DE2759521C2

DE2759521C2 - Durch einen Schwimmer betätigbares Ventil

Info

Publication number: DE2759521C2
Application number: DE19772759521
Authority: DE
Inventors: Martin 4030 Ratingen Schydlo
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-11-10
Filing date: 1977-11-10
Publication date: 1984-03-29

Description

Die Erfindung betrifft ein durch einen Schwimmer betätigbares Ventil, insbesondere Steuerventil, dessen Durchgangsquerschnitt durch einen vorzugsweise als Membran ausgebildetes Schließteil verschließbar ist, mit einem die Schließbewegung des Schließteils bewirkenden und in Richtung dieser Schließbewegung beweglich geführten Druckkörper und mit einem als Betätigungsorgan für den Druckkörper ausgebildeten und an diesem mittelbar oder unmittelbar angreifenden Hebel, der in einer Schwenkebene schwenkbar ist und dessen freies Ende mit dem Schwimmer verbunden ist.

Derartige z. B. aus der DE-PS 8 73 379 oder aus der CH-PS 62 224 bekannte Ventile werden zur Regulierung des Niveaus in Flüssigkeitsbecken, insbesondere Schwimmbecken, verwendet. Wenn das Niveau unter einen vorgegebenen Wert absinkt, erreicht der Schwimmer eine untere Stellung, in der er das öffnen eines Einlaßventils bewirkt. Somit wird das Flüssigkeitsbekken weiller gefüllt, bis das Niveau einen oberen Stand erreicht, in dem der Schwimmer das Schließen des Ventils und damit die Beendigung der Flüssigkeitszufuhr auslöst.

Es ist aber denkbar, daß das Niveau im Flüssigkeits

becken die für die Absperrung der weiteren Flüssigkeitszufuhr erforderliche Höhe nicht erreicht sondern sogar noch weiter absinkt weil das Flüssigkeitsbecken undicht geworden ist In einem solchen Fall wäre es sinnlos, dem Becken weitere Flüssigkeit zuzuführen.

Man könnte zwar das Flüssigkeitsbecken mit anderen Mitteln auf das Auftreten eines solchen Schadenfalls überwachen. Dies würde aber einen zusätzlichen Aufwand erfordern.

ίο Es ist aus der US-PS 28 54022 ein durch einen Schwimmer betätigbares Ventil bekannt das speziell zur Verwendung in einem Flugzeug vorgesehen ist welches während des Fluges auch andere Lagen als die horizontale Lage einnehmen kann. In einer ersten

15- Anwendungsform sind zwei Ventile vorgesehen, die an unterschiedlichen Stellen eines Tanks derart angeordnet sind, daß der jeweilige Flüssigkeitsstand unabhängig von der jeweiligen Horizontallage des Tanks erfaßt werden kann. Bei einer abgewandelten Anwendungs-

form ist zwar nur ein einziges Ventil vorgesehen, das bei Erreichen eines oberen Flüssigkeitsstandes die Brennstoffzufuhr abschalten soil und das diese Funktion jedoch nur im Zusammenwirken mit einer Pumpe erfüllen kann. In beiden Fällen wird jedoch durch die jeweils verwendeten Ventile ein minimaler Flüssigkeitsstand nicht erfaßt und insbesondere auch nicht bei Erreichen eines minimalen Flüssigkeitsstandes die Flüssigkeits- bzw. Kraftstoffzufuhr abschaltet da eine derartige Funktion ja nur zur Gefährdung des

Flugzeuges führen könnte.

Es ist ferner äjus der US-PS 22 11 167 ein Ventil bekannt, das einen von Hand betätigbaren Schwenkarm aufweist Dieser ist so ausgebildet und angeordnet daß ein auf das Schließteil des Ventils einwirkendes Druckstück unabhängig von der jeweiligen Schwenkrichtung des Schwenkarms in axialer Richtung durch eine am Schwenkarm angeordnete Kugel bewegt werden kann, die hierfür zwischen Anschlägen gehalten und gleichzeitig als Lager für den Schwenkarm

■»ο ausgebildet ist Es ist darüber hhrajs aus der US-PS 27 07 969 bekannt ein derartiges Druckstück als Kugel auszubilden.

Ausgehend von den eingangs genannten Gegebenheiten lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein zur

Überwachung eines Flüssigkeitsbeckens geeignetes Ventil zu schaffen, das außer der Regulierung eines oberen Flüssigkeitsstandes in einem Flüssigkeitsbecken auch das Auftreten zumindest von größeren Undichtigkeiten überwachen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die obere und auch die untere Schwenk-Endstellung einer Schließstellung des Ventils entsprechen, derart, daß in der oberen Schließstellung die Zufuhr von Flüssigkeit in ein Flüssigkeitsbecken gestoppt wird und daß für den Fall eines Absinkens des Flüssigkeitsspiegels unterhalb eines bestimmten Niveaus die untere Schließstellung in Funktion tritt und ebenfalls die Flüssigkeitszufuhr stoppt. Somit kann die Flüssigkeitszufuhr auch dann abge sperrt werden, wenn das Flüssigkeitsbecken aufgrund einer Undichtigkeit mehr Wasser verliert als ihm zugeführt wird. Wenn man die Flüssigkeitszufuhr je Zeiteinheit verhältnismäßig gering bemißt, wie es zum Beispiel bei einem Schwimmbecken für den Ersatz des verdunsteten und/oder über den Rand verspritzten Wassers ausreicht, so kann das Ventil das Auftreten von Undichtigkeiten feststellen, durch die nur eine geringfügig größere Wassermenge verloren geht Es ist

zusätzlich natürlich möglich, bei einer Funktion der unteren Schließstellung zusätzlich noch die Aufgabe anderer Warnsignale oder dergleichen auszulösen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird eine besonders einfache und nur mit geringem technischen Aufwand herzustellende Ausfflhrungsform für das Ventil vorgeschlagen, die darin besteht, daß das dem Druckkörper zugewandte Hebelende diametral gegenüberliegend zwei Anschläge aufweist und daß sich in der einen oder der anderen Schwenk-Endstellung des Hebels einer der Anschläge an seiner dem Druckkörper abgewandten Seite auf ein festes Auflager abstützt und den Schwenkpunkt des Hebels bildet.

Beim Abstützen auf das Auflager durch ein entsprechendes Schwenken des Hebels wird der mittlere Stirnflächenbereich des Hebels in Richtung auf den Druckkörper bewegt, der dann ein Schließen des Ventils auslöst. Da bei dieser Ausführungsform der Hebel nicht einmal eine fest anzuordnende Schwenkachse benötigt, ergibt sich eine besonders einfache ^w technische Ausführung. Die Lagerung und Führung des Hebeis ist nahezu voiisiändig warnings- und versehleißfrei. Als Druckkörper ist vorteilhaft eine Kugel verwendbar, die zwischen Anschlägen geführt rst und an der der Hebelarm mit seiner der Kugel zugewandten Stirnseite angreift

Ein weiterer Vorschlag der Erfindung bezieht sich auf eine möglichst einfache und genaue Einstellbarkeit des jeweiligen Ansprechniveaus für die beiden Schließstetlungen. Es ist zwar bekannt (DE-GM 18 42 585), einen Schwimmer am Ende des Hebels verstellbar und in exzentrischer Lage zum Auftriebsschwerpunkt zu befestigen. Zu diesem Zweck müssen aber am Schwimmer in unterschiedlicher Lage mehrere Halterungen befestigt sein. Zur Anpassung der Lage des Auftriebsschwerpunktes gegenüber dem Hebelende ist dieses dann an jeweils einer anderen Halterung des Schwimmers zu montieren. Dies ist verhältnismäßig umständlich und ermöglicht vor allem auch keine kontinuierliche Einstellbarkeit Letztere ist jedoch für eine genaue Justierung des Schwimmers am Hebel wichtig.

Um eine kontinuierliche und einfach zu handhabende Einstellmöglichkeit zu schaffen, wird erfindungsgemäß weiterhin vorgeschlagen, daß der Schwimmer auf der ^4Ί Steckachse in der jeweils gewünschten Drehstellung arretierbar ist

Hiermit ist also eine kontinuierliche Einstellbarkeit gewährleistet Der mögliche Einstellbereich nimmt mit der Größe der Exzentrizität zu. Durch Wahl einer entsprechend großen exzentrizität läßt sich der Schwimmer in einem entsprechend großen Bereich sehr genau einstellen. Auch lassen sich mit Hilfe dieser Einstellbarkeit bei der Erstmontage eventuell vorhandene Einbauungenaujgkeiten einfache ausgleichen. Da das vorgeschlagene Ventil zwei Ansprechpunkte hat, ist es auch günstig, durch diese Einstellbarkeit eine gleichzeitige und gleichsinnige Veränderung der Ansprechpunkte erreichen zu können. Wenn eine bestimmte Verlustmenge erreicht oder überschritten wird, so ergibt sich mit dem Gleichbleiben des Abstandes zwischen dem oberen und dem unteren Ansprechpunkt auch ein Gleichbleiben der Verlustmenge.

Das nach der Erfindung ausgebildete Ventil kann als Schaltventil oder aber auch als Steuerventil ausgebildet sein, das die Betätigung eines Schaltventils auslöst.

Nachfolgend wird eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Im einzelnen zeigt

F i g. 1 als Schnitt ein schwimmerbetäiigtes Schaltventil, bei dem das nach der Erfindung ausgebildete Ventil als Steuerventil dient;

Fig.2 in vergrößertem Maßstab einen Teil der Darstellung nach F i g. 1 im Bereich des Steuerventils;

F i g. 3 einen Schnitt entlang der linie III/III in F i g. 2.

Zunächst soll das Schaltventil beschrieben werden, dessen Ventilgehäuse 10 eine innere Ventilkammer 11 hat, in die eine Zuführung 12 mündet Die untere Seite der Ventiikammer 11 ist durch einen Ventilsitz 13 und ein Schließteil 14 begrenzt, der an einer Ventilstange 15 befestigt ist. Letztere erstreckt sich bis zum oberen Bereich der Venttilkammer 11 und durchsetzt eine dort befindliche öffnung so, daß ein Ringspalt 16 freibleibt Durch diesen kann sich der Flüssigkeitsdruck bis in einen oberen Druckraum 17 ausbreiten, der seinerseits durch eine Membran 18 begrenzt ist Letztere ist wiederum über einen Ventilteller 19 mit der Ventilstange 15 verbunden, wobei auf letztere eine sich an der Oberseite der Ventilkammer 1Ϊ abätzende Feder 20 aufgesetzt ist

Da die vom Flüssigkeitsdruck beaufschlagte wirksame Fläche der Membran 18 größer ist als die Fläche des Schließteils 14, kann der Flüssigkeitsdruck das Ventil in Schließstellung halten. Die Feder 20 hält das Schließteil 14 in dieser Stellung auch dann fest, wenn sich aufgrund einer Störung der Flüssigkeitsdruck zu stark abbauen oder bei einer Abschaltung ganz ausfallen sollte. Die im Ventil enthaltenen P.estmengen an Flüssigkeit können nicht abfließen, sondern werden in der Ventilkammer 11 zurückgehalten.

Das öffnen des Schließteiis 14 kann mit Hilfe des Flüssigkeitsdrucks erfolgen, sobald der im Druckraum 17 herrschende Druck abgebaut wird. In der Wand des Ventilgehäuses 10 befindet sich ein Durchgangskanal 21, dessen Austrittsquerschnitt durch eine Membran 22 verschließbar ist Letztere ist innerhalb einer entsprechenden Aussparung des Ventilgehäuses 10 ,mittels eines Einsatzringes 23 eingespannt, der in dieser Aussparung seinerseits durch ein Flanschteil 24 gehalten ist

Der Einsatzring 23 hat eine mittlere Öffnung 25, deren Mittelachse koaxial zu der Achse des Durchgangskanals 21 und zu der Längsachse eines Hebels 26 liegt Der Hebel 26 hat an seiner der Membran 22 zugewandten Stirnseite zwei sich diametral gegenüberliegende Anschläge 27, die wie im vorliegenden Fall auch Bestandteil eines umlaufenden Kreisringes sein können, der an den Hebel 26 unmittelbar angeform oder auch durch eine auf- oder angesetzte Scheibe gebildet sein kann. An der dem Hebel 26 zugewandten Seite hat der Einsatzring 23 eine Querschnittserweiterung 28, die die A schlage 27 aufnimmt und die nach außen hin durch eine Platte 29 abgedeckt ist Der Hebel 26 durchsetzt eine Mit'elöffnung 30 derselben, *-obei in der mit der Zeichnungsebene zusammenfallenden Schwenkebene ein ausreichend großes Spiel vorhanden ist, so daß ein Schwenken des Hebels 26 in dieser Ebene möglich ist

Innerhalb der öffnung 25 des Einsatzringes 23 ist in radialer Richtung eine als Druckkörper dienende Kugel 31 gehalten, die sowohl an der Membran 22 als auch an der Stirnfläche des Hebels 26 unmittelbar anliegt und in axialer Richtung gegenüber dem Einsatzring 23 beweglich ist.

Wie die Fig.3 erkennen läßt, hat der Flanschteil 24 die Form einer Hülse, deren Abmessung in der der

Schwenkebene entsprechenden Richtung größer ist als in der Querrichtung hierzu.

In Verlängerung des Hebels 26 ist in diesen eine lange Schraube 34 angeschraubt, die einen Schwimmer 35 und ein Zwischenstück 36 durchsetzt Diese bilden eine Drehachse, zu der der Auftriebsschwerpunkt des Schwimmers 35 exzentrisch versetzt ist. Bei gelockerter Schraube 34 läßt sich also der Schwimmer 35 drehen, bis der Auftriebsschwerpunkt diejenige Lage erreicht hat, in der die in einem hier nicht dargestellten Flüssigkeilsbecken enthaltene Flüssigkeit den Schwimmer 35 anheben und damit das Ventil zum Ansprechen bringen kann. Nach dieser Einstellung wird die Schraube 34 festgezogen.

Das Veniil hat im einzelnen folgende Arbeitsweise: In der in der Zeichnung dargestellten Öffnungsstellung fließt z. B. Wasser in das Flüssigkeitsbecken, auf dessen Flüssigkeitsstand der Schwimmer 35 anspricht. Wenn der Flüssigkeitsstand eine bestimmte Höhe erreicht hat, werden der Schwimmer 35 und mit ihm der Hebe! 28 angehoben. Letzterer führt dann eine Schwenkbewegung aus, wobei der untere Anschlag 27 an der als Auflager dienenden Platte 29 anliegt und dort einen Drehpunkt bildet. Die Stirnfläche des Hebels 26 wird dabei in Richtung auf die Membran 22 bewegt, so daß die Kugel 31 in dieselbe Richtung herübergedrückt wird und die Membran 22 auf den Austrittsquerschnitt des Durchgangskanals 21 drückt. Es kann sich dann im Druckraum 17 des Schaltventils der Flüssigkeitsdruck soweit aufbauen, daß das Schließteil 14 in seine Schließstellung gebracht wird.

Sinkt der Flüssigkeitsstand in dem Flüssigkeitsbecken wieder, werden sich der Schwimmer 35 und der Hebel 26 senken, bis die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Lage wieder erreicht ist und die Membran 22 den Austrittsquerschnitt des Durchgangskanals 21 freigibt. Es kann dann Wasser an der Membran 22 entlang und in die Auslaßöffnung 37 einströmen, die unmittelbar neben dem Austrittsbereich des Durchgangskanals 21 in demselben Wandteil des Ventilgehäuses 10 vorhanden ist und die mit dem unterhalb des Schließteils 14 befindlichen drucklosen Raum des Ventilgehäuses 10 in Verbindung steht. Es kann also wieder neue Flüssigkeit in das Becken nachströmen.

Sollte letzteres undicht sein und mehr Flüssigkeit verlieren, als es der neu zugeführten Flüssigkeitsmenge entspricht, so werden der Schwimmer 35 und der Hebel 26 weiter nach unten schwenken. In der unteren Endstellung des Hebeis 26 wird die Kugel 31 die Membran 22 wieder gegen den Austrittsquerschnitt des Durchgangskanals 21 drücken, so daß das Schließen des Hauptventils durch Anheben des Schließteils 14 bewirkt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Durch einen Schwimmer betätigbares Ventil, insbesondere Steuerventil, dessen Durchgangsquerschnitt durch einen vorzugsweise als Membran ausgebildeten Schließteil verschließbar ist, mit einem die Schließbewegung des Schließteils bewirkenden und in Richtung dieser Schließbewegung beweglich geführten Druckkörper und mit einem als Betätigungsorgan für den Druckkörper ausgebildeten und an diesem mittelbar oder unmittelbar angreifenden Hebel, der in einer Schwenkebene schwenkbar ist und dessen freies Ende mit dem Schwimmer verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die obere und die untere Schwenk-Endstellung des Hebels (26) einer Schließstellung des Ventils entsprechen derart, daß in der oberen Schließstellung die Zufuhr von Flüssigkeit in ein Flüssigkeitsbecken gestoppt wird und daß für den Fall eines Absinkens des Flüssigkeitsspiegels unterhalb eines bestimmten Niveaus die untere Schließstellung in Funktion tritt und ebenfalls die Flüssigkeitszufuhr stoppt.

2. Ventil nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkörper eine Kugel (31) ist

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das d?m Druckkörper (31) zHgewandte Hebelende diametral gegenüberliegend zwei Anschläge (27) aufweist und daß sich in der einem oder der anderen Schwenk-Endstellung des Hebels (26) einer der Anschläge (27) an seiner dem Druckkörper (31) abgewandten Seite auf ein festes Auflager (29) abstützt und Mn Schwenkpunkt des Hebels (26) bildet

4. Ventil nach einem der vorfc-rigen Ansprüche, an dessen einem als Steckachse ausgebildeten Ende der Schwimmer verstellbar und in exzentrischer Lage zum Auftriebsschwerpunkt aufgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (35) auf der Steckachse (34) in der jeweils gewünschten Drehstelhing arretierbar ist