DE1125727B - Spring-loaded overpressure safety valve with a high-lift piston - Google Patents

Description

Federbelastetes Überdrucksicherheitsventil mit einem Hochhubkolben Die Erfindung bezieht sich auf ein federbelastetes Sicherheitsventil mit einem Hochhubkolben.Spring-loaded overpressure safety valve with a high-lift piston The invention relates to a spring-loaded safety valve with a high-lift piston.

Es ist bereits ein Hochhubsicherheitsventil bekannt, bei welchem der Hochhub des Ventils durch Drosselung des Dampfaustritts verändert werden kann; auch ist es bekannt, den Federdruck der Ventilstange so einzustellen, daß der Ventilkegel vom Ventilsitz abgehoben wird, wenn der auf den Ventilkegel wirkende Druck einen vorbestimmten Wert überschreitet. Bekannte Sicherheitsventile dieses Typs sind so ausgearbeitet, daß der Ventilkegel Flächen aufweist, die außerhalb des Ventilsitzes radial herausragen. Auch ist es bekannt, diese Flächen so auszubilden, daß sie beim öffnen des Ventils eine Umkehrung des durch den Anlaß einströmenden Gases oder Dampfes hervorrufen, so daß ein dynamischer Druck entsteht, der den Ventilkegel anhebt. In den meisten Fällen gleicht dieser Druck dem Atmosphärendruck. Wenn dagegen der Druck im Auslaß in gewissen Fällen den Atmosphärendruck übersteigen kann, ruft der auf die Ventilkegelflächen wirkende Druck eine Hubkraft hervor, die zur Folge hat, daß sich das Ventil bei einem niedrigeren Druck öffnen kann als bei dem, auf welchen es eigentlich eingestellt ist.There is already a high-lift safety valve known in which the The high lift of the valve can be changed by throttling the steam outlet; even it is known to adjust the spring pressure of the valve rod so that the valve cone is lifted from the valve seat when the pressure acting on the valve cone has a exceeds a predetermined value. Known safety valves of this type are like this worked out that the valve cone has surfaces that are outside of the valve seat protrude radially. It is also known to train these surfaces so that they when opening the valve reverses the gas or vapor flowing in through the inlet cause a dynamic pressure that lifts the valve cone. In most cases this pressure is equal to atmospheric pressure. If, on the other hand, the Pressure in the outlet can in certain cases exceed atmospheric pressure, calls the pressure acting on the valve cone surfaces produces a lifting force which results in that the valve can open at a lower pressure than that at which it is actually set.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Hochhubkolben bei einem Überdrucksicherheitsventil so auszubilden, daß in absolut einwandfreier Weise ein Schließen und öffnen des Ventils nur innerhalb der vorbestimmten Werte erfolgen kann.The invention is based on the object of the high-lift piston in a To train overpressure safety valve so that in an absolutely flawless manner Closing and opening of the valve take place only within the predetermined values can.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß der Hochhubkolben auf der dem Ventilsitz abgekehrten Seite eine Stufe hat, deren Fläche der Hochhubfläche im wesentlichen gleicht und die bei geschlossenem Ventil vom Druck im Auslaß und bei voll geöffnetem Ventil vom Druck in der freien Atmosphäre in Schließrichtung beaufschlagt ist.The object is achieved in that, according to the invention, the high-lift piston has a step on the side facing away from the valve seat, the surface of which corresponds to the high-lift surface is essentially the same and that of the pressure in the outlet and when the valve is closed when the valve is fully open from the pressure in the free atmosphere in the closing direction is applied.

Eine Abwandlung des erfindungsgemäßen Ventils kann darin bestehen, daß der Hochhubkolben in an sich bekannter Weise in einem Zylinder geführt ist, der außen vom Druck im Auslaß umgeben ist und der Durchtrittsöffnungen aufweist, die in Hochhubstellung geschlossen sind.A modification of the valve according to the invention can consist in that the high-lift piston is guided in a cylinder in a manner known per se, which is surrounded on the outside by the pressure in the outlet and which has passage openings, which are closed in the high-lift position.

Eine weitere Abwandlung des erfindungsgemäßen Ventils kann darin bestehen, daß das vom Ventilsitz abgekehrte Ende des Hochhubkolbens aus einem Flansch besteht, dessen Durchmesser dem des Ventilsitzes im wesentlichen gleicht und der bei geschlossenem Ventil den Zylinder gegen die freie Atmosphäre abschließt und in Hochhubstellung den Zutritt der freien Atmosphäre zur Stufe freigibt. Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht; es zeigt Fig. 1 in Seitenansicht und teilweise im Schnitt ein Ciberdrucksicherheitsventil gemäß der Erfindung in geschlossener Stellung und Fig. 2 ein Detail von Fig. 1. Another modification of the valve according to the invention can consist in the fact that the end of the high-lift piston facing away from the valve seat consists of a flange, the diameter of which is essentially the same as that of the valve seat and which closes the cylinder against the open atmosphere when the valve is closed Releases atmosphere to the stage. An example embodiment of the invention is illustrated in the drawing; 1 shows, in side view and partially in section, a pressure relief valve according to the invention in the closed position, and FIG. 2 shows a detail of FIG. 1.

Das überdrucksicherheitsventil weist ein Ventilgehäuse 1 mit einem Rohrstutzen 2 zum Anschluß an einen Auslaß und einen Rohrstutzen 3 zum Anschluß an einen Einlaß auf, der Dampf oder ein Gas unter hohem Druck führt. Ein geringfügig konisch ausgebildeter Hohlkörper 4 ist in den Einlaßstutzen 3 eingesetzt. -Die obere kreisförmige Abschlußkante 5 des Hohlkörpers 4 bildet den Ventilsitz; ein auf diesem bei geschlossenem Ventil aufsitzender Ventilkegel 6 ist mit einer ringförmigen und scharfkantigen Abschlußkante 6' versehen (Fig. 2), die gegen den Ventilsitz 5 durch eine nicht dargestellte Feder gedrückt wird, die oberhalb des Ventilgehäuses in einem Gehäuse 7 untergebracht ist. Oberhalb des letzteren ist ein mit der Ventilstange 9 verbundener Handgriff 8 angeordnet, mit dem, falls gewünscht, der Ventilkegel von Hand angehoben werden kann.The overpressure safety valve has a valve housing 1 with a pipe socket 2 for connection to an outlet and a pipe socket 3 for connection to an inlet which carries steam or a gas under high pressure. A slightly conical hollow body 4 is inserted into the inlet connection 3. - The upper circular end edge 5 of the hollow body 4 forms the valve seat; a valve cone 6 seated on this when the valve is closed is provided with an annular and sharp-edged end edge 6 ' (FIG. 2) which is pressed against the valve seat 5 by a spring, not shown, which is accommodated in a housing 7 above the valve housing. Above the latter, a handle 8 connected to the valve rod 9 is arranged, with which, if desired, the valve cone can be lifted by hand.

Die Ventilstange 9 ragt in die Längsbohrung 10 im Zylinder 11 des Ventilgehäuses hinein und trägt außer dem Ventilkegel 6 einen Hochhubkolben 12, dessen Hochhubfläche 13 sich vom Ventilkegel 6 radial nach außen und über den Sitz 5 hinaus erstreckt. Wenn das Ventil vom Sitz abgehoben wird, ruft die Hochhubfläche 13 eine Umkehrung des durch den Einlaß 4 einströmenden Dampfes hervor, wodurch, wie bereits erwähnt, eine Hubkraft auf den Hochhubkolben 12 und den Ventilkegel 6 ausgeübt wird, so daß das Ventil sich schnell öffnet. Die Richtung des Dampfstromes kann von einem auf am Unterteil des Ventilgehäuses 11 aufgeschraubten Verstellring 14 und von einem auf dem Hohlkörper 4 aufgeschraubten Verstellring 15 beeinflußt werden.The valve rod 9 protrudes into the longitudinal bore 10 in the cylinder 11 of the valve housing and, in addition to the valve cone 6, carries a high-lift piston 12, the high-lift surface 13 of which extends radially outward from the valve cone 6 and beyond the seat 5 . When the valve is lifted from the seat, the high-lift surface 13 causes a reversal of the steam flowing in through the inlet 4, whereby, as already mentioned, a lifting force is exerted on the high-lift piston 12 and the valve cone 6 , so that the valve opens quickly. The direction of the steam flow can be influenced by an adjusting ring 14 screwed onto the lower part of the valve housing 11 and by an adjusting ring 15 screwed onto the hollow body 4.

Wenn das Ventil geschlossen ist, wird die Hochhubfläche 13 dem Druck ausgesetzt, der im an den Rohrstutzen 2 angeschlossenen Auslaß herrscht. Wenn dieser den Atmosphärendruck wesentlich überschreitet, ruft er eine auf den Ventilkegel 6 gerichtete Hubkraft hervor, so daß der Ventilkegel 6 sich bei einem niedrigeren Druck in der Dampfleitung als bei dem, für den die Feder eingestellt ist, anheben würde; um diesen Nachteil zu beseitigen, ist der Hochhubkolben 12 in seinem Oberteil mit einem kleineren Durchmesser versehen, so daß eine Stufe 16 entsteht. Diese ist über die im Zylinder 11 vorgesehenen Durchtrittsöffnungen 17 ebenfalls dem im Auslaß herrschenden Druck ausgesetzt, so daß letzterer eine nach unten gerichtete Kraft auf die Stufe 16 ausübt. Oberhalb der Stufe 16 ist der Hochhubkolben 12 mit einem Flansch 18 versehen, der in einen mit geringerem Durchmesser versehenen Ab- schnitt 19 der Längsbohrung 10 des Ventilgehäuseteils 11 gleitet. Der Durchmesser d, dieses Flansches 18 gleicht im wesentlichen dem Durchmesser d., des Ventilsitzes, wodurch die vom Druck im Auslag des Ventils erzeugten, entgegengesetzt gerichteten Kräfte auf den Hochhubkolben 12 im wesentlichen ausgeglichen werden. Die obere dem Durchmesser d, entsprechende Endfläche des Hochhubkolbens ist dem Atmosphärendruck ausgesetzt.When the valve is closed, the high-lift surface 13 is exposed to the pressure that prevails in the outlet connected to the pipe socket 2. If this significantly exceeds atmospheric pressure, it causes a lifting force directed on the valve cone 6 , so that the valve cone 6 would rise at a lower pressure in the steam line than that for which the spring is set; in order to eliminate this disadvantage, the high-lift piston 12 is provided with a smaller diameter in its upper part, so that a step 16 is formed. This is also exposed to the pressure prevailing in the outlet via the passage openings 17 provided in the cylinder 11 , so that the latter exerts a downward force on the step 16. Above the stage 16 of the Hochhubkolben is provided with a flange 18. 12 into a container provided with a smaller diameter 19 in sections of the longitudinal bore 10 slides the valve body part. 11 The diameter d, of this flange 18 is essentially the same as the diameter d. Of the valve seat, whereby the oppositely directed forces on the high-lift piston 12 generated by the pressure in the valve sash are essentially balanced. The upper end face of the high-lift piston corresponding to the diameter d, is exposed to atmospheric pressure.

Wenn der Druck unter dem Ventilkege16 auf einen solchen von der Spannung der nicht dargestellten Feder bestimmten Wert gestiegen ist, daß der Ventilkegel und der Hochhubkolben angehoben werden, werden die Durchtrittsöffnungen 17 vom letzteren nach einem kurzen Anheben geschlossen; wenn dagegen der Hochhubkolben 12 mehr angestiegen ist, als die Höhe h des Flansches 18 beträgt, wird die Kolbenfläche 16 dem freien Atmosphärendruck ausgesetzt. Die gesamte Hubhöhe des Ventils ist bei der dargestellten Ausführungsforin ungefähr 2,5 h. In geöffneter Stellung des Ventils wirkt somit der Atmosphärendruck auf eine dem Durchmesserd, entsprechende Fläche; auf die gleiche Fläche wirkt eine nach oben gerichtete Kraft durch den Druck, der im Raum zwischen den Verstellringen 14 und 15 entsteht. Sowohl bei geschlossenem als auch bei geöffnetem Ventil wird somit dem von unten auf den Ventilkegel einwirkenden Druck nur ein solcher entgegengesetzt, der aus der Federkraft und der freien Atmosphäre zusammengesetzt ist, während der Druck im Auslaß völlig ausgeschaltet ist,When the pressure under the valve cone 16 has risen to such a value determined by the tension of the spring, not shown, that the valve cone and the high-lift piston are raised, the passage openings 17 are closed by the latter after a short lifting; if, on the other hand, the high-lift piston 12 has risen more than the height h of the flange 18 , the piston surface 16 is exposed to the free atmospheric pressure. The total lift height of the valve is approximately 2.5 hours in the embodiment shown. In the open position of the valve, the atmospheric pressure acts on an area corresponding to the diameter d; An upward force acts on the same surface due to the pressure that is created in the space between the adjusting rings 14 and 15 . Both when the valve is closed and when it is open, the pressure acting on the valve cone from below is only opposed to that which is composed of the spring force and the free atmosphere, while the pressure in the outlet is completely switched off,

Claims (1)

PATENTANSPROCHE: 1.. Federbelastetes Überdrucksicherheitsventil mit einem Hochhubkolben, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochhubkolben (12) auf der dem Ventilsitz (5) abgekehrten Seite eine Stufe (16) hat, deren Fläche der Hochhubfläche (13) im wesentlichen gleicht und die bei geschlossenem Ventil vom Druck im Auslaß und bei voll geöffnetem Ventil vom Druck in der freien Atmosphäre in Schließrichtung beaufschlagt ist. 2. überdrucksicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochhubkolben (12) in an sich bekannter Weise in einem Zylinder (11) geführt ist, der außen vom Druck im Auslaß umgeben ist und der Durchtrittsöffnungen (17) aufweist, die in Hochhubstellung geschlossen sind. 3. überdrucksicherheitsventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Ventilsitz abgekehrte Ende des Hochhubkolbens (12) aus einem Flansch (18) besteht, dessen Durchmesser dem des Ventilsitzes (5) im wesentlichen gleicht und der bei geschlossenem Ventil den Zylinder (11) gegen die freie Atmosphäre abschließt und in Hochhubstellung den Zutritt der freien Atmosphäre zur Stufe (16) freigibt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 180 563, 231896; britische Patentschrift Nr. 236 104; USA.-Patentschriften Nr. 1332 886, 2 501730, 2504470.PATENT CLAIM: 1 .. Spring-loaded overpressure safety valve with a high-lift piston, characterized in that the high-lift piston (12) has a step (16) on the side facing away from the valve seat (5) , the area of which is essentially the same as the high-lift area (13) and which is the same when the valve seat (5) is closed Valve is acted upon by the pressure in the outlet and when the valve is fully open by the pressure in the free atmosphere in the closing direction. 2. Overpressure safety valve according to claim 1, characterized in that the high-lift piston (12) is guided in a manner known per se in a cylinder (11) which is surrounded on the outside by the pressure in the outlet and which has passage openings (17) which are closed in high-lift position are. 3. Overpressure safety valve according to claim 1 or 2, characterized in that the end of the high-lift piston (12) facing away from the valve seat consists of a flange (18) whose diameter is essentially the same as that of the valve seat (5) and which, when the valve is closed, the cylinder ( 11) closes off from the free atmosphere and, in the high-lift position, enables the free atmosphere to enter step (16) . Considered publications: German Patent Specifications No. 180 563, 231896; British Patent Specification No. 236,104. USA. Patent Nos. 1332 886, 2 501730, the 2,504,470th