DE2521928A1

DE2521928A1 - Schwimmerventil

Info

Publication number: DE2521928A1
Application number: DE19752521928
Authority: DE
Inventors: George D Hudson
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-05-16
Filing date: 1975-05-16
Publication date: 1976-11-25
Also published as: DE2521928C2

Description

Schwi mmerventil Die Erfindung betrifft ein Schwimmerventil.
Bekannt ist ein Schwimmerventilmechanismus (US-PS 783 068), bei welchem ein Bewässerungs- oder Berieselungstrog mit einem Schwimmer ausgestattet ist. Dieser wird durch einen umgebenden Käfig in vertikaler Führung gehalten. Wenn das Wasser im Trog auf ein erwünschtes Niveau ansteigt, dann schliesst sich eine Ventilscheibe an der Oberseite des Schwimmers gegenüber dem nach unten sich erstreckenden Ende einer Einlassleitung. Die durch der Schwimmer erzeugte Auftriebskraft wirkt dabei dem Druck der Wasserquelle entgegen. Jedoch ist die Auftriebskraft verhältnismässig klein im Vergleich zur Kraft des Wassers bei einem Rohr normaler Grösse und bei verhältnismässig geringem Druck, selbst wenn der Schwimmer unnormal gross sein sollte. Ein derartiger Schwimmer arbeitet zufriedenstellend, wenn der Druck der Wasser- oder Druckmittelquelle verhältnismässig klein ist, so beispielsweise, wenn das Wasser aus einer Quelle stammt, welche einige Meter über dem Schwimmerventil besteht. Ein derartiges Schwimmerventil kann jedoch nicht zufriedenstellend gegen einen Druck beträchtlicher Grösse arbeiten, so beispielsweise gegenüber einem Druck von 2,1 kp/cm oder mehr.
Um ein Schwimmerventil zu schaffen, welches mit einer Wasserquelle beträchtlich grösseren Druckes arbeiten kann, wurde eine Vorrichtung mit einer Steuerkammer geschaffen, welche mit der Hochdruckquelle in Verbindung steht. Die Steuerkammer weist eine Membran zur Betätigung des Einlassventils auf, wobei diese mit einer Ablassöffnung versehen ist, um den Druck innerhalb der Steuerkammer zu steuern. Der Schwimmer steuert das Einlassventil durch Betätigung eines Hilfs- oder Steuerventils, welches seinerseits die Ablassöffnung steuert. Ein derartiges, mit einer Steuerkammer bestücktes Schwimmerventil ist in den US-PSn 2 491 521 und 2 781 772 beschrieben und dargestellt. Bei beiden in den vorgenannten Druckschriften dargestellten Vorrichtungen wird eine Schraubenfeder innerhalb der Steuerkammer benutzt. Die Feder verstärkt die Ventil-Verschliesswirkung der Membran. Da eine derartige Feder ständig der zerstörenden Wirkung der Flüssigkeit aus der Flüssigkeitsquelle ausgesetzt ist, kann die Feder im Verlauf der Zeit brechen und den erwünschten Freiheitsgrad der Expansions- und Kontraktionsbewegung der Steuerkammer beeinträchtigen. Die in den vorgenannten Druckschriften beschriebenen Vorrichtungen weisen eine Anordnung auf, bei welcher der Schwimmer auf einem kraftverstärkenden Hebel befestigt ist.
Dieser unterliegt der Zerstörung, besonders im Bereich des Schwenkpunktes. Mechanische Fehler oder mechanisches Versagen des Hebels machen das Schwimmerventil natürlich unwirksam.
Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein kompaktes, verlässliches Schwimmerventil der in den beiden letztgenannten Druckschriften beschriebenen Art zu schaffen, welches jedoch eine längere und störungsfreie Lebenserwartung oder Einsatzzeit aufweist. Dabei soll der Schwimmerventilmechanismus durch Reduzierung der Anzahl von Arbeitsteilen vereinfacht werden. Erfindungsgemäss kann das Verhältnis zwischen wirksamer Fläche der Membran und wirksamer Fläche des Ventilsitzes der Einlassöffnung gross genug gewählt werden, um eine Verstärkerfeder in der Steuerkammer entbehrlich zu machen. Ein Verhältnis von wenigstens 1,5 ist zufriedenstellend. Vorzugsweise wird ein Verhältnis von etwa 2,5 bei der Vorrichtung gemäss der Erfindung zur Anwendung gebracht.
Erfindungsgemäss wurde ein Schwimmerventil geschaffen, welches über einen weiten Druckbereich der Wasserquelle wirksam arbeitet, 2 so beispielsweise zwischen einem Druck von 0,35 kp/cm bis zu 2 einem Druck von 7 kp/cm und mehr. Innerhalb der Steuerkammer wurde dabei auf eine Verstärkerfeder verzichtet, was es ermöglicht, innerhalb des vorgenannten Druckbereiches zu arbeiten.
Gemäss der Erfindung kann das Verhältnis zwischen der Auftriebskraft des Schwimmers und der auf dem Steuerventil wirkenden Gegenkraft gross genug gewählt werden, um den üblichen Schwimmerhebel entbehrlich zu machen. Ein Schwimmer mit einem Auftrieb von etwa 283 g reicht aus, ein Ventil mit einem Durchmesser 2 von 4,2 mm gegenüber einem Druck von 7,0 kp/cm zu schliessen.
Dies ermöglicht es, den Steuerventilkörper fest auf dem Schwimmer zu fixieren, wobei der Schwimmer frei einer vertikalen Bahn folgen kann, welche mit der Ablassöffnung fluchtet bzw. auf diese ausgerichtet ist. Im Fall extrem niederen Druckes muss der Schwimmer schwer genug sein, um das Steuerventil ohne Hilfe von Druck am Ende des Ventilkörpers zu öffnen. Gemäss der Erfindung reicht ein Gewicht von 85 g aus. Bei der Vorrichtung nach US-PS 2 491 521 verstärkt der Schwimmerhebel die Auftriebskraft des Schwimmers auf eine Grösse, welche zur Betätigung eines Steuerventils ausreichen würde. Bei der Vorrichtung nach der US-PS 2 781 772 verstärkt der Schwimmerhebel die Auftriebskraft des Schwimmers auf eine Grösse, welche ausreicht, das Steuerventil zu betätigen. Erfindungsgemäss kann die gleiche Schliesskraft erreicht werden, ohne sich eines Hebels zum Zwecke der Verstärkung der Auftriebskraft des Schwimmers zu bedienen.
Das Schwimmerventil ist frei von Störungen, welche durch Verstopfung des die Ablassöffnung steuernden, zur Steuerung des Druckes in der Steuerkammer dienenden Steuerventils entstehen könnten. So wird ein Sieb benutzt, um den Eintritt von Fremdteilchen in die Steuerkammer zu vermeiden. Darüber hinaus wird ein Düsenstrom zur Anwendung gebracht, welcher innerhalb der Steuerkammer auf die Ablassöffnung der Steuerkammer und auf den zugeordneten Steuerventil körper ausgerichtet ist.
Zwischen dem Steuerventilsitz an der Ablassöffnung und dem Steuerventilkörper am Schwimmer kommt erfindungsgemäss eine Wisch-bzw. Abstreichwirkung zur Anwendung. Zu diesem Zweck besteht der Steuerventilsitz in Form eines elastischen O-Ringes, während der Steuerventilkörper am Schwimmer die Form eines Stiftes besitzt, welcher durch das Ansteigen des Schwimmers in den O-Ring gedrückt wird. Ein weiteres Mittel, welches das Verstopfen des Steuerventils verhindert, wurde gemäss der Erfindung dadurch geschaffen, dass der Strom vom Haupteinlass in den Bereich des auf dem Schwimmer bestehenden Steuerventilkörpers geleitet wird, um den Steuerventilkörper im Verlauf jedes Arbeitstaktes des Schwimmerventils zu umspülen. Diese Ablenkung oder Umlenkung des Einlaßstromes bespült auch das Schwimmerventil selbst als auch die mit diesem zusammenwirkenden Führungen, welche den Schwimmer in vertikaler Bahn leiten.
Ein besonderes Merkmal gemäss der Erfindung besteht in der Art und Weise der Einschliessung eines vorbestimmten Volumens von Luft in der Aufstiegsbahn des Schwimmers, um auf diese Weise die Verhaltensweise des Schwimmers zu beeinflussen oder zu verändern. Zu diesem Zweck ist die den Schwimmer umschliessende und führende Haube so aufgebaut und angeordnet, dass sie bei jedem Arbeitstakt des Schwimmerventils ein bestimmtes Luftvolumen einschliesst. Die eingeschlossene Luft wirkt dem Anstieg des Flüssigkeitspegels innerhalb der Haube entgegen, so dass der Anstieg des Flüssigkeitsniveaus innerhalb der I Haube hinter dem Anstieg des Flüssigkeitspegels ausserhalb der Haube zurückbleibt.
Der Flüssigkeitspegel ausserhalb der Haube muss genug über den innerhalb der Haube bzw. der Abdeckung ansteigen, um die eingeschlossene Luft ausreichend zusammenzudrücken, dass der Schwimmer hoch genug ansteigen kann, um das Steuerventil zu schliessen.
Es ist offensichtlich, dass die eingeschlossene Luft die Wirkung besitzt, den normalen Pegel des durch das Schwimmerventil in den Behälter eingeleiteten Mediums anzuheben.
Die Haube kann erfindungsgemäss mit einer einstellbaren Lüftung für die eingeschlossene Luft versehen sein. Die Lüftung bzw.
Lüftungsöffnung kann einstellbar ausgebildet sein, um die Arbeitsweise des Schwimmerventils in erwünschter Weise zu beeinflussen bzw. zu steuern. Falls die Lüftungsöffnung so eingestellt ist, dass sie die eingeschlossene Luft nach Schliessen des Steuerventils ininnerhalb einer bestimmten kurzen Zeit freigibt, dann löst sich die Gegenwirkung der eingeschlossenen Luft gegenüber Ansteigen des Flüssigkeitspegels innerhalb der Haube in einer vorbestimmten Zeit auf, mit der Folge, dass der Schwimmer innerhalb des bestimmten Zeitintervalls um ein zusätzliches Maß ansteigt. Eine Folge dieser Wirkungsweise ist eine gegenseitige Wisch- oder Abstreifwirkung zwischen dem O-Ring in der Ablassöffnung und dem Stift am Schwimmer, da die Freigabe eingeschlossener Luft die zusätzliche Bewegung des Stiftes ermöglicht. Ein weiteres Ergebnis dieser Wirkungsweise besteht darin, dass das Schwimmerventil schliesst, wenn der Flüssigkeitspegel innerhalb des Behälters auf ein vorbestimmtes Niveau ansteigt, dass es jedoch nicht öffnet, solange der Flüssigkeitspegel nicht auf ein zweites Niveau abgefallen ist, welches sich beträchtlich unterhalb des vorbestimmten Niveaus befinden kann. Der zeitlich begrenzte Einschluss von Luft innerhalb der Haube gestattet eine gewisse Leerlauf- oder Totlaufbewegung, d.h., dass dem Schwimmer eine zusätzliche, nach oben gerichtete Bewegung zusteht, nachdem das Steuerventil schliesst. Der Schwimmer muss sich durch diese zusätzliche Strecke zurückbewegen, bevor das Schwimmerventil wieder öffnen kann. Das verzögerte Ansprechen des Steuerventils auf das Abfallen des Wasserpegels im Behälter reduziert die Frequenz, mit welcher das Schwimmerventil arbeiten muss, um ein bestimmtes Gesamtvolumen von Flüssigkeit über eine bestimmte Zeit freizugeben. Die Reduzierung der Frequenz des Arbeitstaktes des Schwimmerventils verlängert natürlich die Einsatzzeit des Ventils.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert.
Fig. 1 ist eine vertikale Schnittansicht des Ventilmechanismus gemäss der Erfindung mit in geschlossener Position dargestelltem Schwimmerventil; Fig. 2 ist eine horizontale Schnittansicht von Linie 2-2 in Fig. 1; Fig. 3 ist eine vergrösserte horizontale Schnittansicht von Linie 3-3 in Fig. 1; und Fig. 4 ist eine der Fig. 1 vergleichbare Ansicht unter Darstellung des Schwimmerventils in geöffneter Lage.
Die dargestellte Ausführungsform gemäss der Erfindung weist ein zylindrisches Ventilgehäuse 9 mit einer oberen Wand 10, einer unteren Wand 12 und mit einer zylindrischen, um den Umfang verlaufenden Wand 14 auf. Die obere Wand 10 ist mit einer Zuführungsleitung 15 verbunden, welche eine Zuleitungsöffnung aufweist. Diese bildet einen ringförmigen Ventilsitz 16, welcher mit einem Hauptventilkörper 18 zusammenwirkt. Dieser Hauptventilkörper ist mit einem aus elastomerem Material bestehenden Belag 20 bedeckt.
Der Hauptventilkörper 18 ist in Fig. 1 in geschlossener Position gegenüber dem Ventilsitz 16 dargestellt, während Fig. 4 die geöffnete Position wiedergibt.
Der Hauptventilkörper 18 wird durch eine Membran 22 getragen, welche einen bewegbaren Wandteil aufweist. Die Membran ist in ihrer Fläche etwa 1,5 mal grösser als dem Innenquerschnitt der Leitung 15 entspricht. Die Membran ist eine bewegbare Wand einer Steuerkammer 24, welche in der unteren Wand 12 eine Ablassöffnung 25 aufweist. In der dargestellten Ausführungsform ist die Membran 22 ringförmig, wobei der äussere Umfang durch eine Hülse oder Buchse 26 befestigt ist. Der innere Umfang bzw. die Innenkante ist zwischen einem oberen Abschnitt 28 und einem unteren Abschnitt 30 des Hauptventilkörpers 18 eingespannt. Die beiden Abschnitte sind Gewindeabschnitte, wobei der Abschnitt 30 im Abstand befindliche Ausnehmungen 30', 30' aufweist. Auf diese Weise können die Abschnitte zum Zwecke der Verklemmung an der Membran zusammengeschraubt werden.
Der Hauptventilkörper 18 ist mit einem rohrförmigen, axial gerichteten Ventilschaft 32 versehen, welcher als Einlasskanal für die Steuerkammer 24 dient und in einem Hülsenteil 34 eines Führungs-Tragkreuzes 35 verschiebbar ist. Der Hülsenteil 34 des Führungs-Tragkreuzes ist mit einer Kappe 36 versehen, welche als Sieb gegenüber Fremdteilchen wirkt. Aus diesem Grunde weist die Kappe am Umfang mehrere Schlitze 38 auf, wie die Schnittansicht in Fig. 3 erkennen lässt. Der Hauptventilkörper 18 ist mit einem axialen Kanal 40 ausgestattet, welcher die Zuführungs- bzw. Einlassleitung 15 mit der Steuerkammer 24 verbindet. Das untere Ende dieses Kanals ist eingeschnürt und bildet eine Strahldüse 42, welche konzentrisch bezüglich der Ablassöffnung 25 der Steuerkammer vorgesehen ist. Die die Membran 22 verklemmende Buchse oder Hülse 26 ist mit mehreren Bohrungen 44 versehen, um Saugwirkung als auch Druck- oder Kompressionswirkung von der Rückseite der Membran auszuschliessen.
Die untere Wand 12 des zylindrischen Ventilgehäuses 9 bildet die obere Endwand einer nach unten sich erstreckenden zylindrischen Kappe oder Haube 45, welche an ihrem unteren Ende offen ist und einen frei bewegbaren zylindrischen Schwimmer 46 bildet. Der Schwimmer 46 wird durch mehrere im Abstand zueinander angeordnete Führungsrippen 48 in vertikaler Bahn geführt. Die Rippen 48 bilden vertikale Kanäle für die Wasserströmung, welche den Schwimmer passiert. Die Führungsrippen 48 bilden untere Anschlagschultern 50, welche die nach unten gerichtete Bewegung des Schwimmers 46 begrenzen. Die Wasserströmung von der Einlassleitung 15 passiert die Steuerkammer 24. Zu diesem Zweck ist die untere Wand 12 des Ventilgehäuses 9 mit am Umfang angeordneten Bohrungen 52 versehen. Die Gesamtfläche dieser Bohrungen entspricht dem Innenquerschnitt der Einlassleitung 15. Die Bohrungen leiten das Einlasswasser in den Bereich des Schwimmers 46.
Ein Hilfs- oder Steuerventil wird durch den Schwimmer betätigt und steuert die Ablassöffnung 25, also die Öffnungs- und Schliessbewegungen des Hauptventilkörpers 18. Bei der bevorzugten Ausführungsform gemäss der Erfindung ist das Hilfs- oder Steuerventil mit einem kleinen O-Ring 54 in der Ablassöffnung 25 und mit einem Ventilkörper in Form eines Stiftes 55 versehen. Der O-Ring wird mittels einer Haltebuchse 56 in der Ablassöffnung 25 gehalten, während der Stift 55 starr auf dem Schwimmer 46 geführt ist. Die Führungsrippen 48 begrenzen die Bewegungen des Schwimmers in einer Bahn, welche axial mit der Ablassöffnung 25 fluchtet. Der Stift 55 ist auch in axialer Fluchtung oder Ausrichtung mit der Ablassöffnung. Vorzugsweise ist der Einlass in die Ablassöffnung 25 abgeschrägt bzw. abgefast, wie bei 58 dargestellt ist.
Die Haube 45 ist vorzugsweise in der in Fig. 1 dargestellten Form ausgebildet, um während jedes Arbeitstaktes ein ILu-fAvoGurrlen im oberen Ende der Haube einzuschliessen. Auf diese Weise wird das Verhalten des Schwimmers 46 veränder-c. Bei einigen Ausführungs formen gemäss der Erfindung ist jedoch keine Vorrichtung zum Einschluss von Luft vorgesehen.
Erfindungsgemäss ist eine einstellbare Lüftung bzw. Belüftungsöffnung vorgesehen, welche schliessbar ist, um die Freigabe der eingeschlossenen Luft zu verhindern oder welche leicht geöffnet werden kann, um allmählich die eingeschlossene Luft abzulassen.
Die Lüftungsöffnung kann auch weit geöffnet werden, um den Einschluss von Luft in der Bahn des Schwimmers zu verhindern. In der dargestellten Ausführungsform besteht die Lüftungsöffnung in Form einer gerändelten Daumenschraube 60, welche in eine Gewindebohrung der zylindrischen Wand der Haube 54 eingeschraubt ist.
Eine blinde axiale Bohrung 62 ist im vorderen bzw. inneren Ende der Daumenschraube vorgesehen und steht mit einer radialen Bohrung 64 in der Schraube in Verbindung. Die Daumen- oder Rändelschraube 60 kann angezogen werden, um das Entweichen von Luft aus dem Inneren der Haube 45 zu verhindern. Sie kann auch teilweise gelockert werden, um eine verzögerte Leckage von Luft aus der Haube zu erreichen. Schliesslich kann sie gelockert werden, um die radiale Bohrung 64 vollständig freizulegen und das Einschliessen von Luft zu vermeiden.
Falls die Daumen- oder Rändelschraube 60 zum Zwecke freien Luftstromes in die Haube und aus der Haube 45 gelockert wird, zeigt der Schwimmer 46 die gleiche Verhaltenweise, d. h. der Schwimmer öffnet das Hilfs- oder Steuerventil, wenn der Wasserpegel ausserhalb der Haube auf einen vorbestimmten Wert absinkt, und schliesst das Hilfsventil, wenn der äussere Wasserpegel dasselbe bestimmte Niveau erreicht. Wenn keine Luft in der Haube eingeschlossen ist, entspricht der Wasserpegel in der Haube immer dem Wasserpegel ausserhalb der Haube.
Wenn die Daumen- oder Rändelschraube angezogen wird, um die Freigabe eingeschlossener Luft zu verhindern, dann bleibt der Anstieg des Wasserniveaus innerhalb der Haube hinter dem Anstieg des Wasserniveaus ausserhalb der Haube zurück, da das Wasser und der Schwimmer innerhalb der Haube die eingeschlossene Luft ausreichend komprimieren müssen, um den Schwimmer hoch genug ansteigen zu lassen, so dass er die Ablassöffnung 25 schliesst.
Folglich öffnet und schliesst das Hilfsventil mit einem beträchtlich höheren Pegel äusseren Wassers, als dies ohne Einschluss von Luft innerhalb der Haube der Fall wäre.
gin Merkmal gemäss der Erfindung besteht darin, dass die Daumen-oder Rändelschraube 60 einstellbar ist, um die Leckage von Luft aus der Haube so einzuschnüren bzw. zu bestimmen, dass ein beträchtlicher Teil von Luft innerhalb der Haube eingeschlossen ist, wenn das Steuerventil schliesst. Nach Schliessen des Steuerventils ist eine beträchtliche Zeitspanne erforderlich, um den Luftdruck innerhalb der Haube mit der Atmosphäre gleich werden zu lassen.
Bei einer derart verzögerten Leckage von Luft muss das Wasser ausserhalb der Haube über den Wasserpegel innerhalb der Haube ansteigen, um die eingeschlossene Luft ausreichend zu komprimieren bzw. zu verdichten, dass sich das Steuerventil entgegen dem Druck der eingeschlossenen Luft schliessen lässt. Nachdem das Steuerventil schliesst, wird jedoch die eingeschlossene Luft allmählich freigegeben, mit der Folge, dass der Schwimmer über den Punkt ansteigt, an welchem das Steuerventil schliesst. Zunächst steigt der Schwimmer entgegen der eingeschlossenen Luft ausreichend an, um die Ablassöffnung 25 zu schliessen und um so den Hauptventilkörper 18 in geschlossene Position zu bewegen. Wenn jedoch nachfolgend der Druck der eingeschlossenen Luft allmählich reduziert wird, fährt der Schwimmer fort, anzusteigen, so dass der Stift 55 sich weiter in das Innere der Steuerkammer 24 bewegt. Wenn später der Wasserverbrauch zur Folge hat, dass das Niveau des Wassers ausserhalb der Haube 45 absinkt, dann sinkt entsprechend der Schwimmer ab und zieht den Stift 55 um ein beträchtliches Maß zurück, ohne Wasser aus der Steuerkammer freizugeben.
Die verzögerte Freigabe der eingeschlossenen Luft hat zwei Folgen: Als erstes besteht eine Wisch- bzw. Streichwirkung zwischen dem O-Ring 54 und dem Stift 55 und ausserdem muss das Wasser ausserhalb der Haube oder Abdeckung auf ein verhältnismässig hohes Niveau ansteigen, um das Hauptventil zu schliessen. Nachfolgend muss es auf ein beträchtlich niedrigeres Niveau absinken, um das Hauptventil wieder zu öffnen. Da das Hauptvent" auf einem verhältnismässig hohen Wasserpegel schliesst und auf einem verhältnismässig niederem Wasserpegel öffnet, wird eine grössere Menge von Wasser während jedes Schwimmerarbeitszyklus aus der Einlassleitung 15 freigegeben.
Infolgedessen wird die Frequenz der Schwimmer bewegungen bei einem bestimmten Wasserbedarf reduziert. Durch die Reduzierung der Frequenz der Schwimmerarbeitsbewegungen erhöht sich die Lebenserwartung des Schwimmerventil mechanismus.
Der eingeschnürte Luftkanal im Haubenaufbau bewirkt eine verzögerte Abwärtsbewegung des Schwimmers, indem ein Teilvakuum erzeugt wird. Dies hat zur Folge, dass der Schwimmer hinter dem Absinken von Wasser ausserhalb der Haube zurückbleibt.
Es ist festzustellen, dass tatsächlich nur zwei bewegbare Teile bestehen, nämlich der Schwimmer 46 mit daran befestigtem Stift 55 uiid die Membran 22 mit daran befestigtem Hauptventilkörper 18.
Drei Vorkehrungen wirken zusammen, um die Gefahr der Verstopfung der Ablassöffnung 25 auf ein Minimum zu reduzieren. Zunächst wird das in die Steuerkammer eintretende Wasser gesiebt, um Festkörperteilchen daran zu hindern, das Ablassventil bzw. die Ablassöffnung zu erreichen. Ausserdem erzeugt die Strömungsdüse 42 einen Strahl, welcher sehr wirksam ist, um die Ablassöffnung 25 auszuspülen und um den Stift 55 nicht nur dann zu umspülen, wenn sich der Stift durch den O-Ring 54 erstreckt, sondern auch dann, wenn der Stift aus dem O-Ring zurückgezogen ist. Die dritte Maßnahme besteht in der Wisch- oder Abstreifwirkung zwischen dem Stift 55 und dem ORing 54. Die Wischwirkung erfolgt bei Fehlen eingeschlossener Luft, sie wird jedoch, wie vorstehend erwähnt, verstärkt, wenn die eingeschlossene Luft in verzögerter Weise aus der Haube entweicht.
Der Strahl- oder Düsenstrom trägt auch dazu bei, die Steuerkammer 24 von Wasser zu entleeren, wenn die Ablassöffnung 25 geöffnet ist.
Die Ablassöffnung ist von grösserem Querschnitt als der Düsenstrom und hilft infolgedessen, das Hauptventil in eine weit geöffnete Position zu ziehen, wodurch das eingeschlossene Wasser mit abgesogan wird.
Das Innere der Haube 45 und die Oberflächen der Führungsrippen 48 werden durch die Wasserströme gespült, welche von den Bohrungen 52 am oberen Ende der Haube austreten. Die Spülwirkung des von den Bohrungen 52 freigegebenen Wassers ist auch im Bereich des Stiftes 55 des Steuerventils wirksam, wenn der Schwimmer 46 mit dem Absenken des Wasserniveaus absinkt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

Schwimmerventil zum Nachfüllen einer Menge von Flüssigkeit aus einer unter Druck stehenden Flüssigkeitsquelle entsprechend Absinken des Flüssigkeitspegels, mit einer Steuerkammer, die mit der unter Druck stehenden Flüssigkeitsquelle in Verbindung ist und eine bewegbare Wand aufweist, wobei die Wand einen Druck zum Schliessen eines die Flüssigkeitsquelle von der Flüssigkeitsmenge trennenden Hauptventils ausübt, und mit einem Steuerventil, welches durch einen Schwimmer betätigbar ist und eine Ablassöffnung der Steuerkammer öffnet und schliesst, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil einen Steuerventilkörper (55) aufweist, welcher die Ablassöffnung (25) öffnet und schliesst und starr auf dem Schwimmer (46) befestigt und mit diesem bewegbar ist, wodurch der Steuerventilkörper einen die Ablassöffnung (25) umgebenden Ventilsitz (54) berührt bzw. sich von diesem löst, um entsprechend die Ablassöffnung entsprechend Ansteigen und Sinken des Schwimmers zu schliessen oder zu öffnen.
2. Schwimmerventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (48), welche den Schwimmer in einer Bewegungsbahn führt, in welcher sich der Steuerventilkörper (55) unter axialer Ausrichtung bezüglich der Achse der Ablassöffnung (25) bewegt.
3. Schwimmerventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmer (46) eine zur Betätigung des Steuerventils angemessene Auftriebskraft besitzt, um die Ablassöffnung wirksam zu schliessen, ohne dass ein kraftübersetzendes Hebelwerk benötigt ist.
4. Schwimmerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerventilkörper aus einem auf dem Schwimmer befestigten Stift besteht, der sich vom Schwimmer in der Bewegungsrichtung desselben erstreckt.
5. Schwimmerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung die Bahn des Schwimmers bezüglich der Achse der Ablassöffnung ausrichtet, dass der Steuerventilkörper aus einem auf dem Schwimmer befestigten und auf die Ablassöffnung ausgerichteten Stift besteht, und dass die Ablassöffnung mit einem ringförmigen, aus elastomerem Material bestehenden Ventilsitz versehen ist, welcher mit dem Stift zusammenwirkt.
6. Schwimmerventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der elastomere Ventilsitz so ausgebildet ist, dass er den Stift in der Verschlussposition des Steuerventils umschliesst.
7. Schwimmerventil nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, welche bewirkt, dass der Stift seine Vorwärtsbewiegung bezüglich des Elastomer-Ventil sitzes fortsetzt, nachdem er die Strömung durch den Ventilsitz unterbunden hat, dergestalt, dass eine Abstreichwirkung zwischen dem Elastomer-Ventilsitz und dem Stift stattfindet.
8. Schwimmerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Haube den Schwimmer umschliesst und führt, wobei ein ausreichender Abstand zwischen dem Schwimmer und der umgebenden Haube besteht, und dass eine Vorrichtung die Steuerkammer umgibt, um den Ablass des Hauptventils in die Haube und durch den Zwischenraum zu leiten, so dass der Schwimmer und die Innenfläche der Haube umspült werden.
9. Schwimmerventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Haube mit mehreren im Abstand zueinander angeordneten Rippen versehen ist, welche den Schwimmer führen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Haube so aufgebaut und angeordnet ist, dass sie ein dem Ansteigen des Schwimmers entgegenwirkendes Volumen von Luft einschliesst, und dass die Haube mit einem einstellbaren Lüftungsorgan versehen ist, welches die eingeschlossene Luft freigibt.
11. Schwimmerventil zum Ergänzen einer Menge von Flüssigkeit aus einer unter Druck stehenden Flüssigkeitsquelle entsprechend Absinken des Flüssigkeitspegels, mit einem Schwimmer auf der Flüssigkeitsmenge, welcher die Freigabe von Flüssigkeit aus der Flüssigkeitsquelle in die Flüssigkeitsmenge steuert, dadurch gekennzeichnet, dass eine Haube den Schwimmer umschliesst und so aufgebaut und angeordnet ist, dass sie ein Volumen von Luft einschliesst, welches dem Anstieg des Schwimmers widersteht, und dass die Haube mit einer einstellbaren Lüftungsvorrichtung versehen ist, um die eingeschlossene Luft in verzögertem Maße freizugeben.
12. Schwimmerventil nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, welche den Ablass vom Hauptventil in das Innere der Haube leitet, um das Haubeninnere und die Oberflächen des Schwimmers zu umspülen.
13. Schwimmerventil zum Ergänzen einer Flüssigkeitsmenge aus einer unter Druck stehenden Flüssigkeitsquelle in Abhängigkeit von einem Absinken des Flüssigkeitspegels, wobei ein auf der Flüssigkeitsmenge befindlicher Schwimmer ein Ventil zur Freigabe von Flüssigkeit von der Flüssigkeitsquelle steuert, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hülle den Schwimmer und einen umgebenden Teil der Flüssigkeitsmenge umschliesst, und dass die Hülle so aufgebaut und angeordnet ist, dass sie ein Volumen von Luft in der Bahn des Anstiegs des Flüssigkeitspegels innerhalb der Hülle einschliesst, wodurch die Flüssigkeit innerhalb der Hülle erforderlich ist, um die eingeschlossene Luft zu komprimieren und infolgedessen hinter dem Anstieg des Flüssigkeitspegels ausserhalb der Hülle zurückbleibt, während der Flüssigkeitspegel ausserhalb der Hülle höher ansteigt, als dies ohne eingeschlossene Luft der Fall wäre.
14. Schwimmerventil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmer frei ist, durch einen bestimmten Bereich von Pegelwerten über den Wert anzusteigen, an welchem der Schwimmer das Ventil schliesst, und dass eine Einrichtung die eingeschlossene Luft in verzögerter Weise lüftet, nachdem der Schwimmer das Ventil schliesst, um den Schwimmer auf diese Weise in den Pegelbereich ansteigen zu lassen, und dass sich der Schwimmer durch den Pegel bereich zurückziehen muss, um das Ventil mit entsprechender Reduzierung von Arbeitstakten zu öffnen, mit welchen das Ventil geöffnet werden muss, um eine vorbestimmte Gesamtmenge von Flüssigkeit während einer vorbestimmten Zeit aus der Flüssigkeitsquelle freizugeben.
15. Schwimmerventil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerkammer mit der unter Druck stehenden Flüssigkeitsquelle in Verbindung steht und eine das Ventil betätigende, bebewegbare Wand aufweist, dass die Steuerkammer eine Ablassöffnung aufweist, welche den Druck innerhalb der Steuerkammer steuert, dass sich innerhalb der Ablassöffnung ein ringförmiger elastomerer Ventilsitz befindet, und dass ein auf dem Schwimmer befestigter Stift in den ringförmigen Ventilsitz einführbar ist, um die Ablassöffnung entsprechend dem Anstieg des Schwimmers zu schliessen, wodurch sich der Stift in den Ventilsitz hineinbewegt, wenn der Schwimmer in den Bereich der Pegel eintritt und eine entsprechende Wischwirkung zwischen dem Ventilsitz und dem Stift stattfindet.
16. Schwimmerventil zum Ergänzen einer Menge von Flüssigkeit aus einer unter Druck stehenden Flüssigkeitsquelle entsprechend Absinken des Pegels der Flüssigkeitsmenge, mit einer Steuerkammer, welche mit der unter Druck stehenden Flüssigkeitsmenge in Verbindung steht und eine bewegbare, betrieblich mit dem Hauptventil verbundene Wand aufweist, um Flüssigkeit aus der Flüssigkeitsquelle freizugeben, mit einer Ablassöffnung an der Steuerkammer und mit einem Schwimmer auf der Flüssigkeitsmenge, wobei der Schwimmer die Ablassöffnung öffnet und schliesst, um entsprechend das Hauptventil zu öffnen und zu schliessen, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch die Flüssigkeitsquelle gespeiste Strömungsdüse in der Steuerkammer angeordnet ist, und dass die Düse kleiner ist als die Ablassöffnung, um einen Flüssigkeitsstrahl abzugeben, welcher kleiner ist als die Ablassöffnung, dergestalt, dass der Strahl axial in die Ablassöffnung eintritt und diese bei jedem Arbeitstakt des Schwimmers spült.
17. Schwimmerventil nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptventil einen durch die bewegbare Wand getragenen Hauptventilkörper aufweist, dass der Hauptventilkörper mit einem Schaft versehen ist, welcher eine fixierte Führungshülse aufweist, wobei diese verschiebbar den Schaft umfasst, um den Hauptventilkörper zu führen, und dass der Schaft rohrförmig ausgebildet ist, um Wasser von der Wasserquelle zur Strahldüse zu leiten.
18. Schwimmerventil nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass am Einlassende des rohrförmigen Schaftes ein Sieb angeordnet ist, welches Fremdteilchen am Eintritt in die Steuerkammer hindert.
19. Schwimmerventil nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablassöffnung mit einem ringförmigen Elastomer-Ventilsitz ausgestattet ist, dass am Schwimmer ein Stift befestigt ist, der in axialer Fluchtung mit dem Ventilsitz liegt und mit diesem zusammenwirkt, um die Ablassöffnung zu schliessen, wodurch die Strömungsdüse einen Strom liefert, welcher sowohl den Stift als auch den ringförmigen Ventilsitz spült.
20. Schwimmerventil zum Ergänzen einer Flüssigkeitsmenge aus einer unter Druck stehenden Flüssigkeitsquelle in Abhängigkeit vom Absinken des Flüssigkeitspegels, mit einem Kanal, welcher von einer unter Druck stehenden Flüssigkeitsquelle kommend in einer Zuführungsöffnung endet, mit einer Steuerkammer, die mit dem Kanal in Verbindung steht und eine bewegbare Wand aufweist, wobei diese einen Druck ausübt, welcher das Hauptventil gegenüber der Zuleitungsöffnung schliesst, um dadurch die Flüssigkeitsquelle gegenüber der Flüssigkeitsmenge abzutrennen, und mit einem durch den Schwimmer betätigbaren Steuerventil, welches eine Ablassöffnung der Steuerkammer öffnet und schliesst, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leitungseinrichtung die Verbindung zwischen der Steuerkammer und dem Zuleitungskanal darstellt und sich zwischen dem Hauptventil und der Zuleitungsöffnung erstreckt, wobei das Einlassende an einem Punkt des Zuleitungskanals strömungsaufwärts der Zuleitungsöffnung vorgesehen ist.
21. Schwimmerventil nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung eine eingeschnürte Öffnung an dem Einlassende der Leitungseinrichtung darstellt, um den Eintritt von Fremdteilchen in die Steuerkammer zu unterbinden.
22. Schwimmerventil nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass dieses ein vom Zuleitungskanal trennbares Gehäuse aufweist, um Zugriff zu der die eingeschnürte Öffnung bildenden Vorrichtung zu gewährleisten.
23. Schwimmerventil nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass dieses ein Gehäuse aufweist und dass die Zuleitungsöffnung einen Bestandteil des Gehäuses darstellt, welches zum Zwecke des Zugriffs am oberen Ende der Leitungseinrichtung abnehmbar ist.
24. Schwimmerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung eine nach unten gerichtete Kraft auf den Schwimmer während dessen Aufstieg ausübt, um den Schwimmer verstärkt in die Menge von Flüssigkeit einzutauchen, wodurch das Volumen der zur Ergänzung erforderlichen Strömung während der Öffnungszeit der Ablassöffnung steigerbar ist.