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Die Erfindung bezieht sich auf ein selbsttätiges, durch Quellkörper
gesteuertes Entlüftungsventil, dessen Durchlaß die Quellkörper in trockenem Zustand
freigeben, in feuchtem Zustand dagegen verschließen und damit ein Entweichen von
Flüssigkeit verhindern.
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Die USA.-Patentschriften 2 713 817 und 2 734 521 zeigen Beispiele
solcher bekannter Entlüftungsventile. Hier liegen Quellkörper zwischen dem Ein-
und Auslaß des Entlüftungsventils, so daß sie durch Wasser oder Luft, .die durch
das Ventil zu entweichen versucht, direkt berührt werden. Entweicht nur Luft, bleiben
die Quellkörper trocken. Wenn jedoch Wasser oder .eine Mischung von Luft und Wasser
an den Quellkörpern vorbei zu entweichen versucht, befeuchtet das Wasser unmittelbar
die Quellkörper und bewirkt, daß sich diese ausdehnen und das Ventil schließen.
Dies verhindert, daß weiter Luft oder Wasser aus -der Anlage entweicht, und zwar
so lange, bis die Quellkörper wieder trocken werden und damit der Luft wieder gestatten,
aus der Anlage zu entweichen.
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Somit unterbrechen beide dieser bekannten Arten von Ventilen die Entlüftungsfunktion,
sobald eine Mischung von Luft und Wasser durch die Ventile zu entweichen versucht.
Dies hat ein vorzeitiges Schließen der Entlüftungsventile zur Folge. Wenn z. B.
eine Mischung von Luft und einer kleinen Wassermenge entweicht, was das Schließen
des Entlüftungsventils nicht erfordert, werden die bekannten Entlüftungsventile
automatisch schließen, weil das Wasser in der Mischung die Quellkörper benetzt und
diese .sich ausdehnen., Daher werden die bekannten Entlüftungsventile geschlösseri
und ergeben während bedeutender Zeitperioden, während derer sie offen sein sollten,
keine Entlüftungsfunktion.
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Es ist auch schon, z. B. durch die USA.-Patentschriften 2 823 693
und 2 809 654, ein solches selbsttätiges, durch Quellkörper gesteuertes Entlüftungsventil
bekanntgeworden, bei welchem ein Sammelkanal derart angeordnet ist, daß erst nach
Ansammlung einer bestimmtän" Flüssigkeitsmenge im Sammelkanal die Flüssigkeit die
Quellkörper benetzt. Bei diesen Entlüftungsventilen ist der Sammelkanal in dem.Zufiuß
fü den Quellkörpern-vorhanden., Die aus dem Ventil entweichende Luft und die mitgeführte
Flüssigkeit passieren hierbei den Sammelkanal und durchsetzen dann die Quellkörper.
Es kann.-jedoch,, bei dieser Anordnung nicht vermieden werden, däß ein Teil -der
in der Luft mitgeführten Flüssigkeiten zu den Quellkörpern gelangt, so daß diese
vorzeitig aufquellen und das Ventil schließen können, bevor dies erwünscht ist.
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Der Erfindung liegt, daher die Aufgabe zugrunde, sicherzustellen,
daß die@-Quellkörper des Entlüftungs-@ ventils erst dann ansprechen, wenn eine bestimmte
Flüssigkeitsmenge aus der zu entlüftenden Anlage entwichen ist.
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Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin' daß ein im Ventilgehäuse
vorgesehener, die Quellkörper nicht treffender Entlüftungskanal in den zur Atmosphäre
offenen Sammelkanal mündet, dessen eine Seitenwand in ihrem oberen Bereich Öffnungen
zu den Quellkörpern hin aufweist.
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Bei diesem Ventil gelangt somit die austretende Luft und mitgeführte
Flüssigkeit bzw. der Dampf durch den die Quellkörper nicht treffenden Entlüftungskanal
in den Sammelkanal und in die Atmosphäre, ohne mit den Quellkörpern in Berührung
zu kommen. Diese bleiben daher vorerst trocken, bis sich im Sammelkanal eine bestimmte
Flüssigkeitsmenge angesammelt hat. Erst dann kann Flüssigkeit durch die im oberen
Bereich des Sammelkanals vorhandenen Öffnungen zu den Quellkörpern gelangen, welche
dann das Ventil schließen.
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Die scheibenförmigen Quellkörper und ein zwischen diesen und einem
Verschlußkörper angeordneter Kolben können dabei in einer mit dem Ventilgehäuse
verbundenen Hülse sitzen, und der Sammelkanal kann die Hülse ringförmig umgeben.
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Zwei beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes werden
nachstehend an Hand der Zeichnung beschrieben, in welcher F i g. 1 ein senkrechter
Schnitt eines Entlüftungsventils ist, das in einen Luftabscheider eingebaut ist,
F i g. 2 ein Querschnitt des in F i g. 1 veranschaulichten Entlüftungsventils in
größerem Maßstab ist, F i g. 3 eine Teilansicht des Entlüftungsventils der F i g.
2 ist, das in einem Radiator einer Heißwasseranlage eingebaut ist, und F i g. 4
ein senkrechter Schnitt einer anderen Ausführungsform eines Entlüftungsventils ist.
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In. F i g. 1 ist ein Entlüftungsventil 10 in Verbindung mit einem
Luftabscheider 12 der Bauart veranschaulicht, welche in Heißwasseranlagen zum Abscheiden
der Luft aus dem Wasser allgemein benutzt wird. Der Luftabscheider 12 wird in die
Hauptleiturig vom Boiler zu den einzelnen Heizelementen, wie Radiatoren, Strahlern,
Heizapparaten u: dgl., eingebaut. Das Wasser vom Boiler tritt einerends durch eine
Einlaßöffüung_16 in das Gehäuse 14 des Luftabscheiders ein und andernends durch
eine Auslaßöffnung 18 am anderen Ende des Gehäuses wieder aus. Das Entlüftungsventil
10 ist oben in den Luftabscheider eingeschraubt. Eine Prallplatte 19 verläuft
über die Innenseite des Ventilkörpers und besitzt einen abwärts geneigten Vorderteil
20, um den oberen Teil des :durchfließenden Wassers in eine oben in dem Luftabscheider
gebildete Kammer 22 zu leiten: Ein Schwimmer 24 ist auf einer Spindel 26 angeordnet,
deren unterer Endteil 28 in einem Halter 30 ,verschiebbar abgestützt .ist, welcher
in dem Ventilgehäuse 14 befestigt ist. Der obere Endteil 32 des Gliedes 26 ist in
einer gesinterten Büchse 34 verschiebbar geführt, welche in einer Bohrung 36 des
Ventilgehäuses 38 des Entlüftungsventils 10 befestigt "ist. Eine Gummischeibe
40 liegt im oberen Ende der Büchse 34 und hat eine zentrale Öffnung; die
mit einem zentralen Durchlaß 42 in dem Ventilgehäuse 38 ausgerichtet ist. Der obere
Endteil hat -quadratischen Querschnitt, und sein Ende ist zugespitzt, um " mit der
-zentralen,' Öffnung in der Gummischeibe 40 zusammenzuwirken und den Durchlaß 42
bei der Aufwärtsbewegung des. Schwimmers 24 zu schließen. Dies kann als Hauptventil
für die Verhinderung des Entweichens von Wasser durch das Entlüftungsventil 10 bezeichnet
werden.
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Aus dem vergrößerten Querschnitt des Entlüftungsventils 10 nach F
i g. 2 ist ersichtlich, daß das Ventilgehäuse 38 einen Gewindeteil 44 an seinem
unteren Ende hat, um es auf den Luftabscheider 12 aufzuschrauben. Das Ventilgehäuse
weist einen radial verlaufenden Flansch 46 auf, und ein ringförmiger Sammelkanal
48 mit einem erhöhten Mittelteil 50 ist auf dessen Oberseite gebildet.
Ein
konischer Ventilsitz 52 ist am oberen Ende des zentralen Durchlasses 42 gebildet,
und eine Bohrung 54 ist über dem Ventilsitz vorgesehen, welche am erhöhten Mittelteil
50 des Ventilgehäuses offen ist.
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Das untere Ende einer Hülse 56 sitzt mit Preßsitz in der Bohrung 54,
und in dieser Hülse 56 ist ein Kolben 58 verschiebbar angeordnet. Eine Scheibe 60
mit einer zentralen Öffnung 62 ist an dem oberen Ende der Hülse 56 befestigt, z.
B. durch eine Umbördelung 64 am Ende der Hülse. Eine Mehrzahl von aüfeinandergestapelten
Quellscheiben 66 liegen in der Hülse 56 und ruhen in ihrem normalen trockenen Zustand
auf dem oberen Ende des Kolbens 58 mit Abstand von der Scheibe 60, wie es in F i
g. 2 veranschaulicht ist. Die Quellscheiben 66 quellen bei Befeuchtung rasch und
erheblich auf. Ein konischer Ventilsitz 68 ist auf - der Unterseite des Kolbens
58 gebildet, und ein kugelförmiger Verschlußkörper 70 liegt zwischen den konischen
Sitzen 68 und 52. Ein schräger Entlüftungskanal 59 verbindet den Raum zwischen
dem Kolben und dem oberen Ende des zentralen Durchlasses 42 mit dem Sammelkanal
48 an einer Stelle unter dem erhöhten Mittelteil 50.
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Wenn bei dieser Konstruktion Luft oder Wasser in der Kammer 22 des
Luftabscheiders 12 steigt, wird die Luft oder das Wasser den kugelförmigen Verschlußkörper
68, den Kolben 58 und die Quellscheiben 66 anheben und durch den zentralen Durchlaß
42 und den Entlüftungskanal 59 ohne Auftreffen auf die Quellscheiben 66 frei austreten.
Auf diese Weise entweichende Luft gelangt direkt in die Atmosphäre, wogegen das
Wasser sich in dem Sammelkanal 48 sammelt. Solange der Wasserspiegel im Sammelkanal
48 unter den Öffnungen 72 und 74 liegt, die in der Wand der Hülse 56 etwas über
dem erhöhten Mittelteil 50 gebildet sind, bleibt das Entlüftungsventil 10
offen. Wenn jedoch die durch den kugelförmigen Verschlußkörper 70 entweichende Wassermenge
sich plötzlich erhöhen sollte, wie in dem Fall, daß der durch den Schwimmer 24 gesteuerte
Endteil 32 des Durchlasses beim Ansprechen auf eine Erhöhung des Wasserniveaus
in der Kammer 22 des Luftabscheiders nicht schließen sollte, dann wird das Wasser
in dem Sammelkanal 48 ansteigen und durch die Öffnungen 72 und 74 fließen und die
Quellscheiben 66 benetzen, so daß sie aufquellen und sich gegen die Scheibe 60 rasch
ausdehnen und dann den Kolben 58 abwärts drücken, um den kugelförmigen Verschlußkörper
70 fest gegen den konischen Sitz 52 zu pressen, so daß der zentrale Durchlaß 42
abgeschlossen und das Entweichen von zusätzlichem Wasser verhindert ist.
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In F i g. 3 ist das Entlüftungsventil 10 der F i g. 2 in Verbindung
mit einem üblichen Radiator 80 einer Heißwasserheizungsanlage für die Entlüftung
von Luft aus derselben gezeigt. Ein Rohrbogen 82 ist auf der Seite des Radiators
in der Nähe des oberen Endes desselben angeschlossen, wo die Luft am besten entnommen
wird. Das Entlüftungsventil 10 ist seinerseits in den Rohrbogen 82 in gleicher
Weise eingeschraubt, in welcher es in den oberen Teil des Luftabscheiders 12 eingeschraubt
ist. In dem Fall, daß genügend Wasser durch das Entlüftungsventil entweicht, den
Sammelkanal 48 füllt und die Quellscheiben benetzt, wird das Entlüftungsventil,
wie beschrieben, geschlossen, um das Entweichen von zusätzlichem Wasser zu verhindern.
Wenn der Radiator nur etwas sprüht, wie es gewöhnlich geschieht, so daß nur geringe
Wassermengen in den Sammelkanal oder direkt in die Atmosphäre entweichen, ohne sich
in dem Kanal zu sammeln, dann wird das Entlüftungsventil offenbleiben und fortfahren,
den Radiator zu entlüften. Bei diesem Vorgang tritt das durch Schwimmer gesteuerte
Ventil nicht in Tätigkeit.
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Bei der Ausführungsform nach F i g. 4 ist im Boden eines Gehäuses
100 ein Stutzen 102 befestigt, in dessen zentrale Bohrung 104 ein im Querschnittrechteckiger
flacher Bolzen 106 eingesetzt ist, wobei zwischen den beiden flachen Seiten des
Bolzens 106 und der Bohrung 104 Zwischenräume vorhanden sind, durch welche Luft
und Wasser durchtreten können bzw. aus einer an den Stutzen 102 angeschlossenen
Heißwasseranlage in das Gehäuse 100 übertreten und auch zurückströmen können. In
dem Gehäuse 100 befindet sich ein Schwimmerkörper -108, der oben einen Steg 110
hat, welcher mit einem Arm 112 zusammenwirkt, der an einer Abschlußscheibe 114 befestigt
ist. An dieser Scheibe 114 greift eine Feder 116 einerends an, welche andernends
durch einen Stift 118 gehalten ist, der in einem im Gehäuse 100 befestigten Anschlußstutzen
120 angebracht ist. Durch die Feder 116 wird die Scheibe 114 gegen das untere Ende
des Anschlußstutzens 120 angedrückt. Auf den Anschlußstutzen 120 ist ein Ventilgehäuse
122 aufgeschraubt, welches innen eine schräge Kurvenfläche 124 hat, mit der das
Betätigungsglied 126 eines Schnellentlüftungsventils 128 zusammenwirkt. Im Ventilgehäuse
122 ist eine Hülse 130 gebildet, die in der Länge geschlitzt ist und oben Gewinde
hat, in das ein Deckel 132 eingeschraubt ist. Im Ventilgehäuse 122 ist oben zwischen
der Hülse 130 und einem erhöhten Ringteil 134 ein ringförmiger Sammelkanal
136 gebildet. In der Hülse 130 sind ein Kolben 138 und eine Mehrzahl aufeinandergestapelter
Quellscheiben 140 vorhanden. Das untere Ende des Kolbens 138 ist als Ventilsitz
142 ausgebildet, und zwischen diesem Ventilsitz 142 und einem auf dem Ventilgehäuse
122 gebildeten konischen Ventilsitz 144 ist ein Verschlußkörper 146 vorhanden.
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B i der Konstruktion nach F i g. 4 ist die Abschlußscheibe 114 durch
Einwirkung des Steges 110 des Schwimmerkörpers 108 auf den Arm 112 normalerweise
von der unteren Eintrittsöffnung in den Stutzen 120 angehoben. Wenn daher Luft aus
der Heißwasseranlage durch den Stutzen 102 in das Gehäuse 100 übertritt, gelangt
sie durch den Stutzen 120 zum Verschlußkörper 146, öffnet das Ventil durch Anheben
des Kolbens 138 und der Quellscheiben 140, so daß die Luft durch die Schlitze der
Hülse 130 und den Zwischenraum zwischen Deckel 132 und Ventilgehäuse 122 frei in
die Atmosphäre austreten kann. Wenn auf dem gleichen Wege mit der Luft eine geringe
Wassermenge durchtritt, so sammelt sich das Wasser im Sammelkanal 136 an,
ohne vorerst auf die Quellscheiben 140 einzuwirken. Wenn das Wasser im Gehäuse 100
steigt, wird der Schwimmerkörper 108 gehoben, und in der in F i g. 4 veranschaulichten
Lage wirkt der Steg 110 nicht mehr auf die Abschlußscheibe 114, und diese
wird durch die Feder 116 gegen die Eintrittsöffnung des Stutzens 120 gezogen, so
daß bei normalem Arbeiten des Schwimmerkörpers keine Luft und Wasser mehr
austreten
kann. Sollte jedoch der Schwimmerkörper 108 einmal blockiert werden oder aus einem
anderen Grund die Scheibe 114 nicht schließen, so kann es: vorkommen, daß eine größere
Wassermenge durch das Ventil durchtritt. In diesem Fall steigt das Wasser im Sammelkanal
so stark an, daß es die Quellscheiben 140 benetzt. Diese Scheiben dehnen sich hierbei
aus und füllen den Raum zwischen dem Deckel 132 und Kolben 138 aus, so daß sie den
Kolben abwärts drücken und den Verschlußkörper 146 auf den Sitz 144 drücken und
ein weiteres. Entweichen von Wasser verhindert ist.