DE2356480C2

DE2356480C2 - Ventil

Info

Publication number: DE2356480C2
Application number: DE19732356480
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl.-Ing. 2300 Altenholz Henke
Original assignee: Anschuetz and Co GmbH
Current assignee: Raytheon Anschuetz GmbH
Priority date: 1973-11-12
Filing date: 1973-11-12
Publication date: 1975-08-14
Also published as: DD114659A5; PL95294B1; DE2356480B1; JPS5079827A

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil zum Regeln des Innendruckes eines Behälters auf einen Bereich, der den Außendruck einschließt. Die obere Grenze dieses Bereiches soll also um einen bestimmten Betrag über dem außerhalb des Behälters herrschenden Druck und die untere Grenze um einen /weilen Betrag unter diesem Druck liegen.

Ein wichtiges Anwendungsgebiet eines solchen Ventils ist ein Kreiselkompaß mit einem Flüssigkeitsbehälter für einen Elektrolyten, in welchem ein das Kreiseisystem tragender Schwimmer schwebt. Hei diesem Gerät schwankt die Inncnlemperatur des Behälters in einem weiten, unter der Siedetemperatur liegenden Bereich. Der Innendruck darf aber nur innerhalb verhältnismäßig enger Grenzen schwanken. Versieht man zu diesem Zweck den Deckel des Behälters, /. B. die den Einfüllstutzen des Behälters abschließende Kappe, mit einem Entlüftungsloch, damit der Behälter »atmen« kann, dann ergeben sich Flüssigkeitsverluste, die eil häufiges Nachfüllen von Wasser, also eine ständig! Wartung, erfordern. Verschließt man die Entlüftungs öffnung aber mit dem vorstehend erläuterten Ventil dann wird dadurch das Atmen des Behälters auf ca unbedingt erforderliche Maß beschränkt. Die Flüssig keitsverluste werden dadurch soweit verringert, dal der Flüssigkeitsstand im Behälter nur noch selten nach geprüft und gegebenenfalls berichtigt zu werdet

ίο braucht. Die Wartung des Geräts wird dadurch erheb lieh vereinfacht.

Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, da: den Behälter verschließende Ventil derart zu steuern daß dadurch der Innendruck des Behälters auf einei Bereich beschränkt wird, der den Außendruck ein schließt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch geiösl daß das Verschlußstück des Ventils durch ein dei Druckunterschied /wischen Innendruck und Außen druck messendes Glied entgegen der Kraft einer Fcdei in die Offenstellung durch einen Hebel verstellbar ist der sich an zwei beiderseits des Verschlußstückes be findlichen Widerlagern abstützt und daher bei beider Schwenkrichtungen auf das Verschlußstück öffnenc einwirkt.

Zweckmäßige Ausgestaltungen dieses Ventils sind ir den Unteransprüchen angegeben.

Nunmehr sei die Erfindung im einzelnen an Hanc mehrerer Ausführungsbeispiele erläutert, die in der Zeichnungen dargestellt sind. In diesen zeigen

F i g. 1, 2 und 3 den Behälterdeckel im Grundriß mi dem darauf angeordneten erfindungsgemäß ausgestal tcten Ventil, und zwar in F 1 g. 1 im geschlossenen Zu stand.

F i g. 2 in der einen Offenstellung bei Ansteigen de Innendrucks über den Regelbereich und

F i g. 3 in der anderen Offenstellung beim Sinken de? Innendrucks unter den Regelbereich,

F i g. 4 und 5 eine zweite Ausführungsform, und zwai in einem lotrechten Schnitt bzw. Schnitt nach der Linie 5-5 der F i g. 4,

F i g. 6 und 7 eine Verschlußkappe mit einer dritter Ausführungsform des Ventils nach der Erfindung, unc zwar F i g. b in Seitenansicht, teilweise in einem Axial schnitt mid F i g. 7 im Grundriß.

F i g. 8 und 9 eine Verschlußkappe mit einer weiterer Ausführungsform des Ventils nach der Erfindung, unc /war F i g. 8 in einem Axialschnitt und F i g. 9 teilweise im Grundriß,

Fig. 10 und 11 Verschlußkappen mit Ventilen nach der Erfindung, die weitere Ausführungsbeispiele dar stellen, und zwar im Axialschnitt.

Fig. 12 die Ansicht in Richtung des Pfeiles 12 dei Fig. 11,

I 1 g. 1 3 den Teilschnitt nach der Linie 13-13 dei F i g. 11 und

Fig. 14 eine Teilansieht in Richtung des Pfeiles \A der F i g. 11.

Ein Behälter, dessen runder Deckel 20 in den F i g. I

fio und 3 im Grundriß gezeigt ist, enthält eine Flüssigkeit z. 15. eine als Elektrolyt wirkende Salzlösung, derer Temperatur innerhalb eines unter der Siedetemperatui liegenden Bereiches schwankt. Der BehLilterüberdruck soll niedriger als der bei seiner Temperatur wirkende

''5 Dampfdruck eingestellt werden, und zwar derart, daf: er innerhalb eines Bereiches verbleibt, der den Außen druck einschließt. Die obere Grenze des Behältcrdruk kes soll um den Betrug Δρ\ üher dem Außendruck tint

die untere Grenze um den Betrag Δρ: unter dem Außendruck liegen.

Zu diesem Zweck ist der Deckel 20 mit einem nicht näher dargestellten Auslaßstutzen versehen an den ein Gummischlauch 22 angeschlossen ist. Dieser Gummischlaueh verläuft auf dem Boden 24 einer U-förmig profilierten Schiene, die in aufrechter l.age auf dem Deckel 20 befestigt ist und deren Arme 26 und 28 derart abgewinkelt sind, daß ihr Absland den Durchmesser des Schlauches 22 um ein Vielfaches übertrifft. Zwisehen den Armen 26 und 28 der Schiene und nicht näher dargestellten oberen und unteren Führungen, die an der Schiene befestigt sind, ist ein zylindrisches Verschlußstück 30 verschiebbar geführt, das mit seiner einen Stirnseite an dem Schlauch 22 und mit der anderen Stirnseite an einem Hebel 32 anliegt. Das rechte Ende dieses Hebels liegt an einer inneren Stufe 34 des Armes 26 an. Dieser Hebel, der sich parallel zum Dek kel 20 quer zu dem zylindrischen Verschlußstück 30 erstreckt, ist in einem Schlitz geführt, der am Ende des Armes 28 vorgesehen ist, und erstreckt sich über diesen Arm hinaus bis in eine zylindrische Fassung 36. die auf dem Deckel 20 in achsparalleler Lage zum Verschluß stück 30 befestigt ist und an ihrer dem Verschlußstüek zugewandten Seite in ihrem Rande einen Schiit/ hat, in welchem der Hebel 32 geführt ist. Die Fassung 3b ent halt einen Gummiballon 38 mit einem Stut/en, der durch eine Bodenöffnung der Fassung ?6 hindurchgeht und über das Ende eines Rohres 40 geschoben ist. das durch den Behälterdeckel 20 hindurchgeht und mit dem Luftraum im Behälter in Verbindung steht.

Zwischen den beiden äußeren Finden der Arme 28 und 26 drückt auf den Hebel 32 eine Feder 42 und sucht den Hebel in Anlage an der Stufe 34 und am Boden 44 des im oberen F.nde des Armes 28 vorgesehenen Führungsschlitzes zu halten.

Die Feder 42 ist eine Schraubenfeder, die sich mit ihrem unteren Ende auf einen Federring 46 stützt, der von einem Bolzen 48 getragen wird. Das äußere L"nde dieses Bolzens ruht in einer Vertiefung des Hebels 32. Mit ihrem anderen Ende stut/t sich die Feder 42 an der Stirnfläche eines Schraubenbolzens "50 ab, der einstellbar in einen auf dem Behälterdeckel 20 befestigten Bo₁ 52 eingeschraubt ist.

Die Wirkungsweise ist folgende: Solange .lcr Innendruck des Behälteis innerhalb des Regelbereiches verbleibt, der sich beispielsweise zwischen +0.1 und -0,1 atü erstrecken kann, nehmen die Teile die in F i g. 1 gezeigte Lage cm. Sobald der Innendruck aber die obere Grenze dieses Bereiches übersehteket, dehnt sich der Ballon 38 aus und verschwenkt den Hebel 32 entgegen der Kraf! der Feder 42 im Uhrzeigersinn um die Stufe 34. Der Hebel hebt sich dabei von der Fläche 44 ab. Während in der in F i g. 1 gezeigten Ruhelage das Verschlußstück 30 den ins Freie mündenden Schlauch 22 zusammendrückt und dadurch verschließt, kann sieh nunmehr der Schlauch 22 etwas öffnen und aus dem Behälter Luft und Dampf entweichen lassen. Dadurch wird verhindert, dall der Innendruck die obere Grenze des Regelbereiches überschreitet.

Unterschreitet der Innendruck aber die untere Grenze dieses Bereiches, dann zieht sich der Ballon 38 zusammen. F.r ist an dem Hebel 32 befestigt. /. B. angeklebt. Hr verschwenkt daher diesen Hebel im Gegenuhrz.eiger.sinn um die Kante 54 des Armes 28. so daß te sich das rechte Ende des Hebels von der Stufe 34 entfernt. Infolgedessen kann sich das Verschlußstück 30 vom Sehlauch 22 fort verschieben, so daß sich der Schlauch öffnet und Außenluft ins Innere des Behälters strömen läßt. Dadurch wird verhindert, daß der Innendruck den Regelbereich unterschreitet.

Das Verschlußstück 30 des Ventils ist also durch das den Druckunterschied messende Glied in Gestalt des Ballons 38 entgegen der Kraft der Feder 42 in die Offenstellung durch den Hebel 32 verstellbar, der sich an den zwei beiderseits des Verschlußstücks 30 befindlichen Widerlagern in Gestalt der Stufe 34 und der Wand 44 abstützt. Daher wirkt der Hebel 30 bei beiden Schwenkrichtungen auf das Verschlußslück 30 öffnend ein.

Bei der in den F" i g. 4 und 5 gezeigten Ausführungsform besteht der Hebel 432 aus einem Stück mit dem Verschlußstück 430, das als rechteckige Platte ausgestaltet ist und über der oberen Mündung einer Bohrung 422 des Behälterdeckels 420 liegt. Das rechte Widerlager, um das der Hebel 432 schwenkbar ist, wird von der rechten unteren Außenkante B des Hebels gebildet, während das linke Widerlager von der innenkante A des Verschlußstücks 430 gebildet wird.

Unterhalb des Verschlußstücks 430 is! der Deckel 420 mit einer Kunststoffscheibc 400 belegt, durch welche die Bohrung 422 hindurchgeht.

An Stelle des in Fig 1 gezeigten Ballons 38 ist in diesem Falle ein anderes Meßglied für den Innendruck in Gestalt einer Membran 438 vorgesehen, die eine Öffnung des Deckels 420 verschließt und im Abstand vom Rande dieser öffnung einen an ihrer Mitte befestigten Kolben 402 trägt, der mit dem F.nde des Hebels 432 fest verbunden ist.

Im übrigen entsprechen die Elemente denen der F i g. 1 und wagen Bezugszahlen, die dadurch gewonnen sind, daß zu den Bezugszahlen der F i g. 1 400 addiert ist. Fine Beschreibung dieser Elemente im einzelnen erübrigt sich daher.

Bei der in den F i g. 6 und 7 gezeigten Ausführungsform der Erfindung ist das Ventil in eine Schraubkappe 620 eingebaut, mit der eine im Behälterdeckel vorgesehene Eiiifüllöffnung verschlossen ist. Auch hier sind wiederum für die entsprechenden Elemente die Bezugszahlcn der F i g. 1 vermehrt um 600 verwendet. Das Verschlußstück 630 besteht aus einer rechteckigen Kunststoffplatte, die am Hebel 632 angeklebt ist. Rechts und links der Bohrung 622, deren Außenmündung sich unter dem Verschlußstück 630 befindet, ist die ebene Außenwand des Deckels 620, auf der das Verschlußstück 630 aufliegt, mit parallelen geraden Nuten 604 vorsehen, über denen sich die Ränder des Verschlußstücks befinden. Es sind die Innenkanten dieser Nuten, welche die Widerlager bilden, an denen sich der Hebel 432 mittels des Verschlußstücks abstützt. Dank dieser Anordnung ist die Lage der Kippachsen sehr genau bestimmt, um die sich der Hebel 632 dreht. Das wäre nicht der Fall, wenn die Nuten 604 fehlen wurden, weil sich dann die Kanten des verhältnismäßig weichen Verschlußstückes 630 beim Verschwenken des Hebels 632 elastisch verformen würden.

Eine besonders raumsparende Ausgestaltung der I eder 642 ist dadurch erreicht, daß diese Feder von einem Stai.!drahtbügel gebildet wird, dessen Enden am Dekkel 620 befestigt sind. Wie bei der Ausführungsform der Fig.4 und 5 ist der Ballon 38 der Fig. 1 durch eine Membran 638 ersetzt, die einen an ihr befestigten Kolben 602 tragt. Dieser ist mit dem Hebel 632 verbunden, um ihn in dem einen oder in dem anderen Drehsinn /u verschwenken, wenn der Innendruck des Behälters die Grenzen des Regelbereiches überschreitet.

Dank der gedrängten Anordnung der Teile läßt sich der Durchmesser der Schraubkappe auf 80 mm verkleinern. Dabei sind die Elemente 632, 638 und 642 in einer radialen Aussparung des Deckels untergebracht und ragen nur wenig über deren Außenfläche vor.

Die in den Fig.8 und 9 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen der F i g. 6 und 7 Fi g. 8 hauptsächlich dadurch, daß der Hebel 832 über seine ganze Länge hin aus Kunststoff besieht, und daß sein linkes Ende das Verschlußslück bildet. Dabei ist die io" äußere der beiden Nuten 804, die hinsichtlich ihrer Wirkung den Nuten 604 entsprechen, bis zu der durch die Membran 838 verschlossenen öffnung verbreitert.

Die Feder 842 ist im Gegensatz zu der Ausführungsform der Fig.6 verstellbar. Sie wird von einer gegabelten Blattfeder gebildet, die am inneren Ende umgebogen ist und auf den Hebel 832 drückt und am äußeren Ende die Gabel bildet und mit dieser auf ihrem Tragbolzen 850 verschiebbar ist. Sie wird an einem Bund dieses Tragbolzens durch eine Mutter 806 festgeklemmt. Nach Lösen dieser Mutter kann man die Feder 842 in ihrer Längsrichlung verschieben und dadurch die Abstände der Auflageslelle der Feder von den Widerlagern ändern, um die der Hebel 832 kippt. Die Spannung der Feder kann man dadurch verändern, daß man den Bolzen 850 mehr oder weniger tief in den Deckel 820 einschraubt. Die im Deckel 820 vorgesehene radiale Vertiefung, in der sich der Hebel 832 und die Feder 842 befinden, ist in ihrem inneren Teil durch eine Platte 808 verschlossen, die an ihrem äußeren Rand bei 810 abwärts umgebördelt ist und dort an der Blattfeder 842 anliegt. Infolgedessen läßt sich die Vorspannung der Blattfeder dadurch erhöhen, daß man die Schraube 850 auf eine größere Höhe einstellt. Die Platte 808 ist in F i g. 9 nicht mit dargestellt.

Die in F i g. 10 gezeigte Ausführungsform der Erfindungunterscheidet sich von derjenigen der F i g. 8 hauptsächlich dadurch, daß die Feder 1042 auf dem Bolzen 1050 durch eine Stellschraube lDIO verschiebbar ist Diese ist im äußeren abgebogenen Ende der Blattfeder 1042 drehbar gelagert und in die Gewindebohrung eines Blockes 1012 eingeschraubt, der vom Bolzen 105C getragen wird.

Bei der in F i g. 11 gezeigten Ausführungsform der Erfindung ist die Blattfeder 1142 mit ihrem äußerer Ende in einen Kanal eingeschoben, der eine Wand 1112 der Schraubkappe 1120 durchdringt. Diese Wand schließt nach außen die radiale Aussparung ab, welche den Hebel 1132 und die Blattfeder 1142 aufnimmt. Ir diesem Kanal ist die Blattfeder 1142 verschiebbar. Sie wird durch eine Klemmschraube 1114 festgestellt, die in die Wand 1112 eingeschraubt ist. Das am Hebel 1132 anliegende Ende der Feder wird von einer Stellschraube 1116 gebildet, die zur Veränderung der Vorspannung der Feder verstellbar ist.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Ventil zum Regeln des Innendrucks eines Behälters auf einen Bereich, der den Außendruck einschließt, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (30) des Ventils durch ein den Druckunterschied zwischen Innendruck und Außendruck messendes Glied (3iB) entgegen der Kraft einer Feder (42) in die Offenstellung durch einen Hebel (32) verstellbar ist. der sich an zwei beiderseits des Verschlußstücks (30) befindlichen Widerlagern (34, 44) abstützt und daher bei beiden Schwenkrichtungen auf das Verschlußstück (30) öffnend einwirkt.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Hebel (632, 832, 1032, 1132) wirkende Feder eine über dem Hebel befindliche und sich in seiner Längsrichtung ersireckendc Blattfeder ist.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß eines der beiden vom Verschlußstück und vom Ventilsitz gebildeten Elemente aus einem harten Werkstoff, z. B.. Metall und das andere aus einem weichen Werkstoff, z. B. Kunststoff besteht, und daß die Widerlager von Kanten des aus dem harten Werkstoff bestehenden Elementes gebildet werden.

4. Ventil nach Anspruch 1, 2 oder 3. dadurch ge kennzeichnet, daß der Angriffspunkt der Feder (842. 1042. 1142) am Hebel (832. 1032, 1132) in dessen Längsrichtung verstellbar ist.

5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannkraft der Feder (42.842.1042.1142) ve rstellbar ist.

b. Ventil nach einem der Ansp.üche 1 bis \ dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (642, 842, 1042, 1142) und der darunter befindliche Hebel in einer radialen Aussparung einer am Behälterdeckel vorgesehenen Schraubkappe· angeordnet sind.

7. Ventil nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel und das Verschlußstück ein starres Ganzes bilden.

8. Ventil nach Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstücl; von dem einen F.nde des aus Kunststoff bestehenden Hebels (832. 1032. 1132) gebildet wird.