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Die
Erfindung betrifft eine Ventileinrichtung mit mindestens einem ersten
Ventil mit einem Ventileinsatz mit einem in einem Kolbengehäuse beweglichen
Ventilkolben.
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Es
sind Ventilvorrichtungen mit Ventilen bekannt, bei denen aus Sicherheitsgründen gegenüber Verfälschungen
der mit einem Ventiltellerdeckel verbundene und Kolben eines Ventileinsatzes
im Inneren eines Kolbengehäuses
des Ventileinsatzes beweglich ist. Beispielsweise öffnet das
Ventil, d.h. der Ventiltellerdeckel hebt von dem Sitz des Ventils
unter Einwirkung von Druckluft gegen einen plattenförmigen Kolben
ab, der dadurch axial in dem Kolbengehäuse bewegt wird. Das Kolbengehäuse weist
eine Öffnung
zur Atmosphäre
auf, durch welche die im Inneren des Kolbengehäuses befindliche Luft bei Bewegung
des Kolbens zur Atmosphäre
hin verdrängt werden
kann. Bei Schließen
des Ventils unter Einwirkung einer Feder und Zurückbewegung des Kolbens kann
durch die genannte Öffnung
wieder Luft aus der Atmosphäre
in das Innere des Kolbengehäuses
strömen.
Derartige Anordnungen sind beispielsweise bei Messeinrichtungen
zur Messung durchfließenden Flüssigkeitsvolumens
bei Tankwagen oder dergleichen bekannt, wobei die Messeinrichtung
eine Messeinheit aufweist, deren Messergebnis über das geschlossene und an
einem Abnehmer gelieferte Volumen zur Rechnungsstellung dient. Derartige
Messeinrichtungen müssen
geeicht sein und sollten nicht manipulierbar sein. Es hat sich herausgestellt,
dass bei Verschluss der genannten Öffnung im Kolbengehäuse beim
Schließen
des Ventils unter Einwirkung der genannten Feder und der Druckluftentlastung
dadurch, dass aus der Atmosphäre
keine Luft nachfließen
kann, das Schließen
des Ventils mit Verzögerung geschieht,
damit Luft gefördert
werden kann und derart das gewonnene Messergebnis nicht mit dem
tatsächlich
durchgeflossenen Flüssigkeitsvolumen übereinstimmt.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der
vorgenannten Nachteile eine Ventilvorrichtung zu schaffen, bei der
derartige Manipulationsmöglichkeiten
zuverlässig
ausgeschlossen sind.
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Erfindungsgemäß wird die
genannte Aufgabe bei einer Ventilvorrichtung der eingangs genannten
Art dadurch gelöst,
dass das Innere des Kolbengehäuses
gegenüber
der Atmosphäre
abgeschlossen ist.
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Dadurch,
dass das Innere des Ventilgehäuses
gegenüber
der Atmosphäre
bzw. Umwelt abgeschlossen ist, sind keine Manipulationsmöglichkeiten,
wie die genannten, gegeben. Dabei kann zunächst das Volumen des Ventilgehäuses in
geeigneter Weise derart vergrößert sein,
dass es selbst ein Ausgleichsvolumen bildet. Zusätzlich kann als Ausgleichsvolumen
ein Zusatzvolumen, beispielsweise eine zusätzliche Kammer, vorgesehen
sein, die mit dem Inneren des Ventilgehäuses über eine Leitung verbunden
ist. In einer äußerst be vorzugten
Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Innere des Kolbengehäuses mit
dem Inneren mindestens eines weiteren Kolbengehäuses eines Ventils der gleichen
Ventilvorrichtung verbunden ist. Dabei können die Leitungen entweder
als Rohre bzw. Verrohrungen zwischen dem Inneren der Ventilgehäuse der
mindestens zwei Ventile oder aber durch Kanäle in einem die mindestens
zwei Ventile umschließenden
Block ausgebildet sein.
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Eine
bevorzugte Ausgestaltung sieht dabei vor, dass eine Leitung als
Blindbohrung über
eine Teillänge
einer axialfest mit dem tellerartigen Ventilkolben versehenen Kolbenstange
geführt
wird und durch eine Radialleitung durch einen die Kolbenstange umgebenden
Ventilflansch nach außen
zum Anschluss einer Rohrleitung oder eines Kanals geführt ist,
wobei insbesondere die Verbindung zwischen Blindbohrung und Radialleitung
durch eine Querbohrung in der Kolbenstange und einen eine Verbindung zur
Querbohrung im Ventilflansch bildenden abgedichteten erweiterten
Innenraum des Ventilflansches oder eine Längsnut desselben gebildet ist.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und
aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen
erläutert
ist. Dabei zeigt:
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1 eine
perspektivische Darstellung einer Messeinrichtung mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten
Ventilvorrichtung;
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2 eine
Stirnseitenansicht der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung; und
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3 ein
Ventileinsatz eines der in die erfindungsgemäße Ventilvorrichtung integrierten
Ventile im Längsschnitt.
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In
der 1 ist die erfindungsgemäße Ventilvorrichtung 1 Teil
einer Messeinrichtung 2, die neben der Ventileinrichtung 1 eine
unmittelbar mit dieser verbundenen Messeinheit 3 zur volumetrischen
Messung einer durchfließenden
Flüssigkeit
sowie stromauf der Messeinrichtung einen Gasmessverhüter 4 aufweist.
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Eine
Flüssigkeit,
deren durchfließendes
Volumen zu messen ist, fließt
durch den Gasmessverhüter 4 und
die Messeinheit 3 sowie von dieser in die Ventilvorrichtung 1 und
je nach Öffnung
eines der Ventile 5 über
den zugeordneten Auslass 1.1 (hier lediglich schematisch
dargestellt) in einen mit diesem über angeschlossene Leitungen
verbundenen Aufnahmebehälter.
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Die 3 zeigt
im Längsschnitt
einen Ventileinsatz 6 eines Ventils 5. Der Ventileinsatz 6 weist
einen gehäuseartigen
Ventilflansch 6.1 auf, der einen ringförmigen Hohlraum 6.2 hat.
In diesem ist ein Ventilteller 6.3 axial beweglich, der
an seiner Vorderseite einen kegelstumpfförmigen Ventiltellerdeckel 6.4 trägt, der
zum Öffnen
und Schließen
des Ventils 5 mit einem nicht dargestellten Ventilsitz
eines Ventilgehäuses
des Ventils 5 zusammenwirkt.
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In
der Darstellung der 3 findet sich der Ventiltellerdeckel 6.4 unter
der Wirkung einer im ringförmigen
Hohlraum 6.2 des Ventilflansches 6.1 befindlichen
Schraubenfeder, die ihr Widerlager einerseits am Boden des ringförmigen Hohlraums 6.2 des Ventilflansches 6.1 und
andererseits an der Innenseite des Ventiltellers 6.3 findet.
Der Ventilteller 6.3 und damit auch der Ventiltellerdeckel 6.4 ist über eine Kolbenstange 6.5 in
einem Mittelteil 6.6 des Ventilflansches 6.1 axial
geführt.
An seiner dem Ventiltellerdeckel 6.4 abgewandten Seite
ist die Kolbenstange 6.5 axialfest mit einem scheibenartigen
Kolben 6.7 verbunden, der im Inneren 6.8.1 in
einem mit dem Ventilflansch 6.1 fest verbundenen zylindrischen
Kolbengehäuse 6.8 axial
beweglich ist.
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Das
Abheben des Ventiltellerdeckels 6.4 vom Ventilsitz geschieht
beim dargestellten Ausführungsbeispiel
durch Beaufschlagung der dem Ventiltellerdeckel 6.4 zugewandten
Seite des Kolbens 6.7 im Kolbengehäuse 6.8 mit Druckluft über einen Drucklufteinlass 6.9 von
einem entsprechenden Drucklufterzeuger her (nicht dargestellt).
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Während beim
Stand der Technik das Kolbengehäuse 6.8 eine Öffnung zur
Atmosphäre
bzw. zum umgebenden freien Raum aufweist, in die dann die im Inneren 6.8.1 des
Kolbengehäuses 6.8 auf
der dem Ventiltellerdeckel 6.4 abgewandten Seite des Kolbens 7 befindliche
Luft frei in die Atmosphäre
entweichen kann, ist erfindungsgemäß das Innere 6.8.1 des
Kolbengehäuses 6.8 gegenüber der
Atmosphäre bzw.
dem freien Raum vollständig
abgeschlossen, also gekapselt und weist keine derartige Öffnung auf.
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Erfindungsgemäß ist allerdings
vom Inneren des Kolbengehäuses 6.8 eine
Verbindungsleitung 6.10 zu einem oder mehreren Ausgleichsvolumen vorgesehen.
Die Verbindungsleitung 6.10 weist eine von der dem Inneren 6.8.1 des
Kolbengehäuses 6.8 zugewandten
Stirnseite der Kolbenstange 6.5 in dieser angeordnete Blindbohrung 6.10.1 und
eine mit dieser in fluidischer Verbindung stehenden, im Ventilflansch 6.1 ausgeführten Querbohrung 6.10.2 auf, an
die ein Verbindungsrohr 6.10.3 (1, 2)
angeschlossen ist, mit dem sämtliche
Kolbengehäuse der
bei der Ventileinrichtung der 1 und 2 vorgesehenen
Ventile 5 miteinander verbunden sind. Die Verbindung zwischen
der Blindbohrung 6.10.1 und der Querbohrung 6.10.2 im
Ventilflansch 6.1 geschieht durch eine Querbohrung 6.10.3 am
unteren dem Kolbengehäuse 6.8 abgewandten
Ende der Blindbohrung 6.10.1, die in einem etwas erweiterten Ringraum 6.10.4 um
die Kolbenstange 6.5 zwischen diese im Ventilflansch 6.1 eindichtenden
Dichtungsringen 6.11.1 und 6.11.2 mündet. Alternativ
zu dem erweiterten Ringraum 6.10.4 kann auch im Ventilflansch 6.1 eine
parallel zur Kolbenstange 6.5 von der Position der Querbohrung 6.10.3 in
Schließstellung des
Ventils zur Querbohrung 6.10.2 verlaufende Nut vorgesehen
sein.
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Derart
wird erreicht, dass bei Öffnen
des Ventils 5, d.h. Anheben des Kolbens 6.7 im
Kolbengehäuse 6.8 in
der Darstellung der 3 aus dem Inneren des Kolbengehäuses 6.8 über den
gesamten Hub Luft durch die Blindbohrung 6.10.1, die Querbohrung 6.10.3,
den Ringraum 6.10.4 und die Querbohrung 6.10.2 in
das Ausgleichs- bzw. Ausgleichsvolumen entweichen und auch bei Schließen des Ventils
durch Druckentlastung über
den Druckleitungsanschluss 6.9 unter der Wirkung der Schraubenfeder 7 aus
den Ausgleichs- bzw. Zusatzvolumen wieder in das Innere des Kolbengehäuses 6.8 einströmen kann
ohne derart den Schließvorgang
des Ventils 5 zu verhindern, was zu Fehlmessungen der Messeinheit 3 führen könnte und
ohne dass eine Verbindung zur Atmosphäre gegeben ist. Es wird jeweils nur
ein Ventil geöffnet.
Demgemäß bilden
die Hohlräume
der Kolbengehäuse 6.8 der
gerade nicht betätigten
(nicht geöffneten)
Ventile das erwähnte
Zusatz- bzw. Ausgleichvolumen für
die im Inneren des Kolbengehäuses 6.8 des
betätigten,
d.h. sich öffnenden Ventils.
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Statt
der Bildung der Ausgleichsvolumen durch die Volumen der Kolbengehäuse 6.8 könnte auch
jedem Ventil bzw. Ventil einsatz ein eigenes entsprechendes Ausgleichsvolumen
oder zwei Ventileinsätze
ein diesen gemeinsames zusätzliches
Ausgleichsvolumen zugeordnet sein. Auch können die Leitungen 6.10.3 mit
einem vergrößerten Querschnitt – als dargestellt-,
ausgebildet sein, so dass sie selbst einen größeren Beitrag zum Ausgleichsvolumen
bilden.
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- 1
- Ventilvorrichtung
- 1.1
- Auslass
- 2
- Messeinrichtung
- 3
- Messeinheit
- 4
- Gasmessverhüter
- 5
- Ventil
- 6
- Ventileinsatz
- 6.1
- Ventilflansch
- 6.2
- Hohlraum
- 6.3
- Ventilteller
- 6.4
- Ventiltellerdeckel
- 6.5
- Kolbenstange
- 6.6
- Mittelteil
- 6.7.
- Kolben
- 6.8
- Kolbengehäuse
- 6.8.1
- Innere
(von 6.8)
- 6.9
- Durckeinlass
- 6.10
- Verbindungsleitung
- 6.10.1
- Blindbohrung
- 6.10.2
- Querbohrung
- 6.10.3
- Querbohrung
- 6.10.4
- Ringraum
- 6.11.1,
6.11.2
- Dichtungsringe