DE2517720A1 - Ventil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventil zur Steuerung des Fluidstroms in einer Rohrleitung bzw. zur Steuerung eines Fluidstroms zum Einlaß oder aus dem Auslaß einer Rohrleitung.

Die meisten zu diesem Zweck benutzten Ventile haben mechanische Betätigungseinrichtungen, etwa Schraubenspindeln, um ein Ventilelement in einem Ventilgehäuse in Eingriff mit einem Ventilsitz zu bringen. Es sind auch bereits Ventile bekannt, die den Druck des Fluids innerhalb der Leitung ausnutzen, um das Ventilelement in geschlossener Stellung zu halten bzw. es zu öffnen. Diese Ventile werden im allgemeinen als druckunterstützte Ventile bezeichnet.

Alle diese Versuche führten zu Ventilen, die kompliziert und/ oder teuer in der Herstellung waren und die zudem entweder eine Membran oder einen dichtend in einem Zylinder verschiebbaren Kolben enthielten.

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Es ist demgegenüber Aufgabe der Erfindung, ein Ventil zu schaffen, dessen Betrieb im wesentlichen von dem vorhandenen Fluiddruck bewirkt wird, das jedoch verhältnismäßig billig und einfach herzustellen ist.

Die Erfindung betrifft daher ein Ventil mit einem einen Durchlaß aufweisenden Ventilgehäuse, wobei im Durchlaß ein Ventilsitz vorgesehen ist. Ein in Eingriff mit dem Ventilsitz bringbares Ventilelement steht mit einem Betätigungselement in Verbindung, das in Übereinstimmung mit dem Ventilelement bewegbar ist und das bewegbar in einer mit dem Durchlaß verbundenen Kammer angeordnet ist. Die Kammer hat im wesentlichen die gleichen Querschnittsabmessungen wie das Ventilelement, ist jedoch etwas größer, um für das Fluid aus dem Durchlaß einen verengten Strömungsweg zwischen dem Ventilelement und den Kammerwänden zu bilden. Ein verschließbarer Kammerauslaß ermöglicht den Austritt von entlang dem Ventilelement strömendem Fluid, wenn sich das Ventilelement in der Öffnungsstellung befindet. Außerdem ist eine Einrichtung vorhanden, die im Gebrauch das Ventil öffnet und schließt, wenn der verschließbare Kammerauslaß geöffnet bzw. geschlossen wird.

In einer Ausgestaltung der Erfindung hat das Betätigungselement an einem Ende die Form eines hohlen Kolbens, und es trägt am anderen Ende das Ventilelement, wobei die Kammer

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zylinderförmig ist und nahe dem Ventilsitz in Verbindung mit dem Durchlaß steht, während der verschließbare Auslaß stromabwärts vom Ventilsitz mit dem Durchlaß in Verbindung steht.

Es ist klar, daß der Grundaufbau des erfindungsgemäßen Ventils sich für alle Ventilarten eignet, etwa ein Abstellventil, ein schwimmergesteuertes Ventil oder sogar ein Meßventil von der Art, wie sie in sehr hohen Gebäuden für Spülklosetts benutzt werden.

Die Erfindung wird im einzelnen anhand der Ausführungsbeispiele zeigenden Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch ein einfaches Ventil gemäß der Erfindung.

Fig. 2 bis 4 zeigen Schnitte durch drei andere Arten von Ventilen, die beispielsweise als Absperrventile benutzbar sind.

Fig. 5 bis 7 zeigen Schnitte durch drei verschiedene Arten von schwimmergesteuerten Ventilen.

Fig. 8 zeigt in ähnlicher Darstellung ein Meßventil gemäß der Erfindung.

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Fig. 9 und 10 zeigen Schnitte durch ein Zapfventil.

Das in Fig. 1 dargestellte Ventil hat ein Ventilgehäuse 1 mit einem Einlaß 2 und einem rechtwinklig bezüglich diesem angeordneten Auslaß 3. Das obere Ende des Auslasses bildet einen Ventilsitz 4, mit dem eine elastische, von einem Ventilelement 6 getragene Dichtung 5 in Eingriff bringbar ist. Das Ventxlelement hat die Form einer Scheibe und ist über eine koaxial bezüglich dem Auslaß angeordnete Stange 8 mit einem Betätigungselement verbunden, das die Form eines hohlen, zylindrischen Kolbens 7 hat und sich in eine von dem Ventilgehäuse gebildete zylindrische Kammer 9 erstreckt. Die Scheibe hat einen wesentlich geringeren Durchmesser als der Kolben, und der Grund hierfür ergibt sich aus der folgenden Beschreibung .

Der zylindrische Kolben ist so dimensioniert, daß sich ein schmaler Spalt 10 zwischen der Kolbenaußenwand und der Kammerwand ergibt, und dieser Spalt bildet einen verengten, mit dem Einlaß in Verbindung stehenden Strömungsweg. Das obere Ende der Kammer ist mittels eines Deckels 11 verschlossen, der in dichtendem Eingriff mit den Kammerwänden steht und einen Kammerauslaß 12 hat, der mittels eines kleinen Arbeitsventils 13 verschließbar ist. Dieses Arbeitsventil kann von

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irgendeiner geeigneten Bauart sein, wie sich aus dem folgenden ergibt. Es kann im Abstand vom Deckel angeordnet oder in diesen eingesetzt sein.

Im Betrieb wird bei geschlossenem Arbeitsventil der Flüssigkeitsdruck am Einlaß über den Spalt 9 zwischen der Kammer und dem Kolben übertragen, so daß die in entgegengesetzten Richtungen auf den Kolben wirkenden Drücke gleich sind. Dadurch wirkt der Druck direkt auf die Scheibe 6 und hält diese in dichtendem Eingriff mit dem Ventilsitz 9 am Auslaß 3. Soll das Ventil geöffnet werden, so wird einfach das Arbeitsventil geöffnet. Dadurch ergibt sich ein starker Druckabfall in der Kammer, und der Flüssigkeitsdruck, der auf die dem Einlaß näher liegende Fläche des Kolbens wirkt, hebt das Betätigungselement an und trennt damit die Scheibe und die Dichtung vom Ventilsitz. Somit öffnet das Ventil, und ein langsamer Abfluß von Flüssigkeit erfolgt durch den Kammerauslaß im Deckel, während sich das Ventil im geöffneten Zustand befindet. Vorzugsweise liegt der obere Umfang des Kolbens im wesentlichen dichtend am Deckel an, und ein kleiner Einschnitt 14 am Umfang beschränkt den Nebenschluß für die Flüssigkeit auf einen minimalen Wert, während das Ventil geöffnet ist. Wird das Arbeitsventil geschlossen, so strömt weiterhin Flüssigkeit durch den Spalt 9, bis der Druck in der Kammer gleich dem Druck am Einlaß ist. Der Kolben und das Ventilelement sinken dann

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infolge Schwerkraft ab, bis das Ventilelement auf dem Ventilsitz 4 aufliegt und der Kammerdruck es wieder in dichtendem Eingriff mit diesem Ventilsitz hält, wie vorstehend beschrieben wurde.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 sind weitere ausgestaltende Merkmale der Erfindung dargestellt. Um beim Schließen des Ventils Druck- bzw. Flüssigkeitsstöße zu vermeiden, ist an der Scheibe ein Stopfen 15 vorgesehen, der sich in den Auslaß 3 erstreckt und zwischen dessen äußerem Umfang und dem inneren Umfang des Auslasses ein freier Ringraum verbleibt. Wenn sich die Scheibe während des Schließvorganges auf den Ventilsitz absenkt, gelangt der Stopfen in den Auslaß, um so eine wesentliche Einschränkung der Strömung durch das Ventil zu erzeugen. Wenn dann das Ventil vollständig schließt, ergibt sich nur ein geringer oder gar kein Stoß in der das Ventil enthaltenden Anlage.

Ferner ist in Fig. 1 gezeigt, daß sich die Stange 8 durch ein Sieb oder ein anderes gewebtes oder ungewebtes Gitter 16 erstreckt. Das Gitter verhindert, daß im Betrieb im Fluid vorhandener Schmutz in die Kammer gelangt, um dort die Betätigungselemente zu beeinträchtigen. Obwohl bei Verwendung eines derartigen Gitters oder Siebes ein sehr zuverlässiger Betrieb erreicht wird, wird der Kolben vorzugsweise aus einem

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elastomeren Material hergestellt. Es hat sich gezeigt, daß bei Verwendung eines Neopren-Kolbens durch den Schmutz keinerlei Beeinträchtigungen des Ventilbetriebes hervorgerufen werden, es sei denn, daß sich Schmutz zwischen dem Ventilsitz und dem Ventilelement ablagert, wodurch dann, wie bei allen Ventilen, Störungen auftreten. Es ist klar, daß beim Fehlen des Gitters bzw. Siebes die Scheibe von der unteren Fläche des Kolbens gebildet werden kann, wodurch dann die Stange überflüssig wird.

In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel, das die grundsätzliche Betriebsweise der Erfindung zeigt, sind Einlaß und Auslaß rechtwinklig zueinander angeorndet. Soll das Ventil in eine durchgehende Leitung eingesetzt werden, so liegen Einlaß und Auslaß vorzugsweise koaxial, und drei verschiedene Ausführungsbeispiele für derartige Ventile sind in den Fig. bis 4 gezeigt.

Das in Fig. 2 dargestellte Ventil hat einen Einlaß 17 und einen Auslaß 18, die koaxial zueinander angeordnet sind und zwischen denen in üblicher Weise ein Ventilsitz 19 vorhanden ist. Koaxial oberhalb des Ventilsitzes befindet sich eine zylindrische Kammer 20, deren Durchmesser wesentlich größer ist als der des Ventilsitzes und die den "Kolben" aufnimmt. In diesem Fall hat der Kolben die Form einer Kugel 21 mit elastischer Oberfläche und einem Außendurchmesser, der gering-

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fügig kleiner ist, als der Innendurchmesser der Kammer. Das obere Ende der Kammer weist einen von einem kleinen Ventil 23 gesteuerten Kammerauslaß 22 auf, der mit dem Auslaß 18 des Ventils in Verbindung steht. Es ist klar, daß dieses Ventil in gleicher Weise arbeitet, wie in Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben.

In diesem Ausführungsbeispiel werden Druck- bzw. Flüssigkeitsstöße durch einen Stoßdämpfer vermieden, der in einem Zylinder 25 koaxial bezüglich dem Ventilsitz an der Auslaßseite einen kleinen Kolben 24 aufweist. Dieser Kolben trägt eine Stange 26, die sich nach oben zum Ventilsitz erstreckt, und auf den Kolben wirkt in Richtung auf den Ventilsitz eine Federkraft. Der Kolben 24 ist so dimensioniert, daß er eine Einschränkung der Strömung zwischen sich und den Zylinderwänden hervorruft. Ist das Ventil geöffnet, so steigt der Kolben langsam an, und die Stange erstreckt sich in den Ventilsitz. Beim Schließen des Ventils wird die Stange heruntergedrückt, bildet jedoch einen ausreichenden Widerstand, um durch den eingeschränkten Fluidaustritt entlang dem Kolben innerhalb des Zylinders Druck- oder Flüssigkeitsstöße zu verhindern.

Das Betätigungselement bzw. der kugelförmige "Kolben" des vorstehenden Ausführungsbeispiels kann durch einen kurzen, zylindrischen "Kolben" ersetzt werden, dessen Achse quer zu

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der des Ventilsitzes verläuft. In beiden Fällen hat der "Kolben" die Neigung, auf der Kammerwand gegenüber dem Einlaß zu rollen, so daß sich eine glatte und gleichmäßige Betriebsweise des Ventils ergibt. Ferner kann ein einfacher hohler "Kolben" wie er in Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben wurde, verwendet werden.

Ein in eine Leitung einsetzbares Ventil mit "geradem Durchfluß" ist in Fig. 3 gezeigt. In diesem Fall besteht das Ventilelement aus einer ebenen Platte 27, die mit einer Kante schwenkbar nahe der Kammer 28 befestigt ist. Der "Kolben" bzw. das Betätigungselement 29 kann eine ebene Platte sein, deren Abmessungen größer sind, als die des Ventilelementes und die zweckmäßigerweise einstückig mit dem Ventilelement ausgebildet ist. Das Betätigungselement ist rechtwinklig zum Ventilelement angeordnet und innerhalb der Kammer schwenkbar, wozu die Kammer in der Seitenansicht die Form des Quadranten eines Kreises hat. Im Betrieb wirkt der Fluiddruck auf das Betätigungselement in genau gleicher Weise wie vorstehend beschrieben. Das Nebenschlußventil 30 ermöglicht eine Verbindung zwischen der Kammer und dem Auslaß des Ventils, und der Dämpfer wird von einem Ansatz 31'gebildet, der mit einer Aussparung 32 im Betätigungselement zusammenwirkt.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind Einlaß 33 und Auslaß 34 des Ventils wiederum koaxial zueinander

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angeordnet, und das Ventilelement 35 befindet sich an einem Ende eines zylindrischen "Kolbens" 36, der schräg zwischen Einlaß und Auslaß und in einer Kammer 37 liegt. In diesem Fall ist eine Druckfeder 38 vorgesehen, die das Ventilelement in die geschlossene Stellung drückt. Auch hier wird der Kammerauslaß 39 im Deckel 40 von einem kleinen Nadelventil 41 gesteuert und ist über einen Strömungsweg 42 im Ventilgehäuse mit dem Auslaß des Ventils verbunden. Im Betrieb arbeitet das Ventil gemäß Fig. 4 im wesentlichen wie vorstehend bereits beschrieben, und die Strömung durch das Ventil kann durch entsprechende Einstellung des Nadelventils gesteuert werden.

In Fig. 5 ist ein Ventil dargestellt, das als Schwimmerventil in üblichen Wasserkästen für Wasserklosetts benutzt werden kann. Das Ventilgehäuse hat die Form eines kurzen, ^horizontal angeordneten Rohres 43, dessen eines Ende 44 über eine im allgemeinen in der Seite des Wasserkastens vorgesehene Öffnung mit einer Wasserzuführleitung verbunden werden kann. Der Auslaß 54 wird von einer Bohrung in einem Stopfen 46 gebildet, der in dem Rohr befestigt ist und in seinem äußeren Umfang Strömungswege 47 für das Wasser aufweist. Die Öffnung der Bohrung ist vom Einlaß weggerichtet, und ein Auslaßrohr ist quer zur Achse der Bohrung mit dessen innerem Ende verbunden.

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Das äußere Ende der Bohrung bildet einen Ventilsitz, der mit einem auf einem Ende eines massiven "Kolbens" 50 befestigten Ventilelement 49 zusammenarbeitet. Die Querschnittsform des "Kolbens" entspricht der der Innenfläche des Rohres, ist jedoch etwas kleiner, so daß der gewünschte verengte Strömungsweg für das um den Kolben strömende Fluid gebildet wird.

Das andere Ende 51 des Rohres ist mit einem einfachen Entlastungsventil 52 verbunden, das in einem rohrförmigen Gehäuse 53 angeordnet ist. Das Gehäuse ist mittels einer Verbindungsmutter 54 am Rohr befestigt. Das dargestellte Entlastungsventil hat ein in axialer Richtung bewegbares Ventilelement 55, das zum Öffnen leicht hineingedrückt wird. Ein Exzenter 56 in der Schwenkachse des Schwimmerarms 57 arbeitet in der nachstehend beschriebenen Weise mit dem Entlastungsventil zusammen.

Der "Kolben" wird durch Federdruck in die geschlossene Stellung bewegt.

Im Betrieb dichtet der Kolben in gleicher Weise wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen den Auslaß ab, wenn das Entlastungsventil geschlossen und der Schwimmerarm angehoben ist. Sinkt der Schwimmerarm ab, so öffnet der Exzenter das Entlastungsventil, wodurch das Ventil geöffnet wird.

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Ein anderes Schwimmerventil ist in Fig. 6 gezeigt. Dieses Ventil hat ein Ventilgehäuse 58 in Form eines zylindrischen Elementes mit einer verschließbaren Hilfsauslaßanordnung 59 am oberen Ende. Der Einlaß des Ventilgehäuses besteht aus einer Reihe von Öffnungen 60 in der Gehäusewand, die mit Nuten 61 in einer das Gehäuse umgebenden Mutter 62 verbunden sind. Der Einlaß 63 der Mutter 62 ist mit einem Einlaßrohr 64 verbunden .

In diesem Fall wird unter der Bezeichnung "Muttör" ein kurzes zylindrisches Element verstanden, das an seiner Innenfläche zwischen den Enden eine Nut oder Vertiefung aufweist und das einen sich radial erstreckenden Ansatz bzw. Stutzen hat, der mit der Nut in Verbindung steht und den Anschluß eines Rohres ermöglicht.

Zwischen dem Ventilgehäuse und der Mutter ist zur Abdichtung an jeder Seite der Nut ein O-Ring 65 vorgesehen. Diese O-Ringe befinden sich in Aussparungen im Ventilgehäuse. Die Mutter wird mittels eines einstückig mit dem Gehäuse ausgebildeten Flansches 66 positioniert, der auf der oberen Fläche des Flansches aufliegt, und eine Verbindungsmutter 67 ist auf das untere Gewindeende des Gehäuses aufgeschraubt. Diese Verbin- -dungsmutter hält außerdem einen Stopfen 68 im Gehäuse, von dem aus sich ein Auslaßrohr 69 nach unten erstreckt.

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Der einzige Unterschied zwischen diesem Ausführungsbeispiel und dem vorstehend beschriebenen Schwimmerventil besteht darin, daß das Ventilelement 70 in einer Aussparung im unteren Teil des Betätigungselementes 71 angeordnet ist. Dadurch werden Druck- bzw. Wasserstöße vermieden, während bei dem vorstehend beschriebenen Schwimmerventil ein "Stopfen" erforderlich war.

Am oberen Ende des Gehäuses ist ein senkrechter, hohler Zylinder 72 vorgesehen, der am unteren Ende mittels einer Wand 73 verschlossen ist. In der Mitte dieser Wand befindet sich eine kleine Durchgangsbohrung 74, deren oberes Ende in einem erhöhten Bereich der Wand vorgesehen ist, die einen zweiten Ventilsitz bildet. Innerhalb des Zylinders ist ein an seinem unteren Ende ein Ventilelement tragender zweiter Kolben 75 vorgesehen, der locker im Zylinder gehalten ist, um Flüssigkeit an ihm entlangströmen zu lassen. Der Kolben endet kurz unterhalb des oberen Endes des Zylinders. Unmittelbar oberhalb des oberen Endes des Kolbens sind in der Seitenwand des Zylinders zwei einander gegenüberliegende Löcher 76 und 77 vorgesehen, wobei der Durchmesser des Loches 76 größer ist als der Durchmesser des Loches 77. Ein Schwimmerarm 78 erstreckt sich durch das Loch 77 nach außen und ist in diesem locker gehalten. An seinem inneren Ende weist der Schwimmerarm eine Verdickung 79 auf, die mit einer Aussparung im oberen Ende des zweiten Kolbens zusammenwirkt. Das größere Loch 76 dient lediglich zum Einsetzen der Verdickung, da ihr Durch-

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messer größer ist als der des kleineren Loches 77. Somit kann das größere Loch nach dem Einsetzen des Schwimmerarms gegebenenfalls verschlossen werden. Am freien Ende des Schwimmerarms ist ein üblicher, nicht dargestellter Schwimmer befestigt.

Der Schwimmerarm und das kleinere Loch 77 arbeiten nach Art einer Schwenkverbindung zusammen, wodurch eine übliche Schwenkverbindung, etwa ein Gelenkzapfen überflüssig wird, und die Verdickung dient zur Aufrechterhaltung der richtigen Lage des Schwimmerarms.

Im Betrieb ist das Einlaßende der Mutter 62 mit einer unter Druck stehenden Wasserquelle verbunden, und der das Ventil aufnehmende Wasserkasten ist gefüllt. Der Schwimmerarm hält den zweiten Kolben in der unteren Stellung, so daß "die Durchgangsbohrung 74 verschlossen ist. Der erste Kolben 71 befindet sich bei diesem Betriebszustand infolge des auf ihn wirkenden Wasserdrucks in dichtendem Eingriff mit dem oberen Ende des Auslaßrohres.

Wenn der Wasserkasten geleert wird, schwenkt der Schwimmerarm nach unten, wodurch der Wasserdruck den zweiten Kolben anheben kann. Dadurch fließt Wasser aus der Durchlaßbohrung aus, und der erste "Kolben" wird infolge des über ihm abnehmenden Druckes angehoben. Wasser strömt durch das Auslaßrohr,

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wobei der Einlaßdruck des Wassers den ersten Kolben in der angehobenen Stellung hält. Dies ergibt sich durch das Austreten von Wasser aus der Durchgangsbohrung.

Ist der Wasserkasten gefüllt, so bewirkt der Schwimmerarm ein Verschließen der Durchgangsbohrung und der Druck oberhalb des ersten Kolbens gleicht sich dem unterhalb dieses KcTbens an, so daß der Kolben absinkt und in Eingriff mit dem Auslaßrohr kommt.

Fig. 7 zeigt ein Ventil mit einer direkteren mechanischen Steuerung des Kolbens, während die Druckunterstützung beibehalten ist. In diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein Schwimmerventil, doch können die gleichen Prinzipien auch bei anderen Arten von Ventilen angewendet werden.

Das Ventil gemäß Fig. 7 hat ein Hauptventilgehäuse 80, das in einen Einlaßadapter 81 eingeschraubt ist. Am inneren Ende des Gehäuses ist eine zylindrische Kammer 82 vorgesehen, die infolge ihrer geringeren Abmessungen in den Einlaßadapter paßt. Diese Kammer hat nahe dem Gehäuse sich durch ihre Wand erstreckende Öffnungen 83, die eine Verbindung mit dem Einlaß herstellen. Eine sich durch das Gehäuse erstreckende Bohrung 84 stellt über einen koaxial mit der Kammer angeordneten Ventilsitz 85 eine Verbindung mit der Kammer her. Rechtwinklig

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dazu ist ein von der Basis ausgehender Auslaß 86 vorgesehen.

Ein elastischer "Kolben" 87 befindet sich, wie vorstehend bereits beschrieben, in der Kammer. In diesem Fall hat jedoch der Hilfsauslaß die Form einer sich durch den Kolben erstreckenden, axialen Bohrung 88. Die öffnung dieser Bohrung kann mittels eines Ventilelementes 89 verschlossen werden, das an einem Ende eines axial verschiebbaren, sich durch die Bohrung des Gehäuses erstreckenden Elementes 90 vorgesehen ist. Das axial verschiebbare Element 90 weist einen Schlitz 91 auf, durch das sich das gebogene Ende eines Schwimmerarms 92 erstreckt und so direkt auf das Element 90 wirkt. Wird das axial verschiebbare Element nach innen geschoben, weil sich der Schwimmerarm senkt, so wird der Hilfsauslaß geöffnet, während er beim Anheben des Schwimmerarms geschlossen ist und der "Kolben" ebenfalls von dem axial verschiebbaren Element mechanisch auf den Ventilsitz bewegt wird.

Das Ventil gemäß Fig. 7 hat den Vorteil einer besonders einfachen Herstellung.

Fig. 8 zeigt ein Meßventil, wie es beispielsweise als Druckspüler für Wasserklosetts benutzt wird. Bei diesem Ventil sind Einlaß 93 und Auslaß 94 rechtwinklig zueinander angeordnet, und zwischen ihnen befindet sich eine koaxial bezüglich dem

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Auslaß angeordnete, zylindrische Kammer 95. Ein hohler "Kolben" 96 trägt ein Ventilelement 97, das mit einem koaxial bezüglich dem Auslaß angeordneten Ventilsitz 98 zusammenarbeitet. Der "Kolben" paßt in der vorstehend beschriebenen Weise in die Kammer.

Im "Kolben" ist ein koaxialer Zylinder 99 vorgesehen, der mit einem am oberen Ende der Kammer befestigten und sich nach unten erstreckenden zweiten "Kolben" 100 zusammenwirkt, der locker in den Zylinder paßt. Auch hier bildet der zweite "Kolben" zwischen sich und dem bewegbaren Zylinder, in den er sich erstreckt, einen verengten Strömungsweg. Das vom Kolben 100 entfernte Ende des Zylinders weist einen Ventilsitz auf, und ein Ventilelement 101 ist an einem Betätigungselement befestigt. Der Ventilsitz ist über den Kolben mit dem Auslaß des Gehäuses verbunden. Das dem zugewandte Ende des Zylinders hat eine oder mehrere Öffnungen 105, durch die eine Verbindung mit dem Innenraum des bewegbaren "Kolbens" 96 gegeben ist.

Der Kolben 100 weist einen Durchlaß 103 auf, durch den ein Auslaß für den Zylinder 99 gebildet wird, der mittels eines durch Druckknopf zu betätigenden Entlastungsventils 104 gesteuert wird, das zweckmaßigerweise von der Außenseite des Ventilkörpers zugänglich ist. Über das Entlastungsventil steht dieser Auslaß mit dem Auslaß des Ventils in Verbindung.

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Weitere Einzelheiten des Aufbaus dieses Ventils ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Betriebsweise.

Im geschlossenen Zustand wird der hohle "Zylinder" 96 durch den Fluiddruck heruntergepreßt, so daß das Ventilelement in Eingriff mit dem Ventilsitz steht. Entsprechend wird das Betätigungselement 102 zusammen mit dem Ventilelement 101 in Eingriff mit dem Ventilsitz gehalten. Das Entlastungsventil wird von einer Feder geschlossen. Wird der Druckknopf des Entlastungsventils heruntergedrückt, so strömt Fluid vom Zylinder 99 durch den Durchlaß 103 und zum Auslaß. Der sich dadurch ergebende Druckabfall im Zylinder führt zu einem Anheben des Betätigungselementes 102 infolge des höheren Drucks des durch die Öffnungen 105 im unteren Ende des Zylinders eintretenden Fluids. Dadurch wird der "Kolbert" 96 durch den Fluiddruck am Einlaß schnell angehoben.

Der "Kolben" bewegt sich nach oben, bis das Betätigungselement an einem einstellbaren Anschlag 106 anliegt, der sich aus dem unteren Ende des "Kolbens" 100 erstreckt. Auf diese Weise läßt das Betätigungselement das zugehörige Ventilelement in Eingriff mit dem Ventilsitz kommen. Danach hält der Fluiddruck wiederum dieses Betätigungselement so, daß kein Fluid vom Zylinder 99 zum Auslaß gelangen kann. In diesem Zustand sind sowohl das Entlastungsventil als auch das Ventil des

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Zylinders geschlossen, und der "Kolben" 96 sinkt ab, während Fluid an ihm vorbei in die Kammer strömt, bis das Gesamtventil wieder geschlossen ist.

Man erkennt, daß die Stellung des Anschlages den Grad der Aufwärtsbewegung des "Kolbens" 96 und somit die für die Abwärtsbewegung erforderliche Zeit und damit auch die durch das Ventil strömende Fluidmenge bestimmt.

Vorzugsweise besteht der Anschlag aus einer einfachen, sich aus dem unteren Ende des Kolbens 100 erstreckenden Stange, die durch einen Gewindeabschnitt verstellt werden kann, so daß sie bis zu einer gewünschten Stelle in den Zylinder hineinragt. Die Einstellung erfolgt vom äußeren oberen Ende der Kammer bei 107.

In den Fig. 9 und 10 ist die Anwendung der Erfindung in einem Zapfventil gezeigt.

In der Basis des Ventilgehäuses 109 ist ein Einlaß 108 vorgesehen, der direkt mit einer in der Draufsicht sektorförmigen, ersten Kammer 110 und einer diagonal gegenüberliegenden zweiten Kammer 111 gleicher Form verbunden ist. Diese beiden Kammern werden von einem Paar einander gegenüberliegender, sektorförmiger Element 112 gebildet, die bezüglich dem Ventilgehäuse

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befestigt sind. Die eine radiale Fläche 113 eines dieser Elemente hat einen mit der Tülle 114 des Zapfventils verbundenen Auslaß. Diese Fläche bildet einen Ventilsitz, der mit einem Ventilelement 115 zusammenarbeitet, das an einem sich quer über einen Durchmesser des Ventilgehäuses in beide Kammern 110 und 111 erstreckenden Betätigungselement 116 vorgesehen ist. Dieses Betätigungselement hat eine Mittelnabe 117, die drehbar auf einer mittig angeordneten, koaxialen, axial bewegbaren Welle 118 befastigt ist.

Die inneren Enden 119 der sektorförmigen Elemente sind ausgespart, um einen verengten Strömungsweg zwischen diesen Enden und den Naben zu bilden. Außerdem erzeugen die Außenkanten des Betätigungselementes zwischen sich und der Innenwand des Ventilgehäuses verengte Strömungswege 120.

Das Betätigungselement wird mittels einer Feder 121 in eine Lage gedrückt, in der der Auslaß verschlossen ist.

Die Welle 118 ist axial zwischen zwei Endstellungen, einer oberen Stellung und einer unteren Stellung bewegbar. In der unteren Stellung verbindet ein sich durch die Welle erstreckender Auslaß 122 einen durch den Gehäusekörper verlaufenden Auslaß-Nebenschluß 123 mit einem Bereich 124 der Welle, der etwas geringfügiger als ein halbkreisförmiger Abschnitt aus-

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geschnitten ist. Dieser Bereich liegt gegenüber den Kammern 110 und 111. In der oberen Stellung der Welle ist der Nebenschluß gegenüber dem Durchlaß 122 abgedichtet (Fig. 10 zeigt die Welle in der unteren Stellung).

Die Welle kann mittels eines Knopfes 125 am oberen Ende des Zapfventils betätigt werden, der durch Federdruck in seiner oberen Stellung gehalten wird. Ein Riegel 126 dient zur automatischen Verriegelung des Knopfes in der heruntergedrückten oder unteren Stellung, und ein Freigabeknopf 127 ist mittig im Knopf angeordnet, um den Riegel lösen zu können, so daß der Knopf in seine obere Stellung zurückkehrt. Außerdem ist der Knopf drehbar und vorzugsweise mit drei, vier oder mehr Gleitanschlägen in der Bahn der Drehbewegung versehen.

Die Nabe 119 des Betätigungselementes weist zwei sich zur Welle durcherstreckende Bohrungen 128 und 129 auf, von denen jeweils eine die Kammer 110 bzw. die Kammer 111 mit der Welle verbindet. Bei geschlossenem Zapfventil befindet sich die von der Bohrung 128 gegenüber der Kammer, von der der Auslaß ausgeht, in dauernder Verbindung mit dem Durchlaß 122 in der Welle im Bereich 124, der halbkreisförmigen Querschnitt hat. Im geschlossenen Zustand des Zapfventils ist jedoch die andere Bohrung 129, die sich zwischen der Kammer 110, von der der Auslaß ausgeht, erstreckt, durch den halbkreisförmigen Bereich

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der Welle geschlossen. Der Wasserdruck in den Kammern bewirkt in diesem Zustand das Schließen des Ventils.

Wird der Nebenschluß durch Herunterdrücken des Knopfes 125 geöffnet, so stellt der Durchlaß 122 eine Verbindung mit dem Auslaß-Nebenschluß 123 her, und es strömt Flüssigkeit durch die Bohrung 128, die mit dem Durchlaß 122 in Verbindung steht. Danach wirkt der Fluid- bzw. Flüssigkeitsdruck auf den dem Ventilteil gegenüberliegenden Bereich des Betätigungselementes, so daß dieses um die Welle gedreht und damit daß Zapfventil geöffnet wird. Diese Öffnungsbewegung wird fortgesetzt, während Fluid nur durch die Bohrung 128 in der Nabe des Betätigungselementes fließt. Wenn jedoch die Bohrung 129 infolge der Drehung des Betätigungselementes um die Welle geöffnet wird, erfolgt eine Arretierung des Betätigungselementes,- da das durch den Auslaß-Nebenschluß strömende Fluid nunmehr im wesentlichen durch die Bohrung 129 hindurchtritt, wodurch der Druck an beiden Seiten des Betatigungselementes gegenüber dem Auslaß im wesentlichen gleich ist. Man erkennt, daß durch Drehung der Welle mittels des Knopfes die Strömung durch das Zapfventil geregelt werden kann, da dadurch die Stellung verändert wird, in der die Bohrung 129 in der Nabe geöffnet wird. Eine Freigabe des Knopfes 125 durch Herunterdrücken des Freigabeknopfes 127 bewirkt eine Aufwärtsbewegung der Welle und damit ein Schließen des Nebenschlusses. Infolge der Drehung

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des Betätigungselementes unter Einfluß der Feder 121 wird dann das Zapfventil geschlossen.

Somit kann die Durchflußmenge durch das Zapfventil voreingestellt werden, und das Zapfventil öffnet und schließt durch Drücken des Knopfes 125 bzw. des Freigabeknopfes 127.

Obwohl die Erfindung vorstehend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist es klar, daß andere Anwendungsmöglichkeiten und Ausgestaltungen gegeben sind, die .1Ie unter die Erfindung fallen.

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Claims (26)

1. Ansprüche

   Ventil mit einem sich durch das Ventilgehäuse erstreckenden Strömungsdurchlaß und einem in diesem angeordneten Ventilsitz, der in dichtenden Eingriff mit einem Ventilelement bringbar ist, dem ein Betätigungselement zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement gleichlaufend mit dem Ventilelement bewegbar und bewegbar in einer Kammer angeordnet ist, die mit dem Strömungsdurchlaß in Verbindung steht, daß die Kammer im wesentlichen die gleichen, jedoch geringfügig größeren Querschnittsabmessungen hat, wie das Betätigungselement und zwischen diesem und seinen Wänden einen verengten Strömungsweg bildet, daß die Kammer einen verschließbaren Kammerauslaß zum Austritt von entlang dem Betätigungselement fließenden Fluid, wenn sich das Betätigungselement in seiner Öffnungsstellung befindet, aufweist, und daß eine Einrichtung zur Sicherstellung des Öffnens und Schließens des Ventils im Betrieb, wenn der Kammerauslaß geöffnet oder geschlossen ist, vorgesehen ist.
2. 2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung aus einer Fläche an der Einlaßseite des

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   Betätigungselementes besteht, die derart dimensioniert ist, daß der im Strömungsdurchlaß herrschende Fluiddruck das Betätigungselement in die Öffnungsstellung bewegt, wenn der Kammerauslaß geöffnet ist.
3. 3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung eine Feder enthält, die das Betätigungselement bei geschlossenem Kammerauslaß in die Schließstellung drückt.
4. 4. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement bei geschlossenem Kammerauslaß infolge Schwerkraft in die Schließstellung bewegbar ist.
5. 5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement die Form eines Kolbens hat, der in axialer Richtung in der Kammer bewegbar ist, die einen mit dem Strömungsdurchlaß in Verbindung stehenden Zylinder bildet.
6. 6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn-

   zeichnet, daß das Ventilelement eine Verlängerung zur Einengung des Fluidstromes durch das Ventil bei Bewegung des Ventilelementes auf den Ventilsitz aufweist.

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7. 7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerung stopfenföriuig ist und während der Schließbewegung in den Ventilsitz eintritt.
8. 8. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerung ringförmig ist und um den erhöht ausgebildeten Ventilsitz paßt.
9. 9. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Betätigungselement und Ventilelement einstückig ausgebildet sind und die Form einer in einer zylindrischen Kammer bewegbaren Kugel haben.
10. 10. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement aus einer schwenkbar an einer Kante befestigten Platte besteht und daß das Ventilelement von einer zweiten Platte gebildet wird, die starr am Betätigungselement befestigt oder einstückig mit diesem ausgebildet ist.
11. 11. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 1O_r dadurch gekennzeichnet, daß sich der Kammerauslaß in einem Bereich nahe der Öffnungsstellung des Betätigungselementes in der Kammer befindet.

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12. 12. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Kammerauslaß durch das Ventilelement erstreckt.
13. 13. Ventil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kammerauslaß ein Verschlußelement aufweist, das von einem sich durch das Betätigungselement erstreckenden Zusatzelement betätigbar ist.
14. 14. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Kammerauslaß mittels eines Schwimmers betätigbar ist.
15. 15. Ventil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer mit einem mit einem Ende am Ventil angelenkten Schwimmerarm verbunden ist.
16. 16. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse rohrförmig ist und daß ein Ende des Rohres den Einlaß bildet, während der Auslaß koaxial bezüglich dem Rohr angeordnet ist.
17. 17. Ventil nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Kammerauslaß sich in dem dem Einlaß gegenüberliegenden Ende des Rohres befindet.

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18. 18. Ventil nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer konzentrisch innerhalb des Rohres angeordnet ist.
19. 19. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zum Durchtritt abgemessener Fluidmengen, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement in Abhängigkeit von dem auf das Ventil wirkenden Fluiddruck über eine vorbestimmte Zeitspanne schließbar ist.
20. 20. Ventil nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Kammerauslaß mit einem Druckknopf betätigbar ist.
21. 21. Ventil nach Anspruch 19 oder 20, gekennzeichnet durch zwei Kammerauslasse in der Kammer, von denen der eine

    - ein öffnen des anderen bewirkt, und der andere Kammerauslaß größer ist.
22. 22. Ventil nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Zeitspanne einstellbar ist.
23. 23. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil in eine Durchgangsleitung einsetzbar ist.

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24. 24. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein Zapfventil ist.
25. 25. Ventil nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Kammerauslaß nur zwei Endstellungen aufweist.
26. 26. Ventil nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Grad der Öffnung des Ventils einstellbar ist.

    su:kö

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