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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Überströmventil
mit einem Gehäuse, das mit einer Haube versehen ist und
in dem in einem Strömungsweg zwischen einer Einströmöffnung
und einer Ausströmöffnung ein Absperrorgan angeordnet
ist, welches einen Ventilsitz und einen auf diesen mittels einer
Feder aufgedrückten, gegen die Federkraft bei Überdruck
abhebbaren Ventilkegel aufweist, wobei sich die Feder in die Haube
erstreckt und darin mit ihrem von dem Ventilkegel abgelegenen Ende
gegen ein axial in Längsrichtung der Feder zum Variieren
der Federkraft verstellbares Stützglied abgestützt
ist.
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Ein
derartiges Überströmventil ist in der
DE 10 2006 021 926
A1 angegeben. Bei diesem bekannten Überströmventil
ist in einem Gehäuse in einem Strömungsweg zwischen
einer Einströmöffnung und einer Ausströmöffnung
ein Absperrorgan mit einem Ventilsitz und einem darauf mit einer
vorgegebenen Federkraft aufgedrückten Ventilkegel angeordnet. Die
Feder erstreckt sich in axialer Verlängerung der Einströmöffnung
in eine Ventilhaube, die mit dem Gehäuse verbunden ist.
In den von dem Ventilkegel abgelegenen Endabschnitt der Ventilhaube
ist eine Druckschraube eingebracht, an der sich die Feder mit ihrem
von dem Ventilkegel abgelegenen Ende abstützt. Zum definierten
Einstellen der Einschraubtiefe der Druckschraube und damit zum Variieren
der Federkraft ist auf ein Außengewinde der Druckschraube eine
Einstellmutter aufgeschraubt, die bei eingeschraubter Druckschraube
stirnseitig auf einem Absatz der Ventilhaube aufliegt. Beim Verstellen
der Druckschwelle, bei der der Ventilkegel von dem Ventilsitz gegen
die Federkraft abgehoben und damit der Strömungsweg von
der Einströmöffnung zu der Ausströmöffnung
geöffnet werden soll, wird die Druckschraube mehr oder
weniger tief in die Ventilhaube eingedreht, so dass die Ventilhaube
mit der die Druckschraube abdeckenden Kappe entsprechend lang ausgebildet
werden muss. Außerdem ist vor dem Einstellen die Einstellmutter
zu betätigen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Überströmventil
der eingangs genannten Art bereit zu stellen, das eine einfache
Bedienung und Montage ergibt.
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Diese
Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Hierbei ist vorgesehen, dass das Stützglied unverdrehbar
in der Ventilhaube geführt und als Federteller mit einer
zentralen Gewindebohrung ausgebildet ist, in die eine drehbar und
dabei axial unverschieblich in einem von dem Gehäuse abgekehrten
Abschnitt der Ventilhaube gelagerte Einstellspindel mit einem an
das Gewinde der Gewindebohrung angepassten Außengewinde
eingedreht ist. Mit diesen Maßnahmen wird eine stets gleich
bleibende Ventillänge erreicht, wobei sich auch eine einfache
Bedienung beim Verstellen des Auslösedrucks ergibt.
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Ein
vorteilhafter Aufbau besteht dabei darin, dass die Einstellspindel
einen mit dem Außengewinde versehenen Gewindeschaft und
einen an diesen auf seiner von dem Federteller abliegenden Ende
angebrachten erweiterten Spindelkopf aufweist, der eine zylinderförmige
Außenfläche aufweist und unmittelbar in einem
Aufnahmeabschnitt der Ventilhaube unmittelbar oder eines in diese
eingebrachten Aufnahmeglieds drehbar gelagert ist.
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Ist
vorgesehen, dass in den Spindelkopf eine umlaufende Nut eingearbeitet
ist, in die ein nach außen überstehender, eine
Dichtung gegen eine umgebende Innen-Wandung des Aufnahmeabschnitts
bildender O-Ring eingesetzt ist, so wird eine zuverlässige
Funktion mit guter Abdichtung erreicht.
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Für
den Aufbau und die Funktion sind des Weiteren die Merkmale von Vorteil,
dass das Aufnahmeglied eine Abschlusskappe an dem von dem Gehäuse
abgekehrten Ende der Ventilhaube bildet und mit einem radial nach
innen gerichteten Ringbund den Spindelkopf in seinem oberen Randbereich übergreift.
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Vorteile
für die Montage und die Funktion ergeben sich auch dadurch,
dass der Spindelkopf auf seiner dem Federteller zugekehrten Unterseite
von einem radial nach innen vortretenden Absatz an der Innen-Wandung
der Ventilhaube oder von einer an der Innen-Wandung der Ventilhaube
gehaltenen Ringscheibe oder Hülse unterfangen ist. Die
separate Ringscheibe oder Hülse erleichtert den Zusammenbau
oder ein Auseinanderbauen.
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Dabei
besteht eine vorteilhafte Ausgestaltung darin, dass die Ringscheibe
mittels des Aufnahmeglieds, das in den Endabschnitt der Ventilhaube eingeschraubt
ist, gegen den Absatz der Innen-Wandung verspannt ist.
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Zu
einer sicheren Funktion tragen auch die Maßnahmen bei,
dass der Federteller außenumfangsseitig mit mindestens
einem Vorsprung oder einer Vertiefung versehen oder polygonal, insbesondere
als Sechskant, ausgebildet ist und in einer daran angepassten Innenkontur
der Ventilhaube axial verschieblich und dabei unverdrehbar geführt
ist.
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Die
Funktion wird ferner dadurch begünstigt, dass durch die
als Schraubenfeder ausgebildete Feder koaxial eine Spindelstange
geführt ist, die in ihrem dem Spindelkopf zugekehrten Endbereich
in den Gewindeschaft und mit ihrem anderen Endbereich in den Ventilkegel
eingesetzt ist.
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Eine
für eine sichere Funktion vorteilhafte Ausgestaltung besteht
ferner darin, dass der Ventilkegel auf seiner der Feder zugekehrten
Seite mit einem weiteren Federteller versehen ist, auf dem das dem
Ventilkegel zugekehrte Ende der Feder abgestützt ist.
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Ein
vorteilhafter Aufbau besteht darin, dass die zylinderförmige
Ventilhaube sich koaxial zu der Einströmöffnung
erstreckt und dass die Ausströmöffnung rechtwinklig
zu der Einströmöffnung angeordnet ist.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
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1 einen
Längsschnitt eines Überströmventils und
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2 einen
ausschnittsweisen Längsschnitt des Überströmventils
mit einer abgewandelten Sitzdichtung und
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3 das Überströmventil
nach 1 in perspektivischer Darstellung.
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Das
in 1 dargestellte Überströmventil setzt
sich aus einem Gehäuse 1 und einer mit diesem verbundenen,
in einer Haubenöffnung eingeschraubten Ventilhaube 2 zusammen.
In dem Gehäuse 1 ist zwischen einer in einem Einströmstutzen
ausgebildeten Einströmöffnung 1.1 und
einer in einem Ausströmstutzen angeordneten Ausströmöffnung 1.2 ein Strömungsweg
gebildet, der mittels eines Absperrorgans mit einem Ventilsitz und
einem darauf mit einer Federkraft angedrückten Ventilkegel
im Ruhezustand geschlossen ist. Übersteigt jedoch ein an
der Einströmöffnung 1.1 anstehender Druck
eines Fluids (Gas oder Flüssigkeit) den mit der Federkraft
bewirkten Andruck des Ventilkegels, so hebt der Ventilkegel von
dem Ventilsitz ab, d. h. das Absperrorgan öffnet und gibt
den Strömungsweg zwischen der Einströmöffnung 1.1 und
de Ausströmöffnung 1.2 frei, solange an
der Einströmöffnung 1.1 der die vorgegebene
Andruckkraft des Ventilkegels 8 übersteigende Überdruck
anhält.
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Der
Ventilsitz 15 ist in einer zur Achse der Einströmöffnung 1.1 normal
(unter einem Winkel von 90°) liegenden Ebene im Innern
des Gehäuses 1 ausgebildet. Die Ausströmöffnung 1.2 ist
mit ihrer Achse rechtwinklig zu der Einströmöffnung 1.1 gerichtet
und liegt neben dem ringförmigen Ventilsitz 15.
Die Haubenöffnung, in die die Ventilhaube 2 eingeschraubt
ist, liegt koaxial zu der Einströmöffnung 1.1,
so dass auch die im Wesentlichen zylinderförmige Ventilhaube 2 koaxial
zur Einströmöffnung 1.1 angeordnet ist.
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Der
Ventilkegel 8 besitzt an seiner dem Ventilsitz 15 zugekehrten
Seite eine ringförmige Sitzdichtung 11, 11',
die mit dem Ventilsitz 15 dichtend zusammenwirkt und mittels
einer Haltemutter 13 an dem Ventilkegel 8 gehalten
wird oder als durchgehende Dichtscheibe ausgebildet und in eine
Bohrung eingelegt ist, wie 2 zeigt.
Auf seiner von dem Ventilsitz 15 abgekehrten Seite ist
der Ventilkegel 8 mit einem (in der Zeichnung) unteren
gehäuseseitigen Federteller 9 versehen, auf dessen
Oberseite sich eine Feder 10, die die Federkraft zum Andrücken des
Ventilkegels 8 erzeugt, abgestützt ist, wobei
der gehäuseseitige Federteller 9 in dem unteren
gehäuseseitigen Abschnitt des Innenraums der Ventilhaube 2 axial
verschieblich geführt ist.
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Die
Feder 10 ist auf ihrer von dem Ventilkegel 8 abgekehrten
Seite an einem (in der Zeichnung) oberen Federteller 3 abgestützt,
dessen Position in der Ventilhaube 2 fest, aber axial verstellbar
eingestellt ist, um die durch die Feder 10 auf den Ventilkegel 8 ausgeübte
Federkraft bzw. Andruckkraft definiert einstellen zu können.
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Der
obere Federteller 3 besitzt zentral eine Gewindebohrung 3.1 mit
einem Innengewinde, in das eine Einstellspindel 4 mit einem
Gewindeschaft 4.3 eingedreht ist. An dem von dem Ventilkegel 8 abgekehrten
Ende des Gewindeschaftes 4.3 geht die Einstellspindel 4 in
einen radial nach außen erweiterten Spindelkopf 4.4 über,
der in einem Aufnahmeabschnitt relativ zur Ventilhaube 2 axial
unverschieblich aber drehbar gelagert ist. Der Aufnahmeabschnitt
ist in einem Aufnahmeglied 6 ausgebildet, das als Kappe
die Ventilhaube 2 an ihrem von dem Ventilkegel 8 abliegenden
Ende abschließt. Der Spindelkopf 4.4 ist dabei
an seinem oberen Randbereich umlaufend von einem nach innen gerichteten
ringförmigen Bund des Aufnahmeglieds 6 überfasst,
wobei ein mittlerer Teil des Spindelkopfes 4.4 nach oben
abgesetzt ist und mit diesem Abschnitt, dessen Außendurchmesser
an den Innendurchmesser der ringförmigen Ausnehmung des
Aufnahmeglieds 6 angepasst ist, in die Ausnehmung hineinragt
und mit der Oberseite des Aufnahmeglieds 6 bündig
abschließt. In die Oberseite des Spindelkopfes 4.4 ist
eine vertiefte Werkzeugaufnahme 4.2, beispielsweise ein
Innensechskant, eingebracht, so dass die Einstellspindel 4 z.
B. mittels eines Inbusschlüssels gedreht werden kann, um
den oberen Federteller 3 axial zu verstellen.
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Das
Aufnahmeglied 6 ist mit einem nach außen radial
vorstehenden äußeren Randabschnitt einem stirnseitigen
Ende eines hülsenförmigen Körpers der
Ventilhaube 2 benachbart, wodurch eine Einschraubbegrenzung
für das Aufnahmeglied 6 in Form der Kappe gebildet
werden kann. Ferner ist, von dem stirnseitigen Ende des hülsenförmigen
Körpers nach innen in Richtung Ventilkegel 8 hin
versetzt, ein umlaufender Absatz gebildet, auf dem eine Ringscheibe 16 aufliegt,
die mittels des Aufnahmeglieds 6 über dessen zugekehrte
Stirnseite gegen den Absatz des hülsenförmigen
Körpers verspannt wird. Die Ringscheibe 16 besitzt
eine zentrale Öffnung, deren Durchmesser mindestens so
groß ist wie der Außendurchmesser des Gewindeschafts 4.3 der Einstellspindel 4 aber
kleiner als der Durchmesser des Spindelkopfes 4.4 ist,
wodurch der Aufnahmeabschnitt des Spindelkopfes 4.4 nach
unten begrenzt ist.
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Der
Spindelkopf 4.4 ist an seinem kreiszylinderförmigen
Außenumfang mit einer umlaufenden Nut versehen, in die
ein ringförmiges Dichtelement in Form eines O-Rings 7 eingesetzt
ist, das nach außen über die Nut vorsteht und
an dem angepassten Innenumfang des Aufnahmeabschnitts in dem Aufnahmeglied 6 dichtend
anliegt. Auf diese Weise ist die Ventilhaube 2 auf ihrer
von dem Gehäuse 1 abgelegenen Seite zuverlässig
abgedichtet.
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Die
als Schrauben-Druckfeder ausgebildete Feder 10 ist koaxial
in dem Innern der zylinderförmigen Hülse der Ventilhaube 2 angeordnet
und koaxial von einer Spindelstange 5 durchsetzt, die mit
ihrem dem Spindelkopf 4.4 zugekehrten Endabschnitt in einem
angepassten Hohlraum des Gewindeschafts 4.3 und mit ihrem
dem Ventilkegel 8 zugekehrten Endabschnitt in einem angepassten
Hohlraum desselben eingesetzt ist und im Bereich des gehäuseseitigen
Federtellers 9 mittels einer Sicherungsscheibe 12 axial
gegenüber dem Ventilkegel 8 unverschieblich an
diesem gehalten ist. Jedoch ist die Spindelstange 5 in
dem angepassten zylindrischen Hohlraum des Gewindeschafts 4.3 axial
verschieblich gelagert und in dem Hohlraum des Gewindeschaftes 4.3 und/oder
des Ventilkegels 8 relativ zu dem Gewindeschaft 4.3 bzw.
Ventilkegel 8 drehbar, so dass der Ventilkegel 8 mit
der Gewindestange 5 bei anstehendem Überdruck
gegen die Federkraft der Feder 10 von dem Ventilsitz 15 abheben
kann und die Einstellung der Federkraft nicht behindert.
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Im
oberen Bereich der zylinderförmigen Hülse der
Ventilhaube 2 ist ein axialer Verstellweg für den
oberen Federteller 3 ausgebildet, der nach unten durch
einen nach innen vorspringenden Absatz im Inneren der zylinderförmigen
Hülse begrenzt ist.
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Über
den Verstellweg ist die innere Querschnittskontur der zylinderförmigen
Hülse an die äußere Querschnittskontur
des oberen Federtellers 3 angepasst, z. B. indem die innere
Querschnittskontur der Hülse und die äußere
Querschnittskontur des Federtellers 3 polygonal, insbesondere
sechseckförmig, geformt oder mit mindestens einer axial
gerichteten Rille einerseits und entsprechenden Vertiefung andererseits
versehen sind. Auf diese Weise wird der obere Federteller 3 unverdrehbar
aber beim Verdrehen der Einstellspindel 4 axial verschiebbar
in der Ventilhaube 2 gehalten.
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Durch
den beschriebenen Einstellmechanismus für die Federkraft
bleibt die Länge und damit der Einbauraum des Überströmventils
von der vorgenommenen Einstellung der Druckschwelle des Überdruckventils
unabhängig, da die im Ruhezustand vorgegebene Federlänge
durch Verstellen des im Inneren der Ventilhaube 2 angeordneten
oberen Federtellers 3 variiert wird. Dabei ist durch den
beschriebenen und gezeigten Aufbau eine sichere Abdichtung des Überströmventils
und eine dauerhafte Funktionsfähigkeit gewährleistet.
Die Druckschwelle kann jederzeit im Prozess eingestellt werden.
Die Ringdichtung in Form des O-Rings 7 hat eine selbsthemmende
Wirkung. Das Überströmventil ist ohne Öffnen
einer Kappe oder Kontermutter flüssigkeits- und gasdicht
verstellbar. Es wird eine kompakte Bauweise mit wenigen Teilen erhalten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102006021926
A1 [0002]
