Federbelastetes Sicherheitsventil. Zur Sicherung von Dampfkesseln, Dampf maschinenzylindern, Druckgefässen und der gleichen gegen Überschreitung des höchstzu lässigen Druckes werden Sicherheitsventile verwendet, deren Absperrkegel durch eine Feder oder durch ein Gewicht belastet ist. Die mit Gewicht belasteten Sicherheits ventile eignen sich nicht für Anlagen, die Erschütterungen ausgesetzt sind, also z. B. nicht für Fahrzeuge. In derartigen Fällen werden deshalb Sicherheitsventile mit Federbelastung angewendet. Bei diesen feder belasteten Ventilen besteht aber der Nach teil, dass die Öffnungskraft während der Hubbewegung des Ventilkegels ständig zu nimmt, um,der zunehmenden Federkraft das Gleichgewicht zu halten.
Wenn eine grössere Dampfmenge ausgeblasen werden muss, die einen grösseren Öffnungshub des Ventil kegels erfordert, muss der Druck im Dampf kessel oder dem Druckgefäss erheblich über den normalen Betriebsdruck ansteigen.
Man hat bereits versucht, diesen Nachteil dadurch zu beseitigen, dass der Ventilkegel derartiger federbelasteter Sicherheitsventile mit einer äussern Zusatzfläche versehen wird, gegen die der ausströmende Dampf oder das sonstige Druckmedium bei Beginn der Öffnung des Ventilkegels eine im Öff nungssinne wirkende Zusatzkraft ausübt. Durch diese Zusatzkraft wird dann die bei grösserem Hub des Ventilkegels entstehende Steigerung der Federkraft überwunden, so dass auch bei grösserem Hub des Ventilkegels der normale Kesseldruck genügt, um der Federkraft das Gleichgewicht zu halten.
Da diese Zusatzkraft so lange wirkt, wie der Kegel des Sicherheitsventils geöffnet ist, entsteht der Nachteil, dass sich das Sicher heitsventil verspätet schliesst. Erst dann, wenn :der Druck in dem zu sichernden Gefäss, Dampfkessel oder dergleichen erheblich un ter die normale Höhe gesunken ist, kann sich das Ventil wieder völlig .schliessen. Die Folge davon ist, dass unnötig Druck bezw. eine un- nötige Menge des unter Druck stehenden Mediums verloren geht.
Es sind auch schon Einrichtungen be kannt ge-,vorden, durch die der vorstehend be schriebene Nachteil der Sicherheitsventile mit Zusatzhubfläehen verhindert -erden soll. Bei einer bekannten Ausführung ist der Ventilkegel kolbenartig gestaltet: und mit seinem obern kolbenartigen Teil in einem Zylinder geführt, in den ein Teil des unter Druck stehenden Mediums beim Abblasen des Sicherheitsventils einströmt.
Die Abströmung aus dem Zylinder kann durch ein Ventil so geregelt werden, dass auf Wunsch, also dann, wenn ein Schliessen des Sicherheitsventils herbeigeführt werden soll, im Zylinder eine Druckstauung entsteht. Diese Druckstauung hat zur Folge, .dass. von oben auf den kolben artig gestalteten Ventilkegel eine zusätzliche Schliesskraft ausgeübt wird, welche die Kraft der Feder so verstärkt., dass schon bei Erreichen des normalen Betriebsdruckes ein Schliessen des Sicherheitsventil, erfolgt.
Einrichtungen der beschriebenen Art sind jedoch mit verschiedenen betrieblichen Nachteilen verbunden. Es kommt sehr leicht vor, dass der kolbenartig gestaltete Ventil kegel sich durch Wärmedehnung im Zylin der festklemmt. Das Sicherheitsventil öff net sich dann verspätet oder unter Unistän den überhaupt nicht, so dass ein gefährlieli,#i# Überdruck im Kessel oder Druck-efäss ent stehen kann.
Ausserdem ist es müglieli, dal ein bereits geöffnetes Sicherheitsventil nicht wieder schliesst, weil der Kegel mit seinem kolbenartigen Ansatz im Zylinder hängen bleibt. Der Druck entweicht dann vollstän dig aus dem Kessel, so dass wieder von neuem aufgefeuert werden @muss.
Es .sind . auch bereits federbelastete Sicherheitsventile mit einer am äussern Um fang :des Ventilkegels angeordneten Zusatz- flä.che und willkürlich bedienbaren Einrich tungen bekannt geworden, die ein Eni:
- weichen des Druckes aus dem unterhalb der Zusatzfläche befindlichen Raum ci#inöb#- liehen. Jedoch war bei den bekannten Bau arten die Einrichtung so getroffen, class der
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Druckausgleich <SEP> nur <SEP> von <SEP> einer <SEP> Stelle <SEP> der
<tb> Druckkammer <SEP> aris <SEP> eingeleitet <SEP> wurde. <SEP> Dies
<tb> hatte <SEP> zur <SEP> Folge, <SEP> dass <SEP> der <SEP> Ventilkegel <SEP> ein seitig <SEP> belastet <SEP> wurde <SEP> und <SEP> sich <SEP> gerade <SEP> im <SEP> Be ginn <SEP> des <SEP> Schliessens <SEP> nicht <SEP> gleichmässig, <SEP> son dern <SEP> unter <SEP> Umständen <SEP> etwas <SEP> vereckt <SEP> auf
<tb> seinen <SEP> Sitz <SEP> auflegte.
<SEP> <B>Es</B> <SEP> bestand <SEP> deshalb <SEP> bei
<tb> Ventilen <SEP> der <SEP> betreffenden, <SEP> Bauarten <SEP> die <SEP> grosse
<tb> Gefahr, <SEP> dass <SEP> kein <SEP> einwandfrei <SEP> dichter <SEP> Ab sehluss <SEP> erzielt <SEP> wurde, <SEP> keil <SEP> der <SEP> Ventilkebel
<tb> sich <SEP> einseitig <SEP> aufhängte <SEP> und <SEP> die <SEP> Dichtungs flächen <SEP> daher <SEP> nicht <SEP> vollkommen <SEP> dicht <SEP> auf einanderlagen.
<SEP> Ausserdem <SEP> hatten <SEP> die <SEP> älteren
<tb> Bauarten, <SEP> verglichen <SEP> mit <SEP> den <SEP> gewöhnlichen
<tb> Ventilen, <SEP> einen <SEP> erheblichen <SEP> Raumbedarf.
<tb> denn <SEP> sie <SEP> erforderten <SEP> zusätzliche <SEP> Anbauten,
<tb> die <SEP> die <SEP> Form <SEP> des <SEP> Gussstiiel@es <SEP> komplizierter
<tb> gestalteten.
<tb> Die <SEP> Erfindung <SEP> vermeidet <SEP> ,jene <SEP> Nachteile
<tb> durch <SEP> ein <SEP> Ventil, <SEP> bei <SEP> dein <SEP> der <SEP> Druckaus gleicb <SEP> gleichzeitig <SEP> längs <SEP> des <SEP> besamten <SEP> Um fan--S <SEP> der <SEP> Druchkaminc#r <SEP> e <SEP> in,eleitet <SEP> wird, <SEP> so
<tb> dass <SEP> ein <SEP> vollkommen <SEP> einwandfreies <SEP> Auf setzen <SEP> des <SEP> Ventilkegels <SEP> auf <SEP> der <SEP> Dichtungs fläChe <SEP> ermö-#lielit <SEP> ist.
<SEP> Sie <SEP> nestattet <SEP> ausserdem
<tb> eine <SEP> Ausführungsform <SEP> des <SEP> Ventils, <SEP> deren
<tb> Raumbedarf <SEP> nicht <SEP> grösser <SEP> ist <SEP> als <SEP> der <SEP> eines
<tb> normalen <SEP> Ventils <SEP> ohne <SEP> die <SEP> betreffende <SEP> Zu satzeinriclitunb.
<tb> In <SEP> Fig. <SEP> 1 <SEP> ist <SEP> ein <SEP> Ansführungsbeispiei
<tb> des <SEP> Erfindungsgegenstandes <SEP> dargestellt. <SEP> In
<tb> dein <SEP> Gehäuseteil <SEP> et, <SEP> das <SEP> finit <SEP> dem <SEP> Dampf kessel <SEP> fest <SEP> verbunden <SEP> ist, <SEP> befindet <SEP> sich <SEP> ein
<tb> Sitzteil <SEP> h, <SEP> auf <SEP> den <SEP> der <SEP> Ventilkegel <SEP> c <SEP> dichtend
<tb> eingeschliffen <SEP> ist.
<SEP> Dun-eh <SEP> eine <SEP> Feder <SEP> g <SEP> wird
<tb> der <SEP> Ventilpegel <SEP> c <SEP> finit <SEP> solcher <SEP> Kraft <SEP> hegen
<tb> den <SEP> Sitz <SEP> b <SEP> gepresst, <SEP> dass <SEP> der <SEP> Kegel <SEP> dem <SEP> nor malen <SEP> Betriebsdruck, <SEP> der <SEP> im <SEP> Innern <SEP> des
<tb> Dampfkessels <SEP> oder <SEP> Druckgefässes <SEP> herrscht,
<tb> das <SEP> CTleiclige-,viclii <SEP> hält. <SEP> Am <SEP> äussern <SEP> Rande
<tb> des <SEP> V <SEP> entilkegels <SEP> c <SEP> ist <SEP> eine <SEP> 7,risatzfläche <SEP> f
<tb> angeordnet, <SEP> unter <SEP> der <SEP> sich <SEP> ein <SEP> Ringkörper <SEP> d <SEP> c
<tb> befindet. <SEP> Mieser <SEP> ssin,körper <SEP> d <SEP> trägt <SEP> aussen
<tb> einen <SEP> erhöhten <SEP> Rand <SEP> e.
<SEP> dessen <SEP> obere <SEP> Kante
<tb> nur <SEP> bis <SEP> nahe <SEP> an <SEP> den <SEP> Rand <SEP> der <SEP> Zusatzfläche <SEP> f
<tb> heranr#eieht, <SEP> so <SEP> dass <SEP> zwischen <SEP> dem <SEP> Rand <SEP> die ser <SEP> Zusatzfläche <SEP> und <SEP> dem <SEP> Rand <SEP> des <SEP> Rin,- <SEP> s
<tb> körpers <SEP> ein <SEP> schmaler <SEP> Spalt <SEP> h <SEP> entsteht. <SEP> In <SEP> der Grundfläche des drehbarangeordneten Ring körpers d befinden sich nach Fig. 2 auf den Umfang gleichmässig verteilte Öffnungen m. Der Ringkörper d ist auf einer Verschrau bung l drehbar gelagert, die ebenfalls Aus trittsöffnungen k trägt.
Durch die Ver schraubung 1 kann der Ringkörper d gehoben und gesenkt werden, wodurch eine Ver änderung der Grösse des Spaltes h, möglich ist.
Wie die Draufsicht in Fig. \? zeigt, wird der Ringkörper d, der auf der Verschrau bung l drehbar gelagert ist, durch eine Zug feder n normalerweise in solcher Stellung ge- ha@lten, dass die Öffnungen m über den Ab deckungsflächen der darunter befindlichen Verschraubung 1 liegen. Durch ein Gestänge o kann aber der Ringkörper d so verdreht werden, dass seine Öffnungen m über den Öffnungen 1e der Verschraubung 1 liegen.
In dieser Stellung nach Fig. 3 in Draufsicht kann das in der Druckkammer i. (Fig. 1) unter Druck stehende Medium frei nach aussen entweichen.
Da die Querschnitte der Öffnungen in und 1c relativ gross ausgeführt sind, ist nur ein ;sehr geringer Druck nötig, um das in der Druckkammer i unter Druck stehende Medium durch diese Öffnungen hindurchzutreiben. Es wird also nach Ver drehen des Ringkörpers d in die in Fig. 3 ge zeigte Stellung eine sehr starke Druckver ringerung in der Druckkammer i (Fig. 1) herbeigeführt. Dadurch wird auch der Druck, der gegen die Zusatzfläche f des Ventilkegels wirkt, sehr stark verringert, so dass er nicht mehr in der Lage ist, der Kraft der Feder g das Gleichgewicht zu halten.
Die Folge davon ist, dass der Kegel c schon schliesst, wenn der Druck im Kessel auf den Betriebsdruck herabgesunken ist und nicht erst, wie es sonst der Fall war, bei wesentlicher Unterschreitung des norma len Betriebsdruckes.
Fig. 4 zeigt das Sicherheitsventil nach Fig. 1 in geöffnetem Zustand. Die Austritts öffnungen in des Ringkörpers<I>d</I> sind ge schlossen. In der Druckkammer i. herrscht ein ausreichender Druck, um durch die Zu- satzfläche j der Feder g das Gleichgewicht zu halten. Sobald .aber der Ringkörper d in die durch Fig. 3 in Draufsicht dargestellte Stellung gedreht wird, entweicht der Druck aus der Druckkammer i, so dass sich das Sicherheitsventil, wie vorstehend beschrieben, schliesst.
Die in den Fig. 1, 2, 3 und 4 beschriebene Ausführung stellt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dar. Es ist mög lich, den Erfindungsgedanken auch anders zu verwirklichen. So ist es z. B. auch mög lich, den Ringkörper d nach Fig. 5 mit der Verschraubung 1 aus einem Stück herzustel len und am äussern Umfang des so gebildeten Körpers einen Ringschieber anzuordnen, der die Austrittsöffnungen Ir, verdeckt bezw. öffnet.
Spring-loaded safety valve. To secure steam boilers, steam machine cylinders, pressure vessels and the like against exceeding the maximum allowable pressure, safety valves are used whose shut-off cone is loaded by a spring or a weight. The weight-loaded safety valves are not suitable for systems that are exposed to vibrations, e.g. B. not for vehicles. In such cases, safety valves with spring loading are used. With these spring-loaded valves, however, there is the disadvantage that the opening force constantly increases during the stroke movement of the valve cone in order to keep the balance of the increasing spring force.
If a larger amount of steam has to be blown out, which requires a larger opening stroke of the valve cone, the pressure in the steam boiler or the pressure vessel must rise significantly above the normal operating pressure.
Attempts have already been made to eliminate this disadvantage by providing the valve cone of such spring-loaded safety valves with an additional external surface against which the escaping steam or other pressure medium exerts an additional force acting in the opening sense at the beginning of the opening of the valve cone. This additional force then overcomes the increase in the spring force that occurs with a larger stroke of the valve cone, so that even with a larger stroke of the valve cone, the normal boiler pressure is sufficient to keep the spring force in balance.
Since this additional force acts as long as the cone of the safety valve is open, the disadvantage arises that the safety valve closes too late. Only when: the pressure in the vessel, steam boiler or the like to be secured has sunk considerably below the normal level, the valve can completely close again. The consequence of this is that unnecessary pressure resp. an unnecessary amount of the pressurized medium is lost.
There are also devices already known, by which the above-described disadvantage of the safety valves with Zusatzhubfläehen should be prevented. In a known embodiment, the valve cone is designed like a piston: and its upper piston-like part is guided in a cylinder into which part of the pressurized medium flows when the safety valve is blown off.
The outflow from the cylinder can be regulated by a valve in such a way that if required, i.e. when the safety valve is to be closed, a pressure build-up occurs in the cylinder. This pressure build-up has the consequence that. an additional closing force is exerted from above on the piston-like valve cone, which strengthens the force of the spring so that the safety valve closes when the normal operating pressure is reached.
However, devices of the type described are associated with various operational disadvantages. It is very easy for the piston-like valve cone to become stuck in the cylinder due to thermal expansion. The safety valve then opens late or not at all, so that a dangerous overpressure in the boiler or pressure vessel can arise.
In addition, it is not possible that a safety valve that has already been opened does not close again because the cone with its piston-like extension gets stuck in the cylinder. The pressure then escapes completely from the boiler, so that it has to be fired up again.
There are . Spring-loaded safety valves with an additional surface arranged on the outer circumference of the valve cone and devices that can be operated at will have also become known that have an Eni:
- give way to the pressure from the space below the additional area ci # inöb # - borrowed. However, with the well-known types of construction, the furnishings were of the same type
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Pressure compensation <SEP> only <SEP> of <SEP> a <SEP> place <SEP> of
<tb> Pressure chamber <SEP> aris <SEP> was initiated <SEP>. <SEP> This
<tb> had <SEP> to the <SEP> result, <SEP> that <SEP> the <SEP> valve cone <SEP> loaded on one side <SEP> <SEP> was <SEP> and <SEP> was <SEP> straight <SEP> at the <SEP> start <SEP> of <SEP> closing <SEP> not <SEP> evenly, <SEP> but <SEP> under <SEP> circumstances <SEP> a little <SEP> confuses <SEP> on
<tb> put on his <SEP> seat <SEP>.
<SEP> <B> It </B> <SEP> was therefore <SEP> with <SEP>
<tb> Valves <SEP> of the <SEP> concerned, <SEP> types <SEP> the <SEP> large ones
<tb> Danger, <SEP> that <SEP> no <SEP> correct <SEP> tight <SEP> closure <SEP> was achieved <SEP>, <SEP> wedge <SEP> the <SEP> valve plug
<tb> <SEP> hung on one side <SEP> <SEP> and <SEP> the <SEP> sealing surfaces <SEP> therefore <SEP> not <SEP> completely <SEP> tightly <SEP> on one another.
<SEP> In addition, <SEP> had <SEP> the <SEP> older ones
<tb> types, <SEP> compared <SEP> with <SEP> the common <SEP>
<tb> valves, <SEP> a <SEP> considerable <SEP> space requirement.
<tb> because <SEP> you <SEP> required <SEP> additional <SEP> attachments,
<tb> the <SEP> the <SEP> form <SEP> of the <SEP> Gussstiiel @ es <SEP> more complicated
<tb> designed.
<tb> The <SEP> invention <SEP> avoids <SEP>, those <SEP> disadvantages
<tb> through <SEP> a <SEP> valve, <SEP> with <SEP> your <SEP> the <SEP> pressure equalization <SEP> at the same time <SEP> along <SEP> the <SEP> inseminated <SEP> um fan - S <SEP> der <SEP> Druchkaminc # r <SEP> e <SEP> in, led <SEP> is, <SEP> like this
<tb> that <SEP> enables a <SEP> completely <SEP> perfect <SEP> to set <SEP> the <SEP> valve cone <SEP> on <SEP> of the <SEP> sealing surface <SEP> <SEP> SEP> is.
<SEP> You <SEP> also allows <SEP>
<tb> a <SEP> embodiment <SEP> of the <SEP> valve, <SEP> theirs
<tb> Space requirement <SEP> not <SEP> greater <SEP> is <SEP> than <SEP> the <SEP> one
<tb> normal <SEP> valve <SEP> without <SEP> the <SEP> related <SEP> additional equipment.
<tb> In <SEP> Fig. <SEP> 1 <SEP> <SEP> is an <SEP> quotation example
<tb> of the <SEP> subject of the invention <SEP> shown. <SEP> In
<tb> your <SEP> housing part <SEP> et, <SEP> the <SEP> finit <SEP> is <SEP> firmly <SEP> connected to the <SEP> steam boiler <SEP>, <SEP> is <SEP> <SEP> a
<tb> Seat part <SEP> h, <SEP> on <SEP> the <SEP> of the <SEP> valve cone <SEP> c <SEP> sealing
<tb> is ground in <SEP>.
<SEP> Dun-eh <SEP> becomes a <SEP> spring <SEP> g <SEP>
<tb> the <SEP> valve level <SEP> c <SEP> finite <SEP> have such a <SEP> force <SEP>
<tb> the <SEP> seat <SEP> b <SEP> pressed, <SEP> that <SEP> the <SEP> cone <SEP> the <SEP> normal <SEP> operating pressure, <SEP> the <SEP> inside the <SEP> of the
<tb> steam boiler <SEP> or <SEP> pressure vessel <SEP> prevails,
<tb> the <SEP> CTleiclige-, viclii <SEP> holds. <SEP> At the <SEP> outer <SEP> edge
<tb> of the <SEP> V <SEP> valve cone <SEP> c <SEP> is <SEP> a <SEP> 7, riser area <SEP> f
<tb> arranged, <SEP> under <SEP> the <SEP> <SEP> a <SEP> ring body <SEP> d <SEP> c
<tb> is located. <SEP> Lousy <SEP> ssin, body <SEP> d <SEP> has <SEP> on the outside
<tb> a <SEP> raised <SEP> border <SEP> e.
<SEP> its <SEP> upper <SEP> edge
<tb> only <SEP> to <SEP> near <SEP> at <SEP> the <SEP> edge <SEP> of the <SEP> additional area <SEP> f
<tb> approach, <SEP> so <SEP> that <SEP> between <SEP> the <SEP> border <SEP> the ser <SEP> additional area <SEP> and <SEP> the <SEP> border <SEP > of the <SEP> Rin, - <SEP> s
<tb> body <SEP> a <SEP> narrow <SEP> gap <SEP> h <SEP> is created. <SEP> In <SEP> the base of the rotatably arranged ring body d are, according to FIG. 2, openings m evenly distributed over the circumference. The ring body d is rotatably mounted on a screw connection l, which also carries out openings k.
Through the screw connection 1, the ring body d can be raised and lowered, whereby a change in the size of the gap h is possible.
Like the top view in Fig. shows, the ring body d, which is rotatably mounted on the screw connection l, is normally held in such a position by a tension spring n that the openings m are above the cover surfaces of the screw connection 1 located below. By means of a linkage o, however, the ring body d can be rotated such that its openings m are above the openings 1e of the screw connection 1.
In this position according to FIG. 3 in plan view, the i. (Fig. 1) medium under pressure escape freely to the outside.
Since the cross-sections of the openings in 1 and 1c are made relatively large, only a very low pressure is necessary in order to drive the medium under pressure in the pressure chamber i through these openings. So it is after Ver turning the ring body d in the ge in Fig. 3 position showed a very strong Druckver reduction in the pressure chamber i (Fig. 1) brought about. As a result, the pressure that acts against the additional surface f of the valve cone is very greatly reduced, so that it is no longer able to keep the force of the spring g in balance.
The consequence of this is that the cone c closes when the pressure in the boiler has dropped to the operating pressure and not only, as was otherwise the case, when the normal operating pressure is significantly lower.
Fig. 4 shows the safety valve according to Fig. 1 in the open state. The outlet openings in the ring body <I> d </I> are closed. In the pressure chamber i. there is sufficient pressure to keep the equilibrium through the additional surface j of the spring g. As soon as .aber the ring body d is rotated into the position shown by Fig. 3 in plan view, the pressure escapes from the pressure chamber i, so that the safety valve closes, as described above.
The embodiment described in FIGS. 1, 2, 3 and 4 represents an embodiment of the subject matter of the invention. It is possible, please include to implement the concept of the invention differently. So it is e.g. B. also possible, please include the ring body d according to FIG. 5 with the screw 1 in one piece hergestel len and on the outer circumference of the body thus formed to arrange an annular slide that covers the outlet openings Ir, respectively. opens.