DE3338402A1

DE3338402A1 - Self-closing shut-off valve

Info

Publication number: DE3338402A1
Application number: DE19833338402
Authority: DE
Inventors: Günter 4950 Minden Preuß
Original assignee: Zeit Armaturen Bueckeburg GmbH
Current assignee: Zeit Armaturen Bueckeburg GmbH
Priority date: 1983-10-19
Filing date: 1983-10-19
Publication date: 1985-05-02
Also published as: SE8405214D0; SE8405214L; DE3338402C2

Abstract

The invention relates to a self-closing shut-off valve, the main valve of which is pilot-controlled by a manually actuated auxiliary valve, the object being to make the timing mechanism for the delay closure of the auxiliary valve simpler and less fault-prone and to create the structural preconditions to allow such self-closing valves to be made largely frost-proof. This object is achieved by means of a self-contained two-chamber thrust-piston system which is filled with pressure medium, the pressure medium being, for example, water, which expands when there is a risk of frost and automatically opens the auxiliary valve with the main valve, thereby preventing the flowing water in the pipes from freezing. <IMAGE>

Description

Beschreibung:Description:

Die Erfindung betrifft ein selbstschliessendes Absperrventil, dessen Hauptventil durch ein handhabenbetätigtes Hilfsventil vorgesteuert ist und das mit einem Zeitwerk zum zeitverzögerten Schließen des Hilfsventils ausgerüstet ist, wobei durch Betätigen der Handhabe das Hilfsventil gegen die Kraft einer Schließfeder geöffnet und das Zeitwerk in Betrieb gesetzt wird.The invention relates to a self-closing shut-off valve, the The main valve is pilot-controlled by a handle-operated auxiliary valve and that with a timer is equipped for the delayed closing of the auxiliary valve, wherein by operating the handle, the auxiliary valve against the force of a closing spring opened and the timer is put into operation.

Bekannte Selbstschlußventile dieser Art arbeiten mit feinmechanischen Zeitschaltwerken, die beim Öffnen des Hilfsventils mittels der Handhabe zugleich in Gang gesetzt werden und deren Rädergetriebe dann den Schließvorgang des Hilfsventils zeitverzögern.Known self-closing valves of this type work with precision mechanics Timers, which when opening the auxiliary valve by means of the handle at the same time are set in motion and their gear train then closes the auxiliary valve time delay.

Der konstruktive und bautechnische Aufwand für solche Zeitschaltwerke ist relativ hoch, so daß sich nur große Serien rentabel fertigen lassen. Auch der Einbau in Selbstschlußventile ist aufwendig, da in jedem Fall zum Schutz des Zeitwerkes eine Überlastsicherung, z. B. in Form einer Rutschkupplung, erforderlich ist, denn die Selbstschlußventile werden insbesondere im öffentlichen Bereich robust gehandhabt, was ohne Überlastsicherung zu einer Beschädigung des Zeitwerkes führen würde. Für den Einsatz im öffentlichen Bereich wird auch gefordert, daß die Ventile beim Selbstschluß möglichst keime Laufgeräusche haben, damit dnes nicht zu Manipulationen durch die Benutzer anregt. Die bisher bekannt gewordenen Zeitschaltwerke können ihre Laufgeräusche jedoch nicht unterdrücken.The constructive and technical effort for such time switches is relatively high, so that only large series can be produced profitably. Also the Installation in self-closing valves is complex, since it is always used to protect the timer an overload protection device, e.g. B. in the form of a slip clutch is required because the self-closing valves are handled robustly, especially in public areas, which without overload protection would damage the timer. For the use in the public sector it is also required that the Valves when they close themselves have as few running noises as possible, so that they do not stimulates manipulation by the user. The timers that have become known so far however, cannot suppress their running noises.

Sie sind zudem störanfällig. Als Ursachen sind hier z. B. Verschleiß, Verschmutzung oder Erhärten von Schmiermitteln zu nennen.They are also prone to failure. The causes here are z. B. Wear and tear, To name pollution or hardening of lubricants.

Ein weiteres, bis dato ungelöstes Problem bei Selbstschlußventilen der vorgenannten Art ergibt sich aus deren Frostempfindlichkeit. In den geschlossenen Ventilen gefriert das stehende Wasser, sofern nicht anderweitig, beispielsweise durch eine Zusatzheizung oder durch Öffnen des Ventils, das Einfrieren verhindert wird.Another hitherto unsolved problem with self-closing valves of the aforementioned type results from their sensitivity to frost. In the closed Valves freeze the standing water, unless otherwise, for example by additional heating or by opening the valve that prevents freezing will.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vereinfachtes, leises und störunanfälliges Selbstschlußventil der genannten Art zu schaffen Damit soll mit der Lösung auch die Zoonstruktive Voraussetzung geschaffen werden, tun das Problem der Frostempfindlichkeit solcher Ventile möglichst zu minimieren.The invention is based on the object of a simplified, quiet and to create failure-prone self-closing valve of the type mentioned with the solution also the zoonstructural prerequisites are created, do the problem to minimize the frost sensitivity of such valves as much as possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Zeitwerk des Selbstschlußventils zwei mit einem Druckmittel gefüllte Schubkolben-Kammern besitzt, die über mindestens ein den Weg von der ersten zur zweiten Kammer freigebendes Rückschlagventil sowie über eine Düsenbohrung miteinander verbunden sind, wobei der Schubkolben der ersten Kammer aus seiner gegen einen Endanschlag ausgefahrenen Ruheposition mittels der Handhabe in eine eingefahrene Position verstellbar ist und wobei der Schubkolben der zweiten Kammer auf den Stößel des Hilfsventils wirkt und aus seiner eingefahrenen Ruheposition gegen die Kraft einer Schließfeder, z. B. der Schließfeder des Hilfsventils,ausfahrbar ist.According to the invention, this object is achieved in that the timer of the self-closing valve two thrust piston chambers filled with a pressure medium possesses, which releases the path from the first to the second chamber via at least one Check valve and are connected to one another via a nozzle bore, wherein the thrust piston of the first chamber extended from its against an end stop Rest position can be adjusted into a retracted position by means of the handle and wherein the thrust piston of the second chamber acts on the plunger of the auxiliary valve and from its retracted rest position against the force of a closing spring, e.g. B. the closing spring of the auxiliary valve is extendable.

Ein solches Druckmittel-Zeitwerk für Selbstschlußventile ist äußerst einfach und robust herstellbar, da es keine feinmechanischen Teile erfordert. Die beiden miteinander kommunizierenden Schubkolben-Kammern stellen ein in sich geschlossenes System dar,das mit einem gereinigten Druckmittel gefüllt ist und somit keinerlei externen Verschmutzungen unterliegt. Es arbeitet somit in höchstem Maße störunanfällig.Such a pressure medium timer for self-closing valves is extremely easy and robust to manufacture, since it does not require any precision mechanical parts. the two communicating thrust piston chambers are self-contained System that is filled with a cleaned pressure medium and thus no subject to external contamination. It is therefore extremely immune to interference.

Als Druckmittel können sowohl inkompressible Flüssigkeiten als auch kompressible Gase eingesetzt werden. Das Druckmittel wird beim Betätigen der handhabe durch den Schubkolben aus der ersten Kammer über das Rückchlagventil mit einem großen Strömungsguerschnitt relativ schnell in die zweite Kammer gedrüclt, so daß der Schubkolben der zweiten Kammer ausfährt und dabei das Hilfsventil gegen die Kraft einer Schließfeder öffnet.Both incompressible liquids and compressible gases can be used. The pressure medium is when actuated the handle is through the thrust piston from the first chamber via the non-return valve with a large flow cross-section pressed relatively quickly into the second chamber, so that the thrust piston of the second chamber extends and thereby counteracts the auxiliary valve the force of a closing spring opens.

Die Schließfeder schiebt sodann den Schubkolben in die zweite Kammer zurück, wobei das Druckmittel dann nur über die relativ feine Düsenbohrung in die erste Kammer zurückströmen kann.The closing spring then pushes the thrust piston into the second chamber back, the pressure medium then only through the relatively fine nozzle bore into the first chamber can flow back.

Der Durchmesser der Düsenbohrung bestimmt die Zeitverzögerung bis zum Schließen des Hilfsventils0 Es liegt auf der Hand, daß bei entsprechender Ausformung der Düsenbohrung das Rückströmen des Druckmittels in die erste Kammer beim Selbstschluß des Hilfsventils so gut wie keine Geräusche verursacht. Auch arbeitet das System sehr verschleißarm, da letztlich nur die Schubkolben ein- bzw.The diameter of the nozzle bore determines the time delay up to to close the auxiliary valve0 It is obvious that with the appropriate shape the nozzle bore prevents the pressure medium from flowing back into the first chamber during self-closing the auxiliary valve causes almost no noise. The system works too very low-wear, since ultimately only the thrust pistons engage or disengage

ausgefahren werden Das neue Druckmittel-Zeitwerk für Selbstschlußventile ist hervorragend geeignet, das bis dato ungelöste Problem der Frostenpfindlichkeit solcher Ventile zu beseitigen. Als erfinderische Lösung wird vorgeschlagen, das geschlossene System der miteinander kommunizierenden Schubkolben-Kammern mit einem vorzugsweise inkompressiblen Druckmittel zu füllen, das bei Temperaturen gegen 0°C im noch strömungsfähigen Zustand eine Volumenvergrößerung erfährt. Ein solches geeignetes Druckmittel ist beispielsweise Wasser, das sein Volumen beim Übergang von der flüssigen in die feste Eisphase vergrößert.to be extended The new pressure medium timer for self-closing valves is ideally suited to the hitherto unsolved problem of frost sensitivity to eliminate such valves. As an inventive solution it is proposed the closed system of communicating thrust piston chambers with a preferably incompressible pressure medium to be filled at temperatures around 0 ° C experiences an increase in volume in the still flowable state. Such a suitable one Pressure medium is, for example, water, which its volume when transitioning from the liquid enlarged into the solid ice phase.

Diese bei einsetzendem Frost stattfindende Volumenvergrößerung wird bei diesem erfindungsgemäßen Selbstschlußventil wie folgt genutzt. Im Ruhezustand des Ventils ist der Schubkolben der ersten Kammer bis in seine durch einen Endanschlag gehaltene Ruheposition ausgefahren. Die in dem geschlossenen System vorhandene Wassermenge befindet sich deshalb im wesentlichen in der ersten Kammer. Bei einsetzendem Frost vergrößert sich das Volumen des Wassers und ein Teil desselben wird, da der Schubkolben der ersten Kammer bereits bis gegen seinen Endanschlag ausgefahren ist, über den relativ großen Querschnitt des Rückschlagventils in die zweite Kammer gedrückt, so daß der Schubkolben der zweiten Kammer automatisch bei einsetzendem Frost das Hilfsventil leicht öffnet, wodurch ebenfalls das Hauptventil öffnet und das Zuflußwasser zum Hauptventil freigibt. Das fließende Wasser neigt bei den üblichen Frosttemperaturen kaum zum Gefrieren, zumal da das Zuflußwasser in der Regel etwas temperiert ist, so daß im Ergebnis ein erfindungsgeäßes Selbstschlußventil gegen Einfrieren und daraus resultierender Zerstörung gesichert ist Eine bevorsuste Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Schubkolben gegen ihre jeweiligen Druckmittel-Kammern mittels einer Rollmenbran abgedichtet sind. Die Rollmembranen können z. B. aus Gummi mit einer Gewebeeinlage gefertigt sein. Sie unterliegen in der Regel keinem Verschleiß und sind in ausreichendem Maße druckmitteldicht Natürlich können auch andere Konstruktionen zur Abdichtung der Schubkolben der Druckmittel-Rammern gewählt werden, wie sie z. B bei der Kolbenabdichtung für andere Anwendungsfälle bewährt sind.This increase in volume, which takes place when frost sets in, is used in this self-closing valve according to the invention as follows. At rest of the valve is the thrust piston of the first chamber up to its through an end stop held rest position extended. The amount of water present in the closed system is therefore essentially located in the first chamber. When the frost sets in the volume of the water increases and part of it becomes as the thrust piston the first chamber is already extended to its end stop over which relatively large cross-section of the check valve pressed into the second chamber, so that the thrust piston of the second chamber automatically does the Auxiliary valve opens slightly, which also opens the main valve and the inflow water releases to the main valve. That flowing water tends to be common Frost temperatures hardly freeze, especially since the inflow water is usually something is tempered, so that as a result, a erfindungsgeäßes self-closing valve against Freezing and resulting destruction is secured as a pre-emptive embodiment the invention provides that the thrust piston against their respective pressure medium chambers are sealed by means of a roll membrane. The rolling membranes can, for. B. made of rubber be made with a fabric insert. As a rule, they are not subject to any wear and tear and are sufficiently pressure-tight. Of course, other constructions can also be used be selected to seal the thrust piston of the pressure medium rams, as z. B are proven in the piston seal for other applications.

Ein besonders robustes und in kostengünstiger Weise herstellbares Selbstschlußventil gemaß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Schubkolben und des H sventilstößels koaxial angeordnet sind und daß die Handhabe durch einen koaxial zu betätigenden Druckknopf gegeben ist. Alternativ könnte natürlich auch ein Drehknopf zum Eindrücken des Schubkolbens der ersten Druckmittel-Kammer benutzt werden, doch würde dies eine Umsetzung der Drehbewegung des Drehknopfes in eine translatorische Schubbewegung erfordern, was jedoch beispielsweise durch Führung des Drehknopfes in einem Gewinde o. dgl. leicht möglich ist.A particularly robust one that can be produced in a cost-effective manner Self-closing valve according to the invention is characterized in that the axes the thrust piston and the valve tappet are arranged coaxially and that the handle is given by a coaxially actuated push button. Alternatively, of course, could also a rotary knob for pushing in the thrust piston of the first pressure medium chamber used but this would be a conversion of the rotary movement of the rotary knob into a require translational thrust movement, but this is done, for example, by leadership of the rotary knob in a thread or the like. Is easily possible.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Selbstschlußventil.An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to FIG Drawing described in more detail. It shows: FIG. 1 a longitudinal section through an inventive device Self-closing valve.

Das in Fig. 1 dargestellte Selbstschlußventil ist in der linken Darstellungshälfte im Ruhezustand, d. h. mit geschlossenem Hauptventil, und in der rechten Darstellungshälfte mit geöffnetem Hauptventil dargestellt. Das Hauptventil ist durch den Ventilring 2 und den Ventilsitz 3 gebildet.The self-closing valve shown in Fig. 1 is in the left half of the illustration at rest, d. H. with the main valve closed, and in the right half of the illustration shown with the main valve open. The main valve is through the valve ring 2 and the valve seat 3 is formed.

Das Hauptventil sperrt die Zulaufleitung 4 gegen die Ablaufleitung 5 ab. Über die Bohrung 6 im Hauptventil steht der Druckraum 7 unter dem Druck des Zulaufwassers, der das Hauptventil geschlossen hält. Erst wenn der Druckraum 7 durch Öffnen des Hilfsventils 8/9 über die Bohrung 10 und die Ringspalte 11 und 12 druckentlastet wird, öffnet sich das Hauptventil 2/3. Diese Vorsteuerung des Hauptventils durch das Hilfsventil ist bekannt.The main valve blocks the inlet line 4 from the outlet line 5 from. Via the bore 6 in the main valve, the pressure chamber 7 is under the pressure of the Inlet water that keeps the main valve closed. Only when the pressure chamber 7 through Opening of the auxiliary valve 8/9 via the bore 10 and the annular gaps 11 and 12 relieved of pressure the main valve 2/3 opens. This pilot control of the main valve through the auxiliary valve is known.

Das dargestellte Selbstsehlußventil besitzt gemaß der Erfindung ein Zeitwerk, das zwei mit einem Druckmittel gefüllte Schubkolben-Sammern 13 und 14 besitzt.The illustrated self-closing valve has according to the invention a Zeitwerk, the two push-piston collectors 13 and 14 filled with a pressure medium owns.

Die erste Schubkolben-Kammer 13 besitzt einen Schubkolben 15, der bei diesem Ausführungsbeispiel integrierter Bestandteil der Druckknopf-Handhabe 16 ist. Die Druckknopf-Handhabe 16 untergreift mit ihrem unteren Rand 17 eine Anschlagkante 18 des Ventilgehäuses, die den Endanschlag für die vollständig ausgefahrene Ruheposition des Schubkolbens 15 dargtellt.The first push piston chamber 13 has a push piston 15, the in this embodiment an integral part of the push-button handle 16 is. The push-button handle 16 engages below a stop edge with its lower edge 17 18 of the valve housing, which is the end stop for the fully extended rest position of the thrust piston 15 dargtellt.

Die zweite Druokmittel-Kammer 14 besitzt einen Schubkolben 19, der auf den Stößel 20 des Ril£sventils 8/9 wirkt und der gegen die Kraft der Schließfeder 21 bewegt werden muß, um das Hilfsventil zu öffnens Die beiden Schubkolben 15 und 19 sind gegen ihre jeweiligen Druckmittel-Kammern 13 bzw.The second pressure medium chamber 14 has a thrust piston 19, the acts on the plunger 20 of the Ril £ sventils 8/9 and counteracts the force of the closing spring 21 must be moved in order to open the auxiliary valve. The two thrust pistons 15 and 19 are against their respective pressure medium chambers 13 or

14 mittels je einer Rollmembran 22 bzw. 23 abgedichtet. Die Druckmittel-Kammern 13 und 1 sind durch die Zwischenwand 24 voneinander getrennt. In der Zwischenwand 24 ist eine große Rückschlagklappe 25 angeordnet, die den Weg des Druckmittels von der ersten Kammer 13 in die zweite Kammer 14 freigibt, jedoch Bn umgekehrter Richtung sperrt.14 sealed by means of a rolling membrane 22 or 23, respectively. The pressure medium chambers 13 and 1 are separated from one another by the intermediate wall 24. In the partition 24 a large non-return valve 25 is arranged, which the path of the pressure medium from the first chamber 13 releases into the second chamber 14, but Bn in the opposite direction locks.

In umgekehrter Richtung bleibt nur die relativ feine Düsenöffnung 26 in der Mitte der Rückschlagklappe 25 wirksam, so daß im Ergebnis das dargestellte Selbstschlußventil durch Niederdrücken des Druckknopfes 16 mit dem integrierten Schubkolben 15 relativ leicht und schnell geöffnet werden kann, da die freien Durchströmungsquerschnitte der Rückschlagklappe 25 groß sind, jedoch der Schließvorgang des Hilfsventils nur zeitverzögert ablaufen kann, da mittels des durch die Schließfeder 21 belasteten Schubkolbens 19 das Druckmittel durch die relativ feine Düsenöffnung 26 in die erste Kammer 13 zurückgedrückt werden muß.In the opposite direction, only the relatively fine nozzle opening remains 26 effective in the middle of the check valve 25, so that the result shown Self-closing valve by pressing the push button 16 with the integrated The thrust piston 15 can be opened relatively easily and quickly, since the free flow cross-sections the check valve 25 are large, but the closing process of the auxiliary valve only Can run with a time delay, since loaded by the closing spring 21 by means of Push piston 19 the pressure medium through the relatively fine nozzle opening 26 in the first Chamber 13 must be pushed back.

Durch die auf das Ventilgehäuse aufgesetzte Schraubbuchse 27 ist der Öffnungsschub des Druckknopfes 16 mit dem integrierten Schubkolben 15 einstellbar.The screw socket 27 placed on the valve housing is the The opening thrust of the push button 16 can be adjusted with the integrated thrust piston 15.

Claims

Self-closing shut-off valve claims: 1. Self-closing Shut-off valve, U the main valve of which is pilot-controlled by a handle-operated auxiliary valve is equipped with a timer for the delayed closing of the auxiliary valve is, whereby by operating the handle the Auxiliary valve against the Force of a closing spring opened and the timer is put into operation, thereby characterized in that the timer has two thrust piston chambers filled with a pressure medium (13,14) which has at least one path from the first to the second chamber releasing check valve (25) and via a nozzle bore (26) with one another are connected that the thrust piston (15) of the first chamber (13) from its opposite an end stop (18) extended rest position by means of the handle (16) into a retracted position is adjustable and that the thrust piston (19) of the second chamber (14) from its retracted rest position against the force of a closing spring (21) can be extended and the auxiliary valve (8/9) opens.

2. Valve according to claim 1, characterized in that the thrust piston chambers (13, 14) are filled with a preferably incompressible pressure medium, which at Temperatures around 0 ° C in the still flowable state an increase in volume learns.

3. Valve according to claim 1 or 2, characterized in that the Push piston (15, 19) against their respective pressure medium chambers (13, 14) by means of a Rolling membrane (22, 23) sealed ind.

4. Valve according to one of the preceding claims, characterized in that that the axes of the thrust piston (15, 19) and the auxiliary valve tappet (20) are coaxial are arranged and that the handle by a coaxially actuated push button (16) is given.