DE1908855A1 - Selbsttaetig schliessendes Ventil - Google Patents

Description

DH. ING. ERNST MAIER PÄIKSIAKWAIT

8 MÜNCHEN 23

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A 8669 21. Februar I969

Pirma AB THERMIA-VERKEN, Aryika, Schweden

Selbsttätig schließendes Ventil

Die Erfindung betrifft ein Ventil bekannter Bauart, das ein Ventilgehäuse mit Einlaß und Auslaß und einen Ventilkörper aufweist, der in Richtung auf einen Ventilsitz verschiebbar ist, Mit der Erfindung wird angestrebt, ein selbsttätiges Schließen des Ventils zu erreichen, wenn eine gewisse Zeitspanne vergangen ist, die oftmals sehr lang sein kann. Ein derartiges Verhalten des Ventils kann z.B. beim Befeuchten von Gewebebahnen wünschenswert sein. Die Sprinkler-Einrichtung kann dann unbeaufsichtigt bleiben, und trotzdem wird keine übermäßig große Menge Wasser versprüht.

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Spaitau· 5dtramb»ra Bankhaui Meid, Find & Co., MOndion, Nr. 25 404 Bankhaus H. Aufliou«ap, MOndien, Nr. 23 597 Fottsdiid ι MSndien 153 β 61

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Ein weiteres Ziel, das mit der Erfindung verfolgt wird, ist eine Dossier- oder Mengenkontrolle, wobei das Ventil während jeder öffnungszeitspanne eine bestimmte Flüssigkeits- oder Gasmenge abgibt, während die Durchflußmenge etwa genau auf einem bestimmten Wert gehalten wird.

fe Weiter besteht die Aufgabe darin, ein bestimmtes

Mischungsverhältnis mit der Flude herzustellen, die durch das Ventil hindurchströmt.

Diese Ziele werden erreicht und Aufgaben gelöst, indem das Ventil entsprechend dem Hauptmerkmal der Erfindung gestaltet wird, welches darin besteht, daß im Ventilgehäuse eine Kammer enthalten ist, die eine Füllung aus einer Substanz aufzunehmen hat, welche durch Einwirkung der d©rch das Ventil fließenden Flude langsam entfernt wird, indem die Substanz^ z.B. aufgelöst, abgenützt, abgespült oder in ähnlicher Weise behandelt wird, und daß der Ventilkörper sieh an dieser Füllung abstützt und seine Bewegung in Fließriehtung dann freigegeben wird, wenn die Füllung zum Teil oder völlig entfernt ist. '

Weitere Eigenschaften, Merkmale und. Torteile der Erfindung gehen aus der nun folgenden Beschreibäng bevorzugter

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AusfUhrungsbeispiele hervor, die in der Zeichnung .dargestellt sind. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 einen Längeschnitt durch ein

erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ventils in geschlossener bzw. offener Ventilstellung}

Flg. 3 eine abgewandelte Ausführungsform des Ventils;

Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein zweites Konstruktionsbeispiel eines Ventils nach der Erfindung}

Flg. 5 einen Querschnitt nach der Linie V-V in Fig. 4, womit eine Einzelheit dargestellt 1st.

Das in den Flg. 1 und 2 gezeigte Ventil weist ein Ventilgehäuse 11 alt SInIaQ I3 und Auslaß 15 auf. Der Verbindungsweg zwischen Einlaß und Auslaß kann geschlossen oder geöffnet sein, was alt Hilfe eines Ventilkörpers 17 erfolgti der bezüglich eines Ventilsitzes 19 verschiebbar 1st, wobei der Rand einer kreisfäxalgen Öffnung In einer Trennwand 20 des Ventilgehäuses, die den Durchlaß bildet > als Ventilsitz ausgebildet ist. Auf den Ventilkörper wirkt eine Sehrauben-Prüefcfeder 21, die, das Ventil in Schließrichtung beaufschlagend, bestrebt ist, eine Ventildichtungsscheibe 23* die auf den Ventilkörper aufgesetzt ist, gegen den Ventilsitz 19 zu drücken. Die Feder

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ist mit Vorspannung zwischen den Boden eines Federgehäuses 24 und einen Stützkopf 25 am Ventilkörper eingespannt. Eine auf den Stützkopf aufgedrückte Federhülse 27 umschließt die Feder zu einem Teil und führt außerdem den Ventilkörper auf einer geradlinigen Bewegungsbahn. Die Federhülse 27 begrenzt außerdem die Federzusammendrückung auf ihren größten Wert, indem ^ sie mit ihrer Unterkante an den Federhausboden anstößt, wobei dann die größtmögliche Venti2fffnüng erreicht ist.

Gemäß der Erfindung kann nun der Ventilkörper durch ein Hindernis, das sich der durch die Federkraft bedingten Bewegung entgegenstellt, gesperrt werden, so daß das Ventil vorübergehend offengehalten wird. Um aber diese Sperrung nach einer bestimmten und vorhersehbaren Zeltspanne wieder selbsttätig aufzuheben, wird sie durch ein Hindernis gebildet, das einer Substanz besteht, die durch die Flüssigkeit, gewöhnlich Wasser, oder das Gas, das durch das Ventil strömt, langsam abgebaut wird, was' z.B. durch ein physikalisches oder chemisches Ablösen der Substanz,.durch Erosion, Zerfall, Ausspülen uaH. geschehen kann. Ist. das Ventil geöffnet, so stützt es sich an dieser Substanz ab, die ein fester Körper oder ein loses oder gepreßtes Pulver sein kann, und folglich kann, der Ventilkörper sich nur dann in die Schließlage des Ventils verschieben, wenn diese Substanz entfernt worden ist.

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Bei dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten Beispiel wird das Hindernis aus einem festen," länglichen, zylindrischen Körper 29 etwa in Form eines Pfropfens, einer Patrone oder einer Tablette gebildet. Dieser Körper ist in einer Kammer. j51 eingeschlossen, die zu seiner Aufnahme bestimmt ist und die dauernd mit dem Ventilauslaß 15 in Verbindung steht And eine derartige räumliche Anordnung hat, daß wenigstens ein Teil des Hauptstoms, der durch das Ventil hindurchfließt, in diese Kammer hineingelangt. Die Kammer wird von einer Zylindrischen Wand oder rohrförmigen Verlängerung 33 des Ventilgehäuses umschlossen und ist mit einer Endverschlußkappe versehen. Diese Kappe 35 ist abnehmbar, um das Ventil auf einfache Weise erneut mit einem Schutzkörper 29 füllen zu können, wenn dies gewünscht wird, und bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist diese Kappe eine Schraubkappe, die auf ein Außengewinde der zylindrischen Gehäuseverlängerung 33 aufgeschraubt und durch einen Gummiring abgedichtet ist. Die Kammer 31 liegt bezüglich der Trennwand 20 OSm Federhaus 24 gegenüber, und der Ventilkörper 17 ist koaxial zu der Kammer und dem Federhaus angeordnet. Der Ventilkörper ist mit einer stößelartigen Verlängerung 37 versehen, die die Ventilöffnung mittig durchsetzt und eine flache Scheibe 39 an ihrem Ende trägt, mit der der Stößel in die Kammer 33 hineinragt. Ist nun der Pfropfenkörper 29 in die Kammer eingesetzt und drückt gegen die

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Scheibe 39, so wird der gesamte Ventilkörper aus der in der Fig. 1 gezeigten Stellung in die Stellung nach Fig. 2 verschoben. Die Scheibe 39 liegt dabei innerhalb der zylindrischen Wände der Füllkammsr, so daß sie - eine Art Kolben darstellt, der innerhalb der"'kammer verschiebbar ist. Die Scheibe ist jedoch in ihrem Durchmesser etwas kleiner als die FUIlkammer, so daß zwischen der Scheibe und der Wand ein Ringspalt freibleibt, durch den die Flude hindurchtreten Und den Füllkörper erreichen kann^und dessen Durchmesser ist vorzugsweise so gering, daß die Flude seine Zylindermantelfläche allseits umspülen kann. Ist der Füllkörper dann aufgelöst und durch den Flüssigkeitsstrom ausgetragen, so drückt die Feder 21 den Ventilkörper in Schließrichtung, bis die Stellung nach Fig. 1 erreicht ist,* in welcher der Füllkörper vollkommen entfernt und das Ventil geschlossen ist. Durch Einsetzen eines neuen Füllkörpers kann der Zyklus dann wieder in Gang gesetzt werden.

Bei der abgewandelten Ausführungsform nach Fig. 3 hat die Stützscheibe 39 etwa den gleichen Durchmesser wie die Füllkammerj sie ist jedoch perforiert, damit die Flude die Füllung erreichen kann. In diesem Fall braucht die Füllung nicht mechanisch stabil zu sein, sondern kann aus einem Pulver oder aus einer stark viskosen Flüssigkeit bestehen.

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Das in den Fig. 4 und 5 gezeigte·Ausführungsbeispiel entspricht in den wesentlichen Teilen dem soeben beschriebenen, weshalb auch zum Teil die gleichen Bezugszeichen verwendet worden sind. Ein wesentlicher Unterschied besteht jedoch darin, daß die Wände der Füllkammer durchlöchert sind, so daß dadurch eine regelmäßigere und gleichmäßigere Ablösung der Füllsubstanz und die Möglichkeit einer freieren Wahl dieser Substanz erreicht wird. Wie die Fig. 4 zeigt, wird die Füllkammer aus einer zylindrischen Hülse 41 gebildet, die einen geringeren Durchmesser hat als die rohrförmigen Verlängerung 55 und die konzentrisch dazu angeordnet ist, so daß die gesamte Hülse der Länge nach von einem Spalt umgeben ist, in den die Flüssigkeit eindringen kann und von wo aus die Flüssigkeit durch die öffnungen 42 hindurch in der Hülse auf die Füllung einwirken kann. '

Das Ziel, die Ablösegeschwindigkeit der Füllsubstanz und deren Beimengung zur durchfließenden Flüssigkeit zu steuern, ist bei dem Ventil gemäß.Fig. 4 dadurch erreicht, daß Mittel vorgesehen sind, mit denen die Menge und/oder die Strömungsrichtung des Flüssigkeitsstroms, der in die Füllkammer hinein-

wird
gelangt, verändert, so daß die Auflösung mehr oder weniger stark

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Zugleich wird damit auch die Zeitverzögerung der Schließbe- , wegung des Ventils gesteuert. Derartige Steuermittel,werden durch die Hülse 41 selbst gebildet, diemit der kappe 55 fest verbunden ist und daher von außen zusammen mit der Kappe drehbar ist. Die Hülse erstreckt sich bis nahe an die Trennwand 20 des Ventilkörpers, so daß die gesamte oder doch wenigstens die überwiegende Flüssigkeitsmenge, die vom Ventil

r abgegeben wird, in das offene untere Ende der Hülse hineinströmt. Die Hülse weist weiterhin eine seitliche weite öffnung 4> auf, durch die die Flüssigkeit aus ihr wieder > herausströmen kann. Diese öffnung ist dem Ventilaufsatz 15 -gegenüber angeordnet, und in dem dargestellten Beispiel ist die Winkelstellung der Hülse 41 so gewählt, daß der V Flüssigkeitsstrom geradewegs in die Ausläßöffnung hineingerichtet ist, wodurch nur wenig Flüssigkeitsbewegurig am durch- . brochenen Bereich des anderen Hülsenendes stattfindet. Wird dagegen die Hülse um 18O° gedreht, so wird turbulente Strömung der Flüssigkeit um die Hülse herum erreicht. Zwischen&tellimgen ergeben dann mehr oder weniger starke Umströmung der Hülse. Um außerdem noch eine Strömung in axialer Richtung der Hülse 41 zu erhalten, kann diese mit Längsführungsrippen 45 versehen seinj wie dies die Fig. 5 zeigt.

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Die Kappe 25* die frei drehbar ist, wird durch eine (nicht gezeigte) Federklammer gehalten, die mit einem bestimmten Dru.ck in die Ausnehmung 47 in die Mitte der Endfläche der Kappe hineindrückt. Wahlweise kann die Kappe auch mit einem Bajonettverschluß versehen sein, der eine gewisse Drehung der Kappe erlaubt. Die Abdichtung der Kappe gegenüber der zylindrischen Gehäuseverlängerung 23 erfolgt durch einen Gummidichtungsring 48. Wird die Kappe mit gefüllter Hülse 41 auf das Ventilgehäuse aufgesetzt, so dichtet der Ring 48 die Füllkammer bereits ab, bevor der Füllkörper gegen die Stützscheibe 29 drückt und damit das Ventil öffnet. Voraussetzung dafür ist allerdings, daß der zylindrische Teil der Kappe wenigstens so lang ist wie der Füllkörper selbst.

Vorzugsweise ist in die Kappe ein Zeichen eingraviert, mit welchem die Richtung der öffnung 42 angezeigt wird, so daß erkennbar ist, ob das Ventil für eine kurze oder lange Verzögerungszeit eingestellt ist.

Das erfindungsgemäße Ventil kann bei einer großen Anzahl von Dosdier-Vorgängen verwendet werden, z.B. beim Zusetzen von Düngermitteln beim Bewässern, beim Chlorieren des Wassers von Bädern oder für die Zuführung medizinischer Präparate zum Wasser von Brausen.

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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 liegt der Einlaß 13 des Ventils mit dem Ventilkörper in einer Linie. Die Flüssigkeit sti*ömt dann durch öffnungen 49 in einer Scheibe am Ventilkörper, und durch den Druckabfall beim Durchströmen dieser öffnungen 49 entsteht eine Andruckkraft, die ausreicht, um die in Fig. 1 verwendete Andruckfeder 21 iiber-" flüssig zu machen. Es kann auch sein, daß der Druckunterschied an der Einschnürung des Ventilsitzes ausreicht, den Ventilkörper in Schließrichtung zu bewegen. Im Einlaßkanal IJ ist ein Ring 5I eingesetzt, an den das Ende der Hülse 27 anläuft, so daß die Verschiebung des Ventilkörpers im Ventilgehäuse damit begrenzt ist und der Ventilkörper nicht aus dem Gehäuse herausfallen kann.

Gegenüber den dargestellten Beispielen sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abwandlungen möglich> ohne daß dadurch die Erfindung verlassen wird. Eine dieser möglichen Abwandlungen besteht darin, daß die Füllkammer in ständiger Verbindung mx# dem Einlaßteil des Ventilgehäuses gebracht wird.

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Claims (11)

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P A T E N T A N S P R Ü GHE

.1 Λ Mit Verzögerung selbsttätig schließendes Ventil
mit einem Ventilgehäuse mit Einlaß und Auslaß und einem in
Richtung auf einen Ventilsitz bewegbaren Ventilkörper, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (11) eine Kammer (31) zur Aufnahme einer Füllung *(29) aus einer Substanz
aufweist* die von der das Ventil durchströmenden Plude langsam abtragbar ist, z.B. durch Lösen, Abnützen, Ausspülen
und dergl., und daß sich der Ventilfcörper (17) an der Füllung
(29) abstützt und seine Verschiebung in Schließrichtung
möglich ist, wenn die Füllung (29) völlig oder zum Teil entfernt jLst.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (17) von einem elastischen Element (21) in
Schließrichtung beaufschlagt ist, von der Füllung (29) am
Schließen jedoch ^zefitweilig gehindert ist.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2 mit einem geradlinig bewegbaren Ventilkörper, dadurch gekennzeichnet, daß am Ventilkörper (17) ein Verlängerungsstößel (37) angebracht ist, der sich durch den Ventilsitz (I9) hindurch bis in die Füllkammer (3I) erstreckt.

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4. Ventil nach Anspruch 3* gekennzeichnet durch eine Stützscheibe (39) am Ende des Verlängerüngsstößels(37)* ' die von den Wänden der Füllkammer umschlossen ist, so daß :-'■'■ die Stützscheibe einen Kolben oder einen beweglichenBoden

der Füllkammer bildet. . \ ; / .^;

5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ^: " gekennzeichnet, daß die Füllkammer (31) in einer rohrförmigen Verlängerung des Ventilgehäuses (11) enthalten ist,.deren Abschlußende von einer Kappe (35) verschlossen ist* die zum erneuten Füllen der Kammer (31) leicht abnehmbar ist.

6. Ventil nach Anspruch 4 oder 5/ dadurch gekennzeichnet* daß die Stützscheibe (39) durchlöchert ist oder einen geringeren / Durchmesser aufweist als der Innendurchmesser der Füllkammer (3I)

7· Ventil nach einem der Ansprüche 4 bis 6_Ä dadurch,.ge kennzeichnet , daß die Wände (41) der Füll kammer Burenbrüche aufweisen, durch welche die Flude Zugang zur Füllung hat>

8. · Ventil nach/Ansprüchen 5_a 6 oder "J₉ dadurch gekerih-^ zeichnet, daß die Wände der FUllkammer durch eine zylindrische Hülse (41) gebildet sind, die an der abnehmbaren Kappe (35) befestigt ist. ;

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9· Ventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet,durch Hilfsmittel zur Veränderung der auf die Füllung gerichteten Fludenmenge.

10. Ventil nach Anspruch 8 oder 9$ dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse "(41) durch Drehen der Kappe (55) drehbar ist und eine Gestaltung aufweist, die eine Veränderung des Fludenzustroms zur Füllung abhängig von der Winkelstellung bedingt., v

11. Ventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (41) eine konzentrische Einlaß- und eine exzentrische Auslaßöffnung (43) aufweist _s durch die der wesentliche Teil der Ventildurchflußmenge strömt»

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