DE1500173C - Selbstzentrierendes Überdruckventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein selbstzentrierendes Überdruckventil mit einem vertikal angeordneten rohrförmigen Ventilsitz von kreisrundem Querschnitt und einem damit zusammenwirkenden kreisscheibenförmigen Ventilkörper, dessen Außendurchmesser größer ist als der Innendurchmesser des Ventilsitzes, und einer mit dem einen Ende den Ventilkörper gegen den Ventilsitz drückenden Schraubenfeder, deren anderes Ende an einem Halteteil abgestützt ist, welches an einem ersten Flanschring angebracht ist, während der Ventilsitz an einem zweiten Flanschring angebracht ist, wobei der Abstand und die relative Neigung dieser beiden Flanschringe einstellbar sind.

Aus der deutschen Patentschrift 503 863 ist ein Sicherheitsventil bekannt, dessen Gehäuse vermittels eines Flansches auf dem Druckbehälter befestigt ist und ein den Ventilsitz tragendes Futter aufweist, welches im wesentlichen gegen den Ventildruck unnachgiebig ist und aus abwechselnd nachgiebigen und unnachgiebigen Abschnitten besteht, bei welchem das Futter mit dem Gehäuse nur in der Ebene des Befestigungsflansches verbunden ist, in welcher eine Verzerrung des Gehäuses zufolge höherer Temperaturen oder Drücke am geringsten ist, während die übrigen Teile des Futters von der Gehäusewand einen Abstand aufweisen, der die Kompensationswirkung des Futters begrenzt. :

Diese Anordnung betrifft das Problem, ein Ventilgehäuse so zu verbessern, daß es jenen verzerrenden Wirkungen widerstehen kann, die unter abnormalen und extremen Bedingungen von Temperatur und Druck zustande kommen. Aus dieser Anordnung ist es somit grundsätzlich bekannt, daß eine Ventilsteuerfeder sich beim Ausbau des Ventilsitzes an einem Bauteil des Ventils abstützen kann.

Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten- Anordnung ist darin zu sehen, daß durch die erforderliche Führung des Ventilkörpers die Gefahr der Reibung und/oder des Verklemmens auf Grund von Ablagerungen, Oxidationserscheinungen und mechanischer Verspannungen nicht auszuschließen ist.

Weiterhin ist aus der britischen Patentschrift 757 692 ein selbstzentrierendes Überdruckventil mit einem vertikalen rohrförmigen Ventilsitz mit kreisrundem Querschnitt und einem damit zusammenwirkenden scheibenförmigen Ventilkörper bekannt, welcher im Außendurchmesser größer ist als der Innendurchmesser des Ventilsitzes und welcher eine mit einem Ende den Ventilkörper gegen den Ventilsitz drückenden Schraubenfeder aufweist, deren anderes Ende an einem Halteteil abgestützt ist, das an einem ersten Flanschring angebracht ist, während der Ventilsitz an einem zweiten Flanschring befestigt ist, wobei der Abstand und die relative Neigung dieser beiden Flanschringe einstellbar sind. Diese Konstruktion hat sich jedoch in der Praxis nicht bewährt, und zwar insbesondere auf Grund von Zentrierscnwierigkeiten.

Weiterhin ist es aus der USA.-Patentschrift 2 936 142 grundsätzlich bekannt, eine in einem federnden Tragelement unter Vorspannung gesetzte axial geführte Schraubenfeder an zwei diametral gegenüberliegenden Umfangspünkten in der gewünschten Vorspannungsstellung zu arretieren. Diese Anordnung dient insbesondere dem Zweck, eine räumliche Verlagerung des Bauteils möglichst zu vermeiden, welches sich auf das federnde Traglement abstützen soll. Deshalb ist es erforderlich, die Feder mit einer Kraft vorzuspannen, welche dem Gewicht des abzustützenden Bauteils entspricht.

Aus der deutschen Patentschrift 940 385 ist weiterhin ein Sicherheitsventil bekannt, welches dazu verwendet wird, die Funktion eines Hauptventils als Hilfsventil zu unterstützen. Dieses Sicherheitsventil zeichnet sich dadurch aus, daß sein Sitz von der Mündung einer Lavaldüse gebildet wird, aus deren erweitertem Ende der Steuerdruck entnommen wird.

Aus der französichen Patentschrift 1 158 650 ist ein in der Weise verbessertes Pumpenventil bekannt, daß der Betriebsdruck der Pumpe auch bei schwankendem Durchsatz konstant gehalten wird. Die Beschreibung vermittelt die erforderlichen Maßnahmen, um den Betriebsdruck und den Durchsatz bei Pumpen in der erforderlichen Weise zu steuern und zu beherrschen.

Weiterhin sind aus den USÄ.-Patentschriften 2 906 289 und 2 821 208 sowie aus der britischen Patentschrift 694 662 Ventile bekannt, wobei die 7-e-

Schreibungen sowie die Merkmale der beschriebenen Anordnungen auf funktionell Leistungseigenschaften konzentriert sind.

Bei sämtlichen obengenannten bekannten Anordnungen, mit Ausnahme des aus der britischen Patentschrift 757 692 bekannten Überdruckventils, wirken sich insbesondere die Führungen des Ventilkörpers nachteilig aus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Überdruckventil der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die bei normalen Betriebsbedingungen stets gegebene Zentrierung des Ventilkörpers ohne Betriebsbehinderung auch dann gewährleistet bleibt, wenn dezentrierende Kräfte auf das außer Betrieb gesetzte Ventil einwirken.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß zwischen dem Ventilkörper und der Schraubenfeder eine Ausgleichsplatte vorgesehen ist, die radial über den Außenumfang von Ventilkörper und Ventilsitz vorspringt und mit einer zentralen Vertiefung ausgestattet ist, in welche ein Vorsprung des Ventilkörpers eingreift, daß ein herausnehmbares Blockierelement vorgesehen ist, das in Schließstellung rings um den Umfang von Ventilkörper und Ventilsitz zwischen der Ausgleichsplatte und dem zweiten Flanschring einsetzbar ist und daß das Blockierelement als zwei- oder mehrteilige Schelle ausgebildet ist, die mit geringfügigem Spielraum unter die Ausgleichsplatte paßt und an den Ventilsitz sowie den Ventilkörper anziehbar ist.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß zur Zentrierung das Halteteil gegenüber dem ersten Flanschring horizontal verschiebbar ist.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Ventilsitz durch einen lösbaren Klemmring von unten gegen den zweiten Flanschring gedrückt ist.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen selbstzentrierenden Überdruckventils besteht darin, daß eine einwandfreie Zentrierung des Ventilkörpers auch dann gewährleistet ist, wenn bei Montagearbeiten oder während eines Transportes oder bei ähnlichen anderen Beanspruchungen solche Kräfte auf den Ventilsitz einwirken, welche die Zentrierung beeinträchtigen können.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Überdruckventils besteht darin, daß der Ausbau ebenso wie der Wiedereinbau des Ventilsitzes in besonders einfacher Weise durchführbar ist, ohne daß anschließend eine Neueinstellung der Steuerfeder des Überdruckventils erforderlich ist.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Steuerfeder gegen seitliche Überbeanspruchungen geschützt ist.

Schließlich wirkt sich bei der erfindungsgemäßen Ventilkonstruktion weiterhin vorteilhaft aus, daß sämtliche Bauteile leicht zugänglich sind.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise an Hand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt

Fig. 1 einen Vertikalschnitt einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Überdruckventils für einen bestimmten Anwendungsfall und

F i g. 2 eine Teilansicht der F i g. 1 für einen weiteren Anwendungsfall.

Nach Fig. 1 ist der rohrförmige Ventilsitz 1 von einem Flanschring 2 umschlossen und wird von einem zwischengelegten Klemmring 3 in seiner Lage gehalten, der sich seinerseits auf dem Flanschansatz 4 einer Rohrleitung 5 abstützt, an dem der Ventilsitz 1 angebracht ist.

Der Klemmring 3 ist mit versenkten Schrauben 6 S am Flanschring 2 befestigt, und beide Ringe 2 und 3 zusammen sind mit Stiftschrauben 7 am Flanschansatz 4 der Rohrleitung 5 angebracht.

Der Ventilkörper 8 liegt unter dem Druck der Schraubenfeder 9 an dem Ventilsitz 1 abdichtend an. ίο Dabei ist zwischen dem Ventilkörper 8 und dem Ende der Schraubenfeder 9 eine napfartige Ausgleichsplatte 10 vorgesehen, die seinerseits den darauf ausgeübten Druck über einen zentralen buckelartigen Vorsprung 11 des Ventilkörpers 8 auf diesen überträgt. Der Vorsprung 11 des Ventilkörpers 8 ist so ausgelegt, daß er in eine entsprechende Vertiefung der Ausgleichsplatte 10 eingreift.

Die Ausgleichsplatte 10 schafft somit gegenüber dem Ventilkörper 8 einen Ausgleich gegen die Verformung der letzten Federwindung.

Die Schraubenfeder 9 wird durch ein topfförmiges Halteteil 12 in ihrer Lage gehalten. Das Halteteil 12 stützt sich seinerseits an einem Flanschring 13 ab, der mittels Muttern unter Einschub von Keilpaaren 15 in seiner Lage auf sechs Gewindestangen 14 gehalten wird.

Das Halteteil 12 ist mittels einer Stiftschraube 16 und einer Gegenplatte 17 am Flanschring 13 befestigt. Die Stiftschraube 16 geht durch eine große öffnung im Flanschring 13 hindurch und ermöglicht so ein seitliches Verschieben des Halteteils 12.

Die beiden letztgenannten Einrichtungen ermöglichen es gemeinsam, das Halteteil 12 der Schraubenfeder 9 nicht nur in seiner Höhe, sondern auch in seiner Neigung und Zentrierung bezüglich der senkrechten Achse der Gesamtvorrichtung nach Belieben zu verstellen.

Es ist somit möglich, das Ventil derart einzustellen, daß die Schraubenfeder 9 auf den Ventilkörper 8 vollständig senkrecht auf der Anschlagebene des Ventilsitzes 1 und längs seiner geometrischen Achse ausgerichtet wird, so daß die Selbstzentrierung nicht gestört wird und eine gleichmäßig verteilte Kraftwirkung erreicht wird, wie sie bei geöffnetem Ventil durch Strömungskräfte erfolgt, so daß eine exakte Parallelverschiebung des Verschlußkörpers gewährleistet ist, wenn er sich vom Ventilsitz abhebt.

Eine Verschlußkappe 18 ist mit einem Ring 19 und Schrauben 20 auf dem Ventil befestigt. Der Ausbau der Dichtungsteile des erfindungsgemäßen Überdruckventils, d. h. des Ventilsitzes 1 und des Ventilkörpers 8, geschieht folgendermaßen:

Zunächst wird das Ventil vom Flanschring 4 abgehoben, indem man die Muttern der Stiftschrauben 7 löst, daraufhin wird die Verschlußkappe 18 abgenommen.

Nun wird ein Anschlag in Form einer zwei- oder mehrteiligen Schelle 21 um den Ventilsitz und den Ventilkörper gelegt, ohne sie an den Ventilsitz 1 anzudrücken.

Die Höhe dieser Schelle 21 wird so gewählt, daß zwischen ihrem oberen Ende und der Ausgleichsplatte 10 noch ein geringfügiger Spielraum bleibt.

Dann wird die Halteschraube 6 des Klemmringes 3 gelöst und dieser abgenommen.

Die Ausgleichsplatte 10, auf welcher der Druck der Schraubenfeder 9 liegt, stützt sich nun auf der Schelle 21 ab.

Nunmehr können der Ventilsitz I und der Ventilkörper 8 herausgezogen werden, und dabei bleibt die Schraubenfeder 9 trotzdem in ihrer Lage.

Der Wiedereinbau des Ventilsitzes 1 und des Ventilkörpers 8, nachdem die Arbeitsflächen wieder nachgerichtet sind oder diese Teile ausgewechselt wurden, geschieht in umgekehrter Reihenfolge wie beim Ausbau: zuerst wird der Verschlußkörper 8 wieder an seinen Platz gesetzt und dann der Ventilsitz 1; anschließend wird der Klemmring 3 wieder eingelegt und angeschraubt, dann wird die Schelle 21 wieder weggenommen, die Verschlußkappe 18 wird befestigt und das Ventil wieder in seiner Lage am Flanschansatz 4 der Rohrleitung 5 befestigt.

Das erfindungsgemäße Überdruckventil erlaubt also eine Demontage der Dichtungsteile, ohne daß eine neue Einstellung der Steuerfeder notwendig wird, da sie ohne Lageränderung an ihrem Platz verbleibt.

Außerdem ermöglicht die Schelle 21, indem sie rings um den Ventilkörper 8 und den Ventilsitz 1 gelegt und dann angezogen wird, wie es in F i g. 2 gezeigt ist, eine Arretierung der beweglichen Teile während des Transportes.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Selbstzentrierendes Überdruckventil mit einem vertikal angeordneten rohrförmigen Ventilsitz von kreisrundem Querschnitt und einem damit zusammenwirkenden kreisscheibenförmigen Ventilkörper, dessen Außendurchmesser größer ist als der Innendurchmesser des Ventilsitzes, und einer mit dem einen Ende den Ventilkörper ge- ίο gen den Ventilsitz drückenden Schraubenfeder, ' deren anderes Ende an einem Halteteil abgestützt ist, welches an einem ersten Flanschring angebracht ist, während der Ventilsitz an einem zweiten Flanschring angebracht ist, wobei der Abstand und die relative Neigung dieser beiden Flanschringe einstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ventilkörper (8) und der Schraubenfeder (9) eine Ausgleichsplatte (10) vorgesehen ist, die radial über den Außenumfang von Ventilkörper (8) und Ventilsitz (1) vorspringt und mit einer zentralen Vertiefung ausgestattet ist, in welche ein Vorsprung

(11) des Ventilkörpers eingreift, daß ein herausnehmbares Blockierelement vorgesehen ist, das in Schließstellung rings um den Umfang von Ventilkörper (8) und Ventilsitz (1) zwischen der Ausgleichsplatte (10) und dem zweiten Flanschring (2) einsetzbar ist, und daß das Blockierelement als zwei- oder mehrteilige Schelle (21) ausgebildet ist, die mit geringfügigem Spielraum unter die Ausgleichsplatte (10) paßt und an den Ventilsitz (1) sowie den Ventilkörper (8) anziehbar ist.

2. Überdruckventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zentrierung das Halteteil

(12) gegenüber dem ersten Flanschring (13) horizontal verschiebbar ist.

3. Überdruckventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (1) durch einen lösbaren Klemmring (3) von unten gegen den zweiten Flansch ring (2) gedrückt ist.