DE1301678B - Ventil zur Entnahme von Gas aus Druckgasbehaeltern - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft Ventile zur Entnahme von den, Ventile der eingangs dargelegten Art auch für

Gas aus Druckgasbehältern mit einer Einrichtung andere Verwendungszwecke geeignet zu machen, um zum selbsttätigen Konstanthalten des Druckes in der bei Gasflaschenventilen der letztgenannten Art eine

Versorgungsleitung, insbesondere für Druckgasbehäl- einfachere Steuerung der Gasströmung aus dem

ter mit durchstoßbarer Kappe. 5 Druckgasbehälter heraus zu erzielen und ein unbeab-

Bei einem aus den bekanntgemachten Unterlagen sichtigtes Ablassen von Gas und damit Gasverluste

der deutschen Patentanmeldung Sch 7919 XII/47g zu vermeiden.

bekannten Druckminderventil wird ein Ventilstößel Im Sinne der Lösung dieser Aufgabe ist ein Ventil durch eine Druckfeder und durch den in dem Druck- zur Entnahme von Gas aus Druckgasbehältern mit gasbehälter herrschenden Druck dicht gegen einen io einer Einrichtung zum selbsttätigen Konstanthalten Ventilsitz gedrängt. An dem druckabgelegenen, durch des Druckes in der Versorgungsleitung, insbesondere den Ventilsitz hindurchragenden Stößelende liegt das für Druckgasbehälter mit durchstoßbarer Kappe, geEnde eines dazu koaxialen Betätigungsstiftes an, der maß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der durch eine Membran hindurchgeführt und mit dieser zylindrische Gehäuseinnenraum durch eine Zwischenfest verbunden ist. Zum Zweck der Ventilöffnung ist 15 wand in eine Gasauslaßkammer und in eine Gasdie Vorspannung einer diesen Betätigungsstift gegen expansionskammer getrennt ist, die durch mindestens den Ventilstößel drängenden weiteren, der erstge- einen Kanal miteinander verbunden sind, und daß die nannten Druckfeder entgegenwirkenden Druckfeder Gasexpansionskammer an ihrer der Zwischenwand mittels eines Gewindedrehknopfes so verstellbar, daß gegenüberliegenden Seite von einem an der Gehäuseder Ventilstößel durch den Betätigungsstift von sei- 30 wand dicht gleitenden Kolben begrenzt ist, der einen nem Ventilsitz weggedrängt wird. Sobald bei geöffne- Durchstoßstift trägt, dessen Spitze mit der in die tem Ventil der in einer von der Membran begrenz- Wand des Gasbehälters eingestochenen Öffnung ein ten und mit einer Versorgungsleitung verbundenen durch eine auf den Kolben einwirkende Feder in Druckkammer herrschende Druck auf einen bestimm- Öffnungsrichtung beaufschlagtes Ventil bildet und ten Wert angestiegen ist, drängt die Membran den as daß die der Gasexpansionskammer entgegengesetzte Betätigungsstift vom Ventilstößel weg, so daß sich Seite des Kolbens mit der Atmosphäre verbundieser wieder in Schließstellung bewegen kann. den ist.

Ein ähnliches Druckminderventil ist auch aus der Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht ins-

deutschen Patentschrift 820 356 bekannt, welch letz- besondere darin, daß infolge der besonderen Kon-

teres zusätzlich noch ein bei in der Versorgungslei- 30 struktion des erfindungsgemäßen Ventiles stets nur

tung auftretendem Überdruck in die Außenatmo- soviel Gas aus dem Druckgasbehälter heraus zu der

Sphäre entlüftendes Sicherheitsventil aufweist. Versorgungsleitung strömen kann, wie tatsächlich be-

Diese bekannten Druckminderventile haben jedoch nötigt wird, so daß in dieser Versorgungsleitung nor-

einen ihrem bestimmten Verwendungszweck entspre- malerweise kein unerwünschter Überdruck auftreten

chend begrenzten Anwendungsbereich und eignen 35 ^{kann und somit aucn kein Gas} unnötigerweise an

sich bespielsweise nicht dazu, bei Gasflaschenventilen die Außenatmosphäre abgegeben wird,

einer in der deutschen Patentschrift 1191 642 be- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der

schriebenen Art Druckanstiege in der Versorgungs- Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher

leitung zu verhindern, die zum Abblasen von Druck- beschrieben. Die Zeichnung zeigt diese bevorzugte

gas in die Außenatmosphäre führen können. 40 Ausführungsform schematisch im Axialschnitt in

Diese letztgenannten Gasflaschenventile werden in Verbindung mit einer nur teilweise, ebenfalls sche-

Verbindung mit Druckgasbehältern mit durchstoß- matisch dargestellte Entnahmevorrichtung, die an

barer Verschlußkappe verwendet und weisen einen mit Bier oder anderen Flüssigkeiten gefüllten Dosen

mittels einer Druckfeder in Richtung von der Ver- befestigbar ist.

schlußkappe weg federbelasteten Durchstoßstift auf, 45 Das Ventilgehäuse 2 dieser Entnahmevorrichtung dessen Spitze die von ihr durchstochene Kappenöff- weist eine in der Zeichnung nur teilweise dargestellte nung in Ruhestellung geschlossen hält. Sobald der Bohrung 4 auf, in der ein axial verschieblicher Durchstoßstift mittels einer Handbetätigungseinrich- Hauptventilkörper 6 angeordnet ist, dessen in der tung freigegeben wird, wird er unter der Wirkung der Zeichnung nicht dargestelltes unteres Ende zur Steue-Druckfeder aus der Kappenöffnung zurückgezogen, so rung der Flüssigkeitsströmung durch ein in der Zeichso daß das Gas aus dem Druckgasbehälter heraus nung ebenfalls nicht dargestelltes Ventilgehäuse dient, zur Versorgungsleitung strömen kann. Da das im wodurch wiederum der Flüssigkeitsstrom vom Ober-Druckgasbehälter befindliche Gas einen verhältnis- ende eines in einen Behälter eingetauchten Standmäßig hohen Druck hat, ist es nicht leicht, die Hand- rohres in eine Entnahmeleitung bzw. ein Schankrohr betätigungseinrichtung so einzustellen, daß der Druck 55 hinein gesteuert wird. Die Verschiebung des Hauptin der mit dem Gas aus dem Druckgasbehälter be- ventilkörpers 6 erfolgt mittels eines in der Zeichnung lieferten Versorgungsleitung nicht über einen höchst- nicht dargestellten Handgriffes od. dgl.
zulässigen Wert ansteigt. Wenn die Versorgungslei- Das Ventilgehäuse 2 besitzt einen nabenartigen tung ein Sicherheitsventil aufweist, wie dies aus der Ansatz 8, der in den Gehäuseinnenraum 10 hineingenannten deutschen Patentschrift 1191642 eben- 60 ragt, welch letzterer in eine Gasauslaßkammer 12, falls bekannt ist, so besteht die Gefahr, daß sich eine Gasexpansionskammer 14 und eine Bezugsdruckdieses Sicherheitsventil öfter als beabsichtigt öffnet kammer 16 unterteilt ist. Ein Auslaß 13 der Gasaus- und hierdurch unbeabsichtigt Gas abgelassen wird laßkammer 12 ist mit dem oberhalb des Flüssigkeitsund verlorengeht. spiegeis des genannten, in der Zeichnung nicht dar-

Ähnliche, ebenfalls diesen Nachteil aufweisende 65 gestellten Flüssigkeitsbehälters gelegenen freien Raum

Gasflaschenventile sind auch aus der britischen verbunden.

Patentschrift 1 043 818 bekannt. In einer Zylinderbohrung des nabenartigen An-

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst wer- satzes 8 ist ein Stößelteil 18 angeordnet, der eine

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Ausnehmung aufweist, in welcher sich eine Kugel 20 An der Stirnwandung 56 des Führungsstückes 80

und eine Kugelunterlage 22 aus elastischem bzw. ist mittels eines Ringes 62 eine aus elastischem federndem Material befinden. Die Kugel 20 wirkt Material bestehenden Muffe 64 gehaltert, welche in mit einer Nockenkrümmung 24 des Hauptventilkör- einen im wesentlichen zylindrischen Hohlraum 66 des pers 6 derart zusammen, daß bei Verschiebung des 5 Kolbens 40 hineinragt. Zwischen dem Ring 62 und Hauptventilkörpers 6 mit Bezug auf die Zeichnung die Tellerfeder 48 ist eine Druckfeder 68 eingespannt, nach oben oder nach unten der Stößelteil 18 eben- welche den Durchstoßstift 44 und den Kolben 40 von falls axial, jedoch in horizontaler Richtung verscho- dem Führungsstück 80 wegdrängt. Die Druckfeder ben wird. O-Ringe 28 und 30 sowie eine Buchse 26 68 wird in axialer Richtung über ihre größte Länge bilden entsprechende Dichtungen. io hinweg von der Muffe 64 umgeben. Ein durch den

Die Gasauslaßkammer 12 und die Gasexpansions- Kolben 40 hindurchführender Kanal 70 verbindet den kammer 14 haben über einen engen Kanal 34 mitein- Hohlraum 66 mit der Gasexpansionskammer 14.
ander Verbindung, der durch eine Zwischenwand 32 Die Bezugsdruckkammer 16 hat über einen Kanal

hindurchführt, welche die Form einer Dichtungsman- 72 mit der Außenatmosphäre Verbindung. Strömt schette hat, deren abstehender, kreisförmig verlau- 15 nunmehr Gas in den Hohlraum 66 ein, so wirkt auf fender Dichtungswulst 36 strömungsdicht an der ring- die Muffe 64 in radialer Richtung ein Differenzdruck, förmigen Stirnfläche des nabenartigen Ansatzes 8 und durch welche ein Außenrand 74 dieser Muffe ströderen kragenförmiger Manschettenrand 38 an der mungsdicht an die Zylinderwandung des Hohlraumes Zylinderwandung des Gehäuseinnenraumes 10 anliegt, 66 angepreßt wird, so daß das Druckgas nicht in die so daß dieser Manschettenrand 38 bei einer entspre- 20 Außenatmosphäre entweichen kann,
chenden Druckdifferenz zwischen der Gasexpansions- Die Auslaßkammer 12 ist über ein bei 76 sche-

kammer 14 und der Gasauslaßkammer 12 dicht gegen matisch dargestelltes Sicherheitsventil mit der Außendie Wandung des Gehäuseinnenraumes 10 gedrückt atmosphäre verbindbar.

wird. Der Kanal 34, von welchem auch mehrere vor- Bei der in der Zeichnung dargestellten Ruhestellung

gesehen sein können, stellt die einzige Gasverbindung 25 des erfindungsgemäßen Ventils wird die Spitze 78 zwischen der Expansionskammer 14 und der Auslaß- des Durchstoßstiftes 44 durch die Axialkräfte der kammer 12 dar. zusammengepreßten Kugelunterlage 22 und der ela-

In dem Gehäuseinnenraum 10 ist ein die Gasex- stisch verbogenen Tellerfeder 48 strömungsdicht an pansionskammer 14 von der Bezugsdruckkammer 16 den Öffnungsrand der von ihr selbst gebildeten Öfftrennender Kolben 40 angeordnet, der bei axialer 30 nung der Druckgasbehälterkappe 60 angedrückt. Verschiebung über eine O-Ringdichtung 42 strö- Hierbei sind die Drücke in der Gasauslaßkammer 12 mungsdicht an der Gehäusewand entlanggleitet. Ein und der Gasexpansionskammer 14 sowie in dem Zylinderansatz des Kolbens 40 ist mit Gleitsitz in die Raum oberhalb des Flüssigkeitsspiegels des mit Bohrung des nabenartigen Ansatzes 8 eingefügt. Ob- Druckgas belieferten Behälters, an welchem die Entwohl der Kolben 40 mit dem Stößelteil 18 nicht 35 nahmevorrichtung befestigt ist, jeweils gleich groß, mechanisch verbunden ist, liegt er an diesem norma- Wenn beispielsweise aus einer Bierdose Bier ent-

lerweise an, so daß diese beiden Teile durch auf sie nommen werden soll, so muß hierfür der Haupteinwirkende, nach innen gerichtete Kräfte jeweils ventilkörper 6 nach oben bewegt werden. Bei dieser zusammen verschoben werden. Aufwärtsbewegung werden der Stößelteil 18 und der

In dem Kolben 40 ist ein längs der Achse des 4° Kolben 40 durch die sich hierbei entspannende nabenartigen Ansatzes 8 axial verschieblicher Durch- Druckfeder 68 in bezug auf die Zeichnung entsprestoßstift 44 gehaltert, dessen Spitze 78 zum Durch- chend der Nockenkrümmung 24 des Hauptventilkörstoßen der Verschlußkappe 60 eines Druckgasbehäl- pers 6 nach links verschoben. Zu Beginn der Verters, beispielsweise einer Druckgaspatrone 46 dient, Schiebung dieser Teile wird die Spitze 78 des Durchdie Kohlensäure mit verhältnismäßig hohem Druck 45 stoßstiftes 44 durch die elastische Kugelunterlage 22 beinhaltet. und die ausgelenkte Tellerfeder 48 weiterhin in dich-

Die an den Durchstoßstift 44 angrenzende, radial ter Anlage an dem in der Druckgasbehälterkappe 60 verlaufende Fläche des Kolbens 40 bildet durch eine gebildeten Ventilsitz gehalten. Nach einer kurzen ringförmige Vertiefung zwei radial ringförmige An- Verschiebung dieser Teile ist jedoch die Kugelunterschläge 49 und 50. Die Tellerfeder 48 liegt im un- 50 lage 22 entlastet und die Tellerfeder 48 nicht mehr gespannten Zustand in der Ebene des Anschlages 50, elastisch ausgebogen, so daß sich nunmehr der Durchwährend sie jeweils dann an dem Anschlag 49 an- stoßstift44 zusammen mit dem Kolben 40 verschiebt liegt, wenn auf den Durchstoßstift 44 eine ihn axial und sich die Spitze 78 aus der Druckgasbehälterkappe verschiebende und hierbei die Kugelunterlage 22 zu- 60 zurückzieht, so daß aus dem Druckgasbehälter nunsammendrückende sowie die Tellerfeder 48 elastisch 55 mehr Kohlensäure ausströmen und über die öffnung verbiegende Axialkraft ausgeübt wird. 58 in den Hohlraum 66 und von diesem über den

In den Gehäuseinnenraum 10 ist ein Führungsstuck Kanal 70 in die Gasexpansionskammer 14 gelangen 80 eingeschraubt, das einen hohlen Zylinderteil 52 kann. Die lichte Weite des Kanales 34 ist so gering, und eine Stirnwandung 56 mit einer mittigen Öff- daß die von der Gasexpansionskammer 14 über diesen nung 58 aufweist, durch welch letztere die Spitze 78 60 Kanal in die Gasauslaßkammer 12 führende Gasdes Durchstoßstiftes 44 mit etwas radialem Spiel hin- strömung gedrosselt wird und hierdurch auf den KoI-durchragt. Die durchstoßbare Kappe 60 des bei 54 ben 40 ein Differenzdruck einwirkt. Mit der fortgeströmungsdicht gehalterten Druckgasbehälters 46 ist setzten Zuführung von Druckgas aus dem Druckgasderart angeordnet, daß sie sich in axialer Richtung behälter 46 steigt dieser Druck so lange an, bis die mit der Öffnung 58 und der Spitze 78 deckt, so daß 65 Kraft des in der Gasexpansionskammer 14 herrschenbei relativer axialer Verschiebung des Durchstoß- den Druckes gleich der sich aus dem in der Bezugsstiftes 44 in bezug auf den Druckgasbehälter 46 des- druckkammer herrschenden Atmosphärendruck, der sen Kappe 60 von der Spitze 78 durchstoßen wird. Kraft der Druckfeder 68 und der durch den Druck

des Druckgasbehälters 46 auf die Spitze 78 des Durchstoßstiftes 44 ausgeübten Kraft zusammensetzenden Gegenkraft ist oder diese Gegenkraft überwindet, wodurch der Kolben 40 und demzufolge auch der Durchstoßstift 44 so lange nach rechts bewegt werden, bis die Spitze 78 dieses Durchstoßstiftes die aus dem Druckgasbehälter 46 ausströmende Gasströmung drosselt bzw. ganz unterbricht, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird also eine übermäßige Gasausströmung aus dem Druckgasbehälter 46 selbst dann verhindert, wenn das Hauptventil 6 geöffnet ist. Wenn der in der Gasexpansionskammer 14 herrschende Druck unter einen bestimmten Wert abfällt und das Hauptventil dann immer noch offen ist, dann überwinden die den Kolben 40 in bezug auf die Zeichung nach links drängenden Kräfte die auf ihn durch den in der Gasexpansionskammer 14 herrschenden Druck ausgeübte Kraft, wodurch die Spitze 78 wieder aus der Druckgasbehälter- ao kappe 60 zurückgezogen wird und damit in den Hohlraum 66 wieder Gas einströmen kann, worauf sich dieser Vorgang wiederholt. Wenn jedoch der in der Gasauslaßkammer 12 und damit auch der in dem betreffenden Flüssigkeitsbehälter bzw. der betreffenden Dose oberhalb des Flüssigkeitsspiegels herrschende Druck über einen vorbestimmten Wert ansteigt, dann öffnet das Sicherheitsventil 76 und gibt an die Außenatmosphäre Gas ab.

Wenn das Entnehmen beispielsweise von Bier aus einer Bierdose beendet werden soll, so wird der Hauptventilkörper 6 in bezug auf die Zeichnung wieder nach unten bewegt, wodurch über seine Nockenkrümmung 24 die Spitze 78 des Durchstoßstiftes 44 in der vorstehend beschriebenen Weise wieder dicht an den Öffnungsrand der Druckgasbehälterkappe 60 angedrückt wird.

Bei Ventilen nach der Erfindung wird demzufolge die Abgabe von Druckgas aus einem Druckgasbehälter entsprechend den in einer Gasexpansionskammer auftretenden Überdrucken automatisch gedrosselt bzw. ganz unterbunden.

Claims (7)

Patentansprüche: 45

1. Ventil zur Entnahme von Gas aus Druckgasbehältern mit einer Einrichtung zum selbsttätigen Konstanthalten des Druckes in der Versorgungsleitung, insbesondere für Druckgasbehälter mit durchstoßbarer Kappe, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Gehäuseinnenraum (10) durch eine Zwischenwand (32) in eine Gasauslaßkammer (12) und in eine Gasexpansionskammer (14) getrennt ist, die durch mindestens einen Kanal (34) miteinander verbunden sind, und daß die Gasexpansionskammer an ihrer der Zwischenwand gegenüberliegenden Seite von einem an der Gehäusewand dicht gleitenden Kolben (40) begrenzt ist, der einen Durchstoßstift (44) trägt, dessen Spitze (78) mit der in die Wand des Gasbehälters (46) eingestochenen öffnung ein durch eine auf den Kolben einwirkende Feder (68) in Öffnungsrichtung beaufschlagtes Ventil bildet und daß die der Gasexpansionskammer entgegengesetzte Seite des Kolbens mit der Atmosphäre verbunden ist.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der Halsteil des Druckgasbehälters (46) in einem, an dem Ventilgehäuse (2) befestigten Führungsstück (80) strömungsdicht aufgenommen ist, daß ferner die zum Durchstoßen der Druckgasbehälterkappe (60) dienende Spitze (78) des Durchstoßstiftes (44) durch eine in diesem Führungskörper gebildete öffnung (58) hindurchragt.

3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Durchstoßstift (44) ein nach außen ragendes Bauteil (48) aus federndem Material befestigt ist, welches sich an einem von der Spitze (78) des Durchstoßstiftes abgelegenen Anschlag (50) des Kolbens (40) federnd abstützt.

4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für das Bauteil (48) aus federndem Material ein weiterer Anschlag (49) am Kolben (40) zur Begrenzung der Relativbewegung zwischen dem Kolben und dem Durchstoßstift (44) vorgesehen ist.

5. Ventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil aus federndem Material die Form eines Federringes bzw. einer Tellerfeder (48) hat.

6. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die genannte Druckfeder (68) an dem Federring bzw. der Tellerfeder (48) abstützt.

7. Ventil nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Führungsstück (80) das eine Ende einer aus elastischem Material bestehenden Muffe (64) hält, welche die genannte Druckfeder (68) zumindestens über ihren größten Längsbereich hinweg umgibt, daß ferner diese Muffe in einen Hohlraum (66) des Kolbens (40) hineinragt und mit ihrem Außenrand (74) mit der Wandung dieses Hohlraumes Berührung hat bzw. an dieser dicht anliegt, und daß der außerhalb dieser Muffe gelegene Raum mit der, mit der Außenatmosphäre verbundenen Seite des Kolbens Verbindung hat.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen