DE2529189A1 - Anordnung fuer verschlussdeckel mit von federkraeften gesteuert automatisch wirkenden druckausgleich-ventilen - Google Patents

Description

• Bezeichnung:Anordnung für Verschlußdeckel mit von Federkräften gesteuert automatisch wirkenden Druckausgl ei ch-Ventil en.
• Die Anmeldung betrifft Verschlußdeckel mit darin eingesetzten, von Druckfedern gesteuerten Ventilen,welche beim Auftreten von Cber- oder Unter-Drucken im Innern verschloßener Behälter entgegen jeweiliger gegen einen Ventilteller wirkender Druckfeder automatisch öffnen,um selbsttätigen Druckausgleich nach außen zu schaffen, nämlich Entlüftung bei innerem Uberdruck,bzw.
• Belüftung von außen her bei innerem Unterdruck, um dann unter Wirkung jeweils zugeordneter Druckfeder automatisch wieder dicht zu schließen. In gleicher weise sind solche Deckel auch als Rohrstutzen-Abschluß in Benutzung.
• rs sind insbesondere bei Verschlußdeckeln dieser Art zur Verwendung bei Wärme austauschsystemen mit häufig im. Innern auftretenden große Druckschmankuneen,hierfür Verschlußdeckel bekannt mit in Kappenmitte fest eingesetztem starren Führungsstutzen oder Hohlzylinderteil mit konzentrisch darum sitzender Druckfeder,sowie am Stutzenende in dessen Längsachse lose darauf beweglich angeordnetem Flanschteil eines Ventiltellers für den Ausgleich innerer Überdrucke, mit einer sich zwischen der oberen Kappenoberfläche oder im Deckel eingelagert starren Teil, bzw. diesem Ventilteller zum unteren rinde hin abstützenden Steuerdruckfeder, während zur anderen in den Behälter oder Rohrstutzen hinein gerichteten Seite dieses größeren Ventils,dann ein weiteres kleines Ventil zwecks automatisch sich steuernden Unterdruckausgleiches aus dem Innern heraus in ansich bekannter Weise mittels weiterer,entsprechend bemessener Druckfeder anlagert ist.
• (DT-PS 900,906; 1.060.727; ### 1,536,288;-OS 1901835; (DT-Gbm-1,735,418; GB-PS 771,692; Us-Ps 2,139,395; (US-PS 2,164,450; 2,191,614; 2,591,562; 3,053,408;) Aufgabe der vrSindung ist es nun derartige Verschlußdeckel in der Anordnung vor allem der das größere Uberdruckausgleichventil steuernden Druckfeder innerhalb des Deckels zu vereinfachen, mit entsprechend einfacher Verbindung zwischen Ventilteller und Druckfeder,und weiter verbeßerter Ansprechbereitschaft des Ausgleichventiles mit schneller erfolgendem Druckausgleich nach außen.
• Gleichzeitig wird angestrebt,die Ansprechbereit schaft mit schnellerem Druckausgleich auch für das innere der Belüftung von außen dienende zweite kleine Ventil zu verbeßern,beim Auftreten inneren Unterdruckes.
• Die rfindung kennzeichnet sich hierfür dadurch,daß in der LIitte des Verschlußdeckels eine Druckfeder von großer Seiten-Steifigkeit sowie Torsionsfestigkeit insich,mit diesem in senkrechter Achsenrichtung einheitlich fest zusammengesetzt, und am anderen Feder-Ende ein größerer Ventilteller zur Steuerung inneren Überdruckausgleiches unmittelbar am unteren Feder-Ring fest gehaltert ist.
• Der Fortschritt hierfür ist darin zu sehen, daß die zur Steuerung des Überdruckausgleich-Ventiltellers verwendete größere Druckfeder ohne besondere Führungsstutzen -bzw.Hülsen,mittels einheitlich starrer Verbindung mit dem Verschluß-Kappenteil sich in der senkrechten Achsenrichtung infolge entsprechender Bemessung ihrer Seite steifigkeit selbst führt,und mit ihrem untersten Federring zum anderen Ende hin direkt am Ventilteller fest angelagert ist,so daß also Verschluß-Kappenteil und innerer Überdruckausgleich-Ventilteller über eine Druckfeder dazwischen einheitlich fest miteinander verbunden sind,und das Ventil bei fest verschloßenem Deckel sitz gegen einen innerhalb des zu verschließendens Stutzens anxeordeneten Wulstrand abgedichtet fest auflagert.
• Durch jetzigen Fortfall bisher zusätzlich verwendeter Hülsen- oder Stutzenteile zur Führung bzw.
• Lagerung der Druckfeder zwischen einem Versohluß-Kappenteil und innerem Ventil,ist auch eine verbeßerte oder schnellere Ansprechbareitschaft für das Ventil erzielt,mit zwangsläufig sich ergebender Beschleunigung zur Läftung verschloßener Behälter oder Rohrstutzen, um dann wiederum dichten Abschluß nach erfolgtem Druckausgleich nach außen zu selbsttätig schneller zu tätigen. Zudem ergibt sich weiter der wesentliche Vorteil verbilligter und vereinfachter Fertigung für derartige Verschlußdeckel.
• zinke weitere Aufgabenstellung der Erfindung besteht darin,daß auch für ein weiteres selbsttätig steuerndes und am zuvor beschriebenen grösseren Ventil zentrisch angelagertes Unterdruch, ausgleich-Ventil seine schnellere Belüftung von außen nach innen zu durch entsprechende Vergrößerung des Durchströmquerschnittes bei sich öffnendem Ventil erfolgt,mit zwangsläufig sich ergebendem selbsttätig sich wieder beschleunigtem Verschließen des Ventiltellers nach erfolgtem Unterdruckausgleich im Innern.
• Hierfür kennzeichnet sich ein weiterer Erfindungsteil dadurch, daß der in senkrechter Achsenrichtung auf dem Überdruckausgleich-Ventil angeordnete, der Halterung die ende Stutzen-Ringwulst hohl gestaltet ist mit innrhalb radial vorstehender landauflage für einen Unterdruckausgleich-Ventilteller mit zur Durchführung in Achsialrichtung gegen das äußere Kappenteil zu angelagert teilweise hohlem Ventilstößel

  d

  an dessen oberen Ende angreifend konzentrisch sitzender, und gegen die radiale Handaulage von der entgegengesetzten Seite abstützend kleineren Druckfeder zur Steuerung des Unterdruckausgleichventiles .
• Der Fortschritt hierfür liest darin,daß ein Unterdruckausgleichventil innerhalb des großen Überdruckausgleich-Ventiltellers mit axial gegen die äußere Kappe ausgerichtet angeformten Stutzen init einer Ringwulst zur direkten Anlagerung der Überdruckausgleich-Steurfeder, praktisch eingekapselt gelagert ist,und durch weiter teilweise hohle Gestaltung des hindurchgeführten Ventilstößel bei dessen Offnung zwangsläufig ein zunehmend sich verbreiternder Durchflußquerschnitt über diese Schloform des Ventilstößels selbst hinweg entstehen kann.
• Das wosen einzelner Erfindungsteile ist anhand von Ausführungsbeispielen in den abbildungen beschrieben. Es zeigen hierbei: Abb. 1 Mittenschnitt einen Verschlußdeckel nach der Erfindung auf einer inneren Stutzenrandung abgedichtet festgezogen, sowie Abb. 2 in einem Schnitt nach Linie II-II der Abb. 1 Abb. 3 eine weitere Gestaltungsform mit Anordnung für erfindungsgemäße Verschlußdeckel, und Abb. 4 im Schnitt nach Linie IV-IV der Abb. 3 In den Abbildungen 1 und 2 ein äußeres Kappenteil 1 über eine zu verschließende Stutzenrandung 2 greifend gezeigt, mit am Randumfang unten radial einwärts leigenden Laschen 1', welche bajonettriegelartig die nach auswärts umgegördelten Stutzenrandteile 2' untergreifen, um gegen diese unter Wirkeng eines innerhalb der Rappe 1 eingesetzeten, gegen die Stutzenrandung 2 abfedernd aufdrücken den Dichtbleches 3 festzuziehen, welches Teil 3 auch einem Kunststoffteil bestehen kann.
• Erfindungemäß ist jetzt eine Druckfeder 4 mit groker Leitensteifigkeit sowie Torsionsfestigkeit mit ihrem obersten Federring 5 in der Mitte des äußeren Kappenteiles 1 in senkrechter Achsenrichtung mit diesem einheitlich fest verbunden, unter Zwischenlage des Feder-Dichtbleches 3. Zu diesem Zweck ist das Kappenteil 1 in seiner Mitte von außen her topfartig eingedrückt, wobei die Wandung 7 innerhalb des obersten Federringes 5 axial eingedrückt sitzt und die Topfbodenrandung 7'diesen radial nach auswärts untergreifend eingefalzt starr anlagert, während der Topfboden 7" zur Versteifung der Lagerung nach außen zu eingewölbt zurückgedrückt, gegen die Topfwandung 7 radial rundum angepresst sitzt. Der unterste Federdagegen ist ebenfalls direkt an einem größeren Überdruckausgleich-Ventilteller 8 gehalscharlbenformigen tert, indem er inner Ringaussparung 8' des in Achsenrichtung vorstehend am Ventilen teller 8 angeformten Stutzens 8" abgefedert eingesprengt sitzt. Der Stutzen 8" ist an seinem oberen Randumfang nach außen zu abgeschrägt gestaltet, um eine Druckfeder zentriert über den Stutzen 8" zu führen,und deren untersten Federring 6 dann in die Stutzen-Ringaussparung 8' gegen den Ventilteller 8 zu auflagernd einzuraten. Dieser unterste Federring 6 ist mit seinem auslaufenden Ende dann noch umgewinkelt -mit 6' bezeichnet-, in eine Rakialnute 9 im Stutzen 8" eingehängt, was eine zusätzlich feste Verbindung zum Ventilteller 8 ergibt, und ein gegenseitiges Lösen durch angreifende Drehmomentkörfte absolut verhindert.
• er Ventilteller G mit angeformten Stutzen 8" und seiner Eingaussparung 8' wird zweckvoll aus einem Kunststoff gefertigt, wobei sich bei Verwenden von materialien mit Eigendichtwirkung auch ein gesonderter Dichtring lo zwischen Ventilteller 8 und innerem Stutzen-Dichtrand 11 erübrigen kann.
• Im Ausführungsbeispiel nach Abb. 1/2 ist eine kegelförmige Druckfeder 4 nach oben zu mit kleinerem Federring 5 auslaufend und an der Rappe 1 bei 7/7' eingefalzt, starr befestigt gezeigt.
• Gleicherweise könnete auch im Dedarfsfall eine zylindrische Schrauben-Druckfeder verwendet werden,welche dann unter Zwischenlage einer gegen die Stutzenrandung 2 zu abwärts eingwölbten Feder-Dichtscheibe 3 auf eine Topfeinwälbung 17 zur Kappenmitte entsprechend größeren Durchmeßers aufgesteckt, mit dem Bodenrand 17' am obersten radial nach außen Federring dann/untergreiffend eingefalzt mit der Kappe 1 starr verbunden sitzt, während deren unterster Federring dann senkrecht unter der Falzkante 17 liegend, wiederum in die Ringaussparung 8' zur direkten und festen verbindung mit dem Ventilteil er 8 über den stutzen 8" hinweg einklinken kann, bezw. mit entsprechend abgewinkelten Federende in die Stutzen-Nute 9 zur Drehsicherung einzufängen ist.
• Weiter erfindungsgemäß ist der Überdruchausgleioh-Ventilteller 8 mit angeformten Stutzen 8" hohl gestaltet,zur Einlagerung eines Unterdruckausgleichventiles mit zentral hindurchgeführtem Ventilstößel. Zu disem Zweck ist der Ventilteller 12 innerhalb des Bohlraumes gegen einex radial vorstehende Eingwulst 13 abdickhtend aufgelagert mit daren sitzend nach oben zu hindurchgeführtem Ventilstößel 14 mit an seinem anderen Ende an einem Flanschteil 14' sich abstützend, konzentrisch angeordneten Druckfeder 15 gegen din innere Eingwulst 13 von aer anderen -eite her auflagernd, als selbsttätig wirkende Steuerfeder 15 für dieses Ventil 12 zwecke Offnung bei innerem enterdruck und Belüftung von außen her zum Druckausgleich, mit dann wiederum automatisch abdichtendem Ventilsitz 12/13 unter Wirkung der Druckfeder 15. Zum Erzielen eines beschleunigtem Druckausgleiches ist ein entsprechend vergrößerter Durchflußguerschnitt - ½fftr dieses auf inneren

  X»druck

  ansprechenden Ventiles 12 erfindungsgemäß dadurch erzielbar, indem der an der Ventilplatte 12 angreifende Ventilstößel 14 zu seinem @andflanschende 14' hin mit einem Rohlraum 16/versehen ist, mit über den Umfang verteilt seitlichen Offnungen 16' als Verbindung zu den zwischen Abstandsrippen 18 zwecks Axialführung des Ventilstößels 14 gegenüber der Durchführung in der Ringwulstrandung 13, über den Umfang verteilt liegenden Durchströmöffnungen 19.
• Bei innerem Unterdruck öffnet das Ventil 12 entgegen Druckfederkraft 15, wobei vorteilnaft gegenüber bisherigen Ventilen sofort ein größerer Druckausgleichquerschnitt zur Belüftung von außen her vorhanden, nämlich über den Hohlraum 16 innerhalb des Ventilstößelendes 14 seitlich in die Zwischenräume 19 der flügelartigen Abstandsrippen 18 in Richtung auf die geöffnete Ventil.
• platte 12, welcher Druckausgleichquerschnitt mit zunehmender Ventilöffnung 12 -d.h.beim Auftreten größerer innerer Unterdrucke -, mit nach innen zu umso starker eindrickendem Stößelende 14', sich zwangsläufig vergröbert mit direkter Strömungsverbindung vom voll geöffneten Ventil 12 über Ringwulst Durchlaß 13 direkt in den Hohlraum 16 am Stößelende 14' hinein nach außen zu. Hiermit ist also vorteilhaft erreicht, daß gerade mit zunehmender Öffnung der Ventilplatte 12also beim Autreten größeren inneren unterdruckes umso schneller entsprechende Belüftung von außen her erfolgen kann, nämlich direkt über ein innen hohl gestaltetes Ventilstangenteil bzw. Stößel 14/14', während in bisher nachteiliger Weise bei Verwendung eines Ventilstößel aus vollem Material mit konzentrisch darum angeordnet sitzender Steuerfeder 15,der Durchström-bzw. Druckausgleichquerschnitt mit zunehmender Öffnung der Ventilplatte 12 durch die entsprechend stärker zusammenpressende Feder 15 immer mehr verengt viurde,da der Druckausgleich zwischen den zusammengedrückten Schraubenfeder-Ringen 15 hindurch erfolgen mußte. Intsprechend erfolgt Jetzt weiter vorteilhaft auch ein schnelleres Verschliessen der Ventilplatte wieder gegenüber der i?ingwulstauflage 13 nach Eintreten gleicher Druckverhältnisse innen und außen.Auch für dieses Unterdruckausgleich-Ventil 12 mit hohlem Stößel 14/14' und radial sitzenden Führungsrippen 18 können wiederum Kunststoffmaterialien verwendet werden,mit auch Eigendichtungswirkung, so daß eine zusätzliche Dichtungsplatte zwischen Ventil 12 und Ringwulst 13 entfallen

  . lennn

  In den Abbildungen 3/4 ist eine abgewandelte Gestaltung der Erfindung gezeigt mit einer Schrauben-Druckfeder 4 wiederum mit unterstem Federring 6 fest über den nach außen abgeschrägt engefassen Stand des Stutzens 8" am größeren Überdruckausgleich-Ventil 8 iilessen Ringaussparung 8' direkt in starrer Verbindung eingesprenten Sitz.
• Das auslaufende Ende des obersten Federringers 5 dagegen ist abgewinkelt 5'in senkrechter Achsenrichtung in einem Mittenloch der Kappe 1 nach außen zu fest eingedrückt, erforderlichenfalls unter Zwischenlegen eines Dichtringes 20 gegen den an der Außenseite der Kappe 1 nietenartig angepressten ndteil ?t'zwecks starrer einheitlicher Verbindung von Verschlußkappe 1 und Druckfeder 4.Für die Im Übrigen gleichen Teile sind dieselben Bezugeuzeichen der Ausführung nach Abb.1/2 verwendet.
• Eine weitere abgewandelte Gestaltung kann auch am untersten Förderring 6 mit direkt einheitlich starrer Verbindung zum Ventil C mit Stutzenteil 8" derart erfolgen, daß dieser unterste Federring #(6) abweichend nicht schraubenförmig nach oben läuft, vielmehr in einer eine innerhalb entsprechend waagerecht eingeformter Eingaussparung (8') eingefedert festliegt, und dann innerhalb der Nutenaussparung 9 auf einer eite des Stutzens 8" ein Federteil in senkrechter Achsenrichtung nach oben abgewinkelt zur Drehsicherung eingelagert, und erst oberhalb des Stutzens 8" die Druckfeder 4 dann schraubenförmig in üblicher weise nach oben zu weiter verläiuft. Hierdurch kann eine schraubenförmige Eingaussparung 8' innerhalb des Ventilstutzens 8" auf seinem Außenumfang vermieden werden, dagerade zum oberen Randumfang des Stutzens 8" auslaufender schraubenförmiger Verlauf der Ringaussparung 8' schwieriger zu gestaltet ist, als ein in waagerechter ebene am Stutzen umlaufender Ringkanal (8') zum Einalagern untersten Federringes (6).
• Sum Erzielen besonderer Seitensteifigkeit und zugleich Torsionsfestigkeit für die größere Druckfeder 4 kann weiter eine Schneckengewinde-Feder mit Rechtquerschnitt ihrer einzelnen Windungen mit besonderem Vorteil verwendbar sein, die dann abhängig zur Jeweils geforderten Steuerfederkraft für das Ventil 8 zu bemessen ist,bei zugleich gewünschter Festigkeit der Feder 4 insich zur Lagerung in senkrechter Achsenrichtung.

Claims (8)

Ansprüche.

1) Anordnung für Verschlußdeckel mit darin eingelagert entgegen Federkräften automatisch wirksamen Ventilen zum selbsttätigen Ausgleichen von im Innern von Behältern oder Rohrstutzen auftretenden Über- oder Unterdrucken,bzw. bei ausgeglichenen Druckverhältnissen von Druckfedern dicht geschloßen gehaltenen Ventilen, dadurch gekennzeichnet,daß in der Mitte des Verschlußdeckels eine Druckfeder von großer Seiten-Steifigkeit sowie Torsionsfestigkeit insicht, mit diesem in senkrechter Achsenrichtung einheitlich fest zusammengesetzt,und am anderen Feder-Rnde ein größerer Ventilteller zurkteue rung inneren Überdurckausgleiches unmittelbar am unteren Feder-Ring fest gehaltert isto

2) Anordnung naoh Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß ein Verschluß-Kappenteil (1) in seiner Mitte von außen her topf artig eingedrückt mit der Topfwandung (7) innerhalb des obersten Federringes (5) in Achsenrichtung eingedrückt und mit seiner Bodenrandung (7') radial nach auswärts untergreifend eingefalzt mit der Druckfeder (4) einheitlich starr verbunden ist, und zur Versteifung dieser Anlagerung der Topfboden (7") von der Mitte her nach außen rundum eingewölbt zurückgedrückt, gegen die Topfwandung (7) in radialer Richtung rundum angepresst ist.

3) Anordnung nach Ansprüchen 1 und 2,dadurch gekennzeichnet'daß' bei Verwenden einer kegelförmigen Druckfeder (4) diese gegen die E«ppenmitte mit ihrem obersten Federring (5) von kleinstem Durchmesser zentriert anliegend, mit ### axial eingreifender Topfwandung (7) von entsprechend angepasstem Außendurchmeßer gegen die Kappe (1) von innen durch Falzung untergreifend in senkrechter Achsenrichtung angepresst sitzt, und der unterste Federring (6) von größtem Durchmesser über einen am Uberdruckausgleichventilteller (8) in Achsenrichtung vorstehenden Stutzen (8") aufgedrückt innerhalb einer Ringaussparung (8') in Schraubenlinienform in Radialrichtung eingefedert gegen den Ventilteller (8) zu im Sprengsitz starr verbunden sitzt.

4) Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (4) mit ihrem am untersten Ring (6) auslaufende Ende umgewinkelt(61) in eine radiale Nute (9) im Außenumfang des Ventilstutzen(8") gegen Verdrehen gesichert eingehängt ist.

5) Anordnung nach Ansprüchen 1 und 2,dadurch gekennzeichnet, daß der unterste Ring (6) der Druckfeder (4) in der Waagerechten verläuft und auf einem Stutzen (8") des Ventiltellers (8)aufgedrückt in einem Ringkanal unterhalb des Stutzenrandes rundum radial eingefedert festliegt,und auf einer Seite des Stutzens (8")ein Bederteil in senkrechter Achsenrichtung abgewinkelt in einer Nutenaussparung (9) drehsicher gehaltert ist'mit oberhalb des Stutzens (8") dann anschließender Feder (4) in Schraubenlinienform.

6) anordnung nach Anspruch 1 oder einem folgenden,dadurch gekennzeichnet,daß eine Druckfeder(4) gegen die Verschlußkappe (1) mit axial abgewinkelten Ende (5') in einem Mittenloch fest eingedrückt'und von der Außenseite der Kappe (1) nietenkopfartig aufgepresst (5") ist.

7) Anordnung nach Anspruch 1 oder einem folgenden, gekennzeichnet durch zwischen der Verschlußkappe(13 und einheitlich angelagerter Druckfeder(4)eingelegten, gegen den zu verschließenden Behälter oder Rohrstutzenrand (2) abfedern wirkenden Dichtungsteller(3).

8) Anordnung nach Anspruch 1 oder einem folgenden,dadurch gekennzeichnet, daß der in senkrechter hchsenrichtung auf dem Überdurckausgleich-Ventil (8) vorstehende, der halterung der Druck-Steuerfeder (4) dienende Stutzen-Ringwulst(8'/8") hohl gestaltet ist,mit innerhalb radial vorstehender Randauflage (13) für einen Unterdruckausgleich-Ventllteller (12) mit zur Durchführung in Axialrichtung gegen das äußere Kappenteil (1) zu angelagert teilweise hohlem Ventilstößel (14/14') und an deaden oberen Ende (14') angreifend konzentrisch sitzender,und gegen die radiale Randauflage (13) von der entgegengesetzten Seite abstützend kleineren Steuer-Druckfeder (15) für das Unterdruckausgleich-Ventil (12).

Lee r s ei t e