DE10105619C1 - Vorrichtung zur Entnahme von Flüssigkeit - Google Patents

Abstract

Um eine Vorrichtung zur Entnahme von Flüssigkeit, insbesondere Heizöl, über eine Saugleitung mit einem Rückflußverhinderungsventil und einer Druckentlastung in der Saugleitung, wobei das Rückflußverhinderungsventil einen Ventilkörper (4) aufweist, der mit einem in der Saugleitung angeordneten Ventilsitz (5) korrespondiert, zu schaffen, die unter Verminderung der notwendigen Einzelteile eine hohe Funktionssicherheit auch bei betriebsbedingten Verschmutzungen gewährleistet, wird vorgeschlagen, dass der Ventilsitz (5) elastisch verformbar oder verschiebbar ist, so dass sich bei einem in der stromaufwärtigen Saugleitung herrschenden Überdruck der Ventilsitz (5) verformt oder verschiebt und zwischen Ventilkörper (4) und Ventilsitz (5) ein Durchlaßspalt zum Abbau des Überdrucks gebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entnahme von Flüssigkeit, insbesondere Heizöl, über eine Saugleitung mit einem Rückflußverhinderungsventil und einer Druckentlastung in der Saugleitung, wobei das Rückflußverhinderungsventil einen Ventilkörper aufweist, der mit einem in der Saugleitung angeordneten Ventilsitz korrespondiert.

Zum Stand der Technik wird auf die DE 198 37 320 C1 verwiesen. Aus dieser Druckschrift ist eine gattungsgemäße Vorrichtung bekannt. Entnahme­ vorrichtungen, die insbesondere für Öltanks bestimmt sind, weisen in der Regel in der Ansaugleitung, die zum Brenner führt, ein Rückschlagventil auf, damit bei Stillstand des Brenners die Ölsäule in der Ansaugleitung nicht abreißt und das Öl nicht in den Tank zurückfließt. Desweiteren können in der Ansaugleitung von der Entnahmevorrichtung zum Brenner hin Sicherungsarmaturen eingesetzt sein, wie zum Beispiel Antiheberventile, die ein selbsttätiges Auslaufen des Tankinhalts bei Brennerstillstand verhindern. Hierdurch bildet sich bei Brennerstillstand in der Ansaugleitung zwischen der Entnahmevorrichtung und der Sicherungsarmatur ein abgeschlossenes Volumen, dass sich bei Erwärmung ausdehnt, so daß der Druck stark ansteigt.

In der oben angegebenen Druckschrift sind hierzu Druckausgleichsvorrichtungen bekannt, die nach Art eines Doppelventiles arbeiten.

Die vorbekannte Lösung ist hinsichtlich ihres Aufbaus relativ kompliziert und daher relativ teuer. Zudem ist die Doppelventiltechnik in der Entnahmevorrichtung fest eingebaut, so daß ein einfaches Entfernen für den Einsatz in selbstüberwachenden Saugleitungen nicht möglich ist. Auch ist eine solche Vorrichtung anfällig bei betriebsbedingten Verschmutzungen.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gattungsgemäßer Art zu schaffen, die unter Verminderung der notwendigen Einzelteile eine hohe Funktionssicherheit auch bei betriebsbedingten Verschmutzungen sowie eine einfache Entnahme des Ventilschließkörpers für die Anwendung in selbstüberwachenden Saugleitungen gewährleistet.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, dass der Ventilsitz elastisch verformbar oder verschiebbar ist, so daß sich bei einem in der stromaufwärtigen Saugleitung herrschenden Überdruck der Ventilsitz verformt oder verschiebt und zwischen Ventilkörper und Ventilsitz ein Durchlaßspalt zum Abbau des Überdrucks gebildet ist, wobei eine Stützeinrichtung in der Saugleitung angeordnet ist, an der sich der Ventilkörper bei in der stromaufwärtigen Saugleitung herrschenden Überdruck abstützt und wobei zwischen der Stützeinrichtung und der umgebenden Saugleitung und/oder dem sich an der Stützeinrichtung abstützenden Ventilkörper der mindestens eine Durchlassspalt gebildet ist.

Der elastisch verformbare Ventilsitz kann durch ein geeignetes flexibles Dichtelement gebildet sein, welches in eine innen umlaufende Nut in der Saugleitung oder zwischen verschraubbaren Gehäuseteilen oder Stutzen eingesetzt werden kann.

Der Ventilsitz weist eine Durchströmöffnung auf, die mit dem Ventilkörper zusammenwirkt und durch diesen geschlossen werden kann. Sofern die Vorrichtung in Betrieb genommen wird und beispielsweise Heizöl aus dem Tank zum Brenner angesaugt wird, so hebt der Ventilkörper von dem Ventilsitz ab und gibt den entsprechenden Strömungsquerschnitt zum Durchlaß des Heizöles frei. Bei Brennerstillstand bewegt sich der Ventilkörper in die Schließlage relativ zum Ventilsitz, wobei diese Bewegung entweder schwerkraftbedingt oder auch durch eine Hilfsfeder unterstützt erfolgen kann. Sofern sich in der stromaufwärtigen Saugleitung ein Überdruck einstellt, so wird der elastische Ventilsitz derart verformt, dass sich zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilsitz ein Durchlaßspalt zum Abbau des Überdrucks bildet. Der Überdruck kann sich also zum Öltank hin über einen Spalt abbauen. Nach Abbau des Überdrucks schließt sich das Ventil selbständig, weil der elastische Ventilsitz wieder in die Ausgangslage elastisch zurück verformt wird, in der der Ventilkörper in dichtendem Eingriff mit dem Ventilsitz ist. Es wird also ein weiterer Rückfluß von Öl aus der zum Brenner führenden Leitung zum Öltank hin verhindert.

Mit der Stützeinrichtung wird sichergestellt, dass bei entsprechendem Überdruck der Ventilkörper nicht zunehmend in den elastischen Ventilsitz eingezogen oder eingedrückt wird, sondern der Ventilkörper stützt sich auf der Stützeinrichtung quasi als Stellweg­ begrenzung für den Ventilkörper ab, wobei anschließend der Ventilsitz durch den Überdruck elastisch verformt wird, so daß ein Durchlaßspalt zum Abbau des Überdrucks gebildet ist. Die Stützeinrichtung kann beispielsweise durch einen Dorn oder dergleichen gebildet sein, der in dem zum Tank führenden Anschluß der Saugleitung angeordnet ist, und an dem sich der Ventilkörper abstützt, wenn er über die normale Schließlage hinaus durch Überdruck in Richtung des zum Tank führenden Leitungsanschlusses bewegt wird. Die Bewegung des Ventilkörpers ist damit begrenzt, so daß der elastisch verformbare Ventilsitz sich durch den Überdruck weiter elastisch bewegen kann und einen Strömungsspalt zum Abbau des Überdrucks freigeben kann. Die Stützeinrichtung kann auch in vielfältiger anderer Ausbildung realisiert werden.

Weiterhin kann vorgesehen sein, den Ventilsitz starr auszubilden und die Elastizität durch eine Feder zu erzeugen, die sich einerseits an der Gehäusewand der Entnahmevorrichtung andererseits am Ventilsitz abstützt, wobei der Ventilsitz bei Überdruck gegen die Strömungsrichtung des Vorlaufes verschiebbar ist.

Eine bevorzugte Ausbildung ist auch dadurch gegeben, dass die Strömungsspalte, durch die der Überdruck abgebaut wird, in dem Dichtkörper eingearbeitet sind.

Vorzugsweise ist zudem vorgesehen, dass der Ventilkörper eine Kugel ist, deren Durchmesser geringer als der diese umgebende Abschnitt der Saugleitung ist.

Zudem ist bevorzugt vorgesehen, dass der Ventilsitz durch eine Ringscheibe aus elastomerem Werkstoff gebildet ist, die außenumfangsseitig an dem umgebenden Abschnitt der Saugleitung fixiert ist.

Die Ringscheibe kann beispielsweise in eine Nut oder in einen Spalt des umgebenden Kanales eingesetzt sein, wobei die Kanten der Nut oder des Spaltes abgerundet sein können, um eine scharfkantige Verformung des Ventilsitzes zu vermeiden. Zusätzlich können durch solche Wandungsteile oder Gehäuseteile auch Stützen für den Ventilsitz gebildet sein, so dass die elastische Verformung auf einen bestimmten Wert beziehungsweise Winkelgrad begrenzt wird.

Zudem kann unter Umständen bevorzugt vorgesehen sein, dass die Stützeinrichtung durch eine in der Saugleitung vorgesehene Blende gebildet ist, die bei einem kugelförmigen oder kegelförmigen Ventilkörper einen von der Kreisform abweichenden Strömungsdurchlaß aufweist.

Auch kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Stützeinrichtung in Strömungsrichtung der Flüssigkeit durch die Saugleitung vor dem elastisch verformbaren Ventilsitz angeordnet ist.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Stützeinrichtung in Strömungsrichtung der Flüssigkeit durch die Saugleitung hinter dem elastisch verformbaren Ventilsitz angeordnet ist.

Bevorzugt ist zudem vorgesehen, dass die Vorrichtung in eine Armatur integriert ist, die in die Saugleitung einbaubar ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Vorrichtung im Mittellängsschnitt gesehen;

Fig. 2 bis Fig. 5 Einzelheiten der Fig. 1 in unterschiedlichen Funktionslagen sowie in Draufsicht gesehen;

Fig. 6 und 7 Varianten in der Darstellung analog Fig. 2 und Fig. 3 gesehen;

Fig. 8 eine Variante in der Ansicht gemäß Fig. 1 gesehen;

Fig. 9 und 10 Einzelheiten der Variante in der Ansicht analog Fig. 8 gesehen beziehungsweise im Schnitt X/X der Fig. 9 gesehen;

Fig. 11 eine weitere Variante in der Ansicht gemäß Fig. 1;

Fig. 12 und 13 Einzelheiten der Variante in der Ansicht analog Fig. 2 und Fig. 3 gesehen;

Fig. 14 eine weitere Variante mit Federelement in Ansicht gemäß Fig. 1;

Fig. 15 eine weitere Variante mit Strömungsspalten im Dichtkörper;

Fig. 16 und 17 Einzelheiten zu der Variante nach Fig. 15.

In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur Entnahme von Heizöl gezeigt, wobei die Vorrichtung insgesamt in ein Armaturengehäuse integriert ist. In der Einbausollage dient der untere Anschluß 1 zum Anschluß an die Ansaugleitung, die zum entsprechenden Öltank oder dergleichen führt. Der Anschluß 2 dient zum Anschluß einer zum Brenner oder dergleichen führenden Anschlußleitung. Bei 3 ist eine Absperreinrichtung gezeigt, mittels derer der Strömungsdurchgang durch die Armatur geschlossen werden kann. Die wesentlichen Bestandteile der Entnahmevorrichtung sind ein Rückflußverhinderungsventil und eine Druckentlastung in der Saugleitung. Das Rückflußverhinderungsventil weist einen Ventilkörper 4 auf, der mit einem in der durch die Armatur gehenden Saugleitung angeordneten Ventilsitz 5 zusammenwirkt. In der Zeichnungsfigur 1 ist die Normalstellung gezeigt, bei der vom Anschlußstutzen 2 her kein Unterdruck erzeugt wird, also beispielsweise die Situation bei Brennerstill­ stand eingestellt ist. Der Ventilkörper 4 liegt dabei auf dem Ventilsitz 5 dichtend auf, so daß das in der zum Brenner führenden Leitung anstehende Öl nicht in den Tank zurückfließen kann. Sofern der Brenner in Tätigkeit gesetzt wird und Öl angesaugt wird, hebt der Ventilkörper 4 von dem Ventilsitz 5 ab und das Öl kann aus dem Tank angesaugt werden. Sofern bei der Situation gemäß Fig. 1 das in dem Bereich zwischen dem Ventilsitz 5 und dem Brenner stehende Ölvolumen sich erwärmt, so dehnt es sich aus, wodurch der Druck in dem System erheblich ansteigt. Es wirkt somit ein erheblicher Überdruck auf den Ventilkörper 4 und dem Ventilsitz 5 ein.

Um diesen Überdruck abbauen zu können, ist der Ventilsitz elastisch verformbar, so dass sich bei einem in der stromaufwärtigen Saugleitung herrschenden Überdruck der Ventilsitz 5 verformt und zwischen Ventilkörper 4 und Ventilsitz 5 ein Durchlaßspalt zum Abbau des Überdrucks gebildet ist. Vornehmlich ist dabei in der Saugleitung eine Stützeinrichtung 6 angeordnet, an der sich der Ventilkörper 4 bei in der stromaufwärtigen Saugleitung herrschenden Überdruck abstützt. Hierbei bewegt sich der Ventilkörper 4 also in Richtung auf die Stützeinrichtung 6, bis er an dieser anliegt, wobei zwischen der Stützeinrichtung 6 und dem Ventilkörper 4 Durchlaßspalte gebildet sind, so dass ein Druckabbau erfolgen kann. Zusätzlich wird durch den Überdruck der Ventilsitz 5 elastisch verformt, um einen Durchlaßspalt zwischen Ventilsitz und Ventilkörper 4 zu bilden. Die unterschiedlichen Situationen sind in den Fig. 2 bis 5 schematisch dargestellt. In Fig. 2 ist die Ruhelage bei Stillstand des Brenners gezeigt. In Fig. 3 ist die Situation dargestellt, die bei Brennerbetrieb eintritt. Der Ventilkörper 4 ist dabei vom Ventilsitz 5 abgehoben, so dass Öl entsprechend den Pfeilen 7 durchströmen kann. In Fig. 4 ist der Überdruckbetrieb gezeigt. Bei Überdruck wird der Ventilkörper 4 in der Zeichnung nach unten gedrängt, bis er auf der Stützeinrichtung 6 anliegt und sich abstützt. Der Ventilsitz 5 wird entsprechend verformt, wobei durch den anstehenden Überdruck der Ventilsitz 5 noch zunehmend verformt wird, so dass zwischen dem Ventilsitz 5 und dem Ventilkörper 4 Durchlaßspalte gebildet sind, so daß das Öl in Richtung der Pfeile 8 abströmen kann, bis der Überdruck abgebaut ist. In dieser Ausführungsform ist der Ventilkörper 4 eine Kugel, deren Durchmesser geringer ist als der umgebende Abschnitt der Saugleitung. Der Ventilsitz 5 ist durch eine Ringscheibe aus elastomerem Werkstoff gebildet, die außen umfangsseitig in eine umlaufende Nut an dem umgebenden Abschnitt der Saugleitung fixiert ist. Die Stützeinrichtung 6 ist hierbei durch eine in der Saugleitung vorgesehene Blende gebildet, die einen von der Kreisform abweichenden Strömungs­ durchlaß, insbesondere einen polygonalen Strömungs­ durchlaß 9 aufweist, so daß in den Eckbereichen entsprechende Strömungsdurchlässe gebildet sind.

Bei der Ausführung nach Fig. 6 ist der Ventilsitz 5 ebenfalls durch eine Ringscheibe aus elastomerem Werkstoff gebildet, wobei die Ringscheibe durch einen eingeformten Ringkern 10 stabilisiert und verstärkt ist. Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 ist der Ventilsitz durch eine ringartige Scheibe gebildet, in die Verstärkungen 11 eingeformt sind, um die Elastizität des Ventilsitzes zu verbessern und zu versteifen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 bis 10 ist bei ansonsten gleichem Aufbau die Stützeinrichtung 6 in Strömungsrichtung des Öles bei Brennerbetrieb betrachtet hinter dem elastisch verformbaren Ventilsitz 5 angeordnet, und zwar unmittelbar dahinter. Die ringartig geformte Stützeinrichtung ist, wie insbesondere aus Fig. 10 ersichtlich, am Innenumfang mit mäanderartigen Ausnehmungen versehen. Sofern der Ventilkörper 4 sich in der Lage gemäß Fig. 9 befindet und Überdruck in dem System auftritt, so stützt sich der Ventilkörper 4 auf den radial vorspringenden Bestandteilen der Stützeinrichtung 6 ab, während die radial zurückspringenden Bereiche Durchlaßspalte für das unter Überdruck stehende Öl bilden. Durch diese Bereiche wirkt das Öl auf den elastisch verformbaren Ventilsitz 5, so daß dieses scheibenartig ausgebildete Element sich analog der Darstellung gemäß Fig. 4 verformt und Durchlaßspalte freigibt, so dass sich der Überdruck abbauen kann.

Bei der Ausbildung nach Fig. 11 bis Fig. 13 ist bei ansonsten gleichem Aufbau die Stützeinrichtung 6 durch ein Ringteil gebildet, welches beispielsweise in der Draufsicht als gewellter Ring aus Metall oder auch als Sprengring ausgebildet sein kann. Wesentlich ist lediglich, daß in der Anlageposition, die in Fig. 11 gezeigt und in Fig. 12 und 13 verdeutlicht ist, zwischen dem Ventilkörper 4 und der Stützeinrichtung 6 eine Durchströmung von Öl ermöglicht ist oder auch zwischen der Stützeinrichtung 6 und der umgebenden Gehäusewandung. Bei anstehendem Überdruck wird der Ventilkörper 4 durch die Stützeinrichtung 6 in der Position gehalten, wie sie beispielsweise in Fig. 13 verdeutlicht ist, während der elastisch verformbare Ventilsitz 5 in der Zeichnung nach unten verformt wird und somit die Durchströmung von Öl in Richtung der Pfeile 8 ermöglicht.

In der Fig. 14 ist der elastische Ventilsitz zweiteilig ausgeführt, nämlich durch einen ringförmigen Dichtkörper 15, der zur Gehäusewand 13 über ein Dichtelement 12 dicht gelagert und kolbenartig beweglich ist, und durch ein Federelement 14, das sich einerseits am Gehäuse der Entnahme­ vorrichtung, andererseits an dem ringförmigen Dichtkörper 15 abstützt.

Eine Ausführung, wonach der Strömungsdurchlass 9 nicht in der Stützeinrichtung 6, sondern im Dichtkörper 4 integriert ist, zeigt Fig. 15 in einer Schnitt­ darstellung. Einzelheiten sind in Fig. 16 und 17 zu erkennen.

Außerdem ermöglicht die vorgeschlagene Lösung auch durch Entnahme des Ventilkörpers 4 die Funktion des Rückflußverhinderers außer Betrieb zu setzen, um die Armatur in selbstsichernden Saugleitungen einbauen zu können. Auch kann die Vorrichtung als Fußventil im bodennahen Bereich von Öltankbehältern eingesetzt werden.

Die Erfindung stellt eine äußerst einfache Vorrichtung zur Verfügung, die funktionsgerecht arbeitet und zum Abbau von Überdruck geeignet ist. Dabei sind nur wenige konstruktive Elemente erforderlich, nämlich der Ventilkörper 4, das elastisch verformbare Ventilsitzelement 5 und die Stützeinrichtung 6.

Die Einfachheit dieser Elemente gewährleistet eine kostengünstige Ausbildung sowie einen dauerhaft sicheren Betrieb. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist die Vorrichtung auch gegen betriebsbedingte Verschmutzungen unempfindlich.

Claims (12)

1. Vorrichtung zur Entnahme von Flüssigkeit, insbesondere Heizöl, über eine Saugleitung mit einem Rückflußverhinderungsventil und einer Druckentlastung in der Saugleitung, wobei das Rückflußverhinderungsventil einen Ventilkörper (4) aufweist, der mit einem in der Saugleitung angeordneten Ventilsitz (5) korrespondiert, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitz (5) elastisch verformbar oder verschiebbar ist, so daß sich bei einem in der stromaufwärtigen Saugleitung herrschenden Überdruck der Ventilsitz (5) verformt oder verschiebt und zwischen Ventilkörper und Ventilsitz ein Durchlaßspalt zum Abbau des Überdrucks gebildet ist, wobei eine Stützeinrichtung (6) in der Saugleitung angeordnet ist, an der sich der Ventilkörper (4) bei in der stromaufwärtigen Saugleitung herrschenden Überdruck abstützt und wobei zwischen der Stützeinrichtung und der umgebenden Saugleitung und/oder dem sich an der Stützeinrichtung (6) abstützenden Ventilkörper der mindestens eine Durchlassspalt gebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (4) eine Kugel ist, deren Durchmesser geringer als der diese umgebende Abschnitt der Saugleitung ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 + 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitz (5) durch eine Ringscheibe aus elastomerem Werkstoff gebildet ist, die außenumfangsseitig an dem umgebenden Abschnitt der Saugleitung fixiert ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützeinrichtung (6) durch eine in der Saugleitung vorgesehene Blende gebildet ist, die bei einem kugelförmigen oder kegelförmigen Ventilkörper einen von der Kreisform abweichenden Strömungsdurchlaß (9), aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützeinrichtung (6) in Strömungsrichtung der Flüssigkeit durch die Saugleitung vor dem elastisch verformbaren Ventilsitz (5) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützeinrichtung (6) in Strömungsrichtung der Flüssigkeit durch die Saugleitung hinter dem elastisch verformbaren Ventilsitz (5) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung in eine Armatur integriert ist, die in die Saugleitung einbaubar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Armatur eine Absperreinrichtung aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (4) entnehmbar ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 + 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Armatur als Fußventil ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitz (5) aus einem ringförmigen Dichtkörper (15) besteht, der ein Dichtelement (12) zur Abdichtung gegenüber der Gehäusewand (13) eines Armaturengehäuses aufweist und über ein Federelement (14) gegen die Strömungsrichtung des Vorlaufes verschiebbar angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsdurchlass (9) in dem Ventilkörper (4) ausgebildet ist.