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Patent Searching and Data


Title:
FLOAT VALVE FOR FILLING A FLUSH TANK
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/045076
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a float valve for filling a flush tank and having a float (19) that is connected to an axially movable valve body (16). Said valve body (16) cooperates with a valve seat (9) of an admission nozzle of a nozzle body (7) that is to be connected to a supply line. Means (8, 15, 17) are provided for changing the cross section (A) of the nozzle that is to be sealed. This makes it possible to adapt the force being exerted on the valve body (16) to the closing force when the valve (1) is closed. The cross section (A) of the nozzle is formed, for instance, by a tubular and deformable membrane (8) or a turning nozzle plate (17).

Inventors:
BREGENZER RENE (CH)
DOLDER RENE (CH)
Application Number:
PCT/CH1999/000564
Publication Date:
August 03, 2000
Filing Date:
November 25, 1999
Export Citation:
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Assignee:
GEBERIT TECHNIK AG (CH)
BREGENZER RENE (CH)
DOLDER RENE (CH)
International Classes:
F16K7/06; F16K31/26; (IPC1-7): F16K31/26
Foreign References:
US1887235A1932-11-08
GB782904A1957-09-18
EP0583216A11994-02-16
GB662896A1951-12-12
DE3153688C21991-10-17
Attorney, Agent or Firm:
Groner, Manfred (Isler & Pedrazzini AG Postfach 6940 Zürich, CH)
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Claims:
Patentansprüche
1. Schwimmerventil zum Befüllen eines Spülka stens, mit einem Schwimmer (19), der mit einem axial bewegli chen Ventilkörper (16) verbunden ist, welcher mit einem Ven tilsitz (9) einer Einlassdüse eines an eine Versorgungslei tung anzuschliessenden Düsenkörpers (7) zusammenwirkt, ge kennzeichnet durch Mittel (8,15,17) zum Ändern des abzu dichtenden Düsenquerschnitts (A).
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass der Düsenquerschnitt stufenlos änderbar ist.
3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass der Düsenquerschnitt (A) durch einen elastisch deformierbaren Körper (8) gebildet ist.
4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, dass der Körper (8) schlauchförmig ausgebildet ist.
5. Ventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn zeichnet, dass der deformierbare Körper (8) eine Membran ist, die beispielsweise mittels einer radial verstellbaren Maden schraube (15) deformierbar ist.
6. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Mittel (17) zum Ändern des Düsenquerschnittes (A) durch einen im Düsenkörper (7) gelagerten Einsatz (17) mit wenigstens zwei wahlweise die Einlassdüse bildende Durch gänge (17a17d) mit unterschiedlichen Querschnitten (A, A') aufweist.
7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, dass der Einsatz (17) eine drehoder schwenkbare Schei be ist.
8. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da durch gekennzeichnet, dass es ein Kolbenventil ist.
Description:
Schwimmerventil zum Befüllen eines Spülkastens Die Erfindung betrifft ein Schwimmerventil zum Befüllen eines Spülkastens, mit einem Schwimmer, der mit einem axial beweg- lichen Ventilkörper verbunden ist, welcher mit einem Ventil- sitz einer Einlassdüse eines an eine Versorgungsleitung anzu- schliessenden Düsenkörpers zusammenwirkt.

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 ei- nes Koppelgetriebes bewegt und in Schliessstellung gehalten wird. Das Untersetzungsverhältnis dieses Koppelgetriebes ist am Anfang der Schliessbewegung klein und am Ende derselben wesentlich grösser. Diese Änderung des Übersetzungsverhält- nisses während der Schliessbewegung ergibt eine erhöhte Si- cherheit gegen ein unerwünschtes Öffnen des Ventils bei einer Druckerhöhung oder Druckänderung in der Zuführleitung.

Bei einem solchen Schwimmerventil ist es wesentlich, dass die Auftriebskraft des Schwimmers so bemessen ist, dass das Ven- til auch an eine Zuführleitung angeschlossen werden kann, die einen Wasserdruck aufweist, der über dem Durchschnitt liegt.

Die Auftriebskraft des Schwimmers muss somit grösser sein, als dies bei einer Zuführleitung mit durchschnittlichem oder geringerem Wasserdruck optimal wäre. Beim Schwimmerventil nach der oben genannten Druckschrift und bei ähnlichen Venti- len liegt die übliche Auftriebskraft des Schwimmers im Be- reich 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 er- reicht werden.

In Länder, in denen das Spülwasser üblicherweise aus einem beispielsweise auf einem Hausdach montierten Regenbecken be- zogen wird, ist der Wasserdruck sehr unterschiedlich und in der Regel vergleichsweise klein. Der Anschlussdruck kann hier beispielsweise lediglich 1 bar betragen. Die bei einem sol- chen vergleichsweise kleinen Druck bisher verwendeten Schwim- mer weisen somit eine unnötig hohe Auftriebskraft und ent- sprechend ein unnötig grosses Volumen auf. Insbesondere bei Unterputzspülkästen wäre aus Platzgründen ein möglichst klei- ner 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.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schwimmerventil der genannten Gattung zu schaffen, das kompakter und kleinvo- lumiger und trotzdem funktionssicher ist.

Die Aufgabe ist gemäss Anspruch 1 bei einem gattungsgemässen Schwimmerventil durch Mittel zum Ändern des abzudichtenden Düsenquerschnittes gelöst. Da beim erfindungsgemäs- sen Schwimmerventil der abzudichtende Düsenquerschnitt änder- bar ist, lässt sich dieser Düsenquerschnitt an den Wasseran- schlussdruck anpassen. Bei unüblich grossem Wasseranschluss-

druck wird dieser Düsenquerschnitt verkleinert und bei sehr kleinem Wasseranschlussdruck entsprechend vergrös- sert. Damit lässt sich die bei geschlossenem Ventil auf den Ventilkörper wirkende Kraft optimal an die Schliesskraft des Ventils anpassen. Gleichzeitig wird damit auch die Fülllei- stung optimal angepasst. Bei vergleichsweise kleinem Was- seranschlussdruck wird entsprechend der Düsenquerschnitt ver- grössert 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 Düsenquer- schnitts jedenfalls vermeidbar ist.

Versuche haben gezeigt, dass beim erfindungsgemässen Schwim- merventil eine Auftriebskraft im Bereich von 1,2 bis 1,5 N optimal ist. Entsprechend dieser kleineren Auftriebskraft ist das Volumen des Schwimmers kleiner als üblich. Dies erleich- tert die Zugänglichkeit zum Spülkasteninnern, was insbesonde- re bei Unterputzspülkasten im Hinblick auf die Montage und Revisionsarbeiten besonders vorteilhaft ist. Erreichbar ist zudem eine optimale Füllleistung von etwa 200 cm3/Sek. Sechs Liter Spülwasser sind somit in etwa 30 Sekunden nachgefüllt.

Eine besonders exakte Einstellung des optimalen Düsenquer- schnittes 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.

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 Durchtrittsöff-

nung als Ventilsitz gewählt, die dem optimalen Düsenquer- schnitt entspricht. Der geeignete Düsenquerschnitt kann damit sehr einfach und schnell eingestellt werden.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen : Figur 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemässes Schwimmerventil, wobei einzelne Teil aus zeichnerischen Grün- den weggelassen sind, Figur 2a einen Schnitt durch einen Teil des Schwimmerventils gemäss Figur 1, wobei das Ventil geöffnet ist, Figur 2b eine teilweise geschnittene Ansicht in Richtung des Pfeiles IIb-IIb der Figur 2a, und 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 IIIb- IIIb der Figur 3a.

Das in Figur 1 gezeigte Schwimmerventil 1 weist ein Ventilge- häuse 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 Klemm- ring 6 zwischen diesem Nippel 2 und dem Ventilgehäuse 22 festgeklemmt. Mittels einem Dichtungselement 5 ist der Düsen- körper 7 gegenüber dem Nippel 2 abgedichtet.

Der Düsenkörper 7 weist einen Ventilsitz 9 auf, der etwa mit- tig eines Ablenkschirms 7b angeordnet ist. Dieser Ventilsitz 9 arbeitet mit einem Ventilkörper 16 zusammen, der eine Gum- midichtung 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 Dü- senkörpers 7 kann kein Spülwasser in einen Ringraum 10 des Ventilgehäuses 22 eintreten.

Der Anpressdruck des Ventilkörpers 16 wird mit einem Schwim- mer 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 Schwim- mer 19 können gemäss der oben genannten DE 31 53 688 C2 aus- gebildet 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 Ven- tilkörper 16 übertragen.

Wie die Figuren 2a und 2b zeigen, ist in die Bohrung 4 des Düsenkörpers 7 eine schlauchförmige und gummielastische Mem- bran 8 eingesetzt, die mit ihrer Stirnfläche 8c mit dem Ven- tilsitz 9 im wesentlichen bündig ist. Die Membran 8 weist an ihrem Ende zu ihrer Befestigung im Düsenkörper 7 einen radia- len 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 Gewin- debohrung 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 defor- miert, derart, dass der Düsenquerschnitt A gemäss Figur 2b unrund und ebenfalls kleiner ist als bei der nicht deformier- ten 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 grösser 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 in- nerhalb bestimmter Grenzen verändert werden. Entsprechend wird die Kraft verändert, welche bei geschlossenem Ventil aufgrund des Wasserdruckes im Düsenkörper 7 auf den Ventil- körper 16 wirkt. Bei unüblich hohem Wasserdruck kann durch entsprechendes Eindrehen der Madenschraube 15 und damit Ver- kleinern des Düsenquerschnittes A die Kraft auf den Düsenkör- per 16 stufenlos verringert werden. Im umgekehrten Fall wird die Madenschraube 18 herausgedreht und entsprechend der. Dü- senquerschnitt A vergrössert.

Bei der Ausführung nach den Figuren 3a und 3b ist in eine ra- diale Ausnehmung 18 des Düsenkörpers 7'eine Düsenscheibe 17 eingesetzt, die gemäss Figur 3b mehrere, beispielsweise vier Düsenöffnungen 17a bis 17d aufweist, die unterschiedliche Dü- senquerschnitte 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 Düsenquer- schnitt 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.

Die Membran 8 und die Düsenscheibe 17 sind lediglich Beispie- le für Mittel, mit denen der Düsenquerschnitt verändert wer- den kann. Für den Fachmann ist es klar, dass auch andere Mit- tel denkbar sind, mit denen der Düsenquerschnitt in Stufen oder stufenlos veränderbar ist.

Die Einstellung des Düsenquerschnittes A erfolgt bei der Mon- tage. In der Regel ist nach der Montage dieser Düsenquer- schnitt A fest eingestellt und wird lediglich in Ausnahmefäl- len nochmals verändert, was aber prinzipiell jederzeit mög- lich 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 200 cm3/Sek. überprüft werden. Ein wesentlicher Vorteil des er- findungsgemässen Schwimmerventils wird auch darin gesehen, dass die Änderung mit vergleichsweise einfachen kostengünsti- gen Teilen erreichbar ist. Die Funktionssweise gegenüber dem bekannten Schwimmerventil muss nicht geändert werden. Da der Düsenquerschnitt an den Anschlussdruck optimal anpassbar ist, ist jedoch ein Schwimmer 19 vorgesehen, der ein vergleichwei- se kleines Volumen aufweist und entsprechend eine vergleichs- weise geringe Auftriebskraft besitzt.