DE3533304C2 - - Google Patents
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- DE3533304C2 DE3533304C2 DE3533304A DE3533304A DE3533304C2 DE 3533304 C2 DE3533304 C2 DE 3533304C2 DE 3533304 A DE3533304 A DE 3533304A DE 3533304 A DE3533304 A DE 3533304A DE 3533304 C2 DE3533304 C2 DE 3533304C2
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- B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description
Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsventil zur Verbindung
zwischen einer Quelle unter Druck stehenden Fluids und einem
unter Druck zu setzenden Behälter. Solche Sicherheitsventile
finden Anwendung auf dem Gebiet des Getränkeausschanks,
wo notwendigerweise ein Überdruck der Getränkecontainer
verhindert wird. Die Erfindung ist aber hierauf nicht
beschränkt.
Bei Getränkeverteilersystemen, insbesondere solche für Bier
verwendeten, ist eine Druckquelle gewöhnlich mit dem Sammel
leitungsuntersystem verbunden, welches seinerseits mit ein
oder mehr Bierfässern über einen Zapfmechanismus verbunden
ist. Der Zapfmechanismus ermöglicht die Abgabe von Bier aus
dem Faß unter dem von der Quelle gelieferten Druck. Sicher
heitseinrichtungen wurden bereits in Getränkeinstallationen
dieser Art verwendet, um die dem Faß zugeführte Druckgröße zu
regeln. Wenn sonst ein Versagen strömungsaufwärts des Faß
zapfmechanismus eintritt, kann das Faß selbst unter Überdruck
in solchem Ausmaß kommen, daß es durchaus explodieren kann oder
daß wenigstens Teile des Faßzapfmechanismus mit solcher Kraft
fortgeblasen werden, daß katastrophale Folgen für Menschen im
Bereich des Fases in Kauf zu nehmen wären. Für diesen Zweck
verwendete Sicherheitseinrichtungen verfügten typischerweise
über mechanisch einstellbare und verwendete bewegliche mecha
nische Einrichtungen, die einem häufigen Versagen und Blockie
ren ausgesetzt sind.
Für einstellbare Sicherheitseinrichtungen bestand die be
kannteste Technik darin, ein federbelastetes Rückschlag
freigabeventil bei verschiedenen Einstelleinrichtungen zu ver
wenden. Versuche wurden auch unternommen, um Sicherheitsent
lastungsventile im druckreduzierenden Steuerorgan einzubauen,
um von der Quelle gelieferten Druck zu regeln. Leider ermög
licht die Verwendung dieser verstellbaren Regulation, es
selbst dem Bedienungspersonal mit den besten Absichten, das
Steuerorgan derart zu verstellen, daß der Effekt irgendeines
Sicherheitsmechanismus aufgehoben wird. Wenn beispielsweise
das Bedienungspersonal das zischende Geräusch hört, das auf
tritt, wenn Gasdruck von dem Sicherheitsentlastungsventil
abgegeben wird, und bei Kenntnis, daß dies zu einem Gasaus
tritt führt, kann er das Sicherheitsentlastungsventil ein
stellen, um dieses Lecken zu unterbinden. Tut er dies, so kann
das Entlastungsventil vollständig herausgeschlagen werden, was
sein Vorhandensein oder Benutzung in ungünstigster Weise
beeinflußt.
Andere Lösungsversuche für das Problem umfaßten den Einbau von
Sicherheitsentlastungsventilen im Getränkecontainer selbst.
Dies hat sich jedoch nicht als vollständig zufriedenstellend
erwiesen. Durch den Einbau des Entlastungsventils innerhalb
des Getränkecontainers wird es dauernd dem Getränkeprodukt
ausgesetzt, das vom Behälter abgegeben wird. Da diese Produkte
aufgrund ihrer eigenen Natur klebrig sind, beeinflussen sie
ungünstig die Vorhersagbarkeit der hinsichtlich des Verhaltens
der Ventile, mit denen das Getränk in Kontakt kommt. Anders
ausgedrückt: Das klebrige Getränkematerial wandert durch die
Zwischenräume des Ventilmechanismus; Elemente des Mechanismus
können aneinander in solchem Ausmaß haften daß sie nicht
richtig, wenn überhaupt, arbeiten.
Was das Federvorspannungs-Entlastungssystem angeht, das all
gemein in der Verbindungsvorrichtung verwendet wird, so sind
diese auch dem Hauptnachteil, der darin besteht, daß sie kon
stant dem Getränk ausgesetzt sind, unterworfen. Wie oben
erwähnt: Das Getränk ist klebrig, und während es trocknet,
bildet es einen ziemlich wirksamen Klebstoff, der dazu führt,
daß der Hub- oder Betätigungsdruck des Ventils selbst in
weiten Grenzen variiert. Zum Befähigen dieses Variierens ist
das Federvorspannungs-Freigabesystem eines, welches sich als
unzuverlässig und unsicher herausgestellt hat.
Ein anderer Hauptnachteil ist darin zu sehen, daß diese
Sicherheitsventile normalerweise in irgendein anderes Zubehör
element des Abgabe- oder Verteilersystems eingebaut werden.
Sie werden gewöhnlich mit dem Kupplungskörper der Kupplungs
einrichtung verwendet, welche benutzt wird, um den Getränke
behälter mit den Abgabeschläuchen und Zapfhähnen oder Hahn
küken zu verbinden. Wegen der Beschränkungen hinsichtlich Raum
und Kosten bei solchen Systemen ist es notwendig, daß das
Sicherheitssystem auch ausreichend klein ist, um mit der
Kopplungseinrichtung zu arbeiten. Als Ergebnis dieser Begren
zung können die Sicherheitseinrichtungen nicht eine adäquat
große Öffnung haben, durch welche die überschüssigen Gase aus
getrieben werden, die von einem mit Überdruck betriebenen oder
schlecht arbeitenden Gasdruckregulator aufgebracht werden.
Die mit den Getränkeverteilersystem verwendeten Drucksysteme
können eine Gasdruckquelle von bis zu 70 kg/cm² erfordern.
Dies variiert natürlich wesentlich mit der Temperatur; der
normalerweise auftretende Druck liegt üblicherweise jedoch um
56 kg/cm². Sollte das reduzierende Steuerelement
(regulator) am Gaszylinder versagen, wodurch es möglich ist,
daß der volle Flaschen- oder Quellendruck in die Gasdruck
zuführungsleitung geht, reicht das Gas Strömungsdurchsätze in
der Größenordnung von 1,7 bis 2,8 m³/min.
Die Größe der Austreiböffnung in vorhandenen
Sicherheitsentlastungsventilen oder Sicherheitsventilen ist so
gering, daß hierbei nicht der gleiche Strömungsdurchsatz bei
gleichem Quellendruck erreicht wird. Wichtiger ist, daß die
obere Sicherheitsgrenze des Faßdruckes, die viel geringer als
der Quellendruck ist, um einen begrenzten Strömungsdurchsatz
von nur 0,48 bis 0,595 Norm-Kubikmeter pro Minute zu erzielen.
Anders ausgedrückt: Wenn sie nicht durch den Getränkerückstand
infolge Verklebens geschlossen sind, heben sie sich beim
richtigen Druck, wobei nicht ein ausreichender Strömungsdurch
satz erreicht wird, um das System in sicherer Weise zu belüf
ten. Ihre richtige Betätigung verzögert lediglich den Explo
sionsbruch des Flüssigkeitsbehälters um den Bruchteil einer
Sekunde oder vielleicht zwei Sekunden höchstens, abhängig
davon, ob der Behälter vollständig gefüllt oder teilweise mit
Flüssigkeit im Augenblick des Versagens gefüllt ist.
Da die Getränkebehälter innerhalb kühler oder anderer Spei
cherorte angeordnet sind, besteht auch immer die Möglichkeit
eines Blockierens des Sicherheitsventils. In einigen Kühlern
nämlich werden die Sechser-Packungen von Getränkebüchsen oder
-flaschen, Packungen von Fleisch, Gemüse oder anderen Produk
ten, oft bei Räumen, wie Restaurants, gekühlt, auf oder
benachbart diesen Ventilmechanismen derart aufgebaut, daß sie
deren Betätigung blockieren oder verhindern.
Eine der wirkungsvollsten jeweils zum Lösen der hier bekannten
Probleme erfundene Einrichtung ist in der US-Patentschrift
42 19 040 offenbart, die im Namen einer der Miterfinder zur
Erteilung gelangte. Die hier beschriebene Vorrichtung nach der
Erfindung stellte eine weitere Verbesserung gegenüber der
Vorrichtung nach der US-Patentschrift 42 19 040 insofern dar,
daß ein unerwünschtes Entlüften des Gases gegen die Atmosphäre
mittels eines einzigartigen Sicherheitsregelventils verhindert
wird, welches bei der Auslegung in die Einheit miteingebaut
wurde.
In Getränkeabgabesystemen werden Kohlendioxid und Stickstoff
of als Quellendruckgase verwendet. Bei der Vorrichtung nach
der US-Patentschrift 42 19 040 ruft ein Überdruck des Systems
den Bruch der Scheibe der Vorrichtung hervor, wodurch sich ein
zufriedenstellendes Versagen einstellt und ein Überdruck der
Getränkebehälter verhindert wird, es jedoch möglich bleibt,
daß das Quellengas in die Atmosphäre strömt. In diesem Fall
geht die Strömung weiter, bis die Gasquelle erschöpft ist.
Werden Gasgeneratoren oder großvolumige Drucktanks verwendet,
entweder allein oder in Reihe, um das Quellengas zu liefern,
können wesentlich Gasmengen verlorengehen, wenn das Versagen
der gebrochenen Scheibe nicht sofort entdeckt wird. Das Ent
weichen großer Gasvolumen kann selbst zu beachtlichen Sicher
heitsrisiken führen. Wenn beispielsweise CO₂ als Quellengas
verwendet wird und das System in einem relativ kleinen Raum
eingebaut ist, sind die Gefahren von Asphyxiation oder Hypoxia
wesentlich. Selbst in größeren Räumen kann, da CO₂ sich auf
dem Boden lagert, bei Sturz eines Arbeiters etwa, der für
längere Zeit auf dem Boden bleibt, Hypoxia entstehen und für
den Tod oder eine ernste Verletzung des Arbeiters sorgen. Wenn
zusätzlich die Sicherheitseinrichtung des Patents 42 19 040 in
Systeme mit anderen toxischen Gasquellen eingebaut wird, wird
das Ablassen des Quellengases in die Atmosphäre noch katastro
phaler werden, es sei denn, ein regelmäßiges Überwachen des
Systems würde stattfinden.
Bei einem weiteren gemäß US-PS 34 26 779 bekannten
Sicherheitsventil handelt es sich um ein Ventil, bei dem ein
federbelasteter Ventilstößel mittels einer Zerbrechlichen
Membran in Offenstellung gehalten ist. Bei übermäßigem Druck
anstieg wird diese Membran zerstört und entriegelt den Ventil
stößel. Hierbei wirkt aber der Fluiddruck in Öffnungsrichtung des
Ventilstößels und das Ventil kann erst schließen wenn der
Federdruck größer als der Fluiddruck ist, solange entweicht
aber das Druckfluid in die Atmosphäre.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung demgegenüber die Aufgabe zugrunde, das bekannte
Sicherheitsventil so fortzu
bilden, daß beim (gewollten) Zerbrechen der Membran durch
Überdruck das Quellengas nicht dauernd in die Atmosphäre ent
weicht.
Ein diese Forderungen erfüllendes Sicherheitsventil kennzeichnet
sich erfindungsgemäß durch
- a) ein Gehäuse mit einem Einlaß, der sich mit der Quelle von Druckfluid verbinden läßt, und einem Auslaß, der sich mit dem Behälter verbinden läßt, wobei das Gehäuse über eine Druckkammer die Verbindung mit dem Einlaß und Auslaß herstellt und in dem Gehäuse eine entlüftete Kammer in Verbindung mit der Atmosphäre steht;
- b) eine zerbrechliche Membran, welche diese Druck kammer von der entlüfteten Kammer trennt, wobei die zerbrechliche Membran so ausgebildet ist, daß sie bricht, wenn ein vorbestimmter Druck inner halb dieser Druckkammer erreicht ist; und
- c) Ventilausbildungen in diesem Gehäuse vorhanden sind, die mit der zerbrechlichen Membran so zusammenwirken, daß diese Ventilausbildungen die Verbindung zwischen Ein- und Auslaß dann blockieren, wenn die Membran zerbricht.
Durch die Maßnahme nach der Erfindung wird also nicht nur
ein Fluidüberdruck am Getränkebehälter verhindert, auch
das Entweichen des Quellengases in die Atmosphäre
wird verhindert.
Die zerbrechliche Membran (sog. Berstscheibe) ist mit einer Seite dem die Be
hälter unter Druck setztenden Gas und mit einer zweiten Seite
der Atmosphäre ausgesetzt. Sie ist so angeordnet, daß sie im
wesentlichen gegen Eingriffe gesichert ist. Hierdurch wird
sichergestellt, daß die Berstscheibe nicht unbeabsichtigt
zerbrochen wird, es sei denn, der Druck auf der Druckseite
der Scheibe hat ein unzulässiges Niveau erreicht. Das Ventil
wird also in seiner offenen Stellung gehalten. Das Fluid kann
vom Einlaß in eine erste Druckkammer strömen und dann
nach außen durch den Auslaß der Vorrichtung gehen. Zerbricht
die Berstscheibe, so schließt das Ventil automatisch und
verhindert eine weitere Gasströmung in die erste Druck
kammer und gegen den Auslaß. Das Ventil ist so konstruiert,
daß es geschlossen bleibt, bis der Druck auf der Einlaßseite
der Einheit aufgehoben ist. Bei Zerbrechen der Membran wird
selbsttätig die gesamte Gasströmung gegen die Atmosphäre ge
stoppt. Eine Verunreinigung der Atmosphäre, ein teures Vergeu
den von Quellengas und der mutmaßliche Tod von Personal bei
weiter ausströmendem CO₂ beispielsweise, wird verhindert.
Die Herstellung der Sicherheitseinrichtung ist nicht teuer.
Der Einbau kann schnell, auch durch ungeübtes Personal,
erfolgen. Es ist auch nicht möglich, die Sicherheitseinrich
tung in irgend einer Weise als durch Druckentlastung des
Systems und völliges Ersetzen der zerbrechlichen Membran wieder
in Betrieb zu nehmen.
Das Sicherheitsventil kann zur Verwendung bei einem Getränke
abgabesystem zur Verbindung zwischen einer Quelle von Druck
gas und einem unter Druck stehenden Getränkecontainer vor
gesehen sein.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun
mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert
weden. Diese zeigen in
Fig. 1 eine allgemein schematische Darstellung einer
Druckquelle, die mit dem Sammelleitungssystem
verbunden ist, das seinerseits mit einer Viel
zahl von Bierfässern verbunden ist. Die Sicher
heitseinrichtungen nach der Erfindung sind
zwischen dem Sammelleitungssystem und jedem
Bierfaß angeordnet gezeigt;
Fig. 2 eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, der
Strömungsregeleinrichtung nach der Erfindung
und zeigt die Konfiguration des eingriffssiche
ren oberen Deckels der Einrichtung;
Fig. 3 eine geschnittene Seitenansicht der Strö
mungsregeleinrichtung nach der Erfindung, die
die Zerbrechliche Membran der Vorrichtung im intak
ten Zustand zeigt; und
Fig. 4 eine Seitenansicht ähnlich Fig. 3, die
jedoch das Aussehen der Einzelbauteile der Ein
richtung in dem Zustand zeigt, nachdem die
zerbrechliche Membran aufgrund von übermäßigem
Druck in der Leitung zum Sammlersystem gebro
chen ist.
In den Zeichnungen, insbesondere in Fig. 1, ist eine Quelle
von Gas bei erhöhtem Druck, nämlich eine Gasflasche 12,
gezeigt, die mit einer Sammlerunteranordnung 14 über einen
üblichen Druckregler 16 verbunden ist. Mit dem Sammlerunter
system 14 sind eine Vielzahl von Behältern verbunden, die hier
als Bierfässer 18 dargestellt sind. Zwischen jedem Bierfaß 18
und dem Sammleruntersystem 14 befindet sich ein zweiter Druck
regler 20. Zwischen dem Regler 20 und dem Faß 18 ist eine
Sicherheits- oder Strömungsregeleinrichtung nach der Erfindung,
allgemein mit 22 bezeichnet, dazwischengeschaltet. Jedes der
Fässer 18 ist mit einer Zapfanordnung versehen, die die Abgabe
von Bier aus dem Faß an einem entfernt angeordneten Zapfhahn
24 ermöglicht.
Bei der Gasquelle 12 handelt es sich typischerweise um Kohlen
dioxid, wenn das System verwendet wird, um Bier auszuschenken;
der Druck kann bei bis zu 70 kg/cm² liegen. Andere Gase, wie
Stickstoff, können auch für andere Anwendungszwecke verwendet
werden. Die Sammlerunteranordnung 14 ist typsicherweise aus
einem dickwandigen Metall aufgebaut und ist aus sich heraus
gewöhnlich fähig, Quellengasdrücke von wenigstens 70 kg/cm²
auszuhalten. Sollte somit der Druckregler 16 versagen, so wäre
die Sammlerunteranordnung typischerweise in der Lage, das
Quellengas bei vollem Druck aufzunehmen, ohne daß die Gefahr
eines katastrophalen Versagens aufträte.
Wie vorher erwähnt, ist ein zweiter Druckregler 20 zwischen
jedem Faß 18 und dem Sammler 14 angeordnet, so daß Druck zum
Faß geregelt werden kann. Das Sicherheitsventil 22
nach der Erfindung, das zwischem dem Regler 20 und dem Faß
vorgesehen ist, wirkt dahingehend, katastrophale Überdrücke
des Faßes 18 im Falle eines Versagens oder einer Falschbe
dienung des Reglers an sich zu verhindern.
Nach den Fig. 2 und 3 der Zeichnungen nun umfaßt die Sicherheitsein
richtung der betrachteten Ausführungsform der Erfindung ein
Gehäuse 26 mit einem Einlaß 28, der mit einer Quelle von
Druckfluid, wie der Gasflasche 12, sowie einem Auslaß 30 ver
bindbar ist, der so ausgelegt ist, daß er mit dem Getränkebe
hälter oder Bierfaß 18 in Verbindung steht. Das Gehäuse 26
verfügt über eine Druckkammer 32, die in Verbindung sowohl mit
dem Einlaß 28 wie mit dem Auslaß 30 steht. Das Gehäuse 26 hat
auch eine belüftete Kammer 34, die in Verbindung mit der
Atmosphäre über eine Vielzahl von Öffnungen 36 steht, die in
einem Abdeckelement oder einer Verschlußkappe 38 untergebracht
sind.
Die Druckkammer 32 sowie die belüftete Kammer 34 trennt eine
zerbrechliche Membran oder eine Berstscheibe 40. Die Berst
scheibe 40 ist präzise aus einem dünnen Metall oder einem
anderen haltbaren Material konstruiert und spezifisch so aus
gelegt, daß sie versagt oder bricht, wenn ein bestimmter über
mäßiger Druck innerhalb der Druckkammer 32 erreicht ist.
Von besonderem Interesse bei der erfindungsgemäßen
Sicherheitseinrichtung ist eine Ventilausbildung im Gehäuse 26, die
in Wirkzuordnung zur Membran 40 steht. Die Ventilausbildung
wirkt dahingehend, daß sie die Fluidströmung vom Einlaß 28 in
die Druckkammer 32 blockiert, wenn die zerbrechliche Scheibe
bricht, und die Ventileinrichtung schließt. Bei der vorliegen
den Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Ventilausbildung
einem mit wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Ventilkörper
44 mit einem kreisförmig ausgestalteten Sitz 46, der durch
einen nach innen weisenden Flansch 47 definiert ist. Wie Fig. 3
erkennen läßt, ist der Sitz 46 innerhalb der Kammer 32
zwischen dem Einlaß 28 und dem Auslaß 30 angeordnet. Ebenfalls
Teil der Ventilausbildung dieser Ausführungsform der Erfindung
bildet ein zylindrisch ausgeformtes Ventilelement 48, das mit
einem Sitz-erfassenden Teil versehen ist, um sich unter Ab
dichtung gegen den Ventilsitz 46 zu legen. Das Ventilelement
48 verfügt auch über eine unter Abstand angeordnete haubenar
tige Fläche 50, die normalerweise in Eingriff mit der Druck
seite der zerbrechlichen Scheibe 40 (die untere Seite der
Scheibe nach Fig. 3) angeordnet ist. In der in den Zeichnungen
dargestellten Ausführungsform der Erfindung umfaßt der mit dem
Sitz in Eingriff kommende Teil einen elastomeren O-Ring 52,
der so ausgebildet ist, daß er unter Abdichtung sich gegen den
Ventilsitz 46 legt, wenn das Ventilelement 48 in Dichtverbin
dung in einer zu beschreibenden Weise bewegt wird.
Am gegenüberliegenden Ende des Ventilelementes 48, das der
Fläche 50 abgelegen ist, befindet sich eine Druckfläche oder
erste Fläche 54, auf die Fluiddruck wirken kann, der über den
Einlaß 28 die Einrichtung beaufschlagt. Das bei 28 eintretende
Druckfluid folgt dem Weg des Pfeiles 56 in Fig. 3 in den Be
reich der Druckfläche 54. Auf die Fläche 54 wirkende Fluid
druck versucht, das Ventilelement 48 aus der ersten Stellung,
in der die Ventilausbildung offen ist, gegen eine zweite Stel
lung zu bewegen, in der die Ventileinrichtung geschlossen ist.
Das Ungewöhnliche der Einrichtung nach der Erfindung liegt vor
allen Dingen in der Tatsache, daß die zerbrechliche Scheibe 40
so konstruiert und angeordnet ist, daß sie die Bewegung des
Ventilelements 48 in die zweite oder geschlossene Stellung
solange blockiert, wie die zerbrechliche Scheibe 40 intakt und
unzerbrochen bleibt. Die normale Stellung des Ventilelements
48 und der unzerstörten zerbrechlichen Membran 40 ist in Fig. 3
dargestellt.
Befinden sich die verschiedenen Bauteile der Vorrichtung in
der in Fig. 3 dargestellten Lage, so kann Fluid unter Druck in
die Einrichtung über den Einlaß 28 gelangen, in die Ventil
ausbildung, wie durch den Pfeil 56 angedeutet, treten und nach
oben in die Druckkammer 32 längs des durch den Pfeil 60
angegebenen Weges gelangen. Solange wie das in die
Fluidkammer eintretende Druckfluid unter einem bestimmten
Druckniveau bleibt, der geringer ist als der,
der zum Zerbrechen der Berstscheibe erforderlich ist, strömt
Fluid weiter in den Auslaß 30 der Einheit längs der durch den
Pfeil 62 angedeuteten Weges. Unter dieser Bedingung
und solange der Fluiddruck innerhalb der Druckkammer 32 unter
einem bestimmten Niveau bleibt, wird die Ventilausbildung in
einer offenen Stellung gehalten, weil die erste Fläche 50 des
Ventilelements 48 die Scheibe 40 erfaßt und an einer weiteren
Bewegung gegen die zweite geschlossene Stellung des Ventils
gehindert wird.
In Fig. 4 nun ist die Stellung der verschiedenen Bauteile der
Einrichtung nach der Erfindung nach dem Auftreten eines Über
drucks in der Druckkammer 32 zu sehen, der ausreicht, um die
zerbrechliche Scheibe 40 zu zerbersten. Wie in Fig. 4 zu sehen,
veranlaßt, wenn die Berstscheibe 40 bricht, der auf die erste
oder Druckfläche 54 des Ventilelements 48 wirkende Fluiddruck
das Ventilelement, gegen die zweite in Fig. 4 gezeigte ge
schlossene Stellung zu bewegen. In dieser Stellung
hat sich der elastomere O-Ring 52 in Dichteingriff mit dem
Ventilsitz 46 bewegt und verhindert so eine weitere Fluid
strömung vom Einlaß 28 durch die Ventilausbildung in die Druck
kammer 32.
Eine nähere Betrachtung der Fig. 4 macht deutlich, daß bei
Bersten der zerbrechlichen Scheibe 40 das Fluid unter Druck,
das durch die Einrichtung strömt, aus der Druckkammer 42 in
die Atmosphäre über Öffnungen 36 in der Verschlußkappe 38
tritt. Die Strömung geht für einen kurzen Moment weiter, bis
die Ventilausbildung in die in Fig. 4 gezeigte Lage schließt.
An dieser Stelle wird jede weitere Strömung des Fluids in die
Druckkammer durch die Ventilausbildung blockiert. Man sieht,
daß jegliches Fluid unter Druck hinter der Ventilausbildung
auch frei in die Atmosphäre über die Berstscheibe und nach
außen durch die Öffnungen 36 strömt kann, die in der Kappe 38
vorgesehen sind.
In der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform der
Erfindung sind Ventilkörper, Ventilelemente und Ventilsitz im
Querschnitt im wesentlichen an jeder Stelle kreisförmig.
Um die Bewegung des Ventilelements 48 aus der ersten
offenen Stellung in die zweite geschlossene Stellung zu be
wegen, ist eine zentral angeordnete zylindrisch ausgebildete
Führungssäule 64, die einteilig mit dem Gehäuse 26 ausgebildet
ist vorgesehen. Wie die Fig. 3 und 4 erkennen lassen, ist das Ventil
element 48 mit einer Gegenbohrung 66 versehen, mit einem
Durchmesser, so daß das Ventilelement 48 die Führungssäule 64
eng umschließt und auf ihr gleiten kann.
Bei Brechen der Berstscheibe 40 und der Bewegung des Ventils
in die geschlossene, in Fig. 4 gezeigte Stellung, verbleibt das
Ventil in einer geschlossenen Stellung aufgrund der Tatsache,
daß das Beaufschlagungsfluid unter Druck auf die Fläche 54 wirkt
und hierbei jegliche weitere Fluidströmung in die Druckkammer
32 und in die Atmosphäre durch die Öffnungen 36 verhindert.
Fig. 1 macht beispielsweise deutlich, daß dann, wenn die Berst
scheibe 40 der Vorrichtung, angedeutet bei 22 a in Fig. 1, ver
sagen sollte, die Abgabe von Bier aus dem mit Faß 18 a bezeich
neten Faß aufhört, bis eine Korrektur bewirkt wird. Es muß
jedoch darauf hingewiesen werden, daß mit dem in Fig. 1 ge
zeigten System das Bier weiter durch die verbleibenden Fässer
abgegeben werden kann, die mit der Sammelleitung 14 verbunden
sind. Man kann sehen, daß aufgrund der neuen Ventilausbildung
nach der Erfindung kein Gas aufgrund des Versagens der Berst
scheibe der Einrichtung 22 a verlorengeht.
Um die notwendige Korrektur an der Strömungsregeleinrichtung
22 a vorzunehmen, ist es notwendig, den Regler 20 a zu schließen.
Ist dies geschehen, so kann die Kappe 38, die verschraubbar
mit dem Gehäuse 26 durch Gewinde (in Fig. 3 durch das Bezugs
zeichen 70 angegeben) verbunden ist, entfernt werden. Ist die
Kappe 38 entfernt, so kann das Teilgehäuse 72 von der Einheit
entfernt werden. Wie Fig. 3 am besten deutlich macht, ist das
Teilgehäuse 72 im wesentlichen von ringförmiger Gestalt und
verfügt über eine Klemmfläche 74, die dahin wirkt, einen Ring
flanschteil 40 a gegen eine hierzu passende
ringförmige flache im Körper 26 vorgesehene Fläche zu drücken.
Um den Fluidaustritt längs des Flanschteils der Berstscheibe
zu verhindern, ist ein zweiter elastomerer O-Ring 76 vorge
sehen und wird in seiner Lage, in der im Körper 26 ausgebilde
ten Kreisnut 78 gehalten.
Ist das Teilgehäuse 72 von der Einrichtung entfernt, so kann
eine neue zerbrechliche Membran oder Berstscheibe 40 in die
Einheit eingesetzt werden, das Teilgehäuse 72 ersetzt werden
und die Kappe unter erneutem Verschrauben mit dem Körper 26
verbunden werden. Eine Kappe 38 wird in ihre Lage verschraubt;
eine Unterseite 80 hiervon wirkt auf einen Flansch 82 des Teil
gehäuses 72 und beaufschlagt die zerbrechliche Scheibe 40 in
Dichteingriff mit dem O-Ring 76 und dem Körperteil 26, wodurch
eine Fluidabdichtung geschaffen wird, die einen Fluidaustritt
unter Druck längs der zerbrechlichen Scheibe in die Entlüf
tungskammer der Vorrichtung verhindert.
Ein anderes neuartiges Merkmal der Vorrichtung nach der Er
findung ist in der Eingriffssicherheit des Sicherheitsventils zu sehen.
Wie Fig. 3 erkennen läßt, bildet der obere Teil 72 a des Teil
gehäuses 72 eine ringförmig ausgestaltete Schutzplatte 72 a,
die zwischen der Berstscheibe 40 und den Entlüftungsöffnungen
36 vorgesehen ist, die in der Kappe 38 angeordnet sind. Mit
dieser Anordnung wird eine gewundene Bahn zwischen der Berst
scheibe und den Entlüftungsöffnungen gebildet. Aufgrund dieses
gewundenen Weges ist es unmöglich, daß ein Gegenstand, wie ein
Schraubenzieher oder ein Eispfriem oder dgl. durch die Öffnun
gen 36 und in Kontakt mit der Berstscheibe eingeführt wird.
Somit wird ein bewußtes und bösartiges Herbeiführen eines
Bruchs der Scheibe 40 durch Einführen eines scharfen Gegen
stands durch die Entlüftungsöffnungen 36 wirksam verhindert.
Gehäuse, Ventilsitz, Ventilelement und Teilgehäuse 72, sowie
die Kappe können aus Kunststoff, Metall oder anderen geeigne
ten Materialien hergestellt sein. Die Führungssäule 64 kann
integral mit dem Gehäuse ausgebildet sein, oder es kann sich
um ein gesondertes, mit dem Gehäuse verbundenes Bauteil han
deln. Die zerbrechliche Membran kann aus dünnem Metall oder
anderem geeignetem Material ausgestaltet sein.
Im Hinblick auf eine knappe Darstellung wurde die Erfindung
nur anhand einer einzigen Ausführungsform erläutert. Änderun
gen und Abänderungen liegen im Rahmen der Erfindung.
Claims (7)
1. Sicherheitsventil zur Verbindung zwischen einer Quelle
unter Druck stehenden Fluids und einem unter Druck zu
setzenden Behälter, gekennzeichnet durch
- a) ein Gehäuse mit einem Einlaß (28), der sich mit der Quelle von Druckfluid (12) verbinden läßt, und einem Auslaß (30), der sich mit dem Behälter (18) verbinden läßt, wobei das Gehäuse (26) über eine Druckkammer (32) die Verbindung mit dem Einlaß und Auslaß herstellt und in dem Gehäuse eine entlüftete Kammer (34) in Verbindung mit der Atmosphäre steht;
- b) eine zerbrechliche Membran (40), welche diese Druck kammer von der entlüfteten Kammer trennt, wobei die zerbrechliche Membran (40) so ausgebildet ist, daß sie bricht, wenn ein vorbestimmter Druck inner halb dieser Druckkammer erreicht ist; und
- c) Ventilausbildungen (48) in diesem Gehäuse vorhanden sind, die mit der zerbrechlichen Membran (40) so zusammenwirken, daß diese Ventilausbildungen die Verbindung zwischen Ein- und Auslaß dann blockieren, wenn die Membran zerbricht.
2. Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß diese Ventilausbildungen umfaßt:
- (a) einen innerhalb der Druckkammer zwischen Einlaßt und Auslaß angeordneten Ventilsitz; und
- (b) ein Ventilelement, welches durch Fluiddruck aus einer ersten Stellung, in der es unter Abstand vom Ventilsitz steht, in eine zweite Stellung bewegbar ist, in der es in Dichteingriff mit dem Ventilsitz sich befindet, wenn die Membran zerbricht.
3. Sicherheitsventil nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine mittig, senkrecht
zum Ein- und Auslaß, angeordnete Führungssäule umfaßt,
auf welcher dieses Ventilelement während der Bewegung
zwischen der ersten und der zweiten Stellung geführt ist.
4. Sicherheitsventil nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Ventilelement eine erste Fläche
aufweist, auf die das Fluid unter Druck wirkt und eine
von dieser ersten Fläche beabstandete zweite Fläche auf
weist, die die zerbrechliche Membran unter Druck berührt.
5. Sicherheitsventil nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine teilweise die be
lüftete Kammer abschließende Verschlußkappe umfaßt,
wobei die Verschlußkappe eine Vielzahl von Entlüftungs
öffnungen, die um deren Umfang angeordnet sind, aufweist.
6. Sicherheitsventil nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine ringförmige Schutz
platte umfaßt, die zwischen der zerbrechlichen Membran
und den Entlüftungsöffnungen angeorndet ist, so daß ein
gewundener Weg zwischen der zerbrechlichen Membran und
den Entlüftungsöffnungen gebildet ist.
7. Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß es zur Verwendung mit einem Getränkeabgabesystem
zur Verbindung zwischen einer Quelle von Druckgas und
einem unter Druck zu setztenden Getränkecontainer gelangt.
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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