DE1650613B2

DE1650613B2 - Sicherheisventil mit zusatzbelastung

Info

Publication number: DE1650613B2
Application number: DE19671650613
Authority: DE
Inventors: Moriz Dipl.-Ing. 8000 München Götz
Original assignee: Carl Herbert Zikesch GmbH, 4230 Wesel
Priority date: 1967-11-04
Filing date: 1967-11-04
Publication date: 1972-09-21
Also published as: DE1650613A1

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 ei^{ne 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.

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-

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

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

5 Schließteil

6 Zylinder

7 Zylinder

8 Kolben
so 8 a Bügel

8 b Bügel

9 Drossel

Zusatzfeder

Platte

12 Lagerung

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

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.