DE1650613B2 - Sicherheisventil mit zusatzbelastung - Google Patents
Sicherheisventil mit zusatzbelastungInfo
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- F16K17/02—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
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Description
3. Sicherheitsventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließkraft und die Zusatzkraft
in einer einzigen Hauptfeder (1) enthalten sind und daß das Abwerfen der Zusatzkraft
durch Druckentlastung der Kolben-Zylinder-Anordnung (2, 8) und Entspannung der Hauptfeder
(1) um den der Zusatzkraft entsprechenden Anteil erfolgt (F i g. 1 und 2).
4. Sicherheitsventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptfeder (3) nur die
Schließkraft speichert, daß eine die Zusatzkraft aufbringende Zusatzfeder (4) vorgesehen ist, die
in derselben Kraftrichtung wirkt wie die Hauptfeder (3), und daß die Zusatzfeder (4) zum Abwerfen
der Zusatzkraft durch die Kolben-Zylinder-Anordnung (2) entspannt wird (F i g. 3).
5. Sicherheitsventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptfeder (3) mit ihrem
einen Ende auf einem festen Auflager abgestützt und mit ihrem anderen Ende mit dem Schließteil
verbunden und daß die Zusatzfeder (4) in Parallelschaltung zur Hauptfeder (3) mit ihrem einen
Ende ebenfalls mit dem Schließteil und mit ihrem anderen Ende mit der Kolben-Zylinder-Anordnung
(2) verbunden ist (F i g. 3).
6. Sicherheitsventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließkraft und die Zusatzkraft
in einer Hauptfeder (1) gespeichert sind und daß die Kolben-Zylinder-Anordnung (8) an
dem dem Schließteil zugewandten Ende (la) der Hauptfeder (1) angreift und diese zum Abwerfen
der Zusatzkraft spannt (F i g. 4 bis 9).
7. Sicherheitsventil nach Anspruch 6, dadurch 55
gekennzeichnet, daß zur Kraftübertragung zwischen der Kolben-Zylinder-Anordnung (8) und
dem dem Schließteil zugewandten Ende (1 ä) der Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsventil mit
Hauptfeder (1) eine Mitnehmereinrichtung einem eine Abblaseöffnung verschließenden Schließ-(8
a, 8 b) dient, an der dieses Ende (1 a) so gehal- 60 teil, das die Abblaseöffnung erst beim Anstehen eines
ten ist, daß ein Öffnen des Schließteils und weite- hochstzulässigen Nenndruckes freigibt und das
res Spannen der Hauptfeder (1) auch ohne An- durch eine Schließfeder in seiner Schließstellung gesprochen
der Kolben-Zylinder-Anordnung (8) frei halten ist, wobei das Schließteil mit einer den Schließist
(F i g. 4 bis 9). druck um einen Zusatzdruck erhöhenden, beim Errei-
8. Sicherheitsventil nach Anspruch 7, dadurch 65 chen des Nenndruckes abschaltbaren Zusatzkraft begekennzeichnet,
daß das dem Schließteil züge- aufschlagt ist.
wandte Ende (1 α) der Hauptfeder (1) in einem Sicherheitsventile sollen auch bei einem Betriebs-
dieses untergreifenden, durch die Kolben-Zylin- druck, der bereits bis in die Nähe des Ansprechdruk-
dcr-Anordnung (8) anhebbaren Bügel (Sa, Sb)
gehalten ist und bei nicht betätigter Kolben-Zylinder-Anordnung (8) in diesem lose aufliegt, während
das andere Ende (1 b) an einem festen Anschlag aufliegt.
9. Sicherheitsventil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hauptfeder (1)
eine der Schließkraft und der Zusatzkraft entsprechende Kraft gespeichert ist, daß eine Zusatzfeder
(10) mit einer der Zusatzkraft entsprechenden Kraft durch die Kolben-Zylinder-Anordnung (8)
in gespannter Lage gehalten ist und bei Druckentlastung der Kolben-Zylinder-Anordnung (8) mit
einer der Kraft der Hauptfeder (1) entgegengerichteten Kraft an der Mitnehmereinrichtung
(8ff, S*; angreift (Fig. 9).
10. Sicherheitsventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein Ende der Zusatzfeder
(10) an dem Mitnehmer (8 a, 8 b) und das andere Ende an einem festen Anschlag (11, 12) abstützen
und daß sich auch das dem Schließteil gegenüberliegende Ende der Hauptfeder (1) an
einem festen Anschlag (11,12) abstützt.
11. Sicherheitsventil nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylindcr-Anordnung (8) zweiseitig beaufschlagbar ist (Fig. 5
bis 8).
12. Sicherheitsventil nach Anspruch 1 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Anordnung (8) an den Betriebsdruck angeschlossen
und durch diesen betätigbar ist.
13. Sicherheitsventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Kolbenseite
ein im Fall des Ansprechens durch den Druckwächter abschaltbarer Steuerdruck ansteht, während
auf der anderen Seite ein Gegendruck erhalten bleibt.
14. Sicherheitsventil nach Anspruch 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegendruck der
Betriebsdruck ist.
15. Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzkraft in einer als
Zusatzfeder dienenden Feder mit Auslösevorrichtung oder einer elastisch umspringenden Kalotte
gespeichert ist, die nach dem Abschalten der Zusatzkraft unwirksam bleibt, bis eine mechanische
Rückstellung erfolgt.
16. Anwendung des Sicherheitsventils nach einem der vorherigen Ansprüche als Anfahr-, Umform-,
Bypass- oder Überströmeinrichtung mit beliebiger Abblasecharakteristik unter Verwendung
entsprechender Steuereinrichtungen.
kes angestiegen ist, ausreichend sicher und fest schließen. Da in diesem Fall eine auf den Anpreßdruck eingestellte
Schließkraft nicht mehr ausreicht, muß eine Zusatzkraft auf den Schließteil aufgebracht werden.
Damit jedoch das Abblasen genau bei Erreichen des Ansprerhdruckes erfolgt, muß zu diesem Zeitpunkt
die Zusatzkraft wieder abgeschaltet werden.
Bei Ventilen von anderer Ausführung als den eingangs genannten Ventilen ist es z. B. bekannt, einen
mit dem Schließteil mechanisch starr verbundenen Steuerkolben vorzusehen, an dem sowohl eine mittels
eines Gewichtes oder einer Feder erzeugte, dem Ansprechdruck entsprechende Schließkraft als auch eine
Zusatzkraft aufgebracht werden, die durch eine entsprechende Druckbeaufscblagung des in einem Zylinder
angeordneten Steuerkolbens erzeugt wird. Die Abschaltung dieses Druckes bei Erreichen des Ansprechdruckes
am Schließteil erfolgt über einen Druckwächter.
Bei dieser Ausführung ist es nachteilig, daß bei einem Fressen des Steuerkolbens im Zylinder oder
einer anderen mechanischen Störung das sichere Ansprechen des Sicherheitsventils im Augenblick des Erreichens
des Ansprechdruckes nicht mehr gewährleistet ist. Im übrigen ist auch das Vorgeben einer Zusalzkraft
von genauem und vor allen Dingen konstantem Wert nur mit Hilfe einer sehr aufwendigen Regelung
für den den Steuerkolben beaufschlagenden Druck möglich.
Es ist ferner ein Ventil bekannt, dessen Schließteil über die Ventilspindel mit einer zu dieser koaxialen
Federanordnung verbunden ist. Diese steht ihrerseits mit einem Spindelantrieb in Verbindung. Die Drehung
eines Elektromotors wird über die Spindel in eine zur Spindelachse parallele Schließbewegung umgesetzt.
Sobald der Schließteil auf dem Ventilsitz aufliegt, spannt sich durch eine weitere Verstellung der
Spindel die Feder, so daß der Schließteil mit einem Federdruck bestimmter Größe beaufschlagt ist. Dieser
Federdruck entspricht dem Ansprechdruck.
Eine Unterteilung der Federkraft in eine dem Ansprechdruck entsprechende Kraft und eine bei Erreichen
desselben abschaltbare Zusatzkraft ist hier nicht möglich. Im Bereich eines Druckes, der die Größenordnung
des Ansprechdruckes bereits erreicht hat, ist also in jedem Fall nur eine sehr schwache Schließkraft
vorhanden, so daß ein fester Sitz des Schließteils in diesem Druckbereich nicht mit Sicherheit gewährleistet
ist. Auch ein präzises öffnen des Schließteils genau bei einem dem vorgegebenen Ansprechdruck
entsprechenden Druckwert läßt sich nicht erreichen. Den an ein Sicherheitsventil zu stellenden Anforderungen
genügt dieses Ventil nicht.
Dasselbe gilt selbstverständlich für eine nur geringfügig abgewandelte Ausführungsform dieses Ventils,
bei dem gleichzeitig auch die Betätigung der Spindel über ein Handrad möglich ist.
Es ist ferner ein Sicherheitsventil bekannt, bei dem die Schließkraft von einem dem gewünschten Ansprechdruck
entsprechenden Wert mittels einer Feder auf den Schließteil aufgebracht wird. Über eine in
Verlängerung des Schließteils angeordnete, die Feder durchsetzende Zugstange ist ein Magnetteller mit dem
Schließteil mechanisch verbunden, der im Kraftfeld eines Elektromagneten angeordnet ist. Bei Erreichen
des Ansprechdruckes wird der Magnet eingeschaltet, so daß er entgegen der Kraft der Schließfeder den Magnetteller
und damit den Schließteil anzieht.
Eine bewußte Unterteilung der insgesamt auf den Schließteil aufgebrachten Schließkraft in eine dem
Ansprechdruck entsprechende Schließkraft und eine Zusatzkraft wird hier nicht vorgenommen. In Schließstellung
des Ventils wirkt allein die Feder, deren Kraft auf die Größe des Ansprechdruckes abgestellt ist.
Theoretisch würde zusätzlich das Gewicht der Zug-Druck-Stange und des Magnettellers wirksam sein.
Das Gewicht dieser Teile ist jedoch so gering, daß es
ίο mit einer Zusatzkraft, die doch mindestens 10 b;s
20 °/o der Schließkraft betragen sollte, nicht vergleichbar ist. Vielmehr hat der Magnet die Aufgabe, beim
Erreichen des Ansprechdruckes eine zusätzliche Öffnungskraft aufzubringen, um in jedem Fall in ausreichendem
Maße Fertigungsungenauigkeiten im Bereich von Schließteil und Ventilsitz ausgleichen zu
können bzw. den Einbau gleich starker Federn für einen bestimmten Ansprechdruck zu ermöglichen.
Der vorgegebene Ansprechdruck kann sich nämlich bei Schließfedern von gleicher Federkraft in Abhängigkeit
von Flächenungenauigkeiten im Schließbereich ändern. Eine eventuelle Erhöhung des tatsächlichen
Ansprechwertes infolge einer Fertigungsungenauigkeit wird durch das Einschalten des Magneten
und das Aufbringen einer zusätzlichen Öffnungskraft ausgeglichen.
Es ist außerdem ein Sicherheitsventil bekannt, bei dem die den Schließteil tragende Ventilspindel durch
eine Schließfeder beaufschlagt ist. Ferner ist die Ventilspindel mit einer Membrane verbunden, die in Öffnungsrichtung
der Spindel mit einem Druck beaufschlagt werden kann. Die Kraft der Schließfeder soll
so bemessen sein, daß sie der Summe aus einer dem Ansprechdruck entsprechenden Schließkraft und
einer Zusatzkraft entspricht.
Dieses Ventil ist zwar im übrigen so ausgebildet, daß bei einem Versagen der Druckbeaufschlagung der
Schließteil öffnet, sobald der Betriebsdruck einen Wert erreicht, der der Federkraft, also der Summe aus
Ansprechdruck und Zusatzkraft, entspricht. Dies läßt sich jedoch nur unter Inkaufnahme von Nachteilen erreichen.
Zu diesen gehört zunächst die Tatsache, daß sich bei Erreichen des Ansprechdruckes die auf den
Schließteil wirkende Federkraft niemals genau auf diejenige Kraft reduzieren läßt, die dem vorgegebenen
Ansprechdruck entspricht. Die zu einer entsprechenden Reduzierung über die Membrane auf die Feder
und den Schließteil aufzubringende Gegenkraft müßte nämlich genau die Größe der vorgegebenen Zusatzkraft
haben. Dies läßt sich bei dem vorbekannten Ventil nicht erreichen, da das Ventil als Regelventil
ausgebildet ist und der Schließteil mittels eines Hilfsventils so gesteuert wird, daß der Öffnungsgrad des
Schließteils von der Größe eines bestimmten Überschußdruckes abhängig ist. Das Hilfsventil, das
gleichzeitig als Druckwächter für den Betriebsdruck ausgebildet ist, leitet beim Ansprechen den Betriebsmitteldruck
teils auf die Membrane und teils über eine Drossel in die Umgebungsatmosphäre. Während bereits
hierdurch eine genaue Vorgabe des auf die Membrane zu gebenden Druckes erschwert wird, wird sich
dessen Größe im übrigen allein aus der Regelfunktion des Hilfsventils ergeben. Auch wenn die Funktion des
Hilfsventils erst bei Erreichen des Ansprechdruckes
beginnen soll, so erfolgt in diesem Augenblick kein Abschalten einer bestimmten Zusatzkraft und damit
kein Vorgeben einer genau dem Ansprechdruck entsprechenden Schließkraft.
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Ferner hat dieses vorbekannte Ventil denselben Nachteil wie einige der zuvor beschriebenen Ausführungsformen.
Wenn nämlich im Bereich der Membrane und der ihr zugeordneten Zylinderkammer mechanische
Störungen auftreten, z. B. ein Festklemmen infolge Verschmutzung, besteht die Möglichkeit, daß
die Ventilspindel insgesamt in unkontrollierbarer Weise zumindest gebremst, wenn nicht sogar blockiert
wird. Im übrigen handelt es sich bei diesem Ventil um
als derjenige Druck, bei dem nennenswerte bleibende Verformungen der Kesselwandungen auftreten, läßt
sich hierdurch ein Sicherheitsbereich schaffen, so daß auch bei Versagen der zur Abschaltung der Zusatzkraft
vorgesehenen Mittel eine Beschädigung des Kessels mit Sicherheit verhindert wird.
Nachfolgend werden einige vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung näher beschrieben. Günstig ist
es, wenn die Feder durch eine Kolben-Zylin-
eine Ausführung, bei der eine Abdichtung zwischen io der-Anordnung spannbar ist, deren Kolbenweg eine
dem am Ventilsitz herrschenden Systemdruck und dem mit der Membrane in Verbindung stehenden
Raum im Bereich der Ventilspindel erforderlich ist. Während diese eine zusätzliche und in ihrer Größe
der zu erzielenden Kraft angepaßte Wegbegrenzung aufweist. Mit Hilfe dieser Wegbegrenzung lassen sich
Spannweg und Spannkraft der Feder genau dosieren, ohne daß es erforderlich ist, den der Kolben-Zylin-
bunden
schaltung zur Hauptfeder mit ihrem einen Ende ebenfalls mit dem Schließteil und mit ihrem anderen Ende
mit der Kolben-Zylinder-Anordnung verbunden ist.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind die Schließkraft und die Zusatzkraft in einer
Hauptfeder gespeichert, wobei die Kolben-Zylinder-Anordnung an dem dem Schließteil zugewandten
Ende der^Hauptfeder angreift und diese zum Abwer-
von dem jeweiligen Betriebszustand abhängige Rei- 15 der-Anordnung zugeführten Druck auf einen konstanbung
erzeugt, die eine genaue Kraftbemessung nicht ten Wert zu regeln.
zuläßt, ist hierdurch ebenfalls eine verhältnismäßig Schließkraft und die Zusatzkraft können in einer
große Anfälligkeit gegen Verschmutzungen gegeben, einzigen Hauptfeder enthalten sein, wobei das Abwerdie
sogar zu einem Fressen und Blockieren der Ventil- fen der Zusatzkraft durch Druckentlastung der Kolspindel
und damit zu einer vollständigen Funktions- ao ben-Zylinder-Anordnung und Entspannung der
Unfähigkeit des Ventils führen können. Hauptfeder um den der Zusatzkraft entsprechenden
Ein gegenüber dieser Anmeldung älteres Recht be- Anteil erfolgt. Es ist aber auch denkbar, daß die
trifft ein federbelastetes Sicherheitsventil mit einer zu- Hauptfeder nur die Schließkraft speichert und daß
sätzlichen Belastung zur Erhöhung der Dichtkraft des eine d>e Zusatzkraft aufbringende Zusatzfeder vorge-Schließteils,
die beim Erreichen des Ansprechdruckes as sehen ist, die in derselben Kraftrichtung wirkt wie die
mit Hilfe eines Druckwächters aufgehoben wird. Hauptfeder, wobei die Zusatzfeder zum Abwerfen der
Diese mit dem Gegenstand der vorliegenden Erfin- Zusatzkraft durch die Kolben-Zylinder-Anordnung
dung übereinstimmenden Merkmale werden jedoch entspannt wird. Hierbei kann die Hauptfeder mit ihfür
sich allein durch das ältere Recht nicht geschützt. rem einen Ende auf einem festen Auflager abgestützt
Vielmehr wird Schutz dafür beansprucht, daß für die 30 und mit ihrem anderen Ende mit dem Schließteil verErzeugung
der zusätzlichen Belastung eine mittels bunden sein, während die Zusatzfeder in Paralleleines
Antriebes und eines selbsthemmenden Getriebes
spannbare Zusatzfeder vorgesehen und zwischen Getriebe und Zusatzfeder eine von dem Druckwächter
ausschahbare Kupplung angeordnet ist.
spannbare Zusatzfeder vorgesehen und zwischen Getriebe und Zusatzfeder eine von dem Druckwächter
ausschahbare Kupplung angeordnet ist.
Hiervon ausgehend lag der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, ein federbelastetes Sicherheitsventil mit
einer zusätzlichen Belastung zur Erhöhung der Dichtkraft des Schließteils, die beim Erreichen des Ansprechdruckes mit Hilfe eines Druckwächters aufge- 40 ^n der Zusatzkraft spannt. Hierbei kann zur Krafthoben wird, noch wesentlich betriebssicherer auszu- übertragung zwischen der Kolben-Zylinbilden. der-Anordnung und dem dem Schließteil zugew.tnd-
zugrunde, ein federbelastetes Sicherheitsventil mit
einer zusätzlichen Belastung zur Erhöhung der Dichtkraft des Schließteils, die beim Erreichen des Ansprechdruckes mit Hilfe eines Druckwächters aufge- 40 ^n der Zusatzkraft spannt. Hierbei kann zur Krafthoben wird, noch wesentlich betriebssicherer auszu- übertragung zwischen der Kolben-Zylinbilden. der-Anordnung und dem dem Schließteil zugew.tnd-
Zur Lösune dieser Aufgabe kt erfindungsgemäß ten Ende der Hauptfeder eine Mitnehmereinrichtung
vorgesehen, daß die die Zusatzkraft erzeugendeYeder dienen, an der dieses Ende so gehalten ist. daß ein Öffso
angeordnet und auf einen solchen Wert begrenzt 45 nen des Schließteils und weiteres Spannen der Hauptist,
daß auch bei einer Störung im Bereich der die Zu- feder auch ohne Ansprechen der Kolben-Zylinder-Anordnung
frei ist. Ein Versagen im Bereich der zum Abwerfen der Zusatzkraft vorgesehenen Mittel
kann also nicht dazu führen, daß ein Abheben des
derlichen Kolben immer so verbunden werden, daß 50 Schließteils vollständig verhindert wird; vielmehr erdurch
ein Blockieren der Kolben nicht auch der fol& dieses Abheben bei einem Druck, der der
Summe aus dem Ansprechdruck und dem von der Zusatzkraft erzeugten Druck entspricht
Günstig ist es bei dieser Ausführung, wenn das dem
zur Betätigung der Feder erforderlichen Mittel so an- 55 Schließteil zugewandte Ende der Hauptfeder in einem
geordnet werden, daß die Ventilspindel nicht mit ein- dieses untergreifenden, durch die Kolben-Zylinbezogen
wird, so ist weder ein Blockieren noch eine der-Anordnung anhebbaren Bügel gehalten ist und
erhöhte Reibung an der Ventilspindel, z. B. durch die 1^ nichtbetatigter Kolben-Zylinder-Anordnung in
erforderliche Anwendung von Stopfbuchsen, möglich. diesem lose aufliegt, wahrend das andere Ende an
Damit ist nicht nur ein endgültiges Versagen des 60 einem festen Anschlag aufliegt
Sicherheitsventils vollständig ausgeschlossen, sondern „οε™^ e'ner weiteren Ausgestaltung ist in der
durch den Fortfall von sich in Abhängigkeit von dem
Betriebszustand ändernden Reibungen an der Ventilspindel und damit auch gegenüber dem Schließteil
läßt sich der für das Ventil vorgegebene Ansprechwert 65
viel genauer einhalten. Da die Zusatzkraft so bemessen sein soE, daß der sich aus Schließkraft und Zusatzkraft ergebende Gesamtdruck immer noch !deiner ist
Betriebszustand ändernden Reibungen an der Ventilspindel und damit auch gegenüber dem Schließteil
läßt sich der für das Ventil vorgegebene Ansprechwert 65
viel genauer einhalten. Da die Zusatzkraft so bemessen sein soE, daß der sich aus Schließkraft und Zusatzkraft ergebende Gesamtdruck immer noch !deiner ist
satzkraft abschaltenden Mittel der Schließteil vor dem überschreiten der zulässigen Kesselbelastung öffnet.
Die Feder soll also z. B. mit zu ihrem Antrieb erfor-
Schließteil blockiert wird. Entsprechendes gilt für die
Lagerung bzw. Führung der den Schließteil mit der Feder verbindenden Ventilspindel. Wenn nämlich die
n usgestaltung ist in der
Hauptfeder eine der Schließkraft und der Zusatzkraft
entsprechende Kraft gespeichert, während efne Zusatzfeder
mit einer der Zusatzkraft entsprechenden K^ durch die Kolben-Zylinder-Anordnun^ in gespannter
Lage gehalten ist und bei Druckentlastung der Kolben-Zylinder-Anordnung mit einer der Kraft
der Hauptfeder entgegengerichteten Kraft an der Mit-
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nehmereinrichtung angreift. Hierbei kann sich ein Ende der Zusatzfeder an dem Mitnehmer und das andere
Ende an einem festen Anschlag abstützen, wobei sich auch das dem Schließteil gegenüberliegende
Ende der Hauptfeder an einem festen Anschlag ab- S stützt.
Die Kolben-Zylinder-Anordnung kann zweiseitig beaufschlagbar sein; auch läßt sie sich an den Betriebsdruck
anschließen und durch diesen betätigen. Hierbei ist es günstig, wenn an einer Kolbenseite ein
im Fall des Ansprechens durch den Druckwächter abschaltbarer Steuerdruck ansteht, während auf der anderen
Seite ein Gegendruck erhalten ist. Dieser Gegendruck kann im übrigen ebenfalls der Betriebsdruck
sein.
Ferner ist es möglich, daß die Zusatzkraft in einer als Zusatzfeder dienenden Feder mit Auslösevorrichtung
oder einer elastisch umspringenden Kalotte gespeichert ist, die nach dem Abschalten der Zusatzkraft
unwirksam bleibt, bis eine mechanische Rückstellung erfolgt.
Das erfindungsgemäße Sicherheitsventil ist im übrigen ebenfalls als Anfahr-, Umform-, Bypass- oder
Überströmeinrichtung mit beliebiger Abblascharakteristik unter Verwendung entsprechender Steuereinrichtungen
einsetzbar.
Nachfolgend werden zur Erläuterung der Erfindung einige Ausführungsbeispiele an Hand der F i g. 1
bis 9 beschrieben.
Bei der Ausführungsform nach den F i g. 1 und 2 ist eine Feder 1 vorgesehen, die mit ihrem einen Ende auf
einem Federteller 1 α abgestützt ist; letzterer ist mit dem Schließteil 5 des Ventils verbunden. Die Feder 1
greift mit ihrem anderen Ende an einem Kolben 2 an, der innerhalb eines Zylinders 6 verstellbar ist.
Die Kraft der Feder 1 ist gleich der Summe aus der der gewünschten Anpreßkraft entsprechenden Kraft
und einer Zusatzkraft, deren Größe dem 0,2fachen des Betriebsdruckes entspricht. Die Gesamtkraft der
Feder 1 entspricht somit dem 1,2fachen des höchstzulässigen Betriebsdruckes. Während in der in F i g. 2
dargestellte Lage der Feder 1 so stark gespannt ist, daß ihre Kraft dem hochstzulässigen Betriebsdruck
entspricht, erfolgt bei Druckbeaufschlagung des Kolbens! ein Spannen der Feder auf das 1.2fache dieses
Wertes. Die Vergrößerung der Federspannung wird durch den begrenzten Verstellweg des Kolbens 2
genau vorgegeben, so daß der dem Zylinder 6 zugeführte Druck, der natürlich eine bestimmte Mindestgröße
haben muß, nicht auf einen konstanten Wert geregelt zu werden braucht.
Bei der Ausführung nach den Fig. 1 und 2 wurde
das Ruhestromprinzip angewendet. Während in Fig. 1 die Normalbetriebsstellung dargestellt ist, in
der der Schließteil 5 mit dem l,2fachen Wert des Betriebsdruckes beaufschlagt wird, wird durch einen hier
nicht dargestellten Druckwächter bei Erreichen des höchstzulässigen Betriebsdruckes der im Zylinder 6
herrschende Druck abgeschaltet, so daß der Kolben 2 die in Fig.2 einnehmen und der Schließteil5 gegen
eine nur dem Betriebsdruck entsprechende Kraft öffnen kann.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 entspricht die Kraft einer Feder3 dem l,Ofachen Wert
des hochstzulässigen Betriebsdruckes, so daß diese Feder ah Hauptfeder bezeichnet werden kann. Diese
stützt sich zwischen dem Federteller 1 α und einem festen AnschJag 1 h ab. Gleichzeitig kann der Schließteil
S durch eine Zusatzfeder 4 beaufschlagt werden, deren Kraft dem 0,2fachen Wert des Betriebsdruckes
entspricht und die sich mit ihrem einen Ende an dem Kolben 2 abstützt. Auch dieses Ventil arbeitet nach
dem Ruhestromprinzip, d. h., daß bei Erreichen des höchstzulässigen Betriebsdruckes, der bis dahin im
Zylinder 6 herrschende Druck durch einen Druckwächter abgeschaltet wird.
Bei beiden Ausführungsformen kann der Schließteil S bei Erreichen eines l,2fachen Betriebsdruckwertes
in jedem Fall auch dann öffnen, wenn der Kolben 2 blockiert sein sollte. Da die Zusatzkraft jeweils
so bemessen ist, daß der sich aus dem höchstzulässigen Betriebsdruck und dem Zusatzstück ergebende
Druckwert wesentlich niedriger ist als der Berstdruck des Kessels, kann eine Beschädigung desselben in keinem
Fall auftreten.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 4 ist wiederum eine Feder 1 vorgesehen, die sich mit einem Ende an
dem festen Anschlag 1 b und mit dem anderen Ende auf dem Federteller 1 α abstützt und deren Kraft dem
l,2fachen Wert des höchstzulässigen Betriebsdruckes entspricht. Es ist jetzt ein Zylinder 7 mit einem Kolben
8 vorgesehen, der sich über zwei Bügel 8 α und 8 b am Federteller 1 α abstützt. Die Bügel 8 α und 8 b untergreifen
dabei den Federteller 1 α so. daß die Feder 1 auch bei einem Blockieren des Kolbens 8 zum
öffnen frei ist, wenn der l,2fache Wert des Betriebsdruckes erreicht werden sollte. Im Normalbetrieb
wird bei Erreichen des 1 ,Ofachen Betriebsdruckwertes über einen hier ebenfalls nicht dargestellten Druckwächter
Druck auf den Zylinder 8 gegeben. Hierdurch wird der Kolben 8 um eine bestimmte Strecke verschoben,
die genau einem Spannweg der Feder 1 entspricht, durch den eine Druckentlastung der Feder 1
vom l,2fachen auf 1,Ofachen Betriebsdruck erreicht wird.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 5 ist nur der Zylinder 7 dahingehend abgeändert, daß jetzt der
Kolben 8 von beiden Seiten beaufschlagt werden kann. Dadurch läßt sich der Kolben 8 wieder nach
dem Ruhestromprinzip betreiben, denn durch Abschalten des oberhalb des Kolbens 8 anstehenden
Druckes bei Erreichen des Betriebsdruckes läßt sich durch den Kolben 8 über die Bügel 8 α und 8 b die Feder
1 gerade so weit spannen, daß der Schließteil 5 um eine dem 0.2fachen Betriebsdruck entsprechende
Kraft entlastet wird.
Bei der Ausführungsform nach Fig.6 ist das in
F i g. 5 dargestellte Ventil an den Betriebsmitteldruck angeschlossen, wobei mittels einer Drossel 9 ein Differenzdruck
erzeugt werden kann. Wenn an der Oberseite des Kolbens 8 durch den Druckwächter der dort
anstehende Druck abgeschaltet wird (Fig.7), kann
das öffnen des Schließteils 5 gegen den 1,Ofachen Betriebsdruck
erfolgen.
Diese Ausführungsform eignet sich aber auch zur Vorgabe einer beliebigen Abblasecharakteristik durch
eine Steuereinrichtung, was mit der Darstellung nach F i g. 8 angedeutet werden soll. Der oberhalb des Kolbens
8 herrschende Druck ist hier, was aus einer geringeren Anzahl von Punkten in diesem Teil des Zylindervolumens
hervorgeht, geringer als ir. dem unteren Teil des Zylinders 7. Es kann also nicht nur eine
genaue Kompensation der Zusatzkrai+ eingestellt werden;
vielmehr sind auch beliebige andere Abblasevorgänge auf diesem Wege erzielbar.
Es kann aber auch z. B. auf die Unterseite des KoI-
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bens 8 so viel Druck gegeben werden, daß die vom Kolben 8 aufgebrachte Gesamtkraft größer ist als die
Kraft der Feder 1, so daß ein bewußtes Öffnen des Schließteils 5 möglich ist.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 9 sind der Zylinder 7 und der Kolben 8 nach dem Prinzip einer Ruhestromschaltung
ausgelegt. Bei Druckbeaufschlagung des Kolbens 8 wird eine Zusatzfeder 10 gespannt,
die mit ihrem einen Ende auf einer Platte 11 und einer einen Festpunkt bildenden Lagerung 12 abgestützt
ist. Die Kraft der Zusatzfeder 10 entspricht dem 0,2fachen Wert des Betriebsdruckes. In dieser
Stellung kann die ganze Kraft der Feder 1 auf den Schließteil 5 zur Wirkung kommen, also eine dem
l,2fachen Wert des Betriebsdruckes entsprechende Kraft. Bei Abschaltung des auf den Kolben 8 wirkenden
Druckes kann die Kraft der Zusatzfeder 10 über die Bügel 8 α und 8£>
auf die Feder 1 zur Wirkung kommen und diese spannen, so daß die auf den Schließteil 5 wirkende Kraft genau um den 0,2fachen
Wert des Betriebsdruckes abnimmt. Der Schließteil 5 kann somit gegen normalen Betriebsdruck öffnen.
Die Ausführungsformen nach den F i g. 5 bis 9 eignen
sich insbesondere auch zur Anwendung der Ventile als Anfahr- oder Überströmventile. Im übrigen ist
auch bei diesen Ausführungsformen sichergestellt, daß eine größere Kraft als eine dem l,2fachen Wert
des Betriebsdruckes entsprechende Kraft dem Schließteil 5 niemals entgegenwirken kann, auch
wenn eine Störung im Bereich des Zylinders 7 und des Kolbens 8 sowie der zugehörigen Druckversorgung
auftritt.
Bezugsziffernliste
ίο 1 Feder
la Federteller
Ib Anschlag
2 Kolben
3 Hauptfeder
4 Zusatzfeder
4 Zusatzfeder
5 Schließteil
6 Zylinder
7 Zylinder
8 Kolben
so 8 a Bügel
so 8 a Bügel
8 b Bügel
9 Drossel
Zusatzfeder
Platte
12 Lagerung
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Federbelastetes Sicherheitsventil mit einer durch eine Zusatzkraft bewirkten zusätzlichen Belastung
zur Erhöhung der dem Ansprechdruck entsprechenden Schließkraft des Schließteils, wobei
die Zusatzkraft von einer durch einen Antrieb spannbaren Feder aufgebracht und beim Erreichen
des Ansprechdruckes mit Hilfe eines Druck-Wächters aufgehoben wurde, dadurch gekennzeichnet,
daß die die Zusatzkraft erzeugende Feder (1,4,10) so angeordnet und auf
einen solchen Wert begrenzt ist, daß auch bei einer Störung im Bereich der die Zusatzkraft abschal-
tenden Mittel der Schüeßteil (5) vor dem Überschreiten
der zulässigen Kesselbelastung öffnet.
2. Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (1,4,10) durch
eine Kolben-Zylinder-Anordnung (2,8) spannbar ist, deren Kolbenweg eine der zu erzielenden Kraft
angepaßte Wegbegrenzung aufweist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEZ0013124 | 1967-11-04 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=7623047
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19671650613 Pending DE1650613B2 (de) | 1967-11-04 | 1967-11-04 | Sicherheisventil mit zusatzbelastung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1650613B2 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2717860A1 (de) * | 1977-04-22 | 1978-10-26 | Bopp & Reuther Gmbh | Federbelastetes sicherheitsventil |
DE2926522A1 (de) * | 1979-06-30 | 1981-01-08 | Bopp & Reuther Gmbh | Federbelastetes sicherheitsventil |
Families Citing this family (2)
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---|---|---|---|---|
FR2524959A1 (fr) * | 1982-04-07 | 1983-10-14 | Sarasin & Cie Ets | Procede et dispositif de fermeture d'une soupape assistee de surete |
FR2524960B1 (fr) * | 1982-04-13 | 1986-01-17 | Framatome Sa | Dispositif autonome d'assistance d'une soupape de securite |
-
1967
- 1967-11-04 DE DE19671650613 patent/DE1650613B2/de active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2717860A1 (de) * | 1977-04-22 | 1978-10-26 | Bopp & Reuther Gmbh | Federbelastetes sicherheitsventil |
DE2926522A1 (de) * | 1979-06-30 | 1981-01-08 | Bopp & Reuther Gmbh | Federbelastetes sicherheitsventil |
Also Published As
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---|---|
DE1650613A1 (de) | 1972-03-02 |
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