DE27405C - Intermittenz-Ventil - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 47;/3vIaschinenele]niente.

A. KAISER, in FREIBURG (Schweiz). Intermittenz-Ventil.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 30. August 1883 ab.

Die durch Fig. 1 bis 14 dargestellte Vorrichtung bezweckt, auf einer bestimmten Strecke einer Leitung den Durchflufs innerhalb bestimmter Druckverhältnisse intermittirend zu machen, und wird deshalb Intermittenz-Ventil genannt. Sie besteht aus drei Theilen: dem eigentlichen .Ventil A, der Sammelkammer B und der Strecke CCC der Leitung, innerhalb welcher der intermittirende Durchflufs stattfinden soll.

- Das eigentliche Ventil A ist durch die Fig. 1 bis 8 und 13 dargestellt und besteht im wesentlichen aus einer Trommel a, welche nach der Seite des Sitzes b mit einer Oeffnung c versehen ist, einer Ventilstange d, welche in Bezug auf die Trommel eine gewisse Voreilung besitzt bezw. welche um einen bestimmten Hub ζ ζ¹ gegenüber der Trommel beweglich ist, und einem mit der Ventilstange d gelenkig verbundenen drehbaren Belastungshebel e, dessen Schwerpunkt g, Fig. 1, so liegt, dafs derselbe, wenn die Ventilstange d am Ende ihres Hubes ζ z\ Fig. 4, angelangt ist, auf die andere Seite der durch die Drehachse //' gehenden senkrechten Ebene y y' kommt und durch den Anschlag h am Weiterfallen gehindert wird.

Wenn die Drucke / oberhalb und p^l unterhalb der Ventiltrommel α gleich sind, so stellt sich das Ventil in die Lage von Fig. 1 ein; sobald aber die Druckdifferenz zwischen p und p¹ gleich der Normaldruckdifferenz P wird, d. h. sobald diese Druckdifferenz der Normalhöhe H, Fig. 7, entspricht, bei welcher der intermittirende Durchflufs erfolgen soll, so folgen die Stellungen Fig. 2,3,4 und 5 rasch nach einander und es findet der gewünschte Durchflufs in der Leitungsstrecke CCC statt, Fig. 7, und zwar so lange, bis der Druck p¹ wieder annähernd gleich/ ist. Dann sinkt * die Trommel α wieder in die Stellung von Fig 4 und bewirkt durch ihr Gewicht G' gemeinschaftlich mit der Ventilstange d das Zurückgehen des Belastungshebels e. Darauf folgt die Stellung Fig. 3, von wo aus das Gewicht G² der Ventilstange d allein noch fortwirkt, bis der Belastungshebel e von selbst in die Stellung F'ig. 1 fallen und seine volle Wirkung auf die Trommel a wieder ausüben kann, bis die Druckdifferenz P wieder erreicht ist und ein neuer Durchflufs stattfindet.

Die Oeffnung c an der unteren Wand der Ventiltrommel α bewirkt, dafs die Druckdifferenz p'—J> zum Dichthalten der Ventilöffnung 0 mit beitragen kann, Fig. 2 und 3. Mit Hülfe der Elasticität der oberen Wand der Ventiltrommel α ist es möglich, dafs sich die Trommel a, dem Durchflufs entsprechend, höher stellt, Fig. 5, wodurch somit ein Druckverlust durch Querschnittverengung verhindert wird.

Die Fig. 15 und 16 zeigen eine besondere Construction des Ventils zu dem Zweck, eine Störung in der Thätigkeit desselben bei schrä-. ger Stellung dadurch zu verhindern, dafs der Belastungshebel «auf beiden Seiten des Ventils in zwei symmetrischen Theilen angeordnet ist. Hierdurch wird bei Schrägstellung des Ventils eine Ausgleichung bewirkt, indem der auf der einen Seite entstandene Verlust der anderen Seite wieder zu gute kommt.

Als Vortheile werden angegeben: die rasche Abnahme der Wirkung des Belastungshebels, sobald die bestimmte Druckdifferenz erreicht ist;

das geringe Gewicht der Stange d und besonders der Ventiltrommel α im Verhältnifs zu dem des Belastungshebels e; die Lage, des Schwerpunktes des letzteren während des Durchflusses.

Die Fig. ι a, 2 a, 3 a und 4 a zeigen eine Construction, bei welcher der Ventilsitz b um den Hub ze¹ beweglich ist, wodurch bei fester Verbindung des Ventils α mit der Stange d eine ähnliche Wirkung, wie oben beschrieben, erzengt werden kann.

Fig. 6 und 6 a zeigen im senkrechten und waagrechten Schnitt ein Ventil A, bei welchem man die Normaldruckdifferenz P vergröfsern kann,, um dadurch eine gröfsere Durchflufsgeschwindigkeit in der Leitung CCC, Fig. 7 und 8, zu erzielen. Eine Scheibe α ist die Mehrbelastung, welche eine bestimmte Vergröfserung der Druckdifferenz P erfordert, und zwei Platten β geben die entsprechende Mehrbelastung des Belastungshebels.

Fig. 9 stellt eine Ventiltrommel dar, bei welcher sowohl die obere als auch die untere Wand elastisch ist. Fig. 10 zeigt eine Ventiltrommel mit fester Ober- und Unterwand, bei >welcher der Hub der Stange d durch die Elasticität von Manometerröhrchen I¹ P l^% /⁴ bewirkt wird.

Fig. 11 und 12 zeigen eine Ventiltrommelmit fester Ober- und Unterwand, dagegen mit biegsamer Seitenwand. Die Sammelkammer B, welche zur Aufnahme von Flüssigkeiten oder Gasen dient, bis die Druckdifferenz, bei welcher das Ventil A sich heben soll, erreicht ist, kann entweder ein einfaches, oben offenes Rohr sein, Fig. 7, in welchem die Druckhöhendifferenz H erreicht werden kann, oder ein Wind- oder Dampfkessel, Fig. 7 a, oder ein Cylinder mit belastetem Kolben, Fig. 8, oder ein mit einer belasteten Membran versehener Raum, Fig. 8 a und 13, oder überhaupt irgend ein Raum, welcher die der Druckdifferenz P entsprechende Elasticität besitzt.

Die Fig. 17 und 18 zeigen eine besondere Sammelkammer, bei welcher der Kolben durch die Belastung χ und eine eigentümlich angeordnete Membran y hergestellt ist.

In Fig. 17 befindet sich der Kolben am Beginn des Hubes, in Fig. 18 am Ende desselben.

Die Membran y besteht aus einem etwas kegelförmigen Schlauchstück, dessen breites Ende an der Sammelkammerwand mittelst Flantschen oder auf andere Weise befestigt ist, während das schmalere Ende nach innen eingebogen und mit der Belastung χ verbunden ist. Beim Auf- und Niedergehen der Belastung χ erfolgt eine Abwickelung der Membran nach aufsen oder nach innen, so dafs auf diese Weise ein cylindrischer Kolben hergestellt ist, welcher ohne Reibung an der Cylinderwänd vollständig dicht hält. Wegen dieser seiner eigenthümlichen Construction wird dieser Kolben Schlauchkolben genannt.

Die gemeinsame Wirkung des Ventils A und der Sammelkammer S auf den Durchflufs in der Leitungsstrecke C C C ist folgende: Wird beispielsweise das Rohrende m ' in Fig. 7 mit einer Wasserleitung verbunden und der Hahn F so gestellt, dafs nur ein ganz dünner Wasserstrahl hindurchfliefsen kann, z, B. 1 1 in der Minute, während andererseits das Stück Rohr auf die Länge der Druckhöhe H für einen Inhalt von 10 1 gewählt ist, so bleibt das Wasser auf der Strecke je 10 Minuten in Stillstand, worauf jedesmal ein plötzlicher Durchflufs von 10 1 mit einer Geschwindigkeit erfolgt, welche der abnehmenden Druckhöhe von h = H bis h = 0 entspricht. Dieser Fall findet eine besonders vortheilhafte Anwendung bei selbstthätiger Ciosetspülung.

Werden beispielsweise die Rohrenden η ή^Ί, Fig. 8, mit den Rohrenden einer Wasserleitung verbunden, so dafs die Vorrichtung an Stelle eines aus der durchgehenden Leitung herausgenommenen Rohrstückes n¹ n\ kommt, und ist der Abflufshahn L auf tropfenweises Abfiiefsen des Wassers gestellt, während der Zuleitungshahn M vollständig offen ist, so wird, sofern die specifische Belastung des Kolbens N oder der Membran R in der Sammelkammer B kleiner ist als die specifische Belastung des Ventils A, folgendes erfolgen: Der obere Theil des Cylinders S oder der Kugel T wird sich zuerst, der Oeffnung des Hahnes L entsprechend, ausleeren. Sobald nun der Kolben N an der oberen Wand des Cylinders anstöfst oder die belastete Membran R sich gegen die obere Wand der Kugel gelegt hat, wird sich durch das Sinken des Druckes / oberhalb des Ventils A die nöthige Druckdifferenz /'zum Aufheben des Ventils einstellen. Dieses wird so lange offen bleiben, bis der Inhalt des unteren Theiles des Sammelkastens in den oberen Theil übergetreten ist, und zwar mit einer Geschwindigkeit, welche der Belastung des Kolbens · N oder der Membran R entspricht.

Dieser Fall ist besonders geeignet, um die Registrirung des tropfenweisen Durchflusses bei Rotationswassermessern, Fig. 13, zu bewirken. Hierbei tritt das Intermittenz-Ventil selbstthätig aufser Wirkung, sobald die Durchflufsgeschwindigkeit des Wassers in der Leitung einer Druckhöhe entspricht, welche gröfser ist als die Druckdifferenz, für welche das Ventil^ construirt ist. Das Ventil A nimmt dann die Stellung Fig. 5 ein, und der Wassermesser arbeitet dann so, als ob keine Neben vorrichtung angebracht wäre. Die Luftkammer Q im Kolben N beschleunigt das Oeffnen des Ventils A, bis der belastete Kolben selbst in Bewegung kommt.

■Das Intermittenz-Ventil läfst sich auch noch für selbsttätige Speisung von Dampfkesseln verwenden. Eine derartige Anordnung ist in Fig. 14 dargestellt. Sobald der Spiegel JV des Wassers im Kessel K um eine bestimmte Höhe gesunken ist, öffnet sich durch die Wirkung des Gewichtes des blofsgelegten Theiles des Schwimmers S das Ventil V, läfst Dampf in den Wasserbehälter ^eintreten und das Ventil Wan demselben schliefst das Wasserzuleitungsrohr, so dafs im Behälter und im Kessel gleicher Druck vorhanden ist. Infolge dessen übt die Wassersäule H ihre Wirkung auf das Intermittenz-Ventil A aus, dasselbe öffnet sich und bleibt so lange offen, bis eine genügende Menge Wasser in den Kessel gelangt ist, wodurch das Ventil V.vom Schwimmer 5 wieder geschlossen wird. Der Druck im Behälter fällt dann infolge der Condensation, und das Ventil W kann sich öffnen und dem neuen Wasser den Eintritt gewähren.

Wenn man bei der Anordnung Fig. 8 und 8 a den Kolben oder die belastete Membran mittelst einer Uebertragungsstange mit einem Zählwerk verbindet, kann dieselbe auch unmittelbar als Volumenmesser verwendet werden, wobei der Raum des Cylinders oder der Kugel als Mefsraum dient.

Claims (6)

; Patent-Ansprüche: Die Anwendung folgender Constructionen, Anordnungen und Verbindungen von Ventilen und Sammelkammern:

1. Der Ventilkörper ist hohl; sein oberer oder seitlicher Theil ist beweglich, während der untere Theil die Dichtung bezw. die Verschlufsplatte bildet und mit Löchern versehen ist, welche die Wirkung des Druckes p^l im Innern des Ventils ermöglichen. Die Ventilstange ist am beweglichen Theil des Ventilkörpers befestigt und wirkt unmittelbar auf den Belastungshebel. Die Ventilbelastung ist so angeordnet, dafs ihr statisches Moment beim Aufwärtsgehen der Ventilstange rasch abnimmt und ihr Schwerpunkt während des Durchflusses sich in Ruhe befindet.

2. Der Ventilkörper ist massiv, dagegen ist der Ventilsitz an einer beweglichen Membran befestigt. Die Belastung hat die gleiche Anordnung wie bei 1.

3. Die Belastung ist doppelt und symmetrisch angeordnet, um Ausgleichung bei Schrägstellungen zu erzeugen.

4. Die Ventile unter 1. und 2. sind mit Sammelkammern verbunden, um intermittirende Durchflüsse zu bewirken.

5. Ventile irgend welcher Art, mit Doppelsammelkammern verbunden, zum Zweck, in durchgehenden Leitungen intermittirende Durchflüsse innerhalb von Einschaltungen zu bewirken, ohne dafs der stetige Durchflufs vor und nach der Einschaltung da-durch gestört wird.

6. Sammelkammer mit sogenanntem Schlauchkolben.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen.