DE1550217B1

DE1550217B1 - Schwimmer zur Steuerung eines Ventils

Info

Publication number: DE1550217B1
Application number: DE19661550217
Authority: DE
Inventors: Peter James Christopher
Original assignee: English Electric Co Ltd
Current assignee: English Electric Co Ltd
Priority date: 1965-06-10
Filing date: 1966-06-08
Publication date: 1970-10-08
Also published as: GB1103835A; US3428078A

Description

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Die Erfindung betrifft einen Schwimmer zur Öff- zuführung nach dem Schwimmer selbst vorzusehen, nung und Schließung eines Ventils für eine Leitung, Auch ist es nicht erforderlich, eine exzentrische die mit einem Gefäß in Verbindung steht, dessen Aufwärts-Krafteinstellung vorzunehmen. Flüssigkeitsinhalt sich ändert, wobei der Schwimmer Es ist zwar ein insbesondere für Verbundwasser-

eine erste hohle Kammer und eine zweite Kammer 5 zähler geeignetes Klappenventil bekannt, bei dem aufweist, die eine untere und eine obere Öffnung das Verschlußstück durch eine Flüssigkeit abbesitzt, wechselnd in Schließrichtung bzw. in Öffnungs-

Bei einem bekannten Schwimmer dieser Bauart ist richtung belastet wird. Die beiden durch eine die erste hohle Kammer innerhalb der zweiten hohlen Drosselstelle miteinander verbundenen Kammern Kammer schwimmend gelagert, und die Füllung der io stehen jedoch hierbei mit dem Inneren des Gefäßes ersten Kammer erfolgt von oben her, wobei das nicht in Verbindung, d. h., die Flüssigkeit innerhalb Wasser über die untere Öffnung abfließt und die der Kaminern ist gegenüber der Flüssigkeit im Gefäß zweite Kammer sich mit Wasser füllt, weil die Zu- abgesperrt.

laufmerige von oben größer ist als die Ablaufmenge Die erfindungsgemäße Schwimmersteuerung kann

durch die untere Öffnung, Erst weün der Schwimmer 15 ζ. B. mit Vorteil bei einem Entlüftungsventil zur infolge des Auftriebs der ersten Kammer bereits be- Zuführung von Luft nach dem Kopf eines Kühlers gönnen hat, sich anzuheben, schließt das vom bei einem Trockenkühlturm Verwendung finden; bei Schwimmer betätigte. Ventil so weit, daß dig Zufuhr- diesem Anwendungsfall ist ein typisches Längenmenge von oben her in die zweite Kammer geringer verhältnis des Hebelarms zwischen Schwimmer und wird als die abfließende Menge durch die untere 20 Ventilklappe etwa 7:1. Wenn eine größere Schließöffnung. Erst dann kann sich die zweite Kammer kraft gefordert wird, als durch das Verhältnis der entleeren, und die Schließkraft des Ventils kann ver- Hebelarme erreichbar, und wenn dieses Verhältnis größert werden. aus räumlichen Gründen nicht vergrößert werden

Umgekehrt bleibt bei dem bekannten Schwimmer- kann, dann kann das Problem gemäß der Erfindung ventil während der gesamten Öffnungsbewegung das 25 dadurch gelöst werden, daß ein Schwimmer mit Gewicht des Schwimmers gleich, und der Auftrieb größerem Auftrieb benutzt wird, Die dadurch verwird nicht vermindert, bis das Schwimmerventil so ringerte Kraft zur Öffnung des Ventils kann erweit geöffnet hat, daß Wasser in die zweite Kammer findungsgemäß durch Vergrößerung des Gewichts in einer Menge eintreten kann, die größer ist als die des. Schwimmers kompensiert werden, was bei her-Abflußmenge durch die untere Öffnung. 30 kömmlichen Schwimmern nicht möglich ist.

Der Erfindung hegt die Aufgabe zugrunde, sowohl Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der

das Schließen als auch das Öffnen des Ventils da- Erfindung an Häiid der Zeichnung beschrieben. Die durch zu beschleunigen, daß die für die Bewegung Zeichnung zeigt ein Schwimmerventil zur Steuerung des Ventils verfügbare Kraft bereits zu Beginn der der Luftströmung gemäß Änderungen eines Wasser-Steuerbewegung vergrößert ist. 35 Standes, und zwar zeigt

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei F i g. 1 einen Schnitt des Ventils in Schließstellung,

einem Schwimmer der eingangs genannten Bauart F i g. 2 einen Schnitt des Ventils in öffnungs-

dadurch gelöst, daß die zweite Kammer über die stellung.

untere Öffnung mit Flüssigkeit aus dem Gefäß an- Das als Ausführungsbeispiel beschriebene Schwim-

gefüllt wird, wenn der Flüssigkeitspegel innerhalb 40 merventil ist ein Entlüftungsventil, das geeignet ist des Gefäßes ansteigt, daß sie durch die untere zum Einbau in einem abgedeckten wasseraufnehmen-Öffnung entleert wird, wenn der Flüssigkeitspegel den Gefäß, in dem sich der Wasserspiegel ändert, innerhalb des Gefäßes abfällt, und daß sie durch die Ein Beispiel eines solchen Gefäßes ist der Kopf eines obere Öffnung ent- und belüftet wird, wobei die Wärmeaustauscherelements oder eines Kühlers, der Größen der Öffnungen derart sind, daß der Flüssig- 45 einen Teil eines Trockenkühlturms bildet, in welchem keitspegel in der zweiten Kammer mit einer niedrige- heißes Kondensat von einem Gasturbinenkondensator ren Geschwindigkeit ansteigt und abfällt als der durch indirekten Wärmeaustausch mit Luft hi dem Flüssigkeitspegel innerhalb des Gefäßes. Wärmeaustauscherelement gekühlt wird.

Hierdurch wird zeitweilig der wirksame Auftrieb Das Ventil ist im Kopf 10 eines senkrechten Ent-

des Schwimmers auf einem hohen Wert gehalten, 50 lüftungsrohres 11 über dem in der Zeichnung nicht nämlich in der Bereitschaftsstellung und während der dargestellten Gefäß angeordnet. An dem Kopf 10 ist Aufwärtsbewegung der Flüssigkeit innerhalb des Ge- ein Entlüftungsrohr 12 angeschlossen, das mit der fäßes, während der Auftrieb auf einem niedrigen Atmosphäre in Verbindung steht. Das Ventil weist Wert während der Bereitschaftsstellung und tür und e,ine. elastische Klappe 13 auf^ die durch einen während der Abwärtsbewegung der Flüssigkeit in 55 Schwimmer Ϊ4 betätigt wird, um das Ende des Entdem Gefäß gehalten wird. Das heißt, daß bei dem lüftungsrohres Il innerhalb des Kopfes 10 abzuerfindungsgemäß ausgebildeten Schwimmer §in er- decken bzw. frgiäügebeii. Die Klappe 13 ist an einem höhter Auftrieb gleich zu Beginn der Schwimmer- Ende befestigt, und d.as andere Ende trägt eine Halbschließbewegung bzw. Schwimmeröfinungsbewegung kugel 15 und eine Klinke 16, die durch einen auftritt, während dies bei der bekannten Anordnung 60 Schlitz 17 in einen Schwimmerarm 18 ragt, der starr erst der Fall ist, nachdem die Schließ- bzw. Öfinungs- mit dem Schwimmer 14 verbunden ist oder aus bewegung bereits eingesetzt hat und nahezu abge- einem Stück mit diesem besteht. Der Schwimmer 14 schlossen ist. ist über einen Drehzapfen 19 schwenkbar an einem

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen An- Innenansatz 20 des Kopfes 10 gelagert. Ein formordnung besteht darin, daß der Schwimmer selbst 65 schlüssiger Anschlag 26 steht von der Innenwand des beträchtlich vereinfacht ist, und zwar im Hinblick Kopfes 10 vor, um die Bewegung des Schwimmers darauf, daß es bei der erfindungsgemäßen Schwim- 14 nach unten zu begrenzen, mersteuerung nicht erforderlich ist, eine Flüssigkeits- Der Schwimmer 14 besteht aus einem recht-

kantigen hohlen Gehäuse, das in eine erste, obere, völlig abgeschlossene Kammer 21, die z. B. Luft enthält, und eine zweite, untere Kammer 22 geteilt ist. Die untere Kammer 22 kann die gleichen Abmessungen wie die obere Kammer 21 aufweisen, und sie besitzt eine obere Entlüftungsöffnung 23 im oberen Teil der Außenwand auf der dem Schwenkzapfen 19 am nächsten gelegenen Seite, und außerdem ist eine untere Wasseröffnung 24 in der Wandung an jenem Rand vorgesehen, der der Entlüftungsöffnung 23 am weitesten entfernt liegt. Die Wasseröffnung 24 ist größer als die Entlüftungsöffnung 23.

Wenn das Wasser in dem Entlüftungsrohr 11 auf einem Pegel 25 (Fig. 1) steht, dann taucht der Schwimmer 14 in das Wasser ein, die Kammer 22 läuft voll Wasser, und der Schwimmerarm 18 drückt gegen die Halbkugel 15, so daß die Klappe 13 gegen das Entlüftungsrohr 12 gedrückt wird und das Ventil in der in Fig. 1 dargestellten Schließstellung hält.

Wenn nunmehr der Wasserspiegel fällt, dann bewirkt das kombinierte Gewicht von Schwimmer 14 und Wasser in der Kammer 22 eine Drehung des Schwimmers im Uhrzeigersinn in die Öffnungsstellung nach F i g. 2. Wenn sich der Schwimmer dreht, dann nimmt der Schwimmerarm 18 die Klinke 16 nach außen und unten mit, so daß das Ventil geöffnet wird und Luft durch das Entlüftungsrohr 12 eintreten kann. Die Drehbewegung des Schwimmers hört auf, wenn dieser gegen den Anschlag 26 anstößt.

Wenn der Wasserspiegel weiter fällt, läuft das Wasser aus der Kammer 22 durch die Öffnung 24 ab, und gleichzeitig tritt Luft durch die Öffnung 23 in die Kammer 22 ein. Der Querschnitt der Öffnung 24 ist so bemessen, daß das Wasser mit einer Geschwindigkeit austreten kann, die geringer ist als die Geschwindigkeit, mit der der Wasserspiegel in dem Entlüftungsrohr 11 fällt.

Wenn der Wasserspiegel dann wieder im Entlüftungsrohr 11 ansteigt und den Schwimmer 14 erreicht, dann dreht sich dieser im Gegenuhrzeigersinn, und der Schwimmerarm 18 drückt gegen die Halbkugel 15, um so das Ventil zu schließen. Der Wasserspiegel kann schneller ansteigen, als das Wasser in die Kammer 22 durch die Öffnung 24 eintreten kann, weil der Querschnitt der Öffnung 24 entsprechend bemessen ist. Dann kann Luft in Form von Blasen durch die Öffnung 23 entweichen, da diese Öffnung 23 höher liegt als die Öffnung 24.

Das wirksame Gewicht und der Auftrieb des Schwimmers 14 ändern sich so während der Öffnungs- und Schließbewegung des Ventils. Das Öffnen und Schließen wird demgemäß so schnell als möglich eingeleitet.

Ventile dieser Art können überall dort Anwendung finden, wo ein Schwimmerventil erforderlich ist, und nicht nur dort, wo eine Entlüftungsöffnung zu schließen bzw. zu öffnen ist. Wenn z. B. das Entlüftungsrohr 12 durch einen Wassereinlaß ersetzt wird, dann öffnet sich bei Abfall des Wasserspiegels 25 das Ventil so, daß mehr Wasser zugeführt wird und so der Wasserspiegel wiederhergestellt wird. Ein solches Ventil ist z. B. nützlich bei einem Wasserbehälter oder einem anderen Flüssigkeitsspeicher.

Wenn die Dichte der Flüssigkeit, in die der Schwimmer eingetaucht wird, sich genügend weit ändert, dann öffnet sich das Ventil und läßt Flüssigkeit durch das Rohr 12 ein. Wenn z. B. das Wasser in dem Rohr 11 kochen sollte, dann kann auf diese Weise kaltes Wasser eingeführt werden, so daß das kochende Wasser abgekühlt wird, wobei ein genügender Raum vorgesehen ist, um eine Anpassung an die notwendige Kaltwassermenge herzustellen, damit so die Dichte ansteigen kann, um das Ventil wieder zu schließen.

Die Kammer 21 kann in irgendeiner Lage gegenüber der Kammer 22 angeordnet werden, vorausgesetzt, daß die Öffnung 24 in der Nähe des Bodens des Schwimmers verbleibt.

Claims

Patentanspruch:

Schwimmer zur Öffnung und Schließung eines Ventils für eine Leitung, die mit einem Gefäß in Verbindung steht, dessen Flüssigkeitsinhalt sich ändert, wobei der Schwimmer eine erste hohle Kammer und eine zweite Kammer aufweist, die eine untere und eine obere Öffnung besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kammer (22) über die untere Öffnung (24) mit Flüssigkeit aus dem Gefäß (11) angefüllt wird, wenn der Flüssigkeitspegel innerhalb des Gefäßes ansteigt, daß sie durch die untere Öffnung (24) entleert wird, wenn der Flüssigkeitsspiegel innerhalb des Gefäßes (11) abfällt, und daß sie durch die obere öffnung (23) ent- und belüftet wird, wobei die Größen der Öffnungen (23, 24) derart sind, daß der Flüssigkeitspegel in der zweiten Kammer (22) mit einer niedrigeren Geschwindigkeit ansteigt und abfällt als der Flüssigkeitspegel innerhalb des Gefäßes (11).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen