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Einstellbares Ventil zur Dosierung flüssiger Medien in feininechanischen
Mengenreglem Die Erfindung betrifft ein einstellbares Ventil zur Dosierung flüssiger
Medien in feinmechanischen Mengenreglem mit einem verstellbaren, in einer Fassung
in Verstellrichtung geführt gelagerten Ventilsteuerteil und einem Durchflußkanal,
dessen Ab-
messungen quer zur Strömungsrichtung wesentlich kleiner als in
Strömungsrichtung sind und dessen Querschnitt durch Verstellen seiner Wandung über
seine ganze Länge varüerbar ist, wobei das Ventilsteuerteil absperrschieberartig
ausgebildet ist und mit seiner Schieberfläche beweglich in einem die Fassung durchsetzenden
Schlitz derart eingebracht ist, daß seine dem Schlitzgrund zugewandte Kante zusammen
mit dem Schlitzgrund den Durchflußkanal bildet.
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Die Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, für Heizölmengenregler
vom Schwimmer-Kammer-Typ, die beispielsweise an Haushaltsölheizungen zur Brennstoffdosierung
benutzt werden, ein fertigungstechnisch wenig aufwendiges und daher billig herstelfbares
Ventil der oben beschriebenen Art zu schaffen, mit dem eine sehr genaue Dosierung
kleiner und kleinster öhnengen in reproduzierbarer Weise möglich ist. Diese Heizölmengenregler
vom Schwimmer-Kammer-Typ bestehen bekanntlich aus einem in die Brennstoffleitung
einschaltbaren Gefäß, dem über ein schwimmergesteuertes Einlaßventil Brennstoff
in der Menge zugeführt ist, die der Entnahme aus dem Gefäß entspricht. Die Brennstoffentnahme
ist durch einstellbare Dosierventile dem jeweiligen Wärmebedarf an der Brennstelle
anpaßbar. Bei den in diesen Reglern benutzten Dosierventilen handelt es sich bisher
im allgemeinen um Schlitzschieberventile mit einem Steuerteil, das eine schlitzfönnige
öffnung aufweist, die gegen. eine Meßkante, die am Fassungsteil des Ventils angeordnet
ist, mit dem Steuerteil höhenverstellbar ist. Die Schlitzöffnungen dieser Ventile
sind trotz geringen Ventilvordrucks klein, da die Entnahmemengen ebenfalls extrem
klein sein können (z. B. 2 cm3/min). Es ergibt sich deshalb der Nachteil, daß sich
die Ventilöffnungen schnell mit Verunreinigungen zusetzen, was zur Rußbildung an
der Brennstelle führt. Daneben ist eine sehr gute Reproduzierbarkeit der Mengeneinstellung
erwünscht. Die Ventile bzw. deren Steuerteile müssen deshalb in exakten Führungen
angeordnet werden. Fassung und Steuerteil sind deshalb gedrehte Teile; dabei ist
die Verstopfungsgef ahr jedoch nicht vermieden.
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An Reglern der erwähnten Art werden deshalb bereits Ventile benutzt,
die einen Durchflußkanal wesentlicher Längsausdehnung aufweisen und deren Durchflußstrecken
, in ihrem Querschnitt variierbar sind. Viele dieser Ausbildungen lassen
bei sonst ungeänderten Verhältnissen größere Abflußquerschnitte im unteren Mengenbereich
zu, wodurch die Gefahr der Verstopfung gemindert wird. Außerdem weisen sie wegen
strömungstechnisch günstiger Verhältnisse Selbstreinigungseigenschaften auf.
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Ein bekanntes Ventil der eingangs erwähnten Bauart weist ein durch
das Ventilsteuerteil betätigbares Verschlußstück mit einem in den Durchflußquerschnitt
hineinragenden Ansatz auf, der zusammen mit der Gehäusewand unterhalb des Ansatzes
einen rechteckigen Durchflußkanal bildet. Das Verschlußstück ' ist mit zylindrischen
Außenflächen versehen und sowohl an zwei Flächen des Ansatzes als auch an seinen
Außenflächen geführt..
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Anordnungen dieser Art führen bei größeren Durchflußkanallängen zu
relativ sperrigen Ventilen, deren Einzelteile spanabhebend zu bearbeiten sind.
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Es sind schließlich schieberartig ausgebildete Ventile bekannt, bei
denen ein ebener Absperrschieber in einer seinen Abmessungen angepaßten Führung
quer zur Flußrichtung durch das Ventil in das das Ventil durchsetze nde Medium eingeführt
wird. Solche Anordnungen weisen Durchtrittskanäle von im allgemeinen in bezug auf
die Durchtrittsöffnung kurzer Länge auf, weshalb ihre Verwendung zur feinstufigen
Dosierung geringer Flüssigkeitsmengen nicht möglich. erscheint.
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Die Lösung der obengenannten Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch,
daß das Steuerteil quer zu seiner Verstellrichtung in der Fassung kippbeweglich
gelagert und durch Federkraft in Schlitzrichtung gegen eine seine Seitenbewegung
begrenzende Führung gedrückt ist. Bei einer solchen Ausbildung ist die erwähnte
Aufgabe mit Erfolg gelöst, ein einfach und
billig zu erstellendes
und doch sehr genau dosierendes Ventil insbesondere für den herausgestellten Zweck
zu schaffen.
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Im folgenden ist die Erfindung an Hand der F i g. 1
bis
5 der Zeichnung näher erläutert.
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F i g. 1 gibt einen schematischen Schnitt - durch einen
üblichen Heizmittelmengenregler vom Schwirnmer-Kammer-Typ mit dem Dosiefventil nach
der Erfindung wieder; F i g. 2 zeigt einen Schnitt durch das Ventil in Richtung
der Sch#ittlinie A-A; F i g. 3 zeigt das Ventil geschnitten in Richtung der
Linie B-B; F i g. 4 erläutert eine Modifikation des Ventils, während F i
g. 5 eine abweichende bauliche Gestaltung dieses Ventils erläutert.
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In F i g. 1.bezeichnet 1 ein in eine Brennstoffleitung
einschaltbares und durch den Deckel 2 abgeschlossenes Gefäß. Es steht über die Öffnung
3 mit der Brennstoffzuleitung und über die Öffnung 4 mit der Leitung, die
zur Brennstelle führt, in Verbindung. Der Zufluß des Brennstoffs in das Gefäß ist
über ein Einlaufregelventil, das mittels des Schwimmer 5,
der über einen um
das Lager 6 drehbar gelagerten Hebel 7 das Ventil steuert, so geregelt,
daß das Flüssigkeitsniveau im Gefäß unabhängig'von den über die Abflußöffnung 4
zur Brennstelle abfließenden Flüssigkeitsmengen konstant ist. Das abfließende Heizmittel
steht deshalb unter konstantem Vordruck. Seine Menge ist durch Drehung der Einstellhandhabe
10, die auf das Dosierventil einwirkt, einstellbar.
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Das Dosierventil besteht aus einem z. B. rechteckigen, aus Kunststoff
durch Spritzen gefertigten, nach oben offenen Gefäß 20, dessen Boden 21 am Boden
des Reglergefäßes 1 angeordnet ist.. Es weist in der Nähe des Brennstoffspiegels
eine unterhalb dieses Spiegels gelegene Öffnung 23 auf, über die das Heizöl
in das Innere des Gefäßes eintreten kann. Das Gefäßinnere ist durch eine aus Kunststoff
oder Metall gefertigte Einlage 24, die als Fassung eines Steuerteils 30 dient,
in zwei Teile geteilt. Diese Fassung 24 weist einen in der Zeichenebene der F i
g. 1 in Richtung der Reglergefäßlängsachse verlaufenden Schlitz auf, der
den linken Teil des Gefäßes 20 mit dem rechten Teil dieses Gefäßes verbindet.
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In dem Schlitz ist das als ebener Flachschieber ausgebildete Steuerteil
30 höhenbeweglich geführt. Das Steuerteil 30 steht unter der Kraftwirkung
einer Feder 31, die sich einerseits am Kopf 32 des Steuerteils und
andererseits an einem Ansatz 33 der Fassung 24 abstätzt. Durch die Feder
31 wird das Steuerteil 30, das dicht an den Wandungen des Fassungsschlitzes
anliegt, stets in Richtung auf die Handhabe 10 gedrückt, wodurch bei entsprechender
Einstellung der Handhabe an der unteren Kante 34 des Steuerteils 30 ein durch
diese Kante, den Boden 35 der Fassung 24 und die Wandungen des Schlitzgrundes
gebildeter Durchflußkanal 40 entsteht, dessen Durchtrittsquerschnitt durch Höhenverstellung
des Schiebers 30 stetig verändert werden kann. Die Einstellung erfolgt über
ein übliches Kurvenscheibengetriebe, das mittels einer Druckstange auf den Kopf
des Steuerteils 30 einwirkt.
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Das über die Öffnung 23 in das Gefäß eintretende Heizmittel
durchfließt den Durchflußkanal 40 und gelangt zu der Abflußöffnung 4. Diese ist
durch ein gesondertes Ventil 52 absperrbar. Der Verschlußkörper dieses
. Ventils 52 ist am Steuertei130-, mittels einer Dru#kstange unter
Zwischenschaltung einer Feder befestigt. Durch Schließen des Durchflußkanals 40
wird bei entsprechender Weiterbewegung der Einstellhandhabe 10 auch das Ventil
52 geschlossen, so daß weiteres Heizöl aus dem Gefäß 10 -nicht mehr
auszutreten vermag. Das Steuerteil 30 steht - wie bemerkt
- unter der Kraftwirkung der Feder 31,
die exzentrisch an den Schieber
angreift. Er ist deshalb bestrebt, gegen seine Verstellrichtung im Schlitz seiner
Führung zu kippen. Zur Begrenzung dieser Kippbewegung ist der Schieber an zwei gegeneinander
versetzten Punkten geführt. Die eine dieser Führungen ist an dem Ansatz
33 der Fassung 24 befestigt, während die andere 33' in der Nähe des
Anschlags 60, der die Höhenbewegung des Steuerteils durch Einstellung -einer
an der Fassung 24 befestigten Schraube justierbar begrenzt, angeordnet ist. Eine
solche Führung bewirkt in Verbindung mit der Feder 31, daß das Steuerteil
unsymmetrisch in dieFührungen gedrückt wird, wodurch die Reproduzierbarkeit der
Einstellung verbessert ist und besonders exakt gefertigte Paßführungen vermieden
werden.
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Das Steuerteil 30 ist ebenfalls aus Kunststoff gefertigt. Es
kann abweichend von der erläuterten ebenen Ausbildung auch halbkreisförmig oder
ähnlich gekrümmt sein, so daß seine geschlitzte Fassung eine entsprechende Krümmung
aufweisen muß. Das in F i g. 1 höhenverstellbar ausgebildete Steuerteil kann
auch seitenverstellbar gelagert werden, so daß das Heizöl in im wesentlichen senkrecht
verlaufender Richtung die Drosselstrecke 40 durchläuft.
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Zur Herbeiführung eines günstigen Selbstreinigungseffektes an der
Drosselstrecke 40 kann diese - wie in F i g. 4 angedeutet
- eine Querschnittsverengung aufweisen, so daß die Drosselstrecke 40 wenigstens
an einem ihrer beiden Enden eine größere Öffnung aufweist als in ihrem übrigen Verlauf.
Durch im
eine solche z. B. trichterförmige Gestaltung des Durchflußkanals
wird der Ablagerung von Schmutz-Leilchen vorgebeugt.
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F i g. 5 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel des Ventils.
Das Steuerteil 30 ist hier Teil eines einarmigen Hebels, der um den Lagerpunkt
50 drehbar gelagert ist und entgegen der Kraftwirkung einer Feder
51 verstellt werden kann. Hier dient die Kippbeweaung des Steuerteils in
seiner Fassung gleichzeitig als t2
Einstellbewegung für das Ventil, wobei
der Lagerpunkt 50 eine Seitenbewegung des Steuerteils im Fassungsschlitz
verhindert.