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Sicherheitsventile insbesondere für Brenngasleitungen von Schneid-oder Schweissgeräten sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt und regelmässig zwischen einer Flammensperre und einem
Brenngasauslass angeordnet. Vor allem sind solche Sicherheitsventile bekannt, die in ihrem grundsätzlichen
Aufbau aus einem Ventilgehäuse mit Gaseintrittskanal, Gasaustrittskanal und dazwischen angeordnetem
Ventildichtsitz mit seiner Dichtfläche zugeordnetem Ventilkolben bestehen, der mittels einer Druckfeder gegen die Dichtfläche angedrückt ist. Von der Dimensionierung der Druckfeder hängt es ab, unter welcher
Druckbeanspruchung das Sicherheitsventil öffnet, also der Ventilkolben von der Dichtfläche abhebt.
Die herkömmlichen Sicherheitsventile in Brenngasleitungen sind in der Regel auf einen bestimmten
Entlastungsdruck eingestellt, der unter Umständen weit über dem tatsächlichen Betriebsdruck liegt. Das hat zur
Folge, dass das Sicherheitsventil selbst bei beachtlichen, die normalen Betriebsdrücke überschreitenden
Druckstössen nicht öffnet, jedenfalls solange die Druckstösse nicht den eingestellten Entlastungsdruck übersteigen.
Druckstösse also, die im Bereich zwischen normalem Betriebsdruck und dem zum öffnen des Sicherheitsventils erforderlichen Entlastungsdruck liegen, müssen von der Flammensperre aufgenommen werden. Das führt häufig zur Überbeanspruchung der Flammensperre und schliesslich zu deren Beschädigung. Hier will die Erfindung
Abhilfe schaffen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitsventil insbesondere für Brenngasleitungen von
Schneid- oder Schweissgeräten zu schaffen, welches sich bei einfachster und funktionssicherer Bauweise durch anpassungsfähige Einstellung an den jeweiligen Betriebsdruck derart auszeichnet, dass das Ventil bereits dann öffnet, wenn auftretende Druckstösse den Differenzdruck zwischen herrschendem Betriebsdruck und der von der
Druckfeder auf den Ventilkolben ausgeübten Druckwirkung übersteigen.
Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsventil insbesondere für Brenngasleitungen von Schneid- und
Schweissgeräten, bestehend aus einem Ventilgehäuse mit Gaseintrittskanal, Gasaustrittskanal und dazwischen angeordnetem Ventildichtsitz mit seiner Dichtfläche zugeordnetem Ventilkolben, der mittels einer Druckfeder gegen die Dichtfläche angedrückt ist. Die Erfindung besteht darin, dass der Ventilkolben mit der Innenwand des
Ventilgehäuses zumindest einen Durchströmkanal bildet und der Ventildichtsitz einerseits zumindest einen mit dem Durchströmkanal in Verbindung stehenden sowie in den Gasaustrittskanal mündenden Überströmkanal, anderseits zumindest einen von seiner Dichtfläche ausgehenden und in die Atmosphäre mündenden
Entlastungskanal aufweist.
Diese Massnahmen der Erfindung haben zur Folge, dass bei in die Brenngasleitung unmittelbar eingebautem Sicherheitsventil in Strömungsrichtung gesehen sowohl vor dem Ventilkolben als auch hinter dem Ventilkolben im wesentlichen der gleiche Betriebsdruck herrscht. Folglich muss die Druckfeder, welche den Ventilkolben bei normalem Betriebsdruck auf den Dichtsitz bzw. seine Dichtfläche niederdrückt, lediglich so dimensioniert werden, dass ihre Druckwirkung der Druckdifferenz zwischen beliebigem Betriebsdruck und dem aus Sicherheitsgründen entsprechend höherliegenden Entlastungsdruck entspricht. Dabei kann die Tatsache vernachlässigt werden, dass es sich bei dem Ventilkolben praktisch um einen Differentialkolben handelt.
Treten nunmehr Druckstösse auf, z. B. infolge einer Explosion oder eines schlagartigen Gasrücktrittes, so öffnet das erfindungsgemässe Sicherheitsventil bei jedem beliebigem Betriebsdruck, wenn nur die aus den Druckstössen resultierenden Druckbeanspruchungen höher als die von der Druckfeder auf den Ventilkolben ausgeübte Druckwirkung liegen. Denn die Druckdifferenz zwischen Betriebsdruck und Entlastungsdruck bleibt bei dem erfindungsgemässen Sicherheitsventil stets konstant, so dass der Entlastungsdruck mit dem Betriebsdruck fällt oder steigt.
Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden aufgeführt. So sieht die Erfindung vor, dass der Ventilkolben in an sich bekannter Weise als Zylinderkolben ausgebildet ist, in welchen die sich gegen ein Widerlager abstützende Druckfeder eingesetzt ist und dessen Zylinderwandung Durchströmöffnungen besitzt.
Dadurch lässt sich eine besonders kompakte Bauweise verwirklichen, ist insbesondere die Druckfeder praktisch innerhalb des Zylinderkolbens geschützt angeordnet und von der Zylinderwandung vollständig umgeben, wenn bei Druckstossbeanspruchungen der Ventilkolben von seinem Dichtsitz bzw. seiner Dichtfläche abgehoben und wie die Druckfeder gegen deren Widerlager gedrückt wird. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist der Ventilkolben als Mehrkantkolben ausgebildet und mit seinen Kanten an der Innenwand des Ventilgehäuses unter Bildung mehrerer Durchströmkanäle zwischen diesen Kanten geführt. Insoweit ist durch die Ausbildung des Ventilkolbens nicht nur dessen Führung in dem Ventilgehäuse, sondern zugleich die Ausbildung der Durchströmkanäle bedingt.
Die Überströmkanäle und Entlastungskanäle sind erfindungsgemäss in dem Ventildichtsitz als im wesentlichen orthogonal zueinander angeordnete Schrägbohrungen ausgeführt, so dass sich die Kanäle selbst verhältnismässig kurz halten lassen und einander nicht berühren.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, dass ein Sicherheitsventil insbesondere für Brenngasleitungen von Schneid- oder Schweissgeräten verwirklicht wird, welches sich durch anpassungsfähige Einstellung an den jeweiligen Betriebsdruck auszeichnet. Der Differenzdruck zwischen Betriebsdruck und Entlastungsdruck bleibt stets konstant, weil bei dem erfindungsgemässen Sicherheitsventil in Strömungsrichtung gesehen sowohl vor dem Ventilkolben als auch hinter dem Ventilkolben praktisch stets der gleiche und damit Betriebsdruck herrscht. Folglich wird der Differenzdruck zwischen Betriebsdruck und Entlastungsdruck lediglich durch die Dimensionierung der Druckfeder bestimmt, welche auf den Ventilkolben
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arbeitet.
Von der Dimensionierung dieser Druckfeder also hängt es ab, wie gross die Druckdifferenz zwischen Betriebsdruck und Entlastungsdruck ist bzw. welche Druckbeanspruchungen infolge von Druckstössen auftreten müssenn, um das erfindungsgemässe Sicherheitsventil zu öffnen. Dabei ist zugleich eine besonders einfache und daher auch funktionssichere Bauweise verwirklicht, zumal das erfindungsgemässe Sicherheitsventil sich nunmehr unmittelbar in die eigentliche Brenngasleitung einbauen lässt.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand von lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein erfindungsgemässes Sicherheitsventil und Fig. 2 einen Radialschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1 im Bereich des Ventilkolbens.
Das in den Zeichnungen dargestellte Sicherheitsventil ist insbesondere für Brenngasleitungen von Schneid-
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Gasaustrittskanal-3-undzumindest einen mit dem Durchströmkanal --9-- in Verbindung stehenden sowie in den Gasaustrittskanal - -3-- mündenden Überströmkanal-10-auf, anderseits zumindest einen von seiner Dichtfläche-S-- ausgehenden und in die Atmosphäre mündenden Entlastungskanal Der Ventilkolben --6-- ist als Zylinderkolben ausgebildet, in welchen die sich gegen ein Widerlager--12--abstützende Druckfeder--7--
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--6-- ist- unter Bildung der Durchströmkanäle--9--zwischen diesen Kanten --14-- geführt.
Die Überströmkanäle --10-- und Entlastungskanäle --11-- in dem Ventildichtsitz sind als im wesentlichen orthogonal zueinander angeordnete Schrägbohrungen ausgeführt. Die in die Zeichnungen eingezeichneten Pfeile geben die Strömungsrichtung des Gases wieder, wenn sich das Sicherheitsventil in normalem Betriebszustand findet. Die gestrichelt dargestellten Pfeile deuten die Gasrückströmung und Gasaustritt bei auftretenden Druckstössen an. Der Ventilkolben--6--ist dann von dem Ventildichtsitz--4--bzw. seiner Dichtfläche --5-- abgehoben.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Sicherheitsventil insbesondere für Brenngasleitungen von Schneid- oder Schweissgeräten, bestehend aus einem Ventilgehäuse mit Gaseintrittskanal, Gasaustrittskanal und dazwischen angeordnetem Ventildichtsitz mit seiner Dichtfläche zugeordnetem Ventilkolben, der mittels einer Druckfeder gegen die Dichtfläche angedrückt ist,
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zumindest einen Durchströmkanal (9) bildet und der Ventildichtsitz (4) einerseits zumindest einen mit dem Durchströmkanal (9) in Verbindung stehenden sowie in den Gasaustrittskanal (3) mündenden überströmkanal (10), anderseits zumindest einen von seiner Dichtfläche (5) ausgehenden und in die Atmosphäre mündenden Entlastungskanal (11) aufweist.
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