DE3006409A1

DE3006409A1 - Steuerventil

Info

Publication number: DE3006409A1
Application number: DE19803006409
Authority: DE
Inventors: Franz 4618 Kamen Heinz; Hermann Dipl.-Wirtsch.-Ing. 5843 Engste Schädel
Original assignee: Holstein und Kappert GmbH; Holstein und Kappert Maschinenfabrik Phonix GmbH
Current assignee: Holstein und Kappert GmbH; Holstein und Kappert Maschinenfabrik Phonix GmbH
Priority date: 1980-02-21
Filing date: 1980-02-21
Publication date: 1981-09-03

Description

Steuerventil
Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuerventil, beispielsweise für gasförmige Medien, insbesondere zur Steuerung von gasentwickelnden Tankanlagen und dergleichen, bestehend aus einem Ventilgehäuse mit darin gelagertem Ventilkörper, dessen Ventilstange mit einer Verstelleinrichtung gekoppelt ist.
Aus der DE-OS 2 262 727 ist ein Steuerventil für gasförmige Medien bekannt. Der eigentliche Ventilkörper ist an einer Ventilstange befestigt die ihrerseits als Teil einer pneumatisch betätigbaren Verstelleinrichtung ausgebildet ist. Durch die Ausbildung der Verstelleinrichtung ist der Ventilkbrper einmal in eine Schließ- und einmal in eine öffnungsstellung verbringbar.
Bei Einsatz eines derartigen Ventils beispielsweise in Tankanlagen, deren Inhalt einem Gärungsprozeß unterworfen wird und dadurch ständig Gase entwickelt, sind besondere Vorkehrungen erforderlich, die anhand des in den Tanks anstehenden Druckes ein Öffnen oder Schließen des Ventils bewirken. Da es sich hierbei im allgemeinen um elektrische Impulsgeber handelt, die bei Störungen ausfallen können, müssen weitere Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden. Ungeachtet dessen ist der Aufwand, der zum Zwecke der Steuerung eines derartigen Ventils getroffen werden muß, erheblich.
Ausgehend von einem derartigen bekannten Steuerventil liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Ventil zu schaffen, welches einerseits in eine normale Schließ- und öffnungsstellung verbringbar ist und welches andererseits mindestens in einer spezifischen Schließstellung ein Entweichen bzw. einen Ausgleich des sich im Tank aufbauenden Gasüberdruckes gestattet. Dabei soll das Ventil bei einem einmal eingestellten Gegendruck selbsttätig arbeiten, ohne das Druckumsetzer, Magnetventile und dergleichen zwischengeschaltet werden miissen.
Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird bei einem Steuerventil der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Ventilkörper in an sich bekannter Weise in eine Schließ- und Offenstellung bringbar ist und in einer ersten Schließstellung entgegen der Einwirkung der Verstelleinrichtung innerhalb eines vorbestimmbaren Druckbereiches unter Gegendruck von seinem Sitz abhebbar und in einer zweiten Schließstellung fest auf seinem Sitz anpaßbar gelagert ist.
Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß die Ventilstange gegenüber der Steuerstange der Verstelleinrichtung innerhalb eines vorgegebenen Axialweges frei beweglich in dieser gelagert ist und eine von dieser unabhängig einwirkende, variable Anpreßeinrichtung aufweist und daß die Verstelleinrichtung zwei Schließstellungen aufweist, derart, daß in der ersten Schließstellung ein die Axialbewegung des Ventilkörpers gegenüber der Steuerstange zulassendes Spiel und in der zweiten Schließstellung eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Steuerstange und Ventilstange besteht.
Ferner wird im Rahmen der Erfindung vorgeschlagen, daß die Anpreßeinrichtung aus zwei ineinander verschraubbaren Gehäuseteilen mit einer im Anpreßsinne auf die Ventilstange einwirkenden Druckfeder gebildet ist und mit dem Außengehäuse eine Druckanzeigeeinrichtung korrespondiert.
Die Steuerstange der Verstelleinrichtung weist ein mit Positionsflächen versehenes Gehäuse auf, in welchem die Ventilstange innerhalb eines durch Anschlagflächen begrenzten Axialabschnittes bewegbar gelagert ist.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Steuerventils ist dieses insbesondere dort vorteilhaft anzuwenden, wo unterschiedliche Fließvorgänge gesteuert werden müssen und es notwendig ist, daß einerseits eine Sch.ließmOglichkeit und andererseits eine öffnungsmöglichkeit besteht und in der Schließposition dennoch eine automatische Entlüftung bzw. Drosselung des sich im Leitungssystem aufbauenden Druckes gegeben ist. Die gewählte Anpreßeinrichtung hat darüberhinaus den Vorteil, daß sie in ihrer Haltekraft innerhalb eines bestimmten Druckbereiches einstellbar ausgebildet ist. Bei der Anwendung des erfindunsgem8en Steuerventils beispielsweise in der Getränkeindustrie, wo sich bei der Lagerung von Flüssigkeiten beispielsweise während des Gärungsprozesses C02 entwickelt, kann der Innendruck der jeweiligen Tankanlagen konstant gehalten werden, so daß der artspezifische Druck innerhalb des Systems ständig aufrechterhalten bleibt. Dieses ist dann erforderlich, wenn eine ganz bestimmte C02 Aufnahme des Getränks gewünscht wird. Darüberhinaus können die sonst Ublichen Druckvermittler mit den zusätzlichen elektrischen Schalteinrichtungen und Verkabelungen entfallen. Abgesehen von der dadurch erzielten erheblichen Montagevereinfachung ergibt sich der weitere Vorteil, das Störungen, wie sie bei den bekannten Regeleinrichtungen zur Steuerung des jeweiligen Stellventils auftreten könne, durch die gewählte erfindungsgemäße Ausgestaltung vermieden werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt.
Das Steuerventil besteht aus einem Ventilgehäuse 1, in welchem ein in axialer Richtung auf- und abbewegbarer Ventilkörper 2 mit einer Ventilstange 3 gelagert ist. Mit dem Ventilgehäuse 1 ist ein weiteres Gehäuse 4 verbunden, welches auf seiner dem Ventilgehause 1 gegenüberliegenden Seite die eigentliche Verstelleinrichtung 5 aufnimmt. Diese ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Verstellzylinder mit Kolben 6 ausgeführt. Mit diesem ist eine Steuerstange 7 verbunden. Mit dem unteren Teil der Steuerstange 7 ist ein mit Positionsflachen 8 ausgestattetes Gehäuse 9 verbunden. Die Positionsflächen 8 wirken auf einen Stößel 10 eines Endschalters 11 ein. Je nach Befestigung des Endschalters 10 kann dam die Schließ- bzw. öffnunqsposition des Ventilkörpers 2 angezeigt bzw.
überwacht werden, Innerhalb dieses Gehäuses 9 ist die Ventilstange 3 innerhalb eines vorgegebenen Axialweges frei beweglich gelagert. Die Endstellungen des vorgegebenen Axialweges sind durch Anschlagflächen 12, 13 begrenzt.
Mit dem eigentlichen Ventilgehäuse 1 ist ein rohrförmiger Körper 14 verbunden. Auf diesem ist ein Gehäuseteil 15 aufschraubbar. Beide Teile 14 und 15 bilden die eigentliche Anpreßeinrichtung mit einer darin eingegliederten Druckfeder 16, die sich einerseits auf der Stirnseite des Gehäuseteils 15 und andererseits auf einem Anschlag 17 der Ventilstange 3 abstützt. Das Gehäuseteil 15 weist nicht weiter dargestellte Markierungen auf, die mit einer Druckanzeigeeinrichtung 18 korrespondiert Durch Verdrehen des Gehäuseteils 15 nach oben oder unten kann der gewünschte Anpreßdruck für den Ventilkörper 2 eingeregelt werden.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich der Kolben 6 der Verstelleinrichtung 5 in mittlerer Position. Diese wird durch auf beiden Seiten des Kolben angeordnete Druckfedern 19, 20 gehalten. Damit befindet sich auf dem Ventilkörper 2 ein Gegendruck, wie er sich aus der Einstellung des Gehäuseteils 15 auf der Druckanzeigeeinrichtung 18 gibt Sobald nun in der nicht weiter dargestellten Tankanlage ein vom Normaldruck abweichender Uberdruck entsteht, hebt der Ventilkörper 2 innerhalb des eingestellten Druckbereiches von seinem Sitz ab, wodurch eine selbsttätige Druckregelung innerhalb des gesamten Systems vorgenommen wird.
Soll nun zum Zwecke der Reinigung oder der Vorspannung des Tanksystems eine Offenstellung des Ventilkörpers 2 erzielt werden, so wird der im Ausführungsbeispiel gezeigte untere Zylinderraum durch den Anschluß 21 beaufschlagt, wodurch der Kolben seine obere Endstellung, d. h. Offenstellung des Ventilkörpers 2, erzielt. Sofern eine Schließstellung des Ventilkörpers 2 erforderlich ist, wird der obere Zylinderraum durch den Anschluß 22 beaufschlagt, wodurch sich die Anschlagfläche 12 geger.
aie Stirnseite der Ventilstanc3e 3 leqt und damit den Ventilkörper 2 fest auf seinem Sitz anpreßt. In diesem ralle wird die Anpreßwirkung d Anpreßeinrichtung überbrückt, so daß diese außer Kraft gesetzt ist.

Claims

Patentansprüche 1. Steuerventil für gasförmige Medien, insbesondere zur Steuerung von gasentwickelnden Tankanlagen und dgl., bestehend aus einem Ventilgehäuse mit darin gelagertem Ventilkörper, dessen Ventilstange mit einer Verstelleinrichtung gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper in an sich bekannter Weise in eine Schließ- und Offenstellung bringbar ist und in einer ersten Schließstellung entgegen der Einwirkung der Verstelleinrichtung innerhalb eines vorbestimmbaren Druckbereiches unter Gegendruck von seinem Sitz abhebbar und in einer zweiten Schließstellung fest auf seinem Sitz anpreßbar gelagert ist.
2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilstange gegenüber der Steuerstange der Verstelleinrichtung innerhalb eines vorgegebenen Axialweges frei beweglich in dieser gelagert ist und eine von dieser unabhängig einwirkende, variable Anpreßeinrichtung aufweist und daß die Verstelleinrichtung zwei Schließstellungen aufweist, derart, daß in der ersten Schließstellung ein die Axialbewegung des Ventilkörpers gegenüber der Steuerstange zulassendes Spiel und in der zweiten Schließstellung eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Steuerstange und Ventilstange besteht
3. Steuerventil nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßeinrichtung aus zwei ineinander verschraubbaren Gehäuseteilen mit einer im Anpreßsinne auf die Ventilstange einwirkende Druckfeder gebildet ist und zip dem Außengehciuse eine Druckanzeigeeinrichtung korrespondiert.
4. Steuerventil nach den vorhergehenden Anspriichen, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstange der Verstelleinrichtung ein deren Endstellungen vermittelndes Gehäuse aufweist, in welchem die Ventilstange innerhalb eines durch Anschlagflächen begrenzten Axialabschnittes bewegbar gelagert ist.