DE2755765C2 - - Google Patents
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- DE2755765C2 DE2755765C2 DE19772755765 DE2755765A DE2755765C2 DE 2755765 C2 DE2755765 C2 DE 2755765C2 DE 19772755765 DE19772755765 DE 19772755765 DE 2755765 A DE2755765 A DE 2755765A DE 2755765 C2 DE2755765 C2 DE 2755765C2
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
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- F16K3/34—Arrangements for modifying the way in which the rate of flow varies during the actuation of the valve
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Description
Die Erfindung betrifft ein Ventil der im Oberbegriff des Hauptanspruchs
genannten Art zur Steuerung eines durch das Ventil hindurchgehenden Was
servolumens.
Aus der US-PS 32 04 656 ist ein Fluidventil mit den Merk
malen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt. Da das bekannte
Fluidventil nicht nur zur Steuerung der Menge einer Fluidströmung
vom Einlaß zum Auslaß dient, sondern ebenfalls zur Mischung des
Strömungsmengenverhältnisses einer Kaltwasserströmung und einer
Heißwasserströmung dient, weist es am unteren Ende des Ventil
steuerelementes eine Mischkammer auf, mittels derer durch Ein
stellung der winkelmäßigen Lage des Ventilsteuerelementes gegen
über der Hülseneinrichtung das Mischungsverhältnis zwischen Kalt
wasser- und Heißwasser-Strömungsmenge eingestellt werden kann.
Durch Axialverstellung des Ventilsteuerelementes läßt sich
die Deckungsfläche der Mischkammer am unteren Ende des Ventil
steuerelementes mit den jeweiligen Einlässen variieren, so daß
hierdurch eine Steuerung der durch das Ventil strömenden Fluid
menge vorgenommen werden kann. Das Fluid strömt durch eine innere
Bohrung des Ventilsteuerelementes zu Auslaßfensters des
Ventilsteuerelementes, die eine Strömungsmittelverbindung zwischen
der Bohrung des Ventilsteuerelementes und der Oberfläche des
Ventilsteuerelementes an einem von der Mischkammer in axialer
Richtung beabstandeten Bereich herstellen. An diesem Bereich des
Ventilsteuerelementes ist ein im Querschnitt O-förmiger Dicht
ring vorgesehen, der eine Dichteinrichtung zwischen der Hülsen
einrichtung und dem Ventilsteuerelement bildet. In axialer Rich
tung von diesem erste Dichtring beabstandet liegt der in der
Hülseneinrichtung in radialer Richtung ausgebildete Auslaß, wobei
jenseits dieses Auslasses von dem ersten Dichtring aus gesehen
ein zweiter, zu dem ersten Dichtring identischer Dichtring vor
gesehen ist. Beide Dichtringe müssen ständig die an ihnen an
liegende Druckdifferenz zwischen dem Eingangsfluiddruck und
dem Ausgangsfluiddruck abdichten, so daß diese Dichtelemente
mit einer hohen, radial nach innen gerichteten Kraft gegen das
relativ zu den Dichtringen bewegliche Ventilsteuerelement pressen
müssen. In der geschlossenen Stellung des Ventiles befindet sich
das Ventilsteuerelement mit seinen Auslaßfenstern außerhalb des
durch die beiden Dichtringe gebildeten Auslaßbereiches. Für eine
Öffnung des Ventiles muß das Ventilsteuerelement einen relativ
großen Weg zurücklegen, um die Auslaßfenster in axialer Rich
tung des Steuerelementes zumindest teilweise bis in den zwischen
den beiden Dichtringen liegenden Auslaßbereich zu bewegen. Bei
jedem Öffnungs- bzw. Absperr-Vorgang führt das Ventilsteuerele
ment mit seiner äußeren, im wesentlichen zylindrischen Oberfläche
sowie mit seinen Auslaßfensterdurchbrüchen ständig eine Bewegung
gegenüber den Dichtringen aus. Bereits geringe Schmutzpartikel
in dem durch das bekannte Fluidventil gesteuerte Fluid genügen,
um die Dichtoberfläche der Dichteinrichtung zu zerstören. Dieser
Verschleiß tritt besonders stark an dem unteren Dichtring der
Dichteinrichtung auf, da sich die Auslaßfenster des Ventilsteuer
elementes bei jedem Ventilbetätigungsvorgang an dem Dichtring vor
beibewegen. Mit anderen Worten findet eine ständige Reibbewegung
bei einer Mengensteuerung durch hin- und herbewegen bzw. drehen
des Ventilsteuerelementes zwischen dem Ventilsteuerelement und
der durch die beiden Dichtringe gebildeten Dichteinrichtung statt.
Daher hat die Dichteinrichtung des bekannten Fluidventiles ledig
lich eine niedrige Lebensdauer.
Aus der US-PS 18 83 960 ist bereits ein Absperrventil für Strö
mungsmittel bekannt. Das Absperrventil besteht aus einer fest
stehenden, äußeren Hülse mit einem konzentrisch zu der äußeren
Hülse angeordneten inneren Konus. Der Konus weist eine am Einlaß
ende des Ventils beginnende Sacklochbohrung auf, die mit Radial
bohrungen mit der Außenfläche des Konus verbunden ist. Zwischen
dem Konus und der Hülse befindet sich ein zum Einlaßende des
Ventiles hin spitz zulaufender Hohlraum, der in Strömungsverbindung
mit dem Auslaßende des Ventiles steht. In dem Hohlraum ist eine
hülsenförmige Gummidichteinrichtung angeordnet, die mit ihrer
Außenfläche in ihrem entspannten Zustand, indem das Ventil ge
öffnet ist, an der Innenoberfläche der Hülse anliegt, während
ihre Innenoberfläche radial von der Außenfläche des Konus beab
standet ist, so daß die Radialbohrungen durch die Konuswand eines
Strömungsmittelverbindung zwischen dem Einlaß des Ventiles und
dem Auslaß des Ventiles freigeben. Die Gummidichteinrichtung kann
in ihrer axialen Richtung mit einem axial beweglichen, ringför
migen Absperrelement zusammengedrückt werden, wobei die Gummi
dichteinrichtung in ihrer radialen Stärke derart zunimmt, daß sie
den Ringspalt zwischen dem Konus und der Hülse vollständig aus
füllt, so daß die Radialbohrungen des Konus durch die dagegenge
preßte Gummidichteinrichtung abgesperrt werden. Die Absperrfunktion
des bekannten Ventils wird also durch Verformung der Gummidicht
einrichtung herbeigeführt, wozu eine erhebliche Betätigungskraft
zum Schließen des Fluidventils benötigt wird.
Die DE-AS 12 59 162 und die DE-OS 26 28 253 betreffen Fluidventile mit
einem in einer Hülseneinrichtung beweglich angeordneten Ventilsteuerelement,
das an seinem einen Ende einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden Ab
satz aufweist, der mit einem ringförmigen Bereich von elastischen Dicht
körpern in Berührung gebracht werden kann, wenn das Ventilsteuerelement
zum Schließen des Ventils gegen die Dichteinrichtung zur Anlage gebracht
wird. Zwar haben derartige Fluidventile den Vorzug einer hohen Lebens
dauer der Dichteinrichtung, jedoch kann ein vor allem in Wasserversorgungs
systemen unerwünschtes Rückfließen des Fluids von der Ausgangsseite zum
Einlaß im Falle eines den Einlaßdruck übersteigenden Auslaßdrucks bei
derartigen Ventilen nicht verhindert werden.
Die DE-OS 15 00 186 offenbart ein Rückschlagventil, das eine elastische
Hülse aufweist, die einen sphärischen Körper in einem Umfangsbereich des
sphärischen Körpers fest umschließt, solange sie nicht von Drucken beauf
schlagt ist. Einem Einlaßbereich des Rückschlagventils, der im Hülseninneren
strömungsmäßig vor dem sphärischen Körper endet, ist ein Abschlußteil zu
geordnet, mit dem der Einlaßbereich gegenüber dem äußeren Bereich der
Hülse abgetrennt ist. Jenseits des sphärischen Körpers sowie außerhalb der
flexiblen Hülse liegt ein Auslaßbereich des Rückschlagventils. Wenn der
Einlaßdruck den Auslaßdruck an dem Rückschlagventil um einen so hohen
Betrag überschreitet, daß die Druckdifferenz zu einer Expansion der flexiblen
Hülse im Bereich des sphärischen Körpers führt, wird das Rückschlagventil
geöffnet. Anderenfalls bleibt es geschlossen.
Aus der DE-OS 18 02 652 ist ein weiteres Rückschlagventil bekannt, das
einen röhrenförmigen Einlaß aufweist, der im Inneren eines ebenfalls röh
renförmigen Auslasses endet, dessen Innendurchmesser den Durchmesser des
Einlaßbereiches weit übersteigt. Ein flexibler Dichtungskörper, der an einem
Teilbereich der Wandung der Auslaßröhre sowie auf dem Ende der Einlaß
röhre anliegt, kann unter der Wirkung eines den Auslaßdruck übersteigenden
Einlaßdrucks derart verformt werden, daß eine Strömungsverbindung zwischen
dem Einlaß und dem Auslaß entsteht.
Der Erfindung liegt die
Aufgabe zugrunde, ein Fluidventil der eingangs genannten Art so weiterzu
bilden, daß dessen Dichtungseinrichtung eine höhere Lebensdauer aufweist
und daß ein Rückströmen von Fluid vom Auslaß zum Einlaß auch dann ver
hindert wird, wenn der Auslaßdruck den Einlaßdruck übersteigt.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Fluidventil durch die Merk
male im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Ventil umfaßt eine grundsätzlich zylindri
sche Hülseneinrichtung, sowie ein in dieser hin- und herbeweg
bar angeordnetes Ventilelement. In der Hülseneinrichtung ist
ein Einlaß und ein Auslaß vorgesehen, wobei die Bewegung des
Ventilelementes die Wasserströmung zwischen Ein- und Auslaß
steuert. Eine flexible Hülse ist in der Hülseneinrichtung und
zwischen dem Ein- und Auslaß angeordnet. Die flexible Hülse
und das Ventilelement besitzen zusammenwirkende Flächen, die
zwischen Ein- und Auslaß einen Verschluß bilden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung in Verbindung
mit einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein erfindungsgemäß auf
gebautes Ventil,
Fig. 2 einen Schnitt durch den Schieber längs der Schnitt
ebene 2-2 nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Seitenansicht des Hülsenelements des
Ventiles,
Fig. 4 einen Schnitt längs der Schnittebene 4-4 nach Fig. 3,
Fig. 5 eine Draufsicht auf das Hülsenelement,
Fig. 6 einen Axialschnitt durch einen, einen Teil der Hül
seneinrichtung bildenden Ausgleichsnapf,
Fig. 7 eine Unteransicht des Ausgleichsnapfes,
Fig. 8 eine Draufsicht auf den Ausgleichsnapf,
Fig. 9 einen Axialschnitt durch einen modifizierten Ventil
aufbau,
Fig. 10 einen partiellen Axialschnitt durch die Hülsen
einrichtung nach Fig. 10, und
Fig. 11 eine Seitenansicht der Hülseneinrichtung nach
Fig. 10 und 11.
Das erfindungsgemäße Ventil wird üblich in einem Gehäuse an
geordnet, das einen permanenten Teil von einer Rohranlage
darstellt. Die Ventilpatrone ist eine austauschbare Einheit,
so daß sich ein Wasserhahn oder eine Dusche rasch reparieren
lassen, indem die fehlerhafte Patrone entfernt und durch eine
neue ersetzt wird.
Die Ventilkonstruktion eignet sich insbesondere für einen Was
serhahn mit zwei Griffen, wie er in Küchen, Bädern, bei Duschen
oder dergleichen verwendet wird. Für das heiße und kalte Was
ser sind zwei separate Steuerventile vorgesehen. Die beiden
Ventile speisen gewöhnlich einen zentralen Ausguß oder eine
andere Abgabeeinrichtung.
Wie in Fig. 1 gezeigt, weist ein Ventilgrundkörper 150, der
aus Messing oder dergleichen bestehen kann, eine mit Gewinde
versehene Außenseite 152 auf, um den Ventilgrundkörper an
einem herkömmlichen Rohrverbindungsstück zu befestigen. Ein
integraler Wasserauslaß 154 kann vorgesehen sein, der das Was
ser vom Ventilgrundkörper zu einem zentral angeordneten Ausguß
leitet. Eine Verzierungsplatte 156 bedeckt einen Teil des Grund
körpers und schafft eine dekorative Außenfläche der Ventil
konstruktion. Ein Steuerknopf 158, der aus einer Vielzahl von
unterschiedlichen Metallen oder Kunststoffmaterialien bestehen
kann, ist mittels einer Schraube 160 an einer Ventilhülsenein
richtung 161 befestigt. Der Knopf 158 kann eine Ausnehmung 164
aufweisen, die von einer Sichtkappe 166 überdeckt wird und in
der die Schraube 160 angeordnet ist. Die Hülseneinrichtung
kann ein hülsenförmiges Nockenelement 162, das den Hauptteil
der Hülseneinrichtung bildet, und einen Ausgleichsnapf 196
umfassen.
Das hülsenförmige Nockenelement 162 umfaßt einen oberen zylin
drischen Teil 168 mit verkleinertem Durchmesser, an den sich
ein größerer zylindrischer Teil 170 mit diametral gegenüber
liegenden bogenförmigen Schlitzen 172 anschließt. Die Schlitze
172 sind Nockenführungsschlitze, die die Drehbewegung des Knopfes
158 in eine hin- und hergehende Bewegung eines Ventilschiebers,
wie später noch beschrieben wird, umwandeln. Nahe dem zylindri
schen Teil 170 befindet sich ein nach außen abstehender Flansch
174, der bei angeordnetem Ventil auf der Oberseite der oberen
Oberfläche 176 des Körpers 150 aufliegt. Eine insbesondere in
Fig. 1 gezeigte Mutter 178 ist auf das obere Ende des Körpers
150 aufgeschraubt und hält den beschriebenen Ventilaufbau in
einer fixierten Lage. Direkt nahe dem Flansch 174 und integral
an diesem angeformt befindet sich ein nach unten ragender Vor
sprung 180, der in eine dazu passende Nut in der inneren Ober
fläche des Körpers 150 eingreift und eine Relativverdrehung
zwischen Körper und Hülsenaufbau verhindert. Ferner befindet sich
direkt nahe dem Flansch 174 ein weiterer zylindrischer Teil
182 und eine O-Ring-Nut 184, die einen O-Ring 186 enthält, der
in dichtendem Eingriff mit der inneren Oberfläche des Körpers
150 steht. Sehr nahe beim O-Ring 184 liegt ein zylindrischer
Teil 188 mit verkleinertem Durchmesser und einer Vielzahl, im
vorliegenden Fall vier, grundsätzlich gleichmäßig voneinander
in Abstand befindlichen Öffnungen 190, die die Auslaßöffnun
gen an dem Hülsenaufbau bilden und zu dem Auslaß 154 am Kör
perelement, wie insbesondere in Fig. 1 zu sehen ist, ausge
richtet liegen. Direkt bei den Öffnungen 190 ist eine weitere
Nut 192 vorgesehen, die einen Dichtungsring 194 enthält, der
gegen die innere Oberfläche des Körpers 150 an der dem
Dichtungsring 186 gegenüberliegenden Seite des Auslasses
drückt.
Der Ausgleichsnapf 196 ist insbesondere in Fig. 6 wiederge
geben. Der Napf kann ebenso wie das hülsenförmige Nockenele
ment 162 aus einem geeigneten Kunststoffmaterial bestehen.
Der Ausgleichsnapf hat eine grundsätzlich zylindrische Ge
stalt und, wenn in dem Körper 150 eingesetzt, eine untere ge
schlossene Oberfläche 198, die auf einem Absatz 200 im Körper
150 angeordnet ist. Eine Vielzahl, im vorliegenden Fall vier,
nach außen und axial sich erstreckende, gleichförmig voneinan
der in Abstand stehende Rippen 202 sind vorgesehen, wobei
jede Rippe gegen die Innenoberfläche des Körpers 150 drückt
und die Rippen zwischen sich axial sich erstreckende Wasserdurch
lässe 204 bilden. Die oberen Enden der Rippen 202 kommen gegen
die untere Oberfläche des hülsenförmigen Nockenelementes 162
zu liegen, wenn der Aufbau im Körper 150 angeordnet ist.
In der das hülsenförmige Nockenelement 162 und den Ausgleichs
napf 196 umfassenden Hülseneinrichtung ist eine flexible Gummi
hülse 206 angeordnet. Die Hülse 206 wird in dem Ausgleichs
napf 196 durch einen inneren Absatz 208 gehalten, wobei sich
die Hülse mit einem zwischenliegenden Bereich im wesentlichen
in Ausrichtung zu dem oberen Ende der Durchgänge 204, wie ins
besondere in Fig. 1 gezeigt, befindet.
In der Hülseneinrichtung und der flexiblen Hülse 206 ist ein
Schieber oder Stößel 210 beweglich, der ebenfalls aus einem
geeigneten Kunststoffmaterial bestehen kann. Der Schieber 210
trägt an seinem oberen Ende einen Stift 212, der sich radial
durch den Schieber und diametral in die gegenüberliegenden
Schlitze 172 erstreckt. Der Stift 212 erstreckt sich auch in
die axial liegenden Schlitze 214 in diametral gegenüberlie
genden Bereichen von Kappe oder Knopf 158. Eine Drehung des
Knopfes bewirkt somit eine Drehung des Stiftes 252 und effek
tiv eine Hin- und Herbewegung des Schiebers 210, wenn sich
der Stift in den Schlitzen 172 im hülsenförmigen Nockenelement
162 bewegt.
Der Schieber 210 hat einen zylindrischen Teil 216, der in
einem Absatz 217 endet, welcher zur Bildung eines Verschlusses
für das Ventil mit der flexiblen Gummihülse 206 zusammenwirkt.
Direkt nahe dem zylindrischen Teil 216 befindet sich ein kegel
stumpfförmiger Teil 218 und ein Teil 220 mit verkleinertem
Durchmesser. Der kegelstumpfförmige Teil 218 und der Teil 220
mit verkleinertem Durchmesser befinden sich in der flexiblen
Hülse 206, wenn das Ventil die in Fig. 1 gezeigte geschlosse
ne Stellung annimmt. Der Schieber weist ferner eine Vielzahl,
z. B. vier, gleichförmig beabstandete, sowie nach außen und
axial sich erstreckende Vorsprünge 222 auf, die gegen die Innen
oberfläche der flexiblen Hülse 206 drücken. Die Vorsprünge 222
beginnen am Absatz 217 und erstrecken sich gleichartig zu dem
zylindrischen Teil 220.
Der Schieber 210 hat einen oberen und einen unteren Dichtungs
ring 224 und 226, die in geeigneten Nuten angeordnet sind und
gegen die Innenoberfläche der hülsenförmigen Nockenführung
162 bzw. Ausgleichsnapfes 196 drücken. Der Schieber wird durch
eine axial sich erstreckende Luftpassage 228 vervollständigt,
die sich vom oberen Ende des Schiebers nach unten unterhalb
des Dichtungsringes 226 zu dem Bereich erstreckt, der durch
das untere Ende des Schiebers und den Boden 198 des Ausgleichs
napfes 196 definiert ist. An beiden Enden des Schiebers herrscht
somit Atmosphärendruck, so daß er bei sämtlichen Ventilstel
lungen im Druckgleichgewicht steht.
Im Betrieb fließt Wasser am unteren Ende des Körpers 150
ein und längs der Außenseite des Ausgleichsnapfes 196 nach
oben in die Durchgänge 204. In der Stellung nach Fig. 1 ist
das Ventil geschlossen, da das obere Ende der Hülse 206 in
Berührung mit dem Absatz 217 am zylindrischen Schieberteil
216 steht. Obgleich das Wasser in gewissem Umfang die Gummi
hülse 206 nach innen drücken kann, kann das Wasser nicht nach
oben längs der beschriebenen Dichtung und in den Auslaß 154
fließen. Wird der Knopf 158 gedreht und damit der Schieber
durch die beschriebene Nockenwirkung angehoben, so liegt an
der erwähnten Stelle zwischen Schieber 210 und flexibler Hülse
206 keine weitere Dichtungswirkung mehr vor. Daher kolabiert
das Wasser die Hülse nach innen an den vier erwähnten Stellen,
so daß es nach oben längs der Außenseite der flexiblen Hülse
206 und dann durch den Auslaß 154 nach außen fließen kann.
Ein Hauptvorteil des beschriebenen Ventilaufbaus liegt darin,
daß er eine Siphonwirkung oder Rückströmung aus dem Aus
laßbereich durch das Ventil in das Wassernetz verhindert. Bei
einer großen Gemeinde, bei der effektiv Millionen von Wasser
hähnen mit einem gemeinsamen Wassernetz verbunden sind, würde,
wenn eine Verunreinigung von einem Wasserhahn das Netz erreicht,
diese Verunreinigung das von einer beträchtlichen Anzahl an
Personen verwendete Wasser ebenfalls verunreinigen. Bei geöff
netem Ventil kann das Wasser vom Auslaß, unabhängig davon, ob
dieser in Form eines Ausgusses, einer Schlauchbrause oder der
gleichen ausgebildet ist, unmöglich den Ventileinlaß errei
chen, da die Hülse 206 die Durchlässe 204 für vom Auslaß 154
fließendes Wasser schließen wird.
Der Aufbau nach Fig. 9, 10 und 11 findet ebenfalls bei Wasser
hähnen mit doppeltem Handgriff Verwendung. Dieser Aufbau hat
keine Einrichtung, die eine Strömung von Wasser vom Auslaß
zum Ventileinlaß verhindert.
Der Ventilgrundkörper 230 weist wiederum einen unteren Gewin
debereich 232 zur Befestigung des Körpers an einer Rohrlei
tungsfassung auf. Die Auslaßöffnung ist bei 234 angedeutet
und oberhalb der Auslaßöffnung 234 ist ein Gewindebereich
236 ausgebildet, der eine Montagemutter 238 aufnimmt, die wie
derum den Hülsenaufbau 240 in dem Ventilkörper hält. Ein
Knopf 242 mit einer ähnlichen Sichtkappe ist am oberen Ende
des Hülsenaufbaus befestigt. Wiederum ist ein Stift 244 vorge
sehen, der sich in ausgerichteten Schlitzen 246 im oberen Ende
des Hülsenaufbaus bewegt, um die Drehbewegung des Knopfes
242 in eine Hin- und Herbewegung des Schiebers umzuwandeln.
Was den Hülsenaufbau betrifft, so ist ein Nockenführungsele
ment 250 vorgesehen, das die Schlitze 246 aufweist und gegen
überliegende, nach unten sich erstreckende Vorsprünge 252
hat, die in angepaßten Ausnehmungen 254 im oberen Ende von
einem hülsenförmigen Element 256 aufgenommen sind. Wie bei der
Konstruktion nach Fig. 1 bis 8 kann der gesamte Hülsenaufbau
aus einem geeigneten Kunststoffmaterial ebenso wie der Schie
ber und Knopf bestehen.
Die Hülse 256 hat einen oberen, nach außen sich erstreckenden
Ringflansch 258, der die gleiche Funktion wie der Flansch
174 bei der vorbeschriebenen Konstruktion hat, indem er die
Anordnung des Hülsenaufbaus im Körper unterstützt. Eine Ver
riegelungsmutter 238 erstreckt sich mit ihrem nach innen wei
senden Flansch über den Flansch 258, so daß der Hülsenaufbau
innerhalb des Körpers gehalten wird. Zwischen den Enden der
Hülsen 256 befindet sich eine Ringnut 260, die einen Dichtungsring
262 hält, der gegen die Innenoberfläche des Körpers 230 drückt.
Das unter Ende der Hülse 256 kann eine Reihe von Ausnehmungen
264 haben, die hakenförmige Vorsprünge 266 am oberen Ende des
Hülsenrohres 268 aufnehmen. Auf diese Weise ist das Hülsenrohr
am oberen Ende der Hülse 256 gehalten und bildet zusammen mit
dem Nockenführungselement 250 den gesamten Hülsenaufbau. Eine
Nut 270 im Hülsenrohr 268 kann einen O-Ring erhalten, der
wiederum in dichtender Beziehung zur Innenoberfläche des Kör
pers 230 steht. Das untere Ende des Hülsenrohres 268 ist bei
274 offen und dieses offene Ende steht in Verbindung mit dem
unteren Einlaß 276 zum Körper 230. Daher läuft das in den Kör
per gelangende Wasser in die Hülsenkonstruktion und nicht längs
deren Außenseite, wie dies bei der Konstruktion nach Fig. 1
der Fall ist.
Ein Ringabsatz 278 am unteren Ende der Hülse 268 hält eine
flexible Hülse 280, die ähnlich wie die vorbeschriebene flexible
Hülse sein kann.
In der beschriebenen Hülsenkonstruktion ist ein Schieber 282
angeordnet, dessen unteres Ende identisch wie der vorbeschrie
bene und in Fig. 1 gezeigte Schieber ausgebildet sein kann.
Der Hauptunterschied zwischen dem Schieber 282 und dem Schieber
210 besteht in der Einrichtung zum Druckausgleich des Schiebers
in dessen geöffnete und geschlossene Stellung. Der Schieber
210 erhält an seinen gegenüberliegenden Enden Atmosphärendruck
mittels einer in Axialrichtung weisenden Passage 228.
Der Schieber nach Fig. 9 ist in der gleichen Weise wie in der
US-PS 31 03 231 erwähnt, druckausgeglichen. Ein Wasserdurch
laß 284 steht in Verbindung mit dem Einlaß 276 in dem Grund
körper und führt das Wasser nach oben in den Schieber zu einem
vergrößerten Bereich 288. Eine radial ausgerichtete Passage
290 ermöglicht eine Wasserströmung in eine Kammer 292, deren
gegenüberliegende Enden durch Dichtungsringe 294 und 296 de
finiert sind. Der Dichtungsring 296 wird lose zwischen Vor
sprüngen 298 und 300 am Schieber gehalten. Die Querschnitts
fläche des Schiebers 282 ist grundsätzlich gleich der Quer
schnittsfläche des Dichtungsrings 296, so daß gleiche aber
entgegengesetzte Wasserdruckkräfte vorliegen, die den Schieber
sowohl in der offenen als auch geschlossenen Stellung ins Gleich
gewicht setzen.
Beim Betrieb fließt Wasser am Einlaß 276 nach oben in die
flexible Hülse 280 hinein und in Richtung auf die Dichtungs
stelle zwischen der oberen Kante 302 der flexiblen Hülse und
einem damit zusammenwirkenden ringförmigen Absatz 304 am Schie
ber. Die Dichtungsfunktion erfolgt auf die gleiche Weise wie
zuvor beschrieben. Kein Wasser fließt an der Dichtungsstelle
vorbei, so daß auch kein Wasser nach außen aus dem Auslaß
234 des Körpers austreten wird. Wenn der Schieber durch Drehen
des Kopfes 242 in der vorbeschriebenen Weise nach oben bewegt
wird, fließt das Wasser in der flexiblen Hülse 280 bis ober
halb der Hülse 280 und durch die Ausnehmungen 264 in dem Hülsen
aufbau heraus und zur Auslaßöffnung 234. Es gibt keine Anti
siphonwirkung, da, wenn sich das Ventil in der geöffneten Stel
lung befindet, die flexible Hülse nicht verhindert, daß Was
ser vom Auslaß 234 zum Einlaß fließen kann.
Ein wesentlicher Gesichtspunkt der Erfindung liegt darin, daß
die flexible Hülse nicht nur die Funktion hat, den Durchgang
von Wasser durch das Ventil zu steuern, wenn dieses geöffnet
wird, sondern auch eine Dichtung mit dem Schieber schafft,
wenn das Ventil geschlossen wird.
Ein weiterer Vorteil bei der speziellen gezeigten und beschrie
benen Konstruktion der flexiblen Hülse liegt darin, daß, da
sie zylindrisch ist und damit identische Enden hat, die Hülse
für den Fall gewendet werden kann, daß ein Ende wegen der
absperrenden Wirkung des Ventilschiebers verschlissen ist.
Eine Umwendung der Hülse erneuert effektiv den gesamten Ventil
aufbau.
Claims (9)
1. Fluidventil, mit einer im wesentlichen zylindrischen Hülseneinrichtung,
mit einem Ein- und einem Auslaß, mit einem Ventilsteuerelement, das
hin- und herbeweglich in der Hülseneinrichtung angeordnet ist und die
Fluidströmung vom Einlaß zum Auslaß steuert, mit einer Dichteinrichtung,
die in der Hülseneinrichtung zwischen dem Einlaß und dem Auslaß ange
ordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichteinrichtung als flexible Hülse (206, 280) ausgebildet ist,
daß das Ventilsteuerelement (210, 282) an seinem einen Ende einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden Absatz (217, 304) trägt, der in Be rührung mit einem ringförmigen Teil der flexiblen Hülse steht, wenn sich das Ventil in der geschlossenen Stellung befindet, und der von dem ring förmigen Teil der flexiblen Hülse beabstandet ist, wenn sich das Ventil in seiner geöffneten Stellung befindet,
daß die flexible Hülse (206, 280) in der beabstandeten Lage ihres ringförmigen Teils von dem Absatz (217, 304) des Ventilsteuerelementes (210, 282) unter dem eingangsseitigen Fluiddruck nach innen verformbar ist, und
daß die flexible Hülse (206, 280) an einer Innenwandung der Hülsenein richtung (161) im Bereich des Einlasses (204) dichtend anliegt, wenn der Fluiddruck am Auslaß den Fluiddruck am Einlaß übersteigt.
daß die Dichteinrichtung als flexible Hülse (206, 280) ausgebildet ist,
daß das Ventilsteuerelement (210, 282) an seinem einen Ende einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden Absatz (217, 304) trägt, der in Be rührung mit einem ringförmigen Teil der flexiblen Hülse steht, wenn sich das Ventil in der geschlossenen Stellung befindet, und der von dem ring förmigen Teil der flexiblen Hülse beabstandet ist, wenn sich das Ventil in seiner geöffneten Stellung befindet,
daß die flexible Hülse (206, 280) in der beabstandeten Lage ihres ringförmigen Teils von dem Absatz (217, 304) des Ventilsteuerelementes (210, 282) unter dem eingangsseitigen Fluiddruck nach innen verformbar ist, und
daß die flexible Hülse (206, 280) an einer Innenwandung der Hülsenein richtung (161) im Bereich des Einlasses (204) dichtend anliegt, wenn der Fluiddruck am Auslaß den Fluiddruck am Einlaß übersteigt.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß an der inneren Oberfläche des im wesentlichen zylindri
schen Elementes (161, 240) ein nach innen weisender ringför
miger Absatz (208, 278) ausgebildet ist, auf dem ein Ende
der flexiblen Hülse (206, 280) aufliegt.
3. Ventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung am Ventilelement (210, 282) in der flexiblen
Hülse (206, 280) zur Steuerung des Wasserdurchgangs vom Ein-
zum Auslaß, die gezielt in Ausrichtung zu Bereichen an der
flexiblen Hülse bewegbar ist.
4. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ventilelement (210) in der flexiblen Hülse (206)
eine Vielzahl von axial sich erstreckenden Nuten aufweist, die
durch axial sich erstreckende Rippen (222) voneinander ge
trennt sind, wobei die Außenflächen der Rippen so angeordnet
sind, daß sie in Berührung mit der Innenseite der flexiblen
Hülse stehen.
5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Nuten an dem umfänglich sich erstreckenden Absatz
(217, 304) enden.
6. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Einlaß der Hülseneinrichtung eine Vielzahl von axial
sich erstreckenden Passagen (204) an der Außenseite der
Hülseneinrichtung (161) umfaßt, wobei die Passagen an einer
Stelle enden, die zu der flexiblen Hülse (206) ausgerichtet
ist und sich zwischen den einander gegenüberliegenden Enden
der flexiblen Hülse befindet.
7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hülseneinrichtung (161, 240) eine Vielzahl von trenn
baren Elementen (162, 196, 256, 268) enthält, wobei eines der
Elemente die axial sich erstreckenden Nuten bildet.
8. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Einlaß der Hülseneinrichtung an deren einem Ende ist,
daß eine Vielzahl von axial sich erstreckenden Passagen im
Ventilelement (240) vorgesehen ist, um den Wasserdurchgang
vom Ein- zum Auslaß zu steuern, und daß die axial sich er
streckenden Passagen durch axial sich erstreckende Vorsprünge
voneinander getrennt sind, die in Berührung mit der inneren
Oberfläche der flexiblen Hülse (280) stehen.
9. Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die axial sich erstreckenden Passagen an dem umfänglichen
Absatz (304) des Ventilelementes (240) enden.
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