DE29512267U1 - Valve for liquid media - Google Patents
Valve for liquid mediaInfo
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Description
Ventil für flüssige MedienValve for liquid media
BeschreibungDescription
Die Erfindung betrifft ein Ventil für flüssige Medien, insbesondere Wasser, mit einem Ventil körper und einem damit korrespondierenden Ventilsitz mit horrizontaler Öffnung, die mit dem Ventil körper verschließbar ist.The invention relates to a valve for liquid media, in particular water, with a valve body and a corresponding valve seat with a horizontal opening that can be closed with the valve body.
Diese Ventile sind bekannt und finden zum Beispiel als Ausflußventil für Wasser häufige Anwendung. Zum Öffnen und Schließen des Ventils wird der Ventil körper mittels einer Betätigungseinrichtung von dem Ventilsitz abgehoben bzw. auf diesen aufgesetzt. Die Betätigungseinrichtung erfordert also zumindest zum Schließen des Ventils eine sehr genaue Bewegung des Ventil körpers, durch die dieser exakt auf den Ventilsitz aufgesetzt wird, da das Ventil andernfalls nicht vollständig abdichtet. Die hierfür erforderliche Mechanik unterliegt nicht nur einem Verschleiß und ist störanfällig, sondern verursacht auch einen erheblichen Teil der Herstellungskosten eines Ventils und wird deshalb als nachteilig angesehen.These valves are well known and are often used, for example, as a discharge valve for water. To open and close the valve, the valve body is lifted off the valve seat or placed on it using an actuating device. The actuating device therefore requires a very precise movement of the valve body, at least to close the valve, so that it is placed exactly on the valve seat, otherwise the valve will not seal completely. The mechanics required for this are not only subject to wear and tear and are prone to failure, but also account for a significant portion of the manufacturing costs of a valve and are therefore considered disadvantageous.
Der Erfindung lag somit die Aufgabe zugrunde, ein Ventil für flüssige Medien, insbesondere Wasser, mit einem Ventil körper und einem damit korrespondierenden Ventilsitz mit horrizontaler Öffnung, die mit dem Venti!körper verschließbar ist, zu schaffen, welches sich durch besonders einfachen Aufbau auszeichnet.The invention was therefore based on the object of creating a valve for liquid media, in particular water, with a valve body and a corresponding valve seat with a horizontal opening that can be closed with the valve body, which is characterized by a particularly simple structure.
Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Ventil dieser Art dadurch, daß der Ventil körper kugelförmig und in dem Medium schwimmfähig ist und der Auftrieb des bei geschlossenem Ventil auf dem Ventilsitz aufliegenden, halben Ventilkörper-Ringmantels, dessen Innendurchmesser dem Durchmesser des Ventilsitzes entspricht, kleiner ist, als das Gewicht des Ventil körpers.This task is solved in a valve of this type in that the valve body is spherical and floats in the medium and the buoyancy of the half valve body ring jacket resting on the valve seat when the valve is closed, the inner diameter of which corresponds to the diameter of the valve seat, is smaller than the weight of the valve body.
Diese Lösung hat den Vorteil, daß der Ventil körper auf dem Ventilsitz verharrt und das Ventil ohne jede Zusatzeinrichtung geschlossen hält, auch wenn das flüssige Medium den Ventil körper vollständig bedeckt. In diesem Fall erhöht sich mit steigender Flüssigkeitssäule über dem Ventil körper sogar der Anpreßdruck auf den Ventilsitz. Wenn das Ventil geöffnet werden soll, genügt ein kurzes Anstoßen, eine Erschütterung oder Lageveränderung des Ventils bzw. des Ventilkörpers, der sich daraufhin schlagartig von dem Ventilsitz löst, in dem Medium aufschwimmt und gleichzeitig einen Ablauf des Mediums ermöglicht.This solution has the advantage that the valve body remains on the valve seat and keeps the valve closed without any additional equipment, even if the liquid medium completely covers the valve body. In this case, the contact pressure on the valve seat increases as the liquid column above the valve body rises. If the valve is to be opened, a brief jolt, a shock or a change in position of the valve or the valve body is sufficient, which then suddenly detaches itself from the valve seat, floats in the medium and at the same time allows the medium to drain away.
Die Kugel form des Ventil körpers hat darüberhinaus den Vorteil, daß
sie in jeder Lage abdichtend auf dem Ventilsitz zu liegen kommt, ohne daß eine mechanische Hilfseinrichtung erforderlich ist. Bei
allen anders geformten Ventil körpern müßte durch eine Zwangsführung
oder ähnliches sichergestellt werden, daß sie sich in der vorgeschriebenen
Lage auf den Ventilsitz legen.
25 The spherical shape of the valve body also has the advantage that it can be placed in a sealed position on the valve seat in any position without the need for any mechanical aid. For all valve bodies with other shapes, a positive guide or similar would have to be used to ensure that they are placed in the prescribed position on the valve seat.
25
Bei einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ventils ist eine schiefe Ebene vorgesehen, auf der der Venti!körper wieder auf den Ventilsitz zurückführbar ist.In a preferred embodiment of a valve according to the invention, an inclined plane is provided on which the valve body can be returned to the valve seat.
Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß sich das Ventil automatisch wieder schließt, wenn das Medium abgeflossen ist, ohne daß dazu eine zusätzliche Betätigungseinrichtung erforderlich ist.This design has the advantage that the valve closes automatically when the medium has drained away, without the need for an additional actuating device.
Die schiefe Ebene ist vorzugsweise durch einen den Ventilsitz trichterförmig umgebenden Bereich gebildet, in dem der Ventil körper aus jeder Lage sicher in den Ventilsitz zurückgerollt wird.The inclined plane is preferably formed by a funnel-shaped area surrounding the valve seat, in which the valve body is safely rolled back into the valve seat from any position.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine erste Einrichtung zum Lösen des Ventil körpers von dem Ventilsitz vorgesehen, die je nach Anwendung des Ventils zum Beispiel durch einen mechanischen Stößel, eine elektromagnetische Einrichtung, eine Druckluftzufuhr o.a. gebildet sein kann. Sofern das Ventil als Sensor zum Beispiel für Erschütterungen oder Lageveränderungen eingesetzt werden soll, ist diese erste Einrichtung natürlich nicht erforderlich.In a further preferred embodiment, a first device is provided for releasing the valve body from the valve seat, which, depending on the application of the valve, can be formed by a mechanical tappet, an electromagnetic device, a compressed air supply or the like. If the valve is to be used as a sensor, for example for vibrations or changes in position, this first device is of course not required.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann eine zweite Einrichtung zum Aufsetzen des Ventil körpers auf den Ventilsitz vorgesehen sein. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß das Ventil wieder geschlossen werden kann, bevor das Medium vollständig abgeflossen ist.In a further preferred embodiment, a second device can be provided for placing the valve body on the valve seat. This has the advantage that the valve can be closed again before the medium has completely drained away.
Diese zweite Einrichtung kann vorzugsweise durch eine manuell von außen betätigbare Zwangsführung zum Beispiel in Form eines Hebelmechanismus o.a. gebildet sein, mit der der Ventil körper geführt wird.This second device can preferably be formed by a forced guide that can be manually operated from the outside, for example in the form of a lever mechanism or the like, with which the valve body is guided.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung. Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Ventils.Further details, features and advantages of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment of the invention with reference to the drawing. The single figure shows a schematic representation of a valve according to the invention.
Das Ventil 1 weist einen Ventil körper 2 und einen daran angepaßten
Ventilsitz 3 auf. Der Ventilkörper 2 ist kugelförmig und hat einen
Radius R. Er ruht in dieser Darstellung auf dem Ventilsitz 3, der
einen Durchmesser d aufweist. Praktische Versuche haben gezeigt, daß R und d so gewählt werden sollten, daß sich ein Ventilsitzwinkel &agr;
von 35 bis 55° ergibt. Wenn der Winkel wesentlich größer ist, besteht
die Gefahr des Ventil klemmens, bei wesentlich kleinerem Venti
!winkel können sich Abdichtungsprobleme ergeben.The valve 1 has a valve body 2 and a valve seat 3 adapted to it. The valve body 2 is spherical and has a radius R. In this illustration it rests on the valve seat 3, which has a diameter d. Practical tests have shown that R and d should be selected so that a valve seat angle α is obtained.
of 35 to 55°. If the angle is significantly larger, there is a risk of the valve jamming; if the valve angle is significantly smaller, sealing problems can arise.
Innerhalb des bevorzugten Bereiches wird der Ventilsitzwinkel in Abhängigkeit von der gewünschten Anwendung gewählt. Je kleiner dieser Winkel ist, desto größer muß das VentiIkörpereigengewicht sein, wodurch jedoch die Schwimmfähigkeit beeinträchtigt wird.Within the preferred range, the valve seat angle is selected depending on the desired application. The smaller this angle, the greater the weight of the valve body must be, but this impairs the buoyancy.
Im Gegensatz dazu wird eine relativ stabile geschlossene Stellung dann erreicht, wenn der Ventilsitzwinkel besonders groß ist. Dabei verringert sich das rechnerisch erforderliche Eigengewicht des Venti !körpers 2 und die Auftriebskraft nach seinem Lösen wird größer. pn Es ist zu beachten, daß die Auftriebskraft immer größer sein muß, als die beim Abheben des Venti !körpers 2 nach Bernioulli eintretende Sogwi rkung.In contrast, a relatively stable closed position is achieved when the valve seat angle is particularly large. The calculated weight of the valve body 2 is reduced and the buoyancy force after it is released is greater. pn It should be noted that the buoyancy force must always be greater than the suction effect that occurs when the valve body 2 is lifted off according to Bernioulli.
Nach Festlegung dieses Winkels ist durch entsprechende Auslegung des pe Gewichtes des Venti1 körpers 2 die eingangs genannte Bedingung zu erfüllen, die darin besteht, daß der Venti!körper 2 in dem zu beeinflussenden Medium schwimmfähig ist und der Auftrieb des bei geschlossenem Ventil 1 auf dem Ventilsitz aufliegenden halben Venti1-körper-Ringmantels 4, dessen Innendurchmesser i dem Durchmesser d on des Ventilsitzes entspricht, kleiner ist, als das Gewicht desAfter determining this angle, the initially mentioned condition must be fulfilled by appropriate design of the weight of the valve body 2, which consists in the valve body 2 being able to float in the medium to be influenced and the buoyancy of the half valve body ring jacket 4 resting on the valve seat when the valve 1 is closed, the inner diameter of which corresponds to the diameter d on of the valve seat, being smaller than the weight of the
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gesamten Venti!körpers 2. Dieser halbe Ventilkörper-Ringmantel 4 ist in der Figur schraffiert dargestellt. Der innerhalb bzw. unterhalb des Ventilsitzes 3 befindliche Teil des Ventil körpers 2 trägt erst dann zum Auftrieb bei, wenn sich der Ventilkörper 2 vom Ventilsitz 3 gelöst hat. Das Gewicht des Venti!körpers 2 ist so festzulegen, daß diese Bedingung erfüllt ist.entire valve body 2. This half valve body ring jacket 4 is shown hatched in the figure. The part of the valve body 2 located inside or below the valve seat 3 only contributes to the buoyancy when the valve body 2 has detached from the valve seat 3. The weight of the valve body 2 must be set so that this condition is met.
Rechnerisch muß also gelten:Mathematically, the following must apply:
IQ GVentilkörper ~ jVventilkörper-Ringmantel ' YMedium)0 IQ Gvalve body ~ jVvalve body ring jacket ' YMedium)0
wobei "G" das Gewicht des Ventikkörpers 2, "V" das Volumen des Ventilkörper-Ringmantels 4 und "&ggr;" das spezifische Gewicht des Mediums bedeuten. Die Größe "V" berechnet sich nach den allgemein bekannten Formeln der Geometrie, während die Größe "&ggr;" eine Stoffkonstante ist. "G" kann natürlich auch aus dem Volumen des Ventil körpers mal seinem spezifischem Gewicht berechnet werden.where "G" is the weight of the valve body 2, "V" is the volume of the valve body ring jacket 4 and "γ" is the specific weight of the medium. The value "V" is calculated using the generally known formulas of geometry, while the value "γ" is a material constant. "G" can of course also be calculated from the volume of the valve body times its specific weight.
Das erfindungsgemäße Ventil 1 beruht auf der überraschenden Entdekkung, daß ein kugelförmiger Venti!körper 2 ohne zusätzliche Anpressung auf dem Ventilsitz 3 liegen bleibt und das Ventil 1 zuverlässig schließt, wenn die oben genannte Bedingung erfüllt ist. Entgegen allen Erwartungen schwimmt der Venti!körper 2 in diesem Fall nicht auf. Durch entsprechende Versuche wurde sichergestellt, daß die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Ventils 1 nicht auf einem Unteres druck innerhalb oder außerhalb des Ventilsitzes 3 beruht.The valve 1 according to the invention is based on the surprising discovery that a spherical valve body 2 remains on the valve seat 3 without additional pressure and the valve 1 closes reliably if the above-mentioned condition is met. Contrary to all expectations, the valve body 2 does not float in this case. Appropriate tests have ensured that the operation of the valve 1 according to the invention is not based on a negative pressure inside or outside the valve seat 3.
Durch seine einfache Bauweise ist es besonders kostengünstig herstellbar und unterliegt nahezu keinem Verschleiß. Dies wird auch dadurch erreicht, daß als Ventil körper eine Kugel form zum Einsatz kommt, die in jeder Lage auf dem Ventilsitz eine zuverlässigeDue to its simple design, it is particularly cost-effective to manufacture and is subject to almost no wear. This is also achieved by using a spherical shape as the valve body, which ensures reliable
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Abdichtung gewährleistet. Die bei bekannten Ventilen erforderliche Zwangsführung des Ventil körpers, die nicht immer eine optimale Lage des Ventil körpers in dem Ventilsitz sicherstellt, entfällt hier. Das erfindungsgemäße Ventil ist aus diesem Grunde sehr zuverlässig und zum Beispiel als Notventil einsetzbar. Durch eine Beaufschlagung des Ventil körpers in der oben genannten Art wird das Ventil schlagartig und vollständig geöffnet, da der Ventil körper sofort in dem Medium mit der Auftriebskraft seines ganzen Körpers aufschwimmt.Sealing is ensured. The forced guidance of the valve body required in known valves, which does not always ensure an optimal position of the valve body in the valve seat, is not required here. The valve according to the invention is therefore very reliable and can be used as an emergency valve, for example. By applying pressure to the valve body in the manner described above, the valve is suddenly and completely opened, as the valve body immediately floats in the medium with the buoyancy of its entire body.
Eine weitere Anwendungsmöglichkeit ist zum Beispiel in Toilettenspülkästen gegeben. Zum Öffnen des Ventils würde eine einfache, von außen zu betätigende Einrichtung zum Anstoßen des Ventil körpers ausreichen. Nach vollständigem Ablauf des Wassers würde sich das Ventil wieder selbsttätig schließen, wenn sich der Ventilsitz an einer etwas eingesenkten Stelle des Bodens befindet, so daß der Ventil körper in den Ventilsitz hineinrolit. Gleichzeitig könnte Wasser für eine neue Füllung gesteuert nachfließen. In diesem Fall kann auch ein zweites Ventil an einem höheren Niveau vorgesehen sein, um durch Öffnen nur dieses Ventils im Bedarfsfall einen Wasserspareffekt zu erzielen.Another possible application is in toilet cisterns, for example. To open the valve, a simple device operated from the outside to push the valve body would be sufficient. After the water has completely drained away, the valve would close automatically again if the valve seat is located at a slightly lowered point on the floor so that the valve body rolls into the valve seat. At the same time, water could flow in in a controlled manner for a new filling. In this case, a second valve can also be provided at a higher level in order to achieve a water-saving effect by opening only this valve when necessary.
Claims (8)
gekennzeichnet durch eine erste Einrichtung zum Lösen des Ventil körpers (2) von dem Ventilsitz (3).4. Valve according to at least one of the preceding claims,
characterized by a first device for releasing the valve body (2) from the valve seat (3).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29512267U DE29512267U1 (en) | 1995-07-29 | 1995-07-29 | Valve for liquid media |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE29512267U DE29512267U1 (en) | 1995-07-29 | 1995-07-29 | Valve for liquid media |
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| DE (1) | DE29512267U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008033293A1 (en) * | 2008-07-14 | 2010-01-28 | PRÄDEL, Birgit | Floating switch valve useful as float switch and control valve or switching valve for the regulation of the water levels in purification plants or other liquid media, comprises a floating body, a pipeline, and two valve seats |
| DE202011050471U1 (en) * | 2011-06-17 | 2012-09-20 | Atb Umwelttechnologien Gmbh | float valve |
-
1995
- 1995-07-29 DE DE29512267U patent/DE29512267U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008033293A1 (en) * | 2008-07-14 | 2010-01-28 | PRÄDEL, Birgit | Floating switch valve useful as float switch and control valve or switching valve for the regulation of the water levels in purification plants or other liquid media, comprises a floating body, a pipeline, and two valve seats |
| DE102008033293B4 (en) * | 2008-07-14 | 2010-04-29 | PRÄDEL, Birgit | Device in the form of a float switching valve and method of operating such in an arrangement for wastewater treatment in biological sewage treatment plants |
| DE202011050471U1 (en) * | 2011-06-17 | 2012-09-20 | Atb Umwelttechnologien Gmbh | float valve |
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|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20000118 |
|
| R157 | Lapse of ip right after 6 years |
Effective date: 20020501 |