DE19716980A1 - Automatisches Sperrventil - Google Patents
Automatisches SperrventilInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/12—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
- F16K31/18—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid actuated by a float
- F16K31/20—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid actuated by a float actuating a lift valve
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
- F16K31/08—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid using a permanent magnet
- F16K31/086—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid using a permanent magnet the magnet being movable and actuating a second magnet connected to the closing element
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Absperrventile werden zum Begrenzen des Durchflusses in Rohrleitungen eingesetzt. Man
unterscheidet Absperrventile allgemein nach ihrer Bauart und nach ihrer Betätigungsart.
Nach dem Stand der Technik sind verschiedene Ausführungen von Ventilen bekannt: Die
einfachsten und seit langem in Rohrleitungen eingesetzten Absperrventile sind sog.
Schieberventile. Hierbei wird über ein Handrad ein Schieber quer zur Strömungsrichtung
bewegt. Heutzutage verwendet man häufig die zuverlässigeren Kugelventile, bei denen
eine in Längsrichtung durchbohrte Kugel durch Drehen um 90 Grad den Querschnitt
versperrt. Rückschlagventile werden mit Kugeln oder Ventiltellern ausgeführt, welche
durch eine Feder auf ihren Dichtsitz angelegt werden. Alle Ventile können manuell,
pneumatisch oder elektrisch über Motoren bzw. Elektromagnete angesteuert werden. Sie
benötigen damit im allgemeinen eine externe Energieversorgung.
Aus Sicherheitsgründen kann es notwendig sein, den Wasser- oder Flüssigkeitsstand in
einem Behälter auf einem bestimmten Niveau zu begrenzen. Dazu sind Füllstandssensoren
notwendig, die über eine Regelung ein Signal zum Schließen des Ventils liefern. Der
erhebliche Nachteil des bisherigen Standes der Technik ist, daß im Falle eines
Stromausfalls der Durchfluß beim Erreichen eines vorgegebenen Grenz-Füllstandes nicht
mehr begrenzt werden kann. Wenn gleichzeitig der Behälter klein und der anliegende
Leitungsdruck hoch ist, kann das Problem nicht mehr durch den Einbau eines rein
mechanischen Schwimmerventils mit Auftriebskörper und langem Hebelarm gelöst
werden. Die Praxis hat außerdem gezeigt, daß die in Schwimmerventilen vorzugsweise
verwendeten Flachdichtungen verschmutzungsempfindlich sind.
Der in den Schutzansprüchen 1-10 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
kompakt bauendes Sperrventil zu entwickeln, das auf rein mechanischem Weg ohne
zusätzliche Energie eine unter höherem Druck stehende Leitung in Abhängigkeit des
Füllstandes in einem Behälter sicher absperrt, um damit auch bei Stromausfall ein
Absperren der Leitung sicherzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den Schutzansprüchen 1-10
angegebenen Merkmale gelöst.
Das Grundprinzip besteht darin, daß das Ventil zwei Rückflußverhinderer enthält, welche
gegeneinander gerichtet sind, so daß im geschalteten Zustand beide Strömungsrichtungen
gesperrt sind. Für die Durchströmung des Ventils in einer Richtung wird die Funktion des
einen Rückschlagventils in Abhängigkeit eines Füllstandes in einem Behälter aufgehoben.
Beim Erreichen eines Grenz-Füllstandes wird die Rückschlag-Funktion zugelassen und so
das Ventil in Betrieb gesetzt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert:
Fig. 1 Sperrventil, Ausführung A;
Fig. 2 Sperrventil, Ausführung B.
In Fig. 1 ist eine Ausführung eines solchen Sperrventils gezeigt. Dieses besteht aus einem
in der Wasserströmung schwebenden Verschlußstück 1 mit im Bereich der Dichtung des
Abflusses 2 kugelförmiger Oberfläche, das einen Ringmagneten 3 enthält und durch
Abstoßung zwischen zwei Magneten 4 gehalten wird, die in einem Schwimmer 5 mit
kreisringförmigem Querschnitt befestigt sind. Das Sperrventil wird mit den Anschlüssen
6 in die zuführende Leitung eingebaut, die Anschlüsse 7 werden zur Messung des
Füllstandes mit dem Behälter verbunden. Steigt im Behälter der Wasserspiegel an, dann
treibt der Schwimmer 5 auf und hebt das Verschlußstück 1 durch die magnetische
axiale Kupplung mit an. Beim Erreichen eines Grenz-Füllstandes verschließt dieses den
Abfluß 2, und wird durch die Druckdifferenz der Leitung in den Sitz gepreßt. Ein
Rückfließen der Strömung wird durch das Kugel-Rückschlagventil 8 verhindert.
Eine weitere Ausführungsart eines Sperrventils ist in Fig. 2 dargestellt. Dieses Ventil
besteht von der Funktion her aus zwei Kugel-Rückschlagventilen 9, welche
gegeneinander geschaltet sind, so daß im Grundzustand beide Strömungsrichtungen
gesperrt bleiben. Die obere Kugel 10 besteht aus einem Material mit einer geringeren
Dichte als Wasser, die untere Kugel 11 aus Stahl, so daß ohne Durchströmung beide
Kugeln an ihrem Dichtsitz anliegen. Im Betrieb wird die Funktion des oberen Kugel-Rück
schlagventils aufgehoben, indem durch einen Stift 12 ein Anliegen am Dichtsitz
verhindert wird, so daß das Sperrventil in einer Richtung durchströmt werden kann. Beim
maximal zulässigen Füllstand treibt der Schwimmer 13 auf und entlastet über ein
Getriebe 14 eine Feder 15, wobei sich der Stift 12 anhebt, so daß die Funktion des
Kugel-Rückschlagventils in Betrieb gesetzt wird. Da jetzt beide Rückschlagventile
aktiviert sind, ist in keiner Richtung eine Durchströmung mehr möglich. Mit den
Anschlüssen 16 wird für die Messung des Füllstandes die Verbindung zum Behälter
hergestellt.
Die sich durch diese Ausführung eines Ventils ergebenden Vorteile sind im folgenden
zusammengefaßt: Die rein mechanischen automatischen Sperrventile arbeiten ohne
zusätzliche Energie und können damit anstelle von z. B. Magnetventilen bei hohen
Sicherheitsanforderungen eingesetzt werden. Durch die druckfeste Ausführung
ermöglichen sie das füllstandsabhängige Sperren einer Leitung auch bei unter höherem
Druck stehenden, relativ kleinen Druckbehältern, in denen herkömmliche
Schwimmerventile nicht eingebaut werden können.
Claims (10)
1. Automatisches Sperrventil zum Absperren einer Rohrleitung in Abhängigkeit des
Füllstandes in einem Behälter,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Ventil zwei Rückflußverhinderer enthält, welche von ihrer Durchflußrichtung her
gegeneinander gerichtet sind, wobei im normalen Betrieb die Funktion des einen
Rückflußverhinderers aufgehoben wird, so daß eine Durchströmung möglich ist, während
beim Erreichen eines maximalen Füllstandes beide Rückflußverhinderer funktionsfähig sind,
so daß in keiner Richtung ein Durchströmen möglich ist.
2. Ventil nach Schutzanspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rückflußverhinderer als Kugel-Rückschlagventile (9) ausgeführt und in
Strömungsrichtung hintereinander angeordnet sind, wobei die eine Kugel eine geringere
Dichte als das strömende Medium (10) und die andere Kugel eine höhere Dichte (11)
aufweist.
3. Ventil nach Schutzanspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rückschlagfunktion einer Kugel (10) im Betriebszustand dadurch aufgehoben wird,
daß durch einen beweglichen Stift (12) verhindert wird, daß die Kugel an ihrem Dichtsitz
anliegen kann.
4. Ventil nach Schutzanspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Füllstandsabhängige Schallfunktion durch einen Schwimmer (13) ausgelöst wird, der
über ein Getriebe (14) und eine Feder (15) einen Stift (12) bewegt und so das
Kugel-Rückschlagventil (10) in Betrieb setzt.
5. Ventil nach Schutzanspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schwimmer (13) massiv ist und aus einem Material mit einer geringeren Dichte als
das strömende Medium besteht.
6. Ventil nach Schutzanspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Verschlußstück (1) in einem Rohr durch eine magnetische Längskupplung (3, 4)
schwebend aufgehängt ist, so daß in Abhängigkeit eines Füllstandes ein um das Rohr
angebrachter Schwimmer (5) über die magnetische Längskupplung das Verschlußstück
mitführt und bei einem maximalen Wasserstand das Verschlußstück gegen einen Dichtsitz (2)
drückt.
7. Ventil nach Schutzanspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verschlußstück einen Ringmagneten (3) zur Führung und Zentrierung enthält, zum
Durchfluß des strömenden Mediums in der Mitte durchbohrt ist und an seiner oberen Seite
einen Verschlußkörper (1) mit mindestens im Bereich der Dichtfläche kugelförmiger Kontur
trägt, der beim Aufschwimmen gegen einen Dichtsitz (2) gedrückt wird.
8. Ventil nach Schutzanspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schwimmer (5) einen kreisringförmigen Querschnitt aufweist und an seiner Innenseite
in bestimmtem Abstand Ringmagnete (4) für die axiale Längskupplung trägt, die so gepolt
sind, daß das Verschlußstück durch magnetische Abstoßung zwischen den Ringmagneten
gehalten wird.
9. Ventil nach Schutzanspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß zum Lösen des Verschlußstückes im gesperrten Zustand die Abflußseite durch ein Ventil
gesperrt und der Druck im Raum zwischen Ventil und Verschlußstück durch einen als Kolben
ausgeführten hydraulischen Taster so erhöht wird, daß sich das Verschlußstück vom Sitz löst.
10. Ventil nach Schutzanspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Ventil auf seiner Einlaßseite mit einem Kugel-Rückschlagventil (8) ausgestattet ist,
um den Rückfluß des Mediums zu verhindern.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997116980 DE19716980A1 (de) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | Automatisches Sperrventil |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997116980 DE19716980A1 (de) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | Automatisches Sperrventil |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19716980A1 true DE19716980A1 (de) | 1998-10-29 |
Family
ID=7827391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997116980 Ceased DE19716980A1 (de) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | Automatisches Sperrventil |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19716980A1 (de) |
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1997
- 1997-04-23 DE DE1997116980 patent/DE19716980A1/de not_active Ceased
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8122 | Nonbinding interest in granting licences declared | ||
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8181 | Inventor (new situation) |
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