DE2016610A1 - Regulierventil - Google Patents

Regulierventil

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DE2016610A1 DE19702016610 DE2016610A DE2016610A1 DE 2016610 A1 DE2016610 A1 DE 2016610A1 DE 19702016610 DE19702016610 DE 19702016610 DE 2016610 A DE2016610 A DE 2016610A DE 2016610 A1 DE2016610 A1 DE 2016610A1
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Ojards Lincoln Nebr. Maldavs (V.St.A.)
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Bruning Company, Lincoln, Nebr. (V.St.A.)
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Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. weickmann,
Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl-tPhys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber
8 MÜNCHEN 86, DEN
POSTFACH 860 820
MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 39 21/22
BRUNING COMPANY
Highway 34- East
Lincoln, Nebraska, V. St. A.
Regulierventil
Die Erfindung bezieht sich auf Ventile und insbesondere auf ein Regulierventil, das zum Mischen von Wasser und Kohlendioxid in einem Getränke-Warenautomat dient.
Der Erfindung liegt die generelle Aufgabe zu Grunde, ein neues und verbessertes Regulieryentil zur Mischung zweier ä Flüssigkeiten,'1 zweier Gase oder einer Flüssigkeit und eines Gases zu schaffen. Das neu zu schaffende Regulierventil soll imstande sein, in einem Mischsystem zu verhindern, daß unter Druck stehendes Kohlendioxyd in die Wasserspeisequelle zurück strömt. Ferner ist eine Entlüfungseinrichtung vorzusehen, die dann in Wirkung tritt, wenn ein Teil der Reguliereinrichtung in dem Ventil ausfällt. Das neu zu schaffende Ventil soll dabei einfach im Aufbau und dennoch haltbar und zuverlässig im Gebrauch sein. Außerdem soll sich das neu zu schaffende Ventil einfach herstellen und zusammenbauen lassen sowie geringe Kosten verursachen.
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Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch ein Regulierventil, das erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß ein .iohlkörper vorgesehen ist, in dessen Innenraum ein Stöpsel mit einem Durchgang vorgesehen ist, und daß auf zwei Seiten des Stöpsels jeweils eine öffnungen aufweisende Membran vorgesehen ist.
Die Erfindung wird im folgenden im Hinblick auf die Mischung von Kohlendioxyd und Wasser erläutert werden. Es dürfte jedoch einzusehen sein, daß such andere Flüssigkeiten oder Gase für die Mischung; verwendet werden können. In geeigneten Fällen können verschiedene Baumaterialien durch Baumaterialien ersetzt werden, die mit der jeweiligen Flüssigkeit oder dem jeweiligen Gas kompatibel sind.
An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Fig. 1 zeijt schematisch eine Mischeinrichtung. Fig. 2 zeigt eine axiale Teilschnittansicht durch ein Regulierventil gemäß der Erfindung in normaler verschlossener Stellung unter Gegendruck von- COo-
Fig. 3 zeigt in einer ähnlichen Ansicht wie Fir. 2,wie unter Druck stehendes './asser durch das Regulierventil für normale Mischströmunr durchtritt.
Fi;:. 4 zeigt in ähnlicher Ansicht v/ie Fir. 2 das Ventil in Regulierstellung unter abnormalen Bedingungen, die zu einem teilweisen Ausfall einer vorgesehenen Repulereinrichtung führen.
Fig. 5 zeigt eine axiale Teilschnittansicht durch das Ventil entlang der in Fi:. Z eingetragenen Schnittlinie 5-5·
In Fir.. 1 isb eine Xa^serspeiserohrleitun; 10 angedeutet, Ln dio eine Pumpe 12 und ein Re ;ulierventil 14- eingesetzt sind. Hinter dem iierrul LerventLL Λ1V endet die Wasserleitung
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in einer Sprühdüse 15* die in einen Karbonisator 16 hineinragt. Durch die leitung 17» die unter den Flüssigkeitspegel 18 in den Behälter 16 hinabreicht, wird aus'dem Behälter 16 kohlensäurehaltiges Wasser entnommen. Durch die Leitung 19 wird Kohlendioxyd oberhalb des Flüssigkeitspegels in den betreffenden Behälter eingeführt. Damit besteht eine Verbindung zwischen der Kohlendioxyd-Einlaßleitun-s 19 und der Ausströmseite des Ventils 14. Der Flüssigkeitspegel in dem Behälter 16 wird durch einen Schwimmerschalter 20 gesteuert ,dessen Schwimmer 22 in dem Behälter 16 enthalten ist. Wie schematisch angedeutet, steuert der Schwimmerschalter 20 (J eine elektrische Schaltung, die zur Steuerung eines Motors für eine Pumpe 12 dient.
,Aus Fin:. 2 geht hervor, daß das Ventil 14 einen Hau pt korn er in Form einer hohlen Sechskantmutter mit einem kleinerem zylindrischen Endteil 26 enthält. Dieser zylindrische Endteil 26 weist eine axiale Gewiiidebohrunr: 28 auf, die zur Befestiggung an einen Rohrteil in der Leitun.™ 10 geeignet ist. Zur Aufnahme der anderen Teile des Ventils weist die becherförmige Mutter 24 eine Haur?tbohrunr; 52 mit drei stufenweise reduzierten Bohrungen in dem Kittelteil auf. Auf diese Weise sind Schultern 34, 36 und 38 ~ebildet. Auf der innersten g Schulter 3.8 sitzt dabei eine uummimembran 40 auf, die mit einer Reihe νο,η/einer Kreislinie angeordneten Öffnungen versehen ist. Auf der Schulter 36 sitzt ein Sinsatzstöpsel auf, der mit einem Umfangsflansch ar. der Membran 40 einen Abdichtungskontakt herstellt. Auf der Ausstrcmseite,; weist der Stöpsel 44 einen axialen Ansatz bzw. Yorsorune 46 auf, der mit einer radialen Rippe 48 verbunden ist. Der Ansatz weist eine Axialbohrung 50 auf, die mit einer in der Ripse ^ vorhandener- Radialbohrung 52 in "Verbindun-: steht. Durch eine Ringkammer 52S die durch den Ucf?.:; es abstand des Stcrsels ^4 von der Innenwar.a der Mutter 2~ aex"vor;;?rufer. wird, ist die
0 0 9 8 k 2 M 3 3 0
Bohrung 52 durch eine in der Mutter vorgesehene Radialbohrung 56 zur Atmosphäre hin belüftet.
Auf der Ausströmseite des Stöpsels 44 ist eine kreisförmige Rippe 58 vorgesehen, die sich soweit wie oder nahezu soweit wie der Ansatz 46 nach außen erstreckt und die eine Sitzfläche für den Umfangsflansch oder für den Rand einer zweiten Gummimembran 60 bildet. Diese Gummimembran 60 wird dadurch in ihrer Stellung gehalten, daß sie sich in den Hohlteil eines inneren Umfangsflansches oder Randes 62 einer Fassung 64 anlegt . Diese Fassung 64 weist einen Kegelteil 66 und einen Gewindeteil 68 zum Festhalten eines Bereichs eines konisch verlaufenden Rohres 70 in der Leitung 10 auf. Die Fassung wird durch einen von einem Schlitz aufgenommenen Federring in ihrer Lage gehalten. Wie die Membran 40 so weist auch die liembrari 60 auf einer Kreislinie liegende öffnungen 72 auf, die du:cn Berührung mit dem Boden der Innenkappe der Fassung 64 verschlossen v/erden, die aber mit dem Ringraum um den Ansatz, 46 auf der Einströmseite des Stöpsels 44 in Verbindung brin.'bsr sind. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, verläuft diese Verbindung l'.i; zu einer Bohrung in dem Stöpsel 44 hin, die von denser. Achse versetzt ist. Diese Verbindung setzt sich durch nie öffnun-on 42 in der Membran 40 fort, wodurch ein Ausströmen von Wassei au dem Misichnunkt hin ermöglicht ist.
Hei "iror nraktischen Anwendung kann der Wasserdruck ca. 12,6 8t 'entsprechend 1<:0 osi) betragen, und der andere Druck, nämlich ce.r C0^-I):nucr. /onn zwischen etwa 4-,9 und 10,5 at (entsprechend 70 bis 150 η.'-ίί, betragen. Wird der Wasserdruck unter den Druck des CO0 verringei-t, go befindet: sich die Ventil teile in einer otnllurv;, wi? sie aus Fig. 2 hervorgeht. Demgemäß xpi: die iicxbre.·: '«; t-'i.-er. ".j> Ausstromfläche des Stöpsels 44 ,Tedrückt,
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BAD
wodurch die Öffnungen 42 verschlossen sind. Dadurch ist wirksam eine Aufwärtsbewegung von GO2 in der Wasserleitung verhindert* In diesem Fall wird die andere Membran gegen den axialen Ansatz 46 gedrückt, wodurch verhindert ist, daß eine Wasserbewegung von der Wasserleitung zu der Axialbohrung 50 auftritt.
Fig. 3 zeigt den Fall, gemäß dem der Wasserdruck den CO2-Druck übersteigt. Hierbei ist die radiale Mittelzone der Membran 60 zur Ausströmseite hin in den Hohlteil hinein verformt, und zwar innerhalb des Randes oder der Rippe Wie durch die eingetragenen Pfeile veranschaulicht, tritt das Wasser durch die in der Membran 60 vorgesehenen öffnungen 72, durch die in dem Stöpsel 44 enthaltene Öffnung 7^- / durch die in der Membran 40 enthaltenen Öffnungen 42 hindurch und damit in die Rohrleitung 30 ein; das Wasser gelangt damit zu der Verbindungsstelle mit dem GOo·
Fig. 4 zeigt den Fall, daß der GO2-Druck den Wasserdruck übersteigt. Dabei fällt die Regulier-Membran 40 aus, und zwar ebenso wie in dem Fall, daß ein Fremdstoffpartikel 76 sich hinter der Membran ablagert. Der Gasdruck wirkt dabei zuerst auf die Membran 60, wodurch das Gas durch Druckausübung auf
ä die Fassung 64 abgedichtet wird. Gleichzeitig damit wölbt sich " die Mit be der Membran in Einströmrichtung aus. Dadurch wird die Axialbohrung 50 freigegeben, und das Gas wird durch diese Bohrung sowie durch den Durchgang 52 und das Loch-56 zur Atmosphäre hin abgeführt. Dieser Fall tribb dann auf, wenn aus irgendeinem Grund COp über das Regulierventil hinaus austritt. .
Aus Vorstehendem dürfte ersichtlich sein, daß ein Ventil geschaffen worden ist, das auf einfache Weise eine V/assersbrömun«* zu einem Mischverbiridungspunkb hin ermöglicht - und
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BAD
das ferner ein Re^ulierventil darstellt, das leicht anspricht und zuverlässig im Betrieb ist. Dieses Ventil "fällt sicher aus", indem eine Entlüftung im Falle des Versagens der Reguliereinrichfcunr; erfolgt.
H) fAD

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    M.) Regulierventil, gekennzeichnet durch einen Hohlkörper in dessen Innenraum ein Stöpsel (4-4-) mit einem Durchgang
    (52) vorgesehen ist, und durch/eine öffnungen (4-2,72) aufweisende flexible Membran (40,60) auf zwei Seiten des Stöpsels (44).
    2. Regulierventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stöpsel (44-) an einer Stelle auf der Einströmseite zur Außenatmosphäre hin entlüftet ist. M
    5. Regulierventil nach Anspruch 2", dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftung von einer Stelle auf der Achse des Stöpsels (44) durch einen Radialdurchgang (52) in dem Stöpsel (44) und durch eine Öffnung (56) in dem Hohlkörper (24) erfolgt. -
    4. Regulierventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stöpsel ν 44)- eine Ausnehmung auf der Einströmseite aufweist und eine Biegung der an dieser Seite anliegenden Membran (6C) auf einen in Ausstrcmrichtung gerichteten D~uck hin ermöglicht-, ohne die Lffnun~en
    (72) in der Membran (60) zu verschließen. ™
    5. Regulierventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stöpsel (44) einen axialen Ansatz (46) und eine radiale Rippe (48) in der Ausnehmung aufweist und dar. der Ansatz (46) und die Rippe (48) einen zur Atmosphäre hinführenden Durchgang (52) aufweisen.
    6. Regulierventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5» für
    die Verwendung in einer Speiseleitung eines Mischsvsteias, dadurch gekennzeichnet, daB',iev/eils eine umfangsmäfiig
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    BAD ORiGiNAL
    abdichtende Membran (40,60) aus gumraiartigem Material auf gegenüberliegenden Seiten dee Stöpsels (44) vorgesehen irt und daß die öffnungen (42,72) der Membranen (40,60) mit dem Durchgang/in dem Stöpeel (44) in Verbindung stehen.
    7· Regulierventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Einströmseite des Stöpsele (44) in dem Hohlkörper (24) Einrichtungen (64) mit einer flachen Oberfläohe vox0esehen sind, die einen Verschluß für die in der benachbarten Membrai (60) befindlichen öffnungen (72) bildet.
    8. Regulierventil nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, daß der Stöpeel (44) auf der Ausströnseite eine flache Fläche aufweist, die einen Verschluß für die öffnungen (42) in der benachbarten Membran (40) bei einem in Einströmrichtung gerichteten Druck bildet.
    9· Regulierventil nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (64) durch ein Befestigungselement (64) für die betreffende benachbarte Membren (60) und durch ein Festhalteglied (71) für das Befestigungselement (64) gebildet sind.
    10. Regulierventil nach Anspruch '9, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement (64) becherförmig ausgebildet ist, die benachbarte Membran (60) aufnimmt und einen außerhalb dee Hohlkörpers (24) liegenden, für den Anschluß an die Speiseleitung (70 bzw. 10) geeigneten Teil (66) aufweist.
    11. Regulierventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ' gekennzeichnet, daß der Stöpsel (44) auf der Einström-
    009842/1330
    seite einen ringförmigen Kanal aufweist, der zur Aufnahme einer Ringzone der durchgebogenen benach- ■ harten Membran (60) geeignet ist, und daß die Öffnungen (72) in dieser benachbarten Membran (60) nahe der Außenkante dieser Ringzone liegten.
    12. Regulierventxl nach einem der Ansprüche 1 bis 1.1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (24) eine Öffnung (56) aufweist, die mit der Atmosphäre in Verbindung steht', und daß der Stöpsel (4-4·) mit seinem Durchgang (52) mit dieser Öffnung (56) auf der Einströmseite nahe seiner Achse in Verbindung steht«
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    ßAD ORiOlNAL
    JO
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