DE2450094A1

DE2450094A1 - Schieber

Info

Publication number: DE2450094A1
Application number: DE19742450094
Authority: DE
Inventors: Michel Chauvigne
Original assignee: Carpano and Pons SA
Current assignee: Carpano and Pons SA
Priority date: 1973-10-31
Filing date: 1974-10-22
Publication date: 1975-05-15
Also published as: IL46047A; FR2250059B1; GB1439913A; CH580246A5; FR2250059A1; DE2450094B2; JPS50112821A; DE2450094C3; IL46047A0; SE7413638L; SE408949B; US3957244A; IT1025282B

Description

Etablissements

CARPANO & PONS CLUSES /

FRANKREICH

Schieber

Die Erfindung betrifft einen Schieber zur Steuerung eines Flüssigkeitsstrom.es in einer Kanalisationsleitung mit einer Membran, welche den beweglichen Teil eines ersten Ventiles trägt, mit einer Eintritts öffnung, die mit einer Seite der Membran in Verbindung steht, und mit einer Austrittsöffnung, die mit dem Sitz des ersten Ventiles auf derselben Seite der Membran verbunden ist, ferner mit einer Kammer auf der anderen Membranseite, welche ständig mit der Eintritts öffnung über eine erste Düse in Verbindung steht und welche mit der Austrittsöffnung über eine zweite Düse in Verbindung gebracht werden kann, deren Querschnitt grosser als derjenige der ersten Düse ist und deren Oeffnung durch die Oeffnung eines zweiten Ventiles gesteuert wird.

Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art, wie sie beispiels-

0909. C329.12D. 116 - BIl/KW/bw

509820/0317

» all·

weise in dem ersten Zusatzpatent 72 694 des französischen Patentes 1 186 275 beschrieben sind, kann das erste Ventil nur durch die Tätigkeit des zweiten Ventiles in geöffneter Stellung gehalten werden, welches selbst wiederum ständig in geöffneter Stellung gehalten wird, beispielsweise mittels eines Elektromagneten, der ständig erregt wird. Der wesentliche Nachteil einer derartigen Ausführung besteht darin, dass der Elektromagnet ständig erregt sein muss und jede Unterbrechung des elektrischen Stromes den Flüssigkeitsstrom durch den Schieber unterbricht.

Zweck der Erfindung ist die Vermeidung dieses Nachteiles, indem das erste Ventil in die geöffnete Stellung gebracht wird durch die Oeffnung eines zweiten Ventiles, wobei es jedoch genügt, dass die Oeffnung dieses zweiten Ventiles nur vorübergehend erfolgt, damit das erste Ventil offen bleibt. Eine zufällige Unterbrechung des elektrischen Stromes unterbricht daher nicht den Flüssigkeitsstrom durch den Schieber, welcher so lange offen bleibt, wie die Flüssigkeit hindurch strömt.

Ein weiterer Vorteil eines solchen Schiebers besteht darin, dass eine Absperrung des Flüssigkeitsstromes oberhalb oder unterhalb des Schiebers dessen Schliessung bewirkt. Wenn sich dann später die Strömung wieder einstellt, bleibt der Schieber geschlossen» Es ist daher eine neue Massnahme zur vorübergehenden Oeffnung des zweiten Ventiles notwendig, um den Durchfluss des Flüssigkeitsstromes durch das erste Ventil des Schiebers wieder zu erzielen.

Ein solcher Schieber der eingangs erwähnten Art ist hierzu erfin-

509820/0317

dungsgemäss gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur vorübergehenden Öeffnung des zweiten Ventiles und durch einen federbeaufschlagten Stössel, welcher ein drittes Ventil geschlossen hält, das kinematisch mit dem ersten Ventil verbunden ist und die Oeffnung einer dritten Düse steuert, deren Öeffnung eine Verbindung der Kammer mit der Austritts öffnung herstellt und deren Querschnitt grosser als derjenige der ersten Düse ist.

Die Einrichtung zur vorübergehenden Oeffnung des zweiten Ventiles kann beispielsweise aus einem Elektromagneten, einer hydraulischen Steuerung oder auch aus einem von Hand zu betätigenden Handzug bestehen.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäss ausgebildeten Schiebers besteht bei einer anderen Ausführung darin, dass die bewusste Schliessung des ersten Ventiles des Schiebers erhalten werden kann durch eine vorübergehende Einwirkung auf den Schieber selbst. Bei dieser AusfiÜirungsform besteht die Einrichtung zum bewussten Schliessen des Schiebers aus einer vierten Düse, welche die Kammer mit der Eintrittsöffnung verbindet. Der Querschnitt dieser vierten Düse ist dabei grosser als derjenige der dritten Düse. Die Oeffnung dieser vierten Düse wird ihrerseits gesteuert durch die vorübergehende Oeffnung eines vierten Ventiles. Diese vorübergehende Oeffnung des vierten Ventiles kann mittels einer geeigneten Einrichtung gesteuert werden, und zwar ebenfalls wieder mittels eines Elektromagneten, einer Hydrauliksteuerung oder eines von Hand zu betätigenden Handzuges.

509820/0317

In den beigefügten Zeichnungen ist eine beispielsweise Ausführungsmöglichkeit des erfindungsgemässen Schiebers dargestellt, wobei zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht im Schnitt einer elek

trisch mittels eines Elektromagneten gesteuerten Ausführung und

Figur 2 in einem Teilschnitt eine abgewandelte

Ausführung, welche von Hand gesteuert werden kann.

Danach besteht der Schieber aus einem Gehäuse 1, in welchem eine Eintrittsöffnung 2 und eine Austritts Öffnung 3 angeordnet sind. Eine Membran 4 wird zwischen dem Gehäuse 1 und einem Aufsatz 5 mittels nicht dargestellter Schrauben gehalten. Diese Membran 4 trägt den beweglichen Teil 7 eines ersten Ventiles. Dieser bewegliche Teil besteht aus einem Stössel 8, welcher mittels zweier Scheiben 9 und 10 auf der Membran 4 vernietet ist.

Die EintrittsÖffnung 2 steht in Verbindung mit einer Ausnehmung 6 in dem Gehäuse 1 gegenüber der Unterseite 4b der Membran 4. Die Austrittsöffnung 3 ist mit einem Ventilsitz 11 verbunden, welcher auf derselben Membranseite 4b gegenüber dem beweglichen Teil 7 des ersten Ventiles angeordnet ist. Dieser bewegliche Teil kann sich auf diesen Sitz 11 aufsetzen und damit den Schieberdurchgang unterbrechen.

Eine Kammer 12 ist in dem Aufsatz 5 vorgesehen, und zwar

509820/0317

gegenüber der Oberseite 4a der Membran 4. Diese Kammer 12 steht in ständiger Verbindung mit der Eintritts öffnung 2 über eine erste Düse 13, eine weitere Kammer 14 und über Liitungen 15 und 16. Diese Kammer 12 kann gleichfalls in Verbindung treten mit der Austritts öffnung 3 des Schiebers, und zwar über eine Leitung 17, eine weitere Kammer 18, eine zweite Düse 19 und über Leitungen 20 und 21. Die Oeffnung dieser zweiten Döse 19 wird gesteuert durch die Oeffnung eines zweiten Ventiles 2'2. Der Querschnitt dieser zweiten Düse 19 ist grosser als derjenige der ersten Düse 13.

In der Achse des Stössels 8 ist eine dritte Düse 25 vorgesehen, die in einem Element 26 angeordnet ist, das mit dem Aufsatz 5 verschraubt ist. Dieses Element 26 ist mittels einer Dichtung 27 abgedichtet und enthält einen zylindrischen Raum 28, innerhalb welchem ein weiterer Stössel 29 eines dritten Ventiles 30 von dem Stössel 8 des beweglichen Teiles 7 des ersten Ventiles verschiebbar gelagert ist. Dieser Stössel 29 des dritten Ventiles 30 wird von einer Feder ständig gegen den Sitz 31 dieses dritten Ventiles 30 gedrückt. Der Stössel 8 des ersten Ventiles geht durch die dritte Düse 25 und seine Länge ist so gewählt, dass, sobald der bewegliche Teil 7 des ersten Ventiles auf seinem Sitz aufliegt und das dritte Ventil 30 auf seinem Sitz 31 aufliegt, nur ein geringes Spiel zwischen dem Stössel 8 und dem dritten Ventil 30 bleibt. Ferner ist der Querschnitt dieser dritten Düse 25 unter Berücksichtigung des Stössels 8, welcher hindurchgeht, grosser als derjenige der ersten Düse 13. Sobald das dritte Ventil 25 offen ist, steht die Kammer 5 in Verbindung mit der A us gangs öffnung 3 über diese dritte Düse 25, einer

509820/0317

-1 -

Leitung 32 und die beiden Leitungen 20 und 21.

Die Kammer 12 kann ferner in Verbindung gebracht werden mit der Eintrittsöffnung 2 des Schiebers über eine vierte Dttse 33, die Kammer 14 und die beiden Leitungen 15 und 16. Die Oeffnung dieser vierten Düse 33 wird gesteuert durch die Oeffnung eines vierten Ventiles 34. Der Querschnitt dieser vierten Düse 33 ist grosser als derjenige der dritten Düse 25.

Die beiden Kammern 14 und 18 dienen zur Aufnahme von Armaturen 35 und 36 zweier Elektromagnete 37 und 38. Diese Armaturen werden gegen den Aufsatz 5 mittels Deckeln 39 gehalten. Abdichtungen 40 sind zwischen den Armaturen 35 und 36 an dem Aufsatz 5 angeordnet. Das zweite und das vierte Ventil 22 und 34 werden jeweils getragen von den Tauchankern 43 und 44 der Elektromagneten 37 und 38, wobei diese Tauchanker die Ventile 22 und 34 unter der Wirkung von Federn 45 auf ihren Sitz drücken, wenn die Elektromagnete nicht erregt sind.

Figur 1 zeigt den Schieber in geschlossener Stellung. Dabei ist die Eintrittsöffnung 2 mit Flüssigkeit unter Druck gefüllt. In diesem Fall ist die Ausnehmung 6 ebenfalls mit Flüssigkeit gefüllt sowie die Kammer 12 über die Leitungen 16 und 15, die Kammer 14 und die erste Düse 13. Der Flüssigkeitsdruck wirkt hierbei auf die beiden Seiten 4a und 4b der Membran 4. Da die Oberseite 4a grosser ist als diejenige der Unterseite 4b, wird der bewegliche Teil 7 des ersten Ventiles auf seinen Sitz gehalten durch den Druck der Flüssigkeit. Der Schieber bleibt demnach in geschlossener Stellung.

509820/0317

Um den Schieber zu öffnen_} genügt die Erregung des Elektromagneten 38, dessen Tauchanker 43 sich in Richtung des Pfeiles 50 verschiebt. Dabei öffnet sich das zweite Ventil 22 und bringt die Kammer 12 und die Austrittsöffnung 3 über die zweite Düse 19 in Verbindung. Da diese zweite Düse 19 einen grösseren Querschnitt aufweist als die erste Düse 13, läuft die Flüssigkeit aus der Kammer 12 in die Austrittsöffnung 3 schneller ab, als sie aus der Eintrittsöffnung 2 in die Kammer 12 nachströmen kann. Dadurch wird der Druck in der Kammer 12 geringer als in der Ausnehmung 6 und das Ventil 7 öffnet sich, wodurch die Flüssigkeit unmittelbar in die Austrittsöffnung 3 abströmen kann. Gleichzeitig verschiebt sich der bewegliche Teil 7 des ersten Ventiles in Richtung des Pfeiles 50 zusammen mit dem Stössel 8 und das dritte Ventil 30 öffnet sich. Dadurch gelangt die Kammer 12 und die Austrittsöffnung 3 Über die dritte Düse 25 in Verbindung. Diese dritte Düse 25 hat einen wirksamen Querschnitt, welcher grosser ist als derjenige der ersten Düse 13, so dass der Flüssigkeitsabfluss durch diese dritte Düse 25 den Druck in der Kammer 12 geringer als in der Ausnehmung 6 hält und der Schieber geöffnet bleibt, selbst wenn das zweite Ventil 22 wieder geschlossen wird.

Es genügt demnach, dass der Elektromagnet 38 nur vorübergehend erregt wird, damit der Schieber in seiner geöffneten Stellung bleibt. Damit der Schieber offenbleibt, ist es notwendig, dass die Druckdifferenz zwischen der Kammer 12 und der Ausnehmung 6 grosser ist als der Druck, welcher von der Feder des Stössels 29 ausgeübt wird.

509820/0317

Der Schieber bleibt so lange offen, wie der Durchsatz, welcher ihn durchströmt, ausreichend ist, um den beweglichen Teil 7 des ersten Ventiles offenzuhalten. Wenn dieser Durchsatz stark absinkt, beispielsweise durch eine Einwirkung auf den Flüssigkeitsstrom oberhalb oder unterhalb des Schiebers, gleichen sich die Drücke in dem Schieber aus, wobei die Membran 4 ihre in Figur 1 dargestellte Stellung einnimmt und das dritte Ventil 30 sich unter der Wirkung der Feder des Stössels 29 schliesst. Die Schliessung des dritten Ventiles 30 unterbricht den Abfluss von Flüssigkeit aus der Kammer 12 in die Austritts öffnung 3, so dass der Druck in der Kammer 12 steigt. Durch diesen Druckanstieg in der Kammer 12 wird der bewegliche Teil 7, welcher von der Membran 4 getragen wird, kräftig gegen den Ventilsitz 11 gedrückt, so dass der Durchfluss von Flüssigkeit in Strömungsrichtung unterhalb des Schiebers vollständig unterbrochen wird. Dieselbe Wirkung tritt ein, wenn der Flüssigkeitsdurchsatz oberhalb oder unterhalb des Schieber vollständig unterbrochen wird.

Wenn die Einwirkung, welche den Unterbruch des Schieberdurchsatzes veranlasst hat, aufhört, bleibt der Schieber geschlossen. Da die zweite Düse 19 und die dritte Düse 25 geschlossen sind, bleibt der Druck auf die Oberseite 4a der Membran 4 immer grosser als derjenige auf die Unterseite 4b derselben Membran 4,

Um den Schieber absichtlich zu schliessen, selbst wenn der Durchsatz in diesem Augenblick einen maximalen Wert erreicht, genügt eine vorübergehende Erregung des anderen Elektromagneten 37, dessen Tauchanker 44 sich dann ebenfalls in Richtung des Pfeiles 50 verschiebt. Dadurch öffnet sich das vierte Ventil 34

509820/0317

and bringt die Kammer 12 in Verbindung mit der Eintritts Öffnung 2 über die vierte Düse 33. Diese vierte Düse 33 hat einen grösseren Querschnitt als die dritte Döse 25, deren Ventil 30 zu diesem Zeitpunkt offen ist. Die Flüssigkeit kann daher von der Eintritts Öffnung 2 in die Kammer 12 in einer Menge einströmen, welche grosser ist als die aus der Kammer 12 in die Austrittsöffnung 3 über die dritte Düse 25 abströmende Flüssigkeit. Dadurch steigt der Druck in der Kammer 12 an und cfcückt die Membran 4 mit dem beweglichen Ventilteil 7 auf den Sitz 11, so dass auf diese Weise der Flüssigkeitsstrom durch den Schieber unterbrochen ist. Gleichzeitig verschliesst das dritte Ventil 30 die dritte Düse 25 und die verschiedenen Bestandteile befinden sich in einer Lage, wie sie in Figur 1 dargestellt ist.

Wie in Figur 2 dargestellt ist, können bei einer abgewandelten Ausführungsform des erfindungsgemässen Schiebers die beiden Elektromagnete ersetzt werden durch zwei mechanische Einrichrungen, die vorübergehend von Hand betätigbar sind. Hierbei können das zweite Ventil 22 und das vierte Ventil 34 von Handzügen 55 und 56 getragen werden, welche die gleiche Wirkungsweise haben wie die Tauchanker der Elektromagneten. Der einzige Unterschied besteht darin, dass die Elektromagneten ferngesteuert werden können, während die Handzüge unmittelbar auf dem Schieber selbst betätigt werden müssen. Eine Ringdichtung 57 bewirkt eine einwandfreie Abdichtung.

Der erfindungsgemäss ausgebildete Schieber kann überall da Verwendung finden," wo der Austritt einer Flüssigkeit gesteuert werden, soll, insbesondere in Einrichtungen für automatische oder nicht automatische Berieselungsanlagen.

509820/0317

Claims

PATENT ANSPRUECHE

l.i Schieber zur Steuerung eines Fliissigkeitsstromes mit einer Membran, welche den beweglichen Teil eines ersten Ventiles trägt, sowie mit einer Eintritts Öffnung, die mit einer Seite der Membran in Verbindung steht, und mit einer Austritts öffnung, die mit dem Sitz des ersten Ventiles auf derselben Seite der Membran verbunden ist, ferner mit einer Kammer auf der anderen Membranseite, welche ständig mit der Eintrittsöffnung über eine erste Düse in Verbindung steht und welche, mit der AustrittsÖffnung über eine zweite Düse in Verbindung gebracht werden kann, deren Querschnitt grosser als derjenige der ersten Düse ist und deren Oeffnung durch die Oeffnung eines zweiten Ventiles gesteuert wird, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur vorübergehenden Oeffnung des zweiten Ventiles (22) und durch einen federbeaufschlagten Stössel (29), welcher ein drittes Ventil (30,31) geschlossen hält, das kinematisch mit dem ersten Ventil (7) verbunden ist und die Oeffnung einer dritten Düse (25) steuert, deren Oeffnung eine Verbindung der Kammer (12) mit der Austrittsöffnung (3) herstellt und deren Querschnitt grosser als derjenige der ersten Düse ist.
2. Schieber nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Elektromagneten (38) zur vorübergehenden Oeffnung des zweiten Ventiles (22).
3. Schieber nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Handzug (55) zur vorübergehenden Oeffnung des zweiten Ventiles (22).

509620/0317
4. Schieber nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Kammer (12), welche mit der Eintritts Öffnung (2) über eine vierte Düse (33) in Verbindung gebracht werden kann, deren Oeffnung durch die vorübergehende Oeffnung eines vierten Ventiles (34) gesteuert wird und deren Querschnitt grosser als derjenige der dritten Düse (25) ist.
5. Schieber nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein viertes Ventil (34), dessen Oeffnung von einem Elektromagneten (37) gesteuert wird.
6. Schieber nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein viertes Ventil (34), dessen Oeffnung von einem Handzug (56) gesteuert wird.

509820/031 7