DE2450094B2 - Absperrvorrichtung zur Steuerung eines Flüssigkeitsstromes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Absperrvorrichtung zur Steuerung eines Flüssigkeitssircrncs, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschrieben ist.

Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art, wie sie beispielsweise Gegenstand des FR-ZP 72 694 sind, kann das Hauptventil nur durch die Tätigkeit eines Hilfsventil in geöffneter Stellung gehalten werden, welches selbst wiederum ständig in geöffneter Stellung gehalten wird, beispielsweise mittels eines Elektromagneten, der ständig erregt wird. Der wesentliche Nachteil einer derartigen Ausführung besteht darin, daß der Elektromagnet ständig erregt sein muß und jede Unterbrechung des elektrischen Stromes den Flüssigkeitsstrom durch die Vorrichtung unterbricht.

Zweck der Erfindung ist es, eine Absperrvorrichtung der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß zum öffnen und Offenhalten des Hauptventils das Hilfsventil nicht ständig durch äußere Krafteinwirkung in der Offenstellung gehalten werden muß.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung der vorstehend erwähnten Art erfindungsgemäß durch Merkmale gekennzeichnet, wie sie im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 aufgeführt sind.

Die Einrichtung zur vorübergehenden öffnung des Hilfsventil kann beispielsweise aus einem Elektromagneten, einer hydraulischen Steuerung oder auch aus einem von Hand zu betätigenden Handzug bestehen.

Eine zufällige Unterbrechung des elektrischen Stromes kann durch diese Ausbildung den Flüssigkeitsstrom durch die Vorrichtung nicht unterbrechen, welche so lange offen bleibt, wie die Flüssigkeit hindurchströmt
■> Ein weiterer Vorteil einer solchen Vorrichtung besteht darin, daß eine Absperrung des Flüssigkeitsstroms oberhalb oder unterhalb der Vorrichtung deren Schließung bewirkt. Wenn sich dann später die Strömung wieder einstellt, bleibt die Vorrichtung

ι« geschlossen. Es ist daher eine neue Maßnahme zur

vorübergehenden öffnung des Hilfsventils notwendig, um den Durchfluß des Flüssigkeitsstromes durch das

Hauptvenilil der Vorrichtung wieder zu erzielen. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäß ausgebilde-

> > ten Vorrichtung besteht bei einer anderen Ausführung darin, daß durch eine vorübergehende Einwirkung auf die Vorrichtung selbst die bewußte Schließung des Hauptventils der Vorrichtung erhalten werden kann. Bei dieser Ausführungsform besteht die Einrichtung

-'ι· zum bewußten Schließen der Vorrichtung aus einer vierten Düse, welche die Kammer mit der Eintrittsöffnung verbindet Der Querschnitt dieser vierten Düse ist dabei größer als derjenige der dritten Düse. Die öffnung dieser vierten Düse wird ihrerseits durch die

-'"> vorübergehende öffnung des dritten Hilfsventils gesteuert Diese vorübergehende öffnung eines dritten Hilfsventil^ kann mittels einer geeigneten Einrichtung gesteuert werden, und zwar ebenfalls wieder mittels eines Elektromagneten, einer Hydrauliksteuerung oder

ι« eines von !Hand zu betätigenden Handzuges.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Absperrvorrichtung kanm überall da Verwendung finden, wo der Austritt einer Flüssigkeit gesteuert werden soll, insbesondere in Einrichtungen für automatische oder

i> nicht automatische Berieselungsanlagen.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsmöglichkdt der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, wobei eine Seitenansicht im Schnitt einer elektrisch mittels eines Elektromagneten gesteuerten

«'· Ausführung gezeigt ist.

Danach besteht die Vorrichtung aus einem Gehäuse 1, in weichern eine Eintrittsöffnung 2 und eine Austrittsöffnung 3 angeordnet sind.
Eine Membran 4 wird zwischen dem Gehäuse 1 und

■r> einem Aufsatz 5 mittels nicht dargestellter Schrauben gehalten. Diese Membran 4 trägt den beweglichen Teil 7 des Hauptventils. Dieser bewegliche Teil besteht aus einem Stößel 8, welcher mittels zweier Scheiben 9 und 10 auf der Membran 4 vernietet ist

in Die Eintrittsöffnung 2 steht in Verbindung mit einer Ausnehmung 6 in dem Geäuse 1 gegenüber der Unterseite Ab der Membran 4. Die Austrittsöffnung 3 ist mit einem Ventilsitz 11 verbunden, welcher auf derselben Membranseite 4b gegenüber dem bewegli-

Vi chen Teil 7 des Hauptventils angeordnet ist. Dieser bewegliche Teil kann sich auf diesen Sitz 11 aufsetzen und damit den Flüssigkeitsdurchgang unterbrechen.

Eine Kammer 12 ist in dem Aufsatz 5 vorgesehen, und zwar gegenüber der Oberseite 4a der Membran 4. Diese

ho Kammer 112 steht über eine erste Düse 13, eine weitere Kammer 14 und über Leitungen 15 und 16 in ständiger Verbindung mit der Eintrittsöffnung 2. Diese Kammer 12 kann gleichfalls mit der Austrittsöffnung 3 der Vorrichtung, und zwar über eine Leitung 17, eine

h"> weitere Kammer 18, eine zweite Düse 19 und über Leitungen 20 und 21 in Verbindung treten. Die öffnung dieser zweiten Düse 19 wird durch die öffnung eines Hilfsventil 22 gesteuert. Der Querschnitt dieser

zweiten Düse 19 ist größer als derjenige der ersten Düse 13.

In der Achse des Stößels 8 ist eine diine Düse 25 vorgesehen, die in einem Element 26 angeordnet ist, das mit dem Aufsatz 5 verschraubt ist. Dieses Element 26 ist ■ mittels einer Dichtung 27 abgedichtet und enthält einen zylindrischen Raum 28, innerhalb welchem ein weiterer Stößel 29 eines weiteren Hilfsventils 30 von dem Stößel B des beweglichen Teils des Kauptventils verschiebbar gelagert ist Dieser Stößel 29 des zweiten Hilfsventils 30 ι it wird von einer Feder ständig gegen den Sitz 31 dieses Ventils 30 gedrückt Der Stößel 8 des Hauptventils geht durch die dritte Düse 25 und seine Länge ist so gewählt, daß, sobald der bewegliche Teil 7 des Hauptventils auf seinem Sitz aufliegt und das zweite Hilfsventil 30 auf η seinem Sitz 31 aufliegt, nur ein geringes Spiel zwischen dsm Stößel 8 und dem zweiten Hilfsventil 30 bleibt Ferner ist der Querschnitt dieser dritten Püse 25 unter Berücksichtigung des Stößels 8, welcher hindurchgeht, größer als derjenige der ersten Düse 13. Sobald das jd zweite Hilfsventil 30 offen ist, steht die Kammer 12 mit der Austrittsöffnung 3 über diese dritte Düse 25, einer Leitung 32 und die beiden Leitungen 20 und 21 in Verbindung.

Die Kammer 12 kann ferner mit der Eintrittsöffnung 2 2 "> der Vorrichtung über eine vierte Düse 33, die Kammer 14 und die beiden Leitungen 15 und 16 in Verbindung gebracht werden. Die öffnung dieser vierten Düse 33 wird durch die öffnung eines dritten Hilfsventils 34 gesteuert Der Querschnitt dieser vierten Düse 33 ist m größer als derjenige der dritten Düse 25.

Die beiden Kammern 14 und 18 dienen zur Aufnahme von Armaturen 35 und 36 zweier Elektromagnete 37 und 38. Diese Armaturen werden gegen den Aufsatz 5 mittels Deckeln 39 gehalten. Abdichtungen 40 sind r> zwischen den Armaturen 35 und 36 an dem Aufsatz 5 angeordnet Dass erste und das dritte Hilfsventil 22 und 34 werden jeweils von den Tauchankern 43 und 44 der Elektromagneten 37 und 38 getragen, wobei diese Tauchanker die Hilfsventil 22 und 34 unter der to Wirkung von Federn 45 auf ihren Sitz drücken, wenn die Elektromagnete nicht erregt sind.

Die Zeichnung zeigt die Vorrichtung in geschlossener Stellung. Dabei ist die Eintrittsöffnung 2 mit Flüssigkeit unter Druck gefüllt. In diesem Fall ist die Ausnehmung 6 4 > ebenfalls mit Flüssigkeit gefüllt sowie die Kammer 12 über die Leitungen 16 und 15, die Kammer 14 und die erste Düse 13. Der Flüssigkeitsdruck wirkt hierbei auf die beiden Seiten 4a und 4b der Membran 4. Da die Oberseite 4a größer ist als diejenige der Unterseite 4b, in wird der bewegliche Teil 7 des Hauptventils durch den Druck der Flüssigkeit auf seinem Sitz gehalten. Die Vorrichtung bleibt demnach in geschlossener Stellung.

Um die Vorrichtung zu öffnen, genügt die Erregung des Elektromagneten 38, dessen Tauchanker 43 sich in ί ί Richtung des Pfeiles 50 verschiebt. Dabei öffnet sich das erste Hilfsventil 22 und bringt die Kammer 12 und die Austrittsöffnung 3 über die zweite Düse 19 in Verbindung. Da diese zweite Düse 19 einen größeren Querschnitt aufweist als die erste Düse 13, läuft die no Flüssigkeit aus der Kammer 12 in die Austrittsöffnung 3 schneller ab, als sie aus der Eintrittsöffnung 2 in die Kammer 12 nachströmen kann. Dadurch wird der Druck in der Kammer 12 geringer als in der Ausnehmung 6 und das Hauptventil 7 öffnet sich, f, wodurch die Flüssigkeit unmittelbar in die Austrittsöffnung 3 abströmen kann. Gleichzeitig verschiebt sich der bewegliche Teil 7 des Hauptventils in Richtung des Pfeiles 50 zusammen mit dem Stößel 8 und das zweite Hilfsventil 30 öffnet sich. Dadurch gelangt die Kammer 12 und die Aüstrittsöffnung 3 über die dritte Düse 25 in Verbindung. Diese dritte Düse 25 hat einen wirksamen Querschnitt, welcher größer ist als derjenige der ersten Düse 13, so daß der Flüssigkeitsabfluß durch diese dritte Düse 25 den Druck in der Kammer 12 geringer als in der Ausnehmung 6 hält und die Vorrichtung geöffnet bleibt, selbst wenn das erste Hilfsventil 22 wieder geschlossen wird.

Es genügt demnach, daß der Elektromagnet 38 nur vorübergehend erregt wird, damit die Vorrichtung in ihrer geöffneten Stellung bleibt Damit die Vorrichtung offen bleibt, ist es notwendig, daß die durch die Druckdifferenz zwischen der Kammer 12 und der Ausnehmung 6 auf die Membran ausgeübte Kraft größer ist als die Druckkraft, welche von der Feder des Stößels 29 ausgeübt wird.

Die Vorrichtung bleibt so lange offen, wie der Durchsatz, welcher ihn durchströmt ausreichend ist, um den beweglichen Teil 7 des Hauptventils offen zu halten. Wenn dieser Durchsatz stark absinkt beispielsweise durch eine Einwirkung auf den Flüssigkeitsstrom oberhalb oder unterhalb der Vorrichtung, gleichen sich die Drücke in der Vorrichtung aus, wodurch die Membran 4 ihre dargestellte Stellung einnimmt und das zweite Hilfsventil 30 sich unter der Wirkung der Feder des Stößels 29 schließt Die Schließung des zweiten Hilfsventils 30 unterbricht den Abfluß von Flüssigkeit aus der Kammer 12 in die Austrittsöffnung 3, so daß der Druck in der Kammer 12 steigt Durch diesen Druckanstieg in der Kammer 12 wird der bewegliche Hauptventilteil 7, welcher von der Membran 4 getragen wird, kräftig gegen den Ventilsitz U gedrückt, so daß der Durchfluß von Flüssigkeit in Strömungsrichtung unterhalb der Vorrichtung vollständig unterbrochen wird. Dieselbe Wirkung tritt ein, wenn der Flüssigkeitsdurchsatz oberhalb oder unterhalb der Vorrichtung vollständig unterbrochen wird.

Wenn die Einwirkung, welche die Unterbrechung des Flüssigkeitsdurchsatzes veranlaßt hat, aufhört, bleibt die Vorrichtung geschlossen. Da die zweite Düse 19 und die dritte Düse 25 geschlossen sind, bleibt der Druck auf die Oberseite 4a der Membran 4 immer größer als derjenige auf die Unterseite 4b derselben Membran 4.

Um die Vorrichtung absichtlich zu schließen, selbst wenn der Durchsatz in diesem Augenblick einen maximalen Wert erreicht, genügt eine vorübergehende Erregung des anderen Elektromagneten 37, dessen Tauchanker 44 sich dann ebenfalls in Richtung des Pfeiles 50 verschiebt Dadurch öffnet s'ch das dritte Hilfsventil 34 und bringt die Kammer 12 über die vierte Düse 33 in Verbindung mit der Eintrittsöffnung 2. Diese vierte Düse 33 hat einen größeren Querschnitt als die dritte Düse 25, deren Ventil 30 zu diesem Zeitpunkt offen ist. Die Flüssigkeit kann daher von der Eintrittsöffnung 2 in die Kammer 12 in einer Menge einströmen, welche größer ist als die aus der Kammer 12 in die Austrittsöffnung 3 über die dritte Düse 25 abströmende Flüssigkeit Dadurch steigt der Druck in der Kammer 12 an und drückt die Membran 4 mit dem bew eglichen Hauptventilteil 7 auf den Sitz 11, so daß auf diese Weise der Flüssigkeitsstrom durch die Vorrichtung unterbrochen ist. Gleichzeitig verschließt das zweite Hilfsventil 30 die dritte Düse 25 und die verschiedenen Bestandteile befinden sich in einer Lage, wie sie die Figur zeigt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Absperrvorrichtung zur Steuerung eines Flüssigkeitsstromes mit einer Membran, welche den beweglichen Teil eines Hauptventils trägt, sowie mit einer Eintrittsöffnung, die mit einer Seite der Membran in Verbindung steht, und mit einer Austrittsöffnung, die mit dem Sitz des Hauptventils auf derselben Seite der Membran verbunden ist, ferner mit einer Kammer auf der anderen Membranseite, welche ständig mit der Eintrittsöffnung über eine erste Düse in Verbindung steht und welche mit der Austrittsöffnung über eine zweite Düse in Verbindung gebracht werden kann, deren Querschnitt größer als derjenige der ersten Düse ist und deren Öffnung durch die öffnung eines Hilfsventil gesteuert wird, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur vorübergehenden öffnung des Hilfsventil (22) während der öffnung des Hauptventils (7) und durch einen federbeaufschlagten Stößel (29) welcher bei geschlossenem Hauptventil ein weiteres Hilfsventil (30,31) geschlossen hält, das kinematisch mit dem Hauptventil in der Weise verbunden ist, daß es sich bei sich öffnendem Hauptventil öffnet, und die öffnung einer dritten Düse (25) steuert, deren öffnung eine Verbindung der Kammer (12) mit der Austrittsöffnung (3) herstellt und deren Querschnitt größer als derjenige der ersten Düse ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Kammer (12), welche mit der Eintrittsöffnung (2) über eine vierte Düse (33) in Verbindung gebracht werden kann, deren öffnung durch die vorübergehende öffnung eines dritten Hilfsventil (34) gesteuert wird und deren Querschnitt größer als derjenige der dritten Düse (25) ist.