DE4214544C2

DE4214544C2 - Verschluß- und Füllventil

Info

Publication number: DE4214544C2
Application number: DE19924214544
Authority: DE
Inventors: Dieter Oelkers
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-04-29
Filing date: 1992-04-29
Publication date: 1997-06-19
Anticipated expiration: 2012-04-30
Also published as: DE4214544A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verschluß- und Füllventil für Behältnisse mit einem unter Druck stehenden Medium, ins besondere für Kältemittelflaschen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Zu den sich ständig wiederholenden Arbeitsvorgängen bei der Wartung und/oder der Reparatur an Kälteanlagen gehört die Kontrolle des Kältemittelfüllstandes und das Nachfüllen des Kältemittels bzw. das Wiederbefüllen der Anlage mit einem Kältemittel im Falle einer Reparatur, die mit einem Ab lassen des Kältemittels verbunden war.

Das Kältemittel wird vom Hersteller bzw. von den Abfüllwer ken in Kältemittelflaschen mit einem Verschluß- und Füll ventil, das in die Kältemittelflasche eingeschraubt ist, geliefert. Zum Nach- oder Wiederbefüllen der Kälteanlage wird das mit einem Füllstutzen ausgestattete Verschluß- und Füllventil der Kältemittelflasche an einen entsprechenden Einlaß der Anlage angeschlossen. Nach Öffnen des Verschluß teiles des Ventiles mittels einer Verschlußspindel fließt das unter Vor- bzw. Fülldruck stehende Kältemittel bis zum Druckausgleich in die Kälteanlage, sofern das Ventil nicht wieder geschlossen wird.

Zur täglichen Praxis gehört aber auch, daß bei einer Über befüllung der Anlage oder dem Abfüllen eines in der Anlage befindlichen Restanteiles an Kältemittel vor Ort eine Rückbefüllung der Kältemittelflasche vorgenommen wird, oder aber die Kältemittelflasche von den Mechanikern an den Anlagen als sogenanntes Rückwärtspuffer benutzt werden. Auf diese Weise gelangt jedoch kein reines Kältemittel mehr in das Kältemittelbehältnis, sondern ein Gemisch aus Kältemit tel und Öl, da während des Betriebes der Kälteanlagen das Eindringen von Kompressorenöl in das Kältemittel nicht ausgeschlossen werden kann und sich dieses eingedrungene Öl dann mit dem Kältemittel vermischt. Darüber hinaus ist das Kältemittel-Öl-Gemisch zumeist noch mit Feuchtigkeitsan teilen, Säure und Schmutz aus den Anlagen kontaminiert.

Bevor eine solche Kältemittelflasche vom Kältemittelherstel ler wieder neu befüllt werden kann, muß sie mit einem relativ hohen Aufwand an Arbeitszeit und Kosten zunächst gasfrei gemacht und anschließend gereinigt werden. Das ver ursacht nicht nur unnötige Kosten, sondern ist auch mit zusätzliche Belastungen für die Umwelt verbunden.

Aus der DE-OS 35 17 364 ist eine zweiteilig ausgebildete Verschluß- und Füllvorrichtung für Druckmittelbehälter, bestehend aus einem Kolbenhahn und einer an den Hahn an schraubbaren Betätigungseinrichtung bekannt. Die Betäti gungseinrichtung weist ein verdreh- und verschließbares Organ und Anordnungen zur Ausnutzung des Druckes beim Füllen und Entleeren des Behälters auf, um das Betätigungs organ zur Betätigung des Verschlußkolbens des Hahnes ständig mit diesen in Eingriff zu bringen. Neben einer sicheren Handhabung ist mit dieser Lösung ein absolut dichter und sicherer Sitz des den Druckmittelbehälter verschließenden Gewindestopfens gegeben. Aber auch bei dieser verbesserten Verschluß- und Füllvorrichtung für Druckmittelbehälter kann eine Rückbefüllung aus der Anlage, wie sie vorstehend beschrieben wurde, nicht verhindert werden.

Aus der DE-PS 8 35 969 ist ein Verschluß- und Füllventil zur Verhütung der Verunreinigung wertvoller Gase in Stahlfla schen bekannt, das ein in die Stahlflasche einschraubbares Ventilgehäuse aufweist, in dem ein Restdruckventil angeord net ist, das einen Ventilteller, der einen zur Stahlflasche führenden Ventilsitz abschließt und eine den Ventilteller vorspannende Feder enthält. Mittels eines Handrades, einer vom Handrad mitgenommenen und formschlüssig mit dem Ventil teller verbundenen Ventilspindel sowie durch Verstellen einer Einrichtung zur Hubbegrenzung kann der Ventilteller beim Zurückschrauben des Handrades zur Füllung der Stahlfla sche gegen den Druck der Feder vom zur Stahlflasche führen den Ventilsitz abgehoben werden. Bei angebrachter Einrichtung zur Hubbegrenzung wird das Öffnen und Schließen des Ventils durch das Handrad bewirkt. Erreicht der Flaschendruck bei geöffneter Stellung des Ventils den durch die Vorspannung der Feder vorgegebenen Restdruck, so wird der Ventilteller gegen den Ventilsitz gepreßt und eine Gasentnahme aus der Stahlflasche verhindert.

Bei einer aus der DE 40 31 659 A1 bekannten Ventilanordnung mit Restdruckventil zum Füllen und Entleeren eines Gasbehäl ters ist zusätzlich ein Bypasskanal zwischen dem Füll- und Entleerungsstutzen und der oberhalb des Restdruckventils vorgesehenen Kammer angeordnet, der bei der Gasentnahme Gasdruckschwankungen zwischen einem zum Öffnen und Schlie ßen des Ventils vorgesehenen Absperrschraubkörper und dem Restdruckventil ausgleicht und damit ein Flattern des Restdruckventils verhindert. Zum Füllen des Gasbehälters ist eine Anschlußgarnitur vorgesehen, die einen Bolzen aufweist, der das Restdruckventil gegen den Federdruck von seinem Ventilsitz abhebt und damit ebenfalls ein Flattern des Restdruckventils beim Füllvorgang verhindert.

Bei der bekannten Ventilanordnung wirkt der zum Öffnen und Schließen des Ventils verdrehbare Absperrschraubkörper unmittelbar auf die das Restdruckventil vorspannende Feder ein, so daß bei häufigem Betätigen des Absperrschraubkör pers Probleme der Führung des Absperrschraubkörpers und Abdichtung der Ventilkammer auftreten können.

Aus der DE 84 33 365 U1 ist ein Ventil bekannt, das ein Ventilgehäuse und eine darin vorgesehene Längsbohrung aufweist, in der eine auf einen Ventilteller einwirkende Ventilspindel angeordnet und gegenüber dem Ventilgehäuse abgedichtet ist. An dem dem Ventilteller entgegengesetzten Ende stößt die Ventilspindel an einen Mechanismus, der die Drehbewegung eines Handrades zum Öffnen und Schließen des Ventils in eine Hubbewegung umsetzt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verschluß- und Füllventil der eingangs genannten Gattung mit einer verbesserten Führung der Betätigungseinrichtung und Abdich tung der Kammer auch bei häufigem Verstellen der Betäti gungseinrichtung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Lösung gewährleistet durch die axial bewegliche Hubspindel und deren Abdichtung mittels Dichtun gen gegen das Verschlußteil und deren Durchführung durch das Verschlußteil sowie die drehbewegliche Führung der Spindel im Verschlußteil auch bei häufiger Betätigung der Betätigungseinrichtung eine sichere Abdichtung der Kammer beim Entleeren des Behältnisses mit dem unter Druck stehen den Medium.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Adapter für den Anschluß eines Schraderventils vorgesehen und mit dem zwischen dem Restdruckventil und dem Behältnis angeord neten Verbindungskanal des Verschluß- und Füllventils verbunden ist, um eine leichte Evakuierung des Behältnisses bei Bedarf vornehmen zu können.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 das Verschluß- und Füllventil nach der Erfindung im Schnitt;

Fig. 2 den Entleerungs- und Füllstutzen des Ventils mit eingesetzten Fülladapter.

Das Verschluß- und Füllventil besteht aus einem Gehäuse 1 mit einem Ventilsitz 17, der durch einen zwischen einer Offen- und Schließstellung bewegbaren und mittels einer Dichtung 19 im Ventilgehäuse 1 druckdicht geführten Kol ben 2 verschließbar ist. Das Verschluß- und Füllventil besitzt ferner einen Entleerungs- und Füllstutzen 12 und einen Adapter 6 für den Anschluß eines Schraderventils zur Evakuation des Druckbehältnisses, beispielsweise einer Käl temittelflasche, in den das Ventil mittels eines Gewin des 15 eingeschraubt ist.

Über dem Kolben 2 befindet sich eine Kammer 11, die durch einen Bypaßkanal 5 mit dem Entleerungs- und Füllstutzen 12 verbunden ist. Die Kammer 11 nimmt gleichzeitig eine auf den Kolben 2 wirkende Schließfeder 10 auf, mit der der im Druckbehälter (nicht dargestellt) verbleibende Restdruck ausgewählt und eingestellt werden kann. Durch die Feder 10 ist gleichzeitig gesichert, daß nach Erreichen des verblei benden Restdruckes das Ventil stets geschlossen ist. Das andere Ende der Schließfeder 10 liegt an der Stirnfläche eines Verschlußteiles 13 an, das von oben in das Ventilge häuse 1 eingeschraubt ist und mit dem die aus Hubspindel 3 und Spindel 4 bestehende Betätigungseinrichtung für den Verschlußkolben 2 in das Verschluß- und Füllventil einge setzt wird. Die unmittelbar am Kolben 2 anliegende Hub spindel 3 ist mittels Dichtungen 20; 21 druckdicht im Ver schlußteil 13 geführt.

Um den mit dem erfindungsgemäßen Verschluß- und Füllventil ausgestatteten Druckbehälter mit einem Druckmedium, bei spielsweise mit einem Kältemittel, zu befüllen, ist - wie in Fig. 2 dargestellt - ein Fülladapter 7 vorgesehen, der mittels Dichtungen 3 und 14 druckdicht in den Entleerungs- und Füllstutzen 12 eingesetzt und mit Hilfe einer Überwurf mutter 8 am Verschluß- und Füllventil befestigt wird.

Vor Beginn der Befüllung wird die Betätigungseinrich tung 3; 4 für den Kolben 2 bis zum Anschlag 18 im Ver schlußteil 13 herausgedreht. Mit Druckbeaufschlagung durch den Fülldruck der Abfüllanlage wird der durch die Schließ feder 10 auf den Ventilsitz 17 gehaltene Kolben 2 in seine Offenstellung bewegt, wobei die in der Kammer 11 befind liche Luft über den Bypaßkanal 5 und den im Außenmantel des Fülladapters 7 vorhandenen Entlüftungsnuten 16 entweichen kann. Das Druckmedium kann nun ungehindert bis zur Errei chung des gewünschten Füllvolumens abgefüllt werden.

Nach Abschluß des Abfüllvorganges wird die Betätigungs einrichtung 3; 4 wieder eingedreht und der Kolben 2 über die Hubspindel 3 druckdicht auf den Ventilsitz 17 gepreßt. Der gefüllte Druckbehälter ist somit sicher verschlossen.

Zur Entnahme des Druckmediums aus dem Behälter, um bei spielsweise eine Kühlanlage mit einem Kältemittel zu ver sorgen, wird eine Leitungsverbindung zwischen der Kühl anlage und dem Entleerungs- und Füllstutzen 12 hergestellt. Anschließend wird die Betätigungseinrichtung 3; 4 - wie beschrieben - herausgedreht.

Der im Druckbehälter vorhandene, über dem durch die Schließ feder 10 bestimmten Restdruck liegende höhere Fülldruck, hebt den Kolben 2 an, und das Druckmedium kann bis zur Erreichung des vorbestimmten Restdrucks in die Kühlanlage abfließen. Bei Erreichen des durch die Feder 10 eingestell ten Schließdrucks wird der Kolben 2 auf den Ventilsitz 17 zurückgeführt und das Ventil selbsttätig geschlossen.

Wird nun das Verschluß- und Füllventil von außen mit einem höheren Rückfülldruck beaufschlagt, gelangt dieser über den Bypaßkanal 5 in die Kammer 11 und übt einen zusätzlichen Schließdruck zur Schließfeder 10 auf den Kolben 2 aus. Eine Rückbefüllung des Druckbehälters ist somit nicht möglich.

Bezugszeichenliste

1 Gehäuse
2 Kolben/Verschlußstück
3 Hubspindel
4 Spindel
5 Bypaßkanal
6 Adapter
7 Fülladapter
8 Überwurfmutter
9 Dichtung
10 Schließfeder
11 Kammer
12 Entleerungs- und Füllstutzen
13 Verschlußteil
14 Dichtung
15 Gewinde
16 Entlüftungsnuten
17 Ventilsitz
18 Anschlag
19 Dichtung
20 Dichtung
21 Dichtung

Claims

1. Verschluß- und Füllventil für ein Behältnis mit einem unter Druck stehenden Medium, insbesondere für Kälte mittelflaschen, bestehend aus einem in das Behältnis einschraubbaren Ventilgehäuse mit einem Füll- und Entlee rungsstutzen, einem in dem Ventilgehäuse angeordneten Restdruckventil, das aus einem zwischen einer Offen- und einer Schließstellung bewegbaren Kolben, einem Ventil sitz und einer den Kolben vorspannenden Feder besteht und mittels einer Betätigungseinrichtung verstellbar ist, wobei über dem Kolben eine Kammer ausgebildet ist, die durch einen Bypaßkanal mit dem Füll- und Entleerungs stutzen verbunden und in die die den Kolben vorspannende Feder eingesetzt ist und wobei für die Befüllung des Behältnisses ein am Gehäuse befestigbarer Fülladapter vorgesehen ist, der druckdicht in den Füll- und Entlee rungsstutzen einsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung aus einer am Kolben (2) anliegenden Hubspindel (3) und einer Spindel (4) be steht, daß die Hubspindel (3) axial beweglich durch ein in das Ventilgehäuse (1) einschraubbares Verschlußteil (13) mittels Dichtungen (20, 21) druckdicht hindurchge führt und von der Feder (10) umgeben ist, die sich am Verschlußteil (13) und am Kolben (2) abstützt, und daß die Spindel (4) drehverstellbar in dem Verschlußteil (13) geführt, formschlüssig mit der Hubspindel (4) ver bunden und bis zu einem am Verschlußteil (13) vorgesehe nen Anschlag (18) soweit herausdrehbar ist, daß durch den Fülldruck bei der Befüllung des Behältnisses der durch die zwischen der Unterseite des Verschlußteiles (13) und der Oberseite des Kolbens (2) angeordneten Feder (10) auf den Ventilsitz gehaltene Kolben (2) in seine Offenstellung bewegt wird.

2. Verschluß- und Füllventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fülladapter (7) Entlüftungsnuten (16) aufweist, die mit dem Bypaßkanal (5) kommunizieren.

3. Verschluß- und Füllventil nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß ein weiterer Adapter (6) zum Evakuieren des Behältnisses vorgesehen und mit dem zwischen dem Restdruckventil und dem Behältnis angeordne ten Verbindungskanal des Verschluß- und Füllventils verbunden ist.

4. Verschluß- und Füllventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Adapter (6) zur Aufnahme eines Schraderventils vorgesehen ist.