DE4441428A1 - Ventilanordnung - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ventil
anordnung, die auf dem Mündungshahn eines Druckbehälters
angebracht ist, der komprimiertes Gas, beispielsweise
Stickstoff oder Kohlendioxid, enthält, und die geeignet
ist, das komprimierte Gas einströmen und ausströmen zu
lassen.
Eine herkömmliche Ventilanordnung dieser Art umfaßt, wie in
Fig. 17 gezeigt, einen Ventilkörper B, der dichtend auf
einem Mündungshahn A eines Druckbehälters befestigt ist,
eine Ventilarbeitsbohrung C mit einem großen Durchmesser,
die in dem Ventilkörper B angeordnet ist und die mit dem
Inneren des Druckbehälters in Verbindung steht, eine
Düsenbohrung D mit einem kleinen Durchmesser, die in dem
Ventilkörper B angeordnet ist und die die Ventilarbeitsboh
rung C mit der Außenatmosphäre verbindet, ein Ventilglied
F, das auf dem innersten Ventilsitz E der Ventilarbeitsboh
rung C sitzt und das die Düsenbohrung D verschließt, einen
Kolben G, der von dem Ende der Düsenbohrung D hervorsteht
und in der Lage ist, in die Düsenbohrung D zu gleiten, und
der mit dem Ventilglied F verbunden ist, und eine Druck
feder H, die innerhalb der Ventilarbeitsbohrung C angeord
net ist, um einen konstanten Druck auf das Ventilglied F
auszuüben, so daß es stets auf dem Ventilsitz E sitzt.
Bei herkömmlichen Ventilanordnungen, die wie oben beschrie
ben aufgebaut sind, wird das Ventilglied F wackeln, sofern
der Spalt zwischen dem Kolben G und der Düsenbohrung D
nicht klein ist, so daß ein fester Sitz des Ventilgliedes
auf dem Ventilsitz E und somit eine dichte Abdichtung
verhindert wird.
Auf der anderen Seite verringert ein schmaler Spalt
zwischen dem Kolben G und der Düsenbohrung D die Effizienz
bei der Befüllung mit Gas, da das Gas durch den Spalt
strömt, wodurch der Gasfüllvorgang eine längere Zeit
braucht.
Falls der Druck auf der Entnahmeseite den Druck in dem
Druckkessel übersteigt, wird sich weiterhin das Ventilglied
F entgegen dem Druck, der durch die Druckfeder H ausgeübt
wird, öffnen. Dadurch wird ein Gasrückfluß ermöglicht,
wodurch Flüssigkeiten oder dergleichen, die kein Gas sind,
in den Druckbehälter eingeführt werden.
Angesichts der oben beschriebenen Nachteile ist es eine
Aufgabe der Erfindung, eine Ventilanordnung vorzusehen, die
ein effizientes Befüllen eines Hochdruckgases ermöglicht,
während eine große Sicherheit beim Öffnen und Schließen der
Düsenbohrung gegeben ist, und die ein Rückfluß von irgend
welchen Flüssigkeiten und dergleichen in den Druckbehälter
wirksam verhindert.
Die obige und weitere Aufgaben sowie die neuen Merkmale der
Erfindung werden durch die folgende detaillierte Beschrei
bung vollständig offensichtlich, wenn dieselbe in Verbin
dung mit der dazugehörigen Zeichnung gelesen wird. Es ist
jedoch ausdrücklich selbstverständlich, daß die Zeichnung
nur zum Zwecke der Veranschaulichung dient und nicht als
eine Definition der Begrenzungen der Erfindung vorgesehen
ist.
Fig. 1 ist eine erläuternde Darstellung, die die
Benutzungslage der ersten bevorzugten Ausfüh
rungsform der Erfindung zeigt.
Fig. 2 ist eine erläuternde Darstellung des Druckbehäl
ters, bei welchem die erste bevorzugte Ausfüh
rungsform der Erfindung benutzt wird.
Fig. 3 ist eine Draufsicht auf den Druckbehälter der
Fig. 2.
Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht des Druckbehälters
der Fig. 2, wobei die Hauptbestandteile ver
größert sind.
Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht, die die erste
bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 6-
6 in Fig. 5.
Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 7-
7 in Fig. 5.
Fig. 8 ist eine erläuternde Darstellung eines Folge
ventils.
Fig. 9 ist eine erläuternde Darstellung, die den Zustand
während des Ausströmens des Gases in die Außenat
moshäre bei der ersten bevorzugten Ausführungs
form der Erfindung zeigt.
Fig. 10 ist eine erläuternde Darstellung, die den Zustand
während des Verhinderns des Rückflusses bei der
ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
zeigt.
Fig. 11 ist eine erläuternde Darstellung, die den Zustand
während des Blasens bei der ersten bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Fig. 12 ist eine erläuternde Darstellung, die den Zustand
während des Gasfüllens bei der ersten bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Fig. 13 ist eine Querschnittsansicht, die die zweite
bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Fig. 14 ist eine erläuternde Darstellung eines Folgeven
tils in der zweiten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung.
Fig. 15 ist eine Querschnittsansicht, die die dritte
bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Fig. 16 ist eine vergrößerte Ansicht der Hauptbestand
teile in der dritten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung.
Fig. 17 ist eine erläuternde Darstellung einer herkömm
lichen Ventilanordnung.
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung mit Bezugnahme
auf die bevorzugten Ausführungsformen, die in den Zeichnun
gen dargestellt sind, ausführlich erläutert.
In der ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
die in den Fig. 1 bis 12 gezeigt ist, bezeichnet das
Bezugszeichen 1 eine Vorrichtung zum Zubereiten von
alkoholfreien Getränken. Die Vorrichtung zum Zubereiten von
alkoholfreien Getränken umfaßt, wie in Fig. 1 gezeigt ist,
einen Behälter 5 zum Herstellen von kohlensäurehaltigem
Wasser, der mit einem Wasserhahnrohr 4 über ein elektro
magnetisches Ventil 2 und eine Pumpe 3 in Verbindung steht,
eine Zuführeinrichtung 8 für Kohlendioxid, die Kohlendioxid
in den Behälter 5 zum Herstellen von kohlensäurehaltigem
Wasser von einem Druckbehälter 6, der mit Kohlendioxid
gefüllt ist, durch eine Versorgungsleitung 7 liefert, eine
Zuführeinrichtung 10 für Saftkonzentrat, die geeignet ist,
eine vorbestimmte Menge an Saftkonzentrat in eine Mischkam
mer 9 zu leiten, eine Kühleinrichtung 11, die die Zuführ
einrichtung 10 für Saftkonzentrat und den Behälter 5 zum
Herstellen von kohlensäurehaltigem Wasser kühlt, und eine
Zuführeinrichtung 14 für kohlensäurehaltiges Wasser, die
kohlensäurehaltiges Wasser aus dem Behälter 5 zum Herstel
len von kohlensäurehaltigem Wasser in die Mischkammer 9
über eine Pumpe 12 und ein elektromagnetisches Ventil 13
liefert.
Wie in den Fig. 2 bis 4 gezeigt ist, setzt sich der
Druckbehälter 6, der mit Kohlendioxid gefüllt ist, zusammen
aus einem Druckbehälterkörper 15, der mit Kohlendioxid
gefüllt ist, aus einem Mündungshahn 18, der in eine Öffnung
16 des Druckbehälterkörpers 15 eingeschraubt und dort
befestigt ist und der mit einem Anschlußstück 17 mit der
Zuführeinrichtung 8 für Kohlendioxid verbunden ist, und aus
einer Ventilanordnung 19, die an dem Mündungshahn 18
angebracht ist.
Wie in den Fig. 5 bis 7 gezeigt ist, umfaßt die Ventilan
ordnung 19 einen Ventilkörper 25, der an dem Mündungshahn
18 über einen O-Ring 24 angebracht ist und mit einem
Gewinde 22, welches in ein Gewinde 21 eingeschraubt ist,
das in einem Durchgang 20 des Mündungshahns 18 ausgebildet
ist, sowie mit einem polygonalen Flansch 23 versehen ist,
oder in Eingriff mit einem Befestigungswerkzeug, beispiels
weise einem Steckschlüssel, bringbar ist. Es ist ein
Durchgang 29 vorgesehen, der sich zusammensetzt aus einer
Düsenbohrung 26, deren Ende an der Außenseite einen
kleineren Durchmesser hat und nur der Bereich außer diesem
Ende einen größeren Durchmesser hat, aus einer Hauptven
tilarbeitsbohrung 27, die in Verbindung mit der Düsenboh
rung 26 steht und einen größeren Durchmesser als die
Düsenbohrung 26 besitzt, und aus einer Folgeventilarbeits
bohrung 28, die in Verbindung mit der Hauptventilarbeits
bohrung 27 steht, die in dem Ventilkörper 25 angeordnet
ist. Ferner umfaßt die Ventilanordnung 19 einen Folgeven
tilsitz 32, der in ein Gewinde 30 eingeschraubt und dort
fixiert ist, welches an dem hinteren Ende der Folgeven
tilarbeitsbohrung 28 des Ventilkörpers 25 und des O-Rings
31 ausgebildet ist. Ein Anschlußstück 34, das mit einer
Durchgangsbohrung 33 versehen ist, die in Verbindung mit
einem Durchgang 20 des Mündungshahns 18 steht, ist nähe
rungsweise in einer mittigen Position angeordnet. Die
Ventilanordnung weist einen Hauptventilkörper 37 auf, der
innerhalb der Hauptventilarbeitsbohrung 27 gleiten kann und
so angepaßt ist, um in Berührung mit einem Ventilsitz 35 an
dem Ende der Düsenbohrung 26 gebracht zu werden, und der
die Düsenbohrung 26 öffnen oder schließen kann und der mit
einer Vielzahl von Spalten 36 auf der äußeren Oberfläche
und mit einer Durchgangsbohrung 37a versehen ist, die in
Verbindung mit dem Spalt 36 steht. Weiterhin ist ein
Hauptventil 40 mit blattförmigen Kunstharzmaterialien, die
in einen konkaven Bereich 38 gepreßt worden sind, oder mit
Gummimaterialien 39, die durch Einbrennen in einen konkaven
Bereich 38 angebracht sind, vorgesehen, wobei der konkave
Bereich 38 in dem Abschnitt angeordnet ist, mit dem der
Hauptventilkörper 37 in Berührung mit dem Ventilsitz 35
kommt. Die Ventilanordnung 19 weist einen Kolben 41 auf,
der in der näherungsweise zentralen Stirnfläche des
Hauptventils 40 integriert ist und innerhalb der Düsenboh
rung 26 gleiten kann, wobei das Ende des Kolbens nach außen
weiter als das Ende der Düsenbohrung 26 hervorragt, wenn
die Düsenbohrung 26 durch das Hauptventil 40 geschlossen
ist. Es ist eine Rückschlagventilbetätigungsstange 42, die
an dem Ende eine ausgeschnittene Nut 42a hat, näherungs
weise in der Mitte der rückwärtigen Fläche des Hauptventils
40 befestigt, so daß sie sich nach hinten erstreckt. Eine
Druckfeder 40a übt eine Kraft auf das Hauptventil 40 aus,
so daß die Düsenbohrung 26 zu jeder Zeit geschlossen sein
kann. Es ist ein Tragzylinder 43 für das Folgeventil in die
Folgeventilarbeitsbohrung 28 eingepaßt und dort fixiert,
der mit einem Folgeventilsitz 43a in dem Teil versehen ist,
der in der Nähe der Hauptventilarbeitsbohrung 27 liegt.
Weiterhin ist ein Folgeventil 45 vorgesehen, das innerhalb
des Tragzylinders 43 für das Folgeventil gleiten kann und
ein Rückschlagventil 44 beinhaltet und durch eine
Druckfeder 46 so gedrückt wird, daß es zu jeder Zeit in
Berührung mit dem Folgeventilsitz 43a stehen kann.
Das Folgeventil 45 ist so ausgebildet, daß es durch die
elastische Kraft der Druckfeder 46 in einem normalen
Gebrauchszustand nicht in Berührung mit dem Folgeventilsitz
32 steht. Das Folgeventil 45 kann jedoch, falls erforder
lich, auf eine andere Weise so angeordnet werden, daß die
Durchgangsbohrung 33 dennoch in Verbindung mit dem Folge
ventilzylinder 43 stehen kann, auch wenn das Folgeventil 45
den Folgeventilsitz 32 berührt.
Das Folgeventil 45 umfaßt, wie in Fig. 8 gezeigt ist, einen
Folgeventilhauptkörper 48 mit dem linken Folgeventilbauteil
48a und dem rechten Folgeventilbauteil 48b, die miteinander
verschraubt und fixiert sind, wobei ein Ende des linken
Folgeventilbauteils 48a in Berührung mit dem Folgeventil
sitz 32 des Anschlußstücks 34 steht, während ein Ende des
rechten Folgeventilbauteils 48b in Berührung mit dem
Folgeventilsitz 43a des Tragzylinders 43 für das Folgeven
til kommt. Es ist eine Vielzahl von Spalten 47 vorgesehen,
die an der äußeren Oberfläche des linken Folgeventilbau
teils 48a und des rechten Folgeventilbauteils 48b des
Folgeventilkörpers 48 angeordnet sind und die in Verbindung
mit der Durchgangsbohrung 33 des Anschlußstücks 34 und der
Hauptventilarbeitsbohrung 27 stehen. Es ist eine Verbin
dungsbohrung 51 mit kleinem Durchmesser näherungsweise in
der Mitte des linken Folgeventilbauteils 48a angeordnet,und
ein Rückschlagventilsitz 51a ist auf der inneren Fläche der
Verbindungsbohrung 51 ausgebildet. Es sind eine Rückschlag
ventileinsetzbohrung 52 in dem zentralen Teil des rechten
Folgeventilbauteils 48b, die in Verbindung mit der Verbin
dungsbohrung 51 steht, und eine Verbindungsbohrung 51b mit
kleinem Durchmesser vorgesehen, die in Verbindung mit der
Rückschlagventileinsetzbohrung 52 und der Hauptventilar
beitsbohrung 27 steht. Das Folgeventil 45 weist einen O-
Ring 50 zum Abdichten auf, der in dem konkaven Bereich 49
an dem Ende aufgenommen ist, an dem das rechte Folgeventil
bauteil 48b in Berührung mit dem Folgeventilsitz 43a des
Tragzylinders 43 für das Folgeventil steht. Es ist weiter
hin ein Rückschlagventilkörper 55 vorgesehen, der zu jeder
Zeit in Berührung mit dem Rückschlagventilsitz 51a durch
eine Druckfeder 56 innerhalb der Rückschlagventileinsetz
bohrung 52 steht und durch welchen die Rückschlagventilein
setzbohrung 52 geschlossen und der Restdruck innerhalb des
Druckbehälters 6 beibehalten wird.
Bei der Ventilanordnung 19, die in Fig. 9 gezeigt und wie
oben aufgebaut ist, ist der Mündungshahn 18 des Druckbehäl
ters über das Anschlußstück 17 mit der Zuführeinrichtung 8
für Kohlendioxid verbunden, wobei ein Kolben 41 nach innen
durch die Kolbenbetätigungsstange 57 gedrückt wird und die
Düsenbohrung 26 und die Hauptventilarbeitsbohrung 27
miteinander verbunden werden. Somit wird das Rückschlagven
til 44 durch den Druck des Kohlendioxids innerhalb des
Druckbehälters 6 geöffnet und das Gas strömt durch die
Durchgangsbohrung 33 des Anschlußstücks 34, die Folgeven
tilarbeitsbohrung 28, die Verbindungsbohrung 51 des
Folgeventils 45, die Rückschlagventileinsetzbohrung 52, die
Verbindungsbohrung 51b, die Hauptventilarbeitsbohrung 27,
den Spalt 36 und die Düsenbohrung 26 heraus.
Wenn der innere Druck innerhalb des Druckbehälters 6
abnimmt und ein relativ niedriger Druck in der Versorgungs
leitung 7 der Zuführeinrichtung 8 für Kohlendioxid größer
wird, fließt, wie in Fig. 10 gezeigt ist, das Gas zurück in
die Hauptventilarbeitsbohrung 27, wenn das Hauptventil
geöffnet wird, während das Folgeventil 45 die Folgeven
tilarbeitsbohrung 28 durch diesen Druck schließen wird und
das Rückschlagventil 44 in Berührung mit dem Rückschlag
ventilsitz 51a gebracht wird, um die Verbindungsbohrung 51
zu verschließen. Somit kann ein Rückfluß von kohlensäure
haltigem Wasser in den Druckbehälter 6 verhindert werden.
Beim Einfüllen des Kohlendioxids in den Druckbehälter 6,
wird, wie in Fig. 11 gezeigt ist, der Kolben 41 einge
drückt, wodurch zum Öffnen eine Bewegung des Hauptventils
40 in dieselbe Richtung verursacht wird. Anschließend wird
das Folgeventil 45 durch die Rückschlagventilbetätigungs
stange 42 gegen die Kraft der Druckfeder 46 geschoben, um
eine Vielzahl der Spalten 47 des Folgeventils 45 zu
öffnen, wodurch das kohlensäurehaltige Wasser, das in die
Düsenbohrung 26 und die Hauptventilarbeitsbohrung 27
eingedrungen ist, durch den Restdruck in dem Druckbehälter
6 ausgeblasen wird.
Anschließend, nach dem Ausblasen von irgendwelcher Flüssig
keit, wird, wie in Fig. 12 gezeigt ist, mittels eines
Zuführschlauches 59 für Kohlendioxid, der über einen O-Ring
58 angeschlossen ist, Kohlendioxid mit hohem Druck zu der
Ventilanordnung 19 des Druckbehälters 6 geliefert. Dies
bewirkt, daß das Ende des Kolbens 41 in den Bereich der
Düsenbohrung 26 mit dem größeren Durchmesser gedrückt wird
und das Hauptventil 40 in einer ähnlichen Weise bewegt
wird, wodurch sich anschließend das Folgeventil 45 gegen
die Kraft der Druckfeder 46 bewegt. Dies öffnet die
Düsenbohrung 26, und das Gas strömt in den Druckbehälter 6
durch die Vielzahl der Spalten 36 des Hauptventils 40, die
Folgeventilarbeitsbohrung 28, die Vielzahl der Spalten 47
des Folgeventils 45 und die Durchgangsbohrung 33 des
Anschlußstücks 34.
Wenn, wie in Fig. 5 gezeigt ist, der Mündungshahn 18 des
Druckbehälters 6 nicht mit der Zuführeinrichtung 8 für
Kohlendioxid verbunden ist, wird das Hauptventil 40 in die
Schließposition durch eine Druckfeder 40a gedrückt, so daß
das Gas innerhalb des Druckbehälters 6 nicht ausströmen
wird.
Im folgenden werden mit Bezug auf die Fig. 13 bis 16
unterschiedliche Ausführungsformen der Erfindung erläutert.
Bei der Abgabe der Erläuterung dieser unterschiedlichen
bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wird der
gleiche Aufbau wie bei der ersten bevorzugten Ausführungs
form der Erfindung mit den gleichen Bezugszeichen versehen,
um eine wiederholte Erläuterung zu vermeiden.
Bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
die in den Fig. 13 und 14 gezeigt ist, besteht der größte
Unterschied zu der ersten bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung darin, daß ein Folgeventil 45A eingesetzt wird,
das ein Rückschlagventil 44A mit einem Kugelventil verwen
det. Bei der Ventilanordnung 19A die ein Folgeventil 45A
verwendet, das wie oben ausgebildet ist, werden gleiche
Funktionen und Vorteile wie diejenigen bei der ersten
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erhalten.
Bei der dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
die in den Fig. 15 und 16 gezeigt ist, besteht der Haupt
unterschied zu der obigen ersten bevorzugten Ausführungs
form der Erfindung darin, daß eine Düsenbohrung 26A in dem
Ventilkörper 25 angeordnet ist, die über die gesamte Länge
einen gleichbleibenden inneren Durchmesser hat. Bei der
Ventilanordnung 19B, die eine Düsenbohrung 26A verwendet,
die wie oben ausgebildet ist, werden gleiche Funktionen und
Vorteile wie diejenigen bei der ersten bevorzugten Ausfüh
rungsform der Erfindung erhalten.
Wie klar aus den obigen Erläuterungen ersichtlich ist,
werden solche Vorteile, wie unten aufgeführt, vorgesehen:
- (1) Bei einer Ventilanordnung, die an einem Mündungshahn
angebracht ist, der an einer Öffnung eines Druckbehälters
befestigt ist, weist die Ventilanordnung einen Ventilkörper
auf, der in den Mündungshahn eingeschraubt und dort fixiert
ist, um den Durchgang des Mündungshahns zu verschließen. In
dem Ventilkörper ist ein Durchgang angeordnet, der sich aus
einer Düsenbohrung, einer Hauptventilarbeitsbohrung, die in
Verbindung mit der Düsenbohrung steht, und einer Folgeven
tilarbeitsbohrung, die in Verbindung mit der Hauptventilar
beitsbohrung steht, zusammensetzt. Es ist ein Hauptventil
eingebaut, das innerhalb der Hauptventilarbeitsbohrung
gleiten kann und in der Lage ist, die Düsenbohrung zu
öffnen und zu schließen, ohne jedoch die Hauptventilar
beitsbohrung zu schließen. Innerhalb der Hauptventilar
beitsbohrung ist eine Druckfeder des Hauptventils vorgese
hen, die eine Kraft auf das Hauptventil aufbringt, um die
Düsenbohrung zu schließen. In der Düsenbohrung ist ein
Kolben angeordnet, der mit dem Hauptventil eine Einheit
bildet. Es ist ein Anschlußstück vorgesehen, das in den
Ventilkörper an dem Ende der Folgeventilarbeitsbohrung
eingeschraubt und dort befestigt ist und das eine Durch
gangsbohrung beinhaltet, die in Verbindung mit der Folge
ventilarbeitsbohrung steht. Es ist weiterhin ein Folgeven
til eingebaut, das innerhalb der Folgeventilarbeitsbohrung
gleiten kann, wobei das Folgeventil den Durchgang zwischen
der Hauptventilarbeitsbohrung und der Folgeventilarbeits
bohrung und die Durchgangsbohrung öffnen und schließen
kann, ohne jedoch die Folgeventilarbeitsbohrung zu
schließen, wenn eine der oben genannten Bohrungen nicht
geschlossen ist. Es ist eine Verbindungsbohrung in dem
Folgeventil eingeformt, die in Verbindung mit der Haupt
ventilarbeitsbohrung und der Durchgangsbohrung des An
schlußstücks steht. Innerhalb der Verbindungsbohrung ist
ein Rückschlagventil vorgesehen, das erlaubt, daß Gas von
der Durchgangsbohrung des Anschlußstücks zu der Hauptven
tilarbeitsbohrung strömt, aber verhindert, daß Gas von der
Hauptventilarbeitsbohrung zu der Durchgangsbohrung strömt.
Innerhalb der Folgeventilarbeitsbohrung ist eine Druckfeder
des Folgeventils vorgesehen, die eine Kraft auf das
Folgeventil in einer solchen Richtung ausübt, daß der
Durchgang zwischen der Folgeventilarbeitsbohrung und der
Hauptventilarbeitsbohrung geschlossen ist. Und es ist eine
Rückschlagventilbetätigungsstange vorgesehen, die an dem
Hauptventil befestigt ist und das Folgeventil auslöst, wenn
die Stange in Richtung auf die Folgeventilarbeitsbohrung
geführt wird und die Düsenbohrung durch Eindrücken des
Kolbens geöffnet wird. Somit kann ein Rückfluß bei einem
Druck, der niedriger als der vorbestimmte Wert ist, durch
die Druckfeder des Hauptventils und die Druckfeder des
Folgeventils verhindert werden.
Demgemäß können die Probleme, beispielsweise ein Rückfluß von Feuchtigkeit in den Druckbehälter, die eine Korrosion des Kessels und eine verringerte Haltbarkeit verursacht, und auch ein Unfall, der in einer Explosion resultiert, wie bei dem herkömmlichen Typ beobachtet wird, wirksam vermie den werden. - (2) Bei einem Aufbau gemäß dem Abschnitt (1) kann der Kolben eingedrückt werden, und das Folgeventil wird durch die Rückschlagventilbetätigungsstange gedrückt und ge öffnet, bevor komprimiertes Gas in den Druckbehälter eingefüllt wird. Auf diese Weise kann Wasser oder derglei chen, das in die Hauptventilarbeitsbohrung und die Düsen bohrung eingedrungen ist, durch den Restdruck des Druckbe hälters ausgeblasen werden.
- (3) Wenn Hochdruckgas in den Druckbehälter eingefüllt wird, kann bei einem Aufbau gemäß Abschnitt (1) ein großer Spalt für das Einströmen des Gases durch die Verschiebung des Kolbens in einen Bereich mit einem größeren Durchmesser der Düsenbohrung verwendet werden. Dies ermöglicht, daß das Gas effizient eingefüllt werden kann. Jedesmal, wenn Gas im normalen Zustand herausströmt, wird zusätzlich der Kolben innerhalb eines Bereiches mit einem kleineren Durchmesser der Düsenbohrung verschoben, um das Hauptventil zu öffnen oder zu schließen. Dies ermöglicht, daß das Hauptventil sicher geöffnet oder geschlossen wird, wodurch die herkömm lichen Unannehmlichkeiten, die durch ein Wackeln des Ventils verursacht werden, vermieden werden können.
Claims (3)
1. Ventilanordnung, die an einem Mündungshahn angebracht
ist, der an einer Öffnung eines Druckbehälters befestigt
ist, welche Ventilanordnung gekennzeichnet ist durch:
einen Ventilkörper (25), der in den Mündungshahn (18) eingeschraubt und dort fixiert ist, um den Durchgang des Mündungshahns (18) zu verschließen;
einen Durchgang (29), der in dem Ventilkörper (25) angeordnet ist und sich aus einer Düsenbohrung (26, 26A), einer Hauptventilarbeitsbohrung (27), die in Verbindung mit der Düsenbohrung (26, 26A) steht, und einer Folgeventilarbeitsbohrung (28), die in Verbindung mit der Hauptventilarbeitsbohrung (27) steht, zusammensetzt;
ein Hauptventil, das so eingebaut ist, daß es innerhalb der Hauptventilarbeitsbohrung (27) gleiten kann und in der Lage ist, die Düsenbohrung (26) zu öffnen und zu schließen, ohne jedoch die Hauptventilarbeitsbohrung (27) zu schließen;
eine Druckfeder (40a) des Hauptventils (40), die innerhalb der Hauptventilarbeitsbohrung (27) vorgesehen ist und eine Kraft auf das Hauptventil (40) aufbringt, um die Düsenbohrung (26) zu schließen;
einen Kolben (41), der in der Düsenbohrung (26) angeordnet ist und mit dem Hauptventil (40) eine Einheit bildet;
ein Anschlußstück (34), das in den Ventilkörper (25) an dem Ende der Folgeventilarbeitsbohrung (28) eingeschraubt und dort befestigt ist und eine Durchgangsbohrung (33) beinhaltet, die in Verbindung mit der Folgeventilarbeitsbohrung (28) steht;
ein Folgeventil (45, 45A), das so eingebaut ist, daß es innerhalb der Folgeventilarbeitsbohrung (28) gleiten kann, wobei das Folgeventil (45, 45A) den Durchgang zwischen der Hauptventilarbeitsbohrung (27) und der Folgeventilarbeitsbohrung (28) und die Durchgangsbohrung (33) öffnen und schließen kann, ohne jedoch die Folgeventilarbeitsbohrung (28) zu schließen, wenn eine der oben genannten Bohrungen nicht geschlossen ist;
eine Verbindungbohrung, die in dem Folgeventil angeordnet ist und in Verbindung mit der Hauptventilarbeitsbohrung (27) und der Durchgangsbohrung (33) des Anschlußstücks (34) steht;
ein Rückschlagventil (44, 44A), das innerhalb der Verbindungsbohrung vorgesehen ist und erlaubt, daß Gas von der Durchgangsbohrung (33) des Anschlußstücks (34) zu der Hauptventilarbeitsbohrung (27) strömt, aber verhindert, daß Gas von der Hauptventilarbeitsbohrung (27) zu der Durch gangsbohrung (33) strömt;
eine Druckfeder (46) des Folgeventils (45), die innerhalb der Folgeventilarbeitsbohrung (28) vorgesehen ist und eine Kraft auf das Folgeventil (45) in einer solchen Richtung ausübt, daß der Durchgang zwischen der Folgeventilarbeitsbohrung (28) und der Hauptventilarbeitsbohrung (27) geschlossen ist;
und eine Rückschlagventilbetätigungsstange (42), die an dem Hauptventil (40) befestigt ist und das Folgeventil (45) auslöst, wenn die Stange in Richtung auf die Folgeventilarbeitsbohrung (28) geführt wird und die Düsenbohrung (26) durch Eindrücken des Kolbens (41) geöffnet wird.
einen Ventilkörper (25), der in den Mündungshahn (18) eingeschraubt und dort fixiert ist, um den Durchgang des Mündungshahns (18) zu verschließen;
einen Durchgang (29), der in dem Ventilkörper (25) angeordnet ist und sich aus einer Düsenbohrung (26, 26A), einer Hauptventilarbeitsbohrung (27), die in Verbindung mit der Düsenbohrung (26, 26A) steht, und einer Folgeventilarbeitsbohrung (28), die in Verbindung mit der Hauptventilarbeitsbohrung (27) steht, zusammensetzt;
ein Hauptventil, das so eingebaut ist, daß es innerhalb der Hauptventilarbeitsbohrung (27) gleiten kann und in der Lage ist, die Düsenbohrung (26) zu öffnen und zu schließen, ohne jedoch die Hauptventilarbeitsbohrung (27) zu schließen;
eine Druckfeder (40a) des Hauptventils (40), die innerhalb der Hauptventilarbeitsbohrung (27) vorgesehen ist und eine Kraft auf das Hauptventil (40) aufbringt, um die Düsenbohrung (26) zu schließen;
einen Kolben (41), der in der Düsenbohrung (26) angeordnet ist und mit dem Hauptventil (40) eine Einheit bildet;
ein Anschlußstück (34), das in den Ventilkörper (25) an dem Ende der Folgeventilarbeitsbohrung (28) eingeschraubt und dort befestigt ist und eine Durchgangsbohrung (33) beinhaltet, die in Verbindung mit der Folgeventilarbeitsbohrung (28) steht;
ein Folgeventil (45, 45A), das so eingebaut ist, daß es innerhalb der Folgeventilarbeitsbohrung (28) gleiten kann, wobei das Folgeventil (45, 45A) den Durchgang zwischen der Hauptventilarbeitsbohrung (27) und der Folgeventilarbeitsbohrung (28) und die Durchgangsbohrung (33) öffnen und schließen kann, ohne jedoch die Folgeventilarbeitsbohrung (28) zu schließen, wenn eine der oben genannten Bohrungen nicht geschlossen ist;
eine Verbindungbohrung, die in dem Folgeventil angeordnet ist und in Verbindung mit der Hauptventilarbeitsbohrung (27) und der Durchgangsbohrung (33) des Anschlußstücks (34) steht;
ein Rückschlagventil (44, 44A), das innerhalb der Verbindungsbohrung vorgesehen ist und erlaubt, daß Gas von der Durchgangsbohrung (33) des Anschlußstücks (34) zu der Hauptventilarbeitsbohrung (27) strömt, aber verhindert, daß Gas von der Hauptventilarbeitsbohrung (27) zu der Durch gangsbohrung (33) strömt;
eine Druckfeder (46) des Folgeventils (45), die innerhalb der Folgeventilarbeitsbohrung (28) vorgesehen ist und eine Kraft auf das Folgeventil (45) in einer solchen Richtung ausübt, daß der Durchgang zwischen der Folgeventilarbeitsbohrung (28) und der Hauptventilarbeitsbohrung (27) geschlossen ist;
und eine Rückschlagventilbetätigungsstange (42), die an dem Hauptventil (40) befestigt ist und das Folgeventil (45) auslöst, wenn die Stange in Richtung auf die Folgeventilarbeitsbohrung (28) geführt wird und die Düsenbohrung (26) durch Eindrücken des Kolbens (41) geöffnet wird.
2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Düsenbohrung (26), die in dem Ventilkörper (25)
angeordnet ist, so ausgebildet ist, daß das äußere Ende
einen kleineren Durchmesser aufweist, während der andere
Abschnitt außer diesem Ende einen größeren Durchmesser
aufweist, und daß der Kolben (41) so angeordnet ist, daß
das Ende des Kolbens (41) in der Düsenbohrung (26) mit dem
größeren Durchmesser positioniert ist, wenn das Hauptventil
(40) in den Abschnitt bewegt worden ist, in welchem die
Düsenbohrung (26) geöffnet ist.
3. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Folgeventil weiterhin aufweist:
einen Folgeventilkörper (48), der sich aus den rechten und den linken Folgeventilbauteilen (48a, 48b) zusammensetzt, die miteinander verschraubt und befestigt sind, wobei ein Ende des linken Folgeventilbauteils (48a) in Berührung mit dem Folgeventilsitz (32) des Anschlußstücks (34) steht, während ein Ende des rechten Folgeventilbauteils (48b) in Berührung mit dem Folgeventilsitz (43a) des Tragzylinders (43) für das Folgeventil (45, 45A) steht;
eine Vielzahl von Spalten (47), die auf der äußeren Oberfläche der rechten und der linken Folgeventilbauteile (48a, 48b) des Folgeventilkörpers (48) angeordnet sind und die Durchgangsbohrung (33) des Anschlußstücks (34) mit der Hauptventilarbeitsbohrung (27) verbinden;
eine Verbindungsbohrung (51) mit einem kleineren Durchmesser, die näherungsweise in dem mittigen Abschnitt des linken Folgeventilbauteils (48a) angeordnet ist;
einen Rückschlagventilsitz (51a), der auf der inneren Fläche der Verbindungsbohrung (51) ausgebildet ist;
eine Rückschlagventileinsetzbohrung (52), die in dem mittigen Abschnitt des rechten Folgeventilbauteils (48b) ausgebildet ist und mit der Verbindungsbohrung (51) in Verbindung steht;
eine Verbindungsbohrung (51b) mit kleinem Durchmesser, die in Verbindung mit der Rückschlagventileinsetzbohrung (52) und der Hauptventilarbeitsbohrung (27) steht;
einen O-Ring (50) zum Abdichten, der in dem konkaven Abschnitt (49) aufgenommen ist, der an dem Ende angeordnet ist, an welchem das rechte Folgeventilbauteil (48b) mit dem Folgeventilsitz (43a) des Tragzylinders (43) für das Folge ventil in Berührung steht;
und einen Rückschlagventilkörper (55), der aufgrund der Druckfeder (56) innerhalb der Rückschlagventileinsetzbohrung (52) zu jeder Zeit in Berührung mit dem Rückschlagventilsitz (51a) steht und den Restdruck innerhalb des Druckbehälters (6) beibehält, während der Rückschlagventilkörper (55) die Rückschlagventileinsetzbohrung (52) schließt.
einen Folgeventilkörper (48), der sich aus den rechten und den linken Folgeventilbauteilen (48a, 48b) zusammensetzt, die miteinander verschraubt und befestigt sind, wobei ein Ende des linken Folgeventilbauteils (48a) in Berührung mit dem Folgeventilsitz (32) des Anschlußstücks (34) steht, während ein Ende des rechten Folgeventilbauteils (48b) in Berührung mit dem Folgeventilsitz (43a) des Tragzylinders (43) für das Folgeventil (45, 45A) steht;
eine Vielzahl von Spalten (47), die auf der äußeren Oberfläche der rechten und der linken Folgeventilbauteile (48a, 48b) des Folgeventilkörpers (48) angeordnet sind und die Durchgangsbohrung (33) des Anschlußstücks (34) mit der Hauptventilarbeitsbohrung (27) verbinden;
eine Verbindungsbohrung (51) mit einem kleineren Durchmesser, die näherungsweise in dem mittigen Abschnitt des linken Folgeventilbauteils (48a) angeordnet ist;
einen Rückschlagventilsitz (51a), der auf der inneren Fläche der Verbindungsbohrung (51) ausgebildet ist;
eine Rückschlagventileinsetzbohrung (52), die in dem mittigen Abschnitt des rechten Folgeventilbauteils (48b) ausgebildet ist und mit der Verbindungsbohrung (51) in Verbindung steht;
eine Verbindungsbohrung (51b) mit kleinem Durchmesser, die in Verbindung mit der Rückschlagventileinsetzbohrung (52) und der Hauptventilarbeitsbohrung (27) steht;
einen O-Ring (50) zum Abdichten, der in dem konkaven Abschnitt (49) aufgenommen ist, der an dem Ende angeordnet ist, an welchem das rechte Folgeventilbauteil (48b) mit dem Folgeventilsitz (43a) des Tragzylinders (43) für das Folge ventil in Berührung steht;
und einen Rückschlagventilkörper (55), der aufgrund der Druckfeder (56) innerhalb der Rückschlagventileinsetzbohrung (52) zu jeder Zeit in Berührung mit dem Rückschlagventilsitz (51a) steht und den Restdruck innerhalb des Druckbehälters (6) beibehält, während der Rückschlagventilkörper (55) die Rückschlagventileinsetzbohrung (52) schließt.
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