DE6942016U - Druckregelventil - Google Patents

Description

Anmeldet: Barrel Fresh Service AG, Neubruchstrasre il, Chur, Schweiz

Druckrege!ventil

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Druekregelventil, insbesondere für < ine KIe jnzapfanlage, die ein mit einem Zapfhahn versehenes Stecnrohr aufweist, an dem ein Ansatz vorgesehen ist, in dem unmittelbar hinter einem Druckbehälter in Form ei .er Kohlensäurekapsel eine Ventilkombination angeordnet i.it, die aus einem selDSttätig regelnden einstufigen Druckregeiventil bentent, dem ein HUcKschlagventil sowie ein übe:·jruckventil zugeordnet sind.

Ein bekanntes Druckregej. /entil dieser /irt w^ist auf der dem Druckbehälter zugekehrten Seite ein Hochdruckteil auf, das durch eine Dichtschraube von einem durch eine Membran abgeschlossenen Niederdruckteil des Ventils getrennt ist. In der Bohrung des Ventils gleitet mit geringem Spiel ein Ventil-

schaft, in den eine hohle Zugstange eingeschraubt ist_Ä die ferner durch einen O-Dichtring und durch eine den O-Ringsitz bildende, aussen gerändelte Büchse hindurchgeführt ist. Das eine En^e der Zugstange 1st an einer Membranhalterung befestigt. Der O-Ring, der die Zugstange fest umschliesst und der in der Präzisionsbohrung stramm sitzt, wird auf der Büchse durch den Druck im Hochdruckteil des Ventils festgehalten, da der Gasraum an seiner Unterseite durch die Mittenbohrung und die Aussenrändelung der Büchse mit dem Nlederdruckraum verbunden und dadurch praktisch drucklos ist. Getrennte Schrägbohrungen führen vom Hochdruckraum und vom Niederdruckraum zu der Zentralbohrung. De: Niederdruckraum ist mit einem Präzisions-RUckschlagventil verbunden, dem ferner ein Überdruckventil angeschlossen ist,

Die Arbeit diesen Ventils ist sehr zufriedenstellend und präzise. Es 1st aoer in seinem Aufbau kompliziert una die mehrfachen Bohrungen und verhältnismässig zahlreichen Einzeltelle sind herstel.'.ungstechnisch sehr aufwemig.

Aufgabt; der Weiterentwicklung der Erfindung ist, ein zuverlässiges, selbsttätig regelndes, einstufiges Druckregelventil zu schaffen, das die Genauigkeit des obigen Ventils aufweist, dessen Aufbau aber einfacher ist.

Diese Aufgabe wird durch ein Druckregelventil der eingangs genannten Art gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Längsbohrung durch einen aus einer 0-Ringdichtung bestehenden Sitz für den Ventilstösselkopf des Ventilstössels in den Hochdruckraum und den Niederdruckraum getrennt ist, die den angrenzend an das Ende der aylindrischen Längsbohrung verbreiterten Niederdruckraum absehliessende Membran wit der Nadel des Ventilstössels verbunden ist, und dass diesem Druckregelventil ein mit dem Niederdruckraum in Verbindung stehendes Überdruckventil nachgeschaltet ist.

Das Überdruckventil kann mit dem Ventilstößel bzw, der Nadel des Ventilstössels verbunden sein und sich unmittelbar an das Druckregelventil anschließen. In diesem Fall ist, die Ventilstösselnaael durch die mittige Öffnung einer Mernbranhalterung und durch die öffnung eines hieran anschliessenden, mit einer Querbohrung versehenen, im wesentlichen rohrförmigen Ansatzes gesteckt, und in dessen Spitze befestigt. Über diesen Ansatz ist ein eine gewisse Anpresskraft aufweisender elastischer Schlauch, beispielsweise aus Gummi, gezogen. Dieser Schlauch ist auf eine bestimmte Stärke ausgelegt. Wird nun ein entsprechender Druck im Ventil überschritten, bläht sich der Schlauch auf, so dass der Überdruck entweichen kann.

Andererseits kann das überdruckventil auch getrennt vom Druck- I^ regelventil angeordnet werden. So kann vom Niederdruckraum ausgehend eine zweite 3ohrung im Gehäuse der Ventilkombination vorgesehen sein, in die ein Ventil an sich bekannter Bauart eingesetzt ist, das bei Auftreten eines Überdruckes zur Einstellung des Druckgleichgewichts die Verbindung mit der Aussenluft herstellt.

Bei der Druckregelung arbeitet das Ventil in folgender Weise:

Sobald im Niederdruckteil unter der Membran ein geringer Unterdi*uck auftritt, bewegt sich die Membran nach ii »en und verschiebt den Ventilstb'ssel, wobei der Ventilstös&elkopf vom

₂ij Sitz abgehoben wird. Dabei wird die Verbindung zwischen Hoch- und Niederdruckraum freigegeben und das Gas kann aus dem Hoohdruckraum in den Niederdruckraum strömen, bis das Druckgleichgewicht zwischen einstellbarer Federkraft und Niederdruckraum wieder hergestellt ist. Bei auftretendem Überdruck in» Niederdruckraum tritt das Überdruckventil in Aktion.

Die Erfindting wird anhand der Zeichnungen, in denen zwei AusfUhrungsbeispiele dargestellt sind, näher erläutert.

Fig. I ist ein Längsschnitt durch -ie erfindungsgemässe Ventilkorabination rrUL· Druckregelventil und dem mit dem Ventilstössel kombinierten Überdruckventil;

Fig. 2 ist ein der Fig. 1 entsprechender Längsschnitt, wobei jedoch das Überdruckventil vom Niederdruckraum ausgehend unterhalb dem Druckregelventil angeordnet ist;

Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch die Membran mit Halterung und Ansatz; und
Fig. 4 ist eine Ansicht des Ventilstössels.

Bei der erfindungsgemässen Druckregelventilkombination ist ein Druckregelventil vorgesehen, :as in an sich bekannter Weise auf die Bewegung einer Am ; i reagiert.

Zur Aufnahme der Ventilanordnung ist ein Gehäuse 1 vorgese-]u hen, das eine im wesentlichen mittige Bohrung η rubelst, die über ihre grösste ^T änge im wesentlichen zylindrisch ist» An einem Ende ist die? F ;,ru^f«^ 4 verbreitert, um den Druckbehältersatz aufzunehmen. In dieser öffnung ist ein Schraubring 9 eingesetzt, in den dei Druckbehälter, vorzugsweise eine CO₀-2υ Kapsel (nicht dargestellt) einschraubt wird. Der Schraubring y stösst an eine Dichts hei du 8, durch deren mittige Bohrung die Anstechspitze 7 für die Kohlensäurekapsel gesteckt ist. Um einen festen Sitz zu erreichen, kann zwischen der Dichtscheibe und dem ausladenden Teil der Anstechspitze 7 2^ eine Unterlegscheibe 12 eingosetz-t werden. Gegen die Längsbohrung 4 zu ist die Austrittbuiundung aus der Anstechspitze 7 durch einen Filter 6 verschlossen. Auf diese Weise wird das eintretende Gas noch einmal gereinigt.

Die Längsbohrung 4 wird durch die als Ventilsitz dienende 3Q 0-Ringdichtung 3 und den Ventilstösselkopf II¹ in einen Hochdruckraum H und einen Niederdruckraum N geteilt. Der Hochdruck-

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raum H schllesst unmittelbar an die Austrittsmündung der Anstechspitze 7 an und reicht bis zum Ventilsitz im zylindrischen Teil der Längsbohrung 4 ein. Um einen einwandfreien Ventilsitz zu sichern, ist in die im Niederdruckraum liegende zylindrische Bohrung 4 des Ventils eine Büchse 2 eingeschoben, die am inneren Ende ausser einem mittigen Durchlass 2' für die Nadel des Ventilstössels 11 so verschlossen ist, dass die 0-Hingdichtung 3 fest anliegt. Die Büchse 2 kann an ihrem Umfang gerändelt sein.

An dem dem Druckbehältersatz gegenüberliegenden Ende ist die Bohrung 4 im Gehäuse 1 ebenfalls verbreitert. Unmittelbar an das Ende des zylindrischen Teiles der Bohrung 4 schliesst sich demnach dieser verbreiterte Niederdruckraum N an, der durch die Membran 10 abgeschlossen ist. Diese Membran 10 ist in

!■=, einer besonderen Halterung angeordnet, die beispielsweise wie in Pig. 2 dargestellt ausgebildet sein kann. Die Membran 10 ist auf die Nabe der Membranhalterung 16 aufgesteckt, derart, dass sie an einer umlaufenden Rippe 16' dieser Halterung 16 anliegt. Durch eine Scheibe 17 wird die Membran gegen die Rippe 16' der Halterung 16 gedrückt. Eine aufgeschraubte Mutter 18 hält die Anordnung zusammen.

In Fig. 1 ist das Überdruckventil unmittelbar angrenzend an das Druckregelventil angeordnet und ist mit dem Ventilstössel 11 kombiniert. Hierzu ist die Nabe der Membranhalterung 16 verlängert und bildet einen rohrförmigen Ansatz I3, der mit einer Querbohrung 14 versehen ist, die den Druchlass durch den Ansatz I3 und durch die Membranhalterung χό mit

^: der Aussenluft verbindet. Um diesen Ansatz I3 wird ein Schlauch

5, vorzugsweise aus Gummi, geschoben.

30 Die Nadel des Ventilstössels 11 ist bei dieser Ausführungsform durch die mittig^ öffnung 2' am inneren Ende der Büchse 2 in der Längsbchrung 4 sowie durch die mittige Üffnun, in der I'iembranhalterung iö, in deren Na.be sowie in deren nn-

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satz 13 gesteckt. Die Spitze der Ventilstosselnadel ist im Ende I5 des Ansatzes I3 befestigt, beispielsweise eingelötet.

In Pig. 2 ist eine Ausführungsform gezeigt, die die gleiche Druckregelventilanordnung aufweist wie in Fig. 1. Das Überdruckventil schliesst sich Jedoch nicht unmittelbar an das Druckregelventil an, sondern ist unter diesem in einer zweiten Bohrung 20 des Ventilgehäuses 1 untergebracht. Die Nadel des Ventilstössels 11 ist hier in einer Kappe I9 befestigt, die ihrerseits eine verkürzte Ausführung des Ansatzes Ij5 der Nabe der Membranhalterung 16 darstellt und durch die Mutter 18 an der Scheibe 17 mit der Membrane 10 fest verbunden ist. Sie kann auch in irgend-einer anderen Weise mit der Membran verbunden sein„

Das Überdruckventil besteht bei dieser Anordnung aus einem an ]. 5 sich bekannten kleinen Ventil 21, das in einer aus dem Niederdrunkraum N ausgehenden, unter dem Druckregelventil liegenden bohrung 20 eingesetzt ist. Aus dieser Bohrung 20 führt hinter ö-m /entil 21, also gegenüber dem Niederdruckraum N, ein .'ur< laas 22 nach aussen und stellt die Verbindung zwi-_Lo sehen der Bohrung im Ventilgehäuse 1 und der Ausranluft her.

Die j'i-'beitüweise der Ventilanordnung ist folgende:

Bei Druckgleiohgewicht, d.h. bei Kräftegleichheit zwischen eingestellter Kraft djr auf die Membran 10 wirkenden Druckfeder F und der Kraft, die sich durch das Gaspolster unter der Membran

?z> im M^derdruckraum N aufbaut, liegt die Membran 10 in einer Ei one und der Ventilstösselkopf 11^f ist fest gegen seinen Ventilsitz, also gegen die 0-Ringdichtung 3 gedrückt. Der Schlauch ^rj umfasst dicht den Ansatz Ij5 der Nabe der Membranhalterung oobald beispielsweise Bier gezapft wird, wird im Niederdruck-

J>0 raum '; ler Druck abgebaut, der sofort bewirkt, dass sich die n 10 riurnh die Federkraft nach innen bewegt. Durch diese

Bewegung wird Aber auch der Ventilstössel 11 nach innen verschoben und dadurch der Ventilstösselkopf 11' von seinem Sitz 3 abgehoben. Dabei wird eine Verbindung zum Hochdruckraum H geschaffen, aus dem nun sofort Gas in den Niederdruckraum N strömt, und zwar so lange, bis wieder Druckgleichgewicht herrscht. So wie der Druck im Niederdruckraum N ansteigt, bewegt sich die Membran 10 in ihre Ausgangs- oder Ruhestellung. Etwa auftretender Überdruck, beispielsweise durch einen Defekt am Ventil, wird durch das Überdruckventil abgebaut.

Im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 entweicht der Überdruck durch die Querbohrung 14 im Ansatz 13 der Membranhalterung Der diesen Ansatz 13 umfassende Gummischlauch 5 ist so ausgelegt, dass er durch den möglichen auftretenden Überdruck an der Stelle der Querbohrung 14 angehoben wird und ein Entlüften gestattet« Sobald der Überdruck abgebaut ist, legt sich der Gummischlauch 5 wieder fest um den Ansatz I3 und verschliesst die Querbohrung 14.

Im Au.sfUhrungsbeispiel gemäss Fig. 2 wirkt der auftretende Überdruck gegen das Ventil 21 und öffnet es. Dadurch wird über den Durchlass 22 die Verbindung mit der Aussenluft hergestellt und der Überdruck kann entweichen. Nach Abbau des Überdrucks schliesst sich das Ventil 21 wieder.

Das erfindungsgemässe Druckregelventil bzi/. die Ventilkombination ist sehr einfach im Aufbau. Es arbeitet als selbsttätig regelndes einstufiges Druckregelventil sehr zuverlässig und nimmt einen äusserst geringen Raum ein. Da es möglich ist, das Überdruckventil unmittelbar hinter den Niederdruckraum und hinter die Membran des Druckregelventils anzuordnen und mit dem Ventilstössel zu kombinieren, kann die gesamte Ventilanordnung sehr gedrängt gebaut und in einem kleinstmöglichen Raum untergebracht werden. Die Kombination eignet sich daher insbesondere für Kleinzapfanlagen^ bei denen nur ein begrenzter- Bereich für das Ventil zur Verfügung

Claims (6)

Schutzansprüche

1. Druekregelvent11, Insbesondere für eine Kleinzapfanlage, die ein mit eine.n Zapfhahn versehenes Stechrohr aufweist, an dem ein Ansatz vorgesehen ist, in dem unmittelbar hinter einem Druckbehälter in Form einer Kohlensäurekapsel eine Ventilkombinat ior. angeordnet ist, die aus einem selbttätig regelnden, einstufigen Druckregelventil besteht, dem ein Überdruckventil zugeordnet ist, das Druckregelventil in einer im wesentlichen mittigen, zylindrischen Längsbohrung im Gehäuse angeordnet ist und die Bohrung am Ende des Hochdruckraumes im Gehäuse verbreitert ist und der ebenfalls verbreiterte Niederdruckraurn durch eine Membran abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsbohrung (4) durch einen aus einer O-Ringdichtung (3) bestehenden Sitz für den Ventilstösselkopf (H¹) des Ventilstössels (H) in den Hochdruckraum (H) und den Niederdruckraum (N) getrennt ist., die den angrenzend an das Ende der zylindrischen Bohrung (4) verbreiterten Niederdruckraum (N) abschliessende Memui an (10) mit der Nadel de£ Veutilstössels (H) arbeitsmässig verbunden ist, und dass diesem Druckminderventil ein mit dem Niederdruckraum (N) in Verbindung stehendes Überdruckventil nachgeschaltet ist.

2. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der zylindrischen Bohrung (4) im Niederdruckteil eine Büchse (2) eingesetzt ist, die an ihrem inneren Ende bis auf einen Durchgang (2¹) für die Nadel des Ventilstössels (11) verschlossen ist, und dass die als Ventilsitz dienende O-Ringdichtung (j5) fest an diesem verschlossenen Ende der Buche (2) angedrückt ist.

3„ Druckrege !.ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» dass

die Membran (10) auf einer Membranhalterung (16) gehalten ist, die zur Aufnahme der Befestigungselemente (17, 18) für die Membran (10) eine Nabe aufweist, und dass die Nadel des Ventilstössels (H) mit der Halterung (16) der Membran (10) verbunden ist.

4. Druckregelventil nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Überdruckventil unmittelbar hinter der Membran (10) angeordnet und mit der Nadel des Ventilstössels (3 1) verbunden ist.

5. Druckregelventil nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe der Membranhalterung (16) verlängert ist und einen rohrförmigen Ansatz (13) bildet, der eine Q,uf bohrung (14) aufweist, die die fluchtenden Durchlässe im Ansatz (13), in der Nabe und der Halterung (16) mit der Aussenluft verbindet, die Nadel des "entilstössels (H) durch den Durchlass in der Halterung (16), Nabe und im Ansatz (13) bis in die Spitze des Ansatzes (I3) geführt und hier befestigt istj, und dass um den Ansatz (I3) sin elastischer Schlauch (5) mit einem gewissen Anpressdruck aufgeschoben ist una die Q,uerbohrung (14) fest und dicht umschliesst.

6. Druckregelventil nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Überdruckventil (21) bekannter Bauart in einer vom Niederdruckraurn (Nj ausgehenden, im Ventilgehäuse (1) angeordneten Bohrung (?A ) eingesetzt ist, und dass von dieser Bohrung (20) hinter dem Überdruckventil (21) ein Durchlass (22) durch die Wand des Ventilgehäuses (1) vorgesehen ist, der die Bohrung (20) .-nit der Aussenluft verbindet.

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