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SICHERHEITSVENTIL ZUR VERHINDERUNG EINER WIEDERAUFFÜLLUNG
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EINES DRÜCKBEHÄLTERS
Die Erfindung bezieht sich auf
ein .Sicherheitsventil zur Verhinderung einer Wiederbefülluna von Druckbehältern.
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Das erfindungsgemjße Ventil ist gekennzeichnet durch: ein Gehäuse
mit einer mittigen Bohrung zur ITerheifiihrung einer Verbindung zwischen einer Mündung
und dem Druckbellilter zum Befüllen und wahlweisen Entleeren des Druckbehilters,
wobei die mittige Bohrung einen Unterteil aufeist, der enger als ihr Oberteil ist;
eine Muffe mit einer mittigen Bohrung, welch letztere ein n.ewinde aufweist, mit
dem sie auf ein Geiinde des Gehäuses aufgeschraubt ist, eine Dichtung, die mit der
durch den Unterteil und den Oberteil gebildeten Kante dann zusammenwirkt, wenn das
Gehäuse um den maximal möglichen teg in die mittige Bohrung der Muffe eingeführt
ist oder wenn nach einer Entleerung des Druckbehzlters eine l'iederbefüllung versucht
wird; ein tlittelstück mit einer mittigen Bohrung, welches in der mittigen Bohrung
des Gehäuse angeordnet ist, wobei ein oberes Ende der Muffe in Längsrichtung ortsfest,
drehbar am Mittelstück angeordnet ist, welch letzteres mindestens einen Durchgang
außerhalb der Dichtung von der mittigen Bohrung zur mittigen Bohrung aufweist; die
Dichtung, die verschiebbar im unteren Ende der mittigen Bohrung des Mittelstücks
vorgesehen ist, welches einen Anschlag zur Verhinderung einer Bewegung der Dichtung
aus dem Mittelstück heraus aufweist, und
einen weiteren Anschlag
zwischen der Außenfläche des Gehäuses und der Innenfliche der muffe zur begrenzung
einer Rückwärts-oder nach außen gerichteten Bewegung des Gehäuses in eine Position,
in der die Dichtung noch mit der Kante beim Wiederauffüllen des Druckbehälters zusammenwirkt,
wobei der weitere Anschlag wirksam wird, nachdem der Druckbehälter befüllt wurde
und die Dichtung, das Gehause und die Muffe in die Dichtstellung verbracht wurden.
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Diese Ausbildung des erfindungsgem,ißen Sicherheitsventils gewährleistet,
daß ein mit ihm versehener Druckbehälter in der Tat nur einmal befüllt werden kann,
wohingegen eine wahlweise, oftmalige, d.h. teilweise Entleerung des Druckbehälters
möglich ist. Das erfindungsgemäße Ventil ist - ohwohl überaus zuverlässig - vergleichsweise
preiswert herzustellen. Es kann bei Druckmitteln, d.h. Gasen und/oder FlXissigkeiten,
zum Einsatz gelangen. Das Druckmittel kann Feststoffe enthalten, die dann mit dem
Druckmittel wieder ausgegeben werden.
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Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung sowie der Zeichnung
anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigen: Fig. 1 einen
Querschnitt durch das erfindungsgemäße Ventil im Füllzustand; Fig. 2 einen teilweisen
Querschnitt des erfindungsgemäßen Ventiles im geschlossenen Zustand und somit betriebsbereit;
Fig. 3 einen teilweisen Querschnitt durch das erfindungsgemäße Ventil im Ausgabe-
oder Entladungszustand; Fig. 4 einen teilweisen Querschnitt durch das erfindungsgemäße
Ventil in seinem wiederauffüllenverhindernden Zustand nach Entladung eines ihm zugeordneten
Druck hehälters; Fig. 5 einen teilweisen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemaßen Ventiles, wiederum im Füllzustand und Fig. 6 einen teilweisen
Querschnitt durch den Gegenstand der Fig. 5 im geschlossenen Zustand und somit gebrauchs-oder
betriebsbereit.
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Ein Druckbehälter oder Drucksystem loo ist mit einem nicht wiederauffüllbaren
Sicherheitsventil 104 zum Beffillen und wahlweise Entleeren des Druckbehälters 100
versehen. Das Sicherheitsventil oder Ventil 104 kann auf den Druckbehälter loo beispielsweise
aufgeschweißt oder aufgeschraubt sein, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Es weist ein
Gehäuse 1o8 mit einer mittigen Bohrung 112 auf. Letztere steht mit dem Innenraum
des Druckbehälters 100 in Verbindung. Ein hohles Mittelstück 116 mit einer mittigen
Bohrung 120 ist in einem oberen Teil 124 (oder äußeren Ende) der Bohrung 112 verschiebhar
angerodnet. Eine Dichtung 132 ist in einem unteren Teil 136 der Bohrung 120 des
llittelstficks 116 ebenfalls verschiebbar angeordnet. Der untere Teil des hohlen
Mittelstücks 116 ist mit Durchgängen 140 (vorzugsweise acht an der Zahl) versehen.
Die Dichtung 132 ist an ihrem unteren Ende mit einem abgeschrägten Rand 144 versehen
sowie mit einer Tasche 148. Sie weist weiterhin an ihrem oberen Ende einen flachen
Teil 152 sowie eine Lippe 156 auf. Letztere gleitet am unteren Teil 136 der mittigen
Bohrung 120 zwischen deren Endlippe 160 und einem Rand 164 einen (dieser unterteilt
/ unteren Teil 136 von der übrigen Bohrung 120). Ein federnder Dichtungsring 168
ist in einer Nut 172 des Mittelstücks 116 angeordnet und dichtet mithin zwischen
dem Mittelstück 116 und dem Gehäuse 108 ab, wobei er jedoch eine gleitende Bewegung
beider Teile gegeneinander ermöglicht.
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Auf dem oberen Teil des Gehäuses 108 ist eine Muffe 176 schraubbar
mittels eines Schraubenteils 184 an der Außenseite
des Gehäuses
1 o8 sowie eines Gewindeteils 180 an der Wandung einer mittigen Bohrung 188 der
Muffe 176 gelagert.
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Eine obere Lippe 192 der Muffe 176 kontaktiert drehend das rslittelstiick
116. Sie ist mit geringem Spiel in vertikaler Richtung bezüglich des Mittelteils
116 festgelegt, und zwar mittels eines Ringes 196 des tIittelstücks 116 und eines
Ringes 200, der in einer Nut 204 des trittelstücks 116 angeordnet ist. Diese Ausbildung
bewirkt, daß das Mittelstück 116 sich bezüglich des Geh,ïuses 108 gemeinsam mit
der Muffe 176 nach innen und außen bewegt. Das Gehause 108 weist weiterhin mit Abstand
zueinander angeordnete Lippen 208 und 212 auf.
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Ein geschlitzter Schnanoring 216 (in der Regel eine Windung eines
Federdrahts) ist in der durch die Lippen 208 und 212 geformten Nut angeordnet. nie
mittige Bohrung 188 der Muffe 176 weist einen aufgeweiteten Teil 220 auf, der eine
Kante 224 bildet. Sie ermöglicht eine nach innen gerichtete Bewegung der muffe 176
und des Mittelstücks 116 so weit, bis der abgeschrägte Rand 144 der Dichtung 132
mit dem Rand der Kante 128 des Gehäuses 108 in Beruhrung kommt. Gleichzeitig kommt
der flache Teil 152 mit der Kante 164 des hohlen Mittelstücks 116 in Berührung.
Der Rand der Kante 128 ist vorzugsweise abgerundet, um so einen besseren Sitz der
Dichtung 132 zu erzielen. Eine untere Lippe 228 der Muffe 176 begrenzt die nach
außen gerichtete Bewegung der Muffe 176 und des Mittelstücks 116 bezüglich des Gehäuses
1o8. Zur Erleichterung der Ilandhabung der Muffe 176 ist diese mit einer Anzahl
von Rippen 132 versehen.
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Das Ventil 1o4 ist zunächst offen, siehe Fig. 1. In diesem Zustand
nimmt es seine Füllstellung ein. Das einzubringende Gas oder die einzubringende
Flissigkeit folgt dem Verlauf der Ringteile 236, die auch mit einem Gewinde versehen
sein innen wenn das nlittelstück 116 mit einer Verbindungseinrichtung fr eine (nicht
dargestellte) Druckmittelquelle versehen ist. Ist der Druckbehälter 100 gefiillt,
so wird die Muffe 176 nach innen geschraubt, bis die Dichtung 132 sich vollständig
in der Dichtungslage befindet; vgl. Fig. 2.
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Bei der Verschraubung der muffe 176 nach innen schnappt die nach außen
vorgespannte Feder 216 nach außen in einen Kanal 220. Wunschgemäß kann die Muffe
176 nach außen geschraubt werden, um hierdurch eine wahlweise Entladung des Druckbehalters
loo zu ermöglichen. Die muffe 176 kann so oft wie gewünscht nach innen und außen
geschraubt werden, um den Druckbehr-tilter 100 wahlweise zu entleeren oder zu entlasten.
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Die nach außen vorgespannte Feder 216 (und die Lippe 228) verhindert,
daß die Muffe vollstandig abgeschraubt wird und vermeidet somit die Gefahr des Herumfliegens
von Metallteilen, falls ein Benutzer eine explosionsartige Entlastung des im Druckbeh;ålter
100 befindlichen Druckmittels anstreben sollte.
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Der Entleerungsweg des druckentlasteten Druckmittels ist in Fig. 3
durch die Pfeile gezeigt - die Dichtung 132 wurde durch den Druck des sich entladenden
Gases oder anderen Druckmittels (z.B. einer Flüssigkeit) zurückbewegt.
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In der Fig. 4 ist die Einrichtung zur Verhinderung einer Wiederauffüllung
des Druckhehalters 100 gezeigt. Befindet sich das Ventil in seiner offenen, also
der Entleerungsstellung (siehe Fig. 3), so bewirkt eine versuchte Wiederauffüllung
des Druckbehälters loo eine Anlage der Dichtung 132 an den Rand der Kante 128 (siehe
Fig. 4), wodurch eine Abdichtung gegen Druckmittel-Eintritt in den Druckhehälter
10 erzielt wird. Eine Wiederbef;illung wird sogar dann verhindert, wenn der Druckbehälter
loo noch eine gewisse Menge von unter Druck stehendem Druc;mittel enthält. Man heachte
die Fig. 3 - wenn eine Druckmittelquelle mit höherem Druck als der Druck im Druckheh-lter
loo an das Ende der mittigen Bohrung 120 angelegt werden würde, so würde dieser
höhere Druck die Dichtung 132 fest in ihre Dichtlage drficken, wodurch ein Wiederbefüllen
des noch teilweise befüllten Druckbehälters 100 verhindert wird.
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Das erfindungsgemäße Ventil ist auch explosionsgesichert.
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Wenn beispielsweise der Ring 200 entfernt wird, können dennoch die
Muffe 176, das Mittelstück 116 sowie die Dichtung 132 nicht abgenommen werden, da
der nach außen vorgespannte Federring 216 eine Bewegung über das untere Ende des
Kanals 220 hinaus verhindert. Der Ring 216 kann nicht eingesehen oder erreicht werden.
Auf diese Weise ist der Inhalt des Druckbehälters loo naturgemäß auch gegen Verfälschungen
geschützt.
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Die untere Lippe 228 ist an sich nicht erforderlich. Sie verhindert
jedoch
eine Entfernung der Muffe 176 vom Gehäuse 108, bevor das Ventil 104 benutzt oder
der Druckbehälter loo be füllt wird. In der Regel wird die untere Lippe 228 durch
Bördeln oder Biegen des unteren Randes der Muffe 176 erzeugt, sobald die Muffe 176
auf das Gehause 108 aufgeschraubt ist.
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Anstelle der oder zusätzlich zur Lippe 228 kann die Muffe 176 mit
einer gegenüber dem Ring 216 angeordneten Nut 240 versehen sein, siehe Fig. 5. Der
nach außen vorgespannte Ring 216 paßt in die Nut 240 sowie die daneben angeordnete
Nut, die durch die Ränder 208 und 212 gebildet ist. In einer derartigen Position
verhindert die Feder die Abnahme der Muffe 176. Wird diese nach innen geschraubt,
so gleitet die Federeinheit 216 an der schrägen Fläche 244 der Nut 240 nach unten
und vollständig zurück in die durch die Ränder 208 und 212 gebildete Nut. Wird die
Muffe 176 so weit nach innen gedreht, daß sie den Kanal 220 erreicht, so springt
die Feder nach oben in den Kanal 220, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist (und der Fig.
2 entspricht). Der weitere Betätigungsablauf ist dann ehenso wie beim Ausführungsbeispiel
gemäß den Fig. 2 und 4.
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