DE60201895T2

DE60201895T2 - Restdruckventil

Info

Publication number: DE60201895T2
Application number: DE60201895T
Authority: DE
Inventors: Paul Kremer; Claude Risse
Original assignee: Luxembourg Patent Co SA
Current assignee: Luxembourg Patent Co SA
Priority date: 2002-07-11
Filing date: 2002-07-11
Publication date: 2005-11-03
Anticipated expiration: 2022-07-12
Also published as: EP1380779B1; ES2232714T3; EP1380779A1; ATE282167T1; DE60201895D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Restdruckventil sowie einen mit einem solchen Restdruckventil ausgestatteten Gashahn für einen Hochdruckgaszylinder. Die Druckschrift EP-0 863 337 betrifft ein Restdruckventil für einen Gashahn gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Das Restdruckventil ist vorgesehen damit ein Überdruck oder ein höherer Druck als der atmosphärische Druck in dem Zylinder oder der Gasflasche aufrechterhalten wird. Dieses Restdruckventil ist aus verschiedenen Gründen vorgesehen. Erstens soll es verhindern, dass durch Einfüllen eines anderen Gases die Gasflasche verschmutzt wird. Dies wäre ausserordentlich störend auf dem Gebiet der reinen Gase. Zweitens soll verhindert werden, dass Wasser oder andere Verunreinigungen, wie z. B. Bier, in die Gasflasche eindringen können, z. B. bei CO₂ Flaschen infolge einer unangebrachten Handhabung. Eine Flüssigkeit, welche auch immer, die in eine CO₂ Flasche gelangt wird zu einer Säure und oxidiert die Flasche. Dies kann äusserst gefährlich sein wenn die Flasche in vollem Zustand durch die Säure durchlöchert wird. Das Restdruckventil hält dementsprechend einen Restdruck in dem Zylinder oder der Gasflasche aufrecht durch Verschliessen des Ventils wenn der Druck in dem Gaszylinder unterhalb einen bestimmten Restdruckwert fällt. Eine Fülleinrichtung wird zusammen mit dem Gashahn oder dem Restdruckventil verwendet, um es zum Füllen des Gaszylinders in Offenstellung zu drängen.
Ein den Restdruckventilen gemäss dem Stand der Technik anhaftender Nachteil ist die Ausstrahlung eines Betriebsgeräusches, welches während dem Betrieb des Systems festgestellt werden kann, d. h. wenn der Hauptgashahn in Offenstellung ist und das Gas durch das Restdruckventil strömt. Es wurde festgestellt, dass dieses Geräusch hauptsächlich in dem Abzapfbetrieb auftritt infolge von Schwingungen des Kolbens des Restdruckventils, d. h. rasch aufeinanderfolgende Öffungs- und Schliessbewegungen, welche nicht nur wegen des Geräusches störend sind, sondern auch Ursache für eine rasche Abnützung der Dichtungen sind.
Entsprechend der EP Patentanmeldung 1 120 590 A2 ist ein Restdruckventil, welches zum Füllen des Zylinders oder der Gasflasche durch Magnetkraft zu öffnen ist mit einem Filter versehen, der als Dämpfer dient zum Herabsetzen oder Ausschalten der Schwingungen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein Restdruckventil mit einfachen Mitteln zu versehen zum Herabsetzen oder Beseitigen der vorstehend erwähnten Schwingungen.
Die Erfindung schafft ein Restdruckventil für einen Gashahn für eine Druck- oder Flüssiggasflasche, mit einem Kolben, der angepasst ist zur Bewegung in einer Bohrung zwischen einer ersten Stellung, in welcher der Kolben dicht an einem Ventilsitz anliegt und einer zweiten Stellung, in welcher der Kolben von dem Ventilsitz frei ist zum Öffnen eines Durchgangs für die Gasströmung, und einem Mittel um den Kolben in Richtung zu der ersten Stellung zu drücken, wobei der Kolben eine dem Druckgas aus dem Gaszylinder ausgesetzte Fläche aufweist, die so ausgerichtet ist damit das Druckgas eine Kraft auf den Kolben ausübt um den Kolben in Richtung zu der zweiten Stellung zu bewegen, entgegen der Kraft des Mittels um den Kolben in Richtung zu der ersten Stellung zu drücken, wenn der Gasdruck einen vorbestimmten Wert übersteigt, und wobei der Kolben einen inneren Durchlass aufweist sowie mit einem Dichtungsring versehen ist, der sich in einer ringförmigen Nut befindet, die in einer äusseren Umfangsfläche des Kolbens geformt ist, wobei der Dichtungsring angepasst ist um eine Leckage des Druckgases entlang der Aussenseite des Kolbens und durch seinen inneren Durchlass zu verhindern, gekennzeichnet durch mindestens eine Öffnung, die den Durchlass des Kolbens in Verbindung setzt mit der Nut radial innerhalb des Dichtungsringes um den Dichtungsring dem Gasdruck in dem Durchlass des Kolbens auszusetzen und den Dichtungsring gegen die Innenfläche der Bohrung zu drücken und den Kolben in der Bohrung zu stabilisieren.
Infolge des Vorhandenseins der Öffnung, welche mit dem inneren Durchlass des Kolbens des Ventils in Verbindung ist erfolgt eine Druckbeaufschlagung des inneren Umfanges des Dichtungsringes. Dadurch wird der Dichtungsring gegen die Innenfläche des Gehäuses des Ventils gepresst und verhindert oder begrenzt weitgehend die Schwingungen.
Der Dichtungsring dessen Innenumfang dem Gasdruck in dem Durchlass des Kolbens ausgesetzt ist kann ein O-Ring sein, aber er besteht vorzugsweise aus einem Dichtring mit vier Lippen und die Nut des Dichtungsringes kann eine geneigte Grundfläche oder im Querschnitt eine schwalbenschwanzförmige Trapezform aufweisen. Der Dichtungsring kann auch ein pfeilförmiger Dichtungsring sein.
Die Bohrung, in welcher der Kolben des Restdruckventils beweglich ist kann unmittelbar in einem Gashahnkörper geformt sein, der auch den Ventilsitz aufweist. Die Bohrung des Gashahnkörpers kann durch einen Stopfen verschlossen sein. In diesem Ausführungsbeispiel dient das Restdruckventil zum Öffnen eines Durchlasses, der im Abzapfbetrieb vom Inneren der Gasflasche zu einem Hauptauslassventil führt, aber das Füllen der Gasflasche erfolgt nicht durch das Restdruckventil. Die Bohrung zur Aufnahme des Kolbens kann auch in dem Stopfen selbst geformt sein, der zum Verschliessen eines versenkten Teiles eines in dem Gashahnkörper geformten Durchlasses für die Gasströmung ausgelegt ist.
Gemäss einem anderen Ausführungsbeispiel hat das Restdruckventil eine Kassette oder ein Gehäuse in welchem der bewegliche Kolben angeordnet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann der Kolben während dem Abzapfbetrieb durch den Druck des Gases aus der Gasflasche in Richtung zu seiner offenen Stellung gedrückt werden und kann durch eine äussere Fülleinrichtung betätigt werden zum Füllen der Gasflasche durch das Restdruckventil. Bei diesem Ausführungsbeispiel dient der Kolben zum Öffnen und Schliessen eines Durchlasses für die Gasströmung durch das Innere der Kassette oder des Gehäuses.
Das Restdruckventil bestehender Gashähne entsprechend dem Stand der Technik kann ohne Abänderungen durch das Restdruckventil gemäss der vorliegenden Erfindung ersetzt oder ausgetauscht werden.
Die Erfindung wird im Folgenden ausführlicher beschrieben in Bezug auf die anhängigen Zeichnungen, es zeigen:
1 eine Schnittdarstellung eines Gashahns für einen Hochdruckgaszylinder, der mit einem Restdruckventil gemäss der Erfindung versehen ist.
2 das Restdruckventil in der geschlossenen Stellung.
3 das Restdruckventil in einer offenen Betriebsstellung.
4 eine Ansicht in Perspektive des Restdruckventils.
5 ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
6 einen pfeilförmigen Dichtungsring.
Es wird nun Bezug genommen auf die 1, die einen Gashahn 10 für einen Hochdruckgaszylinder zeigt, mit einem Gashahnkörper 12, der an seinem unteren Ende einen kegelförmigen Gewindeteil 14 aufweist zum Einschrauben in eine Gewindeöffnung des Hochdruckgaszylinders. Der untere Teil des Körpers 12 ist mit einem mittleren Längskanal 16 versehen, der an seinem oberen Ende in einer Dichtungslippe 17 öffnet, welche sich am unteren Ende einer Längsbohrung 19 mit verschiedenen Durchmessern befindet, die in dem oberen Teil des Gashahnkörpers 12 geformt ist. In dieser Längsbohrung 19 des oberen Teils des Körpers 12 befindet sich eine Hauptventilbaugruppe 18, welche mit einem äusseren Betätigungsglied 20 versehen ist. Die Hauptventilbaugruppe 18 umfasst eine mehrteilige Betätigungsstange 22, dessen unterer Teil 24 einen Dichtungsring 26 aufweist, welcher mit der Lippe 17 zusammenwirkt. Der Körper 12 des Gashahns 10 hat einen seitlichen Anschluss 25 dessen Aussenfläche ein Gewinde aufweist. Der seitliche Anschluss 25 hat eine innere Bohrung 30, die über eine Öffnung 28 mit der Bohrung 19 des oberen Teiles des Körpers 12 oberhalb der Lippe 17 in Verbindung steht. Wenn der Dichtring 26 von der Dichtlippe 17 abgehoben ist befindet sich der Kanal 16 in Verbindung mit der seitlichen Bohrung 30 über die in dem oberen Teil des Körpers 12 vorgesehene Längsbohrung 19 und durch die Öffung 28. Die Hauptventilbaugrupe 18 dient zum Öffnen und Schliessen eines Durchlasses durch den Körper 12 des Gashahns 10, welcher Durchlass aus dem Kanal 16, dem Kanal 19, der Öffnung 28 und der Bohrung 30 besteht. Eine thermisch betätigte Sicherheitseinrichtung 34 ist in einem anderen schrägen, seitlichen Kanal des Körpers des Gashahns 12 vorgesehen und hat ein Material das schmilzt wenn der Gaszylinder einer anormal hohen Temperatur ausgesetzt wird. In der seitlichen Bohrung 30 befindet sich ein Restdruckventil 40, welches nachfolgend ausführlicher mit Bezug auf die 2–4 beschrieben wird.
Das Restdruckventil 30 hat ein Gehäuse 41 oder eine Kassette mit einem äusseren Teil 42 und einem inneren Teil 44, die axial ineinandergefügt sind, einen beweglichen Ventilkolben 46, eine Druckfeder 38 und mehrere Dichtungsringe 50, 52 und 54.
Der äussere Teil 42 des Gehäuses 41 hat einen ringförmigen Teil 42-1, der sich um die Längsachse A-A des Ventils 40 erstreckt. An einem der axialen Enden dieses ringförmigen Teiles 42-1 befinden sich zwei bogenförmige Arme 42-2, die parallel zur Achse A-A sind, während am anderen, gegenüberliegenden axialen Ende der ringförmige Teil eine radiale Endfläche 42-5 aufweist, die eines der axialen Enden des Gehäuses 41 bildet. Die Arme 42-2 sind diametral gegenüberliegend in Bezug aufeinander angeordnet, um Öffnungen oder Fenster 42-3 zwischen den Armen 42-2 zu bilden, wie in 4 gezeigt, in welcher die zwei gegenüberliegenden Arme 42-2 sichtbar sind und eine Öffnung oder ein Fenster 42-3 zwischen diesen zwei Armen 42-2 gezeigt ist. Es ist zu verstehen, dass eine weitere Öffnung oder ein weiteres Fenster sich auf der anderen, nicht sichtbaren Seite des Restdruckventils 40 befindet. Jeder Arm 42-2 ist auf seiner gekrümmten Innenfläche in der Nähe seines freien Endes mit einer Nut 42-4 versehen, die sich in Umfangsrichtung erstreckt. Mehr als zwei Arme und zwei Fenstern können bei einem anderen Ausführungsbeispiel vorgesehen sein.
Der innere Teil 44 des Gehäuses 41 des Ventils 40 hat eine zylindrische Wand 44-1, die an einem ihrer Enden offen ist und am anderen Ende eine radiale Wand 44-2 aufweist, welche auf ihrer Aussenfläche mit einem Abstandsvorsprung 44-3 versehen ist, der sich gegen die Grundfläche der seitlichen Bohrung 30 anlegt wenn das Restdruckventil 40 in der seitlichen Bohrung 30 eingebaut ist. Die radiale Wand 44-2 hat auf ihrer Innenfläche einen Zentriervorsprung 44-4 für die Feder 48.
Die zylindrische Wand 44-1 ist auf ihrer äusseren Fläche mit einer Umfangsrippe 44-5 versehen, welche in den Nuten 42-4 der Arme 42-2 aufgenommen ist wenn die beiden Teile 42 und 44 des Gehäuses 41 ineinandergefügt sind. Wenn die Teile 42 und 44 ineinandergefügt sind begrenzen sie das Innere des Gehäuses 41 und der ringförmige Teil 42-1 des ersten Teiles 42 befindet sich an einem der axialen Enden des Gehäuses 41 während die radiale Wand 44-2 des anderen Teiles 44 des Gehäuses 41 sich am anderen axialen Ende des Gehäuses 41 befindet und das Gehäuse 41 an diesem axialen Ende verschliesst.
Der ringförmige Teil 42-1 des ersten Teiles 42 des Gehäuses 41 des Ventils 40 hat auf seiner Aussenfläche eine ringförmige Nut in welcher ein O-Dichtungsring 90 angeordnet ist, der dicht an der inneren Umfangsfläche der seitlichen Bohrung 30 anliegt wenn das Restdruckventil 40 in dieser Bohrung eingebaut ist. Die zwei Arme 42-2 sind auf ihrer äusseren Umfangsfläche mit Gewinde, nicht dargestellt, versehen, das in ein entsprechendes Gewinde in der seitlichen Bohrung 30 beim Einsetzen des Ventils 40 in diese Bohrung 30 eingeschraubt wird. Die radiale Endfläche 42-5 des ringförmigen Teils 42-1 ist mit in Umfangsrichtung voneinander beabstandeteten Blindlöchern 42-6 versehen, in welchen ein Befestigungswerkzeug zum Einschrauben des Restdruckventils 40 in die seitliche Bohrung 30 einsetzbar ist.
Wenn das Restdruckventil 40 in die seitliche Bohrung eingesetzt ist liegt der Vorsprung 44-3 am Grund der Bohrung 30 an und ein ringförmiger Abstand befindet sich zwischen der radialen Wand 44-2 und dem Grund der Bohrung 30. Desweiteren ist der Aussendurchmesser des inneren Teiles 44 des Gehäuses 41 kleiner als der Aussendurchmesser des äusseren Teils 42 des Gehäuses 41, damit die Öffnung 28 in dem Körper 12 des Gashahns 10 dauernd in Verbindung ist mit den Öffnungen oder Fenstern 42-3 über die seitliche Bohrung 30.
Der ringförmige Teil 42-1 des äusseren Teils 42 des Restdruckventils 40 hat im Inneren eine erste zylindrische Fläche 42-7 mit grossem Durchmesser und eine zweite Fläche 42-8 mit kleinem Durchmesser, die eine Öffnung O begrenzt, welche in die Endfläche 42-5 mündet und in Verbindung steht mit der Umgebung des Ventils 40 und der Umgebung des Körpers des Gashahns 10 wenn das Ventil 40 in dem Körper des Gashahns 10 angeordnet ist. Eine feste, kegelförmige Anschlagfläche 42-9 befindet sich zwischen den Flächen 42-7 und 42-8. Die Fläche 42-8 dient als Führungs- und Dichtfläche, wie im Späteren ausführlicher beschrieben wird.
Der Kolben 46 des Ventils 40 hat einen Teil mit grossem Durchmesser 46-1 und einen Teil mit kleinem Durchmesser 46-2. Eine ringförmige Nut 46-3 befindet sich in dem Teil mit grossem Durchmesser 46-1 und in dieser Nut sitzt ein Dichtungsring 54, der im Querschnitt vier konkave Seiten und vier Lippen zwischen den konkaven Seiten aufweist. Ein mittlerer, axialer Kanal 46-4 erstreckt sich vollständig durch den Kolben 46 und mündet in den gegenüberliegenden Endflächen des Kolbens 46 und ist in Verbindung mit der Umgebung des Gehäuses 41 und mit der Umgebung des Körpers 12 des Gashahns 10 wenn das Ventil 40 in dem Körper 12 des Gashahns 10 eingebaut ist. Mindestens eine Öffnung 46-5 oder mehrere in Umfangsrichtung in Abstand voneinander angeordnete Öffnungen 46-5 setzen den mittleren axialen Kanal 46-4 in Verbindung mit der Nut 46-3 des Dichtungsringes 54. Der Dichtungsring 54 ist stets in Berührung mit der inneren Fläche der zylindrischen Wand 44-1 des inneren Teiles 44 des Gehäuses 41 des Ventils 40 und verhindert eine Leckströmung des Gases von den Fenstern 42-3 um den Kolben 46 und durch den mittleren Durchlass 46-4 des Kolbens 46 wenn das Ventil 40 geschlossen ist.
Zwischen dem Teil mit grossem Durchmesser 46-1 und dem Teil mit kleinem Durchmesser 46-2 befindet sich eine kegelförmige Anschlagfläche 46-6, welche in Zusammenwirkung mit der festen Anschlagfläche 42-9 die Schliessbewegung des Kolbens 46 begrenzt.
Die Druckfeder 48 stützt sich auf einer Seite auf die Innenfläche der radialen Wand 44-2 des inneren Teiles 44 des Gehäuses 41 des Ventils 40 um den Zentrieransatz 44-4 ab und sitzt auf der anderen Seite auf einer radialen Fläche 46-7, die zwischen zwei Teilen unterschiedlichen Durchmessers des mittleren, inneren Durchlasses 46-4 des Kolbens 46 gebildet ist. Die Druckfeder 48 drückt den Kolben 46 in Schliessstellung, in welcher die kegelförmigen Anschlagflächen 42-9 und 46-6 in Berührung miteinander sind. Zwischen der kegelförmigen Fläche 46-6 des Kolbens 46 und seinem Teil mit kleinem Durchmesser 46-2 befindet sich eine Umfangsnut 46-8 in der ein Dichtring 42 angeordnet ist, der aus einem O-Ring besteht. In der geschlossenen Stellung des Ventils ist dieser O-Ring in dichter Anlage mit der Führungs- und Dichtfläche 42-8 des inneren Teiles des Gehäuses 41 des Ventils 40, wie in 2 gezeigt, während in der offenen Stellung des Ventils 40 der O-Ring 52 axial von der Dicht- und Führungsfläche 42-8 beabstandet und und von dieser frei ist.
Der Teil mit kleinem Durchmesser 46-2 des Kolbens 46 hat in der Nähe der Nut 46-8 des O-Rings 52 einen kreisförmigen Teil 46-9 mit kleiner axialen Abmessung. Der Rest des Teiles mit kleinem Durchmesser 46-2 erstreckt sich von diesem kreisförmigen Teil 46-9 zum freien Ende des Teiles mit kleinem Durchmesser 46-2 und hat eine polygonale Form, vorzugsweise dreieckig, wie in 4 gezeigt, mit konkaven Seiten 46-10. Die polygonale Form hat zwischen den konkaven Seiten 46-10 kleine, kreisbogenförmige Führungsflächen 46-11 zum Zentrieren des Kolbens 46 in der Führungsfläche 42-8 des Gehäuses 41 des Ventils 40 in der in 3 dargestellten Offenstellung des Ventils. In der geschlossenen Stellung des Ventils 40 ist der Kolben 46 in der Öffnung 42-8 durch den kreisförmigen Teil 46-9 des Teiles mit kleinem Durchmesser 46-2 zentriert, siehe 2. In dieser geschlossenen Stellung des Ventils 40 befindet sich der polygonale dreieckige Teil des Teiles mit kleinem Durchmesser 46-2 ausserhalb des Gehäuses 41 des Ventils 40 und des Ende des kreisförmigen Teiles 46-3 befindet sich in der Ebene der Endwand des ringförmigen Teiles 42-1 des äusseren Teiles 42 des Gehäuses 41 des Ventils 40.
Das Restdruckventil gemäss der 1 hat einen längeren, äusseren Teil des Gehäuses und der Kolben befindet sich vollständig innerhalb des Gehäuses in der geschlossenen Stellung sowie auch in der offenen Stellung.
Die dreieckige Form des freien Endes des Teiles mit kleinem Durchmesser 46-2 des Kolbens 46 ist durch drei Ausschnitte 60 gebildet, die in diesem Teil mit kleinem Durchmesser 46-2 geformt und zum Teil durch die konkaven Seiten 46-10 begrenzt sind. Eine andere Form des freien Endes des Teiles mit kleinem Durchmesser 46-2 könnte vorgesehen sein mit einer kleineren oder grösseren Anzahl der Ausschnitte 60. In der offenen Stellung des Kolbens 46 ist der kreisförmige Teil 46-9 des Teiles mit kleinem Durchmesser von der Zentrier- und Dichtfläche 42-8 axial in Richtung zum Inneren des Gehäuses beabstandet und die Ausschnitte 60 sind nun in Verbindung mit einem inneren Ringraum 62 des Gehäuses 41, der den Kolben 46 umgibt und zum Teil durch die kegelförmige Fläche 46-6 des Kolbens 46 begrenzt ist. Dieser Ringraum 62 steht auch in Verbindung mit den Öffnungen 42-3, die zwischen den Armen 42-2 des äusseren Teiles 42 des Gehäuses 41 vorgesehen sind.
Zum Zusammenbauen des Ventils 40 wird der Kolben 46 in den äusseren Teil 42 des Gehäuses 41 eingesetzt und anschliessend wird der innere Teil 44 des Gehäuses 41 in den äusseren Teil 42 eingefügt. Beim Zusammenbauen werden die Arme 42-2 nach aussen verbogen wenn die freien Enden der Arme 42-2 mit der Umfangsrippe 44-5 in Berührung kommen und die Arme federn elastisch nach innen zurück wenn die Rippe 44-5 in die Nuten 42-2 der flexiblen Arme 42-2 eindringt, um die zwei Hälften 42-4 des Gehäuses in der zusammengefügten Stellung zurückzuhalten.
Wenn der Hauptgashahn 18 offen ist strömt Druckgas aus der Hochdruckgasflasche durch die Bohrung 16 des Körpers 12 des Gashahns 10, die Öffnung 28, die seitliche Bohrung 30 und die Fenster oder Öffnungen 42-3 und gelangen in das geschlossene Ventil 40, wie in 2 gezeigt, zwischen die Dichtungsringe 50 und 52 auf dem Kolben 46 um eine Öffnungskraft auf die kegelförmige Fläche 46-6 des Kolbens 46 des Ventils 40 auszuüben. Wenn der Gasdruck ausreichend hoch ist zum Ausüben einer Öffnungskraft auf den Kolben, welche die durch die Feder 48 angelegte Schliesskraft überwindet wird der Kolben 46 in die Offenstellung gedrückt, und die Feder 48 wird zusammengedrückt, wie in 3 dargestellt. In der Offenstellung, gemäss 3, ist der innere, ringförmige Hohlraum 62 des Ventils 40, der den Kolben 46 umgibt, in Verbindung mit den Auslassdurchlässen, die durch die Ausschnitte 60 gebildet sind und das Druckgas kann aus dem Gashahn 10 durch das Restdruckventil 40 ausströmen und zu einem Druckminderer (nicht dargestellt) gelangen, der an dem seitlichen Anschluss des Körpers 12 des Gashahns 10 befestigt ist.
Wenn der Druck des Druckgases in dem Zylinder unter einen vorbestimmten Restdruckwert fällt ist der Druck, der durch das Druckgas auf die kegelförmige Fläche 46-6 des Kolbens 46 ausgeübt wird nicht mehr ausreichend zum Überwinden der Schliesskraft der Feder 48 und der Kolben 46 wird durch die Wirkung der Feder 48 in seine geschlossene Stellung, in 2 dargestellt, zurückgedrängt.
Zum Füllen des Zylinders oder der Flasche wird eine Fülleinrichtung (nicht dargestellt) über einen Adapter (nicht dargestellt) am Körper 12 des Gashahns 10 befestigt. Diese Fülleinrichtung drückt den Kolben 46 des Ventils 40 in die Offenstellung der 3, damit das Druckgas in entgegengesetzter Richtung durch die Ausschnitte 60, den inneren Hohlraum 62 und die Öffnungen oder Fenster 42-3 in das Innere der Bohrung 30 und dann durch die Öffnung 28 und den Kanal 16 in den Zylinder oder die Gasflasche strömen kann. Es wird darauf hingewiesen, dass das Druckgas nur aus dem Zylinder oder Gasflasche ausströmen, oder in diese eingefüllt werden kann wenn das Hauptventil 18 geöffnet ist.
Der mittlere, innere Durchlass 46-4 des Kolbens 46 steht in Verbindung über die Öffnung 46-5 mit der Umfangsnut 46-3 des Dichtungsringes 54 und während dem Betrieb kann das Druckgas durch diese Öffnung 46-5 des mittleren Kanals 46-5 in die Nut 46-3 des Dichtungsringes eindringen.
Durch das Druckgas, welches in die Nut 46-3 gelangt wird der Dichtungsring 54 gegen die innere Fläche der zylindrischen Wand 44-1 des inneren Teiles 44 des Gehäuses 41 angepresst und die Lippen des Dichtungsringes 54 werden gegen die Seitenflächen der Nut 46-3 gedrückt, um den Kolben 46 in dem Gehäuse zu stabilisieren, wodurch die Vibrationen herabgesetzt oder beseitigt werden und das während dem Betrieb der Restdruckventil gemäss dem Stand der Technik festgestellte Geräusch vermindert wird.
Die 5 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei der Kolben in einer Bohrung 102 eines Stopfens 104 beweglich ist, welcher eine Senkbohrung 106 verschliesst, die in dem Körper des Gashahns 12 geformt ist. Das Restdruckventil gemäss dem Ausführungsbeispiel der 5 erlaubt die Gasströmung aus der Gasflasche durch ein Hauptauslassventil (nicht dargestellt) wenn dieses Ventil offen ist, aber das Füllen erfolgt nicht durch dieses Restdruckventil. Die Ausschnitte in dem Teil mit kleinem Durchmesser des Kolbens 46 gemäss dem Ausführungsbeispiel nach den 1–4 sind nicht vorgesehen. Der Teil mit kleinem Durchmesser des Kolbens 100 ist mit einem Dichtungsring versehen, vorzugsweise ein O-Ring 108, der in einem Teil mit grossem Durchmesser 110 des Durchlasses 112 sitzt, der in dem Körper des Gashahns 12 von dem Restdruckventil zu dem Hauptauslassventil (nicht dargestellt) führt. Der Kolben 100 hat auch eine kegelförmige Anschlagfläche 100-1, die in Berührung ist mit einer anderen kegelförmigen Anschlagfläche 12'-1 des Körpers des Gashahns 12' in der geschlossenen Stellung des Ventils, sowie eine Fläche 114, welche vom Gasdruck der Gasflasche beaufschlagt ist über die Durchlässe 116, 118 und 120, die in dem Körper des Gashahns 12' geformt sind und an eine Kammer 122 angeschlossen sind, welche zwischen dem Körper des Gashahns 12', dem Stopfen 104 und dem Kolben 100 begrenzt ist. Die Feder 124 drückt den Kolben in Schliessstellung und wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäss den 1–4 befindet sich ein Dichtungsring 126 in einer ringförmigen Nut des Kolbens 100, aber die Nut hat eine trapezförmige Schwalbenschwanzform und der Dichtungsring ist ein O-Ring. Mindestens eine Öffnung 128 ist vorgesehen, damit der Druck des inneren Durchlasses des Kolbens 100 sich in der Nut des Dichtungsringes 128 unter dem Dichtungsring aufbauen kann, um diesen nach aussen zu drücken und an die Fläche der Bohrung 102 anzupressen.
Schliesslich befindet sich ein Dichtungsring 130 in einer ringförmigen Nut des Stopfens 104, der in den Körper des Gashahns 12 eingeschraubt ist.
Wie in 6 gezeigt kann die Dichtung mit vier Lippen 54 des Ausführungsbeispieles gemäss den 1–4 durch einen pfeilförmigen Dichtungsring ersetzt werden.
F:\Pat_Ing\WEYDERT\TRANSLATIONS\12072ep-Beschr-de.doc

Claims

Restdruckventil für einen Gashahn für eine Druck- oder Flüssiggasflasche, mit einem Kolben (46), der angepasst ist zur Bewegung in einer Bohrung (30) zwischen einer ersten Stellung, in welcher der Kolben (46) dicht an einem Ventilsitz anliegt und einer zweiten Stellung, in welcher der Kolben (46) von dem Ventilsitz frei ist zum Öffnen eines Durchgangs für die Gasströmung, und einem Mittel (48) um den Kolben (46) in Richtung zu der ersten Stellung zu drücken, wobei der Kolben (46) eine dem Druckgas aus dem Gaszylinder ausgesetzte Fläche aufweist, die so ausgerichtet ist damit das Druckgas eine Kraft auf den Kolben (46) ausübt um den Kolben in Richtung zu der zweiten Stellung zu bewegen, entgegen der Kraft des Mittels um den Kolben in Richtung zu der ersten Stellung zu drücken, wenn der Gasdruck einen vorbestimmten Wert übersteigt, und wobei der Kolben (46) einen inneren Durchlass (46-4) aufweist sowie mit einem Dichtungsring (54) versehen ist, der sich in einer ringförmigen Nut (46-3) befindet, die in einer äusseren Umfangsfläche des Kolbens (46) geformt ist, wobei der Dichtungsring (54) angepasst ist um eine Leckage des Druckgases entlang der Aussenseite des Kolbens und durch seinen inneren Durchlass zu verhindern, gekennzeichnet durch mindestens eine Öffnung (46-5), die den Durchlass des Kolbens (46) in Verbindung setzt mit der Nut (46-3) radial innerhalb des Dichtungsringes (54) um den Dichtungsring (54) dem Gasdruck in dem Durchlass des Kolbens (46) auszusetzen und den Dichtungsring (54) gegen die Innenfläche der Bohrung (30) zu drücken und den Kolben (46) in der Bohrung (30) zu stabilisieren.
Restdruckventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (54) ein O-Ring ist.
Restdruckventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (54) ein Dichtungsring mit vier Lippen ist.
Restdruckventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (54) ein pfeilförmiger Dichtungsring ist.
Restdruckventil nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Nut (46-3) einen kegelförmigen Boden hat.
Restdruckventil nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Nut (46-3) eine schwalbenschwanzförmige Trapezform aufweist.
Restdruckventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (30) in einem Stopfen geformt ist, der ausgeführt ist zum Verschliessen eines versenkten Teiles eines Gasströmungskanales in einem Gashahnkörper, wobei dieser Kanal auch mit dem Sitz des Restdruckventils versehen ist.
Restdruckventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (30) in einer Kassette (42, 44) geformt ist, die ausgelegt ist zur Anordnung in einem versenkten Teil eines Gasströmungskanals in einem Gashahnkörper, wobei die Kassette (42, 44) mit dem Sitz des Restdruckventils versehen ist.
Restdruckventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kassette und der Kolben ausgelegt sind zum Öffnen und schliessen eines Entnahme-/Füllkanals, der durch das Innere der Kassette (42, 44) hindurchgeht.
Restdruckventil nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kassette (42, 44) an einem ihrer Enden eine Öffnung aufweist, die durch den Kolben (46) verschlossen ist wenn er in seiner ersten Stellung ist, und die Kassette mindestens einen Durchlass in der Umfangswand der Kassette (42, 44) aufweist, wobei dieser Durchlass durch das Innere der Kassette (42, 44) in Verbindung mit der Kassettenöffnung ist wenn der Kolben (46) sich in seiner zweiten Stellung befindet.
Gashahn für eine Druck- oder Flüssiggasflasche, mit einem Ventilkörper (12), einer Hauptventilbaugruppe zum Öffnen und Schliessen des Gashahns, und einem Restdruckventil (40) zum Verhindern der Gasentnahme aus der Gasflasche wenn der Druck in der Flasche unter einen vorbestimmten Wert fällt, wobei dieses Restdruckventil versehen ist mit einem Kolben (46), der angepasst ist zur Bewegung in einer Bohrung (30) zwischen einer ersten Stellung, in welcher der Kolben (46) dicht an einem Restdruckventilsitz anliegt und einer zweiten Stellung in welcher der Kolben (46) von dem Restdruckventilsitz frei ist zum Öffnen eines Durchgangs für die Gasströmung, und einem Mittel (48) um den Kolben (46) in Richtung zu der ersten Stellung zu drücken, wobei der Kolben (46) eine dem Gasdruck aus der Gasflasche ausgesetzte Fläche aufweist, die so ausgerichtet ist damit das Druckgas eine Kraft auf den Kolben (41) ausübt um den Kolben in Richtung zu der zweiten Stellung zu bewegen, entgegen der Kraft des Mittels um den Kolben in Richtung zu der ersten Stellung zu drücken, wenn der Gasdruck einen vorbestimmten Wert übersteigt, und wobei der Kolben (46) einen inneren Durchlass aufweist sowie mit einem Dichtungsring (54) versehen ist, der sich in einer ringförmigen Nut (46-3) befindet, die in einer äusseren Umfangsfläche des Kolbens (46) geformt ist, wobei der Dichtungsring (54) angepasst ist um eine Leckage des Druckgases entlang der Aussenseite des Kolbens und durch seinen inneren Durchlass zu verhindern, gekennzeichnet durch mindestens eine Öffnung (46-5), die den Durchlass des Kolbens (46) in Verbindung setzt mit der Nut (46-3) radial innnerhalb des Dichtungsringes um den Dichtungsring (54) dem Gasdruck in dem Durchlass des Kolbens (46) auszusetzen und den Dichtungsring gegen die Innenfläche der Bohrung (30) zu drücken und den Kolben (46) in der Bohrung (30) zu stabilisieren.
Gashahn nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (54) ein O-Ring ist.
Gashahn nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (54) ein Dichtungsring mit vier Lippen ist.
Gashahn nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (54) ein pfeilförmiger Dichtungsring ist.
Gashahn nach einem der Ansprüche 11–14, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Nut (46-3) einen kegelförmigen Boden hat.
Gashahn nach einem der Ansprüche 11–15, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Nut eine schwalbenschwanzförmige Trapezform aufweist.
Gashahn nach einem der Ansprüche 11–16, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (30) in einem Stopfen geformt ist, der ausgeführt ist zum Verschliessen eines versenkten Teiles eines in dem Körper des Gashahns geformten Gasströmungskanales, wobei dieser Kanal auch mit dem Sitz des Restdruckventiles versehen ist.
Gashahn nach einem der Ansprüche 11–17, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (30) in einer Kassette (42, 44) geformt ist, die ausgelegt ist zur Anordnung in einem versenkten Teil eines in dem Körper des Gashahns geformten Gasströmungskanales, wobei die Kassette (42, 44) mit dem Sitz des Restdruckventiles versehen ist.
Gashahn nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Kassette und der Kolben (46) ausgelegt sind zum Öffnen und Schliessen eines Entnahme-/Füllkanals, der durch das Innere der Kassette (42, 44) hindurchgeht.
Gashahn nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Kassette (42, 44) an einem ihrer Enden eine Öffnung aufweist, die durch den Kolben (46) verschlossen ist wenn er in seiner ersten Stellung ist, und die Kassette mindestens einen Durchlass in der Umfangswand der Kassette (42, 44) aufweist, der in Verbindung steht mit dem in dem Körper des Gashahns geformten Kanal, wobei dieser Kanal durch das Innere der Kassette (42, 44) in Verbindung steht mit der Kassettenöffnung wenn der Kolben (46) sich in seiner zweiten Stellung befindet.