DE2120346B2

DE2120346B2 - Steuerventil für Flüssigkeitspumpen

Info

Publication number: DE2120346B2
Application number: DE2120346A
Authority: DE
Inventors: Ronald Noel Allen; Harold Lloyd Dagwell
Original assignee: HENRY SYKES Ltd LONDON
Current assignee: HENRY SYKES Ltd LONDON
Priority date: 1970-04-27
Filing date: 1971-04-26
Publication date: 1980-02-14
Also published as: JPS548888B1; DE2120346C3; AT309233B; GB1342086A; BE766287A; FR2090716A5; NL7105616A; US3726303A; DE2120346A1; CA935733A; ZA712636B; CH545936A

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuerventil zur Zwischenschaltung zwischen eine Einlaßkammer einer Flüssigkeitspumpe und eine zum Füllen dieser Einlaßkammer und zum Entfernen von Luft daraus während des Betriebs der Flüssigkeitspumpe dienende Vakuumpumpe, mit einem zwei Verschlußstücke aufweisenden Ventilglied, dessen Verschlußstücke so angeordnet sind, daß das eine eine erste öffnung zur Einlaßkammer und das andere eine zweite öffnung zur Atmosphäre schließen kann, mit einem in der Einlaßkammer angeordneten, mit dem Ventilglied verbundenen Schwimmer, der bei niedrigem Flüssigkeitsstand in der Einlaßkammer durch das eine Verschlußstück des Ventilglieds die zweite öffnung verschließt und die erste öffnung offenläßt, und bei höheren! Flüssigkeitsstand in der Einlaßkammer durch das andere Verschlußstück die erste öffnung verschließt und die zweite öffnung offenläßt und mit einer Einrichtung zur Verhinderung des Eintretens der Flüssigkeit in die Vakuumpumpe bei Ausfall der Schwimmersteuerung.

Bei einem aus der US-PS 23 22 910 bekanntgewordenen Steuerventil der vorstehend beschriebenen Art ist die Einrichtung zur Verhinderung des Eintretens von Flüssigkeit in die Vakuumpumpe bei Ausfall der

ίο Schwimmersteuerung als separates, über einem eigenen Schwimmer gesteuertes Ventil ausgebildet, welches im Zuge der Verbindungsleitung zwischen dem eigentlichen Steuerventil und der Leitung zur Vakuumpumpe angeordnet ist Dies bedeutet — auch wenn, wie bei der US-PS 23 22 910, dieses Ventil in einer seitlichen Kammer im gleichen Gehäuse mit dem eigentlichen Steuerventil angeordnet ist — einen erheblichen baulichen Aufwand. Hinzu kommt, daß beim Infunktiontreten dieser Einrichtung zur Verhinderung eines Eintretens von Flüssigkeit in die Vakuumpumpe diese ständig gegen Vollast arbeitet, da eine automatische Belüftung, wie sie im Normalbetrieb durch das Anheben des Schwimmers bewirkt wird, nicht stattfindet. Eine Belüftung der Vakuumpumpe kann nur von Hand erfolgen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Steuerveniil der eingangs genannten Art so auszugestalter, daß bei einfachem baulichem Aufbau eine automatische Belüftung der Vakuumpumpe bei einem Abbrechen des Schwimmers erfolgt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Steuerventil der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung vorgesehen, daß dem Verschlußstück zum Schließen der zweiten öffnung ein Vorhubverschlußstück zugeordnet

κ ist und daß das Vorhubverschlußstück durch eine Feder in öffnungsrichtung beaufschlagt ist, die hinreichend stark ist, um den Einfluß der Vakuumpumpe zu übertreffen.

Für die erfindungsgemäße Lösung ist dabei von erheblicher Bedeutung, daß nicht nur überhaupt eine Belüftung der Vakuumpumpe bei einem Abbrechen des Schwimmers bewerkstelligt wird, sondern daß diese Belüftung durch Vorsehen einer an sich bekannten Vorhubsteuerung (DE-AS 10 94 061) vereinfacht wird, wobei es weiterhin von Bedeutung ist, daß die Vorhubsteuerung eine Federbelastung des Vorhubventils vorsieht. Erst die Kombination all dieser Maßnahmen ermöglicht die für einen sinnvollen Pumpenbetrieb erforderliche große öffnung zur Atmosphäre, die sowohl im Normalbetrieb als auch bei Eintreten des genannten Störanfalls von Bedeutung ist.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.

Das Steuerventil ist im Gehäuse 1 der Einlaßkammer 2 der Flüssigkeitspumpe montiert, um den Flüssigkeitsstrom durch die Leitung 3 zu regeln, welche zu einer (nicht dargestellten) Vakuumpumpe führt.

Das Ventil weist ein Ventilgehäuse 4 auf, an welchem eine zur Leitung 3 führende seitliche Durchlaßöffnung 5 und ein in die Einlaßkammer 2 hineinragendes, sich nach oben verjüngendes Halsstück 6 ausgebildet sind.

Zwischen dem Ventilgehäuse 4 und der Ausnehmung in dem das Ventilgehäuse 4 aufnehmenden Gehäuse 1 sind Dichtungsringe 7 eingelegt. Eine auf das Gehäuse 1 geschraubte Kappe β schützt das obere Ende des

Steuerventils, wobei die Kappe mit wenigstens einer zur Atmosphäre führenden seitlichen Durchlaßöffnung 9 versehen ist

Im Ventilgehäuse 4 ist ein zwei Verschlußstücke aufweisendes Ventilglied 10 angeordnet, das mit Hilfe eines Schwimmers 11 vertikal bewegbar ist Der eine Ballastplatte 12 tragende Schwimmer 11 ist am Ende eines schwenkbaren Hebelarmes 13 angeordnet der an einer an einem feststehenden Träger 15 angebrachten Schwenkachse 14 befestigt ist. Das Ventilglied 10 weist eine vertikale Ventilstange 16 auf, an der die beiden Verschlußstücke 25 und 27 zum Schließen einer ersten öffnung zur Einlaßkammer 2 bzw. einer zweiten öffnung zur Atmosphäre befestigt ist Das Ventilglied 10 wird durch eine Feder 19 nach oben gedrückt welche einerseits gegen den Ventilkörper 4 und andererseits gegen eine am oberen Ende der Ventilstange 16 vorgesehene Halteplatte 20 wirkt

Dem auf der Ventilstange 16 gleitend gelagerten rohrförmigen Verschlußstück 17 ist ein Vorhubverschlußstück 21 zugeordnet, welches durch die Feder 19 in Öffnungsrichtung beaufschlagt ist. Der rohrförmige Körper des Verschlußstücks 17 ist mit seitlichen Durchgangsöffnungen 22 versehen. An einer an der Ventilstange 16 ausgebildeten Schulter 24 ist ein Dichtungsring 23 befestigt, der bei der Bewegung der Ventilstange 16 nach oben das Verschlußs;ück 17 anhebt und dabei die zweite öffnung zur Atmosphäre öffnet.

Das untere Verschlußstück 25 ist zwischen an der jo Ventilstange 16 ausgebildeten Schultern eingelegt und mit einer angeschrägten Oberfläche 26 versehen. Die Oberfläche 26 ist zur Auflage am am oberen Ende des Halsstücks 6 am Ventilgehäuse 4 ausgebildeten Sitz 27 bestimmt. Darüber hinaus ist eine Hilfsschließeinrichtung vorgesehen, die aus einem Hilfsschwimmer 28 und einer von diesem getragenen biegsamen und federnden ringförmigen P'atte 29 besteht, die beispielsweise aus Gummi bestehend sich beim Anheben mit ihrem Rand dichtend an das Halsstück 6 des Ventilgehäuses anlegt. Die Platte 29 und der sie tragende Hilfsschwimmer 28 können entlang der Ventilstange 16 zwischen den Stellungen gleiten, die in der Zeichnung in vollen bzw. strichpunktierten Linien dargestellt sind.

Während des Normalbetriebes der Flüssigkeitspumpe ist der Wasserspiegel in der Einlaßkammer niedrig und der Schwimmer 11 nimmt, wie in der Zeichnung dargestellt, seine untere Stellung ein. Die Ventilstange 16 ist in der gleichen Stellung dargestellt, wobei jedoch der Hilfsschwimmer 28 und die Platte 29 in strichpunktierten Linien gezeigt sind. In dieser Stellung des Steuerventils saugt die Vakuumpumpe Luft aus der Einlaßkammer 2 durch die Leitung 3, während das Verschlußstück 17 und das Vorhubverschlußstück 2t die öffnung zur Atmosphäre absperren. Die Abmessungen des unteren Teils des Steuerventils vermeiden eine Einschnürung der von der Einlaßkammer 2 zur Vakuumpumpe führenden Leitung.

Wenn während des Betriebs der Flüssigkeitspumpe der Wasserspiegel in der Einlaßkammer 2 wesentlich ansteigt, wird auch der Schwimmer 11 angehoben und nimmt die Ventilstange 16 mit, die dabei die öffnung zur Atmosphäre öffnet und die öffnung zur Einlaßkammer 2 schließt Wenn die Ventilstange 16 sich zu heben beginnt, öffnet zunächst das VorhubverschlußstüCK 21 und verbindet damit die Leitung 3 über die Durchgangsöffnungen 22 und 9 mit der Atmosphäre, wobei diese Bewegung von der Feder 19 unterstützt wird. Die öffnung des Vorhubverschlußstückes 21 erleichtert das folgende Abheben des Vetschlußstücks 17 zum vollständigen öffnen der Leitung 3 gegenüber der Atmosphäre. Das weitere Anheben der Ventilstange 16 hebt auch das zweite Verschlußstück 25 an, um die Öffnung zwischen der Leitung 3 und der Vakuumpumpe und der Einlaßkammer 2 zu sperren. Die Vakuumpumpe ist jedoch noch gegenüber der Atmosphäre offen und ist damit nicht schwer belastet.

Bei Rückgang des Wasserspiegels auf sein normales niedriges Niveau fällt der Schwimmer 11 nach unten und die Einlaßkammer 2 wird zur Leitung 3 wieder geöffnet. Diese öffnung wird ohne die Erschwernis, die (auf die Platte 29 wirkende) Saugkraft der Vakuumpumpe überwinden zu müssen, bewirkt, da die Leitung 3 noch gegenüber der Atmosphäre offen ist.

Bei einem Schwimmerversagen infolge Bruchs des Hebelarmes 13 oder infolge Lösens des angeschraubten Schwimmers 11 wird infolge des Wegfalls der Belastung durch die Ballastplatte 12 die Feder 19, die hinreichend stark ist, um den Einfluß der Vakuumpumjpe zu übertreffen, das Ventilglied 10 anheben. Dadurch wird die öffnung zur Einlaßkammer 2 geschlossen und die öffnung zur Atmosphäre geöffnet wodurch die Vakuumpumpe entlastet wird. Diese Belüftung zur Atmosphäre wird durch das Vorhubverschlußstück erheblich vereinfacht, da nicht die erheblich größere Kraft zum öffnen des Verschlußstücks 17 gegen die Wirkung der Vakuumpumpe aufgebracht werden muß.

Bei einem Schwimmerversagen infolge Festklemmens des Arms 13 oder der Stange 16 oder infolge Bruches des hohlen Schwimmers 11 dringt Wasser in die Kammer 2 und könnte schließlich in die Leitung 3 und damit in die Vakuumpumpe gelangen. In diesem Fall jedoch wird der Hilfsschwimmer 28 angehoben, um die öffnung zur Einlaßkammer 2 zu schließen. Dank der Flexibilität der Platte 29 legt sich diese mit ihrem Rand dichtend an das sich nach oben verjüngende Halsstück 6 und — unter Abdichtung der zentralen öffnung der Platte 29 — an die Unterseite des Verschlußstücks 25 an. Das Ventilglied 10 wird angehoben, bis die Leitung 3 gegenüber der Atmosphäre geöffnet ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Steuerventil zur Zwischenschaltung zwischen eine Einlaßkammer einer Flüssigkeitspumpe und eine zum Füllen dieser Einlaßkammer und zum Entfernen von Luft daraus während des Betriebs der Flüssigkeitspumpe dienende Vakuumpumpe, mit einem zwei Verschlußstücke aufweisenden Ventilglied, dessen Verschlußstücke so angeordnet sind, daß das eine eine erste öffnung zur Einlaßkammer und das andere eine zweite öffnung zur Atmosphäre schließen kann, mit einem in der Einlaßkammer angeordneten, mit dem Ventilglied verbundenen Schwimmer, der bei niedrigem Flüssigkeitsstand in der Einlaßkammer durch das eine Verschlußstück; des Ventilglieds die zweite Öffnung verschließt und die erste öffnung offenläßt, und bei höherem Flüssigkeitsstand in der Einlaßkammer durch das andere Verschlußstück die erste öffnung verschließt und die zweite öffnung offenläßt und mit einer Einrichtung zur Verhinderung des Eintretens der Flüssigkeit in die Vakuumpumpe bei Ausfall der Schwimmersteuerung, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verschlußstück (17) zum Schließen der zweiten öffnung ein Vorhubverschlußstück (21) zugeordnet ist und daß das Vorhubverschlußstück (21) durch eine Feder (19) in Öffnungsrichtung beaufschlagt ist, die hinreichend stark ist, um den Einfluß der Vakuumpumpe zu übertreffen.

2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hilfsschließeinrichtung einen unterhalb des VerschlußstücKes (25) zum Schließen der ersten öffnung angeordneten, axial bezüglich der das Ventilglied (10) mit dem Schwimmer (11) verbindenden Ventilstange (16) frei beweglichen Hilfsschwimmer (28) umfaßt, der beim Ansteigen des Flüssigkeitsspiegels die erste öffnung schließt und anschließend noch so weit verschiebbar ist, daß sich durch Mitnahme des Ventilglieds (10) die öffnung zur Atmosphäre öffnet.

3. Steuerventil nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine auf dem Hilfsschwimmer (28) befestigte, wenigstens teilweise biegsame und federnde ringförmige Platte (29), die sich beim Anheben von unten an das Verschlußstück (25) und mit ihrem Rand dichtend an ein sich nach oben verjüngendes Halsstück (6) des Ventilgehäuses (4) zur Einlaßkammer anlegt.