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Drosselvorrichtung, insbesondere schwimmerbetätigtes Ventil Die Erfindung
bezieht sich auf eine Drosselvorrichtung, insbesondere schwimmerbetätigtes Ventil,
mit wenigstens einem als federnder Streifen ausgebildeten Schließteil, der einerseits
ortsfest am Gehäuse, andererseits am Betätigungsglied gehalten und unter Spannung
gebogen, vorzugsweise U-förmig gebogen ist.
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Eine derartige Drosselvorrichtung findet insbesondere bei der ventilartigen
Steuerung von Abscheidevorrichtungen Verwendung, insbesondere bei solchen Abscheidevorrichtungen,
die Luft oder andere Gaseinschlüsse aus Flüssigkeiten entfernen sollen. Es ist aus
der USA: Patentschrift 3 021861 eine solche Betätigungsvorrichtung bekanntgeworden.
Bei dieser bekannten Vorrichtung dient als Betätigungsglied ein Schwimmer. Die unter
U-förmiger Biegung zwischen Kammerwandung und Schwimmer angeordneten Streifen legen
sich bei Auf- oder Abwärtsbewegungen des Schwimmers jeweils gegen die Öffnungen
in der Kammerwandung an oder entfernen sich von diesen Öffnungen, wobei also diese
Öffnungen ventilartig geöffnet oder geschlossen werden. Bei dieser bekannten Betätigungsvorrichtung
sind die biegsamen, federnden Streifen auf ihrer ganzen Länge gleichförmig, nämlich
mit gleicher Stärke und gleicher Breite ausgebildet und ferner an dem Schwimmer
auf Auflageflächen befestigt, die parallel zur Längsverschiebung des Schwimmers
verlaufen. Daraus ergibt sich, daß die von der Biegung der Streifen herrührende,
sich auf das Betätigungsglied auswirkende Rückstellkraft über den ganzen Bewegungsbereich
des Schwimmers und der Streifen gleich ist.
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Diese geschilderten selbsttätigen Drosselvorrichtungen sind sehr vielseitig
einsetzbar, insbesondere z. B. zur Trennung zweier sich nicht mischenden Flüssigkeiten
wie Erdölerzeugnisse und Wasser. Sie eignen sich daher insbesondere zur Steuerung
der Flüssigkeitszufuhr zu Geräten oder zu Rohrleitungen oder zur Steuerung des Füllens
von Zentrifugalpumpen bei der Inbetriebsetzung und für viele ähnliche Steuerungsaufgaben.
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Es ist ferner ein ähnliches, jedoch fremdbetätigtes Ventil bekannt,
bei dem als Schließteil ein biegsamer Streifen dient, der infolge Dampfdrucks gegen
eine Anzahl von Durchlaßöffnungen gepreßt wird und durch einen Rollvorgang von den
Durchlaßöffnungen mehr oder weniger abgezogen werden kann. Diesem bekannten Ventil
fehlt die federnde Wirkung der Verschlußstreifen der Vorrichtung der eingangs angegebenen
Art, so daß es nur bei einem in Schließrichtung wirkenden Druck des zu steuernden
Mediums brauchbar ist. Es ist also in seinem Anwendungsbereich stark beschränkt,
insbesondere für den eingangs geschilderten Anwendungsbereich nicht einsetzbar.
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Es hat sich nun bei den eingangs geschilderten bekannten Drosselvorrichtungen
als nachteilig erwiesen, daß die vor, der Biegung des Verschlußstreifens herrührende,
sich auf das Betätigungsorgan auswirkende Rückstellkraft und damit auch der von
dem Verschlußstreifen auf die zu steuernde Öffnung ausgeübte Anpreßdruck unabhängig
von dem Hub des Betätigungsgliedes ist. Die Folge dieser gleichbleibenden Rückstellkraft
ist es nämlich, daß die Schließgeschwindigkeit ebenfalls abhängig von der Bewegung
des Betätigungsgliedes ist. Beim Verschließen der Öffnung durch den Verschlußstreifen
ändern sich aber die jeweiligen Strömungs- und Druckverhältnisse. Bei der unveränderlichen
Rückstellkraft der bekannten Ventile ist es nicht möglich, die Schließbewegung diesen
veränderlichen Strömungs- und Druckverhältnissen an der zu verschließenden öffnung
anzupassen, so daß die Schließbewegung in vielen Anwendungsfällen stark gestört
werden kann. Es ist dies insbesondere dann der Fall, wenn während des Schließvorgangs
der gegen die Schließbewegung gerichtete Druck zunimmt, so daß die Schließbewegong
gehemmt
wird. Entsprechendes gilt natürlich auch für die umgekehrte Bewegung bei denn öffnungsvorgang
des Ventils. Ein weiterer Nachteil ergibt sich speziell bei der Anwendung in Trennvorrichtungen
der eingangs geschilderten Art, wobei dieser Nachteil jedoch auch bei anderen ähnlichen
Ventilen auftreten kann. Häufig werden mit der zu drosselnden bzw. zu steuernden
Flüssigkeit feste Partikeln mitgeführt. Bei einer allmählichen Schließbewegung des
Verschlußstreifens besteht die Gefahr, daß sich derartige Partikeln in dem sich
allmählich verengenden Spalt festsetzen und danach die einwandfreie weitere Schließbewegung
verhindern. Auch in vielen anderen Anwendungsfällen besteht bei den bekannten Ventilen
stets die Möglichkeit, daß bei der gleichförmigen Schließbewegung des Verschlußstreifens
die einwandfreie Funktion des Ventils durch Strömungs- und Druckverhältnisse und
durch andere Einflüsse gestört oder gar verhindert wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Drosselvorrichtung
der eingangs angegebenen Art die Möglichkeit zu schaffen, je nach dem Anwendungsfall
auf die Schließbewegung und die damit verbundenen Kräfte Einfluß zu nehmen, um die
durch besondere Strömungs- oder Druckverhältnisse oder durch andere Einflüsse hervorgerufenen
Störungen der Schließbewegung zu kompensieren bzw. die Schließbewegung dem jeweiligen
Anwendungsfall optimal anzupassen. Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht,
daß sich die von der Biegung des Verschlußstreifens herrührende, sich auf das Betätigungsglied
auswirkende Rückstellkraft mit dem Hub des Betätigungsgliedes ändert. Dadurch ist
es möglich, den Verlauf der Rückstellkraft und damit den Verlauf des Anpreßdrucks
des Verschlußstreifens gegenüber der zu steuernden Öffnung im jeweils gewünschten
Maß zu beeinflussen und damit die für den jeweiligen Anwendungsfall in Frage kommenden
Druck und Betriebsverhältnisse von vornherein zu beherrschen. Durch die Veränderlichkeit
der Rückstellkraft wird erreicht, daß z. B. über bestimmten Abschnitten des Hubes
des Betätigungsgliedes eine zusätzliche oder auch eine entgegengesetzte Kraftwirkung
auf die Verstellung des Betätigungsgliedes ausgeübt wird. Es kann daher auf das
Betätigungsglied eine Hilfskraft oder auch eine verzögernde Kraft zur Wirkung gebracht
werden, und es können die jeweiligen Wirkungsbereiche dieser Hilfskräfte je nach
der Veränderlichkeit der Rückstellkraft festgelegt werden. Entsprechend ist auch
die Schließbewegung und der erzielte Anpreßdruck gegenüber der zu steuernden Öffnung
vollständig beherrschbar. Durch die Erfindung wird somit der Vorteil erzielt, daß
für jeden Anwendungsfall ein ganz bestimmter Kraft-und damit auch Geschwindigkeitsverlauf
der Bewegung der Verschlußstreifen verwirklicht werden kann, so daß die eingangs
geschilderten Fehlerquellen von vornherein beseitigt bzw. berücksichtigt werden
können.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird die Veränderlichkeit
der Rückstellkraft auf einfache Weise dadurch erzielt, daß der federnde Streifen
auf dem Betätigungsglied abrollen kann und die Auflage auf dem Betätigungsglied
und/oder auf der Gehäusewand mit der zu steuernden Öffnung gegen die Vor, stellrichtung
des Betätigungsgliedes geneigt ist. Dabei ändert sich in weiterer Ausbildung dieser
Ausführungsform der Erfindung die Neigung der Auflageflächen am Betätigungsglied
und/oder an der Gehäusewand längs der Abrollstrecke. Je nach der Neigung und der
gegenseitigen Winkelstellung der jeweils geneigten Flächen ist es möglich, den Verlauf
der erzeugten Rückstellkraft über den Hub des Betätigungsgliedes in gewünschtem
Maß zu beeinflussen, so daß in den jeweiligen Abschnitten des Hubs des Betätigungsgliedes
unterschiedliche Kräfte auf das Betätigungsglied ausgeübt werden und damit unterschiedliche
Anpreßdrücke oder unterschiedliche Schließgeschwindigkeiten erzielt werden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die jeweilige
Auflagefläche für den Streifen im Bereich der Mündungen der zu steuernden öffnung
gewölbt, so daß in bestimmten Bereichen der Bewegungsbahn des Streifens plötzliche
Änderungen der auf das Betätigungsglied ausgeübten Rückstellkraft auftreten. Auf
diese Weise können schnapperarti-e oder kniehebelartige Wirkungen mit dem Streifen
erzeugt werden, die plötzliche Kraft- und Geschwindigkeitsänderungen zur Folge haben,
was insbesondere bei Abscheidevorrichtungen für die Trennung von Gaseinschlüssen
in Flüssigkeiten von besonderem Vorteil ist, wie später noch beschrieben werden
wird.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung kann die Veränderlichkeit der
Rückstellkraft für das Betätigungsglied auf einfache Weise dadurch erreicht werden,
daß der Streifen auf verschiedenen Abschnitten seiner freien Länge unterschiedliche
Biegesteifigkeit aufweist.
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Für ein gemäß der Erfindung ausgebildetes schwimmerbetätigtes Ventil
ist die Anwendung als Abscheiden besonders vorteilhaft,wobei dann in weiterer Ausbildung
der Erfindung die federnden Streifen innerhalb der abzuscheidenden Flüssigkeit angeordnet
werden. In diesem Anwendungsfall sind zweckmäßig mehrere Streifen und zugehörige
Auslaßöffnungen einander diametral gegenüberliegend in einer Kammer angeordnet.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
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F i g. 1 ist eine Ansicht eines Luftabscheiders gemäß der Erfindung;
F i g. 2 ist ein Längsschnitt nach der Linie 2-2 in Fig.1; F i g. 3 ist ein Querschnitt
durch den Luftabscheider nach der Linie 3-3 in F i g. 2; F i g. 4 ist ein Längsschnitt
durch den unteren Teil eines Ausführungsbeispiels einer Flüssigkeitstrenneinrichtung;
F i g. 5 A bis 5 F sind schematische Darstellungen von Luftabscheidern zur Erläuterung
weiterer Ausführungsbeispiele der Erfindung; F i g. 6 A bis 6 F sind schematische
Darstellungen von weiteren Ausführungsbeispielen an Luftabscheidern; Fig.7A bis
7F sind verschiedene Ausführungsformen von federnden Streifen mit unterschiedlicher
Breite; F i g. $ A bis 8 F sind verschiedene Ausführungsformen von federnden Streifen
mit unterschiedlicher Dicke; F i g. 9 A bis 9 F sind Ausführungsformen von federnden
Streifen, in denen sich Öffnungen mit unterschiedlichem Abstand befinden, und F
i g.10 A bis 10F sind federnde Streifen mit Löchern unterschiedlicher Größe.
Vorerst
sei das Ausführungsbeispiel gemäß den F i g. 1 bis 3 beschrieben, in denen ein L-uftabscheider
20 dargestellt ist. Dieser weist ein Gehäuse 21 mit einem Sockel22 auf, der seinerseits
auf einem Flansch 23 eines Tanks 24 od. dgl. von üblicher Konstruktion befestigt
ist. Die Befestigung des Ge= häuses 21 erfolgt durch Schrauben 25.
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Der Tank 24 steht mit dem Luftabscheider 20 über Öffnungen 30 in Verbindung.
Eine dieser Öffnungen ist in F i g. 2 dargestellt, und zwar in der Platte 31, die
im Unterteil des Gehäuses 21 durch einen Bolzen 74 befestigt ist. Dieser Bolzen
74 ist im Gehäuseoberteil eingeschraubt, und die Platte 31 wird an ihrem unteren
Ende durch eine Gewindemutter 33 an diesem Bolzen starr befestigt. Der untere Teil
des Gehäuses ist angenähert kreisringförmig und geht im oberen Teil in eine rechteckige
Querschnittsform über. Der untere Gehäuseteil bildet in seinem Inne= reis eine Schwimmerkammer
35. Diese Kammer 35 steht über die Öffnungen 30 in kommunizierender Verbindung mit
dem Tank 23. Das Innere des oberen Gehäuseteiles ist als Ventilkammer ausgebildet.
In diesem Gehäuseteil sind an zwei sich gegenüberliegenden Seitenwänden Öffnungen
39a, 39b vor-
handen, welche durch Deckel 40a, 40b abgeschlossen sind.
In diesen Deckeln 40 a, 40 b befinden sich Gewindeöffnungen 42a, 42b, in
die auf der einen Seite ein Rohrstück 43 a eingeschraubt und auf der anderen Seite
ein Verschlußpfropfen eingesetzt ist, der jedoch gegen ein ähnliches Rohrstück ausgewechselt
werden kann.
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Zwischen diesen Deckeln und dem Gehäuse befinden sich Zwischenlagen
45a, 45b, in denen vertikal verlaufende, längliche Öffnungen 46a, 46b vorhanden
sind. Auf der Deckelinnenseite ergibt sich je eine durch diese Zwischenlage begrenzte
Kammer 47a, 47b, die je über die Öffnungen 46a, 46b mit der Sehwimmerlfammer 35
in der Öffnungslage in Verbindung steht.
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Auf der Innenseite der Zwischenlage 45a liegt eine Dichtungsscheibe
60a, in welcher sich eine Öffnung 61 a befindet, deren Form mit der Öffnung
46 a übereinstimmt. Eine ähnliche Dichtungsscheibe 60b befindet sich über der Zwischenlage
45b. Diese Dichtungsscheiben 60 a, 60 b sind zwischen dem Gehäuse
und den Zwischenlagen eingeklemmt oder angeklebt, so daß sie sich gegenüber den
Zwischenlagen nicht verschieben können. Zwischen den Deckeln 40 a, 40 b und den
Zwischenlagen 45a, 45b liegen zum flüssig= keitsdichten Abschluß ebenfalls
Dichtungen 62a. 62b. Als Dichtungsmaterial hat sich synthetischer Gummi, beispielsweise
Neopreis, als zweckmäßig erwiesen.
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Die Kammern 47a, 47b sind durch zwei Durchgangsöffnungen 48 im oberen
Teil des Gehäuses 21 untereinander verbunden. Wenn somit die rechts liegende Kammer
47 b gegenüber der Umgebungsluft durch den Verschlußpfropfen 49 abgeschlossen ist,
ist sie immer noch über die beiden Durchgänge 48 mit der linken Kammer 47a verbunden.
Diese Durchgänge 48 gleichen somit den in den Kammern 47a, 47b herrschenden Druck
aus. Die Dichtungsscheiben 60 a, 60 b sowie die Zwischenlagen
45 a, 45 b sind mit übereinstimmenden Öffnungen 148, 149 versehen, welche
je in übereinstimmender Lage mit den Durchgängen 48 sind, so daß eine kommunizierende
Verbindung zwischen den Kammern 47a, 47b verbunden ist. Wenn sieh der Abscheidet
in der Öffnungslage befindet, steht somit die Schwimmerkammer 35 mit dem Rohr 43
nicht nur über die links liegende Öffnung 46a, sondern auch über die rechts liegende
Öffnung 46 b in Verbindung.
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Soll der Abscheidet beidseitig unabhängig voneinander funktionieren,
um Luft oder Gas aus dem Innern des Luftabscheiders nach verschiedenen Orten abzuführen,
wird der Verschlußpropfen 49 durch eine Rohrleitung ersetzt, die in die Gewindeöffnung
42b eingeschraubt wird. In diesem Fall ist keine der Öffnung 145 entsprechende Öffnung
und keine Verbindung zwischen den Kammern 47 a und 47 b mehr vorhanden.
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Die Öffnungen 46a, 46b sowie auch die Öffnungen
61a, 61b sind durch einen Schließteil in Form jeweils eines federnden Streifens
51a, 51b verschließbar, die untereinander gleich ausgebildet sind, so daß
im folgenden jeweils nur einer der Streifen behandelt wird. Dieser Verschlußstreifen51a
oder 51b weist die Form eines länglichen, flexiblen Bandes mit parallelen
Seitenkanten auf, das im unbelasteten Zustand flach ist. Dieser Streifen wird vorzugsweise
aus einem solchen Metall hergestellt, das von den xnit ihm in Berührung kommenden
Flüssigkeiten nicht angegriffen wird. Die Verschlußstreifen sind flexibel und federnd,
z. B. als Stahlfeder ausgebildet, vorzugsweise aus einer Legierung mit der Markenbezeichnung
nElgilöy«. Die Verschlußstreifen 51 a, 51 b
sind so breit, daß sie
die Öffnungen 46a, 46b vollständig überdecken, wenn sich der Abscheidet in der geschlossenen
Lage befindet, ihre Länge ist so groß, daß sie in der nachfolgend beschriebenen
Weise gebogen und montiert werden können.
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Der Verschlußstreifen 51 a wird am Gehäuse mit einer Schraube 63 auf
einem Vorsprung 64 starr befestigt, und zwar an einer Stelle, die unterhalb der
Öffnung 46a liegt, wobei die eine Seite dieses Verschlußstreifens auf der Innenseite
der Dichturlgsscheibe 60 a zur Anlage kön=t, wie dies in F 1 g. 2 dargestellt
ist, Der Vorsprung 64 weist eine leicht nach außen geneigte Auflagefläche auf, so
daß der an ihm befestigte U-förmig gebogene Streifen eine ähn= liehe Neigung einnimmt,
wodurch sichergestellt ist, daß der Streifen jederzeit gegen die Dichtungsscheiben
60a anliegt.
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Das andere Ende des Verschlußstreifens 51a ist an einem Anschlagstück
70 befestigt, däß eine geradlinige, flache Auflagefläche 70 a für
dieses Streifenende aufweist. Die Auflagefläche ist zur Längsachse des Gehäuses
leicht geneigt und kann mit unterschiedlichen Neigungen und Formeis versehen sein,
wie nachfolgend noch beschrieben wird. Das Anschlagstück 70 ist mit einem Führungsteil
71 verbufiden, der seinerseits an einem Schwimmer 72 befestigt ist. Das Anschlagstück
70 dient nicht nur zur Begrenzung der Aufwärtsbewegung des Schwimmers 72, sondern
ebenfalls zur Lageverstellung der Versehlußstreifen 51 a, 51 b. Somit liegen
die Verschlußstreifen jeweils auf einander gegenüberliegenden Auflageflächen 70a,
70b einerseits und an den Dichtungsscheiben 60a, 60b andererseits auf. Da der Schwimmer
100 dazu dient, die Verschlußstreifen zu verstellen, könnte er auch als Betätigungsorgan
bezeichnet werden.
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Der Führungsteil 71 erstreckt sich durch den Schwimmer hindurch
und ist am oberen Ende mit dem Anschlußstück 70 durch eitle Schraube 80 a befestigt,
außerdem die Enden der Verschleißstreifen 51
mit dem Anschlußstück
70 verbindet, gemäß F i g. 2. Ein Klammerstück 82 a dient für die Sicherung
und Befestigung des Verschlußstreifens 51a auf dem Verschlußstück 60. Das
Führungsstück 71 ist hohl ausgebildet und wird vom Bolzen 74 durchdrungen, der starr
mit der Platte 31 verbunden ist. Das Führungsstück 71 führt also den Schwimmer 72
bei seinen vertikalen Bewegungen innerhalb der Schwimmerkammer.
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Der Verschlußstreifen 51a ist so gebogen, daß er in der unteren
Lage des Schwimmers die Öffnung 46a freigibt und sie in der oberen Lage des Schwimmers
verschließt. Der Verschlußstreifen 51a übt somit gleiche, aber entgegengesetzt
gerichtete Kräfte einerseits auf die Dichtungsscheibe 60a und andererseits auf die
Auflagefläche 70a aus. Bei der Bewegung des Schwimmers jedoch ändern sich die Kräfte
an diesem Verschlußstreifen 51a und als Folge davon auch die in diesem Streifen
aufgespeicherte Energie.
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Die Innenwand der Zwischenlagen 45 a, 45 b und somit auch die
Fläche der Dichtungsscheiben 60a, 60b sind bezüglich einer durch das Gehäuse gehenden
Längsachse symmetrisch ausgebildet, so daß also die auf diese Dichtungsscheiben
ausgeübten Kräfte, welche von den Verschlußstreifen herrühren, entgegengesetzt gleich
sind. Auch die auf das Anschlagstück 70 und somit die auf den Schwimmer 72 ausgeübten
Kräfte sind auf beiden Seiten gleich groß, so daß der Schwimmer durch die beiden
Verschlußstreifen 51a, 51b nicht einseitig belastet wird.
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Die beiden federnden Verschlußstreifen 51 a, 51 b
liegen
infolge ihres gebogenen Zustandes unter Spannung gegen die Dichtungsscheiben 60
a, 60 b an, und zwar über den ganzen Bereich der Bewegung des Schwimmers.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, liegen die beiden Verschlußstreifen 51 a,
51 b in der untersten Lage des Schwimmers, die in F i g. 2 in vollen Linien dargestellt
ist, in einem Bereich unterhalb der Öffnungen 46 a, 46 b gegen die Dichtungsscheibe
60 a, 60 b an. Wenn sich jedoch der Schwimmer 72 aufwärts bewegt und
die in F i g. 2 in unterbrochenen Linien dargestellte obere Lage einnimmt, nehmen
auch die Verschlußstreifen 51 a, 51 b die in F i g. 2 in unterbrochenen Linien dargestellte
Lage ein, in der sie die öffunngen 46a, 46b verschließen. Der Schließdruck ist somit
abhängig von dem durch die Federkraft der Verschlußstreifen 51a, 51b ausgeübten
Druck.
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Im Betrieb dieses Luftabscheiders ist der Tank 24 mit einer in der
Zeichnung nicht dargestellten Flüssigkeitsleitung versehen, aus der die Luft abgeschieden
werden soll. Angenommen, die Luft sei entfernt worden und Flüssigkeit befindet sich
im Luftabscheider 20 auf einem Niveau, das den Schwimmer in seine oberste Lage bringt,
dann befinden sich die Verschlußstreifen 51 a, 51 b in der Schließlage bezüglich
der Öffnungen 61a, 61b, so daß also keine Flüssigkeit abfließen kann. Der Verschlußstreifen
liegt dabei oben und unten über eine größere Länge gegen die Dichtungsscheibe an,
als der Höhe der Öffnung 46a entspricht. Diese Verschlußstreifen 51a,
51 b schließen somit die Öffnung ab, unabhängig davon, ob das Gas oder die
Flüssigkeit in der Schwimmerkammer unter Druck steht oder nicht.
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Wenn nun Luft oder andere Gase in das Innere der Schwimmerkammer 35
gelangen, und zwar von einer Flüssigkeitsleitung her, wird die Flüssigkeit durch
diese Luft in der Schwimmerkammer verdrängt und bewirkt, daß das Flüssigkeitsniveau
absinkt. Als Folge davon sinkt auch der Schwimmer und gibt somit nach und nach die
Öffnung 46 a und 46 b frei.
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Aus dem Druckunterschied zwischen beiden Seiten jedes Verschlußstreifens,
der auf denjenigen Teil der Fläche jedes dieses Streifens ausgeübt wird, der über
den entsprechenden Öffnungen liegt und bestrebt ist, jeden der Streifen gegen die
Öffnungen zu drücken und diese zu verschließen, entsteht eine geringe Kraft. Diese
ist jedoch sehr klein und verhältnismäßig unwirksam als Gegenkraft zum Öffnen. Jeder
der Verschlußstreifen wird progressiv von den Verschlußplatten weggedrückt, und
zwar als Folge der Federkraft des Verschlußstreifens und seiner gebogenen Form.
Auf diese Weise wird die Öffnung nach und nach freigegeben, und der Druck, welcher
der öffnungsbewegung entgegengesetzt ist, ist extrem klein.
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Die Stützflächen der Verschlußstreifen sind somit so ausgebildet,
daß diese in jeder Lage des Schwimmers je eine etwa U-förmig gebogene Form aufweisen.
Der am stärksten gebogene Teil der Verschlußstreifen 51a, 51b verschiebt
sich dabei entlang der Streifenlänge, wenn sich der Schwimmer hebt oder senkt. Als
Folge der zueinander geneigten Auflagefläche 70a, 70b des Anschlußstückes 70 wird
der Biegeradius des Streifen-Bogenteiles kleiner, wenn sich der Schwimmer in seiner
unteren Lage befindet. Somit üben die Verschlußstreifen eine aufwärts gerichtete
Kraft in der Bewegungsrichtung des Schwimmers auf den Halter bzw. den Schwimmer
aus, die progressiv zunimmt, wenn der Schwimmer sich nach abwärts bewegt, als Folge
des abnehmenden Radius am Bogenteil der Streifen. Die Wirkung ist also ähnlich,
wie wenn dem Schwimmer Gewichte angefügt würden, wenn dieser sich abwärts bewegt,
oder umgekehrt, solche abgenommen würden, wenn sich der Schwimmer aufwärts bewegt.
Diese Kräfte sind abhängig von der Neigung der Verschlußstreifen an ihrer Auflagefläche
gegenüber der Bewegungsachse, und sie können durch Verstellung dieser Neigung in
bestimmten Grenzen verändert werden.
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Sobald die Öffnungen 46a, 46b durch die beschriebene Öffnungsbewegung
der Verschlußstreifen 51a,
51 b freigegeben sind, gelangt Luft oder ein anderes
Medium in die Schwimmerkammer 35 oberhalb des Flüssigkeitsniveaus in diesem System,
die normalerweise unter Druck steht, so daß die Luft durch die Öffnungen 46 a, 46
b und das Rohrstück 43 a gedrückt und abgeführt wird. Sollte das Flüssigkeitsniveau
in der Schwimmerkammer stark abfallen, wird die Abwärtsbewegung des Schwimmers durch
die Platte 31 begrenzt.
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Wenn so viel Luft oder ein anderes Gas abgeführt wurde, daß das Flüssigkeitsniveau
so weit ansteigt, daß der Schwimmer 72 gehoben wird, werden die Öffnungen 46a, 46b
wieder geschlossen. Die in den Verschlußstreifen 51 a, 51 b gespeicherte
Kraft wird während der Aufwärtsbewegung des Schwimmers abgegeben.
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Diese Einrichtung ist geeignet zum Trennen von Flüssigkeiten, beispielsweise
Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte oder solche mit unterschiedlichem spezifischem
Gewicht, beispielsweise zur Trennung von Erdölprodukten und Wasser. Diese Trennung
wird so bewirkt, daß die Mischflüssigkeit in einen Behälter geführt wird, wobei
der schwerere Anteil der beiden Flüssigkeiten auf den Boden absinkt und
dann
abgelassen werden kann, während der leichtere Anteil aufsteigt. Die Trennung dieser
Flüssigkeiten wird gesteuert, indem der Abfluß der schwereren Flüssigkeit durch
Schwimmerorgane gesteuert wird, so daß der Abfluß nur so lange geöffnet bleibt,
als sich entsprechend schwerere Flüssigkeit im Behälter befindet, so daß also das
Ventil geschlossen wird, bevor leichtere Flüssigkeit abfließen kann. Diese Flüssigkeitstrenneinrichtungen
arbeiten in ähnlicher Weise wie die Luftabscheider, lediglich mit dem Unterschied,
daß an Stelle von Flüssigkeiten und gasförmigen Medien-Flüssigkeiten unterschiedlicher
Eigenschaften zum Einsatz kommen.
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In einer typischen Flüssigkeitstrennvorrichtung befindet sich die
Ventilkammer unterhalb des Schwimmers, so daß also die Verschlußstreifen mit ihren
Enden nach oben gebogen sind. Eine solche Anordnung stellt also eine geringfügig
abgeänderte Umkehrung des an Hand F i g. 1 bis 3 dargestellten Luftabscheiders dar.
Es ist leicht zu erkennen, daß also die Verschlußstreifen mit den gleichen Vorteilen
sowohl oberhalb als auch unterhalb des Schwimmers in jeweils umgekehrter Lage angeordnet
sein können.
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In F i g. 4 ist eine weitere Ausführungsform einer Flüssigkeitstrennvorrichtung
dargestellt, insbesondere zum Abscheiden von Wasser in Erdölprodukten (Petroleum).
In solchen Flüssigkeiten können sich Fremdkörper befinden, welche die freie Funktion
dieser Vorrichtung beeinträchtigen können. Wenn sich solche Fremdkörper im verengten
Teil zwischen den Verschlußstreifen und der Dichtungsscheibe festsetzen, entstehen
beim Verschließen der Öffnung Undichtigkeiten, wodurch ein vollständiger Abschluß
der Öffnung verhindert wird, selbst wenn sich der Verschlußstreifen in der Schließlage
befindet.
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Um zu verhüten, daß solche Fremdkörper in diesen Spalt mitgerissen
werden, bewirkt die in F i g. 4 dargestellte besondere Form der Zwischenplatte.
401a, 401b, daß sich der Schwimmer rasch bewegt, um von einer vollen
Öffnungslage in eine volle Schließlage zu gelangen. Dies wird im wesentlichen durch
eine Schnappbewegung der Verschlußstreifen über deren Totpunkt hinaus bewirkt, so
daß also eine rasche öffnungs- und Schließbewegung bei diesen Verschlußstreifen
entsteht, ähnlich wie dies beispielsweise bei elektrischen Kleinstschaltern bekannt
ist.
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Die Zwischenplatte 401a, 401b weist in ihrem mittleren
Teil eine Erhöhung auf, so daß also eine konvexe Krümmung auf der Seite der Verschlußstreifen
gebildet wird. Die metallischen Verschlußstreifen 410 a, 410 b sind
ähnlich ausgebildet wie die Verschlußstreifen 51a, 51b und sind am Gehäuse
411 über den Anschlagteil 403 befestigt. Diese Verschlußstreifen sind genügend flexibel,
um der Form der Zwischenstücke gut zu folgen, namentlich dem konvexen Teil 407a,
407b. Wenn sich der Schwimmer in seiner untersten Lage (F i g. 4) befindet,
ist die Neigung der Wände 401a, 401b gegeneinander gerichtet, wobei
sich der geschlossene Winkel nach unten öffnet. Dies trifft für denjenigen Teil
dieser Wände zu, welcher unterhalb der Mittellinie der Flächen 408a, 408b
liegt. Wenn das Niveau der schwereren Flüssigkeit in der Schwimmerkammer steigt,
hebt sich auch der Schwimmer, und die Streifen rücken von der Fläche, gegen welche
sie im Schließzustand anliegen, ab, wobei sie in Kontakt mit den Anschlagflächen
403 kommen. Die weitere Aufwärtsbewegung des Schwimmers bewirkt, daß der Krümmungsradius
des Verschlußstreifens sich progressiv verkleinert, und nach überwindung einer Totpunktlage
entsteht eine rasche Öffnungsbewegung.
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In der oberen Lage des Schwimmers üben die Verschlußstreifen als Folge
der Neigung der Wände 401a, 401b eine nach aufwärts gerichtete Kraft
auf den Schwimmer aus. Die Neigung dieser Wände oberhalb der Achse, die durch die
Mitte der Öffnungen 408 a, 408 b geht, ist so gerichtet, daß sich
der eingeschlossene Winkel nach oben öffnet. In dieser Öffnungslage kann somit Flüssigkeit
frei durch die öffnungen 408 a, 408 b fließen, wodurch etwaige in
der Flüssigkeit enthaltene Fremdkörper durchfließen können und mitgerissen werden.
Bei der Abwärtsbewegung des Schwimmers erfolgt der Vorgang in umgekehrter Weise,
wobei die Schließbewegung vorerst verzögert wird. Der Vorteil dieser Ausführung
besteht darin, daß keine sich über längere Zeit erstreckende, verengte Durchflußzone
gebildet wird, in der sich etwaige Fremdkörper festsetzen können.
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Außer der Trennung von zwei Flüssigkeiten mit unterschiedlichem spezifischem
Gewicht lassen sich solche Einrichtungen auch zum Trennen eines Gases von einer
Flüssigkeit oder zum Trennen zweier Flüssigkeiten verwenden. Die Ausführungsform
gemäß den F i g. 1 bis 3 und die Ausführungsform im Zusammenhang mit der Verwendung
als Luftabscheider sollen ebenso Gültigkeit haben zum Trennen zweier Flüssigkeiten.
Umgekehrt kann die Ausführungsform nach F i g. 4 nicht nur zum Trennen zweier Flüssigkeiten,
sondern auch zum Abscheiden eines Gases aus einer Flüssigkeit verwendet werden.
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Verschiedene Ausführungsformen der Verschlußstreifen sind in den F
i g. 5 A bis 5 F dargestellt, die vorzugsweise in der Ausführungsform gemäß den
F i g.1 bis 3 Anwendung finden können. In den F i g. 5 B bis 5 F sind die Anschlagflächen
für die Verschlußstreifen unterschiedlich geformt, um verschieden große axiale Kräfte
beim Öffnungs- und Schließvorgang auf den Schwimmer auszuüben. In F i g. 5 A ist
schematisch eine Ausführungsform dargestellt, die der in F i g. 1 bis 3 entspricht.
Das Anschlagstück 70, das mit dem Schwimmer 72 zusammenwirkt, hat Auflageflächen
70a, 70b, die zueinander geneigt sind, wobei sich der eingeschlossene Winkel
nach oben öffnet. Die Verschlußstreifen 51a, 51b üben eine aufwärts gerichtete Kraft
auf den Schwimmer in allen Lagen aus. Die Zwischenlagen 45a, 45b haben vertikale,
parallele Wände und sind mit den Öffnungen 46a, 46b ausgerüstet, wie dies
im Zusammenhang in den F i g. 1 bis 3 bereits erwähnt wurde. Diese Ausführungsform
wird dann verwendet, wenn gewünscht wird, daß die wirksame Masse des Schwimmers
klein ist, so daß nur ein kleiner oder überhaupt kein Verzögerungseffekt bei der
Schließung der Öffnung entsteht, hingegen eine größere wirksame Masse beim Öffnen
verfügbar ist.
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In Fig.5B ist ein Luftabscheider dargestellt, bei welchem das Anschlagstück
170 mit Fäden ausgebildet ist, dessen eingeschlossener Winkel sich jedoch nach abwärts
öffnet. Dies bewirkt, daß in allen Lagen durch die Verschlußstreifen eine abwärts
gerichtete Kraft auf den Schwimmer ausgeübt wird. Dies hat die Wirkung, wie wenn
zusätzliche Gewichte auf dem Schwimmer lasten würden. Diese Konstruktion wird dann
verwendet, wenn gewünscht wird, daß sich die Öffnungen schnell und mit geringer
Verzögerung öffnen, daß sich ferner die effektiv wirksame Kraft in
der
oberen Lage dem Wert Null nähert und eine größere Kraft für den Schließvorgang zur
Verfügung steht. Diese Konstruktion wird dann verwendet, wenn eine Gewichtsbelastung
des Schwimmers vermieden werde=t soll.
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Gemäß F i g. 5 C ist das Anschlagstück 270 mit unteren Flächen 270c
und mit oberen Flächen 270d
ausgerüstet, die zueinander geknickt verlaufen.
Der von diesen Flächen 270c eingeschlossene Winkel öffnet sich nach oben, wogegen
der von den Flächen 270d eingeschlossene Winkel sich nach unten öffnet. Bei
dieser Konstruktion wird eine abwärts gerichtete Kraft auf den Schwimmer ausgeübt,
wenn sich dieser in seiner unteren Lage befindet, wie dies in F i g. 5 C dargestellt
ist. Umgekehrt, wenn sich der Schwimmer aufwärts nahe seiner oberen Lage bewegt,
in welcher die Verschlußstreifen sich von den Flächen 270 d
abheben und nur
noch auf den Flächen 270c an-1_:el-en, üben diese Verschlußstreifen eine nach abwärts
gerichtete Kraft aus. Wenn sich somit der Schwimmer aufwärts bewegt, und zwar von
der unteren Lage ausgehend, wird vorerst die Aufwärtsbewegung verzögert, bis sich
die Verschlußstreifen von den Anschlußflächen 270 d abgehoben haben. Hierauf
entsteht eine umgekehrte Situation, und die Kraft, welche aus dem Schwimmer ausgeübt
wird, bewirkt, daß eine rasche Aufwärtsbewegung des Schwimmers entsteht, mit der
Folge, daß die Öffnung 46n., 46b rasch geschlossen werden. Diese Konstruktion wird
dann verwendet, wenn das Ventil entweder in einer minimalen Zeit geöffnet oder geschlossen
werden soll, beispielsweise dann, wenn es gilt, eine verengte Durchflußzone zu vermeiden.
Dieses schnelle Schalten des Ventils erlaubt es, das Ventil beim Herannahen des
Schließkriteriums vergleichsweise lange offenzuhalten und dann rasch zu schließen.
Dies ist namentlich von Bedeutung, wenn das Flüssigkeitsniveau abfällt.
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Bei der Konstruktion gemäß F i g. 5 D tritt, verglichen mit der Konstruktion
nach F i g. 5 C, der umge.ehrte Effekt ein. Bei der Ausbildung nach F i g. 5 D ist
der Halter 370 so ausgebildet, daß die Auflagefläche 370c, 3709. zueinander
einen Knick bilden, wobei die engste Stelle der links und rechts liegenden Auflageflächen
am Halter in seinem mittleren Bereich liegt. Die beiden Flächen 370 c bilden zueinander
einen spitzen Winkel, der sich nach unten öffnet, die beiden Flächen 370 d bilden
dagegen einen spitzen Winkel, der sich nach oben öffnet. Dies hat zur Folge, daß
eine aufwärts gerichtete Kraft wirksam wird, wenn der Schwimmer sich in seiner untersten
Bewegungslage befindet und ferner eine abwärts gerichtete Kraft, wenn sich der Schwimmer
in seiner obere? Bewegungslage befindet, mit anderen Worten, diese Ausbildung hat
einen Effekt, wie wenn dem Schwimmer im oberen Teil zusätzliche Gewichte an-efügt
und im unteren Teil Gewichte weggenommen würden. Als Folge des knickartigen Wechsels
der Richtungen der Auflageflächen entsteht bei der Bewegung ebenfalls ein rascher
Kraftwechsel bei den Verschlußstreifen bzw. an dem mit ihnen verbundenen Halter.
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In gewissen Anwendungsfällen ist es wünschbar, daß die Verschlußstreifen
in einer bestimmten Bewegungslage weder eine aufwärts noch eine abwärts gerichtete
Kraft auf den Schwimmer ausüben. In F i g. 5 E ist eine derartige Konstruktion gezeigt,
bei welcher der Halter 470 in seinem unteren Teil mit den Auflageflächen 470c parallel
zur Bewegungsachse verläuft. Der obere Halterteil mit den Auflageflächen 470d ist
dagegen zur Bewegungsachse geneiat, und diese beiden Flächen 470d bilden
zusammen einen spitzen Winkel, der sich nach oben öffnet. Wenn sich der Schwimmer
in seine. unteren B°-wegungslage befindet, wird eine aufwärts gerichtete Xraft wirksam.
Wenn er sich jedoch genügend weit aufwärts bewegt hat, wird keine Kraft mehr in
Axialrichtun- ausgeübt. Diese Einrichtung wird dann verwendet, wenn gewünscht wird,
daß eine rasche Anfangsschließbewegung erfolgt, der sich eine langsamere, gänzliche
Schließbewegung anschließt. beispielsweise dann, wenn sich Flüssigkeit in einem
Luftabscheider unter hohem Druck befindet und das volle Schwimmergewicht notwendig
wird, um das Ventil zu öiffren. And:erersäits. wenn sich de-Schwimmer in seiner
untersten Lage befindet, spricht er sehr rasch auf eine Erhöhung des Flüssigkeitsniveaus
in der Kammer an.
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Die Konstruktion gemäß F i g. 5 F ist die Umkehrung von F i g. 5 E.
Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 5 F ist der Halter 570 mit unteren Auflageflächen
570c versehen, die zur Bewegupgsacrse Geneigt sind, und zwar derart, daß beide Flächen
570c einen spitzen Winkel miteinander einschlieaen, der sich nach unten öffnet.
Die oberen Auflageflächen 570d verlaufen zueinander und zur Bewegungsachse
parallel. Dies bewirkt, daß sich der Schwimmer im unteren Bereich proportional zur
Niveauänderung bewegt, dagegen die Ventilöffnung rasch freigegeben wird, wenn das
Flüssigkeitsniveau in der oberen Bewegungslage d°s Schwimmers abfällt.
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Die F i g. 6 A bis 6 F zeigen Ausführungsformen, welche analog zu
denjenigen der F i g. 5 A bis 5 F sind. Statt daß jedoch die Auflageflächen der
Verschlußstreifen im Bereich des Halters geneigt sind, sind diese Auflageflächen
hier parallel dagegen und die Auflageflächen an den äuferen Versclilußstreifenenden
geneigt. In F i g. 6 A bilden die Wände 145 a, 14.5b zueinander einen spitzen Winkel,
der sich nach oben öffnet. Die Wirkung ist dabei die gleiche, wie bei der Ausführungsform
gemäß Fi g. 5A. In der Ausführungsform gemäß F i g. 6 B sind die Wände 245a, 245b
in der umgekehrten Richtung geneigt, d. h., die Wände bilden einen Winkel, der sich
nach unten öffnet. Die Ausführungsform gemäß F i g. 6C mit den Wänden
345 a, 345 b weist etwa in der Mitte einen Knick auf, wobei die engste Stelle
in der Mittelpartie liegt. Diese Ausführl;ngsform entspricht derjenigen nach F i
g. 5 C. Bei der Ausfürri:n ;sform gemäß F i a. 6 d sind die Wände 445a, 4Q5
b@ ebenfalls geknickt, wobei aber die von der Bewegungsachse am weitesten entfernte
Stelle etwa in der Mitte dies,--r Wände liegt und in ihrer Wirkung der Ausführungsform
gemäß F i g. 5D entspricht. Bei F i g. 6 E sind die Wände 545 a, 545 b in ih r em
unteren Bereich geneigt und der eingeschlossene Winkel öffnet sich nach oben, hingegen
verläuft der obere Bereich dieser Wände zueinander und zur Bewe-Qungsachse parallel.
Bei dieser Ausführungsform bewirkt der Streifen auf das Bewewunosorwan eine abwärts
gerichtete Kraft in der unteren Beävegunslage und übt dagegen in der oberen Bewegungslage
keine Axialkraft auf das Bewegungsorgan aus.
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Die Ausführungsform gemäß F i g. 6 F ist die Um. kehreng von Fig.
6E, wobei die Wände 645a
645 b in ihrem unteren Bereich zueipander
und zu:
Bewegungsachse parallel und in ihrem oheren Bereich zueinander
geneigt sind, wenn sich der eingeschlossene Winkel nach unten öffnet. De dabei wirkenden
Kräfte sind sinngemäß umgekehrt.
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in den beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der Verschlußstreifen
im Zusammenhang mit einem Ventil dargesie@llt. Es wäre jedoch denkbar, daß diese
Verstvlleinrichtung lediglich zur Positionierung der Führung eines Organs dient,
das Keine Ventilfunktion hat. Ferner ist es denkbar, daß die Verschlußstreifen statt
mit einem Schwimmer mit einem sonstigen Betätigungslied zusammenwirken, und von
anderen Kräften abhängig ist als vom Bestand eines bestimmten Flüssigkeitsniveaus.
Die Betätigungseinrichtung kann andere Mittel als einen Schwimmer aufweisen, um
den Halter entlang der Bewegungsachse zu verschieben und damit die Streifen zu b-,-wegen.
In derartigen Fällen wird dar Halter durch andere Mittel (nicht dargestellt) betätigt
und gestützt. Die Streifen dienen dazu. den Halter in eine bestimmte Lage zu bringen
und eine bestimmte Kraft a=aszuübün, welche dazu dient, eine parallel zur BevregunCsachse
des Halters verlaufende Kraft zu verstärken oder abzuschwächen. Die Bewegungsachse
!-2.-in selbstverständlich auch eine andere als die dar-all
stellte Vertikalrichtung
haben. Das Hauptanwendungsgebiet dieser Einrichtng dürfte jedoch das mit einem Schwimmer
sein. Die Streifen sind in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel dazu geeignet,
Öffnr~ngen zu schließen bzw. zu öffnen. Sie könnten jedoch auch dazu dienen, gegen
eine gelochte Fläche anzuliegen. wobei lediglich einer dieS:er Streifen als @,'e.rztil
w,-rkt, oder aber beide Streifen können eine variable Kraft auf den Schwimmer entlang
seines Bewegungsweges ausüben, wobei der Schwimmer für die Betätigung eines Ventils
oder andern Organs ausgebildet ist.
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Die Einrichtung ist nicht auf die Verwendung eines Paares von Verschlußstreifen
beschränkt, die an z-"#,rei haaren von sich gegenüberliegenden Auflagern anliegen,
sondern es könnte auch ein einziger Verschlußstreifen oder aber mehr als zwei Auflagerpaare
und entsprechend mehr VerscL:lußstreifen verwende; werden, wobei im letzteren Fall
die Anordnung vorzugsweise symmetrisch zur Bewegungsachse erfolgt.
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Außer dem bereits erwähnten Anwendungsgebiet für Luftabscheider und
Flüssigleitstrrenner ist auch die Verwendung als Steuerorgan möglich. Diese Einrichtung
ist fähig, Unterschiede des spezifischen Gewichtes in der Größenordnung von 0,04
festzustellen, und somit auch in der Lage, eine :entsprechende Steuerung mit hoher
Empfindlichkeit vorzunehmen.
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Diese Einrichtung kann verhältnismäßig einfach und billig hergestellt
werden, und sie ist zudem nicht störanfällig und benötigt nur eine geringe Wartung,
deren Intervalle sich über große Zeitabstände .erstr;.c?,err kann. Sie ist ferner
verhältnismäßig ko= pala und kann in verschiedenen Größen je rrae=? dem gewünschten
Verwendungszweck hergestellt werden.
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in F i . 7 A bis 7 F sind verschiedene Formen von Streifen dargestellt,
die bei einer Ausführungsform verwendet werden können, bei denen der Schwimmer oberhalb
der Streifen und des Betätigungsgliedes angeordnet ist und die Streifen einen Druck
auf den Schwimmer ausüben. Die Streifen können derart angeordnet sein, daß sie eine
von der Stellung des Schwimmers abhängige veränderliche Kraft ausüben, um eine kniegelenkartige
Wirkung beim Schliefen und Öffnen des Ventils zu erzeugen. Sie können ferner so
ausgebildet sein, daß se einen abwärts Lierichteten Druck ausüben. Die Ausführungsform
nach Fig.7A ist in dieser Weise ausgebildet. Dabei kann die durch die Streifen ausgeübte
Kraft als ein Ersatz für eine Beschwerung des Schwimmers betrachtet werden. Bei
der Ausführungsform des Streifens _gemäß 1G' i g. 7 A wird das mit H bezeichnete
Ende am Gehäuse mit der Schraube 11063 befestigt und das mit A bezeichnete Ende
jeweils am Halter mit der Schraube 1080a festgemacht. Der Verschlußstreifen gemäß
F i g. 7 B hat die umgekehrte Wirkung wie der Verschlußstreifen 7A, indem nämlich
der Biegewiderstand dieses Streifens zunimmt mit zunehmender Abwätrsbewegung des
Schwimmers, Demzufolge hat diese Konstruktion die gleiche Wirkung, wie wenn das
Gewicht des Schwimmers progressiv abnehmen würde, je weiter er sich abwärts bewegt,
oder anders ausgedrückt, von der untersten Lage ausgehend entsteht durch diese Verschlußstreifenform
eine aufwätrs gerichtete Kraft. Diese Konstruktion wird dann angewendet, wenn die
wirksame Masse des Schwimmers reduziert werden soll, so daß also nur eine kleine
oder keine Verzögerung als Folge der Trägheit der Massen entsteht und eine große
effektive Kraft verfügbar ist, um das Ventil zu öffnen.
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Der Verschlußstreifen gemäß F i g. 7 C hat etwa in der Mitte seine
größte Breite und bewirkt dadurch, daß ein geringerer Widerstand in der unteren
Bewegungslage und dabei vorerst wenig Widerstand bei der Aufwärtsbewegung des Schwimmers
entsteht. Dieser Widerstand nimmt jedoch zu, wenn sieh der Schwimmer gegen die Mittellage
hin bewwegt, in der die größte Breite des Verschlußstreifens gekrümmt werden muß.
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Bei einer weiteren Bewegung des Betätigungsgliedes verschiebt sich
die Zone der stärksien Biegung des Streifens gegen die schmalere Stelle hin, wodurch
der Biegewiderstand im Streifen abnimmt. Wenn somit das Betätigungsorgan auswärts
bewegt wird, und zwar von unten nach oben, entsteht eine abwärts gerichtete Kraft
auf das Betätigungsorgan, wodurch seine Bewegung vorerst verzögert wird. Hierauf
wird eine aufwärts gerichtete Kraft @r@irhsam. Dieser Wechsel erfolgt ruclc_arti,
und es entsteht eine schnupperartige Bewegung. Die Ausbildung wird vorzugsweise
derart gewählt, daß diese ruckartige Bewegung gerade dann erfolgt, wenn der Verschlußstreifen
sich unmittelbar vor der Schließlage oder Ventilöffnung befindet, so daß also eine
schnelle Bewegung des Ventils erfolgt. Dadurch kann eine Verzögerung der eigentlichen
Schließbewegung vermieden werden, da sich das Bewegungsorgan sehr nahe an die Stelle
heranbewegen läßt, bei welcher das Schließen erwünscht ist. Diese Ausbildung wird
dann verwendet, wenn die Ventilöffnung mit sehr geringen, zeitlichen Intervallen
geöffnet oder ge-
schlossen werden soll, beispielsweise dann, wenn es erwünscht
ist, die Bildung eines Engpasses bei der Ventilöffnung zu vermeiden. Dieser schnelle
Schließvorgang gestattet es, das Ventil in einer relativ stark geöffneten Lage zu
halten, bis der Schließmoment erreicht ist. Gleichzeitig erlaubt diese Konstruktion
namentlich dann ein schnelles Öffnen des Ventils, wenn das Flüssigkeitsniveau abfällt.
Der
Verschlußstreifen 1103 in F i g. 7 D ist X-förmig ausgebildet, wobei die engste
Stelle im Mittelteil dieses Streifens liegt. Beim Einbau eines derartigen Streifens
wird immer dann eine Kraft auf das Betätigungsglied ausgeübt, wenn dieses sich oberhalb
oder unterhalb einer Mittellage befindet. Bei dieser Konstruktion hat das Bewegungsglied
die Tendenz, von der einen oder anderen Endlage aus in die Mittellage zu gelangen.
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In gewissen Anwendungsfällen ist es erwünscht, daß die Streifen keine
nach aufwärts oder nach abwärts gerichtete Kraft in einer ganz bestimmten Lage ihres
Bewegungsweges auf das Betätigungsglied ausüben und andererseits eine Axialkraft
in der einen oder anderen Richtung auf das Betätigungsglied ausgeübt wird, wenn
sich dieses in einer anderen Lage innerhalb des Bewegungsweges befindet. Verschlußstreifen,
die eine derartige Wirkungsweise erlauben, sind in den F i g. 7 E und 7 F dargestellt.
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In der Ausführungsform gemäß F i g. 7 E nimmt die Breite des Streifens
1104 vom mit H bezeichneten Ende bis etwa in die Mitte dieses Streifens ab und verläuft
danach gegen das mit A bezeichnete Ende hin parallel. Wenn ein derartig geformter
Streifen in die Verstelleinrichtung eingesetzt wird, und sich das Betätigungsglied
in seiner untersten Lage befindet, wird durch diesen Streifen auf das Betätigungsorgan
keine Kraft mehr ausgeübt, nachdem es seine Mittellage überschritten hat. Diese
Ausbildung wird dann verwendet, wenn eine rasche Anfangsschließbewegung gewünscht
wird, welcher sich eine normale Schließbewegung anschließen soll. Diese Konstruktion
wird beispielsweise bei Luftabscheidern verwendet, wenn sich die Flüssigkeit unter
hohem Druck befindet und gewünscht wird, daß das volle Gewicht des Betätigungsglieds
zum Öffnen des Ventils aufgewendet wird. Andererseits, wenn sich das Betätigungsglied
in seiner unteren Stellung befindet, reagiert es rasch auf ein Ansteigen des Flüssigkeitsniveaus
in der Kammer.
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Beim Streifen 1105 gemäß F i g. 7 F verläuft die Kontur, bezogen auf
F i g. 7 E, in umgekehrter Weise. Bei diesem Streifen 1105 verlaufen die beiden
Seitenkanten, vom Streifenende H ausgehend, parallel bis etwa in die Streifenmitte
und gehen hernach gegen das Streifenende H hin auseinander, so daß also die Streifenbreite
bei A größer ist als bei H.
Als Folge dieser Streifenform entsteht
keine additive oder subtraktive Wirkung auf das Betätigungsglied, wenn sich dieses
in seiner untersten Lage befindet; in der oberen Lage hingegen bewirkt diese Streifenform,
wie wenn ein größeres Schwimmergewicht vorhanden wäre. Somit verhält sich das Betätigungsglied
im unteren Bewegungsereich normal, im oberen Bewegungsbereich jedoch wird das Ventil
rasch geöffnet, wenn das Flüssigkeitsniveau abfällt.
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Die Streifen 1106 bis 1111 gemäß den F i g. 8 A bis 817 entsprechen
in ihrer Wirkung den Streifen gemäß den F i g. 7 A bis 7 F, wobei die Streifen mit
übereinstimmenden Buchstaben übereinstimmende Wirkung haben. An Stelle einer unterschiedlichen
Streifenbreite ist jedoch hier eine unterschiedliche Streifendicke vorhanden, wie
dies aus der Zeichnung hervorgeht. Es wäre auch denkbar, daß beide Ausführungsformen
miteinander kombiniert würden, also in dem Sinn, daß außer einer abnehmenden Streifenbreite
eine abnehmende Streifendicke vorhanden wäre usw. Die wirksame Zone bei diesen Streifen
liegt etwa im mittleren Drittel. Es würde an sich genügen, allein diese Zone in
der erwähnten Weise auszubilden und die äußeren Enden anders zu formen, da die erwähnte
mittlere Zone für die eigentliche Wirkung vor allem maßgeblich ist.
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An Stelle einer unterschiedlichen Breite oder Dicke der Streifen ist
es auch möglich, im Streifen eine Anzahl von Öffnungen anzubringen, wie dies in
den F i g. 9 A bis 9 F und 10 A bis 10 F dargestellt ist. Je nach der Anzahl, Lage,
Größe und Abständen entstehen unterschiedliche Wirkungscharakteristiken. Der Streifen
1112 gemäß F i g. 9 A ist mit einer Mehrzahl von in Längsrichtung verlaufenden etwa
in der Streifenmitte angeordneten Öffnungen 1113 versehen, deren gegenseitiger Abstand
mit zunehmender Entfernung vom Streifenende H zunimmt. Die dadurch erzielte Wirkung
ist ähnlich derjenigen gemäß F i g. 7 A. Beim Streifen 1114 gemäß F i g. 9 B sind
ebenfalls Öffnungen 1115 vorhanden, deren gegenseitiger Abstand mit zunehmender
Entfernung vom Streifenende A zunimmt. Dieser Streifen entspricht in seiner Wirkung
demjenigen gemäß F i g. 7 B. Der Streifen 1116 gemäß F i g. 9 C weist Öffnungen
1117 auf, die mit zunehmendem Abstand von den Enden des Streifens größer werden.
Die Wirkung dieser Ausführungsform entspricht derjenigen des Streifens in Fi g.
7C. Der Streifen 1118 gemäß F i g. 9 D ist mit Öffnungen 1119 versehen, deren gegenseitiger
Abstand mit zunehmender Entfernung von den Streifenenden abnimmt und in der Wirkung
dem Streifen gemäß F i g. 7 D entspricht.
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Der Streifen 1120 gemäß F i g. 9 E weist öffnungen 1121 auf, deren
gegenseitiger Abstand vom Streifenende H ausgehend, vorerst vergleichsweise groß
und hernach gegen das Streifenende H hin vergleichsweise klein ist. In der Wirkung
entspricht dieser Streifen demjenigen gemäß F i g. 7 E.
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Der Streifen 1122 gemäß F i g. 9 F ist mit öffnungen 1123 versehen,
deren gegenseitiger Abstand vom Streifenende A ausgehend, vorerst relativ groß und
hernach relativ klein ist, wobei eine Wirkung entsteht, die etwa derjenigen gemäß
dem Streifen in F i g. 7 F entspricht.
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Die Streifen gemäß den F i g. 9 A bis 9 F haben auf ihrer ganzen Länge
gleiche Breite, d. h., ihre Seitenkanten verlaufen zueinander parallel. Die abgestrebte
Wirkung könnte selbstverständlich noch vergrößert werden, indem sie mit unterschiedlicher
Streifenbreite oder Streifendicke kombiniert wird, entsprechend den F i g. 7 A bis
7 F und 8 A bis 8 F.
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An Stelle von unterschiedlichen Abständen zwischen gleich großen Öffnungen
könnten auch die Lochabstände zwischen den Lochmitten gleich gewählt und die Lochdurchmesser
verändert werden. Derartige Ausführungsformen sind in den F i g. 10 A bis 10 F dargestellt
mit Streifen bzw. Löchern 1124 bis 1134. In ihrer Wirkung entsprechen diese Streifen
denjenigen gemäß den F i g. 9 A bis 9 F bzw. 7A bis 717, wobei die übereinstimmenden
Buchstaben in den Figuren eine etwa übereinstimmende Wirkung der Streifen anzeigen.
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An Stelle eines Schwimmer, welcher mehr oder weniger in eine Flüssigkeit
eintaucht, können auch andere in der einen oder anderen Richtung bewegliche Mittel
vorhanden sein, die durch Kräfte bewegt werden, welche nicht von einem Flüssigkeitsniveau
abhängen. In diesen Fällen wird das Betätigungsglied
durch andere
Teile und Mittel gestützt und bewegt, und die Streifen dienen lediglich dazu, eine
zusätzliche Kraft, die positiv oder negativ sein kann, auf dem Bewegungsweg des
Betätigungsgliedes auszuüben.