DE8534212U1

DE8534212U1 - Selbstschließendes Entnahmeventil für Druckbehälter

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Publication number: DE8534212U1
Application number: DE19858534212
Authority: DE
Original assignee: Rothenberger & Co Werkzeuge-Maschinen Kg 6000 Frankfurt De GmbH
Current assignee: Rothenberger & Co Werkzeuge-Maschinen Kg 6000 Frankfurt De GmbH
Priority date: 1985-12-05
Filing date: 1985-12-05
Publication date: 1986-03-27

Description

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Firma '

Rothenberger GmbH & Co, j

Werkzeuge-Maschinen KG |

Industriestraße 7 I

D-6233 Kelkheim /Ts. ί

" Selbstschliessendes Entnahmeventil für
Druckbehälter "

Die Neuerung betrifft ein selbstschl iessendes Entnahme
ventil für Behälter mit unter Druck stehenden fluiden
Medien, insbesondere für Druckgasflaschen, mit einem
Ventilgehäuse mit einem Strömungskanal, in dem ein
erster Ventilstiz und ein beweglicher Ventil körper mit
einer ersten Dichtfläche angeordnet sind, die durch
den Behälter-Innendruck gegen den ersten Ventilsitz
preßbar ist.

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Bei den unter Druck stehenden fluiden Medien handelt es sich vornehmlich um Gase, wie beispielsweise Sauerstoff und solche Brenngase, die unter mäßigem überiJ v*nrl/ ί n f 1 iicc ι nom 7ue + a n/1 natial fan uiav* A rsv\ L· /\n η an ui a

beispielsweise Propan, Butan und deren Gemische, sowie um unter Druck stehende Kältemittel. Der Innendruck der mit diesen Gasen gefüllten Behälter sorgt dafür, |

daß das Entnahmeventil nach Beendigung jeder Ent- |

nähme automatisch wieder in den geschlossenen Zustand zurückgeführt wird. Der Dichtdruck wird also durch das Medium also selbst aufgebracht.

Das öffnen des Entnahmeventils geschieht in der Regel dadurch, daß ein Betätigungsstift definierter Länge gegen den Venti1 körper gedruckt wird, so daß dessen

Dichtfläche vom Ventilsitz abhebt. Ein solcher Be- §

tätigungsstift kann beispielsweise an einem Kupplungsstück angebracht sein, das mit dem Entnahmeventil verbindbar. Solange diese Verbindung fortbestellt, wird I

das Entnahmeventil in seiner geöffneten Stellung gehalten, und die Entnahme kann durch ein weiteres, vorzugsweise ein einstellbares Ventil gesteuert werden. Spätestens beim Abnehmen des Kupplungsstücks wird der Betätigungsstift vom Ventilkörper abgehoben, so daß dieser in seine Schließstellung zurückkehren kann.

ί Nun gilt für eine Reihe von Druckgasflaschen die Vor- |

schrift TRG 303, die unter anderem die Bestimmung enthält, daß eine derartige Druckgasflasche so ausgestattet sein muß, daß sie durch Unbefugte nicht wieder

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aufgefüllt werden kann. Hierdurch soll einmal verhindert werden, daß die betreffende Druckgasflasche auf einen unzulässig hohen Druck aufgefüllt wird, zum andern, daß ungewollt Mischungen aus nicht miteinander verträglichen Gasen hergestellt werden, die beispielsweise ein explosives Gemisch bilden* Obwohl eine solche Gemischbildung in der Regel durch unterschiedliche Kupplungsanschlüsse (Rechtsgewinde, Linksgewinde) ausgeschlossen wird, kann sie dennoch im Falle einer unsachgemäßen Bedienung nicht mit absoluter Sicherheit ausgeschlossen werden.

Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein selbstschliessendes Entnahmeventil der eingangs beschriebenen Gattung dahingehend zu verbessern, daß der Behälter von unbefugten Dritten nicht aufgefüllt werden kann.

Die Lösung der gestellten Aufgabe geschieht bei dem eingangs beschriebenen Entnahmeventil neuerungsgemäß dadurch, daß das Ventilgehäuse einen zweiten Ventilsitz aufweist, gegen den eine zweite Dichtfläche in entgegengesetzter Bewegungsrichtung wie die erste Dichtfläche anpreßbar ist.

Diese zweite Dichtfläche kann Teil eines zweiten Ventilkörpers sein, der das Entnahmeventil bei umgekehrter Strömungsrichtung schließt.

Es ist jedoch gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Neuerung besonders vorteilhaft, wenn das Ventilgehäuse im Strömungskanal einen Kränen aufweist, der auf seinen

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in Achsrichtung gegenliberl legenden Seiten den ersten und den zweiten Ventilsitz aufweist, wenn der Ventil-

_ körper durch den Kragen hindurchgeführt ist und beiderseits des Kragens je eine der Dichtflächen trägt und wenn der Abstand der Dichtflächen größer ist als der Abstand der Ventilsitze, jeweils in Achsrichtung gesehen.

Ein solches Entnahmeventil wird sowohl durch den Behälter-Innendruck geschlossen als auch durch einen etwa in Gegenrichtung auftretenden Druck, wie er beispielsweise beim Versuch eines Flil 1 Vorganges entsteht. Das neuerungsgemäße Entnahmeventil kann jedoch durch einen an sich bekannten Betätigungsstift in einer Zwischenstellung gehalten werden, in der eine Entnahme des Behaiterinhalts möglich ist. Das Ventil würde jedoch sofort geschlossen, wenn ein äußerer Druck erzeugt wird, der größer "ist als der Behälter-Innendruck. Dies setzt voraus, daß der Behälterinnendruck den Ventilkörper gegefi den Betätigungsstift drückt, wie dies von herkömmlichen Entnahmeventilen her bekannt ist. Ein Druckaufbau in umgekehrter Richtung würde jedoch den Ventilkörper von dem Betätigungsstift abheben und das Ventil sofort schllessen.

Es ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Neuerung von Vorteil, wenn der Ventilkörper als Rotationskörper ausgebildet ist und beiderseits des innerhalb des Kragens befindlichen Teilabschnitts je eine Umfangsnut aufweist, in denen je ein elastischer Dichtungsring angeordnet ist,

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und wenn die den Ventilsitzen zugekehrten Oberflächenteile der Dichtungsringe die Dichtflächen sind.

Ein solcher Ventilkörper läßt sich besonders leicht im Ventilgehäuse montieren, in dem einer der beiden Dichtungsringe in die Umfangsnut eingelegt wird, nachdem der Ventil körper mit der betreffenden Umfangsnut durch den Kragen hindurchgeführt worden ist.

Es ist dabei wiederum besonders vorteilhaft, wenn die Außendurchmesser der Dichtungsringe in entlastetem Zustand kleiner sind als die Durchmesser der ihnen jeweils unmittelbar benachbarten zylindrischen Wandflächen des Strömungskanals.

Aufgrund dieser Maßnahme läßt sich der Ventilkörper praktisch reibungsfrei im Strömungskanal bev/egen und kann infolgedessen bereits durch geringste Druckunterschiede geschlossen werden, auf welcher Seite des Venti1 körpers diese auch immer auftreten.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Neuerung ergeben sich aus den übrigen Unteran-Sprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Neuerung wird anhand der Figuren 1 bis 3 nachstehend näher erläutert, die sämtlich Axials: · "te durch das vollständige Entnahnieventil zeigen, jedoch mit folgenden unterschiedlichen Stellungen des Ventil körpersί

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Figur 1 zeigt den Ventilkörper in seiner üblichen

Schließstellung, in der er durch den Innendruck des Behälters gehalten wird,

Figur 2 zeigt eine Zwischenstellung des Venti1 körpers , in die er zu Entnahmezwecken durch einen Be

tätigungsstift gebracht werden kann, und

Figur 3 zeigt die entgegengesetzte Schließstellung des Ventilkörpers, in die er durch einen äußeren Druck gebracht werden kann (gegenüber Figur 1).

In Figur 1 ist ein Ausschnitt aus dem oberen Teil eines Behälters 1 dargestellt, und zwar dessen Deckel 2, der einen nach innen gerichteten Gewindestutzen 3 aufweist In diesen Gewindestutzen ist mittels eines Gegengewindes 4 ein Ventilgehäuse 5 eingesetzt, das als Drehteil ausgebildet ist und einen koaxialen Strömungskanal 6 aufweist. Das Ventilgehäuse besitzt ein Außengewinde 7 zum Aufschrauben eines hier nicht gezeigten Kuppl ungsstlicks, das zu einem gleichfalls nicht gezeigten Verbraucher führt. Irn oberen Ende des Strömungskanals 6 befindet sich ein Dichtungsring 8, der duvch ein⁵ Einpreßhülse 9 in der dargastellten Lage auf einer Ringschulter 10 gehalten wird. Hierdurch wird eine druckdichte Steckkupplung für einen nicht gezeigten Rohrstutzen gebildet, der am Kupplungsstück befestigt 5' ist.

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Etwa in der Mitte des Strömungskanals 6 befindet sich ein ringförmiger Kragen 11, der an seiner Unterseite einen ersten Ventilsitz 12 und ein an seiner Oberseite einen zweiten Ventilsitz 13 bildet. Durch den 5 Kragen 11 ragt ein zylindrischer Teilabschnitt 14 I ' eines Venti1 körpers 15 hindurch, der gleichfalls als I Rotationskörper ausgebildet ist. Dieser besitzt beider-

! seits des Teilabschnitts 14 je eine Umfangsnut 16

j bzw. 17, in denen je ein elastischer Dichtungsring 18

! 10 bzw. 19 angeordnet ist. Dabei sind die den Ventilsitzen j bzw. 13 zugekehrten Oberflächenteile die Dichtflächen

I bzv. 21. (Siehe auch Figuren 2 und 3^:). Es ist erkenn-

1 bar, daß die zweite Dichtfläche 21 in entgegenge-

I setzter Bewegt ngsrichtung wie die erste Dichtfläche 20

■j 15 an den Kragen 11 anpreßbar ist. Es ist weiter erkennbar, j daß der Abstand der Dichtflächen 20/21 voneinander

j größer ist als der Abstand der Ventilsitze 12/13 von-

{ einande.r, und zwar jeweils in Richtung der Achse A des

i Ventils gesehen. Die Ventilsitze 12 und 13 werden durch

j! 20 ringförmige Ausschnitte aus Kegelflächen gebildet, wobei t · die Erzeugenden der Ventilsitze unter einem Winkel

von etwa 30 Grad zu einer radialen Ebene (zur Achse A) i verlaufen. Dadurch wird eine genaue Zentrierung des

: Ventil körpers sowie eine Erhöhung der Flächenpressung

25 und damit Dichtwirkung erzielt, ohne daß eine Selbsthemmung eintritt.

In Figur 1 ist der Behälter-Innendruck durch einen Pfeil symbolisiert, und es ist erkennbar, daß das Entnahmeventil durch eben diesen Behälter-Innendruck in seiner Schließ-30 stellung gehalten wird.

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Es ist weiterhin zu erkennen, daß beide Dichtungsringe und 19 als Rundschnurringe ausgebildet sind, und daß der dem ersten Ventilsitz 12 zugeordnete Dichtungsring 18 einen größeren Profi1 querschnitt aufweist, als der dem zweiten Ventilsitz 13 zugeordnete Dichtungsring '9. Dies erleichtert ?uf die bereits weiter oben beschriebene Weise die Montage der einzelnen Ventilteile.

Weiterhin ist der Ventilkörper 15 an seinem dem Innenraum 23 des Behälters 1 zugekehrten Ende mit einem Kopf 24 versehen, dessen Durchmesser größer ist als der Innendurchmesser des Kragens 11. Dadurch, daß der innere Dichtungsring 18 an der Innenseite 25 des Kopfes 24 anliegt (Figur 3), kann in Schließstellung des Ventils ein hoher Anpreßdruck erzeugt werden, der das Ventil auch bei hohen Behälter-Innendrücken zuverlässig abgedichtet hält. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß die Behälter-Innendrücke auch höher als beispielsweise 60 bar sein können.

Figur 2 zeigt, wie bereits gesagt, den Ventilkörper 15 in seiner Zwischenstel1ung, in der er gegen die Kraft des Behälter-Innendrucks durch einen Betätigungsstift gehalten wird, der Teil eines hier nicht gezeigten Kupplungsstücks ist. Es ist erkennbar, daß die Außendurchmesser der Dichtungsringe 18 und 19 in dem hier dargestellten entlasteten Zustand klainer sind als die Durchmesser der ihnen jeweils unmittelbar benachbarten zylindrischen Wandflachen 27 und 28 des Strömungskanals 6. Auf diese Weise wifd nicht nur· eine außerordentliche

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Leichtgängigkeit des Venti 1 körpers 15 erreicht, sondern es werden auch die erforderlichen Strömungspassagen für die Gasentnahme geschaffen. Der Strömungsverlauf ist durch die nicht näher bezeichneten Pfeile ange-

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unter der Wirkung des Behälter-Innendrucks in seine Schließstellung nach Figur 1 zurückkehrt, sobald der Betätigungsstift 26 entfernt wird.

Anhand von Figur 3 wird nunmehr erläutert, was geschieht, wenn ein Außendruck den Behälter-Innendruck übersteigt. Dieser Außendruck wird durch einen Pfeil 29 symbolisiert. Selbst wenn der Betätigungsstift 26 gemäß Figur 2 vorhanden wäre, wird der Ventilkörper 15 unter der Wirkung dieser Druckdifferenz nach unten gepreßt, so daß die Dichtfläche 21 des äußeren Dichtungsringes am zweiten Ventilsitz 13 des Kragens 11 zur Anlage kommt, so daß der Strömungskanal 6 absolut dicht verschlossen ist* Ein Füllvorgang, mit welchem Medium auch immer ist auf diese Weise zuverlässig ausgeschlossen.

Bei Druckgleichheit auf beiden Seiten des Ventil körpers 15, d.h. nach vollständiger Entleerung des Behälters oder bei Absperrung der Gasströmung auf dem Wege zum oder am Verbraucher gelangt der Ventilkörper 15 bereits unter der Wirkung der Schwerkraft in seine eine Schließstellung, in der die Dichtfläche 21 am Ventilsitz 13 anliegt, wie dies gleichfalls in Figur 3 dargestellt ist. Ein Flillvorgang ist also auch bei vollständig entleertem Behälter ausgeschlossen. Sofern die geringste Strömung zu ent-

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stehen droht, von welcher Seite auch immer, hat der Ventilkörper 15 die Tendenz, aufgrund des verhältnismäßig engen Ringspalts zwischen der Zylinderfläche

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Claims

108/90 - 1 - Schutzansprüche:

1. Selbstschliessendes Entnahmeventil für Behälter mit unter Druck stehenden fluiden Medien, ins-

) besondere für Druckgasflaschen mit einem Ventil-

' gehäuse mit einem Strömungskanal, in dem ein

erster Ventils4tz und ein beweglicher Ventilkörper mit einer ersten Dichtfläche angeordnet sind, die durch den Behälter-Innendruck gegen den ersten Ventilsitz preßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (5) einen zweiten Ventilsitz (13) aufweist, gegen den eine zweite Dichtfläche (21^Λ in entgegengesetzter Bewegungsrichtung wie die erste Dichtfläche (20) anpreßbar ist.

2. Entnahmeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chnet, daß das Ventilgehäuse (5) im Strömungskanal (6) einen Kragen (11) aufweist, der auf seinen in Achsrichtung gegenüberliegenden Seiten den ersten (12) und den zweiten Ventilsitz (13) aufweist, daß der Ventilkörper (15) durch den Kragen (11) hindurchgeführt ist und beiderseits

des Kragens (11) je eine der Dichtflächen (20, 21) trägt und daß der Abstand der Dichtflächen (20, 21) größer ist als der Abstand der Ventilsitze (12, 13), jeweils in Achsrichtung gesehen.

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3. Entnahmeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (15) als Rotationskörper ausgebildet ist und beiderseits des innerhalb des Kragens (11) befindlichen Teilabschnitts (14) je eine Umfangsnut (16, 17) aufweist, in denen je ein elastischer Dichtungsring (18, 19) angeordnet ist, und daß die den Ventilsitzen (12, 13) zugekehrten Oberflächenteile der Dichtungsringe die Dichtflächen (20, 21) sind.

4. Entnahmeventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Dichtungsringe (18, 19) als Rundschnurringe ausgebildet sind und daß der dem ersten Ventilsitz (12) zugeordnete Dichtungsring (18) einen größeren Profilquerschnitt aufweist als der dem zweiten Ventilsitz (13) zugeordnete Dichtungsring (19).

5. Entnahmeventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventikörper (15) an seinem dem Innenraum (23) des Behälters (1) zugekehrten Ende einen Kopf (24) mit einem Durchmesser aufweist, der größer ist als der Innendurchmesser des Kragens (11), und daß der innere Dichtungsring (18) an der Innenseite (25) des Kopfes (24) anliegt.

6. Entnahmeventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außendurchmesser der Dichtungsringe (18, 19) in entlastetem Zustand kleiner sind als die Durchmesser der ihnen jeweils unmittelbar benachbarten zylindrischen Oberflächen (27, 28) des Strömungskanals (6).