gehäuse weist an seinem unteren Ende einen Anschlussstutzen für das Leitungssystem auf und ist mit Umlaufwasser bis etwas über die halbe Höhe gefüllt, während sich in dem verbleibenden oberen Teil des Gehäuses Luft befindet. Unmittelbar unter dem Gehäusedeckel ist in der Seitenwand des Gehäuses ein Ventil angeordnet, von dem aus eine Ventilnadel bis etwa zur senkrechten Mittelachse des Gehäuses hineinragt. In dem Umlaufwasser schwimmt ein Schwimmer mit einer senkrecht stehenden Schwimmernadel, die an der Ventilnadel aufgehängt ist und somit bei unter ein bestimmtes Niveau sinkendem Wasserstand das Ventil öffnet.

Der Abstand der Wasseroberfläche von dem Ventil ist vergleichsweise gering, so dass ein wesentliches Ansteigen des Wasserspiegels nicht zugelassen werden darf, da ansonsten auf dem Wasser schwimmende Verunreinigungen in das Ventil gelangen können, wodurch das Ventil undicht und demzufolge unbrauchbar würde. Das bedeutet, dass diese bekannte, ansonsten zufriedenstellend arbeitende Vorrichtung nur in solchen Leitungssystemen verwendet werden kann, in denen die Druckschwankungen vergleichsweise gering sind. Die Höhe der in dem Gehäuse befindlichen Luftblase und der Abstand des Ventils von der Wasseroberfläche sind so, dass die Luftblase nur bis zur Hälfte ihres ursprünglichen Volumens abnehmen kann, um nicht Gefahr zu laufen, dass es zu einer Verunreinigung des Ventils kommt. Das bedeutet in Anwendungsfällen mit Verunreinigungsbestandteilen für die zulässigen Druckschwankungen, dass sie den im Mittel herrschenden Druck nur um weniger als 1 bar überschreiten dürfen.

Ein aus dem DE-GM 7 136 706 bekanntes Ventil besitzt einen Einschraubkörper, der über eine vorgespannte Feder mit einer Shwimmerachse verbunden ist. Hierbei trägt der Einschraubkörper den Ventilsitz und die Schwimmerachse eine dem Ventilsitz gegenüber angeordnete Dichtplatte. Am Ende der Schwimmerachse ist ein exzentrischer Schwimmer auf der Schwimmerachse drehbar gelagert. Der exzentrische Schwimmer dreht sich bei Ansteigen des Wasserspiegels zunächst um die Schwimmerachse und wird bei weiterem Ansteigen des Wasserspiegels angehoben, wodurch das Ventil geschlossen wird. Bei weiterer Druckerhöhung steigt der Wasserspiegel mit dem darauf befindlichen Schmutz bis über die Ventildichtung, wodurch diese mit dem Schmutz in Berührung kommt und undicht wird.

Bei einem aus dem DE-GM 7 145 993 bekannten Entlüfter ist in einem Behälter ein Schwimmer dezentral gelagert. Im Deckel dieses Behälters ist eine Luftaustrittsöffnung vorgesehen, die gleichzeitig den Ventilsitz und den Aufhängepunkt für eine Zugfeder darstellt. Wenn der Wasserspiegel bis kurz unterhalb der Dichtplatte des Ventils angestiegen ist, wird das Ventil durch den Schwimmer geschlossen. Bei weiterem Druckanstieg steigt ebenfalls der Wasserspiegel weiter an, so dass der auf der Wasseroberfläche schwimmende Schmutz ständig mit der Dichtplatte des Ventils in Berührung kommt und somit das Ventil undicht, d.h. unbrauchbar wird.

Wie für viele technische Sachgebiete, gilt auch für die vorliegenden Geräte, dass es zwar angesichts der technischen Möglichkeiten heute überhaupt kein Problem mehr darstellt, ein genau arbeitendes, kompliziertes Instrument zu bauen, und zwar auch mit theoretisch langfristiger Dauerwirkung, jedoch stellt auch hier, ebenso wie in den meisten übrigen technischen Bereichen, die Verschmutzungsgefahr und damit die Funktionsbeeinträchtigung ein bisher nicht gelöstes Problem dar. Dabei ist davon auszugehen, dass Schmutz überall vorhanden ist und auch durch noch so aufwendige Massnahmen kaum absolut schmutzfreie Bereiche geschaffen werden können. Für Geräte der eingangs genannten Art bedeutet dies insofern eine ganz besondere Schwierigkeit, als an das Ausblasventil die Forderung gestellt

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

660220

wird, dass es ständig in Bereitschaft sein muss, für ein dauerhaftes und ununterbrochenes Entlüften zu sorgen; eine Entlüftungsvorrichtung der eingangs genannten Art sollt daher nie eine Ausschaltmöglichkeit besitzen, d.h. in ständiger Funktionsbereitschaft sein.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art so auszubilden und dabei gleichzeitig universell einsetzbar zu gestalten, d.h. auch für andere als nur geschlossene Wasserkreisläufe einsetzbar zu machen, dass eine ununterbrochene und einwandfreie Funktion des Ventils unabhängig vom Vorhandensein ohnehin nicht völlig zu vermeidenden Schmutzes für eine Zeitdauer garantiert wird, der allenfalls durch das ohnehin hochwertige und daher langlebige Material des Ventils selbst Grenzen gesetzt sind; insbesondere soll auch noch bei vergleichsweise erheblichen Druckerhöhungen im Leitungssystem sichergestellt sein, dass das Ventil nicht mit auf der Wasseroberfläche schwimmendem Schmutz in Berührung kommt, aber dabei dennoch montage- und wartungsfreundlich aufgebaut ist. Die erfindungsgemässe Lösung basiert auf dem Grundgedanken, dass eine ungewollte Öffnung des Ventils sowohl von aussen als auch von innen, die einen Anstieg des Flüssigkeitsspiegels bis zum Ventil und damit eine Berührung des Ventils mit der darauf schwimmenden Schmutzschicht zur Folge haben würde, mit Sicherheit unmöglich gemacht wird, und zwar sowohl im Verlauf des normalen Betriebs als auch hinsichtlich unqualifizierter Bedienungseingriffe.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gekennzeichnet.

Mit der im Patentanspruch 1 angegebenen Lösung gelangt man zu einer Vorrichtung, bei der die Luftblase innerhalb der Luftkammer oberhalb des Wasserspiegels so gross ist,

dass sie durch Druckschwankungen auf einen Bruchteil ihres ursprünglichen Volumens, für geschlossene Wasserkreisläufe vorzugsweise bis auf Vs ihres ursprünglichen Volumens zusammengepresst werden kann, ohne dass die Gefahr besteht, dass auf dem Wasser schwimmende Verunreinigungen od. dgl. Feststoffe mit dem Ventil in Berührung kommen könnten. Das bedeutet gleichzeitig, dass Druckschwankungen in dem Leitungssystem die Funktionsfähigkeit der erfindungsgemäss ausgebildeten Vorrichtung nicht beeinträchtigen. Das rührt daher, dass der Schwimmer weit weg, d.h. weit unterhalb des Ventils liegt. Dadurch ist sichergestellt, dass keine Verschmutzungen zum Ventil gelangen können, so dass eine entsprechend hohe Lebensdauer des Ventils und damit der gesamten erfindungsgemäss ausgebildeten Vorrichtung zu erwarten ist. Wesentlich für diese in überraschend einfacher Weise durch die Erfindung erzielten vorteilhaften Eigenschaften ist bei ausreichender Länge der Schwimmernadel die Höhenbeweglichkeit des Schwimmes auf dieser. Die freie Beweglichkeit des Schwimmers auf der Schwimmernadel ist zudem für die dauernden Niveauschwankungen des Wasserspiegels während des Betriebs aufgrund wechselnder Temperaturen und anderer Einflüsse wichtig.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Stift und die Schwimmernadel über Ösen an ihren Enden miteinander verbunden sind. Hierbei empfiehlt es sich, dass die Öse des Stiftes in horizontaler Ebene verläuft und einen möglichst kleinen Durchmesser hat, während die Öse am oberen Ende der Schwimmernadel länglich ausgebildet sein sollte.

Durch den kleinen Durchmesser der Öse des Stiftes ist ein im wesentlichen konstanter Hebelarm für das Angreifen der Schwimmerkraft sichergestellt. Falls der Schwimmer an der Schwimmernadel mal verkleben sollte, was wegen der dauernden Bewegung des Schwimmers entlang der Schwimmernadel sehr unwahrscheinlich ist, so stösst die obere längliche Öse der Schwimmernadel von unten gegen den Gehäusedeckel, ohne auf den Stift eine Kraft auszuüben, mitunter sogar ohne den Stift zu berühren.

Es können jedoch auch andere Ösenausführungen vorgesehen werden. So besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, dass die am oberen Ende der Schwimmernadel vorgesehene Öse hakenförmig offen gestaltet ist; in diesem Fall empfiehlt es sich, die obere Gehäusewand mit einer zentrischen, auf die Schwimmernadel zu gerichteten Einsen-kung zu versehen, die dann als Anschlag für die Nadel dient, z.B. im zuvor erwähnten, äusserst unwahrscheinlichen Falle des Verklebens des Schwimmers an der Schwimmernadel. Mit dieser Ausführung wird die Montage erheblich vereinfacht, da die Schwimmernadel und der Stift nur noch durch entsprechendes Drehen um ihre Längsachse in den gewünschten Eingriff ohne Beeinträchtigung der Dauerfunktion gebracht werden können.

Eine weitere Vereinfachung der Zuordnung von Stift zu Schwimmernadel im eingebauten Zustand wird dadurch geschaffen, dass eine geschlossene oder offene Öse am oberen Ende der Schwimmernadel mit einer oberhalb der Öse vorgesehenen Verlängerung ausgestattet ist, die in einer Führung in der oberen Gehäusewand längsbeweglich, jedoch in ihrer Aufwärtsbewegung begrenzt gehalten ist, und dass der Stift geradlinig gestreckt, d.h. ohne irgendwelche haken-oder ösenförmige Umbiegungen gestaltet ist und sich im eingebauten Zustand durch die Schwimmernadelöse erstreckt. Ausgestaltungen der Schwimmernadelöse, wie sie bei bevorzugten Ausführungsbeispielen zur Anwendung kommen, werden in den Ansprüchen 8 und 9 angegeben.

Vorteilhafterweise ist die Schwimmernadel an ihrem unteren Ende zu einem Anschlag abgewinkelt, durch den die tiefstmögliche Lage des Schwimmers gegenüber der Ventilnadel festgelegt ist.

Ebenfalls zur Montageerleichterung wird die als unterer Anschlag für den Schwimmer an der Nadel vorgesehene Abwinklung in bevorzugter Ausführung spitzwinklig und federnd und damit selbsthemmend gestaltet, so dass der Schwimmer zur Montage lediglich von unten über die derart abgewinkelte Nadelspitze geführt zu werden braucht; nach Passieren der Abwinklung spreizt sich diese zum spitzen Winkel zurück, so dass damit eine selbstsichernde ggf. leicht wieder demontierbare Anschlagausführung gegeben ist.

Zweckmässigerweise ist das Gehäuse mit einem unteren und einem oberen Anschlag für den Schwimmer versehen, wobei durch den unteren Anschlag eine Überlastung der Feder des Ventils vermieden wird und aufgrund des oberen Anschlages sichergestellt ist, dass der Schwimmer eine bestimmte Höhe nicht überschreiten kann und demzufolge mit Sicherheit nicht gegen das Ventil anstossen kann.

Der zuletzt genannte Effekt kann auch durch einen oberen Anschlag für den Schwimmer an der Schwimmernadel selbst - vorzugsweise in Form einer Ausbuchtung oder Kröpfung der Nadel - in deren oberem Bereich - vorzugsweise unterhalb ihrer Öse - erreicht werden, wobei dann im Falle des Anliegens des Schwimmers an diesem Anschlag bei weiterem Steigen des Flüssigkeitsspiegels letztlich das zuvor im Zusammenhang mit dem äusserst unwahrscheinlichen Verkleben erwähnte Anstossen der Schwimmernadelöse am oberen Gehäusedeckel eintritt, also selbst dann nicht das Ventil ungewollt geöffnet wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schliesskraft des Ventils durch Verdrehen eines Schliesskörpers auf einer Feder stufenlos einstellbar ist, so dass die Schliesskraft den gerade vorliegenden Verhältnissen optimal angepasst werden kann. Hinzu kommt, dass die Grösse der Dichtfläche durch die eingestellte Vorspannung

4

s

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

5

660 220

der Feder ebenfalls einstellbar ist, so dass bei stark vorgespannter Feder eine grosse Dichtfläche erreicht wird, während die Dichtfläche bei weniger stark vorgespannter Feder entsprechend kleiner ist.

Beim Absinken des Wasserspiegels unter den Normalpegel, bei dem das Ventil entlastet ist, kommt es nicht zu einem schlagartigen Öffnen des Ventils, sondern beim Kippen des Schliesskörpers mit der Dichtungsauflage gegenüber dem Ventilkörper zunächst nur zu einer Verkleinerung der Dichtflächenbreite auf einer Seite und zu einer entsprechenden Vergrösserung der Dichtflächenbreite auf der anderen Seite bis zum vollständigen Abheben auf der einen Seite, wodurch die anfängliche Mikroentlüftung in die Normalentlüftung übergeht. Mikroentlüftung ist eine Art Kriechen der Luft durch den Spalt bzw. die Grenzschicht zwischen dem Ventilkörper und dem Gegenstück, also der Dichtungsauflage.

Vorteilhafterweise ist durch den Ventilkörper von innen nach aussen eine Labyrinth-, vorzugsweise eine rechtwinklig abgewinkelte Bohrung (Eckbohrung) vorgesehen. Damit ist sichergestellt, dass das Ventil nicht durch unsachgemässes Eingreifen von aussen her, etwa mittels einer Nadel od. dgl. geöffnet bzw. beschädigt werden kann.

Des weiteren empfiehlt es sich, den Schwimmer so zu dimensionieren, dass eine gewünschte grosse oder je nach Einsatz auch kleine, freie Wasseroberfläche zwischen dem Schwimmer und der Gehäuseinnenwand verbleibt, damit es einerseits nicht zu einem Blockieren oder gar Verkleben des Schwimmers mit der gegenüberliegenden Gehäusewandung infolge von Schmutzablagerungen kommen kann und andererseits aufsteigende Blasen keine explosionsartigen Auswirkungen haben.

Sowohl im Sinne vereinfachter Montagemöglichkeiten als auch zur weiteren Verbesserung dauerhafter Zuverlässigkeit der Funktion wird des weiteren vorgeschlagen, das Gehäuse mehrteilig auszubilden, wobei das Gehäuse vorzugsweise aus einem Tragteil und einem Kopfteil zusammengesetzt ist, die durch eine gas- und flüssigkeitsdichte Verschraubung miteinander verbunden sind.

Durch diese Zweiteilung des Gehäuses eröffnet sich ein noch umfassenderer Anwendungsbereich, indem nämlich das Tragteil als Anschlussteil entweder nur einen vorzugsweise vertikal-koaxial im Boden des Tragteils vorgesehenen Kreislaufanschluss bzw. Anschlussstutzen aufweist oder als Anschlussteil und Abscheider mindestens zwei Kreislaufanschlüsse aufweist und eine Gasabscheideeinrichtung enthält. In beiden Fällen trägt das Kopfteil als Entlüfter das Ventil und nimmt den Schwimmer mit Schwimmernadel auf. Im erstgenannten Fall gelangt das Gerät vorzugsweise als Grossentlüfter und Druckwächter zum Einsatz (von der Anmelderin als «Spirotop» bezeichnet), während die zweitgenannte Ausführungsform als Absorptionsentgaser von der Anmelderin als «Spirovent» bezeichnet wird, welche speziellen Ausdrücke auch nachfolgend der Einfachheit halber verwandt werden und folgendermassen zu definieren sind:

Der an dem höchsten Punkt der Anlage zu montierende «Spirotop» gewährleistet insbesondere bei gegenüber der Atmosphäre auf einem höheren Druckniveau gehaltenem Kreislauf an der höchsten Stelle der Anlage ein ununterbrochenes, kontrolliertes Halten minimalen Überdrucks. Tritt beispielsweise Wassermangel im Umlaufsystem auf, so wird der Wasserspiegel gesenkt und über den Schwimmer das Ablassventil geöffnet. Der so verursachte Druckabfall im gesamten System veranlasst dann über einen Druckwächter eine Abschaltung, beispielsweise der Feuerungseinrichtung eines Heizungssystems.

Der «Spirotop» stellt eine vorzügliche Ergänzung zum Einbau eines «Spirovent» dar, der, wie zuvor erwähnt, in seinem Tragteil eine Gasabscheideeinrichtung enthält. Diese besteht vorzugsweise aus einem Drahtkäfig, der sich in Form des sogenannten «Spirorohrs» besonders bewährt hat. Bei einem «Spirorohr» ist um das Kernrohr spiralförmig ein Drahtverhau angebracht; dieser Drahtkäfig hat auf ganz besondere Art wichtige Funktionen zu übernehmen. Der Drahtverhau um das Kernrohr ist so ausgebildet, dass er als Widerstand für das Wasser kaum berechen- und erfassbar ist, andererseits jedoch in der senkrecht zur Strömungsrichtung verlaufenden Hauptachse des «Spirovents» eine Zone absoluter Flüssigkeitsberuhigung schafft, so dass dort selbst kleinste, mit dem Auge nicht mehr wahrnehmbare Bläschen, einschliesslich sogenannter Mikrobläschen aufsteigen können, um dann auf geeignete Weise in das Kopfteil und von dort aus über das Ventil nach aussen zu gelangen. Es wird in diesem Zusammenhang hinsichtlich der generellen Funktion auch noch auf die eingangs erwähnte DE-PS 2 200 904 verwiesen, wobei sich dieser Verweis ausschliesslich auf das Prinzip des Blasen- bzw. Bläschenabscheiders bezieht, während im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht nur eine breitere Anwendungsbasis auf verschiedenartige Flüssigkeiten und Kreisläufe erstmals offenbart wird, sondern auch konstruktive Wege zur optimalen Nutzung dieses Effekts im Rahmen von den modernen Anforderungen genügenden Geräten mit zumindest hinsichtlich der negativen Schmutzeinwirkungen unbegrenzter Lebensdauer und Funktionsfähigkeit aufgezeigt werden.

In diesem Sinne schlägt die Erfindung des weiteren vor, «Spirovent» und «Spirotop» in ihren Einzelteilen derart anzupassen, dass sich beide lediglich durch das Anschlussteil unterscheiden, während das Kopfteil für beide identisch ausgebildet ist und nur noch nach den entsprchenden Grössen gefertigt und/oder auf Laer gehalten werden muss.

Eine besonders vorteilhafte Massnahme hierfür ist die Anordnung einer Trenn- und Verschlusskappe zwishen Trag-und Kopfteil, wobei diese Kappe in weiterer Ausgestaltung dichtend und unlösbar mit dem Kopfteil verbunden, vorzugsweise verklebt ist und mindestens eine Verbindungsbzw. Flüssigkeits- und/oder Gasdurchtrittsöffnung besitzt.

Durch diese Gestaltung wird die Sicherheit hinsichtlich der Dauerwirkung des erfindungsgemässen Gerätes noch weiter erhöht, da quasi ein abschraubbarer Kopf mit eingeklebtem, zum Tragteil gerichteten Deckel vorgesehen wird, der quasi zu einer Kapselung mit lediglich Flüssigkeits- und Gas-, vorzugsweise Luftzutritten führt. Damit wird sowohl für «Spirovent» als auch für den «Spirotop» das Kopfteil identisch ausgeführt, bei gleichzeitigem nahezu gekapselten Schutz für das feinfühlig und hochempfindlich arbeitende Entlüftungssystem, das sich im Kopfteil befindet. Das Kopfteil kann also, wie bereits angedeutet, als Baukastenbauteil sowohl für «Spirotop» als auch für «Spirovent» Verwendung finden. In diesem Zusammenhang sei noch darauf hingewiesen, dass im Rahmen der Erfindung auch vorgesehen ist, entsprechend den jeweiligen Gegebenheiten, seien sie durch spezielle Art der Verschmutzung oder auch durch das im Kreislauf befindliche Medium bedingt, die Abmessungen des Kopfteils, insbesondere seine Länge unterschiedlich wählen zu können, so dass damit auch gleichsam der Grad der Sicherheit gegen innere Verschmutzung durch entsprechende Wahl des flüssigkeitsfreien Volumens im Kopfteil auf das gewünschte Mass eingestellt werden kann.

Zur weiteren Erhöhung der Unzugänglichkeit im Sinne unerwünschter Eingriffe, wie sie mit der erwähnten Kapselung vermieden werden sollen, wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, die Kappe mit einer zentrischen Vertiefung zu versehen, die im eingebauten Zustand nach unten in das Tragteil und dort ggfs. in das Trägerrohr des «Spirorohrs» ragt und als Führung für das untere Schwimmernadelende ausgebildet

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

660220

ist. Dadurch wird zum einen eine ein Pendeln des Schwimmers verhindernde Führung erreicht, die im Zusammenspiel mit der oberen Nadelaufhängung eine geradlinige Schwimmerbewegung garantiert, wodurch der obere Gehäuseanschlag für den Schwimmer überflüssig wird ; zum anderen wird vermieden, dass die Schwimmernadel von aussen ungewollt berührt werden kann bzw. nicht erwünschte Eingriffe an ihr vorgenommen werden können.

Da zwischen Kopfteil und Tragteil in jedem Fall ein Gasbzw. Luft- und Flüssigkeitsaustausch stattfinden muss, sind um die Vertiefung herum Durchgangsöffnungen vorgesehen, wobei die Vertiefung selbst unten entweder geschlossen oder offen sein kann.

Die Kappe selbst eignet sich hervorragend in verschiedenen Ausgestaltungen zur Schaffung von Schmutzsammeiräumen bereits im Tragteil, so dass Verunreinigungen gar nicht erst oder allenfalls in äusserst geringem Masse in das Kopfteil gelangen. Die einzelnen hierfür gegebenen, mit der Erfindung vorgeschlagenen Gestaltungsmöglichkeiten für die Kappe gehen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie verschiedenen Unteransprüchen im einzelnen hervor. Durch die Kapselung des Kopfteils ist somit des weiteren die Möglichkeit gegeben, in gewissen Zeitabständen, die flüssigkeits-und gasdichte Drehverbindung zwischen Kopf- und Anschlussteil zu lösen und den im Tag- bzw. Anschlussteil gesammelten Schmutz zu entfernen, ohne dass das Kopfteil geöffnet und damit das hochempfindliche Ventil in seiner zuverlässigen Wirkungsweise beeinträchtigt wird.

Die zum Ventilmechanismus gehörenden Teile bestehen aus korrosionsfestem und temperaturbeständigem Material.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemässe Vorrichtung in der Ausführung als «Spirotop», im Querschnitt;

Fig. 2 eine erfindungsgemässe Ausgestaltung des «Spiro-tops» nach Fig. 1 mit gekapseltem Kopfteil, im Querschnitt;

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar als «Spirovent», wobei das Kopfteil mit Kappe in derselben Weise ausgeführt ist wie das gemäss Fig. 2 ;

Fig. 4 eine weitere Variante des Kopfteils sowie der Kappe, wiederum im Querschnitt;

Fig. 5a eine gegenüber Fig. 4 etwas geänderte Ausführungsform sowohl des Kopfteils als auch der Kappe am Beispiel eines «Spirovents», im Querschnitt;

Fig. 5b die Kappe gemäss Fig. 5a zur Verdeutlichung der Form und Verteilung der Durchgangsöffnungen, in Draufsicht;

Fig. 6a eine bevorzugte Ausführungsform eines «Spiro-vents», dessen Kappe im wesentlichen gemäss Fig. 4 ausgebildet ist, jedoch mit einer flachen Kappe und von unten mit Dichtungsringen belegtem Schwimmer versehen ist, im Querschnitt;

Fig. 6b eine Darstellung gemäss Fig. 5b mit anders geformten Durchgangsöffnungen;

Fig. 6c das obere Ende der Schwimmernadel, wie sie bei der Ausführung gemäss Fig. 4 oder 6a Verwendung finden könnte; und

Fig. 6d eine Variante der den Stift umgreifenden Schwimmernadel, im Unterschied zur Ausführung nach Fig. 6c in geschlossener, ösenartiger Ausführung.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung in der Ausführung als «Spirotop» dient dem Entlüften von im einzelnen nicht näher veranschaulichten Leitungssystemen mit geschlossenem Wasserkreislauf, wie sie etwa bei einer Zentralheizung eines Gebäudes vorliegen. Wesentlicher Bestandteil ist ein vertikal längliches Gehäuse 1, das aus einem becherförmigen Bodenteil 2 mit einem Anschlussstutzen 3 zum Anschliessen des Bodenteils 2 an ein in der Zeichnung nicht näher dargestelltes Leitungssystem besteht.

Unter Zwischenlage einer Dichtung 4 ist ein im wesentlichen zylindrisch gestaltetes Kopfteil 5 auf ein Innengewinde 6 des Bodenteils 2 aufgeschraubt. Am oberen Ende des Kopfteils 5 mündet dieses in einen senkrecht zur Gehäuselängsachse gerichteten Stutzen 7 zur Aufnahme eines Ventilkörpers 8. Am inneren Ende des Ventilkörpers 8 ist dieser verjüngt (9) und besitzt hier ein Ausengewinde 10.

Dem Ventilkörper 8 gegenüberliegend und koaxial hierzu ist ein Schliesskörper 11 mit einer Dichtungsauflage 12, vorzugsweise aus Viton, angeordnet. Der Schliesskörper 11 besitzt ebenfalls ein Aussengewinde 13, das mit dem Aussengewinde 10 des Ventilkörpers 8 ein durchgehendes Gewinde darstellt. Eine Schraubenfeder 14 ist auf das Aussengewinde 13 des Schliesskörpers 11 und auf das Aussengewinde 10 des Ventilkörpers 8 aufgeschraubt. Durch mehr oder weniger starkes Aufschrauben der Feder 14 auf die beiden Aussengewinde 10 und 13 wird eine entsprechende Vorspannung der Feder 14 erreicht, wodurch sich ein entsprechender Schliess-druck zwischen der Verjüngung 9 des Ventilkörpers 8 und der Dichtauf läge 12 ergibt.

Von dem Schliesskörper 11 aus ragt ein Stift 15 etwa bis in die Mitte einer von dem Kopfteil 5 begrenzten Luftkammer 16. Am inneren, freien Ende besitzt die Ventilnadel 15 eine Öse 17, die (entgegen der zeichnerischen Darstellung) in einer horizontalen Ebene liegt und einen möglichst kleinen Durchmesser besitzt. In die Öse 17 ist eine Schwimmernadel 18 mit einer länglichen oberen Öse 19 eingehängt. Am unteren Ende ist die Schwimmernadel 18 zu einem unteren Anschlag 20 für einen auf der Schwimmernadel 18 freibeweglichen Schwimmer 21 abgewinkelt. Der Schwimmer 21 ist mit einer zentralen Bohrung 22 versehen, die im Durchmesser so gross bemessen ist, dass der Schwimmer 21 sich in der Höhe entsprechend dem gerade vorliegenden Niveau der Wasseroberfläche zwischen einem unteren Anschlag 23 im Bodenteil 2 und einem oberen Anschlag 24 in dem Kopfteil 5 frei bewegen kann. Der Schwimmer 21 hat von dem Kopfteil 5 und von dem Bodenteil 2 einen so grossen Abstand, dass es nicht zum Blockieren oder Verkleben des Schwimmers 21 mit den benachbarten Wandungen infolge von auf der Wasseroberfläche 25 bzw. 26 schwimmenden Verunreinigungen kommen kann.

Die Aufgabe des oberen Anschlags kann bei einer bevorzugten Ausführungsform durch einen Anschlag 24a in Form einer seitlichen Ausbuchtung oder Kröpfung der Schwimmernadel 18 erfüllt werden.

Im Ventilkörper ist eine rechtwinklig abgebogene Bohrung 27 vorgesehen, damit das Ventil 8,11,12 nicht von aussen mit einer Nadel od. dgl. geöffnet und/oder beschädigt werden kann.

Bei Anordnung der Vorrichtung auf einem Steigrohr einer Zentralheizungsanlage wird bei der ersten Inbetriebnahme während des Füllens der Heizungsanlage der Schwimmer 21 sich in seiner unteren Lage befinden, also auf dem unteren Anschlag 23 des Bodenteils 2 aufliegen. Hierbei ist das Ventil 8,11,12 über die Schwimmernadel 18 und den Stift 15 geöffnet. Während des Flutens des Leitungssystems wird die Luftkammer 16 über das Ventil 8,11,12 entlüftet. Dieser Entlüftungsvorgang hört in dem Moment auf, im dem der Wasserspiegel in dem Gehäuse 1 den Schwimmer 21 in die mit ausgezogenen Linien dargestellte untere Stellung angehoben hat, d.h. das Wasserspiegelniveau 25 erreicht ist. In dieser Lage schliesst sich das Ventil. Der Druck im Raum 16 ist zu diesem Zeitpunkt gleich dem Umgebungsdruck; von nun an kann im System Überdruck aufgebaut werden. Erst

6

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

7

660 220

bei einem Überdruck von z.B. 6 bar im Gehäuse 16 befindet der Schwimmer 21 sich beim dargestellten Ausführungsbeispiel in der mit unterbrochenen Linien dargestellten oberen Stellung, d.h. das Wasserspiegelniveau 26 ist erreicht.

Bei jedem späteren Lufteintritt in die Luftkammer 16 wird der Wasserspiegel 25 ungeachtet des dann herrschenden Druckes gesenkt, womit auch der Schwimmer 21 sinkt und über die Schwimmernadel 18 sowie den Stift 15 das Ventil 8, 11,12 dann geöffnet wird, wenn das Niveau unterschritten wird. Das Ventil wird dann so lange geöffnet, d.h. es wird solange entlüftet, bis der Schwimmer wieder auf die mit durchgezogenen Linien dargestellte untere Stellung angehoben worden ist.

Wenn das Ventil 8,11,12 geschlossen ist, kann ein ausreichender Überdruck im Luftraum 16 aufgebaut werden. Während dieses Vorganges wird die Luft in der Kammer 16 komprimiert, wodurch die Wasseroberfläche'25 bzw. 26 und der Schwimmer 21 entsprechend längs der Schwimmernadel 18 frei aufwärts bewegt werden.

Die Dimensionen der Luftkammer 16 sind so ausgelegt, dass eine auf der Wasseroberfläche 25 bzw. 26 schwimmende Schmutzschicht bei einem Druckwechsel bis zu 5 bar in sicherer Entfernung vom Ventil 8,11,12 gehalten wird. Bei einer Druckerhöhung um 5 bar vermindert sich entsprechend die in dem Kopfteil 5 befindliche Luftblase auf Vs ihres ursprünglichen Volumens, wodurch der Wasserspiegel 25 bis auf die Höhe 26 ansteigt und hierbei den Schwimmer 21 mitnimmt. Hierdurch gelangt der Wasserspiegel 25, der einen ursprünglichen Abstand H von dem oberen Anschlag 24 hatte, an diesen bis auf einen Abstand von Vs H heran.

Die Vorrichtung wirkt auch als Sicherung gegen Wassermangel. Wenn etwa durch Wasserverlust ein in der Zeichnung nicht näher dargestelltes Ausdehnungsgefäss einer Zentralheizungsanlage geleert worden ist und keine Nachspeisung aus dem Ausdehnungsgefäss in das Leitungssystem mehr erfolgen kann, wird bei fortschreitendem Wasserverlust der Wasserspiegel 25 in dem Gehäuse 1 absinken. Dabei wird das Ventil 8, 11, 12 geöffnet, wodurch der bis dahin in dem Gehäuse 1 bestandene Überdruck von beispielsweise 0,5 bar abgebaut wird. Dadurch fällt in dem gesamten Leitungssystem der Druck um ebenfalls 0,5 bar ab, wodurch ein in dem Leitungssystem vorgesehener, in der Zeichnung nicht näher veranschaulichter Druckschalter reagiert und entweder den Brenner am Kessel abschaltet und/oder gleichzeitig eine Nachspeisung von Frischwasser einleitet.

Da die Vorrichtung bereits abschaltet, bevor im Leitungssystem ein Mangel an umlaufendem Wasser auftritt, ist der erforderliche Überdruck in der gesamten Anlage gewährleistet, so dass ein Ansaugen von Luft von aussen her mit Sicherheit ausgeschlossen ist. Bei Anlagen mit dieser Vorrichtung treten wegen des sicheren Abführens von Luft oder anderen Gasen Korrosionen und/oder Kavitationserosionen nicht mehr auf.

Diese vorteilhaften Eigenschaften und Verhaltensweisen lassen sich dann mit besonderem Vorteil nutzen, wenn die erfindungsgemässe Vorrichtung als «Spirotop» auf einem mit dem Umlaufsystem verbundenen «toten Strang»-Rohr-stück mit bzw. für Wasservorrat - möglichst mehrere Meter über dem Umlaufsystem montiert. Im Augenblick des Abschaltens als Folge von Wasserverlusten, die sich auch im Entlüftergehäuse bemerkbar machen, kann der Druckabfall unter anderem für die Abgabe eines Warnsignals, z.B. für das Aufleuchten einer Signallampe im Zimmerthermostat benutzt werden, womit der drohende Wassermangel signalisiert wird. Der Reserve-Wasservorrat im «toten Strang» zwischen Entlüfter und zirkulierendem Wasser gibt quasi als Puffer dabei ausreichend Zeit zum Nachfüllen unter sicherer Vermeidung des Zutritts von Luft in die Anlage.

Bei der nachfolgenden Beschreibung der weiteren Ausführungsbeispiele werden für gleiche, in ihrer Ausbildung im wesentlichen mit dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel übereinstimmende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.

In Fig. 2 ist ebenfalls eine «Spirotop-Ausführung» der Erfindung dargestellt. Diese besteht aus dem Kopfteil 30 mit oben eingebautem Ventil, das in dieser und den nachfolgenden Ausführungsbeispielen nicht näher beschrieben wird, da es sowohl hinsichtlich seiner Lage als auch seines Aufbaus mit der Ausführung gemäss Fig. 1 übereinstimmt, und dem Tragteil 31, das wie das Bodenteil 2 nach Fig. 1 becherförmig ausgebildet ist, über ein Gewinde mit dem Kopfteil 30 verbunden ist und in seinem Boden mit dem zentrisch, vertikalen Anschlussstutzen 3 versehen ist.

Zwischen Kopfteil 30 und Tragteil 31 befindet sich eine Kappe 32, die als Kapselung des Kopfteils 30 zum Schutze des hochempfindlichen Ventils und der Schwimmeraufhängung dient. Die Kappe 32 ist mit dem Kopfteil fest verbunden, vorzugsweise am unteren Rand des Kopfteils 30 mit diesem verklebt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Kappe nach unten gewölbt und besitzt eine zentrische Vertiefung 33, die nach unten offen derart ausgeformt ist,

dass die Schwimmernadel 18 in abgesenkter Position mit ihrem unteren Teil in die Vertiefung eindringen kann ; in Normalposition wird die Nadel 18 zudem von der Vertiefung an seitlichem Auspendeln gehindert. Die Vertiefung 33 stellt somit eine gewisse untere Führung für die Schwimmernadel dar. Die Vertiefung 33 ist nach unten zum Flüssigkeitsaustausch bei 34 geöffnet und zudem von mehreren Durchgangsöffnungen in Form einfacher Bohrungen 35 in der Kappe 32 umgeben.

Mit der gewölbten Form der Kappe 32 werden zwei angestrebte Wirkungen erzielt. Zum einen gelangt der Schwimmer 21 in seiner unteren, das Ventil öffnenden, gestrichelt eingezeichneten Lage auf einem Kreis 36 in punktförmige Anlage mit der im senkrecht zur Zeichenebene verlaufenden Querschnitt kreisförmigen Kappe 32, wodurch ein sehr leichtes Abheben des Schwimmers bei steigendem Flüssigkeitsspiegel wegen minimaler Haftung gewährleistet ist; zum anderen wird ein ringförmiger Schmutzraum 37 im bogenförmigen Bereich der Kappe zwischen dieser und dem gegenüberliegenden Wandteil des Tragteils 31 gebildet ; in diesem Schmutzraum 37 kann sich auf der Flüssigkeit schwimmender Schmutz, der mit dieser durch den Anschlussstutzen 3 in das Tragteil 31 gelangen sollte, sammeln, ohne in das Kopftteil 30 einzudringen.

Durch die kreisförmig um die Vertiefung 33 verteilt angeordneten Öffnungen 35 kann abgeschiedene Luft in das Kopfteil hochsteigen. Dabei bewirken die Öffnungen 35,

dass grössere Luftblasen, die in das Tragteil 31 gelangen, im Unterschied zur Ausführung gemäss Fig. 1 zerteilt werden, bevor sie in den Schwimmer- und Ventilbereich gelangen ; dadurch verlieren die Blasen ihre relativ grosse Auftriebskraft, die zu regelrechter Wasserexplosion führen kann, wodurch auch verhindert wird, dass mitgeführte Schmutzteilchen explosionsartig in den Ventilbereich geschleudert werden. Grosse Blasen bzw. die eine derartige «Wasserexplosion» auslösende Luftmenge kann nur relativ langsam die Bohrungen 35 passieren und muss zudem anschliessend den Schwimmer 21 umströmen, so dass die beschriebene, gefährliche Schleuderwirkung nach oben verloren geht.

In der erwähnten unteren, gestrichelt dargestellten Lage des Schwimmers 21 ist das Ventil geöffnet und das Innere des Kopfteils von dem des Tragteils aufgrund der Auflage des Schwimmers 21 auf der Kappe 32 getrennt. Sobald der Systemdruck wieder ansteigt, entsteht im Tragteil 31 ein Überdruck, während das Innere des Kopfteils mit der Atmo-

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

660220

Sphäre verbunden ist. Die Druckdifferenz treibt den Schwimmer aus seiner unteren Position nach oben, wobei der Anschlag 24a im Falle eines schlagartigen Ansteigens des Drucks verhindert, dass der Schwimmer mit dem Ventilkörper in Berührung kommt, d.h. der Schwimmer am Anschlag 24a auch im Falle einer Schleuderbewegung nach oben abgefangen wird. Da die Schwimmernadel 18 mit ihrem unteren Ende in der Vertiefung 33 gegen seitliches Ausweichen gehalten wird, benötigt der Schwimmer 21 im Unterschied zur Ausführung nach Fig. 1 keinen oberen Gehäuseanschlag.

Sollte entgegen allen Erwartungen der Schwimmer 21 doch mit der Schwimmernadel 18 verkleben, so wird bei Druckanstieg und damit Anstieg des Flüssigkeitsspiegels die Nadel 18 mit dem Schwimmer 21 angehoben, jedoch begrenzt, da erfindungsgemäss die Decke des Kopfteils, d.h. die obere Gehäusewand eine zentrische, auf die Schwimmernadel 18 zugerichtete Einsenkung 38 besitzt, die als Nadelanschlag wirkt, so dass bei dieser Bewegung der Schwimmernadel der Stift 15 unberührt bleibt. Am oberen Ende ist die Schwimmernadel mit einer offenen Öse 39 versehen, die in die Ventilnadelöse 17 eingreift, die hier in ihrer horizontalen Einbaulage dargestellt ist. Die offene Öse 39 führt zu einer einfachen und schnellen Montage der Schwimmernadel; die Montage und Demontage des Schwimmers geschieht ebenfalls sehr einfach und schnell, da erfindungsgemäss das untere Ende 41 der Schwimmernadel 18 im spitzen Winkel zurückgebogen ist, so dass der Schwimmer 21 lediglich von unten über das Ende 41 geschoben zu werden braucht, das sich danach wieder etwas spreizt, so dass dann eine sichernde Auflage für den Schwimmer 21 gegeben ist. Dieses untere Ende 41 der Schwimmernadel 18 taucht, wie bereits erwähnt, um ein geringes Mass in die Vertiefung ein, so dass der Schwimmer unter allen Umständen nur vertikale Bewegungen auf einer zentralen Achse durchführt und ausser der Kappe 32 nie andere Teile der Vorrichtung berührt.

Die vorstehenden Ausführungen zeigen, dass ein Öffnen des Ventils während des Betriebes nur stattfinden kann,

wenn der Schwimmer unter die dargestellte Position absinkt, maximal bis zur unteren gestrichelten Darstellung, d.h. bis zur Berührung mit der Kappe 32.

Wird die Ventilnadel zu weit nach unten gezogen, beispielsweise bei Absinken des Schwimmers und der Schwimmernadel um eine zu grosse Strecke, so wird die Feder 14 des Ventils unter Umständen überreckt, was zu geänderten Schliesseigenschaften führen könnte. Auch insofern bietet die erfindungsgemässe Kappe 32 erhebliche Vorteile, da die Vertiefung 33 nicht nur als untere Führung für die Schwimmernadel 18 dient, sondern auch jede Einwirkung auf die Ventilnadel insofern ausschliesst, als die unterste Stellung, in die die Schwimmernadel 18 gelangen kann, durch die unterste Schwimmerlage definiert ist, die durch Auflage der Kappe 32 gegeben ist. Die Rückstellkraft des Stiftes 15 sorgt dafür, dass bei auf der Kappe 32 aufliegendem Schwimmer 21 die Schwimmernadel 18 nicht nach unten aus der Vertiefung 33 über deren Öffnung 34 hinaus absinken kann. In dieser Position bleibt daher das untere Ende 41 der Schwimmernadel 18 noch innerhalb der Vertiefung 33, so dass auch bei abgenommenem Kopfteil von aussen an der Nadel 18 nicht gezogen werden kann, d.h. der maximale Auslenkungsweg für den Stift 15 durch den Weg bestimmt ist, den der Schwimmer 21 bis zu seiner Auflage auf der Kappe 32 zurücklegen kann.

Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3 unterscheidet sich von dem soeben beschriebenen nach Fig. 2 lediglich in der Ausgestaltung des Tragteils, das hier - im Falle des «Spirovent» - nicht mehr becherförmig sondern länger und im wesentlichen zylinderförmig gestaltet ist. Im Bodenbereich weist das Tragteil 42 bei der «Spirovent»-Ausführung zwei gegenüberliegende, im eingebauten Zustand horizontalkoaxial angeordnete Anschlussstutzen 43 auf, deren fluchtende Lage vorgesehen ist, um den «Spirovent» in eine durchgehende Leitung einzusetzen. Im Tragteil befindet sich das sogenannte «Spirorohr», das zuvor bereits hinsichtlich seines Aufbaus erläutert wurde und im wesentlichen aus dem Kernrohr 44 und dem darauf aufgewickelten Drahtgeflecht 45 besteht, das die Beruhigung der Wasserstrecke in diesem Bereich und das Aufsteigen selbst von Mikrobläschen in den oberen Bereich des Tragteils 42 gewährleistet, ohne dem die Anschlussstutzen 43 passierenden Medium des Kreislaufs nennenswerten Strömungswiderstand entgegenzusetzen.

Vom oberen Teil des Tragteils 42 gelangt die abgeschiedene Luft bzw. sonstige zu entfernende Gase über die Durchgangsöffnungen bzw. Bohrungen 35 in das Kopfteil 30. Die Länge des «Spirorohrs» ist so bemessen, dass die Vertiefung 33 in das Kernrohr 44 hineinragt; die Bohrungen 35 münden ausserhalb des Kernrohrs 44 in das Innere des Tragteils 42.

In Fig. 4 ist das Kopfteil 30 auf einem nur unvollständig gezeichneten Tragteil dargestellt, das entweder gemäss Fig. 2 oder gemäss Fig. 3 gestaltet sein könnte. Das Kopfteil 30 unterscheidet sich insofern von dem gemäss den Fig. 2 und 3, als hierbei anstelle der Einsenkung 38 eine Führungsbohrung 46 für die in ihrem oberen Teil etwas anders gestaltete Schwimmernadel vorgesehen ist. Diese besitzt nämlich oberhalb ihrer Öse 47, die geschlossen oder offen gestaltet sein kann, wozu Ausführungsmöglichkeiten im Zusammenhang mit den Fig. 6c und 6d noch angegeben werden, eine geradlinige Verlängerung 48, die in der Führungsbohrung 46 längsbeweglich bis zum oberen Anschlag gleiten kann. Der Stift 15 ist in diesem Fall gerade gestreckt ohne endseitige Umbie-gung oder Öse gestaltet. Dies bringt eine weitere Montagevereinfachung, ohne die Zuverlässigkeit und Funktionsfähigkeit des Ventils zu verschlechtern, da der gegenseitige Eingriff zwischen Schwimmernadel 18 und Stift 15 nach wir vor in der gewünscht präzisen Weise gegeben ist.

Ein weiterer Unterschied zu den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen besteht in der Gestaltung der am Kopfteil befestigten Kappe. Diese Kappe - beim vorliegenden Ausführungsbeispiel mit «49» beziffert - ist hier derart gestaltet, dass die die Vertiefung 33 umgebenden Verbindungsöffnungen als tief gezogener Kragen 51 gestaltet sind, der eine ringförmige Durchtrittsöffnung 52 umgibt.

Durch diese Gestaltung der Kappe ergibt sich ein quasi permanenter Luftraum 53, in dem sich Schmutz sammeln kann und der nach unten hin durch den unteren Rand des Kragens 51 begrenzt wird. Dieser Luftraum 53 kann durch die jeweilige Kappenform in gewünschter Weise vergrössert werden. Es hat sich herausgestellt, dass sich nach einiger Betriebszeit eine Grenzschicht 54 zwischen Fett, Schmutz und Wasser bildet, die von kleinen Luftbläschen kaum durchdrungen werden kann. Zufolge dieses Phänomens sammeln sich unterhalb der Grenzschicht Luftbläschen an, und zwar in derselben Ebene in der auch der Kragen 51 der Durchtrittsöffnung 52 endet, durch die sie, nämlich die Luftbläschen anschliessend in das Kopfteil 30 aufsteigen können. Neben der Vergrösserung des Schmutzsammeiraums und somit des Effektes, Schmutz vom Eindringen in das Kopfteil 30 zurückzuhalten, gibt diese Ausführungsform der Kappe 49 für einen beruhigten Aufstieg der Luftbläschen noch zusätzlich positiven Effekt.

In Fig. 5a ist eine weitere «Spirovent»-Ausführung dargestellt, deren Kopfteil gemäss den Fig. 2 und 3 ausgebildet ist; die Kappe 49 ist im wesentlichen gemäss Fig. 4 geformt, jedoch mit dem Unterschied, dass hierbei die Verbindungsöffnungen aus mehreren auf einem konzentrischen Kreis gleichmässig verteilt angeordneten, kreisförmigen Durch8

5

10

IS

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

9

660 220

trittsöffnungen 55 bestehen, die jeweils durch entsprechend tiefgezogene Verformung der Kappe 49 mit einem Kragen 56 umgeben sind, der im Vergleich zum Kragen 51 nach Fig. 4 etwas niedriger ist, mit der Folge, dass die Grenzschicht 54, an der sich die Bläschen 57 einfinden und zu den Durchtrittsöffnungen 55 wandern, etwas höher liegt, der für den Schmutz vorgesehene Luftraum also etwas kleiner ist.

Die Anordnung der Durchtrittsöffnungen 52 im Verhältnis zur Öffnung 34 der Vertiefung 33 ist aus Fig. 5b ersichtlich.

In Fig. 6a ist eine weitere «Spirovent»-Ausführung dargestellt, bei der das Tragteil 42 neben «Spirorohr» 44,45 im wesentlichen wie bei der Ausführung nach den Fig. 3 und 5a ausgebildet ist. Das Kopfteil besitzt im dargestellten Beispiel die auch in Fig. 4 gezeigte Gestaltung, wobei auch hier der Stift 15 gerade verlaufend gestaltet ist und durch eine geschlossene oder offene Öse der Ventilnadel 18 hindurch-ragt.

Zwei Möglichkeiten der Ösengestaltung für die Schwimmernadel 18 sind in den Fig. 6c und 6d dargestellt. Die offene Ausbildung der Öse 47a geht aus der Seitenansicht gemäss Fig. 6c hervor, während die Seitenansicht nach Fig. 6d eine geschlossene Ausführung der Öse 47b zeigt. Diese ist einfach dadurch herzustellen, dass das Ende der Schwimmernadel 18 in Art einer Einzelwindung unter Beachtung des gewünschten Ösendurchmessers um 360° senkrecht zur Nadelachse aber in einer diese enthaltenden Ebene gebogen wird. Das dann verbleibende freie Ende ist, wie auch in den Fig. 6c und 6d angedeutet, als im oberen Teil des Kopfteildek-kels geführtes freies Ende ausgelegt. Beide Ösenausfüh-rungen erlauben den Wegfall des oberen Schwimmernadelanschlages 24a, den sie bei geeigneter Durchmesserwahl selbst bilden, so dass der Schwimmer 21 in seiner obersten Position am unteren Ösenrand anliegt und damit noch unterhalb des Ventilkörpers zum Halten kommt, so dass keine mechanische Beanspruchung durch den Schwimmer 21 auf das Ventil bzw. desen Körper erfolgt.

In diesem Ausführungsbeispiel ist die Kappe 58 nicht wie bei den bisherigen Beispielen nach unten in das Tragteil hineingewölbt, sondern flach gestaltet mit dem besonderen Zweck, ein Rückschlagventil zu schaffen. Dazu ist zum einen die Vertiefung 33 unten geschlossen, so dass sie lediglich die Halte- und Führungsfunktion der unteren Schwimmernadelspitze übernimmt; zum anderen ist der Schwimmer 21 unterseitig mit entsprechend bemessenen Dichtungsringen 59 belegt, die dafür sorgen, dass der Schwimmer in seiner auf der Kappe 58 aufliegenden Position den Tragteilraum vom Kopfteilraum hermetisch trennt.

Diese Ausführungsform ist besonders für Kreisläufe mit ungesättigter, absorbierender Flüssigkeit geeignet, da die freie Wasseroberfläche hierbei minimal zu halten ist, damit durch den Gas- bzw. Luftabsorptionsprozess im Gerät selbst s der oberhalb des den Schwimmer 21 tragenden Flüssigkeitsspiegels zu haltende Luft- bzw. Gasraum nicht verschwindet. Ungeachtet vom Druck und damit der jeweiligen Lage des Schwimmers wird durch entsprechend geringe Bemessung des Spaltes 61 zwischen Schwimmer und Wand des Kopfteils die Luftabsorption auf einem Minimum gehalten ; gleichzeitig wird bei Anwendung als Wassermangelsicherung («Spirotop») die Öffnungsreaktion des Ventils schneller und exakter je geringer das Wasservolumen um den Schwimmer 21 ist.

Wie aus Fig. 6b hervorgeht, sind hier die Durchtrittsöffnungen in Form zweier sich gegenüberliegender, im wesentlichen halbkreisförmiger oder sichelförmiger Ausnehmungen oder tiefgezogener Durchtrittsbohrungen 62 gestaltet, die konzentrisch um die Vertiefung 33 angeordnet sind; auf deren Anordnung und gegenseitige Zuordnung ist die Form und Lage der Dichtungsringe abgestimmt.

Wie bereits erwähnt, ist jedes erfindungsgemässe Kopfteil sowohl für ein «Spirovent» als auch für ein «Spirotop» einzusetzen. Bei dem in Fig. 6a dargestellten Kopfteil mit der speziellen Ausbildung der Kappe 58 in der Form mit geschlossener Vertiefung 33 wirken Schwimmer 21 und Kappe 58 insofern als Rückschlagventil zusammen, als in der unteren Position die Kappe die beiden Räume hermetisch gegeneinander abschliesst, so dass bei Druckabfall und geöffnetem Ventil vom Kopfteil keine Luft bzw. Umgebungsat-mosphäre in den Kreislauf gelangen kann, somit wird ungewollter Belüftung vorgebeugt. Die Rückschlagventilwirkung ist bei offener Vertiefung 33 nicht gegeben, da dann über die zentrale Bohrung im Schwimmer 21, die wegen der Notwendigkeit der freien Beweglichkeit des Schwimmers 21 auf der Nadel 18 grösser bemessen ist als der Durchmesser der Nadel 18, Gas aus dem Kopfteil in das Tragteil - sei es nun gemäss Fig. 2 becherförmig für den «Spirotop» gestaltet, oder sei es mit «Spirorohr» für den «Spirovent» versehen - hineingelangen kann.

Die Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele zeigt besonders deutlich, in welch vorteilhafer Weise die verschiedenen Einzelteile des Gerätes miteinander kombiniert und gestaltet werden können, je nachdem um welche Kreislaufparameter und Flüssigkeitseigenschaften es sich handelt. Insbesondere ist jedes Kopfteil entweder als Absorptionsent-gaser auf ein Tragteil beispielsweise gemäss Fig. 6a («Spirovent») oder auf ein Tragteil gemäss Fig. 2 («Spirotop») zu schrauben.

15

20

25

30

35

40

B

4 Blatt Zeichnungen

Claims (38)

660 220 PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Entlüften und/oder Entgasen, insbesondere Absorptionsentgasen, von Leitungssystemen mit Flüssigkeitskreislauf, vorzugsweise Wasserkreislauf, mit einem Gehäuse, an dessen oberem Ende ein Ventil mit einem in das Gehäuse hineinragenden Stift angeordnet ist, an dem ein Schwimmer mit einer Schwimmernadel höhenbeweglich aufgehängt ist, gekennzeichnet durch eine in das Gehäuse (1) integrierte Luftkammer (16), in der der Schwimmer (21) auf der Schwimmernadel (18) in der Höhe freibeweglich ist, das Ganze um bei einer Druckerhöhung bis zu einem vorgegebenen Wert noch einen Sicherheitsabstand zwischen der Flüssigkeitsoberfläche (26) und dem Ventil (8,11,12) zu gewährleisten.

2

s

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (15) und die Schwimmernadel (18) über ineinandergreifende Ösen (17,19) an ihren Enden miteinander verbunden sind. (Fig. 1)

3

660 220

Vertiefung (33) besitzt, die nach unten in das Tragteil (31,42) und dort gegebenenfalls in das Trägerrohr (44) ragt und als Führung für das untere Schwimmernadelende ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Öse (17) des Stiftes (15) in horizontaler Ebene verläuft.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die am oberen Ende der Schwimmernadel (18) vorgesehene Öse (19) länglich ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die am oberen Ende der Schwimmernadel (18) vorgesehene Öse (39,47a) hakenförmig offen gestaltet ist und die obere Gehäusewand eine zentrische, auf die Schwimmernadel ( 18) zu gerichtete Einsenkung (38) als Nadelanschlag besitzt. (Fig. 2,3, 5)

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Öse (47) am oberen Ende der Schwimmernadel (18) mit einer oberhalb der Öse (47) vorgesehenen Verlängerung (48), die in einer Führung (46) in der oberen Gehäusewand längsbeweglich, jedoch in ihrer Aufwärtsbewegung begrenzt, gehalten ist, und durch eine geradlinig gestreckte Ausführung des Stifts (15), der sich durch die Schwimmernadelöse erstreckt. (Fig. 4,6)

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die im wesentlichen in einer vertikalen Ebene verlaufende Öse (47b) durch eine Schlaufe aus einer 360°-Windung der Schwimmernadel gebildet ist, wobei das freie Schlaufende die längsbeweglich geführte obere Verlängerung (48) darstellt. (Fig. 6d)

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Öse (47a) aus einer bogenförmigen, vorzugsweise mehr als halbkreisförmigen, seitlichen, im wesentlichen vertikal verlaufenden Ausbuchtung der Schwimmernadel (18) besteht, wobei das oberhalb der Ausbuchtung belassene freie Schwimmernadelende die längsbeweglich geführte obere Verlängerung (48) darstellt. (Fig. 6c)

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen ersten Anschlag (20) für den Schwimmer, vorzugsweise in Form einer Abwinklung am unteren Ende der Schwimmernadel (18).

10

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anschlag (20) durch eine Abwinklung (41) gebildet ist, welche spitzwinklig und federnd als selbsthemmende, nur einseitig, und zwar von unten vom Schwimmer (21) bei dessen Montage zu passierende Sicherung ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) mit einem unteren und einem oberen Anschlag (23,24) für den Schwimmer (21) versehen ist. (Fig. 1)

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch einen oberen zweiten Anschlag für den Schwimmer (21 ) an der Schwimmernadel ( 18) in deren oberem Bereich.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich der zweite Anschlag unterhalb der Öse (19) der Schwimmernadel (18) befindet.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Anschlag (24a) aus einer Schwimmernadelverformung, vorzugsweise einer seitlichen Ausbuchtung oder Kröpfung besteht. (Fig. 1)

15

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schliesskraft des Ventils (8, 11,12) durch Verdrehen eines Schliesskörpers (11) auf einer Feder (14) stufenlos einstellbar ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Ventilkörper (8) von innen nach aussen eine Labyrinthbohrung, vorzugsweise eine rechtwinklig abgewinkelte Labyrinthbohrung (27) verläuft.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmer (21) so dimensioniert ist, dass eine freie Wasseroberfläche (25,26) zwischen dem Schwimmer (21) und der Gehäuseinnenwand verbleibt.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet durch eine Mehrteiligkeit des Gehäuses ( 1 ).

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) aus einem Tragteil (2 ; 31,42) und einem Kopfteil (5 ; 30) zusammengesetzt ist.

20

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch eine gas- und flüssigkeitsdichte Verschraubung des Tragteils (2 ; 31,42) mit dem Kopfteil (5 ; 30).

21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragteil (31 ) als Anschlussteil einen Kreislaufanschluss aufweist, während das Kopfteil (30) als Entlüfter das Ventil (8,11,12) trägt und den Schwimmer (21) mit Schwimmernadel (18) aufnimmt. (Fig. 1,2 und 4)

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreislaufanschluss als zur Achse des Gehäuses vertikal-koaxialer Anschlussstutzen im Boden des Tragteils (31) vorgesehen ist.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragteil (42) als Anschlussteil und Abscheider mindestens zwei Kreislaufanschlüsse (43) aufweist und eine Gasabscheideeinrichtung enthält, während das Kopfteil (30) als Entlüfter das Ventil (8,11,12) trägt und den Schwimmer (21) mit Schwimmernadel (18) aufnimmt. (Fig. 3,5 und 6)

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasabscheideeinrichtung aus einem Drahtkäfig besteht.

25

25. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, gekennzeichnet durch zwei sich auf einer Horizontalachse fluchtend gegenüberliegende Anschlussstutzen (43) im Bodenbereich des Tragteils (31), das ausserdem als Drahtkäfig ein koaxial zur Achse des Gehäuses (1) angeordnetes Trägerrohr (44) enthält, auf das mehrere Windungen einer Drahtwendel (45) schraubenförmig gewickelt sind.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 25, gekennzeichnet durch eine Verschlusskappe (32,49,58) zwischen Trag- (31) und Kopfteil (30).

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (32,49,58) dichtend und unlösbar mit dem Kopfteil (30) verbunden, vorzugsweise verklebt ist und mindestens eine Verbindungsöffnung für den Flüssig-keits- und/oder Gasdurchtritt besitzt.

28. Vorrichtung nach Anspruch 26 und 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (32,49,58) eine zentrische

29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (33) als Durchgangsöffnung (34) ausgebildet ist.

30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine bzw. die mindestens eine Verbindungsöffnung in der Kappe (32,49) konzentrisch zum Kopfteil (30) angeordnet ist.

30

31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsöffnung (52) bzw. Verbindungsöffnungen (35,55,62) die Vertiefung (33) umgibt bzw. umgeben.

32. Vorrichtung nach Anspruch 29 oder 30, gekennzeichnet durch zwei halbkreis- bzw. sichelförmige, symmetrisch angeordnete Verbindungsöffnungen (62). (Fig. 6)

33. Vorrichtung nach Anspruch 30 oder 31, gekennzeichnet durch mehrere auf einem konzentrischen Kreis vorzugsweise gleichmässig verteilt angeordnete, vorzugsweise kreisförmige Verbindungsöffnungen (55). (Fig. 5a, 5b)

34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsöffnungen (55) derart tiefgezogen sind, dass sie jeweils von einem Rand oder Kragen (56) umgeben werden, der nach unten in das Tragteil (31,42) ragt.

35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (32,49) nach unten in das Tragteil (31,42) gewölbt ist. (Fig. 2,3,4 und 5)

35

40

45

50

55

60

65

36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 34, gekennzeichnet durch eine ebene Ausbildung der Kappe (58). (Fig. 6)

37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe auf ihrer dem Kopfteil zugekehrten Seite mit mehreren Noppen oder Wülsten zur möglichen Auflage des Schwimmers in seiner untersten Lage versehen ist.

38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 37, gekennzeichnet durch eine vorzugsweise ringförmige, insbesondere doppelringförmige Dichtungsauflage (59) auf der Unterseite des Schwimmers.