DE374109C - Selbsttaetig sich schliessendes Ventil - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein selbsttätiges Ventil zum Durchlassen einer bestimmten Menge Wasser (oder anderer Flüssigkeit), das bei sicherer Wirkung eine einfache Regelung der jedesmaligen Flüssigkeitsmenge gestattet, unabhängig von der Änderung des Druckes in der nach dem Ventil führenden Leitung. Insbesondere soll das Ventil als Ersatz der bisher üblichen Spülzisternen für Klosetts dienen, denen gegenüber das neue Ventil weiter den Vorzug hat, daß das zischende scharfe Geräusch, das beim Füllen der Spülzisterne entsteht und welches sich durch die Rohrleitungen fortpflanzt, nicht vorkommt.

Das Ventil ist in an sich bekannter Weise mit einem Hilfsventil im Hauptventil und mit einer über beide sich erstreckenden Gegendruckkammer ausgerüstet und wirkt im wesentlichen wie folgt: bei geschlossenem Ventil stellen Kanäle im

ao Hauptventil und im Hilfsventil eine Verbindung zwischen dem Zufluß des Ventils und der Gegendruckkammer her; dies e Verbindung wird durch von außen bewirkte Verschiebung des Hilfsventils unterbrochen und dafür unter Vermittlung von Kanälen im Hauptventil und im Hilfsventil eine Verbindung zwischen der Gegendruckkammer und dem Abfluß des Ventils hergestellt, so daß dann die durchfließende Flüssigkeit das Hauptventil selbsttätig anhebt, worauf am Schlüsse der Bewegung das Hauptventil das Hilfsventil umstellt und dadurch die Verbindung zwischen der Gegendruckkammer und dem Abfluß unterbrochen, die Verbindung zwischen der Gegendruckkammer und dem Zufluß dagegen wieder hergestellt wird. Zufolge des in der Gegendruckkammer steigenden Druckes wird dann das Ventil allmählich wieder geschlossen.

Die Zeichnungen veranschaulichen ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes. Abb. ι zeigt einen Schnitt nach der Linie A -B der Abb. 2.

' Abb. 2 ist ein Schnitt nach der Linie C-D : der Abb. 1.

Abb. 3 zeigt einen Schnitt nach der Linie E-F der Abb. 1.

Abb. 4 und 5 zeigen dem Schnitte in Abb. 3 entsprechende Schnitte des Hauptventils bei anderen Lagen der Teile desselben als in letztgenannter Abbildung.

Abb. 6 zeigt ein Ventil, welches als Spülventil für ein Wasserklosett dient und mit Druckluftglocke an der Zuflußleitung versehen ist.

Das Ventilgehäuse 1 des Hauptventils ist mit einem Zufluß 2, einem Abfluß 3 sowie mit einem Ventilsitz 4 versehen. In dem Ventilgehäuse befindet sich ein Differentialkolben 5, dessen oberer Teil 6, welcher^ größeren Durchmesser besitzt, im Ventilgehäuse dicht geführt ist. Dieser Teil begrenzt nach unten einen im Ventilgehäuse vorhandenen Raum 6^a, den sogenannten Variationsdruckraum, indem die Druckvariationen in diesem Räume die Verschiebung des Differentialkolbens in die eine oder andere Richtung bestimmen.

Der untere hohle Teil 7 des Differentialkolbens, welcher Teil geringeren Durchmesser als der obere Teil hat, ist so ausgeführt, daß er dicht gegen den Ventilsitz 4 anliegt; er ist mit einem Absatz versehen, der eine ringförmige Fläche 8 mit größerem Durchmesser bildet als der Venlilsitz 4, und ferner mit einem Ventilloch 9 und dazugehörigem Ventilsitz 10. Zwischen den Teilen 6 und 7 sind in dem Differentialkolben Löcher 11 angeordnet. Eine Ventilspindel 12 reicht dicht in ein Loch 13 des Differentialkolbens und ist mit einem ringförmigen Ansatz 14 versehen, der gegen eine Hülse 15 dichtet, welche dicht in den Differentialkolben eingeschraubt ist. Der untere Teil der Ventilspindel dichtet gegen den Sitz 10, und eine abwärts gerichtete Verlängerung 16 derselben führt durch das Ventilloch q

hinab. In der Ventilspindel 12 ist ein Kanal 17 angeordnet, vcn welchem Löcher 18 und 19 ausgehen, und an dem oberen Ende desselben befindet sich eine Nut 20.

Ein Deckel 21 verschließt den oberen Teil des Ventilgehäuses 1, und in diesen Deckel ist eine Regulierungsschraube 22 eingeschraubt.

Eine Druckspindel 23 läuft in einer Hülse am Ventilgehäuse. Von einer Feder 24 wird diese Spindel, nachdem sie einwärts gedruckt worden ist, in ihre Anfangslage zurückgeführt. Die Spitze des inneren konischen Endes 25 der Druckspindel 23 liegt unmittelbar unter der Verlängerung 16 der Ventilspindel.

Das Ventilgehäuse 1 ist mit einem ringförmigen Absatz 26 versehen, welcher die Größe des ringförmigen Raumes 27 zwischen dem Ventilgehäuse und dem unteren Teile des Differentialkolbens bestimmt.

Ein Regulierungs- oder Nebenventil 28, welches zwischen dem beschriebenen Hauptventil und dessen Zuflußleitung angebracht ist, ist mit einer Ventilplatte 29 und einer Regulierungsspindel 30 versehen.

In Abb. 6 bezeichnet 31 ein Zuflußrohr, 32 eine Druckluftglocke, 33 das als Spülventil dienende Ventil mit seinem Nebenventil 34, 35 ein Abfluß- oder Spülrohr und 36 ein Klosettgefäß.

Das Ventil wirkt in folgender Weise: wenn das Ventil geschlossen ist, wie in Abb. 1 und 2 gezeigt, herrscht Wasserleitungsdruck in dem Raum über dem Differentialkolben infolge des Vorhandenseins der Löcher π in dem Differentialkolben 5 sowie des Loches 19 und des Kanals 17 in der Ventilspindel. Der gleiche Druck herrscht auch in dem unteren hohlen Teil 7 des Differentialkolbens infolge des Vorhandenseins des Kanals 17 und der Löcher 18 in der Ventilspindel 12. Durch die Abdichtung des Differentialkolbens gegen den Ventilsitz 4 und die Abdichtung der Ventil- ; spindel gegen den Ventilsitz 10 wird das Ventil 1 geschlossen gehalten. '■

Wenn das Ventil geöffnet werden soll, wird j die Spindel 23 einwärts gedrückt, wie dies Abb. 4 zeigt. Das konische Ende 25 der j Druckspindel hebt dabei die Ventilspindel 12, ' so daß die Abdichtung am Ventilsitz 10 auf- i gehoben wird, dagegen findet zwischen dem Ansatz 14 und der Hülse 15 eine Abdichtung statt, die durch den Druck beibehalten wird, . welcher auf den ringförmigen Ansatz 14 wirkt. Die Verbindung zwischen dem Raum über .

dem Differentialkolben und dem Zufluß 2 durch j das Loch 19 wird dann unterbrochen, und das Wasser über dem Kolben strömt durch den ! Kanal 17, die Löcher 18 und das jetzt offene j Ventilloch 9 nach dem Abfluß 3. Der Druck j

über dem Kolben wird dadurch vermindert, j und da der ringförmige Querschnitt 27 (Abb. 4) j so abgepaßt ist, daß ein ausreichender Druck auf der Differentialfläche beibehalten wird, so wirkt dieser Druck so, daß der Differentialkolben sich hebt. Dadurch wird die Abdichtung am Ventilsitz 4 unterbrochen, und das Wasser strömt durch das Regulierungs- oder Nebenventil 28 nach dem Hauptventil, durch den Ringraum 27 und die Öffnung am Ventilsitz 4 nach dem Abfluß 3. Der Differentialkolben, mit dem Ansatz 14 der Ventilspindel 12 gegen die Hülse 15 gepreßt, fährt infolge des Druckes auf der Differentialfläche fort, sich zu heben, so daß die Ventilspindel gegen die Schraube 22 stößt. Die Ventilspindel kann sich nun nicht länger aufwärts bewegen, der Druck auf der Differentialfläche fährt jedoch fort, den Differentialkolben aufwärts zu treiben, da der Raum über dem Kolben nach wie vor in direkter Verbindung mit dem Abfluß 3 steht, und zwar durch die Nut 20, den Kanal 17, die Löcher 18 und das Ventilloch 9. Infolgedessen wird die Ventilspindel im Verhältnis zum Differentialkolben abwärts geschoben. Der Ansatz 14 entfernt sich von der Hülse 15, und die Ventilspindel dichtet gegen den Boden des Differentialkolbens am Ventilsitz 10, wie in Abb. 5 gezeigt ist. Der Raum über dem Differentialkolben steht nun nicht länger mit dem Abfluß 3 in Verbindung, dagegen durch das Loch 19 und den Kanal 17 in Verbindung mit dem Zufluß 2. Der Druck auf der Oberseite des Differentialkolbens steigt und überwindet den Druck auf der Differentialfläche, so daß der Kolben, je nachdem Wasser durch das kleine Loch 19 über demselben einströmt, allmählich sinkt.

Wenn der Kolben sich dem Ventilsitz nähert, so vermindert sich der Ausströmungsraum, und es entsteht ein Druck auf der ringförmigen Fläche 8, unmittelbar bevor der Kolben den Abfluß verschließen soll. Die Abwärtsbewegung des Kolbens wird dadurch vermindert, so daß ein stößfreies Schließen erzielt wird.

Während des ganzen Auf- und Abwärtsganges, des Differentialkolbens ist das Wasser unmittelbar durch das Ventilgehäuse geströmt. Theoretische Berechnungen und praktische Versuche haben gezeigt, daß die Wassermenge, welche von dem Öffnen des Ventils bis zu no dessen automatischer Schließung durch das Ventil strömt, von dem Wasserleitungsdruck unabhängig ist, und daß diese Wassermenge von den Abmessungen des Loches 19 und des Ventilloches 9 sowie von der Hubhöhe des Differentialkolbens bestimmt wird, welche mit Hilfe der Schraube 22 (oder einer anderen einstellbaren Vorrichtung) geregelt werden kann. Das Ventil wird also durch die genannte Schraube zum Durchlassen einer bestimmten Menge Wasser eingestellt. Dagegen ist die Zeit, während welcher diese Wassermenge das

Ventil durchströmt, von dem' Druck abhängig, so daß die Zeit sich vermindert, wenn der Druck sich erhöht.

Soll das Ventil als Spülventil für Wasserklosetts benutzt werden, so muß innerhalb einer gewissen Zeit, welche nicht nennenswert wechseln darf, eine bestimmte Wassermenge (etwa io 1) durchgelassen werden. Wenn das Ventil nun so bemessen wird, daß es bei dem ' niedrigsten vorkommenden Druck die gewünschte Wassermenge in der bestimmten Zeit durchläßt, kann man dadurch, daß man in dem Regulierungs- oder Nebenventil 28 die Spindel 30 so einschraubt, daß die Hubhöhe des Ventilkörpers vermindert wird, den Zufluß drosseln, so daß das Ventil auch beim höchsten Wasserleitungsdruck in der bestimmten Zeit die gewünschte Wassermenge durchläßt.

Sollte zufälligerweise in der Wasserleitung ein Zurücksaugen stattfinden, so dichtet der Ventilkörper automatisch gegen seinen Sitz, so daß zwischen dem Ventil bzw. dessen Abflußleitung und der Wasserleitung keine Verbindung stattfindet.

Durch vollständiges Hinabschrauben der Regulierungsspindel 30 wirkt das Regulierungsventil 28 wie ein Absperrventil und sperrt das Wasser nach dem Hauptventil ab, wenn die inneren Teile des letzteren nachgesehen oder ausgebessert werden müssen. !

Sollte der Druck in der Wasserleitung so niedrig sein, daß, wenn das Ventil vollständig geöffnet ist, kein nennenswerter Überdruck in ; demselben sich vorfindet, oder sollte eine Verengung in den Rohrleitungen nach dem Ventil ; vorhanden oder zu befürchten sein, so kann j man den Durchlaß der gewünschten Wasser- i menge durch das Ventil innerhalb einer be- ; stimmten Zeit dadurch sicherstellen, daß man in der Rohrleitung eine Druckluftglocke von | zweckmäßigen Abmessungen anbringt. Diese \ Druckluftglocke wird auf jeden Fall mit ^; Wasser gefüllt, bis die Luft in ihr auf denselben Druck komprimiert worden ist, welcher ; sich in der Wasserleitung vorfindet. Die j Druckluftglocke muß solche Abmessungen besitzen, daß, wenn das Ventil geöffnet wird und das Wasser von der Glocke durch das ; Ventil strömt, der Druck in der Glocke nicht eher auf einen bestimmten Mindestdruck zurückgeht, bis die gewünschte Wassermenge die Glocke verlassen hat. Wenn diese bestimmte . Wassermenge durch das Ventil hindurchgeströmt ist, verschließt sich dieses selbsttätig, während das Wasser fortfährt, nach der Druckluftglocke zu strömen, bis der Druck in dieser wieder bis auf den Wasserleitungsdruck gestiegen ist.

Die Druckluftglocke kann an jeder beliebigen Stelle auf der Leitung nach dem Ventil angebracht und für mehrere Ventile kann eine gemeinsame Druckluftglocke angeordnet werden.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Selbsttätig sich schließendes Ventil mit Hilfsventil im Hauptventil und mit Gegendruckkammer über beiden, gekennzeichnet durch folgende Einrichtung: bei geschlossenem Ventil stellen Kanäle (11) im Hauptventil (5, 6, 7) und (19, 17) im Hilfsventil (12) eine Verbindung zwischen dem Zufluß (2) des Ventils und der Gegendruckkammer (6^a) her; diese Verbindung wird durch von außen bewirkte Verschiebung des Hilfsventils (12) unterbrochen und dafür über Kanäle (9) im Hauptventil und (17, 18) im Hilfsventil eine Verbindung zwischen der. Gegendruckkammer (6^a) und dem Abfluß (3) des Ventils hergestellt, über welche Verbindung die durchfließende Flüssigkeit das Hauptventil selbsttätig anhebt; am Schlüsse der Bewegung des . Hauptventils wird das Hilfsventil selbsttätig umgestellt und dadurch die Verbindung zwischen der Gegendruckkammer (6^a) und dem Abfluß (3) unterbrochen und die Verbindung zwischen der Gegendruckkammer und dem Zufluß (2) wiederhergestellt; der in der Gegendruckkammer steigende Druck schließt das Hauptventil allmählich wieder.
2. 2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsventil (12) mit einem Ansatz (14) versehen ist, auf den der Druck der zufließenden Flüssigkeit derart wirkt, daß die Verbindung zwischen der Gegendruckkammer (6^a) und dem Abfluß (3) während der durch den Leitungsdruck verursachten Bewegung des Hauptventils und des Hilfsventils unterbrochen gehalten wird, bis das Hilfsventil gegen einen Anschlag (22) stößt.
3. 3. Ventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsventil (12) bei seinem Auftreffen gegen den Anschlag (22) derart im Hauptventil umgestellt wird, daß die Verbindung zwischen dem Zufluß (2) und der Gegendruckkammer (6^a) wiederhergestellt, die Verbindung zwischen der Gegendruckkammer und dem Abfluß (3) dagegen unterbrochen wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.