DE3101523C2

DE3101523C2 - Sicherheitsventil

Info

Publication number: DE3101523C2
Application number: DE19813101523
Authority: DE
Inventors: Kurt 2000 Hamburg Sperber
Original assignee: Deutsches Elektronen Synchrotron DESY
Current assignee: Deutsches Elektronen Synchrotron DESY
Priority date: 1981-01-19
Filing date: 1981-01-19
Publication date: 1986-06-12
Also published as: DE3101523A1

Abstract

Es wird ein Sicherheitsventil geschaffen, das einen unter Druck stehenden Behälter (20) schnell entlüftet und das auf einfache Weise wieder verschließbar ist. Hierzu wird ein einen Stutzen (3) absperrender Deckel (1) durch Federkraft dichtend in einen Ringflansch (4) gedrückt. Mindestens zwei Druckfedern (12) sind an gegenüberliegenden Seiten des Stutzens (3) befestigt und mit ihren gegeneinander gerichteten Enden derart an eine Achse (13) gehaltert, daß bei geschlossenem Deckel (1) die Stellung der Druckfedern (12) V-förmig ist. Die resultierende Federkraft ist dabei vom Deckel (1) weggerichtet. Beim Öffnen des Deckels (1) knicken die Druckfedern (12) über und stehen umgekehrt V-förmig, so daß ihre resultierende Federkraft in Richtung des Deckels (1) zeigt und das Sicherheitsventil offen hält.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsventil gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der US-PS 31 31 718 ist bereits ein Sicherheitsventil für einen unter Druck stehenden Behälter bekannt, dessen Deckel aus einem Stutzen herausbewegt wird. Zur Abdichtung dient ein O-Ring, der in eine in den Stutzen eingearbeitPte Nut eingelegt ist. Die Schließstellung dieses bekannten Sicherheitsventils wird durch eine unter dem Deckel angeordnete Schraubendruckfeder und durch den auf den Deckel wirkenden Außendruck aufrechterhalten. Die Feder stützt sich einerseits am Stutzenrand ab und drückt andererseits gegen eine Platte, die von einer Mutter auf einem in den Deckel geschraubten Bolzen gehalten wird. Dadurch zieht die Druckfeder den Deckel in den Stutzen und verschließt diesen. Wird die vom Innendnck des mit dem Sicherheitsventil ausgestatteten Behälters auf den Deckel ausgeübte Kraft größer als die eingestellte Federkraft, dann wird die Schraubendruckfeder zusammengedrückt und der Deckel aus dem Stutzen gehoben, so daß das Ventil abblasen kann. Sobald jedoch der Innendruck auf den von der Federvorspannung erzeugten Anpreßdruck plus Außendruck abgesunken ist, zieht die Feder den Deckel wieder in den Stutzen und verschließt den Behälter. Ein schlagartiges, schnelles, vollständiges und endgültig bleibendes Belüften des Behälters ist mit dem bekannten Ventil daher nicht mögüch.

Es ist demgegenüber Aufgabe der Erfindung, ein ähnlich wie eine Berstscheibe oder Bruchmembran arbeitendes, also schnell einen großen Querschnitt freigebendes und den freigegebenen Querschnitt offenhaltendes Sicherheitsventil zu schaffen, das leicht wieder verschließbar sein soll und eine geringe Bauhöhe über seinem Deckel aufweist.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1.

Dadurch wird ein Sicherheitsventil mit geringer Bauhöhe geschaffen, das an schwer zugänglichen Stellen eingesetzt werden kann.
Die Einstellbarkeit des Öffnungsdruckes wird durch Verstellen des Deckels gegenüber dem Gewindebolzen des Sicherheitsventils erreicht, daß sich der Deckelbefestigungspunkt der Druckfedern höher oder tiefer stellen läßt. Je tiefer der Deckelbefestigungspunkt gegenüber dem Wandbefestigungspunkt liegt, desto größer ist der zu überwindende Federweg, der den Deckel in den Stutzenflansch pressenden Druckfedern, so daß das Sicherheitsventil dementsprechend spät öffnet. Übersteigt der auf den Deckel wirkende Innendruck die Federvorspannung, so wird die auf die Wandbefestigungspunkte der Druckfedern gerichtete Kraftkomponente die Druckfedern zusammendrücken, so daß ein Anheben des Dekkelbefestigungspunktes und damit des Deckels möglich ist. Der aus dem Stutzenflansch gehobene Deckel wird dann durch die nunmehr nach oben drückenden Druckfedern so lange geöffnet gehalten, bis er von Hand oder durch andere mechanische Einrichtungen wieder in den Stutzenflansch gedrückt wird und diesen durch seinen am Umfang angeordneten Dichtungsring verschließt.

Vorzugsweise sind je zwei Druckfedern an jeder Seite einer in Führungsschlitzen geführten Absperrplatte vorgesehen, die bei geschlossenem Sicherheitsventil einen nach unten gerichteten, spitzen Winkel bilden, der bei geöffnetem Deckel nach oben gerichtet ist. Da sich der geöffnete Deckel an den Köpfen von Führungsbol-

zen abstützt, legen deren Länge das Maß der öffnung des Sicherheitsventils fest. Hingegen bestimmen der durch den Deckel geführte Gewindebolzen und damit die Höhe des Deckelbefestigungspunktes das Maß des voreingestellten Öffnungsdruckes.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Figurenbeschreibung.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels und

F i g. 2 einen Grundrißschnitt durch die Ausführung gemäß Fig. 1.

F i g. 1 zeigt eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels mit einem auf einem Behälter 20 montierten Stutzen 3 von zylinderischem Querschnitt, auf dessen Oberrarid ein Flansch 4 aufgeschweißt ist. Der Flansch 4 ist zylinderförmig und weist eine Anzahl von Gewinde-

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bohrungen für das Einschrauben von Führungsbolzen 16 auf. Das Absperren des Stutzens 3 erfolgt durch einen ebenfalls zylinderförmigen Deckel 1, der an seinem Umfang einen O-Ring 11 trägt.

Bei in dem Flansch 4 liegendem O-Ring 11 ist der Stutzen 3 verschlossen und das Sicherheitsventil öffnet nur dann, wenn die auf die Unterseite des Deckels wirkende Kraft größer als eine nach unten in den Behälter 20 gerichtete Federkraft ist

Zur Erzeugung dieser Federkraft ist im Stutzen 3 eine Absperrplatte 6 in Führungsnuten 23 von Plattenführungseinsätzen 2 geführt, welche über einen Gewindebolzen 5 mit dem Deckel 1 verschraubt ist. Die Plattenführungseinsätze 2 sind an diametral gegenüberliegenden Stellen der Innenwand des Stutzens 3 angebracht und parallel zur Stutzenachse ausgerichtet. Der Gewindebolzen 5 trägt an seiner Unterseite einen geschlitzten Kopf 5', der gabelartig von oben über die Absperrplatte 6 greift und mit dieser verschweißt ist Der von der Oberkante 6' der Absperrplatte 6 nach ob~n stehende Gewindebolzen 5 ragt durch eine zentrale Gewindebohrung 24 des Deckels 1. Der Gewindebolzen 5 trägt ferner einen in eine Ringnut eingelegten Dichtungsring 10, vorzugsweise einen O-Ring, der den Raum unter dem in den Flansch 4 gepreßten Deckel 1 abdichtet. Durch Verdrehung des Deckels 1 wird erreicht, daß die Absperrplatte 6 bei geschlossenem Deckel 1 im Stutzen 3 höher oder tiefer stellbar ist. Dadurch wird die Lage einer sich durch die Absperrplatte 6 erstreckenden Achse 13 verändert, die einen sogenannten Deckelbefestigungspunkt für vier an der Absperrplatte 6 angreifende Druckfedern 12 bildet. Wie in F i g. 2 deutlich zu erkennen ist, greifen an beiden Seiten der Absperrplatte 6 Zapfen 7 und 8 mit Zapfenschenkeln 26 bzw. 27 an der Achse 13 an. In der dargestellten Ausführung haben die Zapfen 7 gabelartige Schenkel 26 zwischen die sich im montierten Zustand die geraden Schenkel 27 der Zapfen 8 erstrecken. Die Zapfen 7 und 8 sind um die Achse 13 schwenkbar. An die Zapfenschenkel 26 bzw. 27 setzen Zapfenenden T und 8' in Form von Zylinderkörpern an, die jeweils in ein Ende einer Druckfeder 12 greifen. Das jeweils andere, gegenüberliegende Ende der Druckfedern 12 umgibt Kugelköpfe 9, die in Vertiefungen 29 der Plattenführungseinsätze 2 befestigt sind. In der dargestellten Ausführungsform sind die Kugelköpfe 9 mit Gewindefortsätzen 30 in Gewindebohrungen 31 der Plattenführungseinsätze 2 geschraubt. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung liegt darin, daß die Kugelköpfe 9, die die Wandbefestigungspunkte für die Druckfedern 12 bilden, höher als der Mittelpunkt der Achse 13 angeordnet sind, so daß die Druckfedern 12 bei mit dem O-Ring 11 den Flansch 4 abdichtendem Deckel 1 einen nach unten gerichteten, spitzen Winkel bilden. Man erkennt aus Fig. 1, daß dieser spitze Winkel der Druckfedern 12 umso kleiner ist, je größer der Abstand ist, den der Deckel 1 zur Oberkante 6' der Absperrplatte 6 aufweist.

In Fig. 2 sind Einzelheiten der Zapfenaufhängung und damit der Konstruktion des Deckelbefestigungspunktes deutlicher erkennbar. Man sieht, daß sich vier Druckfedern 12 jeweils über die Plattenführungseinsätze an der Innenwand des Stutzens 3 abstützen und über die Zapfen 7 bzw. 8 an der den Deckelbefestigungspunkt bildenden Achse 13 angelenkt sind. Zur Verhinderung eines Abrutschens der Zapfen 7 und 8 von der Achse 13 sind Unterlegscheiben 14 und vorgesetzte Splinte 15 vorgesehen.

Im Betrieb wird der zu erwartende maximal zulässige Druck durch Verdrehung des Deckels 1 und damit Einstellung der Höhe der Achse 13 vorgewählt. Der Deckel 1 wird von Hand oder durch eine nicht dargestellte mechanische Zusatzeinrichtung in den Flansch 4 des Stutzens 3 gedrückt, wobei die Druckfedern 12 die in F i g. 1 dargestellte, nach unten geknickt gerichtete Lage einnehmen. Obersteigt der Druck auf die Unterseite des Deckels 1 das Maß der eingestellten Vorspannung, dann hebt der Deckel 1 den O-Ring 11 aus dem Flansch 4, wobei die Druckfedern 12 nach oben knicken. Da die über die Achse 13 auf die Absperrplatte 6 wirkende Federkraftkomponente nach oben gerichtet ist, wird der einmal angehobene Deckel 1 geöffnet gehalten, wobei die Köpfe der Führungsbolzen 16 einen Anschlag für den geöffneten Deckel 1 bilden. Nach dem Abblasen des Oberdruckes wird der Deckel wieder nach unten gedrückt, wobei die Druckfedern 12 erneut in die in F i g. 1 erkennbare Lage gelangen, in der die Federkraftkomponenten nach unten gerichtet sind und den Deckel 1 mit seinem O-Ring 11 dichtend in den Flansch 4 ziehen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

31 Ol 523 Patentansprüche:

1. Sicherheitsventil für einen unter Druck stehenden Behälter (20) mit einem Stutzen (3), der auf seinem Oberrand einen Flansch (4) aufweist, der durch einen Deckel (1) mit Hilfe von mindestens einer Druckfeder (12) absperrbar ist, bei welchem der Deckel (1) auf seinem Umfang einen O-Ring (11) trägt, der dichtend in den Flansch (4) hinein und zur Freigabe des Stutzens (3) aus diesem heraus bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Druckfeder (12) als Schnappfeder unter dem Deckel (1) in dem Stutzen (3) angeordnet ist und mit einem Wandbefestigungsende an der Wand des Stutzens (3) und mit einem anderen Dekkelbefestigungsende an dem Deckel (1) derart befestigt ist, da3 in der Stellung des Deckels (1), in der der O-Ring (11) den Flansch (4) des Stutzens (3) abdichtet, der Wandbefestigungspunkt der mindestens einen Druckfeder (12) näher zum Deckel (1) liegt als ihr Deckelbefestigungspunkt.

2. Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandbefestigungspunkt in der Druckfeder (12) durch einen Kugelkopf (9) und der Deckelbefestigungspunkt durch eine an einem Deckelfortsatz befestigte Achse (13) gebildet ist.

3. Sicherheitsventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckelfortsatz eine am Dekkel (1) befestigte Absperrplatte (6) ist.

4. Sicherheitsventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Achse (13) mindestens ein Zapfen (7, 8) angelenkt ist, der mit seinem freien Zapfenende (7', 8') in die Druckfeder (12) ragt.

5. Sicherheitsventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrplatte (6) in an der Stutzeninnenwand vorgesehenen Plattenführungseinsätzen (2) geführt ist.

6. Sicherheitsventil nach einam der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Achse (13) durch die Absperrplatte (6) erstreckt und daß an beiden Seiten der Absperrplatte (6) zwei Zapfen (7, 8) angreifen.

7. Sicherheitsventil nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrplatte (6) über einen zur Druckeinstellung dienenden Gewindebolzen (5) mit dem Deckel (1) verbunden ist.