DE2004152A1 - Durchgangsventil - Google Patents

Description

A 1 H/3 Düsseldorf, den 2UU

Anmelder: Martin Schydlo, 4o3 R_atingen, B_ertramsweg Titel: " Durchgangsventil¹·

Den Gegenstand der Erfindung bildet ein neuartiges Durchgangsventil, da» insbesondere als Zulauf- oder Ablaufventil für Flüssigkeiten unter gleichzeitiger Regulierung des FlüssigkeitsStandes und der durch das Ventil hindurchgehenden Flüssigkeitsmenge dienen soll·

Die bisherigen Durchgangsventile hatten den Nachteil, dass sie "bei der Bedienung nicht sofort öffneten oder schlossen· Beim öffnungs vor gang dauerte es eine gewisse Zeit, "bis der Flüssigkeitsstand so weit abgesunken war, dass das Ventil voll geöffnet wurde. Beim Schliessvorgang trat derselbe Kachteil im umgekehrten Sinne ein, indem ein wirksames Schliessen erst erfolgte, wenn der oberste Flüssigkeitsstand, z.B. Wasserstand, erreicht war. Auch wenn solche Ventile als Schwimmerventile oder in ähnlicher Weise ausgebildet sind, werden die erwähnten lachteile nicht behoben. Dasselbe ist auch dann der Fall, wenn solchen Schwimmerventilen eim Druckreduzierventil vorgeschaltet wird, um die bei der Betätigung des Schwimeerventils auftretenden Stöße, welche die Funktion des Ventile stören, abzufangen.

Der Irundgedanke der erfindungsgemässen Konstruktion beeteht darin, daes der auf dem Ventil lastende W_asser~

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druck dazu benutzt wird, um mindestens einen !eil der zum Schliessen des Ventils erforderlichen Kraft &uezugleichen. Gegebenenfalls kann ein mit diesem Druckventil in mechanischem Kontakt arbeitender Schwimmer die Öffnungs- und Schliessungsfunktion übernehmen.

Der Ausgleich der durch den Wasserdruck dem Schliessen des Ventils entgegenwirkenden Kraft wird erfindungsgemäss dadurch erzielt, dass in einem rohrförmigen, vorzugsweise zylindrischen,Ventilgehäuse eine axial bewegliche Ventilspindel angeordnet wird, die einerseits eine die eine Öffnung des Ventilgehäuses verschliessende bzw« öffnende Dichtungsscheibe trägt, während die andere öffnung des Ventilgehäuse» durch eine einerseits mit der Ventilspindel, andererseits mit der Wandung des V_entil gehäus es verbundene elastische Membran verschlossen ist. Dabei kann die auf die Membran wirkende Druckkraft zweckmässig durch eine den mittleren '^eil der Membran unterstützende, mit der Ventilspindel verbundene Scheibe aufgenommen werden.

Die besondere Ausbildung des mit dem Schwimmer erfindungsgemäss zusammenwirkenden Druckventils ist in der beiliegenden Zeichnung schematisch und beispielsweise dargestellte

Die mit der erfindungsgemässen Ventilausbildung erzielten Vorteile beetehen u.a. darin, dass das kombinierte Ventil seine öffnung und Schliessung nicht allmählich, sondern

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in kürzester Ieit, schlagartig, bis zur vollen Leistungsstellung bzw. bis zur Schließstellung, ausführt« Ausserdem ist bei der Betätigung des Schwimmers keine tibertragung seiner Bewegung durch eine längere Hebelübersetzung erforderlich· Der Schwimmer wird in der vorliegenden Kombination vielmehr mit dem über ihm angeordneten Druckmembranventil in gleicher asialer Stellung betätigt. Damit werden auch Störungen vermieden, wie sie bei den bisherigen Schwimmerventilen z.B. infolge schleier oder exzentrischer Betätigung des Schliessungs- und öffnungsorgans eintreten können.

Auch wird z.B. beim Schliessen des erfindungsgemässen Ventils vermieden, dass fremdkörper, wie Sand usw., den Schliessvorgang stören können.

Ein weiterer Vorteil der neuen Ventilform liegt in ihrer allgemeinen Verwendungsfähigkeito Das Ventil kann z«B. beim Pullen oder Entleeren grosser Reinwasser- oder Gebrauchswasserbehälter, ζ·Βο von Schwimmbassins, eingesetzt werden. Es wird in diesem Falle eine genaue selbsttätige Regulierung des Wasserstandes unter Einstellung auf eine in der Zeiteinheit zugeführte Frischwassermenge oder abgeführte gebrauchte Wassermenge ermöglicht.

Die erfindungsgemäBse Yentilkonstruktion lässt sich auch für andere Flüssigkeiten als Wasser, so bei entsprechender stofflicher Ausbildung ihrer Teile, z.B. aus geeigneten

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Metallen, für i\ohöl- oder Brennölleitungen, Salzwasserleitungen und andere Flüssigkeiten benutzen*, Ferner eignet sich das *entil in gleichem Maße für Leitungen jeden Querschnitts, von kleinsten bis grossten Dimensionen, ζ.Β« für laboratoriumsleitungen wie für Wasserversorgungsanlagen.

In Kaufhäusern kann die erfindungsgemässe Konstruktion als vorteilhafter Ersatz für die ζ·Β· bei Berieselungen anlagen verwendeten Bimetal !Steuerungen mit iiagnetiela verwendet werden. Solchen Einrichtungen gegenüber hat die erfindungsgemässe Venti!konstruktion den Vorteil, dass sie rein mechanisch wirkt, so dass s&e von etwaigen Ausfall eines Betriebsstromes unabhängig ist.

In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für die Anwendung der Erfindung bei einem Wasserbecken, z.B. einem Schwimmbecken, beispielsweise und schematisch dargestellt·

Fig. 1 zeigt,teilweise im Schnitt, teilweise in Ansicht, ein Schwimmbecken mit eingebautem Durchgangsventil gemäss vorliegender Erfindung· Das Durchgangsventil soll in diesem Falle dazu dienen, den Wasserzufluss zu regeln.

Fig. 2 zeigt, ebenfalls teils im Schnitt, teils in Ansicht, das anmeldungsgemässe Durchgangsventil in einem gegenüber Figur 1 vergrösserten, gegenüber der tatsächlichen Ausführung verkleinerten Maßstab»

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Pig. 3 zeigt einen Axialschnitt durch das Gehäuse eines Ventils gemäss; Figur 2.

Pig. 4 ist ein BchBitt nach linie A-B in Figur 3. Pig· 5 zeigt eine Variante eines erfindungsgemäss ausgebildeten Durehgangsventils·

Im einzelnen bezeichnet das Bezugszeichen 1 in schemaiishher darstellung die Wandung eines Flüssigkeitsbeckens, z.B. eines Wasserbeckens, das Bezugszeichen 2 die W_asserfüllung, deren jeweiliges Hiveau in üblicher Weise durch das Bezugszeichen 3 angegeben wird. Der Zufluss der Flüssigkeit zum Becken 1 χΐτό. mittels eines Ventils 4 der anmeldungsgemässen Ausbildungsform einstellbar geregelt. In Figur 1 ist das ^ventil 4 im Verhältnis zu dem nur schematisch angedeuteten Becken 1,2 in wesentlich größerem Maßstab dargestellt.

Das Ventil 4 besitzt ein Gehäuse 5, das durch eine Überleitung 6 mit dem Flüssigkeitsbecken 1 in Verbindung steht· ferner ist im oberen '^eil des Gehäuses 5 eine Flüssigkeitszuleitung, z.B. eine an ein Wasserverteilungsnetz angeschlossene Leitung 7, vorgesehen.

Das im Gehäuse 5 angeordnete Ventil 8 arbeitet mit einem Schwimmkörper 9 zusammen, der als Hohlkörper oder auch als gegenüber der Flüssigkeit spezifisch leichterer Körper ausgebildet sein kann. Das Zusanmenwirken des Ventils 8 mit dem Schwinger 9 vollzieht sich in folgender Weise?

Durch den Schwimmkörper sind zwei Stangen 1o,11 hindurohge-109837/1001

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führt und mit den unteren und oberen Stellringen 12,15, sowie 14,15 mit der Wandung des Schwinuikörpers 9 fest, jedach eineteilbar,verbunden. An ihren oberen Enden sind die aus dem Schwimmkörper herausragenden Stangen 1o und 11 durch ein Querjoch 16 miteiaander verbunden, von dem eine mit dem Joch 16 verschraubte zweiteilige Spindel 17, 17a, 17b ausgeht, die am unteren Ende eine Platte 18 mit Dichtkegel 19 trägt, welch letzterer sich gegen entsprechende Dichtflächen der Wandung 2o eines gemäss Figur 3 ausgebildeten Ventilgehäuse legt.

Der obere Abschluss des Ventilgehäuse» 2o wird durch eine in dasselbe eingeschraubte Platte 21 gebildet, durch welche die Spindelverbindung 17 der Spindelteile 17a und 17b hindurchgeht· Die in das Ventilgehäuse 2o eingeschraubte Platte 21 kann mit Bohrungen 22 zum Einsetzen eines Schlüssels versehen sein.

Die Abdichtung der durch die leitung 7 zügeführten Flüssigkeit nach oben hin erfolgt mit Hilfe einer Membran 23.Die ^embran 23 wird am unteren Spindelteil 17b mit Hilfe einer Mutter 24, einer Unterlegscheibe 25 und einer über der Membran liegenden Scheibe 26 gehalten. Zwischen der Scheibe 26 und dem Querjoch 16 ist ein beide Teile im Abstand voneinander faltendes langes Mutterstück angeordnet. Zweckmässig wird die Scheibe 26, wenn sie gegen den im Ventilgehäuse eingeschraubten Ringkörper 21 anliegt,

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durch einen an der unteren Seite des Rings 21 liegenden ausseren Ring 28 aufgenommen.

Das Ventil wirkt in folgender Weise mit dem Schwimmer zusammens

Wenn das Niveau 3 der ITüssigkeitsfüllung im Behälter 1 absinkt, so sinkt gleichzeitig der Schwimmer 9 ab, so dass das Joch 16 sowie die mit ihm verbundene Spindel 17a, 17b nebst der Membran 23 und den sie auf der Spindel haltenden Teilen absinkt. Dadurch öffnet sich der Dichtkegel 19 gegenüber seiner Sitzfläche 2o, so dass nunmehr das in den Ventilraum 8 durch die Leitung 7 zugeführte Wasser nach unten in das Becken 1 abströmen kann·

Um den Schwimmer 9 gegen jede Beaufschlagung durch das nach unten mit erheblicher Geschwindigkeit ausströmende Wasser zu schützen, kann unterhalb des ^entilgehäuses 2o eine Prallplatte 29 angeordnet sein, die mit dem Ventilgehäuse ζ·Β. durch Versehraubungen 3ο verbunden ist_e Das aus dem ^aum 8 ausströmende Wasser trifft also auf diese Prallplatte 29, um dann seitlich auszuströmen.

Wenn infolge des im Behälter 1 steigenden Wasserstandes der Schwimmkörper 9 sich anhebt, wird gleichzeitig mit dem Joch 16 das Ventilgestänge 17a, 17b angehoben, so dass die Dichtscheibe 19 den Raum 8 verschliesst und das Ausströmen des Wassers aus diesem Raum unterbindet.

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Bei diesem Schliessen des Ventils steigt, insbesondere in der letzten Phase des Schliessens, der Flüssigkeitsdruck im Raum 8 erheblich an, so dass, soweit man nur den Dichtkörper 19 und seine Überführung in die Schließstellung betrachtet, eine erhebliche Kraft erforderlich sein müsste, um das Vetotil vollständig und schnell zu schließen.

Dies Schliessen in der letzten Phase der Schliessbewegung wird erfindungsgemäss durch die Anordnung der Membran 23, die ständig an der Scheibe 26 anliegt, wesentlich erleichtert. Der im Raum 8 jeweils herrschende Blüssigkeitsdruck wirkt nämlich nicht nur nach abwärts auf die Dichtscheibe 19, sondern gleichzeitig aach aufwärts auf die Membran 23 ein, die bei der Aufnahme dieses Drucks durch die Scheibe 26 unterstützt wird. In dem kritischen letzten Teil der Schliessbewegung, bei welcher der Druck im Raum erheblich ansteigt, wird also der auf die Scheibe 19 wirkende Druck durch den auf die Membran 23 ausgeübten Druck, je nach den Größenverhäffitnissen der Scheibe 26 und 28 weitgehend kompensiert· Die Kompension erfolgt vollständig, wenn der Durchmesser der Scheibe 26 gleich dem Durchmesser der Dichtscheibe 19 gewählt wird·

Die konstruktive Ausbildung des Ventils und die für sein Zusammenwirken mit dem Schwimmer 9 wesentlichen Teile könneni dabei mannigfach im Rahmen des Grundgedankens abgeändert und ausgestaltet werden.

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Eine Variante eines erfindungsgemäss ausgestalteten Durchgangsventils ergibt sich, wenn man unter Verzicht auf die Anordnung eines Schwimmers oder auch neben dem erfindungsgemäss mit dem Ventil zusammenarbeitenden Schwimmer eine besondere Antriebskraft für das öffnen und Schliessen des Ventils annimmt„ Diese Kraft kann z.B. durch ein Handrad oder auch durch eine maschinell betätigte Verbindung, ZeB, eine Zahnradverbindung, eine Nockenscheibe, einen Elektromagneten oder eine andere Antriebskraft erfolgen.

In Figur 5 ist eine solche Art der Ventilbrwegung schematisch dargestellt. Gleiche Bezugs zeichen bezeichnen gleiche !eile des Durchgangsventils wie in Figuren 1 bis 3. Ein Schwimmer und die Verbindungsglieder des Schwimmers mit der Ventilspindel 17a, 17b sind in Figur 5 in Etatfall gekommen. Die Ventilspindel wird nach der hier gezeigten Ausfuhrungsform durch eine beliebige Kraft, z„Bo von Hand oder maschinell, elektromagnetisch usw.,angetrieben, die in geeigneter Weise, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Zahnrad- oder Schraubenradübersetzung, einer Nockenscheibe und dergleichen, auf die Ventilspindel im Sinne eines, axialen Antriebs_T zur Einwirkung kommt* Die auf die Ventilspindel wirkende Antriebskraft ist gemäss Figur 5 nur symbolisch durch eine Nockenscheibe Έ veranschaulicht, die auf den Kopf der Ventilspindel 17a einwirkt·

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-1ο-

Die Anordnung der Dichtscheibe 19, ihres Sitzes 2o, sowie die Anordnung einer die obere Öffnung des R_aumes 8 abschliessenden M_embran und einer die Membran bei erheblichem Druck unterstützenden Scheibe 26 bleibt hier grundsätzlich dieselbe wie in Figur 2. Man hat es auch in der H_and, die Kraft, die auf die Ventilspindel 17 beim öffnen bzw. beim Schliessen des Ventils ausgeübt werden muss, in weiten Grenzen abzustufen und gleichzeitig auch die Schliessungszeit des Ventils zu beeinflussen, indem man den Durchmesser der Scheibe 26 entsprechend wählt. Wenn der Durchmesser dieser Scheibe etwa gleich dem Durchmesser der Dichticheibe 19 gemacht wird, so wird, wie bereits oben ausgeführt wurde, beim Schliessen des Ventils der dieser Schliessbewegong entgegenwirkende Druck der Flüssigkeit im Raum 8 durch den gleichzeitig auf die Membran 23 ausgeübten Druck im wesBihlichen kompensiert. Macht man den Durehmesser der Scheibe 26 grosser als den der Dichtscheibe 19, so kann man sogar ein automatisches Schliessen des V_entils unter dem Druck der in den Raum 8 einströmenden Flüssigkeit erreichen, nachdem die Öffnung des Ventils unter Aufhebung einer gewissen Kraft durchgeführt ist.

Pur die praktische Anwendung des Erfindungsgedankens ist auch nicht erforderlich, dass die Scheibe 19 und die Membran 23 übereinanderliegend Die Anordnung könnte auch so

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getroffen werden, dass beide ^eile, nämlich die Dicht-

die

scheibe 19 und die/Membran 23 , bzw. die Scheibe 26 verbindende Spindel z.B. horizontal oder schräg liegt«, In jedem Falle kompensieren sich die einerseits auf die Scheibe 19, andererseits auf die Membran 23 von der in die Kammer 8 einströmenden Flüssigkeit ausgeübten Kräfte«,

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Claims (9)

1. 2U041b2

   Fatentans prüche:

   f1o) Durchgangsventil für die Zuführung oder Abführung von Flüssigkeiten, insbesondere W_asser, bei Füllung oder Entleerung eines Wasserbassins, z„B. eines Schwimmbeckens, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil mit einer rohrförmigen Kammer (8) gestaltet ist, welcher die Flüssigkeit, z»B· Wasser, durch eine leitung (7) zugeführt wird und dass in dieser Kammer (8) eine Ventilspindel (17) angeordnet ist, deren Dichtscheibe (19) bei det Spindelbewegung die eine Öffnung der Kammer (8) schliesst bzw. öffnet, während die andere öffnung der Kammer durch eine einerseits mit der Ventilspindel (17), andererseits mit der Inneneandung der Kammer verbundene Membran (23) verschloeean ist, die dem in der Kammer (8) jeweils herrschenden Druck im Zusammenwirken mit einer Scheibe (26) aufnimmt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (26) etwa denselben Durchmesser wie die Dichtscheibe (19) aufweist.
3. 3« Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtscheibe (19) und die Membran (23) bei senkrecht stehender Ventilspindel (17) übereinander angeordnet sind.

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4. 4. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Ventils ein Schwimmer (9) angeordnet ist, mit dem, Z₀B. durch Stangen (io,1i), ein Querstück (16) verbunden ist, in welchem die die Dichtscheibe ("9) und die Membran (23) tragende Ventilspindel (17) angeordnet ist«
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Kammer (8) eine den Schwimmer (9) schützende Scheibe (29) in Verbindung mit dem Ventilgehäuse angeordnet ist»
6. 6. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 5, c'adurch gekennzeichnet, dass die mit dem Schwimmer (9) verbundenen, das Joch (16) und die Ventilspindel (17) tragenden Stangen (1o und 11) in ihrem aus dem Schwimmer (9) herausragenden 2?eil einstellbar mit dem Schwimmer (9) verbunden sind.
7. 7. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 6_f dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (26) in ihrem Durchmesser, je nach dem Antrieb der Ventilspindel_} größer oder kleiner als die Dichtscheibe (19) bemessen wird.
8. 8. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bie 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (26) in ihrer Endstellung von einer Ringscheibe (28) aufgenommen wird«,
9. 9. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 'bis 8, dadmrch gekennzeichnet, dass die Ventilspindel durch einen Kraftantrieb, gegebenenfalls unter Verwendung beliebiger Übersetzungs-

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   glieder, z.B. üchrambenräder, Nocken und dergl·, in Richtung seiner Achse bewegt wird«,

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