DE8513008U1

DE8513008U1 - Druckausgleichventil

Info

Publication number: DE8513008U1
Application number: DE19858513008
Authority: DE
Original assignee: Kieselmann 7134 Knittlingen De GmbH
Current assignee: Kieselmann 7134 Knittlingen De GmbH
Priority date: 1985-05-03
Filing date: 1985-05-03
Publication date: 1985-08-29

Description

- 5 Beschreibungi

Die Erfindung geht aus von einem Druckausgleichsven-; til mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Ein bekanntes Druckausgleichsventil in dieser Bauart hat ein Gehäuse aus einem zylindriseilen Rührstock, dessen eines Ende zum Anschluß an einen Behälter dient, in welchem ein Druckausgleich herbeigeführt werden soll, und dessen anderes Ende durch eine Kappe verschlossen ist. Koaxial in dem Gehäuse ist eine Führungsstange angeordnet, auf weleher zwei scheibenförmige Ventilteller verschiebbar angeordnet sind. Der obere Ventilteller wird durch eine die Führungsstange umgebende Druckfeder, deren Widerlager durch die Haube gebildet ist, gegen einen Ventilsitz gedrückt, welcher mit nach oben weisender Sitzfläche an der Innenseite des zylindrischen Mantels des Venti!gehäuses angeordnet ist. Der untere Ventilteller wird durch eine weitere, die Führungsstange umgebende Druckfeder, welche ihr Widerlager an einer am unteren Ende der Führungsstange befestigten Druckscheibe findet, gegen den oberen Ventilteller gedrückt, an dessen Unterseite sich der zum unteren Ventilteller gehörende Ventilsitz befindet. Der Durchmesser des unteren Ventiltellers ist kleiner als der Innendurchmesser des Gehäuses. Wenn der untere Ventilteller am oberen Ventilteller anliegt, verschließt er einen oder mehrere Durchgänge, welche im oberen Ventilteller angeordnet sind. Oberhalb des gehäusefesten Ventilsitzes befindet sich in der Gehäusewand wenigstens eine weitere Öffnung.

Das bekannte Druckausgleichventil arbeitet wie falgt: Wenn der Druck auf der Unterseite der Ventilteller

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geringer ist als" auf der Oberseite der Ventilteller, dann wird der obere Ventilteller verstärkt auf den gehäusefesten Ventilsitz gepresst, der untere Ventilteller jedoch gegen Federkraft von seinem Sitz

am oberen Ventilteller entfernt, sodaß die darin vorgesehenen Durchgänge geöffnet werden und durch die oberhalb des gehäusefesten Ventilsitzes liegende öffnung Luft in das Ventil einströmen und aus der unten liegenden öffnung wieder austreten kann in den angeschlossenen Behälter (der Behälter wird belüftet).

Ist hingegen der Druck an der Unterseite der Ventilteller größer als an der Oberseite, dann werden beide Ventilteller gegen die Rückstellkraft der oberen Druckfeder angehoben und das Ventil kann von unten nach oben durchströmt werden (der Behälter wird entlüftet) .

In vielen Anwendungsfällen, insbesondere bei Anwendüngen in der Lebensmittelindustrie, wird verlangt, daß beim Belüften eines Behälters nur gefilterte; insbesondere sterile Luft in den Behälter eindringen darf, Bei Druckausgleichsventilen, die nur zum Belüften eines Behälters dienen, ist es deshalb bekannt, die Luftansaugöffnung des Ventilgehäuses mit einem Filter zu verschließen. Bei einem doppelt wirk-enden, sowohl zum Be- wie auch zum Entlüften dienenden Druckausgleichsventil, wie es vorstehend beschrieben wurde, wäre eine Filterung der angesaugten Luft nur mit unverhältnismäßig großem Aufwand möglich, weil das J Filter gleichzeitig so dimensioniert sein muß, daß

es auch der* bei Ansprechen des Druckausgleichsventils auf Überdruck auftretenden Luftstrom verkraften können muß; die Absicherung gegen überdruck erfolgt aber

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üblicherweise bei einer erheblich höheren Druckschwelle als die Absicherung gegen Unterdruck. In der Praxis werden deshalb in den Fällen, in denen ein Behälter nur mit gefilterter Luft belüftet wero den darf, für Überdruck und Unterdruck stets gesonderte Ausgleichsventile verwendet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein doppelt wirkendes Druckausgleichsventil der eingangs genannten Art zu schaffen, welches bei verhältnismäßig geringem konstruktivem Aufwand das Belüften eines Behälters mit gefilterter Luft erlaubt.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Druckausgleichsventil mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Das erfindungsgemäße Druckausgleichsventil kennzeichnet sich wesentlich dadurch, daß beim Belüften die Luft durch eine andere Öffnung in das Ventil eintritt als sie beim Entlüften aus dem Ventil austritt. Dadurch ist es möglich, die dem Belüften dienende Gehäuseöffnung durch ein Filter zu verschließen, bei dessen Auswahl und Bemessung keine Rücksicht auf den Entlüftungsvorgang genommen werden muß; vielmehr kann das Filter ausschließlich auf den Belüftungsvorgang, für den es bestimmt ist, optimiert werden. Den zusätzlich benötigten Durchgang durch die Gehäusewand kann man ohne großen Aufwand dadurch verwirklichen* daß man ihn im Bereich des gehäusefesten Ventilsitzes vorsieht, der zu diesem Zweck eine hinreichende Ausdehnung haben muß, und natürlich muß auch die zugehörige Dichtfläche des ersten Schließkörpers

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eine entsprechende Ausdehnung haben, um in Schließstellung des Ventils den zusätzlichen' Durchgang überdecken zu können.

Eine weitere, auf demselben Lösungsprinzip beruhende Lösung der gestellten Aufgabe ist Gegenstand des nebengeordneten Anspruchs 2. Diese Lösung unterscheidet sich von der im Anspruch 1 angegebenen Lösung nur darin, daß der erste Schließkörper des Vontils und der gehäusefeste Ventilsitz nach Art eines Doppelsitzventiles zusammenarbeiten, wobei der zusätzliche Durchgang nun nicht in einer der beiden gehäusefesten Sitzflächen die Gehäusewand durchquert, sondern im Raum zwischen diesen beiden Sitzflächen.

Auch bei dem Druckausgleichsventil gemäß Anspruch 2 benötigt man für den gehäusefesten Doppelsitz eine entsprechende Ausdehnung, welche die Anordnung des zusätzlichen Durchganges zwischen den beiden Sitzflächen ermöglicht. Bei beiden Lösungsvarianten bereitet dieses aber keine Schwierigkeit, weil es sich um den gehäusefesten Ventilsitz handelt, den man mit nahezu beliebiger Ausdehnung in Achsrichtung unmittelbar auf der Innenseite der Gehäusewandung ausbilden kann, vorzugsweise unter Ausbildung einer zylindrischen Sitzfläche, welche mit einer entsprechend zylindrischen Dichtfläche des ersten Schließkörpers zusammenarbeitet. Zur Bestimmung der Endlage des ersten Schließkörpers sieht man am besten in an sich bekannter Weise einen gehäusefesten Anschlag für den ersten Schließkörper vor. Vorzugsweise bildet man diesen Anschlag als zusätzliche Sitzfläche aus, welche mit einer dazu passend ausgebildeten Dichtfläche des Schließkörpers zusammenarbeitet; vorzugsweise ist

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diese zusätzliche Sitzfläche eine sich unmittelbar an die zylindrische Sitzfläche anschließende konische Sitzfläche, welche mit einer umgekehrt konischen Dichtfläche des ursten Schließgliedes zusammenarbeitet, welche sich unmittelbar an deren zylindrische Dichtfläche anschließt. Sofern es sich nicht um die Ausführungsform des Druckausgleichsventils handelt, welcheseinen gehäusefesten Doppelsitz für den ersten Schließkörper aufweist, sieht man den zusätzlichen Durchgang zweckmäßigerweise im Bereich der zylindrischen Sitzfläche vor.

Während bei dem gattungsbildenden Druckausgleichsventil die beiden Ventilteller auf einer gemeinsamen, koaxialen, gehäusefesten Stange geführt sind, wird bei dem erfindungsgemäßen Druckausgleichsventil der erste Schließkörper vorzugsweise durch die Gehäusewand selbst, nämlich durch einen zylindrischen Gehäuseabschnitt geführt, und der zweite Schließkörper besitzt vorzugsweise eine koaxial verlaufende Führungsstange, welche in einer dazu passenden Buchse geführt ist, welche am ersten Schließkörper befestigt ist. Bei einem derartigen Aufbau ist eine gehäusefeste Führungsstange nicht erforderlich und dadurch der Gehäuseaufbau vereinfacht.

Bei dem gattungsbildenden Druckausgleichsventil stützen sich die Druckfedern, welche auf die beiden Ventilteller einwirken, beide an Teilen des Gehäuses ab, wodurch die Federn auf gegenüberliegenden Seiten der Ventilteller liegen, weil sieh diese beim öffnen in entgegengesetzte Richtungen bewegen. In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Ventils wird hingegen vorgeschlagen, den ersten Schließkörper durch eine Feder

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zu beaufschlagen, welche sich am Ventilgehäuse abstützt/ die zweite Feder, welche den zweiten Schließkörper beaufschlagt, soll sich hingegen nicht am Gehäuse, sondern an einem mit dem ersten Schließkörper mitbewegten Widerlager abstützen, wodurch es möglich wird, beide Druckfedern auf derselben Seite der Ventilteller anzuordnen.

Zwei Ausführungsbeispiele des neuen Druckausgleichs-1*0 ventils sind in den beigefügten Zeichnungen dargestellt.

Figur 1 zeigt ein erstes Druckausgleichsventil zu·" Hälfte im Längsschnitt und zur andern Hälfte in einer Seitenan

sicht, und

Figur 2 zeigt ein geringfügig abgewandeltes Druckausgleichsventil in einer Dar-2ID stellung entsprechend Figur 1»

Gleiche oder einander entsprechende Teile sihd in den beiden Zeichnungen mit übereinstimmenden Bezugszahlen bezeichnet.

Das Gehäuse 1 des in Figur 1 dargestellten Druc-kausgleichventils besteht aus einem zylindrischen Rohrstück 2, auf dessen oberes Ende ein koaxial verlaufender Rohrstutzen 3 aufgeschraubt ist. Das untere

3$ Ende des Rohrstückes 2 ist mit einem Innengewinde 4 versehen, welches zum Anschluß an einen Behälter dient. Über die am unteren Ende des Rohrstückes 2 liegende öffnung 5 wird das Druckausgleichsventil

mit einem überdruck oder einem Unterdruck bti-

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Anschließend an das Innengewinde 4 ist im Rohrstück 2 ein erster Dichtsitz 6 ausgebildet, welcher eine schräg nach oben weisende, konisch ausgebildete Sitzfläche 6a und eine daran nach oben anschließende zylindrische Sitzfläche 6b aufweist. Im Bereich der zylindrischen Sitzfläche 6b befinden sich zwei einander diametral gegenüberliegende Durchgänge 7 durch die Gehäusewand 8. Im Ventilgehäuse, nämlich im Rohrstück 2, ist ein erster Schließkörper 9 vorgesehen, welcher eine zur konischen Sitzfläche 6a passende, umgekehrt konische Dichtfläche 9a, in welche ein O-Ring 10 eingelassen ist, und eine an diese anschließende zylindrische Dichtfläche 9b, in welche ein zweiter O-Ring 11 eingelassen ist, hat. Von oben her steht der erste Schließkörper 12 unter der Einwirkung einer koaxial angeordneten Druckfeder 12, deren oberes Widerlager durch eine Schulter 3a des Rohrstutzens 3 gebildet ist.

An einer etwas näher zur Achse des Druckausgleichventils gelegenen Stelle ist an der Unterseite des ersten Schließkörpers ein zweiter Ventilsitz 13 ausgebildet, welcher im dargestellten Ausführungsbeispiel eine konische, schräg nach unten gegen d-ie Achse und die untere öffnung 5 des Druckausgleichventils gerichtete Sitzfläche hat. Radial einwärts vom Ventilsitz 13 gelegen ist im ersten Schließkörper 9 wenigstens ein achsparalleler Durchgang 14 vorgesehen.

Im Gehäuse 1 ist in koaxialer Anordnung noch ein zweiter Schließkörper 15 in Gestalt eines Tellers vorgesehen, welcher eine koaxial verlaufende, sich

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vom Teller 15 nach oben erstreckende Führungsstange 15a hat, die durch eine im ersten Schließkörper 9 gebildete zentrale Führungsbuchse 16 hindurchgeführt ist. Dieser zweite Schließkörper hat eine zum Ventilsitz 13 passende, umgekehrt konische Dichtfläche 15b, in welche ein O-Ring 17 eingelassen ist. Der obere Abschnitt der Fübrungsstange 15a ist mit einem Aussengewinde versehen, auf welches eine Mutter 18 aufgedreht ist, welche als Widerlager für eine die Führungsstange 15a umgebende Druckfeder 19 dient, deren zweites Widerlager durch das obere Ende der Führungsbuchse 16 des ersten Sc hließkörpers gebildet wird. Die Druckfeder 19 drückt den zweiten Schließkörper 15 gegen seinen Sitz 13 am ersten Schließkörper.

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Wenn der Druck auf der Unterseite der beiden Schließkörper 9 und 15 größer ist als auf ihrer Oberseite, dann werden die beiden Schließkörper 15 und 9 gemeinsam angehoben, und bei dieser Hubbewegung wird der äußere Schließkörper 9 durch die zylindrische Gehäusewand 8 geführt und öffnet den seitlichen Durchgang 7 in dieser Gehäusewand, durch welche ein Druckausgleich stattfindet. Nach erfolgtem Druckausgleich werden die beiden Schließkörper 9 und 15 durch die Druckfeder 12 in ihre Ausgangslage zurückgestellt.

Wenn der Druck an der Unterseite der beiden Schließkörper 9 und 15 geringer ist als an ihrer Oberseite, dann wird nach überwinden der Schließkraft der Druckfeder 19 der kleinere, zweite Schließkö^per 15 nach unten bewegt und es kann durch Einströmen von Luft in die obere Gehäuseöffnung 20 ein Druckausgleich erfolgen. Um bei diesem Belufungsvorgang gefilterte Luft zuführen zu können, ist der Rohrstutzen 3 an

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seinem oberen Ende mit einem Gewindeflansch 3b versehen, auf welchen eine Filterhaube 21 aufschraubbar ist. Im Hinblick auf eine besonders wirksame Filterung empfiehlt es sich, die Belüftungsöffnung 20 besonders groß zu wählen, d. h., man sieht sie zweckiiiäßiⁿsrwsiss ein oberen Ende des Gehäuses 1 vor- wq noch nahezu der gesamte Gehäusequerschnitt für den Öffnungsquerschnitt zur Verfügung steht* Grundsätzlich wäre es aber auch möglich, die Belüftungsöffnung seitlieh am Gehäuse vorzusehen.

Das in Figur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von jenem in Figur 1 nur darin, daß der erste Schließkörper 9 nicht zwei aneinander anschließende Dichtflächen hat; vielmehr sind diese durch eine dazwischenliegende Ausnehmung 22 voneinander getrennt. Dem entsprechend sind am Gehäuse zwei voneinander getrennte Sitzflächen 6a und 6b ausgebildet, zwischen denen die Durchgänge 7 liegen.

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Claims

DR. RUDOLF BAUER1:.DJPLNiTVJ-G. HELMUT HUBBUCH DIPL.-PHYS. ULRICH TWELMEIER WESTLICHE 29-31 (AM LEOPOLDPLATZ» O-753O PFORZHEIM iwest-GERMAn-i S,0 72 311 10 22 00/70 TELEGRAMME PATMj-ARK 26. April 1985 III/H Firma Kieselmann GmbH, 7134 Knittling^n "Druckausglei cnventi1" Ansprüche:

1. Druckausgleichventil mit einem Gehäuse, in welchem zwischen zwei öffnungen ein Durchgang gebildet ist, in dem zwei koaxial angeordnete, koaxial verschiebbare, in entgegengesetzte Richtungen gegen die Rückstellkraft von Federn öffnende Schließkörper vorgesehen sind,

von denen der erste wenigstens einen Durchgang aufweist und in Schließstellung einem gehäusefesten ersten Ventilsitz anliegt,

und von denen der zweite ein Teller ist, der in Schließstellung einem am ersten Schließkörper ausgebildeten zweiten Ventilsitz anliegt und dabei die im ersten SchiießköFper vorgesehenen Durchgänge versühließt,

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dadurch gekennzeichnet, daß in der Gehäusewand (8) wenigstens ein weiterer, den gehäusefesten Ventilsitz (6) durchquerender Durchgang (7) vorgesehen ist, welchen der erste Schließkörper (9) in seiner Schließstellung verschließt,

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und daß jene Gehäuseöffnung (20), durch welche beim Belüften die Luft in das Gehäuse (1) eintritt, durch ein Filter (21) überdeckt ist.

2. Druckausgleichventil mit einem Gehäuse, in welchem zwischen zwei Öffnungen ein Durchgang gebildet ist, in dem zwei koaxial angeordnete, koaxial verschiebbare, in entgegengesetzte Richtungen gegen die Rückstellkraft von Federn öffnende Schließkörper vorgesehen sind,

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und von denen der zweite ein Teller ist, der in Schließstellung einem am ersten Schließkörper ausgebildeten zweiten Ventilsitz anliegt und dabei die im eisten Schließkörper vorgesehenen Durchgänge verschließt,

dadurch gekennzeichnet, daß der gehäusefeste Ventilsitz (6) als Doppelsitz mit zwei zueinander parallelen, in Achsrichtung einen Abstand zwischen sich aufweisenden Sitzflächen (6a, 6b) ausgebildet- ist,

daß wenigstens ein weiterer, die Gehäusewand (8) zwischen diesen beiden Sitzflächen (6a» 6b) durchqueren-

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der Durchgang (7) vorgesehen ist* welchen der erste Schließkörper (9) mit zwei dazu passenden Dichtflächen (9aj 9b) in seiner Schließstellung verschließt,

3. Druckausgleichventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Schließgiied (9) eine zylindrische Dichtfläche (9b) hat, die mit einer zylindrischen Sitzfläche (6b) des ersten Ventilsitzes (6) zusammenarbeitet.

4. Druckausgleichventil nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß das erste Schließglied (9) eine zylindrische Dichtfläche (9b) und eine daran anschließende konische Dichtfläche (9a) hat, die mit einer zylindrischen Sitzfläche (6b) und einer daran anschließenden, umgekehrt konischen Sitzfläche (6a) des ersten Ventilsitzes (6) zusammenarbeitet.

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5. Druckausgleichventil nach Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich der weitere

Durchgang (7) im Bereich der zylindrischen Sitzfläche (6b) befindet.

6. Druckausgleichventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Führen des ersten

Schließkörpers (9) ein zylindrischer Gehäuseabschnitt (8) vorgesehen ist, und daß der zweite Schließkörper (15) eine koaxial verlaufende Führungsstange (15a) hat, welche in einer dazu passenden, am ersten Schließkörper (9) befestigten Buchse (16) geführt ist.

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7. Druckausgleichventil nach Anspruch 6, dadurch

gekennzeichnet, daß der erste Schließkörper (9) durch eine Feder (12) gegen seliiert Ventilsitz (6) gedruckt wird, welche ein gehä'usefestes Widerlager (3a; hat, und daß der zweite Schließkörper (15) durch eine Feder (19) gegen seinen Ventilsitz (13) gedrückt wird, v/eiche ein mit dem ersten SchÜeßkörper (9) mitbewegtes Widerlager (16) hat.