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Die Erfindung betrifft ein Abgabeventil für unterschiedliche Abgabegeschwindigkeiten
mit einer das Verschlußstück gegen den Druck einer Feder öffnenden Druckstange und
mit einem Betätigungshebel, insbesondere für Brennstoffleitungen.
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Zur Steuerung der Zufuhr von Flüssigkeiten, insbesondere Brennstoffen,
ist es bereits bekannt, ein Abgabeventil vorzusehen, bei dem die das Verschlußstück
gegen den Druck einer Feder öffnende Druckstange mit einem im Querschnitt T-förmigen
Magnetanker in Verbindung steht. Dieser Magnetanker ist koaxial durch eine Magnetspule
geführt, die in der Ruhelage unter Federdruck an dem oberen plattenförmigen Teil
des Magnetankers anliegt. An dieser Magnetspule greift ein Betätigungshebel an,
der die Magnetspule bei Betätigung gegen den Federdruck verschiebt. Ist die Magnetspule
vor Beginn dieser Verschiebung erregt worden, so hält sie den oberen plattenförmigen
Teil des Magnetankers fest und nimmt ihn bei der Verschiebung mit, so daß die Druckstange
verschoben und das Verschlußstück und damit das Ventil geöffnet wird.
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Dieses bekannte Abgabeventil benötigt zwar einen geringeren Erregerstrom
für die Magnetspule als solche bekannten Abgabeventile. die ohne entsprechende Betätigungshebel
nur von den entsprechenden Magnetfeldern betätigt werden., jedoch ist der benötigte
Strom noch immer verhältnismäßig groß. Dieses Abgabeventil arbeitet zwangläufig
mit einem Grenzwertgeber zusammen, der bei Erreichen eines gewissen Fällstandes
die Stromzufuhr zur Magnetspule unterbricht und damit das Ventil schlagartig schließt.
Nicht möglich ist bei diesem bekannten Ventil die Abfüllung mit verhältnismäßig
geringer Abgabegeschwindigkeit in Einzelbehälter.
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Es ist auch bereits ein Absperr- oder Steuerventil bekannt, das mit
einer Hilfsventilanordnuna arbeitet, die durch einen kurzzeitigen Impuls ausgelöst
wird. Mit diesem Ventil kann jedoch nur von einem Förderzustand auf einen anderen
umgeschaltet werden, d. h. es kann lediglich zwischen Förderung mit bestimmter Abgabegeschwindigkeit
und Sperrung der Förderung gewählt werden. Insbesondere arbeitet dieses Ventil mit
Magnetspulen ohne zusätzlichen Betätigungshebel, so daß für die Betätigung des Ventils
erhebliche Stromstärken erforderlich sind, die im allgemeinen die in die Brennstoffleitungen
zulässige Größe überschreiten oder aber nur geringe Schließdrücke erlauben.
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Bei einem anderen bekannten Flüssigkeitsventil, das mit Hilfe von
Steuerdrücken in zwei Öffnungsstellungen gebracht werden kann, ist ein erheblicher
mechanischer Aufwand für die Zuführung und Auswertung der Steuerdrücke erforderlich.
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Es ist auch bekannt, den für die Betätigung eines druckmittelbetätigten
Ventils erforderlichen Druck durch einen von Hand zu verschiebenden Kolben zu erzeugen.
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Alle diese bekannten Ventile haben den Nachteil, daß sie entweder
gar nicht für den Gebrauch in Brennstoffleitungen geeignet sind oder aber, daß sie
entweder nur für höhere Abgabegeschwindigkeiten, bei denen die Verwendung eines
Grenzwertgebers vorgeschrieben ist oder aber bei ganz geringen Abgabegeschwindigkeiten
arbeiten.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Abgabeventil zu schaffen,
das einerseits mit äußerst geringen Abgabegeschwindigkeiten, andererseits aber ebenso
mit erheblich höheren Abgabegeschwindigkeiten arbeitet, wobei die Steuerung durch
einen Grenzwertgeber möglich ist.
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Diese Aufgabe wird mit einem Abgabeventil der eingangs erwähnten Art
dadurch gelöst, daß die Druckstange von dem Betätigungshebel mechanisch um einen
geringen Betrag in eine Teilöffnungsstellung bewegbar ist und hydraulisch durch
ein- oder mehrmaliges Verschieben eines Druckkolbens in einer mit der Druckstange
verbundenen Druckkammer mittels des gleichen Betätigungshebels in eine größere und
bis in eine vollständige Öffnungsstellung bewegbar ist, wobei die Druckkammer über
ein Magnetventil mit einer Ventileinlaßkammer so verbindbar ist, daß sie wahlweise
unter Druck steht oder drucklos ist.
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Das erfindungsgemäße Abgabeventil arbeitet also mechanisch-hydraulisch,
wobei die hydraulische Betätigung elektromagnetisch ausgelöst wird. Die mechanische
Betätigung ermöglicht bei drucklosem Zustand des hydraulischen Steuerungssystems
-also bei stromlosem :Magnetventil - die Abgabe geringer Flüsigkeitsmengen, durch
die nur gering angehobene Druckstange. Bei Betätigung des Magnetventils, z. B. durch
das Ausgangssignal eines Grenzwertgebers. wird das hydraulische System abgeschlossen,
so daß sich b,-i Betätigung des Betätigungshebels in der Druckleitung ein Druck
ausbildet, der größer als der in der Druckleitung bereits herrschende Förderdruck
des Flüssigkeitsvorrates ist und der eine sehr viel größere oder vollständige Öffnung
des Ventils bewirkt. Beim Abfallen des Magnetventils, z. B. bei Unterbrechung des
Stromes zum Magnetventil infolge Betriebsstörung oder infolge eines entsprechenden
Ausgangssignals des Grenzwertgebers wird sofort ein druckloser Zustand hergestellt,
so daß das Ventil schließt. Dieser Schließvorgang wird durch das abschließende StrömunCsmittel
reguliert, so daß ein sehr viel »weicherer« Schließvorgang als bisher erreicht wird
und keine schädlichen Stöße auf die Schläuche und auf die Meßeinrichtunaen ausgeübt
werden.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Im folgenden soll das erfindungsgemäße Abgabeventil an Hand der Zeichnung
näher erläutert-weren und in ihrer Funktionsweise beschrieben werden, wobei das
Verschlußstück teilweise in der voll geöffneten Stellung (rechter Schnitt) und teilweise
in der geschlossenen Stellung (linker Schnitt) gezeigt ist.
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Das Abgabeventil besteht aus dem in der Ventileinlaßkammer 46 befindl;chen
Verschlußstück 42, das durch die an der Eintrittsöffnung 50 am Schlauchansatz 37
eintretende Flüssigkeit auf seinen Sitz 39 gedrückt wird. An dem Verschlußstück
42 ist eine in einer Führungsbuchse 5 geführte und mit einem Dichtungsring 36 abgedichtete
Druckstange 6 befestigt, deren oberes, durch eine Manschette 21 abgedichtetes
Ende in eine Druckleitung 34 eines hydraulischen Systems 2 mündet. Bei Druckleitung
Verschlußstück 42 strömt die Flüssigheit bei 50 in die Leitung, an
dem Verschlußstück 42 vorbei und tritt an der Austrittsöffnung 38 aus.
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Zur Öffnung des Verschlußstückes 42 muß die Kolbenfläche 20 der Druckstange
6 gegen den Druck einer Feder 44 für das Verschlußstück betätigt werden.
Dieses erfolgt mittels des Betätigungshebels 15, der um einen Stift 13 in
einer Lagergabel 14
schwenkbar gelagert ist und dessen oberes
Ende einmal an der Stirnfläche 8 eines hydraulischen Druckkolbens 9 anliegt und
zum anderen entweder direkt oder (hier nicht gezeigt) über eine Rolle oder Scheibe
eine Nockenfläche eines Hebels 1 oder diesen direkt betätigt. Dieser Hebel l ist
mittels eines Zapfens 12 an der Außenseite des hydraulischen Systems 2 befestigt.
Das andere Hebelende drückt über einen Stöße110 gegen das obere Ende der Druckstange
6. Dieser Stößel 10 ist durch einen Dichtungsring 19 abgedichtet und ist begrenzt
bewegbar, was durch Sperringe 18 bewirkt wird. Das mit dem oberen Ende oder
der Kolbenfläche 20 der Druckstange 6 in Eingriff gelangende Ende des Stößels
10 ragt in die Druckleitung 34 hinein.
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Der Druckkolben 9 ist gegen die Wirkung einer Feder durch das obere
Ende des Betätigungshebels 15 bewegbar, um einen Flüssigkeitsdruck in der
Druckkammer 22 zu erzeugen, der sich dann über die Druckleitung 34 fortpflanzt und
das kolbenartig ausgebildete obere Ende der Druckstange 6 in die vollgeöffnete Stellung
bewegt. Die Druckkammer 22 ist über eine Nebenleitung 26 mit der Ventileinlaßkammer
46 verbunden. Diese Nebenleitung ist über ein Rückschlagventil 3 mit der Druckkammer
22 verbunden, das dafür sorgt, daß der in der Hauptbrennstoffversorgung herrschende
Druck auch in dem hydraulischen System 2 herrscht, jedoch bei Erhöhung des Druckes
durch Betätigung des Druckkolbens 9 nicht über die Nebenleitung 26 weitergeführt
wird.
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Ferner führt von der Druckleitung 34 eine Leitung über ein impulsgesteuertes
Magnetventil 24, welches an der Ausgangsseite entweder mit der Nebenleitung 26 in
dem durch eine Ringschraube 25 gebildeten Raum verbunden ist und so auch über ein
Verbindungsstück 7 mit der Ventileinlaßkammer 46, also mit der Hauptbrennstoffversorgung
50 verbunden ist, oder welches direkt mit letzterer in Verbindung steht.
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Durch dieses impulsgesteuerte Magnetventil 24 können zwei Zustände
im hydraulischen System erreicht werden. Bei geöffnetem Magnetventil herrscht ein
druckloser Zustand, d. h., die Druckleitung 34 steht über die Steuerleitung 23 mit
der Hauptbrennstoffversorgung in Verbindung, und es herrscht der Druck, der auf
das Verschlußstück 42 des Abgabeventils drückt, in der Regel also der Förderdruck.
Dieser drucklose Zustand ergibt sich dadurch, daß die Steuerleitung 23, die Druckkammer
22 und die Nebenleitung 26 frei mit der Ventileinlaßkammer 46 verbunden sind. Auch
bei Betätigung des Druckkolbens 9 findet weder in der Druckkammer 22 noch in der
Druckleitung 34 eine Druckerhöhung statt, da selbst bei eventuell geschlossenem
Rückschlagventil 3 ein Druckausgleich über die Steuerleitung 23 und das geöffnete
impulsgesteuerte Magnetventil 24 erfolgt. Mit anderen Worten kann also bei Betätigung
des Bedienungshebels 15 in diesem Zustand in der Druckkammer 22 kein überdruck ausgebildet
werden, der die Druckstange 6 des Ventils in önungsstellung bewegt. Die Öffnung
des Verschlußstückes 42 erfolgt nur um einen begrenzten Betrag mittels des Hebels
1 durch den Stößel 10, so daß nur die erlaubte Mindestmenge, z. B. für Tankbefüllung,
abgegeben wird. Der zweite Zustand des hydraulischen Systems 2 bei geschlossenem
Magnetventil 24 bewirkt bei Betätigung des Druckkolbens 9 eine Druckerhöhung in
der Druckkammer 22 und damit eine Druckerhöhung in der Druckleitung 34. Der erhöhte
Druck kann auf Grund des Rückschlagventils 3 nicht über die Nebenleitung 26 weitergegeben
werden und pflanzt sich bei geschlossenem Magnetventil in die Druckleitung 34 fort,
wodurch das Verschlußstück 42 aus seinem Sitz 39 gehoben und eine volle Förderleistung
ermöglicht wird.
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Bei Unterbrechung des Impulses und Öffnung des Magnetventils 24 erfolgt
sofort ein Druckabfall über die geöffnete Steuerleitung 23, der noch durch die Saugwirkung
des vorbeiströmenden Strömungsmittels an der Öffnung in der Ventileinlaßkammer 46
erhöht wird. Das Verschlußstück 42 wird gegen den Druck seiner Feder 44 wieder in
den Sitz 39 gepreßt.
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Das Rückschlagventil3 kann als Saugventil ausgebildet sein, wobei
zwischen der Druckkammer 22 und der Druckleitung 34 noch ein Druckventil 16, bestehend
aus einer Scheibe 29, einem Federlager 4, einer Feder 27 und einer Platte 28, vorgesehen
sein kann.
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Zum Einschalten des Magnetventils 24 oder als Sicherheitshalter dient
eine Drucktaste 40, die mit einer Steckdose 41 verbunden ist.