AT398119B - Patronenventil - Google Patents

Description

AT 398 119 B

Die Erfindung betrifft ein Patronenventil mit einem in eine Ventilaufnahme ersetzbaren Ventilteil und einem axial anschließenden Betätigungsteil, wobei zwischen Ventilteil und Betätigungsteil eine Druckmediumverbindung besteht.

Derartige Patronenventile (Cartridge-Ventile) besitzen einen kompakten Aufbau mit standardisierten Außenabmessungen und sind für verschiedenste Ventilfunktionen erhältlich, weswegen sie weite Verbreitung gefunden haben. Der Betätigungsteil enthält einen auf die Ventilspindel des Ventilteiles wirkenden axial verschiebbaren Kern, der durch Erregung eines am Betätigungsteil angebrachten Eiektromagnetes bewegt werden kann. Bei einfach aufgebauten, aber auch bei druckkompensierten Patronenventilen herrscht auf beiden Seiten der Anordnung Ventilspindel/Betätigungskern der volle Betriebsdruck.

Im Falle eines Versagens der Betätigungseinrichtung, z.B. einer thermischen Zerstörung des Eiektromagnetes, und wenn in der übrigen Druckmediumschaltung keine weiteren Schaltventile vorgesehen sind, kann der vom Patronenventil gehaltene Druck nicht mehr abgebaut werden. Das Zerlegen der Druckmediumschaltung, das Anbringen von Entlastungsbohrungen usw. zum Abbau des Druckes birgt große Gefahr in sich.

Auch das bloße Messen des Innendruckes des Patronenventiles ist ohne Zusatzeinrichtungen, z.B. mit der Ventilaufnanme gekoppelte Meßanschlüsse, nicht möglich.

Die Erfindung setzt sich daher zum Ziel, ein Patronen ventil der eingangs genannten Art zu schaffen, das einfach und gefahrlos das Messen und/oder Ablassen des Innendruckes des Patronenventiles ermöglicht. Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß an dem dem Ventilteil abgekehrten Ende des Betätigungsteiles eine DruckanschlußKupplung für eine Einrichtung zum Messen und/oder Ablassen des Innendruckes des Patronenventiles angeordnet ist, wobei in der Druckanschlußkupplung in an sich bekannter Weise ein Rückschlagventil eingebaut ist, dessen Ventilelement durch Schließen der Kupplung in die Offenstellung bewegbar ist. Auf diese weise läßt sich auch bei einem völligen Versagen der Betätigungseinrichtung, einer Zerstörung der restlichen Druckmediumschaltung oder in Notsituationen durch einfaches Einstecken des einen Kupplungsteiles in den am Ende des Patronenventiles angeordneten anderen Kupplungsteil der Ventilinnendruck ablassen.

Dieser einzusteckende Kupplungsteil Kann zu einem Druckminderventil führen, um ein langsames Ablassen zu gewährleisten. Ebenso kann der einzusteckende Kupplungsteil zu einer Druckmeßeinrichtung führen, wenn lediglich das Messen des Ventilinnendruckes erwünscht ist.

Es sei erwähnt, daß aus der GB-PS 1 558 896 eine Schnellkupplung für das Verbinden zweier Rohrleitungen bekannt ist, bei welcher der eine Kupplungsteil ein Rückschlagventil aufweist, dessen Ventilelement durch Schließen der Kupplung in die Offenstellung bewegbar ist. Zweckmäßig Kann, wie bei dieser bekannten Schnellkupplung, bei dem erfindungsgemäßen Patronenventil das Ventilelement der Druckanschiußkupplung eine federnd vorgespannte Kugel sein, die in der Verschlußstellung an der dem Ventilteil zugewandten Seite einer im Inneren der Kupplung vorspringenden Ringkante anliegt und durch das stirnseitige Ende eines beim Schließen der Kupplung die Ringkante durchsetzenden Rohrstückes in die Offenstellung bringbar ist. Die Kupplung kann dann einerseits durch eine Hülse, die in eine die Vorspannfeder der Kugel abstützende Axialbohrung des Betätigungsteiles abdichtend einsetzbar ist und innenseitig die Ringkante aufweist, und anderseits durch das Rohrstück gebildet sein, welches umfangsseitig abdichtend in die Hülse einführbar ist. Zweckmäßig wird dabei die Hülse mittels einer mit dem Betätigungsteil verschraubbaren Überwurfhülse am Betätigungsteil festgelegt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der eine Teil der Kupplung mittels eines die Kupplung radial durchsetzenden Sicherungsstiftes festgelegt. Diese Art der Sicherung ist einfach und für die temporäre Anbringung des Kupplungsteiles ausreichend.

Der eine Teil der Kupplung Kann gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung mittels einer mit der Kupplung verschraubbaren Überwurfmutter festgelegt werden, welche zweite Möglichkeit dann vorzuziehen sein wird, wenn an diesem Kupplungsteil eine Druckmeßeinrichtung angeschlossen ist, die über vergleichsweise längere Zeit angeschlossen bleiben soll.

Die Erfindung wird nun an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt einer ersten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 2 zwei abgerissene Halblängsschnitte, wobei der rechte Halblängsschnitt die erste Ausführungsform der Erfindung im Detail und der linke Halblängsschnitt eine zweite Ausführungsform der Erfindung zeigt, und Fig. 3 die zweite Ausführungsform aus Fig. 2 während des Schließens der Kupplung.

Das erfindungsgemäße Patronen ventil weist einen Ventilteil 1 und einen axial anschließenden Betätigungsteil 2 auf. Der Ventilteil 1 setzt sich aus einem an den Betätigungsteil 2 angrenzenden Flanschteil 3 und einem an den letzteren unten anschließenden Einschraubteil 4 zusammen, der in einem Endteil 4’ verringerten Außendurchmessers endet. Der Einschraubteil 4 weist ein Außengewinde 5 zum Einschrauben in eine (nicht dargestellte) Ventilaufnahme auf, und der Flanschteil 3 ist außenseitig in Form einer 2

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Sechskantmutter ausgebildet, um den Angriff eines Werkzeuges zu ermöglichen.

In einer axialen, mehrfach abgesetzten innenbohrung des Ventilteiles 1 ist eine Ventilspindei 6 verschiebbar gelagert, die an ihrem unteren Ende eine kegelstumpfförmige Umfangsfläche 7 aufweist, welche mit einer am Innenumfang der axialen Innenbohrung des Ventilteiles vorspringenden Ringkante 8 den Ventilspalt des Patronenventiles begrenzt. Radiale Bohrungen 9 im Endabschnitt 4' des Ventilteiles 1, die in einen Ringraum 10 zur einen Seite des Ventilspaltes 7, 8 münden, bilden die eine Druckanschlußseite des Patronenventiles, und die Mündung 11 der axialen Innenbohrung des Ventilteiles 1 bildet die andere Druckanschlußseite des Patronenventiles. Die Druckanschlußbohrungen 9 und 11 stehen mit entsprechenden Druckanschlußbohrungen in der (nicht dargestellten) Ventilaufnahme in Verbindung.

Die Ventilspindel 6 ist durch eine auf diese aufgezogene Vorspannfeder 12 in Ventilverschlußrichtung vorgespannt. Die Vorspannfeder 12 stützt sich einerseits an einem Innenabsatz der axialen Innenbohrung des Ventilteiles 1 und anderseits an einem Umfangsvorsprung der Spindel 6 ab.

In der Spindel 6 ist eine Druckausgleichsbohrung 13 vorgesehen, die den Ventilbetriebsdruck auf beide Seiten der Spindel leitet, so daß zum Schalten des Ventiles nur die Kraft der Vorspannfeder 12 überwunden werden muß.

Der Betätigungsteil 2 besteht aus einem am Flanschteil 3 einstückig angesetzten rohrförmigen Gehäuse für einen axial verschiebbar gelagerten Kern 14 aus ferromagnetischem Material, welcher über einen im Gehäuse des Betätigungsteiles 2 geführten Bolzen 15 stirnseitig auf das obere Ende der Spindel 6 einwirkt. Der Kern 14 kann durch Erregung eines auf den Betätigungsteil 2 aufgezogenen (nicht dargestellten) Elektromagnetes bewegt werden.

Der Bolzen 15 sitzt mit lockerer Passung in seiner Führung im Betätigungsteil 2, und der Kern 14 weist eine axial durchgehende Aussparung 16 auf, so daß auch im Inneren des Betätigungsteiles 2 der an der Ventilmündung 11 auftretende Betriebsdruck herrscht.

Um im Falle eines Versagens oder einer Zerstörung der Betätigungseinrichtung 2 den Ventilinnendruck ablassen zu können, oder auch nur um den Ventilinnendruck messen zu können, ist an dem dem Ventilteil 1 abgekehrten Ende 17 des Betätigungsteiles 2 eine Druckanschlußkupplung 18 vorgesehen. Über diese Druckanschlußkupplung 18 kann eine (nicht näher dargestellte) Einrichtung zum Messen und/oder Ablassen des Innendruckes des Patronenventiles angeschlossen werden.

In die Druckanschlußkupplung 18 ist ein Rückschlagventil eingebaut, dessen Ventilelement durch Schließen der Kupplung in die Offenstellung bewegbar ist.

Diese Druckanschlußkupplung mit integriertem Rückschlagventil ist in eine Axialbohrung 19 in der Stirnseite des Betätigungsteiles 2 eingesetzt, welche Axialbohrung 19 in das den Kern 14 aufnehmende Innere des Betätigungsteiles 2 mündet.

In die Axialbohrung 19 ist eine Hülse 20 eingesetzt, die an dem dem Ventilteil 1 abgekehrten Ende am Innenumfang eine vorspringende Ringkante 21 aufweist. Eine Kugel 22 wird mit Hilfe einer Vorspannfeder 23, die sich an einem Innenabsatz der Axialbohrung 19 abstützt, gegen die Ringkante 21 gedrückt und bildet mit dieser zusammen ein Rückschlagventil.

Die Hülse 20 ist mittels einer Überwurfhülse 24 am Betätigungsteil 2 festgelegt. Dabei drückt die Überwurfhülse 24 mit ihrer Stirnseite axial auf einen umfangsseitigen Absatz 25 der Hülse 20 und greift mit einem Außengewinde 26 in ein Innengewinde der Axialbohrung 19 ein.

Zwischen der dem Ventilteil 1 abgekehrten Stirnseite der Hülse 20 und einem Innenbund 27 der Überwurfhülse 24 ist ein Dichtungsring 28 zwischengelegt. Dieser Dichtungsring 28 dient dazu, ein den zweiten Kupplungsteil darstellendes Rohrstück 29 an dessen Umfang abdichtend aufzunehmen. Das Rohrstück 29 besitzt einen Endabschnitt 30 verringerten Außendurchmessers, der beim Schließen der Kupplung (durch Einführen des Rohrstückes 29 in die Überwurfhülse 24 und die Hülse 20) die Kugel 22 aus ihrem Sitz gegen die Kraft der Feder 23 verdrängt und dadurch das Rückschlagventil öffnet. In dieser Stellung kann das Rohrstück 29 mittels eines Radialbohrungen 31 der Überwurfhülse 24 und entsprechende Radialbohrungen des Rohrstückes 29 durchsetzenden (nicht dargestellten) Sicherungsstiftes festgelegt werden.

Das Rohrstück 29 kann das Endstück eines Schlauches 32 sein, der zu einer (nicht dargestellten) Druckmeßeinrichtung führt. Zum bloßen Ablassen des Innendruckes des Patronenventiles kann der Schlauch 32 aber auch direkt oder über ein Druckminderventil ins Freie münden.

Fig. 2 zeigt nochmals die Druckanschlußkupplung 18 bei abgezogenem Rohrstück 29 im Detail, wobei im linken Halblängsschnitt eine weitere Möglichkeit der temporären Festlegung des Rohrstückes 29 dargestellt ist. In diesem Fall ist auf ein endseitiges Außengewinde 34 des Betätigungsteiles 2 eine Gewindehülse 33 aufgeschraubt, die an ihrem dem Ventilteil 1 abgekehrten Ende ein Außengewinde 35 aufweist. Gemäß Fig. 3 ist auf das Rohrstück 29 eine Überwurfmutter 35 drehbar aufgezogen und liegt an einem Flansch 36 des Rohrstückes 29 in axialer Richtung an. Durch Aufschrauben der Überwurfmutter 35 3

Claims (3)

1. AT 398 119 B auf das Gewinde 35 der Gewindehülse 33 tritt das Rohrstück 29 durch die Ringkante 21 und hebt die Kugel aus ihrem Sitz. Die Erfindung beschränkt sich selbstverständlich nicht auf die dargestellten Ausführungsformen, vielmehr kann jede bekannte Art von Rückschlagventil in jede Art von bekannter Druckanschlußkupplung integriert werden, wesentlich ist, daß eine Druckanschlußkupplung mit integriertem Rückschlagventil am Betätigungsteil angeordnet ist und ihr Ventilelement durch Schließen der Kupplung in die Offenstellung gebracht wird. Patentansprüche 1. Patronenventil mit einem in eine Ventilaufnahme ersetzbaren Ventilteil und einem axial anschließenden Betätigungsteil, wobei zwischen Ventilteil und Betätigungsteil eine Druckmediumverbindung besteht, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem Ventilteil (1) abgekehrten Ende (17) des Betätigungsteiles (2) eine DruckanschlußKupplung (18) für eine Einrichtung zum Messen und/oder Ablassen des Innendruckes des Patronenventiles angeordnet ist, wobei in der Druckanschlußkupplung in an sich bekannter Weise ein Rückschlagventil eingebaut ist, dessen Ventilelement durch Schließen der Kupplung in die Offenstellung bewegbar ist.
2. 2. Patronenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Teil (29) der Kupplung mittels eines die Kupplung (18) radial durchsetzenden Sicherungsstiftes festlegbar ist.
3. 3. Patronenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Teil (29) der Kupplung mittels einer mit der Kupplung (18) verschraubbaren Überwurfmutter (35) festlegbar ist. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 4