DE19837463B4

DE19837463B4 - Coaxialventil mit Bypassventil

Info

Publication number: DE19837463B4
Application number: DE1998137463
Authority: DE
Inventors: Willi Arnold
Original assignee: MUELLER CO AX AG; Mueller Co-Ax AG
Current assignee: MUELLER CO-AX AG, 74670 FORCHTENBERG, DE
Priority date: 1998-08-19
Filing date: 1998-08-19
Publication date: 2007-07-26
Anticipated expiration: 2018-08-20
Also published as: DE19837463A1

Abstract

Coaxialventil mit Bypassventil, wobei im Ein- (E) und Auslassstutzen (A) von dem Strömungskanal (S) radial nach außen führende Kanäle (1', 2') sind, in die Befestigungsmittel (4) von außen in die Stutzen (1, 2) eingreifen, und die Befestigungsmittel (4) ein Verbindungsteil (3) durchgreifen, welches mindestens einen Kanal (3', 3'', 30) aufweist, wobei die Befestigungsmittel (4) jeweils einen Kanal (4') aufweisen, der den Strömungskanal (S) oder den Kanal (1', 2') des jeweiligen Stutzens (1, 2) mit dem mindestens einen Kanal (3', 3'', 30) des Verbindungsteils verbindet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Coaxialventil mit Bypassventil.

Coaxiale Druckventile sind zum Beispiel aus der DE 92 13 539 U1 bekannt. Andere Ausführungen von Ventilen sind etwa aus der GB 875 536 , GB 897 500 oder DE 196 22 763 A1 bekannt.

Coaxialventile mit zusätzlichem Bypassventil sind hinreichend bekannt. Bei diesen Coaxialventilen sind zusätzliche Stutzen an der Ein- und Auslassseite des Coaxialventils vorhanden, an denen Rohrstücke befestigt werden, welche das Medium an dem Coaxialventil vorbeiführen, wobei zwischen den Rohrstücken das Bypassventil angeordnet ist.

Nachteilig bei den Ausführungsformen gemäß des Standes der Technik ist, dass für die Bypassleitung relativ viele Teile bzw. Rohrsegmente nötig sind, wodurch sich nicht nur ein erheblicher Kosten- und Fertigungsaufwand ergibt, sondern die Gefahr von Undichtigkeiten an den Verbindungsstellen zwischen den einzelnen Segmenten bzw. Rohrabschnitten relativ hoch ist. Zudem ist der benötigte Platzbedarf bei den Ventilen gemäß des Standes der Technik unverhältnismäßig groß.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Coaxialventil mit Bypassventil bereitzustellen, das aus wenigen Teilen besteht und klein in seinen Abmessung ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Coaxialventil mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich durch die Merkmale der Unteransprüche.

Der erfindungsgemäße Bypass für das Coaxialventil besteht im wesentlichen aus drei Verbindungsteilen und dem Bypassventil. Die drei Teile sind ein Verbindungsteil und zwei Befestigungsmittel, wobei die Befestigungsmittel insbesondere Schrauben sind. Die Schrauben sind in die Stutzen des Coaxialventils einschraubbar und verfügen über Kanäle, welche das Medium aus dem Coaxialventil heraus zu einem Verbindungsteil führen, welches ebenfalls über mindestens einen Kanal verfügt, welcher mit den Kanälen der Schrauben in Verbindung ist. Das Verbindungsteil ist mittels der Schrauben vorteilhaft am Gehäuse befestigt und wird in einer besonderen Ausführungsform durch die Schraubenköpfe gegen das Gehäuse druckbeaufschlagt. An dem Verbindungsteil selbst ist das Bypassventil angeordnet.

Um ein herkömmliches Coaxialventil für die neue Bypassleitung auszulegen, ist es lediglich erforderlich, Bohrungen in den Ein- und Auslassstutzen vorzusehen, welche über ein Innengewinde verfügen. Zusätzlich muss die Anlagefläche des Verbindungsteils plan sein, damit mittels eines einfachen O-Ringes eine kostengünstige Dichtung zwischen Stutzen und Verbindungteil realisiert werden kann. Bei der Montage der Bypassleitung müssen lediglich die Schrauben durch das Verbindungsteil durchgesteckt werden, wobei das Verbindungsteil im einfachsten Fall ein Quader ist, in den von seinen beiden Stirnseiten jeweils eine Sackbohrung eingebracht ist, welche jeweils beide ungefähr in der Mitte des Quaders enden. Der Quader verfügt ebenfalls über eine seitliche Sackbohrung, in welche vorteilhaft das Bypassventil einschraubbar ist, und über die das Bypassventil mit den Enden der beiden Kanäle im Verbindungsteil in Verbindung steht.

Für die Schrauben sind in dem Quader Durchgriffsbereiche vorhanden, welche ebenfalls Bohrungen sein können, und welche jeweils einen Kanal des Quaders zumindest schneiden oder durchtrennen.

Es ist jedoch auch möglich, dass das Verbindungsteil lediglich einen Kanal hat, welcher durch eine Durchgangsbohrung oder Sackbohrung realisiert ist. Das Verbindungsteil kann in diesem Fall ebenfalls eine Quaderform aufweisen. Die Bohrung erfolgt von dem einen Ende des Quaders und verbindet die beiden Durchgriffsbereiche für die beiden Schrauben miteinander. Als Verlängerung der Sackbohrung für die Montage des Bypassventils durchtrennt eine Bohrung den Kanal des Verbindungsteils. In diese Bohrung kann wahlweise ein Ventilstellglied in Form eines stabförmigen Schiebers ein und ausgefahren werden, wodurch der Kanal des Verbindungsteils wahlweise durchtrennt oder zum Durchfluss des Mediums geöffnet werden kann. In der geöffneten Stellung dichtet vorteilhaft das Ventilstellglied den Kanal des Verbindungsteils nach außen hin ab. Die Abdichtung kann jedoch auch über das Bypassventil erfolgen, welches abdichtend in der Montagesackbohrung im Verbindungsteil angeordnet, insbesondere eingeschraubt ist.

Die durch die Realisierung des Kanals im Verbindungsteil entstandenen Öffnungen werden vorteilhaft mit Dichtschrauben und eingelegten Dichtungen verschlossen.

Der Kanal jeder Schraube besteht in einer einfachen Ausführungsform der Erfindung aus zwei Bohrungen, wobei die erste Bohrung eine Sackbohrung ist, welche von der dem Schraubenkopf abgewandten Stirnseite des Schraubenhalses in diesen entlang der Achse gebohrt ist. Der Schraubenhals hat darüber hinaus eine umlaufende Nut, welche im montierten Zustand im Bereich des jeweils in den Durchgriffsbereich einmündenden Kanal des Verbindungsteils am Schraubenhals angeordnet ist. Die Nut ist wiederum über eine zweite Bohrung mit dem Ende der ersten Sackbohrung in Verbindung. Die beiden Bohrungen bilden somit einen Kanal, durch den das Medium vom Inneren des Strömungskanals des Coaxialventils hin zum inneren Kanal des Verbindungsteils gelangen kann.

Um möglichst wenig Platz in Anspruch zu nehmen, ist das Verbindungsteil in einer besonderen Ausführungsform der Erfindung der äußeren Form des Gehäuses des Coaxialventils angepasst und liegt insbesondere an diesem über seine ganze Länge formschlüssig an.

Nachfolgend werden mögliche Ausführungsformen der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1: Eine Querschnittsdarstellung durch ein erfindungsgemäßes Coaxialventil mit Bypass;
2: eine Querschnittsdarstellung durch die Bypassleitung mit montiertem Bypassventil;
3: eine Querschnittsdarstellung durch die Bypassleitung und eine das Verbindungsteil am Gehäuse haltende Schraube;
4: eine Seitenansicht des Coaxialventils mit montierter Bypassleitung und Bypassventil;
5: eine weitere Ausführungsform der Erfindung, mit einem Verbindungsteil, dessen Kanal von dem Ventilstellglied des Bypassventils direkt unterteilbar ist;
6: eine Querschnittsdarstellung der Bypassleitung mit Bypassventil gemäß 5.
Die 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Coaxialventil, an dem seitlich mittels zweier Schrauben 4 ein Verbindungsstück 3 befestigt ist. Die Schrauben 4 greifen mit ihren Außengewinden in die Innengewinde der Bohrungen 1' und 2' in den Stutzen 1 und 2, welche die Einlass- (E) und Auslassseite (A) des Coaxialventils bilden. Zwischen den Stutzen 1, 2 ist der Gehäusekörper angeordnet. Mittels Zylinderschrauben 19 werden die Stutzen 1, 2 und der Gehäusekörper zusammengehalten. Das Coaxialventil hat ein Steuerrohr V welches mittels des Magneten 6 steuerbar ist und ständig von einer Druckfeder 15 in Richtung des Ventilsitzes 7 druckbeaufschlagt wird. Das Steuerrohr ist mittels der Dichtungen 11, 12 und 13 axialverschieblich gelagert. Die Dichtung 11 ist ein Filzring und die Dichtung 12 ist ein Führungsring. Die Dichtung 13 übernimmt die Dichtfunktion zwischen der Einlass- (E) und der Auslassseite (A) des Coaxialventils und wird von einem Positionierteil 9 und einer Scheibe 8 arretiert.
Die Schrauben haben Kanäle 4', welche den Strömungskanal S mit den Kanälen 3' und 3'' des Verbindungsteils 3 verbinden. Wie aus 3 ersichtlich, wird der Kanal 4' durch zwei Bohrungen 4'' und 4''' gebildet. Die Bohrung 4'' ist eine Sackbohrung, welche sich von dem dem Schraubenkopf 4a abgewandten Ende der Schraube 4 parallel zur Schraubenachse in den Schraubenhals 4b erstreckt. Durch eine radial nach außen verlaufende Bohrung 4''' kann das Medium durch die Bohrung 4'' aus der Außenwand der Schraube 4 heraustreten. Die Bohrung 4''' kann entweder als Sackbohrung oder als Durchgangsbohrung ausgeführt werden. In dem Bereich, in dem die Bohrung 4''' in den Schraubenhals hineinführt, hat die Schraube 4 eine umlaufende Nut 4c, welche im montierten Zustand im Bereich des Kanals 3' oder 3'' angeordnet ist, derart, dass bei beliebiger Winkelposition der Schraube 4 die Kanäle 3', 3'' mit dem Kanal 4' in Verbindung stehen. Die Kanäle 3' und 3'' sind jeweils durch Sackbohrungen gebildet, welche sich seitwärts in das Verbindungsteil 3 erstrecken. Die durch die Bohrungen entstandenen Öffnungen 30 sind mittels Dichtschrauben 22 und den zusätzlichen Dichtungen 23 abgedichtet, so daß das Medium nicht seitlich aus dem Verbindungsteil 3 austreten kann. Die Öffnungen 30 weisen hierzu ein Innengewinde auf, welches mit dem Gewinde der Dichtschrauben 22 zusammenwirkt.
Die Schrauben 4 durchgreifen mit ihren Schraubenhälsen 4b die Durchgriffsbereiche 3a und 3b des Verbindungsteils 3. Die Durchgriffsbereiche 3a und 3b sind Bohrungen, in die ein Innengewinde geschnitten ist, welches mit dem Gewinde der Schrauben zusammenwirkt. Beim Einschrauben der Schrauben 4 in die Gewinde der Bohrungen 3a und 3b wird das Verbindungsteil 3 von den Schraubenköpfen 4a gegen die Stutzen 1 und 2 gedrückt. Durch die einliegenden Dichtungen 21 wird ein Austreten des Mediums verhindert, welches entweder aus dem Strömungskanal S oder aus dem Verbindungsteil 3 entlang der Außenseite des Schraubenhalses 4b heraus strömt. Zwischen dem Schraubenkopf 9a und dem Verbindungsteil 3 ist ebenfalls jeweils eine Dichtung 26, welche einem Austreten des Mediums aus dem Verbindungsteil 3 an dieser Stelle entgegenwirkt.
Die 2 zeigt eine Querschnittsdarstellung durch das Verbindungsteil 3 und das in der Sackbohrung 3s eingeschraubte Ventil 25. Die Kanäle 3' und 3'' enden mit ihrem jeweiligen Ende 3e' und 3e'' im Bereich der Sackbohrung 3s und stehen über Stichleitungen mit dieser getrennt in Verbindung. Mittels des Ventils 25 ist wahlweise der Durchfluss von Kanal 3' zu Kanal 3'' versperrt oder freigegeben.
Die 4 zeigt eine Seitenansicht des Coaxialventils mit angeschraubtem Bypass und Ventil 25.
Die 5 und 6 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der lediglich ein Kanal 30 im Verbindungsteil 3 vorhanden ist. Dieser ist ungefähr in der Mitte mittels eines Ventilstellgliedes 27 eines Ventils 28 verschließbar, derart, dass das Medium nicht mehr von einer Schraube 4 zur anderen gelangen kann. In der 6 ist das Bypassventil in der geschlossenen Stellung dargestellt. In der nicht dargestellten geöffneten Stellung gibt das Ventilstellglied 27 den Kanal 30 frei, so dass das Medium ungehindert das Verbindungsteil 3 durchströmen kann. Das Ventilstellglied 27 ist in seinem Querschnitt kreisförmig, so dass der Kanal für das Stellglied 27 mittels einer einfachen Sackbohrung realisiert werden kann.
Bei allen Ausführungsformen ist eine Dichtung 31 zwischen dem Ventil. 27, 28 und dem Verbindungsteil 3 vorhanden, so dass das Medium nicht von dem durch die Sackbohrung 3s gebildeten Raum aus der Bypassleitung heraustreten kann.
Es versteht sich von selbst, dass das Verbindungsteil eine beliebige Form aufweisen kann. Auch ist die Art und Weise der Herstellung des bzw. der Kanäle in dem Verbindungsteil und den Befestigungsmitteln beliebig. Ferner kann das Bypassventil auch anders am Verbindungsteil 3 befestigt sein als vorbeschrieben.

Claims

Coaxialventil mit Bypassventil, wobei im Ein- (E) und Auslassstutzen (A) von dem Strömungskanal (S) radial nach außen führende Kanäle (1', 2') sind, in die Befestigungsmittel (4) von außen in die Stutzen (1, 2) eingreifen, und die Befestigungsmittel (4) ein Verbindungsteil (3) durchgreifen, welches mindestens einen Kanal (3', 3'', 30) aufweist, wobei die Befestigungsmittel (4) jeweils einen Kanal (4') aufweisen, der den Strömungskanal (S) oder den Kanal (1', 2') des jeweiligen Stutzens (1, 2) mit dem mindestens einen Kanal (3', 3'', 30) des Verbindungsteils verbindet.
Coaxialventil nach Anspruch 1, wobei die Befestigungsteile (4) Schrauben sind, welche in die mit Innengewinde versehenen Kanäle (1', 2') einschraubbar sind.
Coaxialventil nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verbindungsteil (3) zumindest bereichsweise an dem Gehäuse des Koaxialventils anliegt.
Coaxialventil nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Verbindungsteil (3) zumindest mit den Bereichen, in denen die Schrauben (4) das Verbindungsteil (3) durchgreifen und in die Stutzen (1, 2) des Coaxialventils eingeschraubt sind, am Gehäuse mittels jeweils einer Dichtung (21) abdichtend anliegt.
Coaxialventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Befestigungsmittel (4) das Verbindungsteil (3) gegen das Gehäuse druckbeaufschlagen.
Coaxialventil nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei jeweils eine Dichtung (26) zwischen Schraubenkopf (4a) und Verbindungsteil (3) ist.
Coaxialventil nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Verbindungsteil (3) einstückig ist.
Coaxialventil nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Kanäle (3', 3'', 30, 4') in den Schrauben (4) und in dem Verbindungsteil (3) jeweils durch mindestens eine Bohrung insbesondere Sackbohrungen gebildet sind.
Coaxialventil nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Durchgriffsbereiche (3a, 3b) des Verbindungsteils (3) für die Schraubenhälse (4b) Bohrungen sind, in denen diese insbesondere passgenau einliegen, und die Durchgriffsbereiche (3a, 3b) mit dem einen Kanal (30) oder jeweils mit einem der beiden Kanäle (3', 3'') des Verbindungsteils (3) in Verbindung stehen.
Coaxialventil nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Schrauben (4) an ihren Schraubenhälsen (4b) eine koaxial umlaufende Nut (4c) haben, die im montierten Zustand im Bereich des jeweils in den Durchgriffsbereich (3a, 3b) einmündenden Kanals (3', 3'', 30) des Verbindungsteils (3) angeordnet ist.
Coaxialventil nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Schraube (4) eine erste Sackbohrung (4'') hat, welche von der dem Schraubenkopf (4a) abgewandten Stirnseite (4d) der Schraube (4) bis in die Höhe der Nut (4c) reicht, und eine zweite Bohrung (4''') die Nut (4c) mit der ersten Sackbohrung (4'') verbindet.
Coaxialventil nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die beiden Kanäle (3', 3'') des Verbindungsteils (3) mit ihren den Schrauben (4) jeweils abgewandten Enden (3e', 3e'') mit einem Bypassventil (25) in Verbindung stehen.
Coaxialventil nach Anspruch 12, wobei das Verbindungsteil (3) eine seitliche Sackbohrung (3s) mit Innengewinde hat, in der die beiden den Schrauben (4) abgewandten Enden (3e', 3e'') der Kanäle (3', 3'') enden und in die das Bypassventil (25) einschraubbar ist.
Coaxialventil nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 11, wobei das Verbindungsteil (3) lediglich einen Kanal (30) aufweist, welcher insbesondere durch eine Bohrung gebildet ist, der Kanal (30) durch ein Ventilstellglied (27) unterbrechbar ist.
Coaxialventil nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die durch die jeweilige Bohrung (3', 3'', 30) entstandene mindestens eine Öffnung (30) in dem Verbindungsteil (3) mittels jeweils einer Dichtschraube (22) verschließbar ist.
Coaxialventil nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei innerhalb des Gehäuses ein Rückschlag- oder Überdruckventil zur Druckentlastung von der Auslass- (A) zur Einlassseite (E) angeordnet ist.
Coaxialventil nach Anspruch 16, wobei das Rückschlag- oder Überdruckventil durch einen Gummilippenring (14) und einer zumindest teilweise geschlitzen Scheibe (8) gebildet ist, welche mit ihrer zentrischen kreisförmigen Öffnung das Ventilstellglied (V) des Coaxialventils umschließt, und der Gummilippenring (14) bei größerem Druck in der Einlassseite (E) als in der Auslassseite (A) den mindestens einen Schlitz der Scheibe (8) verschließt und bei größerem Druck in der Auslassseite (A) als in der Einlassseite (E) der Gummilippenring (14) vom Schlitz weggedrückt wird und einen Kanal zu der Einlassseite (E) zum Druckausgleich freigibt.