DE1090908B - Steuervorrichtung fuer ein als Membranventil ausgebildetes Leitungsventil mit Zeitschalter - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein Leitungsventil, dessen Ventilkörper durch eine Feder auf den Ventilsitz gedrückt wird und unter Vermittlung einer das Ventilgehäuse abschließenden, durch eine Vorrichtung von außen bewegbaren Membran entgegen der Kraft der Feder von dem Ventilsitz abgehoben werden kann. Derartige Leitungsventile sind an sich bekannt. Auch von einem Zeitschaltwerk gesteuerte Ventile sind bekannt.

Die Erfindung ist darauf gerichtet, eine solche Steuerungsvorrichtung für ein Leitungsventil durch zweckmäßige Ausgestaltung sowohl des Ventils als auch des Zeitschalters so auszubilden, daß zur Steuerung des Ventils nur eine geringe Verstellkraft erforderlich ist. Die geschützte Erfindung, mit der das erreicht wird, besteht in der Kombination der im Hauptanspruch genannten Merkmale, und auch nur in diesem Rahmen sollen die Einzelheiten des Ausführungsbeispiels und der Unteransprüche geschützt sein.

Danach weist die die Membran von außen bewegende Vorrichtung einen Verstellhebel auf, der mit seinem einen Ende an dem Ring angelenkt ist, der die Membran am Ventilgehäuse festhält. Dieser Verstellhebel trägt an seinem mittleren Teil einen Anschlag, mit dem er sich an die Membran anlegt. Mit seinem dem Gelenk abgekehrten Ende durchragt der Verstellhebel durch einen Schlitz in der Grundplatte des Zeitschalters und arbeitet am freien Ende mit einer Klinkenanordnung des Zeitschalters zusammen. Da die vom Zeitschalter ausgeübte Kraft am Verstellhebel somit an einem größeren Hebelarm angreift als der Widerstand der Membran, kann die vom Zeitschalter aufzubringende Kraft entsprechend kleiner sein als der Membranwiderstand. Die am einen Ende des Verstellhebels angreifende Klinke steht unter der Einwirkung einer Feder, die durch den Einschaltzeiger des Zeitschalters unter gleichzeitiger allmählicher Einrastung der Klinke unter den Verstellhebel gespannt und dann im eingestellten Zeitpunkt wieder freigegeben wird. Durch die Freigabe der Feder schnellt die Klinke zurück und reißt dabei das Ende des Verstellhebels mit sich. Dies hat das plötzliche Aufstoßen des Ventils zur Folge, das so schnell erfolgt, daß das Ventil bereits voll geöffnet ist, ehe sich der Druck des gesteuerten Mittels in dem Raum unter der Membran auswirken kann. Da der Druck unter der Membran der Öffnung des Ventils entgegenwirkt, wird auch durch die ein schnelles Aufstoßen des Ventils bewirkende Klinkenanordnung des Zeitschalters die Verstellkraft herabgesetzt. Der Zeitschalter braucht auf Grund der beschriebenen Ausbildung des Ventils und seiner Klinkenanordnung nur geringe Verstellkräfte aufzubringen und kann mit verhältnismäßig Steuervorrichtung

für ein als Membranventil ausgebildetes
Leitungsventil mit Zeitschalter

Anmelder:

The Horstmann Gear Company Limited,
Bath, Somerset (Großbritannien)

Vertreter: Dipl.-Ing. G. Weinhausen, Patentanwalt,
München 22, Widenmayerstr. 46

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 16. September 1953

₂- Kenneth John Horstmann

und Ronald Blessley Horstmann,
Bath, Somerset (Großbritannien),
sind als Erfinder genannt worden

kleinen, leicht zu spannenden Federn ausgerüstet werden.

Eine am Ventilstellhebel angebrachte Einstellschraube ermöglicht es, den· Verschlußkörper so einzustellen, daß sich seine Öffnungsweite der jeweils verlangten Liefermenge bzw. der Heizleistung . eines Brenners anpassen läßt oder ein geringer Durchlaß auch in der Schließstellung freigehalten wird, um z. B. bei Ölbrennern ein vollständiges Erlöschen der Bren,-nerflamme zu verhindern. Der abgefederte Verschlußkörper des Ventils kann in bekannter Weise als Kugel-, Teller- oder Klappenventil ausgebildet sein.

Damit sich das Ventil bei Bedarf auch von Hand ein- und ausschalten läßt, kann das Schaltgetriebe mit einem drehbaren Stellknopf versehen sein, der in einer Drehrichtung den Ventilstellhebel in die öffnungsstellung bringt und in der anderen Drehrichtung auf die Sperrklinke des Schaltwerkes einwirkt, damit sie den Ventilstellhebel freigibt und der Verschlußkörper unter Wirkung seiner Feder in die Schließstellung schnappen kann.

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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Ventils nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht,

Fig. 2 eine Draufsicht,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie ΙΠ-ΠΙ in Fig. 1 und

Fig. 4 eine Seitenansicht von links in Fig. 1.
■ Das Ventilgehäuse 1 weist eine Einlaßöffnung 2 und eine Auslaß öffnung 3 auf. Der Ventilkörper wird durch eine Kugel 4 gebildet, die durch das Eindrücken einer Membran 5 von. ihrem Sitz abgehoben werden kann. Das Eindrücken der Membran geschieht durch ein Hebelsystem, das allgemein mit 6 bezeichnet ist und durch eine Zeituhr 7 betätigt wird, die ein Zifferblatt 8 und zwei einstellbare Zeiger 9 und 10 für das Ein- bzw. Ausschalten der Vorrichtung zu bestimmten Zeitpunkten aufweist.

Die Zeituhr kann von beliebiger Bauart sein. Das Zifferblatt dreht sich vorzugsweise in 24 Stunden einmal herum und weist eine 24-Stunden-Einteilung auf. Die Zeiger 9 und 10 sind auf der Welle 11 radial auf die gewünschte Zeit einstellbar und können durch eine Klemmvorrichtung 12 in der eingestellten Lage auf dem Zifferblatt festgelegt werden.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, sind die Ein- und die Auslaßöffnungen 2 und 3 über die durch den Ventilkörper 4 abschließbare öffnung 14, eine Ausnehmung 15 des Gehäuses 1 und einen Kanal 13 miteinander verbunden. Die Ausnehmung 15 ist nach außen durch die erwähnte Membran 5 abgeschlossen, die aus Leder oder irgendeinem anderen flüssigkeits- oder gasdichten Werkstoff besteht. Sie ist durch einen Klemmring 16 mit ihrem Rand auf dem Ventilgehäuse 1 befestigt, so daß ein vollkommen dichter Abschluß gegeben ist.

Die Membran weist auf ihrer Innenseite in der Mitte einen kleinen Metallstößel 17 auf, der so nach innen vorsteht, daß er die Ventilkugel 4 in ihrer geschlossenen Stellung leicht berührt. Übt man auf die Außenseite der Membran einen Druck aus, so wird sie nach innen etwas durchgedrückt, wodurch der Stößel 17 die Kugel 4 von ihrem Sitz abhebt, und zwar entgegen der Kraft der Feder 18, die die Kugel auf ihren Sitz zu drücken sucht. Dies geschieht, sobald der Druck auf die Membran aufhört. Die Anordnung kann aber auch anders getroffen werden, z. B. so, daß bei \^rerwendung eines Tellerventils der Stößel der Membran auf den Ventilschaft wirkt. Ebenso kann ein Klappenventil verwendet werden. Der an der Membran vorgesehene Stößel 17 kann vorzugsweise einen auf der Außenseite der Membran liegenden Kopf 19 aufweisen, gegen den der von außen auf die Membran auszuübende Druck gerichtet werden kann.

Zur Betätigung des Ventils durch eine Zeituhr an bestimmten Zeitpunkten ist an dem Klemmring 16 ein Hebel 20 angelenkt, der quer über die Membran hinweggeführt ist und mit einer verstellbaren Schraube 21 versehen ist, die sich gegen den Kopf 19 anlegt. Mit dieser Schraube läßt sich die Membran in der »Aus«-Stellung des Hebels 20 so einstellen, daß der Stößel 17 die Kugel leicht von ihrem Sitz abhebt, so daß auch dann eine bestimmte Menge des Strömungsmittels durch das Ventil treten kann. Das kann beispielsweise bei Ölbrennern von Bedeutung sein, um zu verhindern, daß die Flamme ganz ausgeht, wenn sich das Ventil in der »Aus«-Steilung befindet.

Für die Betätigung des Hebels 20 weist dieser eine Nase 22 auf, die durch einen Schlitz 23 einer auf dem Ventilgehäuse 1 angeordneten Grundplatte 24 hindurchragt, auf der das Hebelsystem 6 vorgesehen ist. Die Nase 22 steht mit einer Klinke 25 im Eingriff, die die Nase und damit den Hebel 20 in Richtung auf die Membran 5 in die »Ein«-Stellung ziehen und damit die Ventilkugel von ihrem Sitz abheben kann. Die Klinke kann außerdem gemäß Fig. 1 und 4 nach unten geschwenkt werden. Sie gibt dann die Nase frei, so daß der Hebel 20 unter der Wirkung der Feder 18 in die »Aus«-Stellung zurückschwenkt. Die Klinke nimmt dann die in Fig. 4 dargestellte Lage ein.

Die Klinke 25 ist auf einem Zapfen 26 schwenkbar ίο gelagert, der auf dem kurzen Arm 27 eines Winkelhebels 27, 29 sitzt, der um einen auf der Grundplatte

24 befestigten Zapfen 28 schwenken kann. Der längere Arm 29 dieses Hebels ragt in das Gehäuse der Zeituhr 7 hinein in den Weg eines Stiftes 30, der vorn auf dem Einschaltzeiger 9 angeordnet ist. Nimmt man nun an, daß — wie dies in der Zeichnung dargestellt ist —■ die Teile sich in der »Aus«-Stellung befinden, so wird der Stift 30 bei seiner Bewegung im Uhrzeigersinne gegen den Arm 29 stoßen und diesen entgegen dem Uhrzeigersinne um den Zapfen 28 verschwenken, also von dem Anschlag 31 weg, gegen den er durch die Feder 32 gehalten wurde. Dadurch wandert der auf dem Arm 27 sitzende Zapfen 26 nach links. Die obere Schrägfläche der Klinke 25 läuft an der Kante der Nase 22 entlang, wodurch die Klinke entgegen dem Uhrzeigersinn und entgegen der Kraft der Feder 33 verschwenkt wird, die schwächer als die Feder 32 ist. Schließlich schnappt die Klinke hinter die Nase 22. In diesem Zeitpunkt kommt der Stift 30 wieder von dem Arm 29 frei, so daß der Arm unter der Wirkung der Feder 32 zurückschnappt und dabei die Klinke und damit auch den Hebel 20 mitnimmt, so daß die Ventilkugel plötzlich von ihrem Sitz abgehoben wird.

Soll das Ventil wieder geschlossen werden, so geschieht dies durch den Auslösehebel 34, der frei schwenkbar auf dem Zapfen 28 gelagert ist und in einer etwas tieferen Ebene in das Gehäuse der Zeituhr 7 hineinragt als der Winkelhebel 27,29 und hier in dem Weg eines Stiftes 35 liegt, der hinten auf dem Ausschaltzeiger 10 angeordnet ist. Nimmt der Stift 35 bei seiner Bewegung den Hebel 34 mit, so stößt ein an diesem Hebel vorgesehener Stift 36 gegen einen Ansatz 37 der Klinke 25 an und schwenkt diese entgegen dem Uhrzeigersinn, so daß sie schließlich ausklinkt und damit den Hebel 20 freigibt, der dann unter der Wirkung der Feder 18 in die »Aus«-S teilung zurückschwenkt, in der das Ventil geschlossen ist.

Auf dem Zapfen 26 ist unterhalb der Klinke 25 noch ein weiterer Klinkenhebel 41 unabhängig von der Klinke 25 schwenkbar gelagert. Er wird durch eine Feder 42' ständig nach oben gehalten, so daß er entweder mit der Nase 22 im Eingriff steht, wenn die Klinke 25 dies auch tut, oder sich mit einem an ihm befestigten Stift 42 gegen die untere Kante der Klinke

25 anlegt. Dies hat den Zweck, die Klinke 25 gegen die Nase 22 zu halten und ein Ausklinken zu verhindern, wenn der Stift 30 von dem Hebelarm 29 abschnappt.

Damit das Hebelsystem auch von Hand betätigt werden kann, z. B. für Versuchszwecke, ist eine mit einem Knopf versehene Achse 38 vorgesehen, die in der Grundplatte 24 drehbar gelagert ist und zwei Finger 39 und 40 trägt. Der Finger 40 kann gegen einen Arm 43 der Klinke 25 gedrückt werden, so daß diese ausgeklinkt wird. Befindet sich die Klinke in der ausgeklinkten Stellung, so kann der Finger 39 gegen die Nase 22 gedrückt und damit der Hebel 20 in die »Ein«-Stellung gebracht werden. Hierbei weicht die Klinke 25 der Nase 22 aus, bis diese so weit ver-

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schoben wird, daß die Klinke hinter die Nase einschnappt und damit den Hebel 20 in der »Aus«- S teilung hält.

Claims (7)

Patentansprüche: g

1. Steuervorrichtung für ein Leitungsventil, dessen Ventilkörper durch eine Feder auf den Ventilsitz gedruckt wird und unter Vermittlung einer das Ventilgehäuse abschließenden, durch eine Vorrichtung von außen bewegbaren Membran entgegen der Kraft der Feder vom Ventilsitz abgehoben werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung eines Zeitschalters (7) zur Betätigung des Ventils die die Membran (5) von außen bewegende Vorrichtung aus einem Verstellhebel (20) besteht, der mit seinem einen Ende an einem Ring (16) zum Festlegen der Membran am Ventilgehäuse angelenkt ist und an seinem mittleren Teil einen Anschlag (21) für die Membran trägt und der mit seinem anderen Ende (22) einen Schlitz (23) in der Grundplatte (24) des Zeitschalters durchragt, und daß dieses Ende des Verstellhebels mit einer Klinkenanordnung (25, 27, 29) des Zeitschalters zusammenarbeitet, die unter der Einwirkung einer Feder (32) steht, die durch den Einschaltzeiger (9, 30) des Zeitschalters unter gleichzeitiger allmählicher Einrastung der Klinke (25) unter den Verstellhebel (20) gespannt und dann, im eingestellten Zeitpunkt wieder freigegeben wird, wodurch die nun zurückschnellende Klinke das Ende (22) des Verstellhebels mit sich reißt, der dabei mit seinem Anschlag das Ventil plötzlich aufstößt, während der Ausschaltzeiger (10, 35) des Zeitschalters zu einem gleichfalls eingestellten Zeitpunkt die Klinke außer Eingriff mit dem Verstellhebel bringt, wodurch der Ventilkörper unter der Kraft der Ventilfeder (18) auf seinen Sitz gedrückt wird.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinkenanordnung aus einem durch eine Feder (32) beaufschlagten, schwenkbar gelagerten Winkelhebel (27,29) besteht, dessen längerer Arm (29) in den Schwenkbereich des Einschaltzeigers (9, 30) ragt und an dessen kürzerem Arm (27) eine ebenfalls unter der Wirkung einer Feder (33) stehende Sperrklinke (25) schwenkbar gelagert ist, die durch das Verschwenken des Winkelhebels und die dadurch entstehende Verlagerung seiner Schwenkachse (26) mit dem Ventilstellhebel (20) in Eingriff kommt und diesen Hebel mitnimmt und dadurch das Ventil öffnet, wenn der Winkelhebel nach Freigabe durch den Einschaltzeiger durch die bei seinem Verschwenken gespannte Feder zurückgeschwenkt wird,, und daß ein weiterer, in den Schwenkbereich des Ausschaltzeigers (10, 35) ragender Hebel (34) vorgesehen ist, der die Sperrklinke entgegen der auf sie wirkenden Feder mit dem Ventilstellhebel außer Eingriff bringt, wenn er durch den Ausschaltzeiger verschwenkt wird.

3. Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem kurzen Arm (27) des Winkelhebels (27,29) außer der Sperrklinke (25), deren Feder (33) an dem langen Arm (29) des Winkelhebels befestigt ist, eine weitere Sperrklinke (41) gleichachsig daneben angeordnet ist, die unter der Wirkung einer Feder (42') steht, die an einem festen Punkt der Vorrichtung verankert ist, und einen Stift (42) aufweist, der hinter die erste Sperrklinke greift und verhindert, daß diese mit dem Ventilstellhebel (20) außer Eingriff kommt, wenn der lange Arm des Winkelhebels von dem Einschaltzeiger (9, 30) plötzlich freigegeben wird.

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrklinke (25) einen Arm (37) aufweist, der in den Schwenkbereich eines Zapfens (36) ragt, welcher an dem mit dem Ausschaltzeiger (10, 35) zusammenarbeitenden Hebel (34) angeordnet ist.

5. Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 4, gekennzeichnet durch eine von Hand drehbare Spindel (38), auf der zwei Finger (39, 40) sitzen, von denen der eine (39) zum willkürlichen Öffnen des Ventils den Ventilstellhebel (20) herunterdrückt und der andere bei entgegengesetzter Drehrichtung der Spindel zum willkürlichen Schließen des Ventils einen Arm (43) der Sperrklinke (25) hintergreift und ihn im Sinne des Ausklinkens der Sperrklinke verschwenkt.

6. Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Hebel und Klinken auf einer senkrecht zur Membran (5) am Ventilgehäuse (1) befestigten Grundplatte (24) gelagert sind, die einen Schlitz (23) aufweist, durch den der über die Membran hinweggeführte Ventilstellhebel (20) mit einer Nase (22) hindurchragt, die mit der Sperrklinke (25) zusammenarbeitet, und der die im Sinne des Schließens des Ventils (4) gerichtete Bewegung des Ventilstellhebels begrenzt.

7. Steuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Ventilstellhebel (20) und Membran (5) einstellbare Mittel (21) vorgesehen sind, durch die bei in der Begrenzungsstellung befindlichem Ventilstellhebel die Membran und damit der Ventilkörper (4) so eingestellt werden kann, daß der Ventilkörper (4) den Ventilsitz nicht berührt, so daß sich das Ventil nicht vollständig schließen kann.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 1483, 811416;
französische Patentschrift Nr. 667 890;
belgische Patentschrift Nr. 505 724.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 009 627/232 10.