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Regeleinrichtung für doppelt wirkende Vorrichtungen zum Heben von
Flüssigkeiten Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung für doppelt wirkende
Vorrichtungen zum Heben von Flüssigkeiten, z. B. Säuren und anderen ätzenden Flüssigkeiten,
mit Hilfe eines Druckmittels, z. B. Druckluft, bei der zwei Ventile abwechselnd
die Flüssigkeitsbehälter mit der Druckluftquelle oder der Außenluft bzw. einem Niederdruckraum
in Verbindung bringen. Es ist eine Steuerung für derartige Druckluftheber bekannt,
bei welcher die Ventile durch von einem Schneckentrieb bewegte Daumenscheiben mittels
Hebel getrennt für sich angehoben und durch Gewichtswirkung der Hebel wieder geschlossen
werden. Abgesehen von der verhältnismäßig komplizierten Antriebsvorrichtung findet
hierbei eine gegenseitige Beeinflussung der Ventile in dem Sinne, daß das eine Ventil
das andere jeweils in seiner Schließlage mit einer gewissen Kraft festhält, nicht
statt.
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Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die zur Außenluft
führenden Auslaßöffnungen bei beiden Ventilen größer als die den Eintritt des Druckmittels
ermöglichenden Einlaßöffnungen gemacht werden und die Ventile durch einen auf ihre
Enden einwirkenden zweiarmigen, gesteuerten Schwinghebel miteinander in Verbindung
stehen. Infolgedessen hält jeweils die auf das eine Ventil in seiner unteren Stellung
beim Schließen der größeren Auslaßöffnung wirkende größere Belastung das andere
in der oberen Stellung befindliche Ventil, auf welches eine der kleineren Einlaßöffnung
entsprechende kleinere, auf das Öffnen dieses Ventils hirnwirkende Belastung einwirkt,
mittels des Schwinghebels in seiner Schließstellung fest. Die Steuerung des Schwinghebels,
durch die die Ventile aus ihrer jeweiligen Schließlage in die Öffnungslage und umgekehrt
überführt werden, erfolgt dabei durch eine Nockenscheibe, die in einem Ausschnitt
des Schwinghebels mit Spiel beweglich ist. Um zu gewährleisten, !daß der Überdruck
lediglich auf die der Fläche .der Einlaß- bzw. Aüslaßöffnung entsprechende Ventilfläche
einwirkt, erhält bei Verwendung flacher elastischer Ventilsitzringe die Ventilsitzfläche
einen spitzwinkligen Querschnitt, oder aber es werden für ebene Ventilsitzflächen
kugelförmige elastische Ventilkörper vorgesehen.
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Die Erfindung ist an einem beispiel auf der beiliegenden Zeichnung
erläutert, und zwar ist Abb. z ein senkrechter Schnitt nach Linie r-r der Abb. z
durch eine Ausführungsform der Regeleinrichtung und eine teilweise Seitenansicht
desselben.
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Abb. a ist eine Stirnansicht der Einrichtung. Abb. 3 ist ein Schnitt
durch eine abgeänderte Ausführungsform des Ventils.
Abb. 4. ist
eine Einzelheit im Schnitt nach Linie q.-.1. der Abb. i.
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Die Regeleinrichtung enthält zwei Ventilkammern i, die in ständiger
Verbindung mit einem der die zu fördernde Flüssigkeit enthaltenden - Pumpenbehälter
durch eine Öffnung 2 stehen, die sich in der Seitenwand der Kammer befindet. Die
Ventilkammern stehen durch Einlaßöffnungen 3 an ihrem oberen Ende mit einem gemeinsamen
Kanal ¢ in Verbindung, der mit einer Druckgasquelle verbunden ist, und duxch Auslaßöffnungen
5 an ihrem unteren Ende mit einem gemeinsamen Kanal 6 in Verbindung, der mit der
Atmosphäre oder mit einem Niederdruckraum verbunden ist.
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Ein Ventil mit einem Paar Gummidichtungsringen 7, die in die oberen
und unteren Flächen eines Ventilkörpers 8, durch dessen Mitte eine Ventilspindel
g hindurchgeht, eingelassen sind, ist gleitend in jeder Ventilkammer angeordnet.
Das obere Ende dieser Spindel ist von einer Muffe io umgeben, .die in der Einlaßöffnung
3 geführt ist. Die Muffe ist, wie in Abb. q. erkennbar, vierkantig, so daß sie die
runde Öffnung 3 nicht ausfüllt und dem Druckgas den Durchtritt ermöglicht. Das untere
Ende der Spindel g ist von einer Muffe ii umgeben, die in der Auslaßöffnung mit
Spiel angeordnet ist und quer durch den Kanal 6 hindurchgeht. Ferner ist eine zylindrische
Mutter 12 auf die Spindel 9 aufgeschraubt. Zwischen der Muffe ii und der Mutter
12 ist eine Gummimembran 13 auf der Innenseite eingespannt, während der äußere Umfang
der Membran in einer Aussparung -der unteren Wandung des Kanals 6 mit Hilfe einer
außen mit Gewinde versehenen Mutter i¢ befestigt ist, die gleichzeitig eine Führung
für die Mutter 12 auf der Spindel g bildet. An jedem Ende der Spindel befinden sich
Befestigungsmuttern. Abgesehen von diesen Muttern und der Spindel g, die aus säurefestem
Metall bestehen, und den Scheiben 7 und der Membran 13, die aus Gummi bestehen,
werden alle Teile zweckmäßig aus Ebonit hergestellt, so daß das Ventil in Apparaten
zum Pumpen von ätzenden Flüssigkeiten, wie rauchender Salzsäure, verwendet werden
kann.
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Die an der Spindel g angeordnete Ventileinrichtung kann sich als Ganzes
in senkrechter Richtung bewegen, so daß entweder der obere Dichtungsring 7 an die
Sitzfläche der Einlaßöffnung 3 oder der untere Dichtungsring 7 an die Sitzfläche
der Auslaßöffnung 5 gepreßt und die Öffnung 2 mit der Einlaßöffnung 3 in Verbindung
gebracht wird. Der Ventilkörper 8 ist mit den Muffen io und ii an der Spindel befestigt,
die Muffen legen sich jedoch nur an die Dichtungsringe 7 an, so daß, wenn das Ventil
gegen die eine der Öffnungen gedrückt wird, der Ventilkörper längs der Spindel etwas
gleiten kann. Die Gummimembran 13, die so biegsam ist, daß sie die Ventilbe:#vegungen
nicht hindert, verhindert, daß Feuchtigkeit, die in dem aus dem Pumpenbehälter kommenden
Gas enthalten ist, in .den nunmehr zu beschreibenden Apparat hineingelangt.
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Die unteren Enden der Spindeln g beider Ventile sind auf den oberen
Enden der senkrecht gleitenden Stoßstangen 15 einstellbar festgeschraubt. Die unteren
Enden der Stoßstangen ruhen auf den entgegengesetzten Enden eines Schwinghebels
16, der um einen Zapfen 17 mit Hilfe eines Nockens i8 geschwenkt werden kann, der
an einer Welle ig befestigt ist und sich in einen Ausschnitt 2o des Schwinghebels
16 mit einigem Spiel befindet. Der Nocken 18 und der Ausschnitt 2o sind so geformt,,
daß das eine Ende des Schwinghebels während des größeren Teils jeder halben Umdrehung
:der Welle ig vollkommen angehoben wird, so daß das entsprechende Ventil die Einlaßöffnung
schließt, und das andere Ende des Schwinghebels vollkommen gesenkt wird, so daß
das entsprechende Ventil durch sein eigenes Gewicht sowie unter der Wirkung des
Gasdruckes herabsinkt, um seine Auslaßöffnüng zu schließen. Während des 'Überganges
von einer Stellung in die andere kann sich der Schwinghebel 16, wie in.der Zeichnung
dargestellt, in beschränktem Maße unabhängig von dem Nocken frei bewegen. Infolgedessen
unterstützt die Abwärtsbewegung des .einen Ventilgliedes die Anhebung des anderen,
so daß die Öffnungs- bzw. Schließgeschwindigkeit erhöht wird.
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Die Teile sind so ausgeführt und bemessen, daß die dem Gasdruck ausgesetzte
Fläche des in der angehobenen Stellung befindlichen Ventils kleiner als die dem
Atmosphärendruck bzw. dem Druck des Niederdruckraumes ausgesetzte Fläche des in
der unteren Stellung befindlichen Ventils ist. Dies wird dadurch erreicht, daß die
Ventilsitzflächen der Einlaß-und Auslaßöffnungen 3 und 5, von denen die erste kleiner
ist als die zweite, einen spitzwinkligen Querschnitt erhalten, so daß nur derjenige
Teil der Oberfläche des Ventils, der die Öffnung tatsächlich bedeckt, dem Druck
in der Öffnung sowie dem Gegendruck auf der gegenüberliegenden Ventilfläche ausgesetzt
ist. Der aus dem Gasdruck und dein Gegendruck resultierende Überdruck sucht also,
da er jeweils auf die größere, der Auslaßöffnung entsprechende Fläche des in der
unteren Stellung befindlichen Ventils und auf die kleinere, der Einlaßöffnung entsprechende
Fläche des in der oberen Stellung
befindlichen Ventils wirkt und
die daraus entstehenden verschiedenen Belastungen sich durch den Schwinghebel von
dem einen Ventil auf das andere übertragen, so daß stets eine gewisse Mehrbelastung
vorhanden ist, die Ventile in ihrer Stellung festzuhalten. Beim Übergang hat dann
der Nocken nur den anfänglichen Belastungsunterschied zu überwinden, so daß auch
bei verhältnismäßig hohem Gasdruck nur eine kleine Kraft erforderlich ist, um die
Ventile zu betätigen.
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Abb.3 stellt eine abgeänderte Ausführungsform dar, die zur Verwendung
in kleineren Reglungsventilen, die bei niedrigeren Drucken arbeiten, geeignet ist.
Die Ventilsitzflächen sind hier eben, während das Ventil aus einer Gummikugel 7a
besteht, die an einer Hülse 8a befestigt ist. Die Hülse ist kürzer als der Durchmesser
der Kugel. Infolgedessen stützen sich die Führungsmuffen io und ii nur auf die Kugel,
so daß .diese längs der Spindel 9 etwas gleiten kann, wenn sie gegen eine der Öffnungen
gedrückt wird.