DE3200250A1

DE3200250A1 - Auf druck ansprechendes ventil

Info

Publication number: DE3200250A1
Application number: DE19823200250
Authority: DE
Inventors: Alfred J. 48433 Flushing Mich. Avery
Original assignee: GOOD NEWS UNLIMITED Inc
Current assignee: GOOD NEWS UNLIMITED Inc
Priority date: 1981-07-20
Filing date: 1982-01-07
Publication date: 1983-02-03
Also published as: FR2509827A1; US4378932A; GB2102539A

Description

Auf Druck ansprechendes Ventil

Die Erfindung bezieht sich auf Ventile und insbesondere auf Druck ansprechende Ventile.

Ventile sind in großer Anzahl bekannt, und viele dieser Ventile v/erden im Sinne einer Offen-Stellung und einer Geschlosson-Stellung durch eine äußere Druckquelle betätigt. Solche auf Druck ansprechende Ventile v/erden in einer Vielzahl von unterschiedlichen Anwendungen eingesetzt.

Ein Nachteil dieser bekannten, auf Druck ansprechenden Ventile besteht darin, daß sie hinsichtlich ihres Aufbaus kompliziert sind und daher teuer in der Herstellung. Ferner sind diese Ventile - nicht zuletzt wegen ihrer Kompliziertheit - störanfällig und verursachen, häufige und teure Reparaturkosten. Diese vorbekannten, auf Druck ansprechenden Ventile erfordern ferner häufige Inspektionen und Unterhaitungsarbeiten _f um don Betrieb des Ventil8 sicherzustellen. Der Unterhalt ist schwierig und ze i tauf v/endig, und zwar wiederum zum Teil wegen der Kompliziertheit dieser Ventile»

Die Erfindung schlägt ein auf Druck ansprechendes Ventil vor, bei welchem die beschriebenen Nachteile vermieden sind₀ Im ediijzelnen sind folgende Merkmale vorgesehen: ein Ventilgehäuse weist an einem Ende ein 'Kupplungsstück mit einem Einlaß, einem Auslaß und einem sich dazwischen erstreckenden Flüssigkeitsdurchlaß auf; ein Schieber ist im Gehäuse in Gleitführung montiert und. bewegbar zwischen einer Geschlossen-Stellung, in welcher der Schieber sich quer zum Durchlaß erstreckt und Flüssigkeit vom Einlaß zum Auslaß sperrt, und einer Offen-Stellung;, in welcher der Schieber wenigstens ein Teil des Durchlasses freigibt j

ein Schieberantrieb spricht auf die äußere Druckquelle an und bewegt den Schieber aus seiner Geschlossen-

Stellung in die Offen-Stellung nur dann» wenn der Druck der Druckquelle unter einen vorbestimmten Pegel abfällt.

Das obere Gehäuseteil bildet eine geschlossene Kammer, in welche eine Membran enthalten ist. Eine längliche Stange ist am einen Ende des Schiebers befestigt und liegt mit dem anderen Ende an der Membran an bzw. ist an dieser befestigt, so daß die Stange und daher auch der Schieber gleichzeitig mit der Bewegung der Membran verschoben werden. Die andere Seite der Membran steht mit einer Druckquelle in hydraulischer Verbindung.

Eine Federeinrichtung ist zwischen dem Ventilgehäuse und der Stange angeordnet und drängt ilen Schieber in die Offen-rStellung, wahrend umgekehrt die Druckflüssigkeit in Gegenrichtung zur Federeinrichtung wirkt und den Schieber in die Geschlossen-Stellung bringt_f wenn der Flüssigkeitsdruck einen vorbestimmten Betrag übersteigt_β Wenn jedoch der Druck in der Druckquelle unterhalb eines vorbestimmten Betrags ist, verschiebt die Feuereinrichtung den Schieber in die Offen-Stellung.

Das auf Druck ansprechende Ventil gemäß Erfindung kann in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden« Bei einer bevorzugten Anwendung wird der Zulauf mit einer Abwasserquelle verbunden, während der Ablauf mit einer Abwasser-Abführleitung in Verbindung steht* Die Druckquelle weist Wasserdruck von Frischwasser auf. Im Betrieb wird der Schieber deshalb in der geschlossenen Lage bleiben, so lange der Frischwasserdruck einen vorbestimmten Druckpegel übersteigt. Im Falle, daß der Frischwasserdruck unter einen vor-bcstimmten Pegel fällt, öffnet der Schieber automatisch und läßt das Brauchoder Abwasser ab, so daß die Möglichkeit der Vermischung mit den Frischwasser vermieden wird«,

Ein Ausführungsboispiel dor Erfindung wird anband der Zeichnung beschrieben«, Dabei zeigt.

Fig. 1 eine Ansicht von oben einer bevorzugten Ausführung sform der Erfindung,

Fig. 2 einen Längsschnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1 durch das Ventil in seiner Offen-Stellung und

Fig» 3 einen Längsschnitt ähnlich zu Fig«, 2, jedoch in der Geschlossen-Stellung.

Das Ventil weist οin Gehäuse 10 mit einem oberen Gehäuseteil 12 und einem unteren Gehäuseteil 14 auf» Am unteren Gehäuseteil 14 ist ein Fitting- oder Kupplungsteil 16 angebracht, das im wesentlichen aus einem Rohrstutzen mit Einlaß 18, Auslaß 20 und Durchlaß 22 besteht. Der Ein- und Auslaß 18, 20 sind mit entsprechenden Verschraubungen versehen "und fluchten unter Zv/isehenf!igung des Durchlasses 22 zueinander« An die Versehraubungen können nicht dargestellte Rohre oder¹ Fittings angeschlossen werden„

Das untere Gehäuseteil 14 enthält ferner einen nach oben sich erstreckenden Ringkragenabschnitt 24, der eine nach oben offene Kammer 26 enthält, die mit dem Durchlaß 22 in Verbindung steht und sich von diesem nach oben radial erstreckt. Der untere Gehäuseteil 14 weist noch zwischen der Kammer 26 und dem Durchlaß 22 einen Kanal 28 auf, der im wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt besitzt und zur Führung eines Schiebers 50 dient«,

Der Schieber 30 (Fig. 2, 3) weist ein freies Ende 31 auf und ist im Führungskanal 28 zwischen einer Offenstellung (Fig. 2) und einer Geschlossen-Stellung (Fig.3) verschiebbar geführt. Die dem Einlaß 18 und Auslaß 20 gegenüberliegenden Seiten des Schiebers 30 verjüngen sich ein wenig nach innen zum freien Ende 31 hin, wo« bei die Breite gerade so gewählt ist, daß der Durchlaß 22 geschlossen wird, wenn der Schieber 30 in der Geschloösen-Stellung ist. Ein verstellbarer Anschlag 32

ist am freien Ende 31 des Schiebers 30 vorgesehen und liegt in einer Aussparung 34 an, die als Fortsatz des Führungskanals 28 zu denken ist und die Abwärtsbewegung des Schiebers 30 begrenzt (Fig. 3)₀

In der Offen-Stellung (Fig. 2) ist der Schieber 30 wenigstens teilweise in dem Führungskanal 28 zurückgezogen, so daß wenigstens ein Teil des Durchlasses 22 offen ist und einen Strömungsmittelfluß zwischen Einlaß 18 und Auslaß 20 ermöglicht. Umgekehrt, in der Geschlos» sen-Stellung (Fig. 3) erstreckt sich der Schieber 30 quer durch den Durchlaß 22 und. sperrt so ά&η Strom vom Einlaß 18 zum Auslaß 20.

Der obere Gehäuseteil 12 besteht aus einem oberen Deckel 40 und einem unteren Deckel 42. Die Deckel 40 und 42 v/eisen eixion kreisförmigen Umriß auf, entlang dsm sie mittels Schrauben 44 und Muttern 46 verschraubt sind, und sind voneinander wsggewöTbt, so daß eine Kammer 48 dazwischen gebildet wird. Zusätzlich ist eine kreisförmige, biegsame Membran 54 zwischen die beiden Deckel 40, 42 eingeschlossen, wodurch die Kammer 48 eine obere Unterkaiwner 56 und eine untere Unterkamiaar 58 geteilt wird. Die Größe dor jeweiligen tlnterkainnsr 56 oder 5Q hängt von der Stellung der Membran IA- ab.

Eine Stange 60 ist mit ihrem unteren End© 62 an dem Schieber 30 befestigt, beispielsweise mittels eines quer durchgesteckten Stiftes 64 (Fig. 3). Die Stange 60 erstreckt sich durch die Kammer 26 und eine Öffnung 66 im unteren Gehäuseteil 14 in Richtung auf das obere Gehäuseteil 12. Eine Kappe 68 mit einer Abdichtpackung 70 schließt das obere offene Ende 66 des unteren Gehäuseteils 14 um die Stange 60 herum ab, um den Leckflüssigkeitsdurchtritt entlsng der Stange '60 zu verhindern, während gleichzeitig di^.c'tcmgo 60 axial durch die

-KHl-

Kappe 63 hindurchgeführt und darin gleiten kann.

Innerhalb des Gehäuseteils 14 ist ferner eine Führungsstelle 72 in der Nähe der Kappe 68 vorgesehen, die in Berührung mit der Stange 60 steht und für eine Ausrichtung des Schiebers 30 sorgt_y wenn dieser zwischen der 5 Offen- und Geschlossen-Stellung verschoben wird«

Arn oberen Ende 74 ist die Stange 60 mit einem Außengewinde versehen und darauf ist eine Buchse 76 mit einem oberen, flansohartigi-n Ende 82 geschraubt. Eine Kontermutter 78 dient zur Festlegung der Schraubeteilung der Buchse 76. Die Buchse 76 erstreckt sich durch eine Bohrung 80 in; unteren Deckel 42 des oberen Gehäuse; te ils 12 und ist darin geführt. Das Planschende 82 der Buchse 76 liegt unmittelbar aia mittleren Bereich der Membran 54 an oder ist dort mittels einer Scheibe 84 befestigt..

Eine schmale längliche Platte 86 v:eist drei Bohrungen auf und ist mit der mittleran Bohrung am oberen Ende des unteren Gehäuseteil j 14 befestigt* Zv; ei stangenartige Stlrt-Hon 90 sind rait einem Ende an der Platte 86 unter Verwendung von Muttern 80 befestigt, während die anderen Enden am oberen Gehäuseteil 12 über Schweißnähte 92 befestigt sindc Die Stützen 90 erstrecken sich somit zv/ischon dein oberen Gehäuseteil 12 und dem unteren Gehäuseteil 14, sind an diesen befestigt und verbinden diese»

Eine zweite ,längliche Platte 94, ebenfalls mit drei BQlIrUiIgGn₅, wird einerseits durch die Stange 60 nahe der Kontermutter 78 durchdrungen, wobei die Kontermutter eine Abstützötelle bildet,, Die nahe der Enden gelegenen Bohrungen 96 sind an den Stützen 90 geführt. Die Stange 60 υ.ηά die Stützen 90 stehen in einer Reihe (Fig.1) und sind Im wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet (Fig* 2 und 3).

Eine Druckfeder 98 ist zwischen, den Platten 94 und 86 gefangen und vfird jeweils von der Stütze 90 geführt.

wobei die Platten 86 und 94 als Federv/iderlager wirken» Die Federn 98 sind ferner vorgespannt und drangen die Platte 96 und damit die Kontermutter 78 und die Stange sowie den Schieber 30 nach oben in dessen Offen-Stellung (Fig. 2).

Der obere Deckel 40 weist einen Rohrstutzen 100 sur Zuführung von Flüssigkeit in die Uhterkararcer 56 auf_β Im Betrieb ist der Rohrstutzen 100 mit einer Druc3i.mittelquelle 102 verbunden. Wenn der Flüssigkeitsdruck dieser Quelle 102 einen vorbestimmten Druckpegsl überschreitet₉ übersteigt die an der Membran 54 erzeugte Kraft die Kraft der Feder 98 und drängt den Schieber 30 in die Geschlossenestellung (Fig. 3)* 'Wenn umgekehrt dor Flüssigkeitsdruck der Quelle 102 unter den vorbestimmten Pegel fällt, überwiegt die Kraft der Feder 9-3 gegenüber der hydraulischen Kraft und verschiebt den Schieber 30 in die Offen-Stellung (Fig. 2)„

In der Praxis hat eich das äca\^r;estellte, er mäße Ventil insbesondere als Abv.'asser-Ablaßvontil eis geeignet gezeigt. In diesem Zusammenhang wird der Rohrstutzen 100 mit der Frischwafisor-Zuführungsl^itung verbunden, die unter einen gewissen Druck steht, während die Zuführseite 18 dos Kupplungsgehäuse-s mit einer Ab~ wasserquelle 104 (Fig. 3) in hydraulischer Verbindung steht. Der Auslaß 20 wird mit einer Abwasserabführleitung 106 verbunden.

Im Normalbetrieb ist der Druck des zugoführten Wassers ausreichend, die Kraft der Druckfedern 93 zu überwinden und den Schieber 30 in die Geschlossen-Stellung (Fig.3) zu verschieben. Dabei erstreckt sich der Schieber 30 quer durch den Durchlaß 22 zwischen Einlaß 18 und Auslaß 20 und blockiert so den Strom von der Äbwaεεerquelle 104 in die Abwasserleitung 106.

Im umgekehrten Fall, wenn der Druck des in die Unter-

kaimiiGr 5& su/;oführten Wassers unter den vorbestimmten Pegel fällt, überwinden die Federn 98 die hydraulische Druckkraft in der Kammer 56 und verschieben den Schieber 30 in die Offen-Stellung gemäß Fig. 2. Sobald dies eintritt, kann das Abwasser der Quölle 104 in die Abwasserleitung 106 abfließen, wobei die Möglichkeit der Verschmutzung dor Frisch'v/aßserquelle eliminiert wird.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß das auf Druck·ansprechende Ventil gemäß Erfindung darin vorteilhaft ist, daß es einfach aufgebaut, jedoch haltbar und effektiv im Betrieb ist» Da das Ventil ferner relativ wenig bewegte Teile aufweist, ist die notwendige Unterhaltung dec Ventils gering. Da zudem die moisten Teile des Ventils von außen zugänglich sind, wegen der offenen Bauweise dos Gehäuses, kenn der Unterhalt und die Inspektion dös Ventils rasch und billig erfolgen.

Leerseite

Claims

BLUMBACH - V^ESEF⁵ · 3ERi=£N · KRAMER ZWIRNER · HOFFMANiSJ

PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN

['fi!;:;iicORSult RadcckestraSc 43 8000 München 60 Telefon (QS9) 833603/883604 Tclox 05-212313 Telcgiomme Patenlccnsull Patenlconsult Sonnenbergor Slraße 43 62C0 Wiesbaden Telefon (06121) 562943/561998 Tt-Iex 04-184237 Telegramme PaientconsuK

Good News Unlimited Incorporated Dryden, Michigan 48428, USA

Patentansprüche

Ventil zur Verwendung mit einer äußeren Druckquelle _t mit folgenden Merkmalen:

ein Ventilgehäuse (12, 14) weist an einem Ende ein Kupplungsstück (16) mit einem Einlaß (18), einem Auslaß (20) und einem sich dazwischen erstreckende Flüssigkeitsdui-chlaß (22) auf; .

ein Schieber (30) ist in der-i Gehäuse (12, 14) in Gleitführung montiert und bewegbar zwischen einer G eschlos α einstellung, in welcher der Schieber (30) sich quer zu dom Durchlaß (22) erstreckt und Flüssigkeit vom Einlaß (10) zum Auslaß sperrt, und einer Offenes teilung.« in welcher der Schieber (30) wenigstens ein Teil des Durchlass-SS (22) freigibt;
ein Schieberantrieb (54, 60, 98) spricht auf die äußere Druckquelle (102) an und bewegt den Schieber (30) aus seiner Geschlossen-Stellung in die Ofxen-Stellung nur dann, wenn der Druck der Druckquölle (102) unter einen vorbestimmten Pegel abfällt.
2. Ventil nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der Schieberantrieb eine längliche Stange (60) umfaßt, die mit einem Ende (62) mit dem Schieber (30) verbunden ist, ferner eine Membran (54) und eine Verbindungseinrichtung (100) enthält, welche die Druckquelle (102) mit der einen Seite (56)

München: R. Kramer Dip!.-Ing. · W. Wesor Dipl.-Phys. Dr. rer. ηεΐ. · Γ:. Hoffmann Dipl.-lng. Wissbaden: P. G. Blurnbach Dipl.-lng. -P. Bergen Prof. Dr. jur. Dipl.-lng., Pat.-Ass., Pat.-Anw. bis 1979 · G. Zwirner Dipl.-lng. Dipl.-VV.-lng.

der Membran (54) verbindet, daß das andere Ende (74, 80) der Stange (60) an der anderen Seite (58) der Membran (54) anliegt und daß eine Federeinrichtung (98) den Schieber (30) in Richtung auf die Offen-Stellung drängt.
3 ο Ventil nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Federwiderlager (86) an dem Gehäuse (14, 24) befestigt ist, daß ein zweites Federwiderlager (96) mit der· Stange (60) gekoppelt ist und daß die Federöinrichtung aus zwei Druckfedern (98) besteht, die zwischen den Federwiderlagern (86, 96) gefangen sind.
4. Ventil nach Anspruch 2 oder 3_} dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12, 14) einen oberen Teil (12) auiY'sist, der eine Kammer (48) umschließt, in welchem die Membran (54) enthalten ist, und einen unteren Teil (14), von "welchem das Verbindungsstück (i6) ein Teil darstellt, u'nd dai3 mindestens eine längliche Stütze (90) sich zwischen diesen beiden Gehäuseteilen (12, 14) erstreckt und an diesen befestigt ist.
5. Ventil nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei längliche Stützen (90) vorgesehen sind, die sich zwischen den beiden Gehäußeteilen (12, 14) erstrecken und an diesen befestigt sind,,
6„ Ventil nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Federwiderlager (86) an dem unteren Gehäuseteil (14, 24) befestigt ist und ein. zweites Federwiderlager (96) an der Stange (60) befestigt ist, jedoch auf den Stützen (90) axial verschieblich montiert ist, und daß die Federeinrichtung aus zwei Druckfedern (98) besteht, die jeweils um jede Stütze (90) angeordnet sind und zwischen den Federwiderlagern (86, 96) gefangen sind«,
7. Ventil nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (60) und die Stützen (90) im wesentlichen in einer Reihe stehen und zueinander parallel angeordnet sind, und daß jedes Federwiderlager (86, 96) aus einer flachen schmalen Platte besteht.
8. Ventil nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dichtung (70) die Stange (60) im unteren Gehäuseteil (24) abdichtet, jedoch eine axiale Bewegung der Stange (60) zuläßt.
9. Ventil nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Gehäuseteil (12) aus zwei kreisförmigen und konkaven Deckeln (40, 42) besteht, die an ihrem Rand unter Einschluß des Randes der Membran (54) miteinander verbunden sind und die Kammer (48) einschließen.
10. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9? dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (18) rait einer Abwasserquelle (104), der Auslaß (20) mit einer Atwasserleitung (106) verbunden sind und daß die Druekquolle (102) Frischwasser unter Druck lieferte