DE2229612A1 - Spuelventil - Google Patents

Description

• Spülventil Die Erfindung betrifft Ventile zur $teuerung des Flüssigkeitsstroms von einer Rohrleitung zur Verwendungsstelle, wobei sie die Durchlaßmenge bestimmen Aus dem Stand der Technik ist eine große Zahl von Spülventilen bekannt, denen die Aufgabe zukommt, so lange die Ofinungsstellung beizubehalten, bis eine vorbestimmte Flüssigkeitsmenge durchgelaufen ist, und die dann schließen. Für diesen Zweck sind eine große Zahl von Zeitverzögerungsventilen bekannt, wobei eine Art dieser Ventile vom Differentialdruck zwischen dem am Einlaß herrschenden Wasserzuströmdruck und einem niedrigeren Druck - üblicherweise dem Druck der Außenatmosphäre - betätigt wird. Diese Art von Ventilen werden bevorzugt verwendet, so daß es nicht verwunderlich ist, daß eine große Anzahl solcher Ventile dieser Kategorie bekannt ist.
• Solche Ventile unterliegen verschiedenen wichtigen Aufbaukriterien, um eine Ausgestaltung für eine große Zahl von Anwendungsfällen über einen weiten Druckbereich anwenden zu können. Dieser Ventiltyp war bisher in der Praxis nicht für Systeme mit großen Druckänderungen, für Niedrigdrucksysteme oder für sehr schmutziges Wasser verwendbar.
• Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein für die erwähnten Anwendungsfälle brauchbares, durch Differentialdruck betätigtes Spülventil zu schaffen, welches einen betriebssicheren, vom durchströmenden Volumen in geeigneter Weise abhängigen-Arbeitszyklus hat, wobei das Ventil ohne Erschütterungen scharf abschaltet, über einen sich in weitem Umfang verändernden Bereich und bei niedrigen Drücken arbeiten kann und zur Betätigung nur minimale Kräfte erfordert.
• Dabei soll das erfindungsgemäße Ventil in geöffnetem Zustand einen geeigneten Betätigungs-Differentialdruck aufrechterhalten und eine geeignete Siphoneffektunterbrecherfunktion aufweisen.
• Ausgehend von einem Spülventil mit einem einen inneren Durchlaß aufweisenden, mit Ein- und Auslaß versehenem Gehäuse, in dem eine Hauptsitzfläche gebildet ist, einem eine auf der Hauptsitzfläche zur Anlage bringbare Hauptdichtung tragenden, in einem Zylinder hin- und herverschiebbar angeordneten Kolben und mit das Öffnen bzw. Schließen des Zylinders steuernden Ventilsteuereinrichtungen zur Verschiebung des Kolbens in Richtung auf die Hauptsitzfläche bzw. von ihr weg, so daß das Ventil geschlossen bzw. geöffnet wird, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine vom Kolben getragene, sich durch die Hauptsitzfläche hindurch in den Strömungsdurchlaß erstreckende und in Strömungsrichtung vor der Haupt sitzfläche endende Drucksonde vorgesehen ist, die einen von ihrem Endbereich zum Zylinder verlaufenden Durchlaß aufweist, und daß in Strömungsrichtung vor der Hauptdichtung ein von einer Druck feder entgegen der Strömungsrichtung vorgespanntes Drosselelementgleitend verschiebbar auf der Drucksonde angeordnet ist, wobei das Drosselelement zur Bildung eines veränderlichen Drosselquerschnitts im Strömungsdurchlaß hinter dem freien Ende der Drucksonde einen ringförmigen Körper aufweist. Das erfindungsgemäße Spülventil weist also eine vom Differentia druck zwischeitdem Systemzuströmdruck und der Atmosphäre abhängige Kolben-Zylinder-Betätigungsvorrichtung auf. Diese Betätigungsvorrichtung verschiebt im Einlaßsystem nicht nur eine kraftschlüssige Dichtung zur Öffnung und.zum Schließen des Systems, sondern auch ein federnd angeordnetes Drosselelement, welches die Flüssigkeit nicht nur durchläßt, sondern auch einen geeigneten Differentialdruck aufrechterhält. Außerdem kann es zur Unterbrechung der Siphonwirkung verwendet werden. Darüberhinaus enthält das Ventil einen Steuerbauteil, der im Gebiet des Systemdrucks eingebaut ist. Dadurch kann das Ventil über einen großen Bereich von Systemdrücken arbeiten.
• Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung liegt darin, daß Maßnahmen zur Verringerung der für das Schließen des Ventils erforderlichen Kräfte und zur Abschirmung des Betätigungsmechanismus gegen Verunreinigungen vorgesehen sind. Diese Maßnahmen betreffen beispielsweise die Ausbildung einer zur Seite weisenden Schulter, die im abströmseitigen Teil des Ventils einen Coanda-Effekt zur Folge hat.
• Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt: Fig. 1 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spülventils im Schnitt; Fig. 2 eine der Schnittansicht von Fig. 1 entsprechende Schnittsansicht des Ventils in abweichender Arbeitsstellung; und Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 in Fig. 2.
• Im folgenden wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spülventils 10 gezeigt ist. Das Spülventil 10 weist ein Hauptgehäuse 11 mit einem Innenraum 12 auf, der seinerseits mit einem Auslaß 13 in Verbindung steht. Zum Anschluß des Auslasses 13 an eine Rohrleitung ist ein Gewinde 14 vorgesehen. Im Innenraum 12 ist ein Körper 15 angeordnet, der einen an eine Außenfläche des Gehäuses 11 anpreßbaren Ringflansch 16 aufweist. Ein O-Ring 17 bildet eine flüssigkeitsundurchlässige Dichtung zwischen der Wand des Innenraums 12 und dem Körper 15.
• Innerhalb einer Ausnehmung im oberen Abschnitt des Körpers-15 ist eine Steuerkolbenführung 18 eingesetzt, die eine Innenbohrung zur Aufnahme des Steuerkolbens 19 aufweist. Durch eine Ausnehmung im Gehäuse 15 wird ein Hohlraum 20 gebildet, der an seiner Oberseite durch eine elastische, am Steuerkolben 19 und dem Körper 15 befestigte Dichtung 21 geschlossen ist. Der untere Teil des Hohlraums 20 hat über einen Durchlaß 22 mit einem Ventilsitz 23 Verbindung. Der Steuerkolben 19 weist einen den Hohlraum 20 und den Durchlaß 22 durchsetzenden, im Querschnitt verringerten Abschnitt auf, und im Zylinder 36 ist am Steuerkolben 19 ein Steuerkolben-Ventilelement 24 befestigt,welches sich am Ventilsitz 23 anlegen kann. Im Hohlraum 20 ist eine Druckfeder 25 angeordnet, welche den Steuerkolben 19 entlang der Achse 26 in seine (in den Zeichnungen gesehen) oberste Stellung drängt. Im Körper 15 ist ein Durchlaß 80 gebildet, der eine Verbindung zwischen dem Hohlraum 20 und dem Auslaß 13 schafft, wodurch der Hohlraum 20 unter vermindertem Druck steht, weil er dauernd mit dem Auslaß verbunden ist.
• Ein Steuerkolbenbolzen weist einen Abschnitt 28 verringerten Durchmessers auf, der den Steuerkolben 19 und das Steuerkolben-Ventilelement 24 durchsetzt, so daß seine untere Fläche 24 frei in einen Zylinder 36 vortritt. Vom Steuerkolben 19 gehalterte Verriegelungskugeln 30 können sich am Abschnitt 28 des Steuerkolbenbolzens 27 anlegen, und eine Ausnehmung 31 in der Steuerkolbenführung 18 kann die Kubeln 30 in seitlich nach außen verschobener Stellung aufnehmen, Diese Anordnung bildet einen Kugel-Rastmechanismus zum Verriegeln des Steuerkolbens 19, so daß dieser nur zwei Einzelstellungen einzunehmen versucht.
• Ein Druckknopf 33 liegt mit seiner Unterseite auf dem Steuerkolbenbolzen 27. Der Druckknopf wird durch eine Druckfeder 34 entlang der Achse 26 nach oben vorgespannt. Zur Befestigung des Druckknopf 5 33 auf dem Körper ist eine Schutzkappe 35 auf das Gehäuse 11 aufgeschraubt, welche den Ringflansch 16 zwischen der Oberfläche des Gehäuses 11 und einer in der Schutzkappe 35 vorgesehenen Schulter einspannt.
• Der Körper 15 weist den inneren Zylinder 36 auf, der mit dem Ventil sitz 23 in Flüssigkeitsverbindung steht. Im Zylinder 36 ist ein Kolben 37 hin- und herverschiebbar angeordnet. Eine Topfmanschette 38 ist Teil des Kolbens und bildet die erforderliche flüssigkeitsdichte Gleitpassung mit der Wand des Zylinders 36.
• Ein unteres Gehäuse 39 ist drehbar im Gehäuse 11 angeordnet und mittels eines Sicherungsringes 41 an ihm befestigt. Ein O-Ring 42 stellt dabei die flüssigkeitsundurchlässige Abdichtung zwischen dem Gehäuse 11 und dem Gehäuse 39 sicher.
• Das Gehäuse 39 kann deshalb in der Einlaßöffnung 40 des Hauptgehäuses 11 gedreht werden, so daß die Ausrichtung während des Einbaus erleichtert wird.
• Das Gehäuse 39 ist mit einer inneren Bohrung 43 zur Aufnahme einer Drucksonde 44 versehene Die Drucksonde 44 weist, wie insbesondere in Fig. 3 erkennbar ist, Führungseinrichtungen wie Rippen 45 auf, welche lose an der Innenwand der Bohrung 43 anliegen, so daß die Sonde 44 im wesentlichen koaxial innerhalb der Bohrung gehalten wird. Eine Gleitbewegung relativ zur Wand der Bohrung 43 bieten sie keinen Widerstand.
• Die Drucksonde 44 ist auf einen Ansatz 46 des Kolbens 37 aufgeschraubt und bildet so einen Vorsprung des Kolbens. Es ist ersichtlich, daß die Rippen 45 die Ausgabe haben, die Drucksonde 44 in Flucht zu halten, wenn der Kolben sich entlang der Achse 26 verschiebt. Das freie Ende der Drucksonde 44 steht dauernd unter Zuströmdruck, da es in Strömungsrichtung vor der Hauptventilsitzfläche liegt.
• Ein Drosselelement 47 ist lose über den Ansatz 46 geschoben, wobei ein enger, jedoch festliegender Spalt 47a zwischen ihnen verbleibt. Dieses Drosselelement ist kegelstumpfförmig und so bemessen, daß es in die Bohrung 43 und eine Ansenkung 47b eintritt. Dabei ist nicht der Versuch gemacht, mittels des Elementes 47 eine Abdichtung herzustellen. Stattdessen soll es frei gleiten und wird von einer Druckfeder 47c in Richtung auf die Bohrung 43 vorgespannt. Dieses Element kommt nicht in Berührung mit der Hauptsitzfläche 48, sondern tritt in bestimmten Stellungen über sie hinweg. Es bildet jedoch zwischen seiner konischen Außenfläche und einer Drosselsitzfläche 47e am unteren Ende der Ansenkung einen veränderlichen Drosselquerschnitt. Auf dieser Drosselsitzfläche kann das Drosselelement tatsächlich aufsitzen, jedoch schließt dies den Durchlaß wegen des Leckstroms entlang des Ansatzes nicht.
• Der veränderliche Drosselquerschnitt ist am kleinsten, wenn der Druckfeder 47c kein Flüssigkeitsdruck entgegenwirkt und am größten, wenn ein relativ großer Druck herrscht. Auf diese Weise versucht das Drosselelement einen vorbestimmten Druckabfall an der Sitzfläche 47e aufrechtzuerhalten und stellt so am freien Ende der Druck sonde einen Zuströmdruck ein, der groß genug ist, um den Betrieb des Ventils zu ermöglichen. Seine Hauptwirkung liegt also darin, daß es den Zuströmdruck bei geöffnetem Ventil gegen übermäßiges Abfallen sichert.
• Die Hauptsitzfläche 48 ist an der Oberseite des Gehäuses 39 gebildet und kann mit der Hauptdichtung 48a in Anlage kommen.
• Die Hauptdichtung ist in einer Ausnehmung 48b in der Unterseite des Kolbens 37 gehaltert. In Fig. 1 ist die die Durchströmung unterbrechende Schließstellung und in Fig. 2 eine die- Durchströmung ermöglichende Öffnungsstellung gezeigt.
• Am Kolben 37 ist unmittelbar oberhalb der Hauptdichtung eine Ablenkfläche 50 gebildet. Sie liegt in einer normai zur Achse 26 verlaufenden Ebene und soll dem das Ventil durchströmenden Mengenstrom eine t'Umlenkung erteilen. Dies hat die als Coanda"-Effekt bekannte Auswirkung und vermindert die zur Betätigung des Kolbens erforderliche Axialkraft.
• Weiter ist auf eine eliptische, in der Wand des Kolbens umlaufende Ablenkfläche 51 und auf eine Ablenkschulter 51a am unteren Ende des Körpers 15 hinzuweisen. Deren Funktionen werden im folgenden näher beschrieben.
• Der Kolben weist eine Ausnehmung 52 auf, in die ein mit einem Durchlaß versehener Stopfen 53 eingeschraubt ist, so daß ein teilweise geschlossener Raum 54 entsteht. Ein den Stopfen 53 durchsetzender Durchlaß 55 bestimmten Querschnitts stellt eine Verbindung zwischen dem Raum 54 und dem inneren Abschnitt des Zylinders 36 her. Weiterhin bilden eine den Ansatz 46 durchsetzende Bohrung 56 und ein Durchlaß 56a in der Sonde 44 eine Verbindung zwischen dem Einlaß und dem Raum 54. Ein mit seinem Kopf 58 im Raum 54 liegender Stift 57 liegt in der Bohrung 56 und im Durchlaß 56a, um die Bohrung und den Durchlaß von verunreinigenden Feststoffen freizuhalten. Die axiale Einstellung des Stopfens 53 kann verändert werden, indem er gedreht wird.
• Am unteren Teil des Gehäuses 39 ist mittels einer Überwurfmutter 61 eine Einlaßarmatur 60 befestigt. Ein O-Ring 62 bildet die Dichtung zwischen der Einlaßarmatur 60 und dem Gehäuse 39. Es ist ein Drosselventil vorgesehen, welches einen Stopfen 63 aufweist, der mit einer Befestigungsschraube 64 verschraubt ist, die ihrerseits in' einer Bohrung 65 des Gehäuses 39 drehbar und von einem Flansch 66 und einem Sicherungsring 67 gehalten ist. Die Befestigungsschraube 64 ist durch einen O-Ring 68 im Gehäuse 39 abgedichtet. Der Kopf 69 der Befestigungsschraube 64 ist mit einer Werkzeugansatzfläche, z.B. einem Schlitz 69a versehen, so daß die Befestigungsschraube 64 gedreht werden kann Der Stopfen 63 wird durch einen in einer Keilnut eingesetzten Keil 70 geführt, so daß er sich entlang der Achse der Befestigungsschraube 64 bewegen kann. Der Stopfen 63 kann, wenn erforderlich, als Abschaltventil dicht an eine Sitzfläche 71 der Einlaßarmatur 60 angelegt werden. Außerdem kann er als Mengenbegrenzungsventil eingesetzt werden.
• Bei Betrieb des erfindungsgemäßen Spülventils wird der Stopfen 63 in eine von der Sitzfläche 71 abgehobene Stellung verschoben, so daß der Stopfen den vom Einlaß zur Bohrung 43 fließenden Mengen-strom einstellt. Der Stopfen 63 und die Sitzfläche 71 wirken also als Mengenbegrenzungsventil. Über die Einlaßarmatur 60 wird das Spülventil an einer Druckflüssigkeitsquelle angeschlossen, so daß die Druckflüssigkeit Zutritt zur Bohrung 43 hat und auf den unteren Teil des Drosselelements 47 auftrifft. Die DruckflUssigkeit tritt durch den im Querschnitt bemessenen Durchlaß 56a und die Bohrung 56 auch in den Raum 54 im Kolben 37. Deshalb strömt durch den Durchlaß 55 auch Druckflüssigkeit in den Zylinder 36 oberhalb des Kalbens 37.
• Da das im Ventil sitz 23 und dem Ventilelement 24 zugeordnete Steuerventil anfänglich geschlossen ist (Fig. 1) herrscht im Zylinder 36 der gleiche Druck wie im Raum 54, der Bohrung 56 und der Bohrung 43 unterhalb des Drosselelements 47. Im mit dem Auslaß 13 in Verbindung stehenden Innenraum 12 herrscht jedoch Auslaßdruck. Da die Querschnittsfläche des Kolbens 37 im Zylinder 36 größer als die Hauptsitzfläche ist, und da der restliche Abschnitt der Unterfläche des Kolbens dem Auslaßdruck ausgesetzt ist, ist die Netto-Axialkraft am Kolben so gerichtet, daß das Ventil geschlossen und in Schließstellung gehalten wird.
• Wenn das Ventil geöffnet werden soll, wird der Druckknopf 33 herabgedrückt. Dieser liegt am Bolzen 27 und die konische Fläche auf dem Bolzen wirkt wegen der Anlage dieser Fläche an den Kugeln und der Anlage der Kugeln an den Wänden der Ausnehmungen auf den Steuerkolben und verschiebt diesen.
• Schließlich erreicht der Steuerkolben die in Fig. 2 gezeigte Stellung und die Kugeln werden seitlich nach außen gedrängt und halten den Steuerkolben in der Öffnungsstellung verriegelt fest. Der Zylinder 36 hat dann eine Verbindung zum Auslaß und es tritt eine Differentialkraft auf, welche den Kolben nach oben verschiebt. Dies wird durch auf die Unterseite des Kolbens wirkende dynamische Kräfte unterstützt, ist jedoch hauptsächlich auf die Wirkung der Druckfeder 47c zurückzuführen, die ihrerseits auf Kräfte zurückzufGhren ist, welche auf das Drosselelement 47 einwirken. Das Drosselelement 47 und der Kolben sind in einem Zustand der Gegenläufigkeit und bei zum Auslaß geöffnetem Zylinder 36 ist die auftretende Nettokraft nach oben gerichtet.
• Die Größe der Aufwärtsbewegung ist durch die Abmessung der Ablaßöffnungen begrenzt, und die Bewegung dauert so lange an, bis der Stopfen 53 am Ende des Bolzens 27 anschlägt und den Verriegelungseingriff löst. Dann drängt die Druckfeder 25 den Bolzen nach oben und unterbricht den Abfluß. Die Dauer dieses Zyklus kann durch gewählte Einstellung des Stopfens 53 entlang seiner Achse eingestellt werden, so daß er den Abfluß früher oder später schließt. Der Zyklus wird dann dadurch fortgesetzt, daß der Zylinder 36 wieder von der Druckseite aus gefüllt wird. Die Geschwindigkeit hierbei wird von der Größe des Durchlaß 55 bestimmt. Wenn schließlich die Wiederfüllung abgeschlossen istj ist die Hauptdichtung wieder geschlossen und das Ventil steht für die nächste Betätigung zur Verfügung.
• Ein wesentliches Merkmal der Erfindung liegt in der Tatsache, daß das Drosselelement 47 unter der Einwirkung eines Gleichgewichtszustandes steht, der sich unter Einwirkung der Federkraft der Druckfeder 59 und der Druckkräfte an der Haupt sitzfläche 48 einstellt. Wenn das Ventil betätigt wird, hebt sich, wenn der Zuströmdruck niedrig ist, das Drosselelement nicht so weit von der Hauptsitzfläche 48 ab, wie dies der Fall ist, wenn der Zuströmdruck höher ist. Dies beruht darauf, daß die Spannung der Feder 59 das Drosselelement in Richtung auf seine Sitzfläche drängt. Die von der Feder 59 ausgeübte Spannkraft ist auch von der Axialstellung des Kolbens 37 abhängig und ist am größten, wenn der Kolben in zurückgezogener oder am weitesten unten gelegener Stellung steht und ist am geringsten, wenn der Kolben in seiner obersten Stellung steht, Der Kolben 37 verschiebt sich daher, wenn der Zuströmdruck niedrig ist, nach oben, wenn das Steuerventil betätigt wird, wodurch die von der Feder 59 ausgeübte Vorspännung verringert wird. Das Hauptventil wird'jedoch nicht einfach geöffnet (was zu einem erheblichen Abfall des Drucks in Einlaß führen könnte, wobei der Druck unterhalb den nötigen E,etätigungsdruck für den Kolben tm Zylinder absinken könn':e, wodurch das Ventil dauernd in der Öffnungsstellung stenenbleiben würde), sondern das Drosselelement 47 hebt nur um ed..en kleinen Betrag von der Ventilsitzfläche ab, so daE sich an der Drosselquerschnittsfläche 47d ein größerer Druckabfall einstellt, und der Druck an dieser Stelle bleibt groß genug, um bei Einwirken im Zylinder 36 den Kolben 37 so zu betätigen, daß' der das Ventil schließt.
• Da die Querschnittsfläche des Zylinders 36 erheblich großer als die Querschnittsfläche der Bohrung 43 ist, verschiebt die resultierende Kraft, die von der relativen Größe der Reaktionsflächen abhängig ist, den Kolben 37 in Richtung auf die Sitzfläche 48 und die Feder 59 hält das Drosselelement 47 in Anlage an der Sitzfläche 48.
• Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das Steuerventil zwischen seiner Offnungs- und seiner Schließstellung springt. Wenn deshalb eine Ventilbetätigung ausgelöst ist und der Druckknopf 33 herabgedrückt ist, drängt der Steuerkolbenbolzen 27 den Steuerkolben 19 durch die Verriegelungswirkung der von der Steuerkolbenführung 19 gehaltenen Kugeln 30 in die Öffnungsstellung. Der Steuerkolben 19 öffnet das Steuerventil also durch direkte Einwirkung des Druckknopf 5 33. Wenn der Zeitgeber-Stopfen 53 an der Unterfläche 29 des Bolzens 27 während des Schließens des Steuerventils zur Anlage kommt, wird der Bolzen in eine Stellung verschoben, in welcher die Kugeln den Steuerkolben 19 freigeben, so daß der Steuerkolben in seine Ausgangsstellung zurückspringt. Hierdurch wird ein Hämmern oder Schwingen des Ventils infolge unvollständigen Schließens des Steuerventils verhindert, weil kein Zustand auftritt, bei welchem die auf das Steuerventil einwirkenden Kräfte ausgeglichen sind, während dieses offen und unverriegelt ist.
• Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung liegt darin, daß die Sonde 44 in die Bohrung 43 vorsteht, so daß sie dauernd an Zuströmdruck angeschlossen ist und von irgendwelchen Druckabfällen in der Nähe der Ventilsitzfläche 48 nicht in wesentlichem Umfang beeinträchtigt wird. Dies ermöglicht die Anwendung des Ventils über einen großen Bereich von Zuströmdrücken und Durchsatzmengen. Die bemessene Drosselquerschnittsfläche 47d stellt darüberhinaus-sicher, daß der zuströmseitige Druck aufrechterhalten wird.
• Weiter ist auf die ausgenommene Fläche 51 hinzuweisen. Die Strömung hinter der Hauptsitzfläche wird durch die Ablenkfläche 50 seitwärts gerichtet und dann biegt diese Strömung mit Ausnahme des vom Auslaß 13 umgrenzten Gebiets nach innen in Richtung auf die Mittelachse um. Die ausgenommene Fläche führt Sand, Verunreinigungen und dergleichen zum Mittelabschnitt der Ausnehmung und deshalb vom Zylinder 36 weg. Hierdurch wird der Zylinder vor Beschädigungen durch die Verunreinigungen geschützt. Darüberhinaus trifft t die umgelenkte Strömung bei geöffnetem Ventil mit größerer Kraft auf den unteren Abschnitt der ausgenommeneq Fläche auf, als auf den oberen Abschnitt, une z obere Teil ist teilweise abgeschirmt. Dies führt zu einer vermehrten Abwärtskraft, die das Schließen des Ventils unterstützt, was insbesondere bei niedrigen Systemdrücken nützlich ist.
• Bezüglich der Umlenkung'der Strömung ist weiter auf die Schulter 51a hinzuweisen. Aus noch nicht völlig verständlichen Gründen schien die Umlenkung der Strömung zunächst einige Schwierigkeiten im Augenblick des Ventil schließens zu verursachen. Diese Schulter begrenzt das Ausmaß der Umlenkung, wodurch die erwähnten Probleme gelöst sind.
• Eine weitere vorteilhafte Ausgesteltung des erfindungsgemäßen Spülventils ist darin zu sehen, daß das obere Gehäuse 11 gegenüber dem unteren Gehäuse 39 drehbar ist, so daß Einlaß Tund Auslaßteile des Ventils in jede erforderliche Relativstellung zueinander verdreht werden können, und nicht notwendigerweise in derselben Ebene stehen müssen. Dieser Vorteil beruht auf der Tatsache, daß das erfindungsgem§ße Ventil im Gegensatz zu bekannten Ventilen, die eine im wesentlichen senkrechte Installation erfordern, jeder Stellung zuverlässig arbeitet.
• Das erfindungsgemäße Ventil kann auf verschiedene Zeit/Durchsatz-Kombinationen eingestellt werden. Wenn ein Kunde beispielsweise einen großen Durchsatz innerhalb relativ kurzer Zeit fordert, wird der Stopfen 53 in eine relativ "hohe" Stellung in der Nähe der Oberfläche des Kolbens 37 gebracht, so daß er den Stift 27 betätigt,bevor der Kolben seine volle Verschiebung in den Zylinder durchgeführt hat. Auch das Mengen:1egrenzuna ventil am Einlaß wird so eingestellt, daß der Stopfen 63 so weit wie möglich von der Sitzfläche 71 abgehoben ist.
• Dadurch ist ein maximaler Durchsatz am Stopfen 63 möglich.
• und der Stopfen 53 erlaubt die Betätigung des Ventils innerhalb eines minimalen Zeitabschnitts. Wenn der Kunde andexerseits eine relativ lange Zeiteinstellung, jedoch einen g@ gen Durchsatz wünscht, wie beispielsweise bei Pissolrs kann das Mengenbegrenzungsventil so eingestellt werden, daß der die Sitzfläche 71 durchströmende Durchsatz sehr klein gehalten wird und der Zeitgeberstopfen 53 wird tief in dero Kolben 37 hineingedreht, so daß er nicht eher am Bolzen zur Anlage kommt, ehe der Kolben nicht den größten Teil se@ nes vollen Hubes im Zylinder 36 zuruckgelegt hat. Dicc d: Ventil durchströmende Durchsatzmenge kann für jede e@@@rde liche Größe, üblicherweise zwischen etwa C,24 bis etwa 1 eingestellt werden, und entsprechend den unterschiedli@he@ Anwendungszwecken des Ventils können unterschiedliche Strömüngsdauern eingestellt werden.
• Wegen seiner vielen Merkmale kann dieses Ventil grundsätzlich aus einem harten Spritzguß-Kunststoffmaterial, z.B. aus "Delrin" hergestellt werden. Dies führt zu einer großen Einsparung gegenüber Ventilen, die vollständig aus Metall hergestellt sind. Da es jedoch nicht möglich ist, Kunststoffteile ebenso groß wie Metallteile für Ventile dieser Art zu machen, ist die durch den speziellen Aufbau ermöglichte Verringerung der Größe von wesentlicher Bedeutung.
• Die Erfindung ist nicht auf das pezielle,in den Zeichnungen gezeigte und in der Beschreibung erläuterte Ausführungsbeispiel begrenzt, welches lediglich als Beispiel dienen soll.

Claims (17)

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Spülventil mit einem einen inneren Durchlaß aufweisenden, mit Ein- und Auslaß versehenen Gehäuse, in dem eine Hauptsitzfläche gebildet ist, einem eine auf der Hatiptsitzflche zur Anlage bringbare Hauptdichtung tragenden, in einem Zylinder hin- und herverschiebbar angeordneten Kolben und mit das Öffnen bzw. Schließen des Zylinders steuernden Ventil steuereinrichtungen zur Verschiebung des Kolbens in Richtung auf die Hauptsitzfläche bzw. von ihr weg, so daß das Ventil geschlossen bzw. geöffnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine vom Kolben (37) getragene, sich durch die Hauptsitzfläche (48) hindurch in den Strömungsdurchlaß erstreckende und in Strömungsrichtung vor der Hauptsitzfläche (48) endende Drucksonde (44) vorgesehen ist, die einen von ihrem Endbereich zum Zylinder (36) verlaufenden Durchlaß (56a, 56, 55) aufweist, und daß in Strömungsrichtung vor der Hauptdichtung (48a) ein von einer Druckfeder (47c) e.itgegen der Strömungsrichtung vorgespanntes Drosselelement (47) gleitend verschiebt bar auf der Drucksonde (44) angeordnet ist, wobei das Drosselelement (47) zur Bildung eines veränderlichen Drosselquerschnitts t47d) im Strömungsdurchlaß hinter dem freien Ende der Drucksonde (44) einen ringförmigen Körper aufweist.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Drucksonde (44) Rippen (45) angeordnet sind, welche die Ausrichtung der Sonde sicherstellen.

3. Venil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung hinter der Hauptsitzfläche (48) eine Ansenkung (47b) im Strömungsdurchlaß gebildet ist, mit welcher das Drosselelement (47) zur Bildung des veränderlichen Drosselquerschnitts (47d) zusammenwirkt.

4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe der Hauptdichtung (48a) eine die Hauptdichtung umgebende Ablenkfläche (50) gebildet ist, welche die durchströmende Flüssigkeit seitlich von der Hauptdichtung ablenkt.

5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Außenwand des Kolbens (37) eine onkave umlaufende Ausnehmung (51) gebildet ist, wobei die Ablenkfläche (50) in Strömungsrichtung vor dieser Ausnehmung liegt und größeren Durchmesser als sie hat.

6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein axial veschiebbares Ablaßventil (23, 24, 25) derart öffnend und sc-hließend angeordnet und ausgebildet ist, daß es den Zylinder (36, lüftet bzw. abschließt, und daß eine Verriegelungseinrichtung (27 bis 31) vorgesehen ist, welche das Ablaßventil (23, 24, 25) so lange in seiner geöffneten Stellung festzuhalten vermag, bis der Kolben (37) an ihr zur Anlage kommt.

7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur vorbestimmbaren Einstellung der Stellung des Kolbens (37) in welcher dieser an der Verriegelungseinrichtung (27 bis 31) zur Anlage kommt, ein in Axialrichtung verstellbares Bauelement (53) im Kolben (37) eingeschraubt ist.

8. Ventil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung (27 bis 31) als Kugel-Rastvorrichtung ausgebildet ist.

9. Ventil nach;tAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vom freien Ende der Drucksonde (44) zum abströmseitigen Ende des Kolbens (37) verlaufende Durchlaß (56a, 56, 55) in allen Axialstellungen des Kolbens zuströmseitig vor der Hauptsitzfläche (48) steht; daß der auf der Abströmseite des Kolbens (37) angeordnete Zylinder (36) eine bis in einen Bereich geringeren Drucks als Ventilzuströmdruck geführte Ablaßleitung (22, 20, 80) aufweist, die durch das Ablaßventil (23, 24, 25) geöffnet und verschlossen werden kann, so daß der Zylinder (36) entweder mit dem Bereich geringeren Drucks in Verbindung bringbar ist oder geschlossen gehalten werden kann, so daß er über den Durchlaß (56a, 56, 55) mit Zuströmdruck beaufschlagt wird, wodurch der Kolben (37) in Öffnungs- bzw. Schließrichtung des Strömungsdurchlasses an der Hauptsitzfläche (48) verschoben wird; daß eine Verr ie gelungSeinrichtung (27 bis 31) vorgesehen ist, die das Ablaßventil (94 24, 25) so lange in der Öffnungsstellung hält, bis der Kolben (37-) an ihr zur Anlage kommt; daß in der Nachbarschaft der Hauptdichtung (48a) eine den Kolben (37) ringförmig umgebende Ablenkfläche (50) gebildet ist, welche die durchströmende Flüssigkeit relativ zur Hauptdichtung (48a) seitlich ablenkt; und daß in der Außenwand des Kolbens (37) eine konkave umlaufende Ausnehmung (51) gebildet ist, die eine geringere seitliche Erstreckung als die Ablenkfläche (503 hat.

10. Ventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung (27 bis 31) als Kugel-Rastvorrichtung ausgebildet ist.

11. Ventil nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet daß zur vorbestimmbaren Einstellung der Stellung des Kolbens (37), in welcher dieser an der Verriegelungseinrichtung (27 bis 31) zur Anlage kommt, ein in Axialrichtung verstellbares Bauelement (53) im Kolben eingeschraubt ist.

12. Ventil nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeich net, daß in Strömungsrichtung vor der Hauptsitzfläche (4S) eine Ansenkung (47b) gebildet ist, mit welcher das Drosse@ @ ment (47) zur Bildung der veränderlichen Drosselquerschnitts fläche (47d) zusammenwirkt.

13. Ventil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselelement (47) eine konische Außenfläche aufweist, die sich entgegen der Strömungsrichtung verjüngt.

14. Ventil nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch geker -zeichnet, daß in der Nachbarschaft des Ablaßventils (23, ;, ein an diesem anliegender und es bei Drücken öffnender DL knopf (33) vorgesehen ist.

15. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11, 39) aus zwei drehbar miteinander verbundenen Gehäuseteilen (11; 39) gebildet ist, wobei der Auslaß (13) in einem der Gehäuseteile (11) gebildet ist und relativ zur Achse (26) des Zylinders (36) seitlich ins Gehäuse führt.

16. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (36) in einem im Gehäuse (11) angeordneten Körper (15) gebildet ist, wobei der Körper sich in Axialrichtung in einen Innenraum (12) erstreckt, in den der @uslaß (13) öffnet, und daß am zuströmseitigen Ende des Kör-@ers (@@) eine zweite Ablenkfläche (51a) vorgesehen ist.

17. ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung vor der Sonde (44) ein Menge@begrenzungsventil (63 bis 71) zur Begrenzung der das Jen :11 durchströmenden Durchsatzmenge angeordnet ist.

-1. Ventil nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß an der Drucksonde (44) Rippen (45) angeordnet sind, welche die genaue Ausrichtung der Sonde sicherstellen