DE2950414A1 - Sicherheitsventil - Google Patents
SicherheitsventilInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsventil mit einem
federbelasteten Schließorgan in einem vollständig mit Polytetraf luoräthylen ausgekleideten metallischen Ventilgehäuse,
dessen Eingangsstutzen und Ausblasestutzen in Eckausführung angeordnet sind und Anschlußflansche aufweisen, mit einem an
das Schließorgan angeschlossenen Faltenbalg zur atmosphärenseitigen Abdichtung und mit einer Federhaube, die an eine
Ventilgehäuseöffnung angeschlossen und mit dem Ventilgehäuse abdichtend verspannt ist.
Ein derartiges Sicherheitsventil, das sich bei Erreichen
eines vorbestimmten eingestellten Druckwertes im Eingangsstutzen selbsttätig öffnet, ist bereits bekannt. Dabei ist
der Eingangsstutzen ebenso wie der Ausblasestutzen fest am Ventilgehäuse angeformt. Die Auskleidung wird von lose eingelegten
dünnwandigen Formkörpern aus Polytetrafluoräthylen gebildet. Der Ausblasestutzen weist einen gleichbleibenden
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Innendurchmesser auf. Die Federhaube ist unter Einspannung eines Faltenbalg^lansches mit dem Ventilgehäuse verspannt.
Der Faltenbalg ist nicht bzw. in ungenügendem Maße pepen
radiale Auslenkungen abgestützt. Der dem Schließorgan zugewandte Federteller, über den die Federvorspannung auf das
SchlieOorgan übertragen wird, stützt sich mit einer ebenen Fläche an der Ventilstange ab, von der die Federkraft über
eine lose eingelegte Kugel auf das Schließorgan übertragen wird. Der Faltenbalg und das Schließorgan sind einstückig
bzw. unlösbar miteinander verbunden. Ebenfalls ist der Ventilsitz einstückig am Eingangsstutzen bzw. seiner Auskleidung
ausgebildet.
Es hat sich gezeigt, daß das bekannte Sicherheitsventil
nicht in vollem Umfang den Anforderungen entspricht, die
an ein unter den in Frage kommenden Einsatz-und Betriebsbedingungen
zuverlässig funktionierendes Sicherheitsventil zu stellen sind. So wurde festgestellt, daß es zu Verformungen
der lose eingelegten dünnwandigen Auskleidung, zu einer ungleichmäßigen Druckverteilung in der Ventilkammer
beim Abblasen und zur Ansammlung von Wasser bzw. Kondensat in der Ventilkammer kommen kenn. Beim Nachspannen des Federhaubenflansches
besteht die Gefahr, daß die Ventilstange sich schief stellt, so daß sich der Hub des Schließorgans
und der freie Abblasquerschnitt verringern und der tatsächliche
Abblaeedruck den eingestellten Druckwert übersteigt.
Ferner muß damit gerechnet werden, daß ein Gegendruck im Ausblasestutzen bzw. in der Ventilkammer auftritt, unter
dem die Falten des Faltenbalges radial eingedrückt werden, so daß das Ventil anschließend blockiert, ist. Ferner werden
vom unteren Federteller Querkräfte auf die Venti1stange
übertragen, wobei es zu den Schließvorgang ebenso wie den
Abblasevorgang störenrn Reibungskräften kommt. Ferner kann
die lose eingelegte Kugt L, durch welche die Federschließkraft
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von der Ventilstange auf das Schließorgan übertragen wird, ihre Lage verändern, so daß sich evtl. der Druckpunkt verschiebt,
an dem die Schließkraft auf das Schließorgan aufgebracht wird. Dadurch kann eine bleibende Undichtigkeit
zwischen dem Schließorgan und dem Ventilsitz entstehen. Ferner ist es nicht möglich, die Verschleißteile des Sicherheitsventils,
nämlich das eigentliche Schließorgan und den Ventilsitz allein schnell und kostensparend auszutauschen,
da sie mit anderen Bauteilen fest verbunden sind.
Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das bekannte Sicherheitsventil der eingangs genannten Art
so auszubilden, daß seine Funktionssicherheit und Zuverlässigkeit erhöht sind, wobei zugleich eine wirtschaftliche
und leistungsfähige Ventilausbildung verfolgt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
das Ventilgehäuse eine im wesentlichen kugelförmige Innenfläche
aufweist und die Auskleidung aus Polytetrafluoräthylen
formstabil und dickwandig ausgebildet sowie isostatisch in das Ventilgehäuse eingepreßt ist.
Die kugelförmige oder sphärische Ausbildung der Ventilkammer
führt zu einer im wesentlichen gleichmäßigen Druckverteilung
innerhalb der Venti1 kammer beim Abblasvorgang, so daß der Eigengegendruck des Sicherheitsventils gering
gehalten wird. Die dickwandige Ausbildung der Auskleidung
aus Polytetrafluoräthylen macht die Gefahr äußerst gering,
daß Stoffe durch die Auskleidung hindurch diffundieren.
Ferner wird durch das isostatische Einpressen eine vollflächige Anlage der formstabilen Auskleidung am Ventilgehäuse
erreicht.
Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung divergiert die Auskleidung
des Ausblase*tut/ens zum Flanschende hin. Dadurch
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wird eine wirksame Entwässerung der Ventilkammer gewährleistet.
Ferner ist es zweckmäßig, wenn die Auskleidung an ihren rohrförmig
nach außen geführten Enden in schwalbenschwanzförmigen
Ringnuten verankert ist, die in radialen Stirnflächen des Ventilgehäuses bzw. der Anschlußflansche vorgesehen sind.
Hierdurch wird die feste Verbindung der Auskleidung mit dem Ventilgehäuse bzw. den Stutzen verbessert und das durch die
Flanschverspannungskräfte verursachte Fließen des Polytetrafluoräthylens
im Bereich der Dichtflächen radial einwärts und/oder auswärts gehemmt.
Bei einer zweckmäßigen Weiterbildung liegt die Federhaube in metallischem Kontakt am Ventilgehäuse an und ist durch
einen Druckflansch gegenüber dem Ventilgehäuse zentriert.
Dadurch wird eine exakte Ausrichtung der Ventilbetätigungsstange mit dem Schließorgan erreicht, und infolge des metallischen
Kontaktes zwischen der Federhaube und dem Ventilgehäuse nimmt die von der Ventilstange mit der Feder, dem
Faltenbalg und dem Schließorgan gebildete Einrichtung eine unveränderliche Stellung gegenüber der Ventilkammer ein,
wobei die Bewegung dieser Teile exakt geführt ist und der eingestellte Druck sowie der Hub des Schließorgans unverändert
bleiben.
Bei dieser Ausbildung mit metallischem Kontakt zwischen der Federhaube und dein Ventilgehäuse ist vorteilhafterweise in
eine Ringnut des Druckflansches ein elastisch komprimierter O-Ring zur Erzielung des Abdichtungsdrucks zwischen dem gehäuseseitigen
Flansch des Faltenbalgs und einer ihm zugeordneten Dichtungsfläche der Auskleidung eingelegt. Dabei
wird die Dichtheit sof} ' beim ersten Zusammenbau erreicht,
und es entfällt die Notwendigkeit, die Flanschschrauben,
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welche die Federhaube mit dem Ventilgehäuse verbinden, noch
nachzuzi ehen.
Bei einer weiteren Ausgestaltung ist dem Faltenbalg eine sich im wesentlichen über seine ganze Länge erstreckende Führung
zugeordnet, welche die Falten gegen radiale Auslenkungen abstützt. Eine solche Führung kann beispielsweise von einem
entsprechenden Abschnitt der sich durch den Faltenbalg erstreckenden Ventilstange gebildet sein. Dadurch wird verhindert,
daß die Falten des Faltenbalgs radial zusammengedrückt werden und bleibende Verformungen erhalten.
Nach einer anderen Weiterbildung ist vorgesehen, daß der dem Schließorgan zugewandte Federteller mit einer Kugelteilfläche
frei einstellbar an einer entsprechenden Lagerfläche der am Schließorgan angreifenden Ventilstange abgestützt
ist. Auf diese Weise lassen sich Federquerkräfte weitgehend vermeiden, so daß auch die Reibungskräfte zwischen
der Ventilstange und ihrer Führung weitgehend vermieden sind, was der ordnungsgemäßen Funktion des Sicherheitsventils
zugute kommt.
Ferner ist vorgesehen, daß die Ventilstange einen im wesentlichen ohne Radialspiel gelagerten axialen FUhrungszapfen
aufweist und direkt an einer dem Schließorgan zugeordneten Einsatzbuchse angreift. Beispielsweise kann die Ventilstange
im Bereich der Durchführung durch den vorgenannten Druckflansch starr geführt sein. In Verbindung mit dem direkten
Angriff der Ventilstange am Schließorgan bzw. der Einsatzbuchse wird somit ein bestimmter unveränderlicher
Punkt vorgegeben, an dem die Schließkraft auf das Schließorgan aufgebracht wird. Dieses trägt dazu bei, daß auch
nach längerer Betriebszeit noch ein dichter Abschluß zwischen dem Ventilsitz und dem an ihm anliegenden Schließorgan
vorhanden ist.
Zweckmäßigerweise weist das Schließorgan einen als austauschbares Einzelteil ausgebildeten, mit dem Ventilsitz zusammenwirkenden Kegel auf, der über eine Halterung mit dem ebenfalls als austauschbares Einzelteil ausgebildeten Faltenbalg
lösbar verbunden ist. So können die genannten Teile bei Bedarf einfach ausgetauscht bzw. ersetzt werden, falls sich
dieses als erforderlich erweist.
Ähnliche Vorteile ergeben sich, wenn der Eingangsstutzen lösbar mit dem Ventilgehäuse verbunden und mit einer gesonderten
Auskleidung versehen ist und der Ventilsitz von einem austauschbaren Bauteil gebildet ist, das mit einem Befestigungsflansch zwischen dem Ventilgehäuse und dem Eingangsstutzen
bzw. deren Auskleidungen eingespannt ist. Bin Austausch des Ventilsitzes kann nicht nur vorgenommen werden, um Verschleißerscheinungen zu begegnen, ebenfalls kann auf einfache Weise
ein Ventilsitz aus anderem Werkstoff oder mit anderen Festigkeitseigenschaften eingebaut werden, um speziellen Anforderungen zu genügen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Es
zeigt:
Fig. 1 das Sicherheitsventil im Vertikalschnitt, im oberen Bereich jedoch in Vorderansicht,
Fig. 2 in vergrößertem Maßstab das in Fig. 1 dargestellte Ventilgehäuse mit dem Abblasestutzen und der zugehörigen Auskleidung,
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Fig. 3 in weiter vergrößertem Maßstab einen Teilausschnitt
aus Fig. 1 zur Veranschaulichung der Verspannung zwischen dem Ventilgehäuse und der Federhaube sowie
der Einspannung und Abdichtung des gehäuseseitigen Faltenbalgflansches,
Fig. k in vergrößertem Maßstab die gemäß Fig. 1 vorgesehenen
Bauteile im Bereich der Übertragung der Federschließkraft
auf das Schlieüorgan,
Fig. 5 ebenfalls in gegenüber Fig. 1 vergrößertem Maßstab
den dort vorgesehenen Eingangsstutzen mit seiner Auskleidung und dem Ventilsitz und
Fig.5a eine Alternativausführung für die in Fig. 5 dargestellten
Bauteile.
Der Aufbau des Sicherheitsventils ergibt sich aus der Darstellung
in Fig. 1. Danach ist ein Ventilgehäuse 1 vorgesehen, das mit einer isostatisch eingepreßten dickwandigen Auskleidung
2 aus Polytetrafluoräthylen versehen ist, eine etwa kugeLförmige Ventilkammer 3 umschließt, einen einstückig angeformten
Ausblasestutzen '4 mit einem Anschlußflansch 5»
einen einstückig angeformten Stutzen 6 mit einem Anschlußflansch
7 und eine Eingangsöffnung 8 mit einem Anschlußflansch
aufweist.
Die vorbeschriebenen Teile sind in Fig. 2 in vergrößertem Maßstab dargestellt. Daraus ist zu ersehen, daß der Ausblasestutzen
U und mit ihm die dort vorhandene Auskleidung 2 unter
einem Winkel oc zum Anschlußflansch 5 hin divergiert. Die Anschlußflansche
5, 7 und 9 sind mit nach außen weisenden radialen Stirnflächen versehen, in denen jeweils eine schwalbenschwanzförmige
Ringnut 10, 11, 12 ausgebildet ist, in die das Polytetrafluoräthylen der Auskleidung 2 im Bereich ihrer
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rohrförmig nach außen geführten Enden eingepreßt ist. An die Anschlußflansche 7 und 9 ist jeweils ein Zentrierfortsatz 13
bzw. lh angeformt.
Mit dem der Eingangsöffnung 8 zugeordneten Anschlußflansch 9
ist ein Eingangsstutzen 15 mit einer im wesentlichen rohrförmigen
Auskleidung 16 aus Polytetrafluoräthylen durch Schraubbolzen 17 fest verspannt. Dabei ist der Befestigungsflansch
18 eines als einzelnes Bauteil ausgebildeten Ventilsitzes
19 zwischen Radialflächen der Auskleidungen 2 und 16
abdichtend eingespannt. Die Ausbildung der hier beschriebenen Teile ist am deutlichsten aus Fig. 5 zu ersehen.
Mit dem Anschlußflansch 7 des Stutzens 6 ist eine Federhaube
mit einem Flansch 21 durch Schraubbolzen 22 verspannt, wobei wie aus Fig. 3 besonders deutlich zu ersehen eine Ringschulter
23 des Flansches 21 am Zentrierfortsatz 13 des Anschlußflansches
7 anliegt.
An das obere Ende der Federhaube 20 ist ein in bekannter Weise
ausgebildeter Aufsatz 2U mit einem Ventilbetätigungshebel
angeschlossen. Aus dem Aufsatz 2^ ragt eine Ventilstange 26
herab, die sich durch eine in der Federhaube 20 angeordnete Schraubenfeder 27 erstreckt. Die Schraubenfeder 27 ist zwischen
einem oberen Federteller 28 und einem unteren Federteller 29 angeordnet. Letzterer weist zentral an seiner Unterseite
eine Kugelteilfläche 30 auf, die sich an einer entsprechenden
balligen Lagerfläche 31 abstützt, die gemäß Fig.*»
an einen Ventilstangenfortsatz 32, der durch einen Querstift
mit der Ventilstange 26 verbunden ist, ausgebildet ist.
Der Ventilstangenfortsatz 32 weist einen axialen Führungszapfen 3U auf, der im wesentlichen spielfrei in einer Lagerbuchse
35 gleitet, die in einen Druckflansch 36 mit einer
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Entlüftungsbohrung 37 eingesetzt ist. Der Ventilstangenfortsatz
32 erstreckt sich durch einen Faltenbalg 38 aus PoIytetrafluoräthylen,
der einstückig in einen glasfaserverstärkten oberen FaItenbalgflansch 39 und in einen unteren Faltenbalgboden
kO übergeht, in den eine Einsatzbuchse 41 eingeschraubt
ist, in die ein als Mitnehmer beim Anheben der Ventilstange 26 dienender Querstift '42 eingreift, der sich radial
durch einen verjüngten unteren Abschnitt hj des Ventilstangen—
fortsatzes 32 erstreckt. Dieser untere Abschnitt kj endet in
einer Spitze kh, die an der sich kegelförmig nach unten verjüngenden
Bodenfläche der Einsatzbuchse 41 angreift und den Punkt bestimmt, an dem die SchlieOkraft auf das Schließorgan ^5
aufgebracht wird.
Der mittlere Abschnitt kS des Ventilstangenfortsatzes 32 weist
einen vergrößerten Durchmesser auf und bildet eine Führung ^7,
die wie dargestellt mit geringem Radialabstand innerhalb der Falten des FaItenbalgs 38 verläuft und diese somit gegen seitliche
Verlagerungen und insbesondere Regen radiales Zusammendrücken
abstützt. An die zur· Aufnahme des unteren Endes der Ventilstange 26 vorgesehene zentrale Bohrung im Ventilstangen—
fortsatz 32 schließt sich eine Verbindungsbohrung Ί8 an, die
über dem Faltenbalgboden ^O mündet.
Mit dem Faltenbalgboden ^O ist eine Halterung bzw. Hubglocke
verschraubt, die mit einer inneren Ringschulter 51 einen Außenflansch
52 am Ventilkegel 53 übergreift und diesen dadurch fest mit dem Faltenbalg 38 verbindet.
Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist der Druckflansch 36 durch den
Zentrierfortsatz 13 gegenüber dem Ventilgehäuse 1 zentriert
und zwischen dem Anschlußflansch 7 und dem Flansch 21 der Federhaube
20 angeordnet, was auch für den oberen Faltenbalgflansch 39 gilt. In einer Ringnut 5^ an der Unterseite des
Druckflansches 36 ist ein O-Ring 55 komprimiert, wodurch der
Faltenbalgflansch 39 abdichtend an eine radiale Stirnfläche
der Auskleidung 2 angedrückt ist,
Fig. 5a zeigt eine abweichende Ausbildung für den Eingangsstutzen 15a mit der Auskleidung i6a, wobei an den Eingangsstutzen 15a der Ventilsitz 19a einstückig angeformt und von
der Auskleidung i6a ummantelt ist. Im PFA-ummantelten Ventilsitz
19a sind Bohrungen 19b vorgesehen, die vorn Kunststoff der
Auskleidung i6a ausgefüllt sind. AuOerdmn ist der Kunststoff
der Auskleidung i6a an den radial nach außen geführten Enden
in schwalbenschwanzförmigen Ringnuten in den beiden Flanschen
des Eingangsstutzens 15a festgelegt.
Claims (1)
- Ansprüche:1.) Sicherheitsventil mit einem federbelasteten Schließorgan in einem vollständig mit Polytetrafluoräthylen ausgekleideten metallischen Ventilgehäuse;dessen Eingangsstutzen und Ausblasestutzen in Eckausführung angeordnet sind und Anschlußflansche aufweisen, mit einem an das Schließorgan angeschlossenen Faltenbalg zur atmosphärenseitigen Abdichtung und mit einer Federhaube, die an eine Ventilgehäuseöffnung angeschlossen und mit dem Ventilgehäuse abdichtend verspannt ist, dadurch g e k e η η zeichnet , daß das Ventilgehäuse (1) eine im wesentlichen kugelförmige Innenfläche aufweist und die Auskleidung 2) aus Polytetrafluoräthylen fonnstaMl und dickwandig ausgebildet sowie isostatisch in das Ventilgehäuse (i) eingepreßt ist.2. Sicherheitsventil nach Snspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung (2) des Ausblasestutzens (k) zum Flanschende divergiert.3. Sicherheitsventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Auskleidung (2) an ihren rohrförmig nach außen geführten Enden in schwalbenschwanzförmigen Ringnuten (10, 11, 12) veranke -t ist, die in radiale Stirnflächen2950A Ί 4des Ventilgehäuses (ΐ) bzw. der Anschlußflansche (5, 7, 9) vorgesehen sind.k. Sicherheitsventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß die Federhaube (20) in metallischem Kontakt am Ventilgehäuse (1) anliegt und durch einen Druckflansch (?6) gegenüber dem Ventilgehäuse (i) zentriert ist.5. Sicherheitsventil nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß in eine Ringnut (5*0 des Druckflansches (36) ein elastisch komprimierter O-Ring (55) zur Erzielung des Abdichtungsdrucks zwischen dem gehäuseseitigen Flansch (39) des Faltenbalgs (3^) und einer ihm zugeordneten Dichtungsfläche der Auskleidung (2) eingelegt ist.6. Sicherheitsventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5i dadurch gekennzeichnet , daß dem Faltenbalg (38) eine sich im wesentlichen über seine ganze Länge erstreckende Führung ('»7) zugeordnet ist, welche die Falten gegen radiale Auslenkungen abstützt.7. Sicherheitsventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der dem Schließorgan C*5) zugewandte Federteller (29) mit einer Kugelteilfläche (30) frei einstellbar an einer entsprechenden Lagerfläche (31) der am Schlieüorgan ('»*>) angreifenden Ventilstange (26, 32) abgestützt ist.8. Sicherheitsventil nach Anspruch 7» dadurch g e k e η η -> zeichnet , daß die Ventilstange (26, 32) einen im wesentlichen ohne Radialspiel gelagerten axialen Führungszapfen (3M aufweist und direkt an einer dem Schließorgan(k$) zugeordneten Einsatzbuchse (^O angreift.2950AH9. Sicherheitsventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichne t , daß das Schließorgan i1»1?) einen als austauschbares Einzelteil ausgebildeten mit, dem Ventilsitz (19) zusammenwirkenden Kegel (53) aufweist, der über eine Halterung (50) mit dem ebenfalls als austauschbares Einzelteil ausgebildeten Faltenbalg (38) lösbar verbunden ist,10. Sicherheitsventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet , daß der Eingangsstutzen ( 15) lösbar mit dem Ventilgehäuse (1) verbunden und mit einer gesonderten Auskleidung (16) verseilen ist und daß der Ventilsitz (19) von einem austauschbaren Hauteil gebildet ist, das mit einem Befestigungsflansch (18) zwischen dem Ventilgehäuse (1) und dem Eingangsstutzen (15) bzw. deren Auskleidungen (2 und 16) eingespannt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792950414 DE2950414C2 (de) | 1979-12-14 | 1979-12-14 | Sicherheitsventil |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19792950414 DE2950414C2 (de) | 1979-12-14 | 1979-12-14 | Sicherheitsventil |
Publications (2)
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DE2950414A1 true DE2950414A1 (de) | 1982-06-03 |
DE2950414C2 DE2950414C2 (de) | 1986-03-20 |
Family
ID=6088531
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19792950414 Expired DE2950414C2 (de) | 1979-12-14 | 1979-12-14 | Sicherheitsventil |
Country Status (1)
Country | Link |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: ITT RICHTER CHEMIE-TECHNIK GMBH, 47906 KEMPEN, DE |