DE1011238B

DE1011238B - Durch Arbeitskolben mit Hilfssteuerung betaetigtes Sicherheitsventil

Info

Publication number: DE1011238B
Application number: DEB25776A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1953-05-27
Filing date: 1953-05-27
Publication date: 1957-06-27

Description

DEUTSCHES

Bekannt sind Sicherheitsventile, die durch Hilfskraft betätigt werden, dergestalt, daß der Ventilkegel des Hauptventils, welcher durch den Druck des Betriebsmittels geschlossen gehalten wird, mit Hilfe eines Arbeitskolbens gegen den Betriebsdruck geöffnet wird, und zwar dadurch, daß von einem als Steuerventil bezeichneten Hilfsventil kleiner Abmessung bei Überschreiten des eingestellten Betriebsdruckes Arbeitsdampf unter den Kolben des Hauptventils geleitet wird und daß dieser Arbeitsdampf infolge der Querschnittsdifferenz von Arbeitskolben und Ventilkegel den Ventilkegel des Hauptventils öffnet und das Betriebsmittel abblasen läßt.

Solche Ausführungen sind bereits in der deutschen Patentschrift 711053 und der USA.-Patentschrift 2 587 212 dargestellt. Diese Ventile entsprechen dem erfindungsgemäßen, in der Zeichnung dargestellten Hauptventil, jedoch ohne den zweiten Kolben 6, der das Wesen der vorliegenden Erfindung bildet.

Wenn ein so betriebenes Sicherheitsventil in Tätigkeit tritt, treten folgende Betriebsverhältnisse ein: Auf dem Ventilkegel 1 ruht der zu sichernde Betriebsdruck und übt damit einen Schließdruck auf den Kegel aus, der dichtend auf den Sitz des Gehäuses 2 drückt.

Ein kleines Steuer- oder Pilotventil, das nicht gezeichnet ist, öffnet bei Überschreiten eines eingestellten Druckes und gibt damit den Steuerdruck in den Zylinderraum 3 unter dem Arbeitskolben 4 frei.

Dadurch wird der Schließdruck, der auf dem Ventilkegel 1 ruht, überwunden, und der Ventilkegel 1 öffnet. Das Betriebsmittel strömt durch den Austrittsstutzen 5 ab. Das ist die Wirkungsweise des bekannten, durch Hilfskraft gesteuerten Sicherheitsventils.

Dabei treten folgende, sehr störende Wirkungen ein. Sobald sich der Ventilkegel öffnet, tritt eine plötzliche Expansion des Betriebsmittels ein, das mit sehr hoher Geschwindigkeit in die Atmosphäre abströmt. Dabei tritt auch durch die S trömungs wider stände der Zuleitung ein Druckabfall ein, so daß der Druck, der im geschlossenen Zustand über dem Kegel herrschte, plötzlich stark absinkt. Das Gleichgewicht der Drücke, welches vor der Öffnung des Ventilsystems herrschte, ist damit nach Beginn des Öffnens gestört. Der bisher herrschende maßgebende Druck über dem Ventilkegel sinkt sehr stark ab, das Ventil muß dadurch, gedrückt von dem gleichbleibenden Druck unter dem Arbeitskolben, sofort schlagartig aufreißen. Diese Funktion ist aber unerwünscht. Man begegnet diesem Fehler üblicherweise durch Ölbremsen, die dieses plötzliche Aufreißen dämpfen sollen. Das sind zusätzliche Elemente, die Stopfbüchsen und Durchführungen erfordern und zu Betriebsstörungen Anlaß geben.
Die Erfindung löst dieses Problem auf einfache Durch Arbeitskolben, mit HilfsSteuerung betätigtes Sicherheitsventil

Anmelder: Heinz Bechler, Ebersberg (Obb.), Am Priel 6

Weise, indem der Ventilkegel als Dämpfungskolben

ao ausgebildet wird, der in einem unter Betriebsdruck stehenden Zylinder geführt ist.

Der Ventilkegel 1 erhält am oberen Rand eine zylindrische Führung 6, die eventuell mit Kolbenring abgedichtet werden kann. Über dieser zylindrischen Führung bzw. über diesem Kolben 6 befindet sich ein Zylinderraum 7, der durch den Deckel 8 verschlossen ist. Im Ruhezustand füllt sich der Zylinderraum 8 mit dem gleichen Druck, wie im Eingangsstutzen herrscht, da schwache Undichtigkeiten des Kolbens 6 dies zulassen oder durch Drosselweg 9 seitlich gesteuert werden kann.

Wird nun der Ventilkegel durch die Funktion des Steuerventils und des Arbeitskolbens 4 betätigt, so wird durch die eintretende Strömung des Betriebsmittels sofort der Druck im Ventileintritt sinken, der Druck in dem Zylinderraum über dem Kolben 6 jedoch bleibt zunächst bestehen. Dadurch wird das plötzliche Aufreißen und das übermäßig schnelle Öffnen des Ventilkegels vermieden. Das Ventil arbeitet nicht mehr schlagartig, sondern öffnet und schließt weich und ohne starkes Pendeln. Je höher die Betriebsdrücke liegen, um so mehr werden sich diese Vorteile bemerkbar machen.

Für besondere Betriebsverhältnisse kann dabei das Verhältnis von Ventilquerschnitt und Kolbenquerschnitt 6 beliebig gewählt werden. Bei langen Rohrleitungen wirkt sich der oben beschriebene Druckabfall beim plötzlich öffnenden Sicherheitsventil noch viel schlimmer aus, da dabei der Druckabfall ein sehr großes Maß annimmt. Für solche extremen Verhältnisse kann der Druckraum über dem Kolben 6 mit einer Verbindungsleitung 10 mit dem Teil des Rohrleitungssystems verbunden werden, der nicht mehr im Bereich des Druckabfalls liegt.

709 550/235

Claims

1 Oil Patentansprüche:

1. Gegen den Betriebsdruck öffnendes Sicherheitsventil mit einem von einer HilfsSteuerung beeinflußten Arbeitskolben, der über eine Kolbenstange auf den Ventilkegel wirkt und bei geschlossenem Ventil vom Betriebsdruck entlastet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkegel als Dämpfungskolben ausgebildet ist, der in einem unter Betriebsdruck stehenden Zylinder geführt ist.

2. Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderraum über dem

Dämpfungskolben direkt mit einem unter Betriebsdruck stehenden, jedoch nicht vom Druckabfall beim Öffnen des Ventils berührten Teil der abzusichernden Anlage verbunden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 1689,317474,670969, 711053, 723 307, 847 388;

britische Patentschrift Nr. 563 672;
USA.-Patentschrift Nr. 2 587 212.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen