DE29918936U1 - Float valve for filling a cistern - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Schwimmerventil zum Befüllen eines Spülkastens, mit einem Schwimmer, der mit einem axial beweglichen Ventilkörper verbunden ist, welcher mit einem Ventilsitz einer Einlassdüse eines an eine Versorgungsleitung anzuschliessenden Düsenkörpers zusammenwirkt.The invention relates to a float valve for filling a cistern, with a float which is connected to an axially movable valve body which cooperates with a valve seat of an inlet nozzle of a nozzle body to be connected to a supply line.
Ein Schwimmerventil dieser Gattung ist aus der DE 31 53 688 C2 des Anmelders bekannt geworden. Dieses Schwimmerventil dient zur Steuerung des Wassereinlaufs in einen Toiletten-Spülkasten und weist einen Ventilkörper auf, der mittels eines Koppelgetriebes bewegt und in Schliessstellung gehalten wird. Das Untersetzungsverhältnis dieses Koppelgetriebes ist am Anfang der Schliessbewegung klein und am Ende derselben wesentlich grosser. Diese Änderung des Übersetzungsverhältnisses während der Schliessbewegung ergibt eine erhöhte Sicherheit gegen ein unerwünschtes Öffnen des Ventils bei einer Druckerhöhung oder Druckänderung in der Zuführleitung. A float valve of this type is known from DE 31 53 688 C2 of the applicant. This float valve is used to control the water inflow into a toilet cistern and has a valve body that is moved by means of a coupling gear and held in the closed position. The reduction ratio of this coupling gear is small at the beginning of the closing movement and significantly larger at the end of the same. This change in the transmission ratio during the closing movement results in increased security against unwanted opening of the valve in the event of a pressure increase or pressure change in the supply line.
Bei einem solchen Schwimmerventil ist es wesentlich, dass die Auftriebskraft des Schwimmers so bemessen ist, dass das Ventil auch an eine Zuführleitung angeschlossen werdenWith such a float valve, it is essential that the buoyancy of the float is such that the valve can also be connected to a supply line
kann, die einen Wasserdruck aufweist, der über dem Durchschnitt liegt. Die Auftriebskraft des Schwimmers muss somit grosser sein, als dies bei einer Zuführleitung mit durchschnittlichem oder geringerem Wasserdruck optimal wäre. Beim Schwimmerventil nach der oben genannten Druckschrift und bei ähnlichen Ventilen liegt die übliche Auftriebskraft des Schwimmers im Bereich von etwa 1,6 bis 2,0 N. Die Auftriebskraft eines Schwimmers wird im wesentlichen durch sein Volumen bestimmt. Eine hohe Auftriebskraft kann entsprechend im wesentlichen nur durch ein entsprechend hohes Volumen des Schwimmers erreicht werden.which has a water pressure that is above average. The buoyancy of the float must therefore be greater than would be optimal for a supply line with average or lower water pressure. For the float valve according to the above-mentioned publication and for similar valves, the usual buoyancy of the float is in the range of about 1.6 to 2.0 N. The buoyancy of a float is essentially determined by its volume. A high buoyancy can therefore essentially only be achieved by a correspondingly high volume of the float.
In Ländern, in denen das Spülwasser üblicherweise aus einem beispielsweise auf einem Hausdach montierten Regenbecken bezogen wird, ist der Wasserdruck sehr unterschiedlich und in der Regel vergleichsweise klein. Der Anschlussdruck kann hier beispielsweise lediglich 1 bar betragen. Die bei einem solchen vergleichsweise kleinen Druck bisher verwendeten Schwimmer weisen somit eine unnötig hohe Auftriebskraft und entsprechend ein unnötig grosses Volumen auf.■Insbesondere bei Unterputzspülkästen wäre aus Platzgründen ein möglichst kleiner Schwimmer wünschenswert. Grundsätzlich könnte ein solcher Schwimmer ausgetauscht werden. Dies ist aber vergleichsweise aufwendig und entsprechend unterschiedliche Schwimmer oder Schwimmerventile müssten an Lager gehalten werden..In countries where flushing water is usually taken from a rain basin mounted on a house roof, for example, the water pressure varies greatly and is usually relatively low. The connection pressure here can be as low as 1 bar, for example. The floats previously used at such a relatively low pressure therefore have an unnecessarily high buoyancy force and therefore an unnecessarily large volume.■For reasons of space, a float that is as small as possible would be desirable, particularly in concealed cisterns. In principle, such a float could be replaced. However, this is relatively complex and different floats or float valves would have to be kept in stock.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schwimmerventil der genannten Gattung zu schaffen, das kompakter und kleinvoluiriiger und trotzdem funktionssicher ist.The invention is based on the object of creating a float valve of the aforementioned type which is more compact and small in volume and yet still functionally reliable.
Die Aufgabe ist gemäss Anspruch 1 bei einem gattungsgemässen Schwimmerventil durch Mittel zum Ändern des abzudichtenden Düsenquerschnittes gelöst. Da beim erfindungsgemässen Schwimmerventil der abzudichtende Düsenquerschnitt an-The object is achieved according to claim 1 in a generic float valve by means for changing the nozzle cross-section to be sealed. Since in the float valve according to the invention the nozzle cross-section to be sealed is
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derbar ist, lässt sich dieser Düsenquerschnitt an den Wa'sseranschlussdruck anpassen. Bei unüblich grossem Wasseranschlussdruck wird dieser Düsenquerschnitt verkleinert und bei sehr kleinem Wasseranschlussdruck entsprechend vergrössert. Damit lässt sich die bei geschlossenem Ventil auf den Ventilkörper wirkende Kraft optimal an die Schliesskraft des Ventils anpassen. Gleichzeitig wird damit auch die Füllleistung optimal angepasst. Bei vergleichsweise kleinem Wasseranschlussdruck wird entsprechend der Düsenquerschnitt vergrössert und entsprechend wird die Füllleistung erhöht. Der Schwimmer muss deshalb nicht von vornherein überdimensioniert werden, da eine unüblich grosse Kraft auf den Ventilkörper bei geschlossenem Ventil durch eine Anpassung des Düsenquerschnitts jedenfalls vermeidbar ist.This nozzle cross-section can be adjusted to the water supply pressure. If the water supply pressure is unusually high, this nozzle cross-section is reduced and if the water supply pressure is very low, it is increased accordingly. This means that the force acting on the valve body when the valve is closed can be optimally adjusted to the closing force of the valve. At the same time, the filling capacity is also optimally adjusted. If the water supply pressure is comparatively low, the nozzle cross-section is increased accordingly and the filling capacity is increased accordingly. The float therefore does not have to be oversized from the outset, since an unusually large force on the valve body when the valve is closed can be avoided by adjusting the nozzle cross-section.
Versuche haben gezeigt, dass beim erfindungsgemässen Schwimmerventil eine Auftriebskraft im Bereich von 0,8 bis 1,2 N optimal ist. Entsprechend dieser kleineren Auftriebskraft ist das Volumen des Schwimmers kleiner als üblich. Dies erleichtert die Zugänglichkeit zum Spülkasteninnern, was insbesondere bei Unterputzspülkasten im Hinblick auf die Montage und Revisionsarbeiten besonders vorteilhaft ist. Erreichbar ist zudem eine optimale Füllleistung von etwa 150 cm3/Sek. Sechs Liter Spülwasser sind somit in etwa 40 Sekunden nachgefüllt.Tests have shown that a buoyancy force in the range of 0.8 to 1.2 N is optimal for the float valve according to the invention. In line with this smaller buoyancy force, the volume of the float is smaller than usual. This makes it easier to access the inside of the cistern, which is particularly advantageous for concealed cisterns with regard to installation and maintenance work. An optimal filling capacity of around 150 cm 3 /sec can also be achieved. Six liters of flush water can therefore be refilled in around 40 seconds.
Eine besonders exakte Einstellung des optimalen Düsenquerschnittes ergibt sich dann, wenn dieser stufenlos änderbar ist. Dies wird gemäss einer Weiterbildung sehr kostengünstig und zuverlässig durch einen elastisch deformierbaren Körper erreicht. Dieser Körper ist gemäss einer Weiterbildung der Erfindung schlauchförmig und kann durch radial verlaufende Einstellmittel deformiert werden.A particularly precise setting of the optimal nozzle cross-section is achieved when it can be changed continuously. According to a further development, this is achieved very cost-effectively and reliably by means of an elastically deformable body. According to a further development of the invention, this body is tubular and can be deformed by means of radially extending adjustment means.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Mittel zum Ändern des abzudichtenden Düsenquerschnittes durch eine dreh- oder schwenkbare Scheibe mit mehreren Durchtrittsöffnungen realisiert. Durch Drehen der Scheibe wird die Durchtrittsöffnung als Ventilsitz gewählt, die dem optimalen Düsenquerschnitt entspricht. Der geeignete Düsenquerschnitt kann damit sehr einfach und schnell eingestellt werden. Denkbar ist auch, dass verschiedene Düsenkörper mit verschiedenen Düsenquerschnitten eingesetzt werden.According to a further development of the invention, the means for changing the nozzle cross-section to be sealed are implemented by a rotating or pivoting disk with several through-openings. By rotating the disk, the through-opening that corresponds to the optimal nozzle cross-section is selected as the valve seat. The suitable nozzle cross-section can thus be set very easily and quickly. It is also conceivable that different nozzle bodies with different nozzle cross-sections are used.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:Two embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. They show:
Figur 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemässes Schwimmerventil, wobei einzelne Teile aus zeichnerischen Gründen weggelassen sind,Figure 1 shows a longitudinal section through a float valve according to the invention, with individual parts omitted for reasons of clarity,
Figur 2a einen Schnitt durch einen Teil des Schwimmerventils gemäss Figur 1, wobei das Ventil geöffnet ist,Figure 2a is a section through a part of the float valve according to Figure 1, with the valve open,
Figur 2b eine teilweise geschnittene Ansicht in Richtung des Pfeiles Hb-IIb der Figur 2a, undFigure 2b is a partially sectioned view in the direction of arrow Hb-IIb of Figure 2a, and
Figur 3a einen Schnitt durch einen Teil des Schwimmerventils gemäss einer Variante, wobei auch hier das Ventil geöffnet ist, und Figur 3b eine Ansicht in Richtung des Pfeiles IHb-IIIb der Figur 3a.Figure 3a is a section through a part of the float valve according to a variant, whereby the valve is also open here, and Figure 3b is a view in the direction of the arrow IHb-IIIb of Figure 3a.
Das in Figur 1 gezeigte Schwimmerventil 1 weist ein Ventilgehäuse 22 auf, an dem lösbar mittels einer Überwurfmutter 3 ein Anschlussnippel 2 befestigt ist. Ein Düsenkörper 7 mit einer durchgehenden Bohrung 4 ist zusammen mit einem Klemmring 6 zwischen diesem Nippel 2 und dem Ventilgehäuse 22 festgeklemmt. Mittels einem Dichtungselement 5 ist der Düsenkörper 7 gegenüber dem Nippel 2 abgedichtet.The float valve 1 shown in Figure 1 has a valve housing 22 to which a connection nipple 2 is detachably attached by means of a union nut 3. A nozzle body 7 with a through-bore 4 is clamped together with a clamping ring 6 between this nipple 2 and the valve housing 22. The nozzle body 7 is sealed against the nipple 2 by means of a sealing element 5.
Der Düsenkörper 7 weist einen Ventilsitz 9 auf, der etwa mittig eines Ablenkschirms 7b angeordnet ist. Dieser Ventilsitz 9 arbeitet mit einem Ventilkörper 16 zusammen, der eine Gummidichtung 16a aufweist. In der Figur 1 wird der Ventilkörper 16 mit der Gummidichtung 16a am Ventilsitz 9 angepresst. Das Ventil ist somit geschlossen und durch die Bohrung 4 des Düsenkörpers 7 kann kein Spülwasser in einen Ringraum 10 des Ventilgehäuses 22 eintreten.The nozzle body 7 has a valve seat 9 which is arranged approximately in the middle of a deflection shield 7b. This valve seat 9 works together with a valve body 16 which has a rubber seal 16a. In Figure 1, the valve body 16 with the rubber seal 16a is pressed onto the valve seat 9. The valve is thus closed and no flushing water can enter an annular space 10 of the valve housing 22 through the bore 4 of the nozzle body 7.
Der Anpressdruck des Ventilkörpers 16 wird mit einem Schwimmer 19 ausgeübt, der am Auslaufrohr 21 vertikal verschieblich geführt ist und der über ein hier lediglich angedeutetes und vorzugsweise als Koppelgetriebe ausgebildetes Gestänge 20 mit einem Hebel 11 verbunden ist. Das Gestänge 20 und der Schwimmer 19 können gemäss der oben genannten DE 31 53 688 C2 ausgebildet sein. Der Schwimmer 19 befindet sich im Spülkasten und erfährt entsprechend einen Auftrieb. Diese Auftriebskraft wird über das Gestänge 20 und über den Hebel 11 auf den Ventilkörper 16 übertragen.The contact pressure of the valve body 16 is exerted by a float 19, which is guided vertically on the outlet pipe 21 and which is connected to a lever 11 via a rod 20, which is only indicated here and is preferably designed as a coupling gear. The rod 20 and the float 19 can be designed according to the above-mentioned DE 31 53 688 C2. The float 19 is located in the cistern and is therefore subject to buoyancy. This buoyancy force is transferred to the valve body 16 via the rod 20 and the lever 11.
Wie die Figuren 2a und 2b zeigen, ist in die Bohrung 4 des Düsenkörpers 7 eine schlauchförmige und gummielastische Membran 8 eingesetzt, die mit ihrer Stirnfläche 8c mit dem Ventilsitz 9 im wesentlichen bündig ist. Die Membran 8 weist an ihrem Ende zu ihrer Befestigung im Düsenkörper 7 einen radialen Flansch 8d auf. Im Bereich der Membran 8 ist die Bohrung 4 durch eine entsprechend grössere Bohrung 13 aufgeweitet. In diese Bohrung 13 ragt eine weitere radial verlaufende Gewindebohrung 14, in die eine Madenschraube 15 eingesetzt ist. Diese liegt stirnseitig an der Aussenseite der Membran 8 an. In der in den genannten Figuren gezeigten Position wird die Membran 8 durch die Madenschraube 15 elastisch leicht deformiert, derart, dass der Düsenquerschnitt A gemäss Figur 2b unrund und ebenfalls kleiner ist als beiAs shown in Figures 2a and 2b, a tubular and rubber-elastic membrane 8 is inserted into the bore 4 of the nozzle body 7, the front surface 8c of which is essentially flush with the valve seat 9. The membrane 8 has a radial flange 8d at its end for its attachment in the nozzle body 7. In the area of the membrane 8, the bore 4 is widened by a correspondingly larger bore 13. Another radially extending threaded bore 14 projects into this bore 13, into which a grub screw 15 is inserted. This lies on the front side on the outside of the membrane 8. In the position shown in the figures mentioned, the membrane 8 is slightly elastically deformed by the grub screw 15 in such a way that the nozzle cross-section A according to Figure 2b is non-circular and also smaller than in
der nicht deformierten Membran 8. Wird in Figur 2a die Madenschraube 15 in der Gewindebohrung 14 nach oben bewegt, so wird die Deformation der Membran stufenlos aufgehoben, bis die Membran 8 in der Bohrung 13 vollumfänglich anliegt und der Düsenquerschnitt A kreisförmig und damit grosser als in Figur 2b gezeigt ist. Wird die Madenschraube 15 in Figur 2a und 2b weiter radial nach innen bewegt, so wird entsprechend der Düsenquerschnitt A noch weiter verkleinert. Durch entsprechende Deformation der Membran 8 kann somit der Düsenquerschnitt A stufenlos innerhalb bestimmter Grenzen verändert werden. Entsprechend wird die Kraft verändert, welche bei geschlossenem Ventil aufgrund des Wasserdruckes im Düsenkörper 7 auf den Ventilkörper 16 wirkt. Bei unüblich hohem Wasserdruck kann durch entsprechendes Eindrehen der Madenschraube 15 und damit Verkleinern des Düsenquerschnittes A die Kraft auf den Düsenkörper 16 stufenlos verringert werden. Im umgekehrten Fall wird die Madenschraube 18 herausgedreht und entsprechend der Düsenquerschnitt A vergrössert.the non-deformed membrane 8. If the grub screw 15 in the threaded hole 14 is moved upwards in Figure 2a, the deformation of the membrane is continuously removed until the membrane 8 is fully seated in the hole 13 and the nozzle cross-section A is circular and thus larger than shown in Figure 2b. If the grub screw 15 in Figures 2a and 2b is moved further radially inwards, the nozzle cross-section A is reduced even further. By appropriately deforming the membrane 8, the nozzle cross-section A can thus be continuously changed within certain limits. The force which acts on the valve body 16 due to the water pressure in the nozzle body 7 when the valve is closed is changed accordingly. If the water pressure is unusually high, the force on the nozzle body 16 can be continuously reduced by appropriately screwing in the grub screw 15 and thus reducing the nozzle cross-section A. In the opposite case, the grub screw 18 is unscrewed and the nozzle cross-section A is increased accordingly.
Bei der Ausführung nach den Figuren 3a und 3b ist in eine radiale Ausnehmung 18 des Düsenkörpers 7' eine Düsenscheibe 17 eingesetzt, die gemäss Figur 3b mehrere, beispielsweise vier Düsenöffnungen 17a bis 17d aufweist, die unterschiedliche Düsenquerschnitte A bzw. A' usw. aufweisen. Die Düsenscheibe 17 ist drehbar gelagert und kann beispielsweise mit hier nicht gezeigten Rastmitteln in jeder der vier Stellungen fixiert werden. . Die Figur 3b zeigt die Stellung der Düsenscheibe 17, in welcher der Düsendurchgang 17a mit dem grössten Düsenquerschnitt A wirksam ist. Auch bei dieser Ausführung kann somit der Düsenquerschnitt verändert werden. Die Veränderung ist jedoch nicht stufenlos, sondern entsprechend den Abstufungen der Düsendurchtritte 17a stufenförmig. In the embodiment according to Figures 3a and 3b, a nozzle disk 17 is inserted into a radial recess 18 of the nozzle body 7', which according to Figure 3b has several, for example four, nozzle openings 17a to 17d, which have different nozzle cross-sections A or A' etc. The nozzle disk 17 is rotatably mounted and can be fixed in any of the four positions, for example with locking means not shown here. Figure 3b shows the position of the nozzle disk 17 in which the nozzle passage 17a with the largest nozzle cross-section A is effective. The nozzle cross-section can therefore also be changed in this embodiment. However, the change is not continuous, but rather step-like in accordance with the gradations of the nozzle passages 17a.
Die. Membran 8 und die Düsenscheibe 17 sind lediglich Beispiele für Mittel, mit denen der Düsenquerschnitt verändert werden kann. Für den Fachmann ist es klar, dass auch andere Mittel denkbar sind, mit denen der Düsenquerschnitt in Stufen oder stufenlos veränderbar ist.The membrane 8 and the nozzle disk 17 are merely examples of means by which the nozzle cross-section can be changed. It is clear to the person skilled in the art that other means are also conceivable by which the nozzle cross-section can be changed in stages or continuously.
Die Einstellung des Düsenquerschnittes A erfolgt bei der Montage. In der Regel ist nach der Montage dieser Düsenquerschnitt A fest eingestellt und wird lediglich in Ausnahmefällen nochmals verändert, was aber prinzipiell jederzeit möglich ist. Die Anpassung des Düsenquerschnittes A kann nach der Montage überprüft werden, indem gespült und entsprechend der Spülkasten wieder gefüllt wird. In einfacher Weise kann hierbei die optimale Füllleistung von beispielsweise 150 cm^/Sek. überprüft werden. Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemässen Schwimmerventils wird auch darin gesehen, dass die Änderung mit vergleichsweise einfachen kostengünstigen Teilen erreichbar ist. Die Funktionssweise gegenüber dem bekannten Schwimmerventil muss nicht geändert werden. Da der1 Düsenquerschnitt an den Anschlussdruck optimal anpassbar ist, ist jedoch ein Schwimmer 19 vorgesehen, der ein vergleichweise kleines Volumen aufweist und entsprechend eine vergleichsweise geringe Auftriebskraft besitzt.The nozzle cross-section A is adjusted during assembly. As a rule, after assembly, this nozzle cross-section A is fixed and is only changed again in exceptional cases, but this is in principle possible at any time. The adjustment of the nozzle cross-section A can be checked after assembly by flushing and refilling the cistern accordingly. The optimum filling capacity of, for example, 150 cm^/sec. can be checked in a simple manner. A significant advantage of the float valve according to the invention is also seen in the fact that the change can be achieved with comparatively simple, inexpensive parts. The mode of operation compared to the known float valve does not have to be changed. However, since the nozzle cross-section 1 can be optimally adapted to the connection pressure, a float 19 is provided which has a comparatively small volume and accordingly has a comparatively low buoyancy force.
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| DE19722562B4 (en) | check valve |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 20000217 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20021112 |
|
| R157 | Lapse of ip right after 6 years |
Effective date: 20060503 |