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Sicherheitsventil.
Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf diejenige Gruppe von Ventilen, bei welchen eine durch Stauen des ausströmenden Mittels erzeugte Querreaktion zur Vergrösserung des Ventilhubes herangezogen wird. Das wesentliche Kennzeichen der Erfindung besteht darin, dass als Stauorgan eine von der Ventilbewegung unbeeinflusste, axial verstellbare Kappe dient, deren unterer glockenförmig oder konisch erweiterter Rand als Staufläche wirkt.
Die Zeichnung zeigt in den Fig. 1, 2,4, 5, 6 und 7 durchwegs im Axialschnitt mehrere Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes. Fig. 3 ist ein Schnitt nach a-b der Fig. 2.
In Fig. 1 bezeichnet 1 das Ventilgehäuse, 2 den in eine Bohrung desselben eingeschraubten Sitzring, der nach oben zu in eine zylindrische Führungshülse 2a für einen zylindrischen Fortsatz 3a des Ventilkegels 3 übergeht. Mit 4 ist die ringförmige Sitzfläche des Ventiles bezeichnet. Der Führungszylinder 2a hat ein Aussengewinde 5, in dem mit entsprechendem Innengewinde die Kappe 6 verschraubt werden kann, wodurch ihre untere glockenförmige Erweiterung 6a gegenüber einem Kranz von Ausströmöffnungen 7 eingestellt wird, die in der Höhe des Ventilsitzes im Zylinder 2a vorgesehen sind.
Sobald das Ventil infolge eines (auch nur geringen) Überdruckes abzublasen beginnt, tritt in dem mit S bezeichneten Ringraum ein Stau auf, der um so grösser wird, je tiefer die Kappe oa eingestellt wird. Um die Querreaktion dieses Staues für eine Vergrösserung des Ventilhubes wirksam zu machen, ist der Ventilkegel an der Stelle des Überganges vom konischen zum zylindrischen Teil mit einem Ringabsatz 3b versehen, der bei dieser Ausführungsform die wirksame Fläche für das Angreifen der Querreaktion des Staues bildet.
Bei den gewöhnlichen Ausführungen der Sicherheitsventile tritt häufig eine durch Ecken des Gewichtshebels hervorgerufene einseitige Sitzbelastung und im Gefolge ein unregelmässiges Arbeiten des Ventiles auf. Um diesem Übelstand abzuhelfen, ist folgende Anordnung getroffen :
Der Belastungsdorn 10 liegt mit seinem unteren Ende gegen die innere Hohlkehle des Ventilkegels 3 und mit seinem oberen Ende gegen den Hebel 11 an, der in zwei Arme lla und 11b gegabelt ist.
Jeder Gabelarm stützt sich gegen das Ende einer verstellbaren Spitzschraube 12a und 12b ab. Der Hebel 11 stützt sich so gegen drei Punkte ab, so dass jedes Kanten um die Längsachse und damit eine einseitige Belastung sicher vermieden ist.
Bei der Ausführungsform gemäss den Fig. 2 und 3 ist der untere glockenförmige Teil 6a der Staukappe 6 durchbrochen ausgebildet. Beim Verschrauben der Kappe im Gewinde 5 des Führungszylinders 2a wird der Stau nicht nur durch die Änderung der Höhenlage des glockenförmigen Teiles beeinflusst, sondern auch dadurch, dass die durchbrochenen bzw. vollwandigen Teile der Kappe 6 sich relativ zu den Durchströmöffnungen 7 im Zylinder verschieben. Der Ventilkörper ist bei m abgestuft und bildet mit der bei n analog gestuften Führung 2a einen Ringraum g, der beim Heben des Ventiles durch die eintretende Saugwirkung, beim Niedergang durch die entstehende Luftverdichtung eine Pufferwirkung ausübt, die durch geeignete, in den Ringraum mündende Nuten oder Bohrungen unterstützt werden kann.
Gemäss dem linken Teil der Fig. 4 sitzt die Staukappe 6 mit ihrem oberen Ringflansch 6b auf der
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Schraubring 15 anliegt und wirkt dann durch dessen Vermittlung auf den Abschlusskörper selbst im Sinne einer Hubvergrösserung.
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Gemäss dem rechten Teil der Fig. 4 ist der glockenförmige Teil 6a der Staukappe 6 überdies wie bei der Ausführung gemäss Fig. 2 mit Durchbrechungen und einem Aussengewinde versehen, in das mit entsprechendem Innengewinde der kurze Zylinder 16 eingreift, dessen untere Hälfte in gleicher Weise durchbrochen ist wie die Glocke 6a der Staukappe, so dass man durch Verdrehen dieses Zylinders 16 den Stau des ausströmenden Mittels und damit die für die Hubvergrösserung in Betracht kommende Querreaktion desselben regeln kann. Um beim Verschrauben des Teiles 16 eine Mitnahme der Kappe 6 zu verhindern, ist in die Führung 2a ein Stift 2s eingeschraubt, der in einen Schlitz der Kappe 6 so eingreift, dass er nur eine axiale Verschiebung derselben zulässt.
Gemäss dem linken Teil der Fig. 5 ist der Sitzring 2 mit Aussengewinde versehen, in das mit entsprechendem Innengewinde| ein einstellbarer, eine Prallfläche bildender Zylinder 20 eingreift. Mit dieser Prallfläche wirkt das untere Ende der Staukappe 6 zusammen, das zu einer kegelstumpfförmigen Prallfläche 6k ausgebildet ist.
Überdies ist der Ventilkörper 3 mit konisch gegen die Ventilaxe geneigten Bohrungen 21 versehen, durch die das Strömmittel aus dem durch die Wirkung der beiden Prallfläche sich ausbildenden Stauraum in der Richtung der Ventilaxe gegen eine Kappe 22 strömt, die in einem Gewinde 23 des Belastungsdornes 10 verschraubbar sitzt und mit ihrem abgebogenen Rand 22a das obere Ende des Ventilzylinder 3a unter Bildung eines Ringspaltes r umschliesst. Der gegen die Kappe 22 wirkende Strömungsdruck entlastet, da diese Kappe mit dem Dorn 10 verschraubt ist, den Ventilkegel 3 und wirkt so gleichfalls im Sinne einer Hubvergrösserung.
Gemäss dem rechten Teil der Fig. 5 ist die Hülse 6 mit einer zylindrischen Prallfläche 6z versehen und der am Sitzring einstellbare Zylinder 2 weist eine konische Prallfläehe 20k auf. Die obere, am Dorn 10 verschraubbare Kappe 22 bildet eine ebene, ringförmige Prallfläche für das bei 21 durchtretende und axial aufsteigende StrömmitteL
Der linke Teil der Fig. 6 zeigt eine Staukappe 6 von der in Fig. 1 dargestellten Form, die mit einem Stauring 25 grösseren Durchmessers zusammenwirkt, der mit Aussengewinde in eine Gewindebohrung des Ventilgehäuses eingreift und dadurch dem glockenförmigen Teil 6a der Staukappe gegenüber eingestellt werden kann.
Der zylindrische Teil 3a des Ventilkörpers 3 liegt nur über eine kleine Zone v voll gegen die Wand der Bohrung des Führungszylinders 2a an und bildet im übrigen einen von Führungrippen durchbrochenen Ringraum für einen axialen Durchtritt des Strömmittels, das jedoch aus der Stauzone S im Sinne des Pfeiles erst abströmen kann, wenn der vom Staudruck belastete Ventilkörper um den Betrag v gehoben wurde. Es tritt dann mit wachsendem Ventilhub eine Abnahme der durch den Stau bewirkten Querreaktion ein.
Auch gemäss dem rechten Teil von Fig. 6 ist der zylindrische Teil 3a des Absehlusskörpers durch über seinen Umfang verteilte Rippen am Zylinder 2a geführt und bildet so einen Durchgang e, der jedoch oben offen ist und mit einem zweiten Ringraum f in Verbindung steht, der zwischen dem Zylinder 2a und der Staukappe 6 ausgebildet ist ; diese ist bei dieser Ausführungsform am oberen Ende mit dem Ventilkörper 3a bei 27 verschraubt und am unteren Ende mit Aussengewinde versehen, in das mit Innengewinde der im wesentlichen zylindrische, die eigentliche Prallfläche bildende einstellbare Teil 6a eingreift. Der obere Gewindehals der Staukappe bildet mit dem zylindrischen Hauptkörper derselben einen Ringabsatz 28, der im Umkreis voneinander distanzierte Bohrungen 29 aufweist.
Ein mit analogen Bohrungen 30 versehener, auf dem Absatz 28 drehbarer Ring 31 ermöglicht es, den freien Querschnitt sämtlicher Bohrungen 29 gleichzeitig und im gleichen Ausmass von der vollen Übereinstimmung mit den Bohrungen 30 bis zur vollen Überdeckung durch den Ring 31 zu ändern.
Es kann auf diese Weise die durch den Stau in den Ringräumen e und f auf die Innenfläche des Absatzes 28 wirkende Querreaktion verkleinert oder vergrössert werden.
Gemäss dem linken Teil von Fig. 7 ist der Abschlusskörper 3 mit einem über die Führung vorspringenden Ring 3e versehen, der das ausströmende Mittel von der Führung 2a des Abschlusskörpers ablenkt und gleichzeitig mit einem entsprechenden Anschlag 2e der Führung zum Begrenzen des Ventilhubes dient.
Gemäss dem rechten Teil von Fig. 7 ist die Grundplatte 2g der Führung Sa mit einem Ring 2,. versehen, der im Umkreis gleichmässig verteilte Durchbrechungen und ein Aussengewinde aufweist, in das ein Vollring mit seinem Innengewinde eingreift, zum Zwecke, durch Höher- oder Tieferschrauben desselben die den Stau bewirkenden Querschnitte regeln zu können.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Sicherheitsventil, bei welchem eine durch Stauen des ausströmenden Mittels erzeugte Querreaktion zur Vergrösserung des Ventilhubes herangezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Stauorgan eine von der Ventilbewegung unbeeinflusste, axial verstellbare Kappe dient, deren unterer glocken- förmig oder konisch erweiterter Rand als Staufläche wirkt.