DE1775366A1 - Ventil - Google Patents

Description

AB SVENSKA TEMPUS in Hagersten, Sohweden

VENTIL

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ventil bestehend aus einem mit einer Ventilöffnung versehenen Ventilgehäuse und einem Druckmittel betätigten Hauptventil- , körper zum Öffnen und Schließen einer Ventilöffnung, die zwischen einer mit einer Druckmittelquelle verbundenen Einlaßöffnung und einer mit einem Druckmittelverbraucher verbundenen Auslaßöffnung angeordnet ist.

Unter hohem Druck stehende Druckmittelgefäße - beispielsweise für die Aufbewahrung von Kohlensäure - benötigen sehr robuste Ventile. Derartige Ventile haben Jedoch den Nachteil,

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daß sie nur mit relativ großem Kraftaufwand betätigt werden können.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Ventil zu schaffen, das diesen Nachteil nicht aufweist und das bei sehr gedrungener Bauweise selbst bei sehr hohen Drücken relativ leicht betätigbar ist.

Erfindungsgemäß wird dieses dadurch erreicht, daß das Gehäuse zusätzlich einen das Druckmittel von dem Einlaß vorbei an der Ventilöffnung zu einem HauptVentilbetätigungselement leitenden Kanal aufweist und daß ein mechanisch, elektromagnetisch oder pneumatisch betätigbares Hilfselement zum Öffnen und Schließen dieses Kanales vorgesehen ist. Demzufolge wird der auf der Einlaßseite vorhandene hohe Druck zum Öffnen des Hauptventilelementes verwendet, während ein wesentlich kleiner gebautes Hilfsventilelement mit sehr geringfügigem Kraftaufwand betätigt werden kann.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann der Kanal durch eine verschließbare Öffnung mit dem Äußeren des Gehäuses verbunden sein. Somit können zwei öder mehrere mit erfindungsgemäßen Ventilen versehene Druckgefäße - fur die Aufnahme von Kohlensäure - parallel miteinander verbunden

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sind, wobei sioh die Möglichkeit ergibt, eines dieser HilfsVentilelemente beispielsweise elektromagnetisch zu steuern, während die die Hauptventilelemente der anderen Gefäße steuernden Hllfsventilelemente direkt durch den Betätigungsdruck des zuerst genannten Hau pt vent Il el ementes gesteuert sind. Demzufolge benötigen die anderen Ventile keine elektromagnetische Steuereinrichtungen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann das Hauptventllelement eine innerhalb des Ge- " häuses angeordnete zylindrische Kammer aufweisen, in welcher ein mit einem Ventilstößel versehener Kolben angeordnet ist, wobei der Ventilstößel mit einem Ventllkopf verbunden ist. Dabei ist ein Kanal vorgesehen, der auf der Oberseite des Kolbens in Bezug auf den Ventilkopf in die Kammer mündet. Die Ventilverschlußöffnung kann dabei teilweise Innerhalb der Wandung des Gehäuses liegen, welche die Ventilkammer von der Außenseite abtrennt.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann das Hilfsventil einen durch den oben erwähnten Kanal geführten Ventilstößel aufweisen, der somit durch den Ventilkopf die zuerst genannte Ventilstange, den Kolben des Hauptventllele&entes und durch einen Teil der die Kammer von der Außenseite des Gehäuses trennenden Gehäusewandung

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-Zugeführt ist. Dabei ist der Querschnitt des Ventilstößels des Hilfsventilelementes geringer als der des Kanales. Der das Ende des Ventilstößels bildende Ventilktopf des

Hilfsventilelementes liegt dabei an dem Ventilkopf des

ventil-Hauptelementes und bildet somit ein Verschlußelement für

den Kanal. Aufgrund dieser Ausführungsform ergibt sich eine sehr kompakte Bauwelse des erfindungsgemäßen Ventils. Der zuletzt genannte Teil der Gehäusewand kann eine zylindrische h Bohrung aufweisen, in welcher ein am Ende des V_entilstößels des Hilfsventils angeordneter, de» Kanal verschließender Kolben verschiebbar eingesetzt ist. Durch das Einführen von Druckluft in diese Bohrung wird das Hilfsventilelement pneumatisch betätigt. Der Kolben kann ebenfalls mechanisch betätigt sein oder mit dem Kern eines elektromagentisehen Betätigungselementes verbunden sein.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sollen im folgenden anhand eines Aus-fühungsbeispieles beschrieben werden, worauf auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen let ,

Das in der Zeichnung dargestellte Ventil weist ein Gehäuse 2 mit einem schalenform!gen oberen Gehäuseteil 4, einem mittleren Teil 6 und einem im wesentlichen rohrförmigen unteren Gehäuseteil 8 auf. Mit Hilfe von oberen und unteren Rohransätzen 10 und 12 umschließt das mittlere Gehäuseteil teil-

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weise das obere Gehäuseteil 4 und teilweise das untere Gehäuseteil 8. "Es soll bemerkt sein, daß die Ausdrücke "obere^und ''untere" sich nur auf die Position des Ventils auf der Zeichnung beziehen, da das erfindungsgemäße Ventil in einer beliebigen Position funktionsfähig ist. Das untere Gehäuseteil 8 ist an seinem unteren Ende 14 auf geeignete Weise mit einer nicht gezeigten Druckmittelquelle verbunden. ^ Das untere Ende 14 weist einen Einlaßkanal 16 auf, der zu einer in der Mitte des unteren Gehäuseteils8 liegenden Kammer 18 führt. Das mittlere Teil 6 weist einen rohrförmigen Auslaßstutzen 20 auf, mit dessen Hilfe das Ventil an einen nicht gezeigtem Druckmittelverbraucher angeschlossen werden kann. Zwischen innenliegenden Schulterflächen 22, 24 der mittleren und unteren Gehäuseteile 6 und 8 ist ein rohrförmiges Element 26 mit Hilfe eines ringförmigen Außenflansches 28 befestigt. Mit Hilfe von Abdichtungsringen 30, 32 ist das mittlere Gehäuseteil mit dem ringförmigen Außenflansoh 28 I

und dieser mit dem unteren Gehäuseteil 8 abgedichtet. Der innerhalb des Außlaßstutzens 20 angeordnete Auslaßkanal führt zu einer durch den mittleren Gehäuseteil 6 und das rohrförmig^ Element 26 gebildeten Kammer 34. Das schalenförmig obere Gehäuseteil 4 und das mittlere Gehäuseteil 6 umschließen eine dazwlsehen angeordnete Kammer 36, die von der Kammer 34 durch eine innerhalb des mittleren Gehäuseteils 6 angeordnete Zwischenwand 38 abgetrennt ist.

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Innerhalb des zylindrischen Tells der Kammer 1st ein Kolben 4o verschiebbar angeordnet, der aus einer oberen Scheibe 42 und einer unteren Scheibe 44 besteht, zwischen» welchem ein ringförmiges Element 46 in der in der Fig. dargestellten Art und Welse eingesetzt ist. Das ringförmige Element 46 weist einen nach auswärts und oben sich erstreckenden Band 48 auf, der eine Abdichtung bildend mit der zylindrischen Innenwand des schalenform!gen oberen Gehäuseteils 4 In Berührung steht. Der Kolben 40 ist mit einem rohrförmigen Ventilstößel 50 verbunden, der sich verschiebbar durch die Zwischenwand 38 hindurch erstreckt wobei zur Bildung einer Abdichtung Innerhalb der Zwischenwand 38 ein in einer ringförmigen Nut angeordneter Abdichtungsring 52 vorgesehen 1st. Der Ventilstößel 50 erstreckt sich weiterhin durch die Kammer 34 bis ah das untere Ende des rohrförmigen Elementes 26» an welcher Stelle der VentilstöSel 5° in einem Innerhalb der Kammer 18 angeordneten Ventilkopf 54 endet. Der innerhalb des Ventllstößeis 50 angeordnete Kanal erstreckt sich durch den Ventil~ kopf 54 und öffnet sich in die Kammer 18. Der V^nfcilkopf 54 weist einen Abdichtungsring 56 auf, der den Ventilstößel 50 auf der Seite des Ventilkopfes 54 In fliehtung des rohrförmigen Elementes 26 umschließt. Die ton dem Ventilkopf 54 abliegende Seite des Abdichtungsringes $6 lieft im iingrlffsbereioh eines ringförmigen Ventilsitzes, der durch einen

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um die Öffnung des rohrförmigen Elementes 26 in Richtung der Kammer 18 angeordneten Ringansatz 58 gebildet ist.

Ein Ventilstößel 62 erstreckt sich durch den Kolben 40, den inneren Kanal 60 des rohrförmigen Ventilstößels 50 und durch den Ventilkopf 54, wobei der Querschnitt des Ventilstößels 62 kleiner als der Querschnitt des Kanals 60 ist. Der Ventilstößel 62 endet innerhalb der Kammer 18 in einem im wesentlichen konusförmigen Ventilkopf 64. An der Basis dieses Ventilkopfes 64 ist ein Abdichtungsring 66 angeordnet, wobei die dem Ventilkopf zugekehrte

Seite dieses Abdichtungsringes 66 mit einem innerhalb der Kammer 18 um die Öffnung des Innenkanals 60 herum angeordneten Ventilsitz 68 in Arbeitseingriff steht. Das andere Ende des Ventilstößels 62 ist mit einem Kolben 70 verbunden, der unter Bildung einer Abdichtung verschiebbar in einem zylindrischen Kanal 72 angeordnet ist. Dieser zylindrische Kanal 72 ist in dem mittleren Teil 74 am unteren Ende des schalenförmigen oberen Gehäuseteil 4 angeordnet. Parallel zu dem Kanal 72 1st eine durch eine mittels Verdickung ?4 des oberen Gehäuseteils 4 angeordnete Bohrung 76 vor es-·'■.">, die den oberhalb des Kolben 40 liegenden T- ί dc. Timber 36 mit der Av. Bensei te des Ventils

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verbindet. Ein beim Auftreten eines bestimmten Überdruckes öffnendes Sicherheitsventil 78 ist in der Wand des unteren Gehäuseteils 8 angeordnet. Der unterhalb des Kolbens ^O liegende Teil der Kammer 36 steht fernerhin mit der Außenseite des V_entils durch einen nicht gezeigten Luftablaß In Verbindung. Eine zum Rückholen des Kolbens ^O dienende Rückholfeder 80 ist zwischen dem Kolben ^O und der Trennwand 38 angeordnet.

Der Kolben 70 kann wahlweise pneumatisch durch ein mechanisches Betätigungselement oder den Kern eines Elektromagneten betätigt werden. Ein derartiges auf den Kolben 70 und den

wirkendes
Ventilstößel 60 Betätigungselement ist strichpunktiert

bei 82 in der Zeichnung angedeutet.

Die Punktionsweise dee erfindungsgemäßen Ventils ist wie folgts

Durch die Betätigung des Hilfsventilelementes 70, 62,6^ in einer der oben beschriebenen Art und Weise wird der Ventilkopf 6*l· nach abwärts geführt, so daß ein unter hohem Druck stehendes in der Kammer 18 vorhandenes Druckmittel durch den innerhalb des Ventilstößels 5° vorhandenen Kanals 60 nach auf-wärts in den oberhalb des Kolbens *K> liegenden Teil der Kammer 36 fliäßen kann. Aufgrund des sich ergebenden Druckanstiegs wird der Kolben 36 und damit

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der Ventilstößel 50 und der Ventilkopf 5^ nach abwärts gedruckt, wodurch die Verbindung zwischen den Kammern 34 und 18 geöffnet wird, so daß das Druckmittel auf diesem Weg in den Außlaßstutzen 20 zu einem Druckabnehmer fließen kann.

Das in der . Figur dargestellte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ventils kann bei Einlaßdrücken bis zu g

60 Atmosphären und Auslaßdrüoken bis zu 15 bis 20 Atmosphären bei einer Umgebungstemperatur von 20° arbeiten.

Eine sehr vorteilhafte Eigenschaft des erfindungsgemäßen Ventils besteht darin, daß es den Betrieb anderer entsprechender Ventile steuern kann. Wenn mehrere mit einem erfindungsgemäßen Ventil versehene Druckgefäße parallel zu einer Ausgangsleitung angeordnet werden, dann kann das Hilfsventilelement von einem der Ventile - beispielsweise elektromagnetisch - betätigt werden, während die anderen Hilfaventilelemente der anderen Ventile mit ihrem Kolben ?0 durch das in der Kammer 36 des ersten Ventils vorhandenen Druckmittel betätigbar Elnd, Indem beispielsweise von Jeder Bohrung 76 der hlntereinandergesohalteten Ventile eine Leitung für die Betätigung des dahlntergesohalteten Ventils vorgesehen 1st.

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Claims (7)

- ίο Patentansprüche

1. V_entil bestehend aus einem mit einer Ventilöffnung versehenen Ventilgehäuse und einem Druckmittel betätigten Hauptventilkörper zum Öffnen und Schließen einer Ventilöffnung, die zwischen einer mit einer Druckmittelquelle verbundenen Einlaßöffnung und einer mit einem Druckmittelverbraucher verbundenen Ausißöffnung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse (3) zusätzlich einen das Druckmittel von dem

(16) (58)

Einlaß vor-bei an der Ventilöffnung zu einem Haupt-

ventilbe&tigungselement leitenden Kanal (60) aufweist und daß ein mechanisch, elektromagnetisch oder pneumatisch betätigbares HilfsrventiJßlement (70), (62), (64) zum Öffnen und Schließen dieses Kanals (60) vorgesehen ist.

2. Ventil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (60) mit der Außenseite des Gehäuses (2) durch eine verschließbare Öffnung (72) verbunden ist.

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3. Ventil nach .Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß eine innerhalb des Gehäuses (2) angeordnete zylindrische Kammer (36) vorgesehen ist, in welcher ein mit einem Ventilstößel (50) und einem Ventilkopf (54) verbundener Kolben ('1-O) angeordnet 1st, und daß der Kanal (60) auf der Ventilkopf (5*0 gegenüberliegenden Seite in ft¹ e Kammer (36) mündet.

4„ Ventil nach -Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die verschließbare Öffnung (72) in dem die Kammer(36)nach außen abschließenden Teil des Gehäuses (2) angeordnet ist.

5. Ventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge k e η η zeichnet ,daß innerhalb der Kammer (36) eine auf den Kolben (40 wirkende Rückholfr^er (80) vor-

gesehen ist. ,

6. Ventil nach einem der Ansprüche 3 bis 5» dadurch gekennzeichnet , daß das HilfsventileIeL_t; t ·. ,Ό, 62, 64) einen in den Kanal (60) golag ■' ,·.· Ventilstößel (62) aufweist, der sich aoait I; "h den Kolben (40), den Ventilstößel

(50) · αίΛ Ventilkopf (54) erstreckt, wobei '

der.is '- ohnitt des Ventilstößel^ (:2) geringer

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BAD ORlQlNAl.

als der Querschnitt des ihn umschließenden Kanals (60) ist, und daß am.Ende des Ventilstößels (62) unterhalb des Ventilkopfes )54) ein Ventilkopf (64) angeordnet ist„

7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich P net, daß der die Kammer (36) nach außen abschließende Teil des Gehäuses einen zylindrischen Kanal (72) aufweist, in welchem ein an dem oberen Ende des V_entilstößels (62) angeordneter Kolben (7°) abge-• ' dichtet und verschiebbar gelagert ist,-

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