DE1750330A1

DE1750330A1 - Ventil mit rollenden Ventilkoerpern

Info

Publication number: DE1750330A1
Application number: DE19681750330
Authority: DE
Inventors: Svaerd Alf Georg
Original assignee: SVAERD ALF GEORG
Current assignee: SVAERD ALF GEORG
Priority date: 1967-04-24
Filing date: 1968-04-22
Publication date: 1971-01-21
Also published as: GB1217554A

Description

AIf Georg Svärd, Zivilingenieur,

Salts äöbaden, Schweden

Ventil mit rollendem Ventilkörper

Die Erfindung betrifft ein Ventil mit einem Gehäuse, welches Ein- und Auslassöffnungen für ein Strömungsmittel (Fluidum), d.h. für eine Flüssigkeit oder en Gas besitzt, wobei diese Öffnungen einen Sitz für einen im Ventilgehäuse beweglichen Ventilkörper bilden.

Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines Ventils, dessen Ventilkörper durch Druckänderungen des Strömungsmittels, auch bei sehr geringen Druckunterschieden, schnell zwischen offener und geschlossener Ventilkörperstellung bewegt wird. Ferner ermöglicht es die Erfindung, ein solches Ventil mit grossen Abmessungen zu bauen und trotzdem eine

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schnelle und zuverlässige Ventilbetätigung zu bewirken. Es ist ferner in einfacher Weise möglich den Widerstand gegen Ventilkörperbewegungen zwischen offener und geschlossener Stellung zu ändern, wofür die Schwerkraftkomponente in Richtung der Ventilkörperbewegung und/oder eine Änderung der Ventilkörpermasse ausgenutzt werden kann.

Das wesentliche Merkmal der Erfindung besteht darin, dass das Ventilgehäuse eine Führung enthält, wodurch der Ventilkörper unter dem Einfluss des Strömungsmittels in ventilschliessende Stellung gegen den Ventilsitz rollt, und umgekehrt, und dass die Mittelpunkte der beiden Öffnungen im Ventilgehäuse in untereinander verschiedenen Abständen in Bezug auf die Führung liegen.

Anhand anliegender Zeichnung werden nachstehend einige Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, woraus sich weitere Vorteile und wahlfrei zusätzliche Merkmale der Erfindung ergeben.

Abb. 1 der Zeichnung zeigt ein erfindungsgemässes Rückschlagventil. Abb. 2 ist ein Schnitt entlang der Linie 2-2 in Abb. 1. Die Abb. 3 bis 6 stellen verschiedene Bauarten der für der Führung des rollenden Ventilkörpers dar. Abb. 7 zeigt Beispiele der Verwendungsmöglichkeit einiger erfindungsgemässer Ventile in einem zahnärztlichen Speichelsauger.

Die Abbildungen zeigen ein erfindungsgemässes Rückschlagventil 1 mit einem zylindrischen Ventilgehäuse 2. Dieses besitzt zwei Öffnungen 3 und 5 mit davon abgehenden Leitungen 4 bzw. 6 für zu- oder abfliessende Strömungsmittelleitungen. Die Mittelpunkte der hier kreisrunden Öffnung 3,5 befinden sich in verschiedener Höhe über dem Boden des Ventilgehäuses. Die Öff-

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nung 5 der Leitung 6 ist als Sitz 7 für einen völlig oder teilwese kugeligen Ventilkörper 8 ausgebildet, der beispielsweise aus einem Gumraiball o.a. bestehen kann. Am Boden des zylindrischen Ventilgehäuses befindet sich eine Führung, auf welcher der Ventilkörper in seine ventilschliessende Stellung gegen den Sitz 7 und zurück rollen kann. Die Führung besteht aus drei gleichlaufenden Rippen 9, welche die Rolltoewegung des Ventilkörpers mit geringstmöglicher Reibung erlauben. Bei dem einfach gebauten Ventil nach Abb. 1 ist eine Strömung in der einen Richtung durch das Ventil hindurch stets möglich. Bei gewisser Strömung in entgegengesetzter Richtung bzw. beim Entstehen eines Unterdrucks gewisser Höhe in der Leitung 6 rollt der Venti-dcörper in seine Schliesstellung, d.h. er legt sich gegen den Sitz 7 und schliesst damit das Ventil. Beim Auftreten einer Strömung in der Leitung 6 uzw. eines Unterdrucks in der Leitung 4 öffnet sich das Ventil unmittelbar. Den gewünschten Grad der Schnelligkeit der Schliessbewegung bzw. die Anpassung an gewünschte Druckuntershiedgrenzen für eine Bewegung des Ventilkörpers von und in Schliesstellung kann durch Änderung der Masse des Ventilkörpers erreicht werden. Wahlweise oder ausserdem kann man dasselbe durch Änderung der Form der Führung oder Neigung des Ventilgehäuses erzielen, wofür die Abb. 3 bis 6 einige Beispiele zeigen.

Abb. 3 zeigt eine Führung, die vom Ventilsitz 7 aus sich nach oben neigt und hierdurch die Schliessbewegung des Ventilkörpers erleichtert und die Öffnungsbewegung ersehwert. Nach Abb. 4 kann man dies durch Neigen des ganzen Ventils in Bezug auf die Waagrechte erzielen,.

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Abb, 5 veranschaulicht ein Beispiel, bei welchem die Führung eine doppelte Neigung aufweist, d.h. die Mitte der Führung liegt höher als beide Enden derselben. Dies ist häufig zweckmassig, nämlich wenn sich das Ventil erst bei Erreichen eines gewissen Grenzwertes des Unterdrucks in der Leitung schliessen soll. Die'Neigung der Führung kann so gewählt werden, dass der Ventilkörper beim Erreichen dieses Grenzwertes den höchsten Punkt der Führung überwindet und dann schnell in Schliesstellung rollt.

Die in Abb. 6 dargestellte Bauart kann benutzt werden, wenn ein teilweises Schliessen das Ventils bei gewissem Unterdruck in der Leitung 6 -gewünscht wird und ein völliges Schliessen erst bei Erreichen eines bestimmten Grenzwertes des Unterdrucks .

Bei sämtliche dargestellten Ausführungsbeispielen entspricht der Halbmesser des Ventilkörpers der lotrechten, also im rechten Winkel gemessenen Entfernung zwischen dem Mittelpunkt des Ventilsitzes und einem in Richtung zum Sitz hin befindlichen, äusseren Punkt der Fühtung. Der Sitz selbst wird ferner vorzugsweise mit einer Wölbung ausgeführt, die der Wölbung der zugehörigen Kugelkalotte entspricht.

Wie man aus den Abbildungen erkennen kann, sind die beiden Öffnungen 3 und 5 so gegeneinander versetzt, dass der Ventilkörper nur die mit der Leitung 6 verbundene Öffnung verschliessen kann, jedoch in entgegengesetzter Stellung die Öffnung der Leitung 4 nicht oder nicht beträchtlich verringern kann.

Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche andere Ausbildungen des Ventilkörpers und der Führung möglich.

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JAMiOiRO GAS

Ein besonderer Vorteil besteht darin, dass das Ventil einwandfrei arbeiten kann, auch Wenn es selbst und die daran angeschlossenen Leitungen grosse Abmessungen besitzen.

Die Neigung und/oder Form der Führung kann einstellbar sein, beispielsweise mechanisch, wie durch eine an der Aussenseite des Ventilgehäuses bedienbare Stellschraube. Auch magnetische, hydraulische oder pneumatische Einstellung ist möglich, z.B. durch das ventilbetätigende Strömungsmittel selbst zur selbsttätigen Angleichung der Ventilkennlinie an den Druck. •In gewissen Fällen kann der Boden des Ventilgehäuses selbst die Führung für den Rollkörper bilden.

Abb. 6 zeigt als Beispiel, wie vier erfindungsgemässe Ventile, in einem zahnärztlichen Speichelsauger verwendet werden können.

Eine Saugleitung 10 ist an ein in den Mund des Pdtienten eihsetzbares, nicht dargestelltes Speichelsaugrohr angeschlossen und verzweigt sich in zwei Zweigleitungen 11,12, di£ · über je ein erfindungsgemässes Ventil 13 bzw. 14 zu je einem Sammelbehälter 15 bzw. 16 führen. Der Luftraum jedes dieser Behälter ist mit einer Leitung 17 bzw. 18 versehen, wobei diese beiden Leitungen wechselweise an eine Saugpumpe anschliessbar sind* Jeder Behälter ist mit einer Ablassleitung 19 bzw. 20 versehen, die ein erfindungsgemässes Ventil 21 bzw. 22 enthält.

Sowie in der Leitung 17 ein Unterdruck entsteht, schliesst sich das Ventil 14 der Leitung 12 sowie das Ventil 21 der Ablassleitung 19, wobei sich im Behälter 15 Speichel sammelt. Wenn der Behälter nahezu voll ist, wird selbsttätig oder von Hand umgeschaltet, so dass dam in der Leitung 18 ein Unterdruck entsteht. Hierbei entleert sich der Behälter 15 durch die Ablass-

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BAD

leitung 19, und der vom Speichelsauger kommende Speichel wird jetzt dem Behälter 16 zugeführt.

In diesen und anderen Fällen stellt das Ventil einen
einfachen, zuverlässigen und leicht zu reinigenden Ersatz für die bisher häufig benutzten, mit Hähnen versehenen Ventileinrichtungen dar, die durch Druckluftzylinder oder ähnliche
Mittel gesteuert werden.

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BAD ORiGIMAL

Claims

Patentansprüche

1. Ventil mit einem Ventilgehäuse» welches Ein- und Auslassöffnungen für ein flüssiges oder gasförmiges Strömungsmittel enthält, wobei wenigstens eine dieser Öffnungen einen Sitz für einen im Ventilgehäuse beweglichen Ventilkörper bildet, gekennzeichnet durch eine im Ventilgehäuse (2) derart vorgesehene Führung (9), dass der Ventilkörper unter der Einwirkung des Strömungsmittels in seine oder aus seiner gegen den Sitz (5) anliegende Stellung rollt, wobei die Mittelpunkte der beiden Öffnungen (3,5) im Ventilgehäuse (2) in untereinander verschiedenem Abstand von der Führung (9) liegen.

2V Ventil nach Anspruch 1, wobei nur eine der Öffnungen als Ventilsitz (5) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die diesem Sitz gegenüberliegende Wand des Ventilgehäuses die Ventilkörperbewegung in Richtung vom Sitz hinweg begrenzt, und dass die nicht als Ventilsitz dienende Öffnung (3) in der genannten Wand vorgesehen ist.

3· Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper wenigstens teilweise, vorzugsweise völlig, als Kugel ausgebildet ist und beispielsweise aus einem Gummiball besteht, wobei der Kugelhalbmesser dem rechtwinkligen Abstand zwischen dem Mittelpunkt des Ventilsitzes und einem unteren Punkt der Führung (9) gleich ist.

4. Ventil nach Ansprüche Λ bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (9) in Bezug auf die Achse des Sitzes

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DIIiO OAS

derart geneigt ist, dass die Ventilkörperbewegung in und aus Ventilschliesstellung mithilfe der Schwerkraftkomponente in Richtung der Führung erfolgt.

5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse. (2) in Bezug auf die Waagrechte geneigt ist.

6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch

W gekennzeichnet, dass die Führung aus mindestens zwei, vorzugsweise drei im Bereich des Ventilgehäusebodens vorgesehene Rippen oder Leisten besteht.

7. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigung und/oder Form der Führung einstellbar ist.

8. Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, ^ dass die Führung mithilfe des ventilsteuernden Strömungsmittels so einstellbar ist, dass eine selbsttätige Angleichung der Ventilkennlinie an den jeweiligen Druck des Strömungsmittels eintritt.

9. Anlage mit einem oder mehreren Ventilen nach einem der vorangehenden Ansprüche in einer Saugleitung, z.B. zahnärztliche Speichelsauganlage, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugleitung (10) über je eine Zweigleitung (11,12) an mindestens zwei Behälter (15,16) angeBBhlossen ist, welche Behälter abwechselnd an eine Saugpumpe anschliessbar sind, und dass die

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BAO ORIOiNAt

Ventile (13,14) in jeder der Zweigleitungen derart angeordnet sind, dass eines der Ventile durch den von der Saugpumpe erzeugten Unterdruck geöffnet ist, während ein anderes der Ventile geschlossen ist.

10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter (15,16) mit Auslassleitungen (19,20) mit den genannten Ventilen (13,14) entsprechenden Ventilen (21,22) versehen sind, weichletztere so vorgesehen sind, dass das Ventil, dessen zugehöriger Behälter unter Unterdruck steht, geschlossen ist, während das andere offen'ist um den Behälterinhalt durch die Auslassleitung entweichen zu lassen.

Elg/Hgn

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