DE69636762T2

DE69636762T2 - Hubventil mit druckausgeglichenem vorgesteuerten ventilorgan

Info

Publication number: DE69636762T2
Application number: DE69636762T
Authority: DE
Inventors: Elias Glebe HAJJAR
Original assignee: Microflow Int Pty Ltd; Microflow International Pty Ltd
Current assignee: Microflow International Pty Ltd
Priority date: 1995-05-05
Filing date: 1996-05-03
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2016-05-04
Also published as: CN1116542C; CA2220290A1; DE69638320D1; ATE494773T1; EP1716748B1; EP0870142A1; US6062530A; AU716174B2; EP0870142B1; DK0870142T3; KR19990008469A; WO1996035067A1; JP3996190B2; EP0870142B8; JP2007255714A; EP1716748A2; CA2220290C; CN1189209A; JPH11509913A; HK1016677A1

Description

Hintergrund der Erfindung
Diese Erfindung betrifft Ventile zum Steuern von Fluidströmen.
Beschreibung des Stands der Technik
Herkömmliche Ventile haben einen Ventilsitz und ein bewegliches Ventilglied, das gegen den Ventilsitz anliegt, um den Fluidstrom zu steuern. Ein Aktuator wirkt direkt auf das Ventilglied, um eine Bewegung des Ventilglieds hervorzurufen. Bei großen Ventilen können die zum Bewegen des Ventilglieds benötigten Kräfte groß sein, was eine manuelle Betätigung schwierig oder unmöglich macht, in welchem Fall ein mechanischer Aktuator erforderlich ist. Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, einige der oben erwähnten Nachteile zumindest abzumildern.
Grundsätzlich ist mindestens ein Teil des Ventilglieds einem Druck in einer Kammer ausgesetzt. Durch Ändern des Drucks in der Kammer kann die Richtung der auf das Ventilglied ausgeübten Gesamtkraft geändert werden.
Insbesondere erläutert diese Beschreibung eine gegenüber der in der früheren australischen Patentanmeldung Nr. 24554/92 der Anmelderin beschriebene verbesserte Ventilstruktur.
GB 1112625 zeigt ein allgemein bekanntes "Nadelventil" (englisch: "needle valve"), welches eine behindernde Komponente zum Einschränken des Fluidstroms darstellt, das allerdings keine Bewegung zum automatischen Reinigen und/oder Freimachen des Durchlasses ausführt. Das Nadelventil der GB 1112625 neigt daher dazu, durch Schmutz, Sand oder Ähnliches verstopft zu werden.
Abriss der Erfindung
In einer breiten Form bietet die Erfindung eine Ventileinrichtung, welche umfasst:
einen ersten Fluidanschluss;
einen zweiten Fluidanschluss;
einen Ventilsitz, der eine Öffnung festlegt, durch die Fluid von dem ersten Ventilanschluss zu dem zweiten Ventilanschluss strömen kann;
ein Ventilglied, das relativ zu dem Ventilsitz zwischen einer sitzenden Stellung und einer angehobenen Stellung bewegbar ist;
eine Steuerkammer, die zumindest zum Teil durch das Ventilglied gebildet ist;
einen ersten Durchlass, der eine Verbindung zwischen der Steuerkammer und dem ersten Anschluss schafft;
einen zweiten Durchlass, der eine Verbindung zwischen der Steuerkammer und dem zweiten Anschluss schafft;
ein Steuerventil, das wenigstens einem der Durchlässe zugeordnet ist, um eine Fluidströmung durch ihn zu gestatten und dadurch das Ventilglied in entweder die sitzende oder die angehobene Stellung zu drängen;
dadurch gekennzeichnet, dass ein Strömungssteuerelement in wenigstens einem der Durchlässe vorgesehen ist, um den Fluidstrom durch die Durchlässe zu begrenzen und den Eintritt von Partikeln zu verhindern, die ansonsten die Durchlässe oder Strömungswege stromabwärts davon verstopfen könnten, wobei das Strömungssteuerelement aufweist:
ein im Wesentlichen längsgerichtetes Element mit einer Querschnittsfläche, die kleiner ist als die Querschnittsfläche des Durchlasses;
Haltemittel zum Halten des Elements in dem Durchlass unter gleichzeitigen Gestatten von Bewegung; und
Vorspannmittel, die es dem Element, wann immer das Ventil aktiviert wird und/oder unter dem Einfluss einer Fluidbewegung in der Vorrichtung, erlauben, sich automatisch in dem mindestens einen der Durchlässe zu bewegen;
derart, dass der Durchlass gesäubert und/oder von partikelförmigem Material wie Schmutz und/oder anderen Ablagerungen befreit wird, wenn das Element sich bewegt.
Vorzugsweise umfassen die Haltemittel vergrößerte Enden an den Enden des Strömungssteuerelements.
Vorzugsweise vergrößert das Strömungssteuerelement die Antwortzeit (verringert Druckstöße) und/oder erlaubt das Verringern der zum Aktivieren des Ventils erforderlichen Kräfte.
Vorzugsweise ist die Ventilvorrichtung ein Schwimmer- oder Flutventil, wodurch das Steuerventil ein sich durch den zweiten Durchlass erstreckendes, längsgerichtetes Betätigungsglied aufweist, wobei ein erstes Ende des Betätigungsglieds Dichtmittel aufweist, die geeignet sind, selektiv das Passieren von Fluid durch den zweiten Durchlass zu verhindern, und wobei ein zweites Ende des Betätigungsglieds bewegt zu werden vermag, um mithin die Dichtmittel zu verschließen oder zu öffnen.
Vorzugsweise vermag das zweite Ende des Betätigungsglieds das Betätigungsglied in einer axialen Querrichtung bezüglich den Dichtmitteln zu verschwenken, um dadurch selektiv das Passieren des Fluides durch den Durchlass zu verhindern oder zu gestatten.
Vorzugsweise vermag das zweite Ende des Betätigungsglieds das Betätigungsglied in der axialen Richtung relativ zu den Dichtmitteln zu bewegen, um dadurch selektiv das Passieren des Fluids durch den Durchlass zu verhindern und zu gestatten.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist das Betätigungsglied integral mit dem Strömungssteuerelement ausgebildet.
Vorzugsweise ist das zweite Ende des Betätigungsglieds mit einer schweren oder leichten Last darauf versehen, die auf das das zweite Ende des Betätigungsglieds umgebende Fluidniveau zu reagieren vermag.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Steuerventil ein Betätigungsglied, das den Fluidstrom direkt oder indirekt zu steuern vermag und zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung bewegbar ist, wobei das Betätigungsglied aus einem ferromagnetischen oder magnetischen Material gebildet ist; wobei die Ventilvorrichtung ferner eine Steuereinrichtung aus einem magnetischen oder ferromagnetischen Material umfasst, um mit dem Betätigungsglied zusammenzuwirken und dessen Bewegung zu steuern, wenn sie in dessen Nähe gebracht wird.
Vorzugsweise ist das Betätigungsglied innerhalb eines Gehäuses vorgesehen, wobei ein oberer Teil des Gehäuses ferner mit einer Steuereinrichtungsaufbewahrungsstellung versehen ist, um die Steuereinrichtung während Nicht-Gebrauchs aufzubewahren.
Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung soll nun unter Bezugnahme auf das nicht beschränkende Ausführungsbeispiel und die Zeichnungen beschrieben werden, in denen:
1 ein schematischer Querschnitt einer bekannten Ventilvorrichtung ist;
2 einen Teilquerschnitt einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen vertikalen Schwimmer- oder Flutventilvorrichtung zeigt;
3 einen weiteren Aspekt der Erfindung mit einer magnetischen Steuereinrichtung zeigt und außerdem eine Fluidstrom-Voreinstellungsmöglichkeit zeigt, und dass sie bei einem Standardduschhahn bei einem Kükenhahn nachträglich eingebaut werden kann;
4 einen noch weiteren Aspekt der Erfindung zeigt, der ein Strömungssteuer-, Resistor/Reinigungselement beinhaltet; und
5 eine schematische Querschnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt, welche verschiedene Merkmale der Erfindung beinhaltet.
Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
In den Zeichnungen werden durchgehend gleiche Bezugszeichen zum Identifizieren gleicher Merkmale verwendet, außer wo es ausdrücklich anders angegeben ist.
Die Hauptprinzipien dieser Erfindung werden durch 1 dargestellt, in der die ältere Ventilvorrichtung der Anmelderin gezeigt ist. Die in 1 gezeigte Ventilvorrichtung ist in der älteren Patentanmeldung Nr. 24554/92 der Anmelderin beschrieben.
Ein zu erkennendes wichtiges Merkmal besteht darin, dass die Querschnittsfläche (A) des Kolbens 15 größer ist als die des Ventils.
1 zeigt, dass dann, wenn das kleine Ventil geschlossen ist, der Druck in der Kammer 17 den Zuführdruck erreichen wird, weshalb, da die nach unten gerichtete Kraft (F = APμ) auf den Kolben größer ist als die nach oben gerichtete Kraft (f = aPμ), der Kolben gegen den Ventilsitz 14 gedrückt werden wird, was dazu führt, dass das Ventil schließt.
Nun wird sich, da der Druck in der Kammer 17 durch Öffnen und Schließen des kleinen Ventils 19 variiert werden kann, die Hauptströmungsrate durch die Vorrichtung entsprechend mit ihm ändern.
Weitere Details werden aus der folgenden genauen Beschreibung ersichtlich.
Das Ventil 10 hat ein Gehäuse 11, das einen Fluideinlass 12, einen Fluidauslass 13 und einen Ventilsitz 14 festgelegt. Ein Ventilglied 15 ist verschiebbar in dem Gehäuse 11 angebracht, um allgemein rechtwinklig zu dem Ventilsitz 14 bewegbar zu sein. Das Ventilglied 15 wirkt mit dem Ventilsitz 14 zusammen, um den Fluidstrom zwischen dem Fluideinlass 12 und dem Fluidauslass 13 zu steuern.
Das Gehäuse 11 und die obere Fläche 16 des Ventilglieds 15 legen zusammen eine Kammer 17 fest. Ein erster Durchlass 18 schafft eine Verbindung der Kammer 17 mit dem Fluidauslass 13.
Die Verbindung zwischen der Kammer 17 und dem Flüssigkeitsauslass 13 wird durch ein Steuerventil 19 gesteuert. Ein zweiter Durchlass 20 verläuft durch das Ventilglied 15 hindurch, um den Fluideinlass 12 mit der Kammer 17 zu verbinden. Wenn das Steuerventil 19 offen ist, kommt es zu einer Strömung aus dem Einlass 12 durch die Kammer 17 zu dem Auslass 13. Der Kammerdruck P₃ wird zwischen dem Einlassdruck P₁ und Auslassdruck P₂ liegen. Unter der Annahme, dass dieser zweite Durchlass 20 für den Fluidstrom eine wesentlich größere Beschränkung darstellt als der erste Durchlass 18, wird der Druck P₃ in der Kammer 17 im Wesentlichen gleich dem Druck P₂ in dem Fluidauslass 13 sein, wenn das Steuerventil 19 offen ist. Wenn jedoch das Steuerventil 19 geschlossen ist, ist der Druck P₃ gleich dem Druck P₁ in dem Fluideinlass 12.
Sich in der Bewegungsrichtung des Ventilglieds 15 auflösend hat die obere Fläche 16 des Ventilglieds eine dem Kammerdruck P₃ ausgesetzte Fläche A₃, während ihre untere Fläche 21 eine dem Fluideinlassdruck P₁ ausgesetzte erste Fläche A₁ und eine dem Fluidauslassdruck P₂ ausgesetzte zweite Fläche A₂ hat.
Die auf das Ventilglied ausgeübte Nettokraft R ist: R = P1A1 + P2A2 – P3A3 mit A1 + A2 = A3.
Wenn das Steuerventil 19 geschlossen ist, gilt P3 = P1 und somit R = P1A1 + P2A2 – P1A3 R = P1[A1 – A1 – A2] + P2A2 R = A2[P2 – P1]
Jedoch ist P₁ > P₂ und deshalb ist R negativ und das Ventilglied wird gegen den Ventilsitz nach unten gedrängt. Es ist zu erkennen, dass sogar dann, wenn das Ventil teilweise offen ist, der auf die Fläche A₁ ausgeübte Druck größer sein wird als der auf die Fläche A₂ ausgeübte. Dementsprechend wird das Schließen des Steuerventils 19 dazu führen, dass das Ventilglied 15 gegen den Ventilsitz 14 verschließt.
Wenn das Steuerventil offen ist gilt P3 = P2 und somit R = P1A1 + P2A2 – P2A3 = P1A1 + P2A2 – P2A1 – P2A2 R = A1[P1 – P2]allerdings ist P₁ > P₂ und daher ist R positiv und das Ventilglied wird nach oben von dem Ventilsitz weg gedrängt.
Es versteht sich, dass dies eine idealisierte Beschreibung ist und in Wirklichkeit der Druck P₃ in der Kammer zwischen dem Fluideinlassdruck P₁ und dem Fluidauslassdruck P₂ liegen wird.
Es ist außerdem einsehbar, dass sogar dann, wenn das Ventil teilweise offen ist, der auf die Fläche A₁ ausgeübte Druck P₁ immer größer sein wird als der auf die Fläche A₂ ausgeübte Druck P₂, solange eine Strömung vorhanden ist. Daher sind im Wesentlichen die gleichen Gleichungen gültig und das Ändern des Steuerventils 19 von offen nach geschlossen oder umgekehrt wird eine entsprechende Bewegung des Ventilglieds 15 ergeben.
Sollte der Fluidauslass 13 blockiert sein, kommt es zu keiner Strömung und in gleich welcher Konfiguration gilt P1 = P2 = P3 und es wird keine Nettokraft auf das Ventilglied 15 ausgeübt. Eine Feder kann vorgesehen sein, um das Ventilglied in eine offene oder geschlossene Stellung zu bewegen, abhängig von Präferenzen.
Es versteht sich, dass das Steuerventil 19 in dem zweiten Durchlass 20 angeordnet sein kann. In dieser Konfiguration ist dann, wenn das Steuerventil 19 geschlossen ist, der Kammerdruck P₃ gleich dem Fluidauslassdruck P₂ und das Ventilglied 15 wird zum Öffnen des Ventils 10 ansteigen. Umgekehrt wird der Druck P₃ in der Kammer 17 ansteigen, vorzugsweise bis nahe an P₁, wenn das Steuerventil 19 geöffnet ist, und das Ventil 10 wird schließen.
In 2 ist eine Anordnung eines erfindungsgemäßen Flut- oder Schwimmerventils gezeigt, hier als ein vertikales Ventil ausgeführt. In diesem Fall ist ein Schwimmer 217 um das Ventil 207 vorgesehen. Ein Bedienen des Betätigungsglieds 212 wird durch Kontakt der inneren Fläche des Schwimmers 217 erreicht. 2 stellt außerdem das Versehen eines längsgerichteten Strömungssteuerelements 204 in Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der Erfindung dar, welches nachfolgend unter Bezug auf 4 umfassender beschrieben wird. Wenn im Betrieb der Schwimmer 217 ansteigt, steigt das Betätigungsglied 212 ebenfalls an (entweder dadurch, dass es an dem Schwimmer angebracht ist oder durch geeignete Vorspannmittel), so dass eine Dichtung 206 um das Betätigungsglied 212 sich bewegt, was das Strömen von Fluid durch den Durchlass zulässt und folglich das Ventil betreibt. Diese Art von Ausbildung erlaubt es der Vorrichtung, auch als ein Geräuschdämpfer zu wirken.
Die durch 2 dargestellte Form der Erfindung wird als ein Schwimmersteuerventil verwendet, das auf die gleiche Art funktioniert wie das nachfolgend beschriebene der 5, außer beim Öffnen und Schließen des Ablassventils, wo die in 5 verwendete magnetische Betätigung durch das Glied 217 ersetzt ist. Da das Ventil vertikal innerhalb eines Tanks angebracht ist, drückte das Gewicht des Glieds 217 das Glied 212 nach unten, um das Ablassventil 206 zu öffnen.
Das Teil 218 (das beträchtlich leichter als Wasser ist) kann überall entlang der Höhe des Gliedes 217 angeordnet sein. Wenn das Flüssigkeitsniveau im Tank hinreichend ansteigt, um das Teil 218 zusammen mit dem Glied 217 von dem Glied 212 weg nach oben zu drücken, dann kehrt das Ablassventil in seine geschlossene Stellung zurück, was dazu führt, dass das Ventil schließt.
In 3 ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung wiedergegeben, bei dem ein Magnet dazu verwendet wird, den Betrieb des Ventils zu steuern. Ein aus Stahl oder einem anderen magnetisch anziehbaren Material gebildeter Kolben 60, der sich in der Richtung der Pfeile 61 bewegen kann, kann durch Positionieren eines Magnets 62 nahe dem Ende des Stahlstabes 60 gesteuert werden, wodurch folglich der Stahlstab 60 betätigt wird, um das Ventil zu öffnen oder zu schließen. Der Magnet kann in eine Position 62 entfernt werden, so dass es zu keinem magnetischen Anziehen/Abstoßen des Stahlstabes 62 kommt, wodurch folglich das Ventil geschlossen/geöffnet wird. Ein Stahlring oder ein anderes geeignetes Rückhaltemittel 64 ist vorgesehen, um dem Magneten "aufzubewahren". Eine Bewegung des Magneten kann unmittelbar oder über eine geeignete Betätigungseinrichtung erreicht werden. Modifikationen und Variationen dieser Ausführungsform werden Fachleuten leicht einfallen.
In 4 wird ein weiterer Aspekt der Erfindung gezeigt, der pilotbetätigte Ventile betrifft.
Ein Einlass 81 steht über die Öffnung 82 mit der Kammer 83 in Verbindung. Die Öffnung 82 ist durch eine relativ große Öffnung 85 gebildet, die teilweise durch ein axial bewegliches Glied 84 gefüllt ist. Der Unterschied in den Querschnitten der Öffnung 85 und des Glieds 84 ist der tatsächliche Querschnitt der Öffnung 82. Die Bewegung des Glieds 84 (in jede Richtung) relativ zur Öffnung 85 stellt sicher, dass die Öffnung 82 von abgelagertem Partikelmaterial befreit wird. Das Verwenden des Gliedes 84 in Verbindung mit der Öffnung 85, um Öffnungen 82 zu bilden, soll außerdem sicherstellen, dass die Größe in die Kammer 83 eintretender Partikel gering genug ist, um leicht durch das Ablassventil 86 (in 4 nicht gezeigt) hindurchzugehen. Dieses besondere Merkmal der Erfindung (das heißt, die zum Bilden der Öffnung 82 verwendete Anordnung) kann bei allen Arten von vorgesteuerten Ventilen verwendet werden, um das Blockieren der Vorsteueröffnung und des Ablassventils stromabwärts zu vermeiden und um es außerdem möglich zu machen, eine Vorsteueröffnung mit stark reduziertem Querschnitt zu haben.
In der Lage zu sein, eine derartige Verringerung des Querschnitts der Vorsteueröffnung zu erreichen, impliziert, dass der erforderliche Druckabfall zwischen dem Ein lass 81 und der Kammer 83 bei einem sehr viel geringeren Fluidstrom durch die Vorsteueröffnung 82 und das Ablassventil 86 (in 4 nicht gezeigt) erreicht werden kann.
Somit können die dem Ablassventil zugeordneten Öffnungen und Querschnitte in diesem Fall verringert werden. Diese Verringerung der Abmessungen des Ablassventils wiederum impliziert, dass die bei einem bestimmten Druck zum Aktivieren des Ablassventils (geöffnet oder geschlossen) erforderlichen Kräfte ebenfalls reduziert sind.
Dies eröffnet offensichtlich die Möglichkeit, verschiedene einfache mechanische und/oder sehr leistungsarme Vorgehensweisen zum Betätigen des Ablassventils zu verwenden.
5 zeigt ein vorgesteuertes Ventil mit einem über eine Öffnung 102 mit einer Kammer 103 in Verbindung stehenden Einlass 101. Die Öffnung 102 wird durch eine relativ große Öffnung 105 gebildet, die teilweise mit einem axial bewegbaren Glied 104 gefüllt ist. Der Unterschied der Querschnitte der Öffnung 105 und des Gliedes 104 ist der tatsächliche Querschnitt der Öffnung 102.
Die axiale Bewegung des Glieds 104 relativ zur Öffnung 105 stellt sicher, dass die Öffnung 102 von abgelagertem Partikelmaterial befreit wird. Das Verwenden des Glieds 104 in Verbindung mit der Öffnung 105, um die Öffnung 102 zu bilden, soll außerdem sicherstellen, dass die Größe in die Kammer 103 eintretender Partikel gering genug ist, um das Ablassventil 106 leicht zu passieren. Dieses besondere Merkmal der Erfindung (das heißt, die zum Bilden der Öffnung 102 verwendete Anordnung) kann bei allen Arten vorgesteuerter Ventile zum Erreichen des Folgenden verwendet werden.
Erstens vermeidet es das Blockieren der Vorsteueröffnung und/oder des Ablassventils stromabwärts.
Zweitens macht es es außerdem möglich, eine Vorsteueröffnung mit einem stark verringerten Querschnitt zu haben.
In der Lage zu sein, eine solche Verringerung des Querschnitts der Vorsteueröffnung zu erreichen, impliziert, dass der zwischen dem Einlass 101 und der Kammer 103 erforderliche Druckabfall bei einem sehr viel geringeren Fluidstrom durch die Vor steueröffnung 102 und das Ablassventil 106 erreicht werden kann. Somit können die dem Ablassventil zugeordneten Öffnungen und Querschnitte hier verringert werden. Diese Verringerung der Ablassventilabmessungen wiederum impliziert, dass die bei einem bestimmten Druck zum Aktivieren des Ablassventils (geöffnet oder geschlossen) erforderlichen Kräfte ebenfalls verringert sind. Dies wird offensichtlich die Möglichkeit eröffnen, verschiedene einfache mechanische und/oder sehr leistungsarme Techniken zum Betätigen des Ablassventils zu verwenden. Außerdem impliziert die Verringerung des Stroms durch die Öffnung 102, dass die Geschwindigkeit, mit der sich das Ventilglied 107 zum Öffnen und Schließen des Ventils bewegt, ebenfalls verringert ist.
5 zeigt einen Körper 108 eines Standardhaushaltsduschhahns oder Kükenhahns, der nachträglich mit einer Anordnung der folgenden Teile ausgestattet wurde: Einem Ventilglied 107, welches die Vorsteueröffnung 102 wie vorstehend beschrieben umfasst.
Einem Bauteil 109, in welchem das Glied 107 dichtend und axial bewegbar ist. Eine Feder 110 soll die Reibung zwischen dem Teil 109 und dem Glied 107 überwinden. Ein Glied 112 (das aus weichmagnetischem Material hergestellt ist) und eine Öffnung 111 bilden das Ablassventil 106. Eine Feder 113 soll das Glied 112 dichtend gegen die Öffnung 111 drücken. Ein Glied 114 ist eine leicht modifizierte Version der Spindel für einen Haushaltswasserhahn. Diese Modifikation soll das Glied 112 und die Feder 113 aufnehmen. Ein Glied 115 ist eine Schleife weichmagnetischen Materials, die zwischen einer Kappe 116 und einem Griff 118 eingeklemmt ist. Ein Permanentmagnet 117 kann entweder zur Schleife 115 oder zum Glied 112 angezogen werden kann. Ein Glied 118 kann zum Anpassen der axialen Stellung des Glieds 114 rotiert werden, um die Öffnung des Ventils voreinzustellen.
Anzumerken ist, dass es am Besten ist, die folgenden Teile 118, 116, 122 und 114 aus paramagnetischem Material (wie Messing oder Plastik) herzustellen.
Das Ventil ist in 5 in seiner geschlossenen Stellung gezeigt, da der Magnet 117 an der Schleife 115 und weit genug vom Glied 112 angebracht ist, um der Feder 113 und dem Glied 112 zu gestatten, dass Ablassventil 106 zu schließen und somit zu erlauben, dass der Druck in der Kammer 103 gleich dem Einlassdruck 101 ist. Das Glied 107 wird gegen den Ventilsitz 119 gedrückt, weil der Querschnitt des Sitzventils kleiner ist als der Querschnitt der Fläche des Glieds 107, die Teil der Wände der Kammer 103 ist. In diesem Zustand wirken keine hydraulischen Nettokräfte auf das Glied 104.
Wenn der Magnet 117 von der Schlaufe 115 weg in Richtung des Glieds 112 gedrückt wird, wodurch er sich von der Öffnung 111 weg bewegt (d.h. zum Öffnen des Ablassventils 106), was ein Abfallen des Drucks in der Kammer 103 und ein Wegbewegen des Gliedes 107 vom Ventilsitz 119 bewirkt, fließt somit Fluid mit einer durch die axial voreingestellte Stellung des Glieds 114 bestimmten Rate durch das Ventil.
Während dieser Zeit wird aufgrund der Druckdifferenz zwischen dem Einlass 101 und der Kammer 103 das Glied 104 relativ zum Glied 107 nach oben gedrückt, um die Öffnung 102 von jeglichem festen Material zu befreien, wobei die Feder 120 komprimiert wird.
Wenn der Magnet 117 von dem Glied 112 weg bewegt wird, kehrt das Ventil in seinen geschlossenen Zustand zurück und das Glied 104 wird ebenfalls in seine Ausgangsstellung zurück gezwungen, in der die Feder 120 nicht so komprimiert ist.
Die Tatsache, dass das Ventil nicht ohne den Magnet geöffnet werden kann, macht es ideal kindersicher.
Ersichtlich gibt es viele Arten, das Ablassventil 106 mittels einer mechanischen Einrichtung oder durch Elektromagnetismus zu öffnen, welche einen sehr geringern Leistungsbedarf haben können.
Verschiedene Anordnungen von Ventilvorrichtungen und Mittel zum Verbessern ihrer Betriebsweise wurden daher vorstehend beschrieben.
Durchschnittsfachleuten wird verständlich sein, dass Variationen und Modifikationen möglich sind. Alle derartigen Variationen und Modifikationen sollten als in den Rahmen der Erfindung wie hierin beschrieben und nachfolgend beansprucht fallend betrachtet werden.

Claims

Ventilvorrichtung, mit: einem ersten Fluidanschluss (101), einem zweiten Fluidanschluss, einem Ventilsitz (119), der eine Öffnung festlegt, durch die Fluid von dem ersten Fluidanschluss (101) zu dem zweiten Fluidanschluss strömen kann, einem Ventilglied (107, 207), das relativ zu dem Ventilsitz (119) zwischen einer sitzenden Stellung und einer angehobenen Stellung bewegbar ist, einer Steuerkammer (103), die zumindest zum Teil durch das Ventilglied (107, 207) gebildet ist, einem ersten Durchlass (105), der eine Verbindung zwischen der Steuerkammer (103) und dem ersten Anschluss (101) schafft, einem zweiten Durchlass (111), der eine Verbindung zwischen der Steuerkammer (103) und dem zweiten Anschluss schafft, und einem Steuerventil (106, 206), das wenigstens einem (111) der Durchlässe zugehörig ist, um eine Fluidströmung durch ihn zu gestatten und dadurch das Ventilglied (107, 207) in entweder die sitzende oder die angehobene Stellung zu drängen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Strömungssteuerelement (104, 204) in wenigstens einem (105) der Durchlässe vorhanden ist, um den Fluidstrom durch die Durchlässe zu begrenzen und den Eintritt von Partikeln zu verhindern, die ansonsten die Durchlässe und/oder Strömungswege stromabwärts davon verstopfen könnten, wobei das Strömungssteuerelement (104, 204) aufweist: ein im Wesentlichen längsgerichtetes Element mit einer Querschnittsfläche, die kleiner als die Querschnittsfläche des Durchlasses (105) ist, Haltemittel zum Halten des Elements in dem Durchlass (105) unter gleichzeitigem Gestatten von Bewegung, und Vorspannmittel (120), die es dem Element erlauben, sich automatisch in dem zumindest einen (105) der Durchlässe zu bewegen, wann immer das Ventil (106, 206) aktiviert wird und/oder unter dem Einfluss einer Fluidbewegung in der Vorrichtung, derart, dass der Durchlass (105) gesäubert und/oder von partikelförmigem Material wie Schmutz und/oder anderen Ablagerungen befreit wird, wenn das Element sich bewegt.
Ventilvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Haltemittel vergrößerte Enden an den Enden des Strömungssteuerelements (104, 204) umfassen.
Ventilvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei der die Ventilvorrichtung ein Schwimmer- oder Flutventil ist, womit das Steuerventil (206) ein sich durch den zweiten Durchlass erstreckendes, längsgerichtetes Betätigungsglied (212) aufweist, wobei ein erstes Ende des Betätigungsgliedes (212) Dichtmittel hat, die selektiv das Passieren von Fluid durch den zweiten Durchlass zu verhindern vermögen, und wobei ein zweites Ende des Betätigungsgliedes (212) bewegt zu werden vermag, um mithin die Dichtmittel zu verschließen oder zu öffnen.
Ventilvorrichtung nach Anspruch 3, bei der das zweite Ende des Betätigungsgliedes (212) das Betätigungsglied in einer axial querlaufenden Richtung relativ zu den Dichtmitteln zu schwenken vermag, um dadurch selektiv das Passieren des Fluids durch den Durchlass zu gestatten und zu verhindern.
Ventilvorrichtung nach Anspruch 3, bei der das zweite Ende des Betätigungsgliedes (212) das Betätigungsglied in der Axialrichtung relativ zu den Dichtmitteln zu bewegen vermag, um dadurch selektiv das Passieren des Fluids durch den Durchlass zu verhindern und zu gestatten.
Ventilvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der das Betätigungsglied einstückig mit dem Strömungssteuerelement ausgebildet ist.
Ventilvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei der das zweite Ende des Betätigungsgliedes (212) mit einer schweren oder leichten Last (217) darauf versehen ist, die auf das das zweite Ende des Betätigungsgliedes umgebende Fluidniveau zu reagieren vermag.
Ventilvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der: das Steuerventil (106) ein Betätigungsglied (112) umfasst, das den Fluidstrom direkt oder indirekt zu steuern vermag und zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung bewegbar ist, wobei das Betätigungsglied (112) aus einem ferromagnetischen oder magnetischen Material gebildet ist, und die Ventilvorrichtung eine Steuereinrichtung (117) aus magnetischem oder ferromagnetischem Material aufweist, um mit dem Betätigungsglied zusammenzuwirken und dessen Bewegung zu steuern, wenn sie in dessen Nähe gebracht wird.
Ventilvorrichtung nach Anspruch 8, bei der das Betätigungsglied (112) in einem Gehäuse (114) vorgesehen ist, wobei ein oberer Teil (118) des Gehäuses ferner mit einer Steuereinrichtungsaufbewahrungsstellung (115) versehen ist, um die Steuereinrichtung (117) während Nicht-Gebrauchs aufzubewahren.