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Selbsttätig sich schließendes Ventil für Flüssigkeiten oder Gase mit
Gegendruckkammer und Hilfsventil. Die Erfindung betrifft solche sich selbsttätig
schließende Ventile, welche mit Gegendruckkammer und Hilfsventil versehen sind und
welche, sobald sie von Hand geöffnet worden sind, während einer gewissen Zeit offen
bleiben und während dieser Zeit eine gewisse Menge Flüssigkeit oder Gas hindurchlassen,
worauf das Ventil wieder selbsttätig geschlossen wird. Solche Ventile, welche in
der letzten Zeit mehr oder weniger als Spülventile für `Vasserklos.etts Verwendung
gefunden haben, bestehen in der Hauptsache
aus einem Ventilgehäuse
mit einem Einlaß und einem Auslaß und mit einem Ventilkörper, der die direkte Strömung
der Flüssigkeit o. dgl. vom Eimaß zum Auslaß regelt und mit einer beweglichen Wand,
z. B. in der Form eines Kolbens oder einer Membran, verbunden ist, welche zwei Räumre
im Ventilgehäuse voneinander trennt. Der .eigne dieser Räume steht mit dem Einlaß
in unmittelbarer Verbindung, und der andere Raum, der dwe Ge:gendavckkammuer bildet,
steht mit dem Einlaß durch eine feine Öffnung in Verbindung, mit welcher ein. Nadelventil
oder ähnliches Drosselorgan zusammenwirkt, und kann. mit dem Auslaß durch einen
Kanal in Verbindung gesetzt werden, welcher aber für gewöhnlich durch das darin
eingesetzte Hilfsventil geschlossen gehalten wird. Die-,es Hilfsventil ist bestimmt,
von Hand geöffnet zu werden, wobei es der in der Gegendruckkammer vorhandenen Flüssigkeit
gestattet, nachdem Auslaß abzufließen. Dies hat zur Folge, daß der Druck der Flüssigkeit
in. dem erstgenannten Raume, welcher mit denn Einlaß in direkter Verbindung steht,
die Oberhand gewinnt und die bewegliche Wand verschiebt. Hierdurch wird das Hauptventil
geöffnet, so daß seine direkte Verbindung zwischen dem Einlaß und dem Auslaß geöffnet
wird. Das Hilfsventil wird, sobald man dasselbe wieder freigibt, durch die Einwirkung
einer Feder o. dgl. geschlossen, und die Dauer des Zeitabschnittes, während dessen
das Hauptventil dann offen bleibt, hängt von der Zeit ab, welche die Flüssigkeit
o. dgl. braucht, um aus dem Einlaß durch die feine Öffnung hindurch in die Gegendruckkammer
zu strömen und die Drucke auf beiden Seiten der beweghohen Wand auszugleichen. Sobald
dies geschehen ist, wird das Hauptventil wieder, z. B. durch sein Eigengewicht,
geschlossen. Es ist also klar, daß die richtige Wirkung eines solchen Ventils in
hohem Gradre davon abhängt, daß die feine Öffnung, nachdem dieselbe einmal für die
gewünschte Schließzeit eingeregelt worden ist, stets denselben Widerstand für den
Durchgang der Flüssigkeit bietet, und es ist daher sehr wichtig, daß die feine Öffnung
von der Flüssigkeit etwa mit folgenden festen Teilchen, wie z. B. Schlamm, Rostteile
und anderen Verunreiniguingen, welche die Öffnung drosseln könnten, frei gehalten
wird.
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Die Erfindung betrifft nun eine Anordnung an Ventilen dieser Art zu
dein Zwecke, dieselben möglichst sicher und zuverlässig in ihrer Wirkung zu machen..
Die Erfindung best ht zu diesem Zweck in der Hauptsache darin, daß das die Einlaßöffnung
für das Druckmittel in die Gegendruckkammer beherrschende Nadelventil so eingerichtet
ist, daß es für gewöhnlich durch Einwirkung einer Feder und eines mit lern Ventil
zusammenwirkenden Anschlages mit seinem wirksamen Teil ganz außerordentlich aber
gerade gegenüber der feinen Einlaßöffnung gehalten. wird, so daß es im Bedarfsfalle
in die Öffnung hineingedrückt werden kann, um dieselbe zu reinigen:, und darauf
durch die Einwirkung der Feder unmittelbar in seine Normallage außerhalb der Öffnung
zurückgeht. Hierdurch wird :erreicht, daß die Reinigung der Öffnung eine sehr sichere
wird., da das Nadelventil auf diese Weise für gewöhnlich mit seinem wirksamzn Teil
ganz außerhalb der Öffnung liegt. Der wirksame Teil des Nadelventils kann nämlich
hierbei denselben Durchmesser wie die Öffnung erhalten, so daß er die letztere ganz
ausfüllt und sie gründlich reinigen kann, wenn er in die Öffnung hineingedrückt
wird. Außer dem läßt sich bei dieser Anordnung eine Regelung der Flüssigkeitsmenge
leicht durch Verstellen des mit dem Nadelventil zusammenwirkenden Ansichlages vomehnen.
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Auf der beiliegenden Zeichnung sind als Beispiel ein paar Ausführungsformen.
der Erfindung dargestellt.
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Abb. i zeigt einen sienkrechten Schnitt durch ein Spülventil gemäß
der Erfindung.
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Abb. a ist eine Oberansicht dies Ventils, und Abb.3 ist ein wagerechter
Schnitt nach der Linie III-III in Abb. i.
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Abb. ,4 zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine zweite Ausführungsform
des Spülventils. Bei der in den Abb. i bis 3 dargestellten Ausführungsform bezeichnet
i einem Unterteil und z eine auf diesem angebrachte Haube, welche beiden Teile zusammen
das Gehäuse des Ventils bilden. Das Innere des Unterteils i ist als Zylinder 3 ausgebildet,
worin ein Kolben q. beweglich isst, welcher ,den Zylinder in zwei Räume 5 und 6
teilt und eine bewegliche Zwischenwand zwischen diesen Räumen bildet. Der Raum 6
über dien Kolben q. bildet die Gegendruckkammer. Der Raum 5 unter dem Kolben 4.
steht mit dem Einlaß 16 in direkter Verbindung, weicher als Rohrstutzen an
dem Unterteil i ausgebildet ist, um mit einem Wasserleitungsrohr in Verbindung gesetzt
werden zu können. Der Unterteil i ist ferner mit einem Auslaß 7 versehen, dessen
obere Kante einen Sitz 8 für den Hauptventilkörper 9 bildet, welcher durch eine
Spindel i o mit dem Kolben q. verbunden ist. Das Ventil 9 ist mit einer Packung
i i versehen, welche zum Mildern des Stoßes des Ventilkörpers 9 gegen den Sitz 8,
wenn das Ventil geschlossen wird, -und zum Herbeiführen der erforderlichen Dichtung
zwischen dem Ventil und dessen Sitz dient. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, hat
der Ventilkörper 9 etwa Schalenform -und ist mit einem Unterteil i a versehen, der
in der geschlossenen Stellung des Ventils in den Auslaß 7 hineinragt
und
eine kegelförmige oder abgerundete Form besitzt, wodurch es, wenn der Ventilkörper
sich aus der offenen Stellung 'n die geschlossene Stellung bewegt, die Durchflußöffnung
allmählich auf Null vermindert, unmittelbar bevor der Ventilkörper gegen den Sitz
8 zur Anlage kommt. Auf diese Weise wird die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit
zwisfihen dem Teile 12 des Ventilkörpers und der oberen Kante des Auslasses 7 allmählich
vermindert, so daß das Ventil mit möglichst geringem Stoß geschlossen wird.
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Mit dem Ventilkörper 9 ist durch eine kurze Stange 1q. ein Armkreuz
13 verbunden, dessen Arme bestimmt sind, mit ihren äußeren Enden gegen die zylindrische
Innenwand des Auslasses 7 zu gleiten, so dn.ß das Armkreuz also als Führung für
den Ventilkörper während dessen. Bewegung dient. Der Druck des durch den Auslaß
7 bei offenem Ventil 9 strömenden Wassers wirkt auf die Arme des Armkreuzes und
trägt dadurch zum Schließen des Ventils bei.
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In dem Ventilgehäuse ist ein Kanal 15 angeordnet, welcher sich
von dem Einlaß 16 nach der Gegendruckkammer 6 -erstreckt und mit dieser Kammer durch
eine feine Einlaßöffnung 17 in Verbindung steht, welche eine Drosselstelle im Kanal
bildet. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Mündung des Kanals 15
in den Einlaß 16 als eine ringförmige Rille i 8 in den @Vändem des Einlasses
ausgebildet. Diese Rille ist durch ein Sieb i g in der Gestalt einer zylindrischen.
Hülse abgedeckt, welche in den Einlaß 16 eingeschoben ist und darin mittels eines
Ringes 2o festgehalten wird, der am Ende des Siebes befestigt ist und gegen einen
Ansatz 2 i im Einlaß anliegt.
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In die Haube 2 ist ein Nadelventil 22 eingeschraubt, «-elches sich
durch eine Stopfbuchse 23 erstreckt und in Linie mit der Achse der feinen Öffnung
27 angebracht ist. Dieses Nadelventil ist für gewöhnlich in ein-er gewissen Entfernung
von der Öffnung eingestellt, so daß es der Flüssigkeit gestattet, aus dein Kanal
15 durch die Öffnung hindurch in die Kammer 6 mit einer gewissen Geschwindigkeit
zu strömen, welche der gewünschten Zeit zum Füllen dieses Raumes entspricht. Das
Nadelventil steht unter der Einwirkung einer Schraubenfeder 2 ,1, deren eines Ende
am Nadelventil befestigt und deren anderes Ende mit einem festen Teil, z. B. einem
an der Haube 2 befestIgten Arm 25, verbunden ist. Diese Schraubenfeder 23 ist bestrebt,
das Nadelventil22 in solcher Richtung zu drehen, daß es von der Öffnung i7 entfernt
wird. Diese Drehung des Nadelventils 22 «zrd aber durch einen Arm 26 verhindert,
der am Nadelventil befestigt ist und gegen das eine Ende eines Schlitzes 27 einer
Kappe 28 anliegt, deren Oberteil 29 mit zwei bogenförmigen Schlitzen 3o versehen
und von einer Scheibe 3 i abgedeckt ist. In dieser Scheibe sind Schrauben 32 eingesetzt,
welche sich durch die Schlitze 3 0 des Teiles 29 erstrecken und in
die Haube 2 eingeschraubt .sind, so daß die Kappe 28 auf diese Weise an der Haube
2 befestigt wird. Durch Lösen der Schrauben 32 kann die Kappe 28, welche konzentrisch
mit dem Nadelventil 22 angebracht ist, zum Zwecke der Einstellung gedreht werden,
worauf dieselbe wieder durch Anziehen der Schrauben. 32 befestigt werden kann. Da
die Feder 24 den Arm 26 gegen das als Anschlag dienende Ende des Schlitzes 27 der
Kappe 28 anliegend hält, so wird eine solche Drehung der Kappe 28 eine entsprechende
Drehung des Nadelventils 22 und damit auch eine Einstellung des letzteren in Richtung
gegen oder von -der Öffnung 17 zur Folge haben. Der Schlitz 27 hat eine solche
Ausdehnung in der Umfangsrichtung der Kappe, daß der Arm 26 um etwa go°
ge-
dreht werden kann, bevor er gegen das andere Ende des Schlitzes stößt,
und die Steigung des Gewindes des Nadelventils ist so gewählt, daß das Ende des
Nadelventils 22 bei dieser Drehung des Armres 26 in die Öffnung 17 und durch
diesielbe hindurchdri;ngt und den Schmutz o. dgl. entfernt, der sich etwa in der
Öffnung gesammelt hat. Wenn man dann den Arm 26 freigibt, so bewegt die Feder 24.
den Arm -und damit auch das Nadelventil in die eingestellte Normallage außerhalb
der Öffnung zurück.
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Die Gegendruckkammer 6 steht mit dem Auslaß 7 durch einen Kanal 33
in Verbindung, welcher in den Teilen 2 und i angeordnet ist. Diese Verbindung wird
mittels des Hilfsventils 3.1 geregelt, welches für gewöhnlich durch eine Schraubenfeder
35 geschlossen gehalten wird, die gegen eine Mutter 36 auf der Spindel 37 des Ventils
anliegt. Dieses Ventil kann durch Niederdrücken eines Hebels 38 geöffnet werden,
welcher gegen das obere Ende der Ventilspindel 27 anliegt und bei 39 in einem
Arm ¢o drehbar gelagert ist, welcher an der Haube 2 mittels .einer Mutter 41 befestigt
ist, die auf eine mit Außengewinde .versehene Hülse ,12 geschraubt ist, welche von
der Haube 2 emporragt und die Schraubenfeder 35 umgibt.
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Das beschriebene Ventil wirkt in folgender Weise Wenn man auf den
Hebel 38 drückt, so,wird das Hilfsventil 34 ,gegen die Einwirkung der Feder 35 geöffnet,
und die Gegendruckkammer 6 wird somit mit dem Kanal 33 in Verbindun- gesetzt. Die,
Flüssigkeit in der Kammer 6 kann dann nach dem Auslaß 7 abfließen. Wenn der Druck
in der Kammer 6 hindurch abnimmt,
so wird der Druck der Flüssigkeit
im Raiun 5 die Oberhand nehmen und den Kolben 4 aufwärts im Zylinder 3 verschieben,
wobei der Kolben die Flüssigkeit in der Kammer 6 durch den Kanal 33 herauspreßt.
Gleichzeitig wird das Hauptventil 9 von seinem Sitz abgehoben, so daß eine direkte
Verbindung zwischen dem Einlaß 16 und dem Auslaß 7 geschaffen wird. Wenn man wieder
den Hebel 38 freigibt, so schließt die Feder 35 das Hilfsventil 34. Diejenige Flüssigkeit,
welche durch den Kanal. 15 und durch die feine Öffnung 17 in die Kammer 6 langsam
einströmt, füllt nun allmählich diese Kammer und steigert den Druck darin, bis dieser
Druck mit dem Druck im Raum 5 unter dem Kolben 4 gleich oder etwas größer als dieser
Druck wird. Hierdurch wird der Kolben und damit auch das Ventil 9 abwärts verschoben,
so daß dieses letztere schließlich die direkte Verbindung zwischen dem Einlaß 16
und dem Auslaß 7 absperrt, wenn das Ventil 9 seinen Sitz erreicht. Das Sieb i 9
verhindert, daß Rost und andere fest: Teilchen in dem Wasser in den Kanal 15 hineinkommen.
Diese Teilchen sammeln sich auf dem Siebe, wovon sie wieder weTgespült werden, wenn
das Ventil das nächste Mal in Tätigkeit versetzt wird. Gewisse irn Wasser vorhandene
kleinere Teilchen können , j edoch durch. das Sieb hindurchgehen und sich in der
feinen Öffnung 17 ablagern. Diese Teilchen können aber leicht dadurch entfernt werden,
daß man in der oben beschriebenen Weise den Arm 26 dreht, so daß die Spitze des
Nadelventils 22 in die feine Öffnung 17 hinein und durch dieselbe hindurchdringt.
Hierdurch erzielt man also Sicherheit dafür, daß die Kammer 6 nach jedem Öffnen
des Hilfsventils 34 stets in derselben Zeit gefüllt wird und damit auch dafür, daß
dieselbe Menge Flüssigkeit stets nach jeder Betätigung des Hilfsventils durch das
Ventil hindurchgelassen wird.
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Bei der in Abb. 4 dargestellten Ausführungsform unterscheidet sich
das Nadelventil 22 bezüglich seiner Konstruktion von demje.nigen gemäß Abb. i dadurch,
daß das Nadelventil hier mit einem Flansch 48 versehen ist, zwischen welchem und
.einem Stopfring 49 eine Feder 5o eingesetzt ist, welche bestrebt ist, das Nadelventil
von der feinen Öffnung 17 hinwegzuversehieben. Das Nadelventil 22 ist in seiner
Längsrichtung beweglich und wird dusch die Feder 5o mit seinem Flansch 48 gegen
einen Ring 51 anliegend gehalten, welcher in das obere Ende der Hülse oder Stopfbuchse
52 eingeschraubt ist. Durch Verstellen des Ringes 51 kann das Nadelventil 22 somit
in Richtung gegen oder von der Öffnung i 7 eingestellt werden. Derjenige Hebel 38,
mittels welchem das Hilfsventil 34 geöffnet wird, ist hier oberhalb des oberen Endes
des Nadelventils 22 angebracht, so daß, wenn man zwecks öffnens des Hilfsventils
34 auf dem. Hebel 38 drückt, der Hebel gleichzeitig das Nadelventil 22 niederdrückt
und das untere Ende desselben veranlaßt, in die Öffnung 17 hineinzudringen, um somit
den Schmutz aus der Öffnung zu entfernen. Der Hebel 38 ist bei 53 in einer Kappe
5 ¢ drehbar gelagert, welche in geeigneter Weise an der Haube 2 befestigt sein kann.
Bezüglich der übrigen Einzelheiten stimmt diese Konstruktion mit der in Abb. i dargestellten
überein.
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Die oben besrchriebenen und auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen
sind nur als Beispiele zu betrachten und können natürlich bezüglich ihrer Einzelheiten
in verschiedener Weise abgeändert werden, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.