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Selbstschließendes Absperrventil, insbesondere für Abtrittspülvorrichtungen
Es sind selbstschließende Absperrventile für Wasser oder andere unter einem gewissen
Druck stehende Flüssigkeiten bekannt, die zur automatischen Absperrung oder Regulierung
der Fließdauer dienen und insbesondere als Spülvorrichtung für Abortanlagen oder
auch zu anderen Zwecken Verwendung finden. Bisher waren diese Ventile im allgemeinen
recht kompliziert und besaßen außerdem gewisse empfindliche Bauelemente, wie z.
B. Federn, Gummimembranen als dehnbare Scheidewände, . Röhren mit geringen Durchmessern,
Kolbengelenke und andere. Hierdurch wurden häufig Störungen verursacht, zu deren
Beseitigung besondere Fachkräfte erforderlich waren. Daher arbeiteten diese bekannten
Ventile häufig zur Unzufriedenheit der Gebraucher.
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Die Erfindung ist demgegenüber durch ihre Einfachheit gekennzeichnet,
die einen unbestreitbaren Vorteil darstellt, und zwar sowohl bezüglich der Herstellung
und der Montage des Apparates als auch bezüglich der Funktion und der Widerstandsfähigkeit
desselben im Gebrauch.
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Abgesehen von gewissen sinnreichen Vorrichtungen, die im folgenden
beschrieben werden, ist besonders hervorzuheben, daß das Ventil, das den. Gegenstand
der Erfindung bildet; weder Federn,
noch zerbrechliche Scheidungsmembranen,
noch Röhren geringen Durchmessers, noch Kolbengelenke enthält.
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Das selbstschließende Absperrventil nach der Erfindung besteht aus
einer äuf .eine bestimmte Länge seitlich gespaltenen Hülse, in die und sich daran
anpassend dfr- eigentliche Körper -des Ventils eingefügt ist. Dieser hat die Form
eines Zylinders, an dessen Bäden seitlich das Einlaßrohr für die Flüssigkeit mündet,
das am Ende der Spalte der Hülse gelagert ist; außerdem befindet sich am Boden des
Zylinders die Zuflußöffnung, die in den unteren eingeengten Teil der Hülse mündet
und normalerweise durch einen Ventilverschluß'körper geschlossen ist, der an der
Unterseite eines mit gewissem Spiel in dem Zylinder geführten Kolbens mittels einer
Schraube befestigt ist, die mit einem Fortsatz versehen ist und gegen eine Sehraube
mit einem Fortsatz anderen Durchmessers .gegebenenfalls ausgewechselt werden 'kann.
Die oberhalb des Kolbens liegende Gegendruckkammer ist durch einen Deckel oder Pfropfen
verschlossen, indessen Achse ein hohler Stift angebracht ist, der an seinem oberen
Teil mit einem Betätigungsknopf und an seinem unteren Teil mit einem Hilfsventil
ausgestattet isst. Dieses Ventil verschließt die Öffnung einer Scheibe aus Gummi
oder ähnlichem Material, die auf einem innerhalb des Zylinders angebrachten ringförmigen
Absatz aufliegt und gegen diesen Absatz beim Einschraüben 'des Deckels oder Pfropfens
durch einen Metallring gedrückt wird. Hierdurch wird über der Öffnung in der Gummischeibe
eine kleine ringförmige Kammer gebildet, die eine Verbindung nach der Außenseite
des Zylinders in den Raum zwischen denselben und der Hülse besitzt. Diese Verbindung
wird durch radial geführte Kanäle, die sich im unteren Teil des Pfropfens befinden
und durch. die Wandurig des Zylinders hindurchgeführt sind, hergestellt. Der obenerwähnte
Hohlstift ist mit einem Innengewinde versehen, in welches <das entsprechende
Außengewinde eines Stößels eingreift, so @daß dieser innerhalb des hohlen Stiftes
bezüglich seiner Lage einstellbar ist. D ier Stößel ist unter dem Hilfsventil an
seinem in die Gegendruckkammer des Zylinders ragenden Ende mit einem Puffer versehen,
gegen den der Kolben am Ende seines Hubes stößt, wodurch das Hilfsventil geschlossen
wird; so daß der Wasserdruck wieder auf die obere Fläche des Kolbens wirken kann
und der Kolben .dadurch . zurück und gegen die Ausflußöffnung .gedrückt wird.
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Um die obigen Ausführungen verständlicher zu machen, ist in der Zeichnung
in .einer erläuternden, nicht aber einschränkenden Weise ein Ausführungsbeispiel
des Absperrventils der Erfindung #largestellt.
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Fig. z stellt einen lotrechten Schnitt durch das Ventil dar; Fig.
2 zeigt einen Schnitt nach --der Linie A-B der Tig. i ; Fig. 3 zeigt eine äußere
Ansicht -des Ventils im kleineren Maßstabe. Man sieht auf diesen Darstellungen,
daß in einen Zylinder r, an -dem unten seitwärts das Rohr 3 zum Eimaß der von außen
unter einem bestimmten Drück einfließenden Flüssigkeit dient lind dessen Boden in
der Mitte mit einer Ausflußjösffnung 7 versehen ist, deren Durchmesser im Verhältnis
zum Durchmesser der Eintrittsöffnung geringer ist, ein Kolben io eingebaut ist,
der als frei fliegender Kolben ausgebildet und so bemessen ist, daß er mit gewissem
Spiel im Zylinder leicht beweglich ist, ohne die Gegendruckkammer 32 wasserdicht
abzuschließen.
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Unter -dem Kolben io ist eine Gummidichtung 8 oder eine Dichtung aus
gummiähnlichem Material angebracht, die dazu dient, die Ausflußbffnung 7 zu schließen.
Im Ruhestand, wenn also der Kolben sich in der unteren Lage befindet, schließt die
Dichtung 8 die Ausflwßöffnung i7,.
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Die Dichtung 8 ,hat einen kleineren Durchmesser als der Kolben io,
so daß der Wasserdruck auf einen Teil der Unterseite des Kolbens io winken kann.
Der Kolben io ist daher zweckmäßig unten abgesetzt. Hierdurch wird das Einströmen
der Flüssigkeit durch das Rohr 3 unter den Kolben io erleichtert; der bei Betätigung
des Ventils nach oben .getrieben wird.
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Über dem Kolben io befindet sich im Zylinder i die Gegendruckkammer
32, die oben durch eine Scheibe r3 aus Gummi oder ähnlichem Material abgeschlossen
ist. Die Scheibe 1-3 liegt auf einem ringförmigen Absatz 12 des Zylinders i auf
und wird durch eine Metallscheibe 14 angedrückt. Beide Scheiben haben in der Mitte
ein Abflußloch, das durch das Hilfsventil 25 abgeschlossen wird. Durch das Hilfsventil
selber geht ein Stift 24, der so bemessen ist, daß im Bereich der Scheibe 14 und
des unteren Teils-i-9 des Pfropfens 15, eine kleine Kammer 31 bleibt, durch die
beim Öffnen des Hilfsventils 25 das in der Gegendruckkammer 32. befindliche Druckwasser
hindurchfließt. Dieser Stift24 endet in der Gegendruckkammer 3;2, mit einem Kegel
2!5, der, wie oben gesagt, als Öffnungs- und Verschlußventil der oberen Öffnung
dient. Der Stift 2;q, ist in der Bohrung r26 des Betätigungsknopfes 18 festgeschraubt.
Der Betätigungsknopf i8 ist in einer Ausnehmung 17 des Verschlußpfropfens 1.5, gelagert,
der seinerseits: an dem Teil 16 mit dem Kragen z3 des Oberteils des Zylinders i:
zusammengeschraubt ist. Der Ventilschaft 24 ist hohl und mit einem Innengewinde
ausgestattet, in welches ein Stößel 29 geschraubt wird. Nachdem man den kleinen
Pf ropfen27 entfernt hat, kann man diesen - Stößel 29 von außen her ein oder
ausschrauben und ihn auf diese Weise mehr oder weniger tief in die Gegendruckkammer
32 hineinragen lassen. Dadurch kann der Hub,des Kolbens, der auf das untere Ende
30 des Stößels 29 im 'Punkt ii stößt, geregelt werden. Das Ventil 25 wird
durch den Anstoß des Kolbens mit in die Höhe gehoben, die Öffnung geschlossen und
durch denselben Anstoß auch der Betätigungsknopf i 8 wieder in die $öhe getrieben,
wo er dann durch den Druck, der unter dem Ventil a5 infolge
der
durch den rings um den Kolben ro befindlichen Spalt in die Gegendruckkammer 32 eingedrungene
Flüssigkeit ausgeübt-wird, festgehalten wird. Deshalb ist der Kolben io nicht dicht
.abschließend, sondern mit einem gewissen Spiel eingebaut.
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Die obere CSffnung .des Zylinders i, die normalerweise durch das Ventil
25 geschlossen gehalten wird, steht in Verbindung mit einer ringförmigen
kleinen Kammer 3,i.!, die im Boden des Pfropfens 1,5 des oberen Verschlusses angebracht
ist. Von dieser kleinen Kammer 31 aus stellen radiale Bobrungen 2o durch den Pfropfen
15, die durch Bonrungen 21 durch die Wandung des Zylinders fortgesetzt werden, die
Verbindung mit dem den Zylinder i umgebenden Raum 22 her, der nach oben durch die
Hülse 4 begrenzt wird. So kann das aus der Gegendruckkammer 32 verdrängte Wasser
bis unter die untere Abflußöffnung 7 fließen. Im hinteren Teil der Hülse 4 liegt
der Schlitz 5 oder ein oder mehrere Lufteinsauglöcher.
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Am Boden des Kolbens io ist das Ende der Schraube 9 eingeschraubt
und die Dichtung 8 aus Gummi oder einem ähnlichen Stoff angebracht. Das andere Ende
oder der Fortsatz 35 dieser Schraube 9 besitzt unterhalb der Dichtung 9 eine konische
Verbreiterung 33. Durch diese wird eri-.eicht, daß beim Heruntergehen .des Kolbens
io der Querschnitt der Ausfluß:öffnung 7 allmählich verringert wird, bevor die Öffnung
durch die Dichtung 8, vollkommen geschlossen wird. Es wird dadurch die Bildung eines
Wasserschlags vermieden. Die Schraube 9 ist auswechselbar und kann gegen eine solche
mit anderen Querschnittsabmessungen ausgetauscht werden, je nachdem es die örtlichen
Verhältnisse erforderlich machen.
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Zum Zusammensetzen des Absperrventils wird das an dem Zylinder befindliche
Zuleitungsrohr 3 in den Schlitz 5 der Hülse4 geschoben und der obere Pfropfen 15
an dem Teil 16 auf den Zylinder i aufgeschraubt, so daß die Metallscheibe 14 fest
gegen die oben beschriebene Gummischeibe 13 gedrückt wird.
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Wenn das Absperrventil sich im Ruhezustand befindet (Fig. i) und mittels
des Rohres 3, an eine Flüssigkeitsleitung unter Druck angeschlossen ist, so ist
der Raum 34 unter dem Kolben iio -und die Gegendruckkammer 32 über dem Kolben vo,
mit der Flüssigkeit gefüllt. Der durch die Flüssigkeit ausgeübte Druck schließt
die beiden Ventile, nämlich das Hilfsv-enti1215 und das untere Ventil 8,. Drückt
man auf den Betätigungsknopf 18, so öffnet sich das Hilfsventil 25 der Gegendruckkammer
32, und das unter Druck stehende Wasser kann aus der Gegendruckkammer 32 des Zylinders
i in die ringförmige kleine Kammer 3 i eindringen und von dort durch die Bohrungen
zo und 2i in den ringförmigen Raum 22 und in das Ausflußrohr 6 der Hülse 4 abfließen.
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Nachdem nun der Wasserdruck oberhalb des Kolbens io gefallen ist,
wirkt sich der Druck aus dem Rohr 3 auf den Kolben aus, der nach oben getrieben
wird und seinerseits in sehr kurzer Zeit die Flüssigkeit aus der Gegendruckkammer
32 hinausdrückt. Wenn dann der Kolben io an der Stelle i i auf den Puffer 30,des
Stößels. 24., der mit dem Hilfsventil 25 verbunden ist, trifft, schließt er sofort
das Hilfsventil 25.
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In diesem Augenblick befindet sich der Kolben io am oberen Ende des
Zylinders i, der Rauminhalt der Gegendruckkammer ist verringert und .diese mit Wasser
gefüllt. Bei seiner steigenden Bewegung hat aber der Kolben io die Dichtung 8 der
Ausflußöffnung 7 mitgenommen, und .die aus dem Rohr 3 kommende Flüssigkeit strömt
-durch die Öffnung 7 aus. Da aber die Wassermenge, die durch die Ausflußöffnung
7 herausfließt, geringer ist als die durch das Rohr 3 unter Druck einfließende Wassermenge,
wird die Flüssigkeit allmählich durch den Spalt um den nicht dicht abschließenden
Kolben io herum in die Gegendruckkammer 32 -des Zylinders i eindringen, so daß der
Wasserdruck langsam den Kolben io wieder nach unten .drückt, bis dieser die Ausflußöffnung
7 wieder schließt und so das Absperrventil wieder in seine Ausgangsstellung bringt.
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Es .ist zu berücksichtigen"daß das Spiel zwischen dem Kolben io, und
dem Zylinder .i durch .das Eindringen, das der Flüssigkeit in die Gegendruckkammer
32 ermöglicht wird, derart bemessen ist, daß das Ventil nicht zu schnell schließt.
Sollte das Spiel so gering sein, daß nur gerade :die Bewegung des Kolbens möglich
ist, würde man an .dem Umfang des Kolbens in eine oder mehrere Rinnen der Länge
nach anbringen müssen.
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Es ist von Bedeutung, daß für den die Bewegung erzeugenden Wasserdruck,
der den Kolben io in die Höhe treibt, nur :die wirksame untere Fläche des Kolbens
io maßgebend ist, daß also von der gesamten Fläche der Kolbenunterseite die von
dem Fortsatz35 an der Schraube9 eingenommene Fläche nicht in Betracht kommt.
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Da die Schraube 9 auswechselbar ist und durch eine andere mit einem
Fortsatz 3@5 ersetzt werden kann, dessen Durchmesser größer oder kleiner sein kann,
ist es möglich, die -durch das Absperrventil ausströmende Wassermenge nach Wunsch
zu vergrößenn oder zu verringern.
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Das Absperrventil arbeitet in jeder Lage, sogar wenn man es vollkommen
umdreht und der Kolben gegen sein eigenes Gewicht beim Schließen steigen statt absinken
muß.