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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein selbsttätiges (automatisches) und auch manuell betätigbares Überdruckventil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere auf ein Überdruckventil, welches in die Umwandung eines mit einem Fluid gefüllten Behälters, insbesondere eines Braufasses, eingebaut ist.
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Stand der Technik
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Es gibt Anbieter, welche zum Selbstbrauen von Bier kleine Braufässer aus Weißblech, z.B. mit einem Volumen von 5 Litern, samt Rezeptur und entsprechenden Zutaten (Hefe, Hopfen, Malz, etc) als Set vertreiben. Auf diese Weise kann man zuhause auf einfache Weise und innerhalb weniger Tage Bier selbst brauen. In dem Braufass ist neben einem Zapfhahn zum Zapfen des Bieres auch ein Überdruckventil integriert, das verhindert, dass das Fass während des Brauprozesses oder bei unsachgemäßer Lagerung infolge eines zu hohen Innendrucks berstet oder das Bier beim Zapfen mit einem zu hohen Druck austritt. Um das selbst gebraute Bier ausschenken zu können und zu verhindern, dass sich beim Entleeren kein Unterdruck im Fass aufbaut, muss das Fass belüftet werden. Hierzu lässt sich das Überdruckventil in das Fass hineindrücken. Dies hat jedoch den Nachteil, dass das Ventil, welches sich zunächst an der Fassaußenfläche befindet und somit verschmutzt sein kann, mit dem Bier in Kontakt kommt, wenn es in das Fass gedrückt wird.
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Aus
WO 2013/159159 A2 ist ein manuell betätigbares Überdruckventil bekannt, dessen Schließkörper an seiner zur Behälteraußenseite weisenden Seite einen Abschnitt aufweist, der so ausgeformt ist, dass der Schließkörper ausschließlich mittels eines Werkzeugs um seine Längsachse gedreht und geöffnet werden kann. Nachteil dieser Lösung ist somit, dass bei der oben beschriebenen Anwendung eines Braufasses zum Ausschenken und zum Belüften ein Werkzeug benötigt wird. Außerdem ist der Aufbau des Ventils sehr komplex und für einen bestimmten Anschluss konzipiert, so dass es für ein Einwegprodukt in der Herstellung zu teuer ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein manuell arretierbares Überdruckventil bereitzustellen, dessen Handhabung und/oder Herstellung im Vergleich zum Stand der Technik verbessert ist.
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Diese Aufgabe wird durch Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein erfindungsgemäßes Überdruckventil für einen mit einem Fluid gefüllten Behälter, insbesondere für ein mit Bier gefülltes Fass, weist ein Ventilgehäuse, ein Schließkörper und ein Spannmittel auf. Das Spannmittel wird insbesondere in Form einer Feder, insbesondere einer Druckfeder, umgesetzt. Wenn das Überdruckventil am Behälter montiert ist, ist das Ventilgehäuse relativ zum Behälter unbeweglich. Durch das Ventilgehäuse wird ein Strömungskanal mit einer Verengung definiert, welche mittels des in Richtung seiner Längsachse bewegbaren Schließkörpers verschließbar ist. Mittels des Spannmittels ist der Schließkörper gegen einen an der Verengung angeordneten Ventilsitz des Ventilgehäuses vorgespannt, so dass der Schließkörper automatisch von einer geschlossenen Position in eine geöffnete Position gebracht wird, wenn innerhalb des Behälters ein vorbestimmter Druck überschritten wird. Des Weiteren kann der Schließkörper auch manuell von der geschlossenen Position in die geöffnete Position gebracht werden.
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Kennzeichnendes Merkmal des erfindungsgemäßen Überdruckventils ist ein zur Behälteraußenseite vorragender Handhabungsabschnitt, mittels dessen der Schließkörper durch eine translatorische Bewegung entlang seiner Längsachse und durch eine anschließende Drehbewegung um seine Längsachse von der geschlossenen Position in eine arretierte geöffnete Stellung bzw. Arretierungsstellung bringbar ist, in welcher der Schließkörper formschlüssig am Ventilgehäuse abgestützt in der geöffneten Position gehalten wird.
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Der Handhabungsabschnitt ist derart ausgeformt, dass ein Bediener mit seiner Hand den Schließkörpers unmittelbar ergreifen und in Richtung der Behälteraußenseite ziehen kann. Dazu ist der Handhabungsabschnitt in Richtung der Behälteraußenseite so lang und ist somit der vom Bediener greifbare Abschnitt so groß ausgebildet, dass der Bediener auf den Schließkörper eine ausreichend große Reibungskraft aufbringen kann, um die vom Spannmittel aufgebrachte Spannkraft zu überwinden.
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Des Weiteren kann der Handhabungsabschnitt auch Hinterschneidungen oder Rippen aufweisen, um beim Greifen und Ziehen nicht so leicht vom Handhabungsabschnitt abzurutschen.
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Vorteil des erfindungsgemäßen Überdruckventils ist, dass der Schließkörper manuell und werkzeuglos von der geschlossenen in die geöffnete Position bringbar und in der geöffneten Position werkzeuglos arretierbar ist, ohne ein zusätzliches Bauteil zu benötigen. Die werkzeuglose Bedienung des erfindungsgemäßen Überdruckventils wird nämlich dadurch ermöglicht, dass der Schließkörper in Richtung zur Behälteraußenseite verlängert ist. Der Handhabungsabschnitt des Schließkörpers ist also einstückig mit dem Schließkörper ausgebildet. Somit kann das Ventil auf sehr einfache und gerade für die Einweg-Verwendung kostengünstige Weise hergestellt werden.
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Darüber hinaus kann der Schließkörper auch wieder in die geschlossene Position gebracht werden, indem der Schließkörper mittels des Handhabungsabschnitts aus der Arretierstellung wieder zurückgedreht wird und der Schließkörper aufgrund der Vorspannkraft des Spannmittels bzw. der Feder wieder gegen den Ventilsitz gespannt wird. Somit kann der einmal manuelle geöffnete oder belüftete Behälter bzw. das Fass wieder dicht verschlossen werden. Dadurch wird erreicht, dass das im Behälter befindliche Fluid nicht durch den Sauerstoffaustausch verdirbt und so länger gelagert werden kann.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann ein Abschnitt des Schließkörpers bezüglich der Längsachse des Schließkörpers nicht-rotationssymmetrisch ausgeformt sein und kann sich der Schließkörper zumindest in seiner geschlossenen Position durch eine schlitzförmige, insbesondere langlochförmige, Öffnung des Ventilgehäuses hindurch erstrecken. Befindet sich der Schließkörper in seiner Arretierungsstellung, stützt sich der nicht-rotationssymmetrische Abschnitt am Rand der schlitzförmigen Öffnung ab und hält somit den Schließkörper in der geöffneten Position. Nicht-rotationssymmetrisch bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Querschnittsansichten des Schließkörpers in Richtung der Längsachse des Schließkörpers keine vollständig kreisrunden Konturen zeigen.
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Vorteilhaft an der Arretierung mittels des Zusammenwirkens des nicht-rotationssymmetrischen Abschnitts mit der schlitzförmigen Öffnung ist, dass das erfindungsgemäße Konzept einfach, durch eine geringe Anzahl an Bauteilen umgesetzt werden kann.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann der Schließkörper von der geschlossenen Position in eine Zwischenposition verschiebbar sein, in welcher das Ventil bzw. der Schließkörper ebenfalls geöffnet ist und welche sich in axialer Richtung zwischen der geschlossenen Position und derjenigen geöffneten Position befindet, in welcher der Schließkörper in die Arretierungsstellung bring- bzw. drehbar ist. Bei der Zwischenposition handelt es sich nicht um eine einzelne Position, sondern um ganzen einen Bereich zwischen der geschlossenen Position und der arretierbaren Position, in den sich der Schließkörper bewegt, wenn das Ventil selbsttätig öffnet.
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In der Zwischenposition ist das Verdrehen des Schließkörpers um seine Längsachse, relativ zum Ventilgehäuse, nicht möglich ist und kann zu keiner (unbeabsichtigten) Arretierung des Schließkörpers führen. Insbesondere ist die Öffnung des Ventilgehäuses derart ausgeformt, dass sich die Fläche des Innenrands der Öffnung parallel zur Längsachse des Schließkörpers erstreckt. Alternativ oder zusätzlich erstreckt sich die Außenfläche des nicht-rotationssymmetrischen Abschnitts parallel zur Längsachse des Schließkörpers. Des Weiteren kann die Form des Querschnitts des nicht-rotationssymmetrischen Abschnitts der Form der Öffnung im Ventilgehäuse derart entsprechen, dass in der Zwischenposition zumindest entlang von Abschnitten des Umfangs des Schließkörpers ein parallelwandiger Spalt zwischen der Außenfläche des nicht-rotationssymmetrischen Abschnitts des Schließkörpers und der Innenfläche des Innenrands der Öffnung entsteht.
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Wird das erfindungsgemäße Überdruckventil so umgesetzt, dass in der Zwischenposition des Schließkörpers ein Verdrehen des Schließkörpers in Längsrichtung des Schließkörpers nicht oder nur sehr eingeschränkt möglich ist und/oder zu keiner Arretierung des Schließkörpers führt, kann die Wahrscheinlichkeit verringert bzw. minimiert werden, dass ein automatisches Öffnen durch einen im Behälter vorherrschenden Überdruck, welches bestimmungsgemäß nur kurzzeitig andauern soll, nicht versehentlich zu einer dauerhaften Öffnung des Überdruckventils führt.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann der Schließkörper lediglich in der geöffneten Position relativ zum Ventilgehäuse um seine Längsachse drehbar sein.
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Wird der Schließkörper so ausgeformt, dass zumindest Teile seiner Außenfläche gegen die Fläche des Innenrands der Öffnung stoßen, sobald der Schließkörper in einer nicht bestimmungsgemäßen Position des Schließkörpers um seine Längsachse gedreht wird, dann kann ein versehentliches Arretieren des Schließkörpers in der geöffneten Position noch mehr erschwert oder verhindert werden.
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In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass in dieser Anmeldung nur die Position des Schließkörpers als geöffnete Position bezeichnet wird, in welcher der Schließkörper durch ein Verdrehen auch arretiert werden kann. Der Tatsache, dass in der Zwischenposition der Strömungskanal ebenfalls, zumindest teilweise, geöffnet ist, wird mit dieser Bezeichnung also nicht Rechnung getragen.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann das Ventilgehäuse aus einer Hülse und einem Deckel bestehen. Vorzugsweise ist dabei der Ventilsitz in der Hülse und ist die schlitzförmige Öffnung im Deckel ausgebildet.
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Wird das Ventilgehäuse derart zweistückig ausgebildet, können mittels des Deckels die Dichtflächen des Ventilsitzes und des entsprechenden Abschnitts des Schließkörpers auf einfache Weise vor groben Verschmutzungen aus der Umgebung des Behälters geschützt werden.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann der Deckel mittels Presspassung mit der Hülse verbunden sein.
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Werden der Deckel und die Hülse des Ventilgehäuses über Presspassung miteinander verbunden, können die Herstellungskosten des erfindungsgemäßen Überdruckventils verringert werden.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann der Schließkörper einen Dichtring aufweisen, mittels dessen der Schließkörper im Ventilgehäuse gefangen ist. Bei einem Überdruckventil gemäß diesem Aspekt kann der Schließkörper in einen Führungsbolzen und den Dichtring unterteilt werden. Am Führungsbolzen ist neben dem Handhabungsabschnitt auch die Anbindung des Spannmittels an den Schließkörper in Form eines Flansches ausgebildet. Global gesehen, verjüngt sich der Führungsbolzen stufenförmig von einem Ende zum anderen, so dass ein Teil des Führungsbolzens durch die vom Ventilgehäuse definierte Verengung passt und der andere Teil nicht durch die Verengung passt. Global Verjüngen bedeutet in diesem Zusammenhang, dass lokal durchaus auch Hinterschneidungen vorgesehen sein können. Demnach verjüngt sich also die Einhüllende des Führungsbolzens in Richtung eines Endes des Führungsbolzens. Bei der Montage des Schließkörpers an das Ventilgehäuse wird der durch die Verengung gesteckte Führungsbolzen dadurch am Ventilgehäuse gesichert, dass an dem durch die Verengung passenden Teil des Führungsbolzens der Dichtring angebracht wird. Der Dichtring bewirkt also eine Querschnittsvergrößerung des durch die Verengung passenden Teils des Führungsbolzens, so dass ein Entgleiten des Führungsbolzens in einer Richtung des Schließkörpers durch den nicht durch die Verengung passenden Teil des Führungsbolzens und in die andere Richtung durch den Dichtring verhindert wird.
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Vorteil dieser Ausbildung des Schließkörpers ist, dass die Herstellungskosten des Überdruckventils durch die zweifache Funktion des Dichtrings verringert werden können. Mittels des Dichtrings wird nicht nur das Dichten der Kontaktfläche zwischen Schließkörper und Ventilsitz, sondern auch das Sichern des Schließkörpers gegenüber dem Ventilgehäuse bewerkstelligt.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann die Elastizität des Materials des Dichtrings größer als die Elastizität des Materials des Schließkörpers sein und kann der Dichtring in einer Umfangsnut des Schließkörpers eingespannt sein. Alternativ kann der Dichtring auch mittels einer Schraubenverbindung mit dem Führungsbolzens in der Art verbunden sein, dass ein Innengewinde am Dichtring mit einem Außengewinde am Führungsbolzen zusammenwirkt.
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Wird der Dichtring derartig direkt mit dem Führungsbolzen verbunden, sind keine weiteren Verbindungsmittel notwendig, wodurch der Herstellungsaufwand verringert werden kann.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung können der Schließkörper und das Gehäuse aus Kunststoff hergestellt sein. Der Führungsbolzen und das Ventilgehäuse sind insbesondere aus einem thermoplastischen Kunststoff wie Polyethylen, Polypropylen, Polyamide oder Polyethylenterephthalat (PET), insbesondere im Spritzgießverfahren, gefertigt. Insbesondere können der Führungsbolzen und das Ventilgehäuse aus Grilon® TSS/2 FA bzw. PA 66+6 hergestellt sein.
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Der Dichtring kann insbesondere aus einem Elastomer, vorzugsweise einem thermoplastischen Elastomer wie beispielsweise einem thermoplastischen Polyesterelastomer bzw. einem thermoplastischen Copolyester (TPC) bestehen.
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Werden Kunststoffe anstelle von Metallen als Werkstoffe für den Schließkörper und das Ventilgehäuse verwendet, kann bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Überdruckventils auf spanende Fertigungsschritte zumindest weitestgehend verzichtet werden, ohne die Funktionalität des Überdruckventils zu schmälern.
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Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren einen Verschluss, welcher ein erfindungsgemäßes Überdruckventil nach einem oder mehreren der genannten Aspekte aufweist. Der Verschluss weist neben dem Überdruckventil des Weiteren noch eine Verschlusshülse auf, welche um die Außenkontur eines Querabschnitts des Überdruckventils ausgebildet und ohne Werkzeug formschlüssig stöpsel- oder deckelartig mit einem Behälter verbindbar ist. Die Verschlusshülse ist vorzugsweise aus einem Elastomer. Die erfindungsgemäße Verschlusshülse weist eine Lippe auf, die im montierten Zustand des Verschlusses mit der Außenwand des Behälters in Eingriff ist.
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Das erfindungsgemäße Überdruckventil kann mit der Verschlusshülse in eine Behälteröffnung eingesetzt und über diese darin fixiert werden. Die Verschlusshülse weist eine entsprechende Aufnahme für das Überdruckventil auf. Ferner ist sie aus einem elastischen Material gefertigt und weist auf ihrer Außenfläche eine hinterschnittene Umfangsnut auf. Auf diese Weise lässt sich die Verschlusshülse samt Überdruckventil von außen in eine Öffnung einpressen, um einen Formschluss zwischen Behälteröffnung und Verschlusshülse zu erzielen, bei dem ein umlaufender Rand der Behälteröffnung in die hinterschnittene Umfangsnut der Verschlusshülse eingreift.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann das Überdruckventil mit der Verschlusshülse in einer Längsrichtung des Überdruckventils über Formschluss und in die andere Längsrichtung des Überdruckventils über Reibschluss verbunden sein.
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Ist der Verschluss derartig ausgebildet, kann die Montage des Verschlusses einfach und werkzeuglos durchgeführt werden, ohne die Sicherheit der Verbindung zwischen Verschlusshülse und Überdruckventil bei außergewöhnlichen Druckstößen im Behälter zu mindern.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann der Schließkörper in einer weiteren geöffneten Position in Längsrichtung des Schließkörpers unmittelbar an das Ventilgehäuse anstoßen, so dass der Handhabungsabschnitt des Schließkörpers auch zur Handhabung insbesondere zum werkzeuglosen Entfernen des gesamten Verschlusses nutzbar ist.
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Kann der Handhabungsabschnitt nicht nur zur Handhabung des Führungsbolzens, sondern auch zur Demontage des Verschlusses benutzt werden, kann die Funktionalität des Handhabungsabschnitts erweitert werden.
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Ein zusätzlicher oder alternativer Aspekt der Erfindung betrifft einen Verschluss für einen mit einem Fluid gefüllten Behälter mit einer Verschlusshülse, die eine bewegliche Lippe aufweist, und mit einem Überdruckventil, insbesondere nach einem oder mehreren der genannten Aspekte, das einen Handhabungsabschnitt aufweist. An der zum Behälterinneren weisenden Seite des Überdruckventils ist vorzugsweise ein Ventilflansch vorgesehen, mittels dessen sich das Überdruckventil an der Verschlusshülse abstützt, wenn auf das Überdruckventil eine Kraft in Richtung des Behälteräußeren wirkt. Die Außenfläche des Überdruckventils abseits des Ventilflansches ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass sich das Überdruckventil reibschlüssig an der Verschlusshülse abstützt, wenn auf das Überdruckventil eine Kraft in Richtung des Behälterinneren wirkt. Das mit der Verschlusshülse verbundene Überdruckventil kann relativ zur Verschlusshülse in eine erste Position und in eine zweite Position gebracht werden. In der ersten Position ist die Lippe der Verschlusshülse relativ zur Verschlusshülse bis zu einem ersten Ausmaß bewegbar. In der zweiten Position ist die Lippe der Verschlusshülse relativ zur Verschlusshülse nicht oder nur bis zu einem gegenüber dem ersten Ausmaß geringeren zweiten Ausmaß bewegbar. Befindet sich das Überdruckventil relativ zur Verschlusshülse in der ersten Position, kann der Verschluss in einer Durchlassöffnung an der Außenwand des Behälters angebracht werden. Beim Anbringen wird die Lippe durch den Innenrand der Durchlassöffnung bis zum ersten Ausmaß bewegt. Das anschließende Bewegen des Überdruckventils in die zweite Position mittels des Handhabungsabschnitts führt dazu, dass die Lippe relativ zur Verschlusshülse in eine derartige Stellung gebracht wird, in welcher die Lippe mit der Außenwand des Behälters in Eingriff steht, und dass die zumindest teilweise Einschränkung der Beweglichkeit der Lippe durch das Überdruckventil ein zerstörungsfreies Lösen der Verbindung zwischen Verschluss und Behälter verhindert. Befindet sich das Überdruckventil relativ zur Verschlusshülse in der zweiten Position, liegt vorzugsweise der Ventilflansch an der Verschlusshülse an.
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Der erfindungsgemäße Verschluss mit der durch den Handhabungsabschnitt des Überdruckventils arretierbaren Lippe ist vorteilhaft, da das Überdruckventil eine erweiterte Funktionalität aufweist. Das Überdruckventil ist Teil eines Verbindungsmechanismus des Verschlusses, um den Verschluss mit einem Behälter zu verbinden.
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Die Verschlusshülse, welche das erfindungsgemäße Ventil aufnimmt, ist vorzugsweise aus einem thermoplastischen Elastomer wie beispielsweise einem thermoplastischen Polyesterelastomer bzw. einem thermoplastischen Copolyester (TPC-ET), insbesondere THERMOLAST® K TF5STE. Dadurch wird ermöglicht, dass die Verschlusshülse zum einen das Ventil sicher kraft- bzw. reibschlüssig hält, so dass dieses nicht in den Behälter fällt, und zum anderen sich elastisch in die Behälteröffnung einpressen lässt und dort formschlüssig gehalten wird.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
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1 eine seitliche Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Verschlusses mit einem Überdruckventil in einer zweiten Position;
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2 eine seitliche Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Überdruckventils in einem geschlossenen Zustand;
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3 eine seitliche Schnittansicht des in 2 gezeigten Überdruckventils in einem geöffneten Zustand;
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4 eine Draufsicht des in den 2 gezeigten Überdruckventils in einem nicht arretieren Zustand;
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5 eine seitliche Schnittansicht des in 2 gezeigten Überdruckventils in einem arretierten Zustand;
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6 eine Draufsicht des in 2 gezeigten Überdruckventils in dem arretierten Zustand;
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7 eine Unteransicht des in 2 gezeigten Überdruckventils;
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8 eine seitliche Schnittansicht des in 1 gezeigten Verschlusses mit einem Überdruckventil in einer ersten Position; und
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9 eine seitliche Schnittansicht eines Überdruckventils gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
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1 zeigt eine seitliche Schnittansicht einen Verschlusses 2 mit einem Überdruckventil 4 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Verschluss 2 dient dem Verschließen eines Behälters 6, genauer gesagt eines Braufasses, und ist im abgebildeten montierten Zustand an einer Außenwand 8 des Behälters 6, in einer Behälterdurchlassöffnung 10 bzw. in einem Loch bzw. Einfüllöffnung der Außenwand 8 angeordnet.
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Der Verschluss 2 setzt sich aus dem Überdruckventil 4 und einer stopfenartigen Verschlusshülse 12 zusammen.
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Die Verschlusshülse 12 weist einen Verschlussflansch 14, eine Aufnahmenut 16, einen Verschlusskonus 18 und eine Ventilaufnahme 20 in Form einer Durchlassöffnung auf. Ist der Verschluss 2 in der Behälterdurchlassöffnung 10 montiert, liegt der ringförmige Verschlussflansch 14 an der Außenseite der Außenwand 8, am Rand der Behälterdurchlassöffnung 10 an. Der Rand der Behälterdurchlassöffnung 10 selbst wird formschlüssig in der hinterschnittenen Aufnahmenut 16 aufgenommen. Dabei wird die näher zum Behälteräußeren liegende Flanke der Aufnahmenut 16 durch den Verschlussflansch 14 und wird die näher zum Behälterinneren liegende Flanke der Aufnahmenut 16 durch die Breitseite des Verschlusskonus 18 gebildet. Die beiden Flanken der Aufnahmenut 16 umgreifen den Rand der Behälterdurchlassöffnung 10 derart, dass ein Verschieben der Verschlusshülse 12 in Richtung ihrer Längsachse nur dann möglich ist, wenn die Verschlusshülse des Behälters 6 elastisch verformt wird.
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Die Elastizität der Verschlusshülse 12 ist größer als die Elastizität der Außenwand 8 des Behälters 6. Insbesondere ist die Elastizität des Materials bzw. des Werkstoffs der Verschlusshülse 12 größer als die Elastizität des Materials bzw. des Werkstoffs der Außenwand 8 des Behälters 6.
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Die Ventilaufnahme 20 ist eine kreiszylindrische Ausnehmung und erstreckt sich entlang der Längsachse des Verschlusses 2.
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Anders ausgedrückt entspricht die Verschlusshülse 12 einem Höhlkörper, dessen Innendurchmesser entlang der Längsachse der Verschlusshülse im Wesentlichen konstant ist. Der Außendurchmesser der Verschlusshülse 12 ist stirnseitig, auf Höhe des Verschlussflanschs 14 zunächst vergleichsweise groß, dann auf Höhe der an dem Verschlussflansch anschließenden Aufnahmenut 16 kleiner, auf Höhe der an die Aufnahmenut 16 anschließende Breitseite des Verschlusskonus 18 wieder größer und nimmt schließlich von der Breitseite des Verschlusskonus 18 zur Schmalseite des Verschlusskonus 18 ab. Genauer gesagt, bleibt der Außendurchmesser von der Breitseite des Verschlusskonus 18 ausgehend zunächst konstant, nimmt dann in Richtung zur Schmalseite des Verschlusskonus kontinuierlich ab und bleibt in einem Bereich bis zur Schmalseite wieder konstant.
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2 zeigt eine seitliche Schnittansicht des erfindungsgemäßen Überdruckventils 4 in einem geschlossenen Zustand. Das Überdruckventil 4 weist ein Ventilgehäuse 22, ein Spannmittel in Form einer Ventilfeder 24 und einen Schließkörper 26 auf. Das Ventilgehäuse 22 setzt sich aus einer Ventilhülse 28 und einem Ventildeckel 30 zusammen. Der Schließkörper 26 wird durch einen Führungsbolzen 32 und einen mit dem Führungsbolzen 32 verbundenen Dichtring 34 gebildet.
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Die Ventilhülse 28 weißt einen Ventilflansch 36, einen Ventilkanal 38, einen in den Ventilkanal 38 hineinragenden Innenvorsprung 40 und eine Deckelaufnahme 42 auf. Ist die Ventilhülse 28 in der Ventilaufnahme 20 des Verschlusses 2 montiert, liegt der ringförmige Ventilflansch 36 an der Stirnseite der Schmalseite des Verschlusskonus 18 an. Die äußere Oberfläche des Ventilgehäuses 22 ist abseits des Ventilflansches 36 im Wesentlichen kreiszylinderförmig, so dass dieser kreiszylinderförmige Teil des Ventilgehäuses 22 mit der Ventilaufnahme 20 des Verschlusses 2 reibschlüssig in Kontakt ist, wenn das Überdruckventil 4 in dem Verschluss 2 montiert ist (siehe 1). Der Außenumfang des Ventilflansches 36 entspricht dem Außenumfang der Schmalseite des Verschlusskonus 18.
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Die Elastizität der Ventilhülse 28 ist kleiner als die Elastizität der Verschlusshülse 12. Insbesondere ist die Elastizität des Materials bzw. des Werkstoffs der Ventilhülse 28 kleiner als die Elastizität des Materials bzw. des Werkstoffs der Verschlusshülse 12.
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Der Ventilkanal 38 erstreckt sich entlang der Längsachse des Überdruckventils 4, und weist am ventilflanschseitigen Ende einen kreiszylinderförmigen Abschnitt auf, der im Folgenden als Federraum 44 bezeichnet wird. Am ventilflanschabseitigen Ende des Federraums 44 ragt der ringförmige Innenvorsprung 40 in radialer Richtung in den Ventilkanal 38 hinein, so dass sich eine lokale Verengung 46 ausbildet. Der Innenvorsprung 40 hat in Umfangsrichtung einen nasenförmigen Querschnitt. Das heißt, der Durchmesser des Ventilkanals 38 verkleinert sich am ventilflanschseitigen Ende des Innenvorsprungs 40 sprunghaft, bleibt über einen gewissen Bereich entlang der Längsachse des Ventilkanals 38 konstant und vergrößert sich anschließend in Richtung zum ventilflanschabseitigen Ende Ventilkanals 38 kontinuierlich.
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Die dem Ventilflansch 36 zugewandte Seite des Innenvorsprungs 40 bildet eine erste Federabstützfläche 48. Die dem Ventilflansch 36 abgewandte, innenkonusförmige Seite des Innenvorsprungs 48 bildet einen Ventilsitz 50.
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Am ventilflanschabseitigen Ende des Ventilsitzes 50 schließt sich die kreiszylinderförmige Deckelaufnahme 42 an, welche sich bis zum ventilflanschabseitigen Ende des Ventilkanals 38 erstreckt.
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Der Ventildeckel 30 weist einen Deckelflansch 52 und eine Deckelöffnung 54 auf. Ist der Ventildeckel 30 in der Ventilhülse 28 des Überdruckventils 4 montiert, liegt der Deckelflansch 52 an der ventilflanschabseitigen Stirnseite der Ventilhülse 28 an. Die äußere Oberfläche des Ventildeckels 30 ist abseits des Deckelflansches 52 im Wesentlichen kreiszylinderförmig, so dass dieser kreiszylinderförmige Teil des Ventildeckels 30 mit der Deckelaufnahme 42 der Ventilhülse 28 reibschlüssig in Kontakt ist, wenn der Ventildeckel 30 in der Ventilhülse 28 montiert ist. Der Außenumfang des Deckelflansches 52 entspricht dem Außenumfang kreiszylindrischen Teils des Ventildeckels 30. An der deckelflanschseitigen Seite des Ventildeckels 30 ist in der Mitte des Ventildeckels 30 die Deckelöffnung 54 ausgebildet. Die Deckelöffnung 54 weist eine langlochähnliche Form auf, d.h. die Deckelöffnung 54 hat die Form einer länglichen Aussparung, deren Längsseiten gerade und deren Schmalseiten gekrümmt sind. Zur Erfüllung ihrer Funktion ist ausschlaggebend, dass die Deckelöffnung 54 einen nicht-rotationssymmetrischen Querschnitt aufweist. Alternativ kann die Deckelöffnung also auch einen anderen nicht-runden Querschnitt aufweisen.
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Der Führungsbolzen 32 des Schließkörpers 26 weist einen Bolzenflansch 56, einen Federführungsabschnitt 58, einen ersten Überbrückungsabschnitt 60, einen Dichtringabschnitt 62, einen zweiten Überbrückungsabschnitt 64, einen nicht-rotationssymmetrischen Abschnitt 66 und einen Handhabungsabschnitt 68 auf.
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Der Bolzenflansch 56 ist an einem Ende des Führungsbolzens 32 ausgebildet und ist dem Ventilflansch 36 zugewandt, wenn der Führungsbolzen 32 bestimmungsgemäß in der Ventilhülse 28 montiert ist. Der Außendurchmesser des Bolzenflanschs 56 ist etwas kleiner als der Innendurchmesser des Federraums 44, so dass sich beim montierten Zustand des Führungsbolzens 32 zwischen der Außenkontur des Bolzenflanschs 56 und der Innenkontur des Federraums 44 ein parallelwandiger, ringförmiger Spalt ausbildet. Auf der ventilflanschabseitigen Seite des Bolzenflansches 56 ist eine zweite Federabstützfläche 70.
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Der Federführungsabschnitt 58 schließt sich am ventilflanschabseitigen Ende des Bolzenflanschs 56 an und weist eine kreiszylindrische Außenkontur auf. Der Außendurchmesser dieser kreiszylindrischen Außenkontur ist so groß gewählt, dass sich zwischen dem Federführungsabschnitt 58 und der Innenfläche des Federraums 44 ein ringförmiger Spalt ausbildet, in welchem die Ventilfeder 24, aufgenommen werden kann. Die Ventilfeder 24 ist eine Spiraldruckfeder, deren Innendurchmesser etwas größer ist als der Außendurchmesser des Federführungsabschnitts 58, so dass der Federführungsabschnitt 58 die Ventilfeder 24 mit geringem Spiel radial sichert. Des Weiteren ist der Außendurchmesser des Federführungsabschnitts 58 größer als der Durchmesser der Verengung 46.
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Damit der Strömungsquerschnitt zwischen dem Bolzenflansch 56 und der Innenfläche des Federraums 44 und der Strömungsquerschnitt zwischen dem Federführungsabschnitt 58 und der Innenfläche des Federraums 44 groß genug für eine für eine Überdruckentlastung notwendige Strömung ist und damit der Ventilkanal 38 bei relativ zum Ventilgehäuse 22 verschobenem Schließkörper 26 nicht durch Zusammenwirken des Federführungsabschnitts 58 mit dem Innenvorsprung 40 verschlossen wird (siehe 9), sind an der Außenfläche des Bolzenflanschs 56 und des Federführungsabschnitts 58 vorzugsweise zwei sich gegenüberliegende Bolzenlängsnuten 72 ausgebildet (siehe 5, 7 und 9).
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Der erste Überbrückungsabschnitt 60 schließt sich am bolzenflanschabseitigen Ende des Federführungsabschnitts 58 an und weist eine kreiszylindrische Außenkontur auf, deren Außendurchmesser kleiner als der Außendurchmesser des Federführungsabschnitts 58 und kleiner als der Durchmesser der Verengung 46 ist. Vorzugsweise ist der Außendurchmesser des ersten Überbrückungsabschnitts 60 so groß gewählt, dass die radial weiter innen liegenden Flächen der Bolzenlängsnuten 72 bündig in den ersten Überbrückungsabschnitt 60 übergehen.
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Der Dichtringabschnitt 62 schließt sich am bolzenflanschabseitigen Ende des ersten Überbrückungsabschnitts 60 an und weist eine Dichtringaufnahmenut 74 auf. Die bolzenflanschseitige Flanke der Dichtringaufnahmenut 74 wird durch einen ersten ringförmigen Vorsprung 76 und die bolzenflanschabseitige Flanke der Dichtringaufnahmenut 74 wird durch einen zweiten ringförmigen Vorsprung 78 gebildet. Der Außendurchmesser des zweiten ringförmigen Vorsprungs 78 vergrößert sich von der radial innen liegenden Fläche der Dichtringaufnahmenut 74 ausgehend, bleibt über einen gewissen Bereich konstant und verkleinert sich in Richtung des bolzenflanschabseitigen Ende des Führungsbolzen wieder. Wird der Dichtring 34 am Führungsbolzen 32 montiert, kann der Dichtring 34 mittels der konusförmigen bolzenflanschabseitigen Seite des zweiten Vorsprungs 78 aufgeweitet und in die Dichtringaufnahmenut 74 eingespannt werden. Der Außendurchmesser der radial innen liegenden Fläche der Dichtringaufnahmenut 74 ist vorzugsweise so groß wie der Außendurchmesser des ersten Überbückungsabschnitts 60.
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Der zweite Überbrückungsabschnitt 64 schließt sich am bolzenflanschabseitigen Ende des Dichtringabschnitts 62 an und weist eine kreiszylindrische Außenkontur auf, deren Außendurchmesser so groß wie der Außendurchmesser des ersten Überbückungsabschnitts 60 und etwas kleiner als das kleinste Innenmaß der Deckelöffnung 54 ist.
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Am bolzenflanschabseitigen Ende des zweiten Überbrückungsabschnitts 64 schließt sich der nicht-rotationssymmetrische Abschnitt 66 an, dessen Außenkontur bezüglich der Längsachse des Führungsbolzens nicht-rotationssymmetrisch ist. Die Außenkontur des nicht-rotationssymmetrischen Abschnitts 66 ist derart ausgebildet, dass der Führungsbolzen 32 in einer ersten Drehstellung bezüglich seiner Längsachse durch die Deckelöffnung 54 passt und entlang seiner Längsachse durch die Deckelöffnung 54 verschoben werden kann, ohne am Innenrand der Deckelöffnung 54 anzustoßen (siehe 2 und 4). Des Weiteren ist die Außenkontur des nicht-rotationssymmetrischen Abschnitts 66 so ausgebildet, dass der Führungsbolzen 32 in einer zweiten Drehstellung, z.B. in einer zwischen 30° bis 150°, insbesondere um 90° gedrehten Stellung, bezüglich seiner Längsachse nicht durch die Deckelöffnung passt und beim Verschieben entlang seiner Längsachse in Richtung Deckelöffnung 54 am Innenrand der Deckelöffnung anstößt (siehe 5 und 6).
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Die Außenkontur der Deckelöffnung 54 und des nicht-rotationssymmetrischen Abschnitts 66 ähneln sich derart, dass zwischen dem Innenrand der Deckelöffnung 54 und dem nicht-rotationssymmetrischen Abschnitt 66 zumindest abschnittsweise eine parallelwandiger Spalt vorliegt, wenn sich der Führungsbolzen in seiner ersten Drehstellung und sich der nicht-rotationssymmetrische Abschnitt 66 in Richtung der Längsachse des Führungsbolzens auf Höhe der Deckelöffnung 54 befindet.
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Der Handhabungsabschnitt 68 schließt sich am bolzenflanschabseitigen Ende des nicht-rotationssymmetrischen Abschnitts 66 an und weist die Form eines Quaders auf, dessen flächenmäßig kleineren Längsseiten nach innen gewölbt sind. Wird der Handhabungsabschnitt 68 somit an den beiden nach innen gewölbten Flächen mit zwei Fingern ergriffen und in Längsrichtung des Führungsbolzens 32 verschoben, bewirken die nach innen gewölbten Flächen einen Formschluss zwischen den Fingern und dem Handhabungsabschnitt, so dass nicht nur durch Reibung eine Kraft auf den Führungsbolzen 32 aufgebracht werden kann. Das bolzenflanschabseitige Ende und alle Kanten des Handhabungsabschnitts 68 sind zum Zwecke einer besseren Ergonomie abgerundet.
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In 2 ist das Überdruckventil 4 in einem geschlossenen Zustand gezeigt. In diesem Zustand bewirkt die von der Ventilfeder 24 auf die erste Federabstützfläche 48 an der Ventilhülse 22 und auf die zweite Federabstützfläche 70 am Schließkörper 26 ausgeübte Druckkraft, dass der Dichtring 34 auf den Ventilsitz 50 gedrückt wird.
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Um das Überdruckventil 4 manuell zu öffnen (siehe 3), muss auf den Handhabungsabschnitt 68 eine Zugkraft aufgebracht werden, die größer ist als die von der Ventilfeder 24 verursachte Druckkraft. Durch die Zugkraft wird der Schließkörper 26 in entlang seiner Längsachse verschoben, so dass Fluid durch die Bolzenlängsnuten 72 (siehe 7) und durch die Ringspalte zwischen dem Dichtring 34 und dem Ventilsitz 50 und zwischen dem Führungsbolzen 32 und dem Innenrand der Deckelöffnung 54 (siehe 4) strömen kann. In 3 ist das Überdruckventil 4 im geöffneten, nicht arretierten Zustand gezeigt.
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In der geschlossenen und in der nicht arretierten, geöffneten axialen Position (Zwischenposition) des Schließkörpers 26 befindet sich der Schließkörper 26 in seiner ersten Drehstellung. In seiner nicht arretierten Position kann der Schließkörper 26 um seine Längsachse in seine zweite Drehstellung gedreht werden (siehe 5 und 6), wodurch der nicht-rotationssymmetrische Abschnitt 66 zur Überlappung mit dem Innenrand der Deckelöffnung 54 gebracht wird und sich am Ventildeckel 30 abstützt. Dieses Abstützen bewirkt eine Arretierung des Schließkörpers 26 in seiner geöffneten Position.
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Zur Montage des Verschlusses 2 an der Außenwand 8 des Behälters 6 kann das Überdruckventil 4 in eine erste Position relativ zur Verschlusshülse 12 gebracht werden. Diese erste Position ist in 8 gezeigt und zeichnet sich dadurch aus, dass der Bereich der Ventilaufnahme 20 radial innerhalb der durch den Verschlusskonus gebildeten Lippe 18 nicht vollständig durch das Ventilgehäuse 22 sondern nur durch teilweise durch den Handhabungsabschnitt 68 ausgefüllt ist. Wird der Verschluss 2 mit dem Überdruckventil 4 in der ersten Position in die Behälterdurchlassöffnung 10 gedrückt, kann die Lippe 18 daher leicht radial nach innen gedrückt werden (siehe Pfeile C in 8). Sobald der Verschlussflansch 14 an der Außenseite der Außenwand 8 des Behälters 6 anliegt, kann das Überdruckventil 4 mittels des Handhabungsabschnitts 68 in Richtung des Verschlussflansches 14 in eine zweite Position verschoben werden, die sich dadurch auszeichnet, dass der Bereich der Ventilaufnahme 20 radial innerhalb der Lippe 18 vollständig durch das Ventilgehäuse 22 ausgefüllt ist. Dadurch wird ein Bewegen der Lippe vollständig verhindert oder zumindest erheblich erschwert.
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Montage und Demontage des erfindungsgemäßen Überdruckventils 4
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Um das erfindungsgemäße Überdruckventil 4 zusammenzubauen, wird zunächst die Ventilfeder 24 vom bolzenflanschabseitigen Ende des Führungsbolzens 32 her auf den Führungsbolzen 32 übergestreift und soweit in Richtung des Bolzenflansches 56 geschoben, bis die Ventilfeder 24 am Bolzenflansch 56 bzw. an der zweiten Federabstützfläche 70 anstößt.
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Darauffolgend wird der Führungsbolzen 32 am ventilflanschseitigen Ende der Ventilhülse 28 mit dem Handhabungsabschnitt 68 voran in den Ventilkanal 38 eingeführt und solange in Richtung des ventilflanschabseitigen Ende der Ventilhülse 38 verschoben, bis das bisher freie Ende der Ventilfeder 24 in Anlage mit der ersten Federabstützfläche 48 kommt und sich darüber hinaus die Ventilfeder 24 in ihrem zusammengedrückten Zustand befindet.
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Während die Ventilfeder 24 dann mittels des bolzenflanschseitigen Endes des Führungsbolzens 32 weiter in ihrem zusammengedrückten Zustand gehalten wird, wird vom bolzenflanschabseitigen Ende des Führungsbolzens 32 her der Dichtring 34 über den Führungsbolzen 32 entlang des Handhabungsabschnitts 68, des nicht-rotationssymmetrischen Abschnitts 66, des zweiten Überbrückungsabschnitts 64 und des zweiten Vorsprungs 78 in die Dichtringaufnahmenut 74 geschoben. Wird anschließend das bolzenflanschseitige Ende des Führungsbolzens 32 losgelassen, bewegt sich der Führungsbolzen 32 von der Ventilfeder 24 getrieben in Richtung des Ventilflansches 36, bis der Dichtring 34 in Anlage mit dem Ventilsitz 50 kommt und den Ventilkanal 38 verschließt.
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Abschließend wird vom bolzenflanschabseitigen Ende des Führungsbolzens 32 her der Ventildeckel 30 mit dem deckelflanschabseitigen Ende voran über den Führungsbolzen 32 entlang des Handhabungsabschnitt 68 und des nicht-rotationssymmetrischen Abschnitt 66 geschoben und in die Deckelaufnahme 42 der Ventilhülse 28 gesteckt. Die Deckelöffnung 54 ist dabei relativ zum Führungsbolzen 32 im Wesentlichen so ausgerichtet, dass der Führungsbolzen 32 ohne Anstoßen durch die Deckelöffnung 54 geführt werden kann. Zur Demontage des erfindungsgemäßen Überdruckventils 4 werden die oben beschriebenen Schritte in umgekehrter Reihenfolge und in jeweils umgekehrter Wirkungsweise durchgeführt.
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Montage und Demontage des erfindungsgemäßen Verschlusses
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Um den erfindungsgemäßen Verschluss 2 in der Behälterdurchlassöffnung 10 anzubringen, wird zunächst das Überdruckventil 4 vom verschlussflanschabseitigen Ende der Verschlusshülse 12 mit dem Handhabungsabschnitt 68 voran in die Verschlusshülse 12 eingeführt und solange in Richtung des verschlussflanschseitigen Ende der Verschlusshülse 38 verschoben, bis der Ventilflansch 36 am verschlussflanschabseitigen Ende der Verschlusshülse 12 anliegt bzw. bis das Überdruckventil 4 komplett in der Ventilaufnahme 20 der Verschlusshülse 12 aufgenommen ist und auf der gegenüberliegenden Seite der aus der Deckelöffnung 54 hervorragenden Handhabungsabschnitt 68 von Verschlusshülse 12 hervorragt.
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Dann wird der Verschluss 2, d.h. Verschlusshülse 12 samt aufgenommenem Überdruckventil 4 in die Behälterdurchlassöffnung 10 von Außen so eingedrückt, bis der Verschlussflansch 14 in Anlage mit der Außenwand 8 des Behälters 6 gelangt und der Rand der Behälterdurchlassöffnung 10 in die hinterschnittene Aufnahmenut 16 der Verschlusshülse eingreift.
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Durch die elastische Verschlusshülse 12 wird nicht nur ein Formschluss zwischen Verschlusshülse und Behälterdurchlassöffnung 10, sondern auch ein Abdichtung der Behälterdurchlassöffnung 10 erreicht.
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Zur Demontage des erfindungsgemäßen Verschlusses 2 werden die oben beschriebenen Schritte in umgekehrter Reihenfolge und in jeweils umgekehrter Wirkungsweise durchgeführt.
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Um das Einsetzen des Verschlusses 2 in die Behälterdurchlassöffnung 10 zu erleichtern, kann alternativ auch wie folgt vorgegangen werden. Dabei wird das Überdruckventil 4 zunächst nur soweit in die Verschlusshülse eingeführt, bis sich das Überdruckventil 4 in der ersten Position relativ zur Verschlusshülse 12 befindet, in welcher der Handhabungsabschnitt 68 bereits vom verschlussflanschseitigen Ende des Verschlusses 2 ergriffen und die Lippe 18 noch bis zu einem ersten Ausmaß bewegt werden kann. Wenn das Überdruckventil 4 noch nicht komplett eingesetzt ist, lässt sich die Verschlusshülse 12 im Bereich der Lippe 18 leichter nach radial nach innen verformen.
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Darauffolgend wird die Verschlusshülse 12 von der Behälteraußenseite her mit dem verschlussflanschabseitigen Ende voran in die Behälterdurchlassöffnung 10 gesteckt und solang in Richtung des Behälterinneren verschoben, bis die Lippe 18 zunächst durch den Innenrand der Behälterdurchlassöffnung 10 radial nach innen bis zum ersten Ausmaß elastisch bewegt wird (siehe Pfeile C in 8). Sobald die Lippe 18 den Innenrand der Behälterdurchlassöffnung 10 passiert hat, bewegt sich die Lippe 18 wieder elastisch radial nach außen und bewirkt somit zusammen mit dem Verschlussflansch 14 eine formschlüssige Verbindung der Verschlusshülse 12 mit der Außenwand 8 des Behälters 6.
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Abschließend wird das Überdruckventil 4 in die zweite Position relativ zur Verschlusshülse 12 gebracht, in welcher der Ventilflansch 36 am verschlussflanschabseitigen Ende der Verschlusshülse 12 anliegt. In der zweiten Position des Überdruckventils 4 wird die Ventilaufnahme 20 der Verschlusshülse 12 vollständig durch das Ventilgehäuse 22 des Überdruckventils 4 ausgefüllt, so dass die Bewegungsmöglichkeit der Lippe 18 dermaßen eingeschränkt ist, dass die Lippe 18 nicht mehr bis zum ersten Ausmaß radial nach innen bewegt und der Formschluss zwischen Verschlusshülse 12 und Behälter 6 nicht mehr oder nur noch unter vergleichweise hohem Aufwand gelöst werden kann.
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Zur Demontage des erfindungsgemäßen Verschlusses 2 werden die oben beschriebenen Schritte in umgekehrter Reihenfolge und in jeweils umgekehrter Wirkungsweise durchgeführt.
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Funktionsweise des erfindungsgemäßen Überdruckventils 4
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Steigt der Druck im Inneren des mit dem Überdruckventil 4 verschlossenen Behälters 6 bis zu einem durch die Federkraft der Ventilfeder 24 bestimmten Grenzwert an, bewirkt die auf den Dichtring 34 ausgeübte Druckkraft ein automatisches Verschieben des Schließkörpers 26 in Richtung der Behälteraußenseite. Dadurch wird die zuvor durch Zusammenwirken des Dichtrings 34 mit dem Ventilsitz 50 bewerkstelligte Blockierung des Ventilkanals 38 aufgehoben und kann ein Teil des unter Druck stehenden Fluids über die Bolzenlängsnuten 72, über den Ringspalt zwischen dem Dichtring 34 und dem Ventilsitz 50 und über den Ringspalt zwischen dem zweiten Überbrückungsabschnitt 64 und dem Innenrand der Deckel 54 entweichen. Dieses Entweichen bewirkt eine Verminderung des Behälterinnendrucks, wodurch die auf den Dichtring 34 ausgeübte Druckkraft ebenfalls vermindert und der Schließkörper 26 automatisch wieder in Richtung der Behälterinnenseite bewegt wird. Sobald die Druckkraft wieder kleiner als der oben erwähnte Grenzwert ist, wird der Ventilkanal 38 wieder mittels des Dichtrings 34 verschlossen.
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Zum manuellen Öffnen des geschlossenen Überdruckventils 4 wird der Schließkörper 26 am Handhabungsabschnitt 68 ergriffen und soweit in Richtung der Behälteraußenseite gezogen, bis sich der nicht-rotationssymmetrische Abschnitt 66 vollständig außerhalb des Ventilgehäuses 22 befindet (siehe Pfeil A in 3). Um den Schließkörper 26 anschließend in der geöffneten Position zu arretieren, wird der Schließkörper 26 um seine Längsachse gedreht, so dass sich die Außenkontur des nicht-rotationssymmetrischen Abschnitts 66 mit der Innenkontur der Deckelöffnung 54 überlappt (siehe Pfeil B in 3). Wird der Schließkörper 26 in einer solchen Drehstellung losgelassen, stützt sich die zum Verschlussflansch 14 weisende Seite des nicht-rotationssymetrischen Abschnitts 66 an der zum Handhabungsabschnitt 68 weisenden Seite des Verschlussflansches 14 ab und verhindert somit, dass sich der Schließkörper 26 in Richtung des Behälterinneren bewegt.
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Um die Arretierung des Schließkörpers 26 zu lösen, muss der Schließkörper 26 lediglich wieder in eine derartige Drehstellung gedreht werden, in welcher sich die Außenkontur des nicht-rotationssymmetrischen Abschnitts 66 nicht mehr mit der Innenkontur der Deckelöffnung 54 überlappt und ein Verschieben des nicht-rotationssymmetrischen Abschnitts 66 innerhalb der Deckelöffnung 54 möglich ist. Befindet sich der Schließkörper 26 in einer solchen Drehstellung und wird der Handhabungsabschnitt 68 losgelassen, bewirkt die Federkraft der Ventilfeder 24 ein Verschieben des Schließkörpers 26 in Richtung des Behälterinneren und bringt somit das Überdruckventil 4 zurück in seinen geschlossenen Zustand.
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Andere Ausführungsformen
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In 9 ist eine seitliche Schnittansicht eines Überdruckventils 4’ gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung im geöffneten und arretierten Zustand gezeigt. Das Überdruckventil 4’ gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich vom Überdruckventil 4 gemäß der ersten Ausführungsform dahingehend, dass ein in Richtung der Längsachse des Führungsbolzens 32’‚ verlängerter Federführungsabschnitt 58’ vorgesehen ist. Diese Verlängerung führt dazu, dass das bolzenflanschabseitige Ende des Federführungsabschnitts 58’ am Innenvorsprung 40 anstößt, wenn der Führungsbolzen 32’ mittels des Handhabungsabschnitts 68 von der geöffneten Position weiter von der Ventilhülse 28 weg gezogen wird. Dieses Anstoßen ermöglicht eine unmittelbare Kraftübertragung vom Handhabungsabschnitt 68 auf das Ventilgehäuse 22 und somit über den Ventilflansch 36 auch auf einen entsprechenden Verschluss 2’. Die Lippe 18’ des Verschlusses 2’ ist derart ausgebildet, dass sie auch radial nach innen bewegbar ist, wenn sich das Überdruckventil 4’ in der zweiten Position befindet. Mittels des verlängerten Federführungsabschnitt 58’ und der bewegbaren Lippe 18’ kann somit der Verschluss 2’ mittels des Handhabungsabschnitts 68 des Überdruckventils 4’ von einem Behälter 6 entfernt werden, ohne die Ventilfeder 24 zu überlasten.
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Die in den 1 bis 9 gezeigten und oben beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Überdruckventils stellen lediglich zwei mögliche Umsetzungen der beanspruchten Erfindung dar.
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Die in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Überdruckventile sind bis auf deren Handhabungsabschnitte und deren nicht-rotationssymmetrischen Abschnitten rotationssymmetrisch bezüglich ihrer jeweiligen Längsachse ausgebildet. Ebenso sind die beschriebenen Verschlusshülsen bezüglich ihrer jeweiligen Längsachse rotationssymmetrisch ausgebildet. Diese Rotationssymmetrien sind aufgrund der dadurch vereinfachten Herstellung zwar vorteilhaft, ein gänzlich oder größeren Teils nicht-rotationssymmetrisches Überdruckventil und / oder ein gänzlich oder größeren Teils nicht-rotationssymmetrischer Verschluss ist aber ebenfalls im Sinne der vorliegenden Erfindung, wenn das Überdruckventil oder der Verschluss Merkmale eines oder mehrerer der folgenden Ansprüche aufweist.
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Alle reibschlüssigen Verbindungen des erfindungsgemäßen Überdruckventils und / oder des erfindungsgemäßen Verschlusses können nicht nur durch Presspassungen, sondern auch durch Schraubenverbindungen umgesetzt sein. Entsprechende Ausführungsformen mit formschlüssigen anstelle von reibschlüssigen Verbindungen, beispielsweise in Form von Klemmverbindungen, sind ebenfalls im Sinne der Erfindung.
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Der erfindungsgemäße Handhabungsabschnitt kann auch derart gelenkig am restlichen Führungsbolzen angebracht sein, dass er in Richtung des Überdruckventils geklappt werden kann. Werden mehrere Fässer mit einem derart ausgeformten erfindungsgemäßen Überdruckventil nebeneinander gestapelt, kann der Stauraum, welcher von den zur jeweiligen Behälteraußenseite vorragenden Handhabungsabschnitten in Anspruch genommen wird, minimiert werden, indem die Handhabungsabschnitt zur jeweiligen Behälterinnenseite geklappt werden. Zur manuellen Arretierung des Überdruckventils wird der Handhabungsabschnitt dann in Richtung der Behälteraußenseite geklappt und erfüllt seine erfindungsgemäße Funktionalität.
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Bezugszeichenliste
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- 2; 2’
- Verschluss
- 4; 4’
- Überdruckventil
- 6
- Behälter
- 8
- Außenwand
- 10
- Behälterdurchlassöffnung
- 12
- Verschlusshülse
- 14
- Verschlussflansch
- 16
- Aufnahmenut
- 18; 18’
- Verschlusskonus, Lippe
- 20
- Ventilaufnahme
- 22
- Ventilgehäuse
- 24
- Ventilfeder
- 26; 26’
- Schließkörper
- 28
- Ventilhülse
- 30
- Ventildeckel
- 32; 32’
- Führungsbolzen
- 34
- Dichtring
- 36
- Ventilflansch
- 38
- Ventilkanal
- 40
- Innenvorsprung
- 42
- Deckelaufnahme
- 44
- Federraum
- 46
- Verengung
- 48
- erste Federabstützfläche
- 50
- Ventilsitz
- 52
- Deckelflansch
- 54
- Deckelöffnung
- 56
- Bolzenflansch
- 58; 58’
- Federführungsabschnitt
- 60; 60’
- erster Überbrückungsabschnitt
- 62
- Dichtringabschnitt
- 64
- zweiter Überbrückungsabschnitt
- 66
- nicht-rotationssymmetrischer Abschnitt
- 68
- Handhabungsabschnitt
- 70
- zweite Federabstützfläche
- 72
- Bolzenlängsnut
- 74
- Dichtringaufnahmenut
- 76
- erster Vorsprung
- 78
- zweiter Vorsprung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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