Sicherheitsventil für hohe Drücke. Die Einstellung von Sicherheitsventilen für hohe Drücke stellt ein schwer zu lösendes Problem dar, wenn der übliche Werkstoff ver wendet und praktisch zulässige Abmessungen eingehalten werden sollen. Ein gewöhnliches federbelastetes Kegel- oder Flachsitzventil für 300 at und einer Federkraft von 100 kg weist einen Durchmesser von nur 6,5 mm auf.
Wenn die Sitzfläche des Ventils nur 0,25 mm breit gemacht wird, sind die durch die Unbestimmt heit des Dichtungsdruckes in dieser Sitzfläche verursachten Unterschiede des Ablassdruckes bereits in der Grössenordnung von 40 at. Eine so schmale Dichtungsfläche ist dabei schwer genau herzustellen, und sie wird nach mehr maligem Druckablassen beschädigt, und das Ventil wird undicht. Um dies zu beheben, ist es nötig, das Ventil auseinanderzunehmen und wieder neu herzurichten. In der Praxis kam es häufig vor, dass ein genau hergerichtetes Sicherheitsventil schon durch ein einziges Ablassen, z. B. bei der Kontrolle, undicht wurde und ohne gründliche Sattelreparatur nicht. wieder betriebsfähig war.
Auch war es nicht gut möglich, bei einer eventuellen Stö rung die frühere genaue Einstellung des Si cherheitsventils zu überprüfen.
Es sind schon Ablassvorrichtungen bekannt geworden, die eine Membran als Verschluss- glied verwenden, welche beim Erreichen des eingestellten Druckes bricht, so dass der Über druck entweichen kann. Es handelt. sich dabei jedoch um für Nieder- oder Unterdruck anlagen bestimmte Sicherheitsvorrichtungen mit grossem Durchmesser der Membran und mit dementsprechend grossen und starken Membranen.
Diese bekannten Sicherheitsv or- richtungen öffnen sich dadurch, dass die Steh bolzen oder dergleichen bei LTberdruck brechen und dadurch den Bruch der Membran ermög lichen, die dann den Abflussquerschnitt zum Entweichen des 1Jberdruckmediums freigibt. Es besteht jedoch keine Möglichkeit, den Druck festzustellen, bei welchem die Vorrich tung in Wirkung getreten ist, da das diese Wirkung einleitende Element, der Stehbolzen, zerstört wurde.
Demgegenüber bezieht sich die Erfindung -ii ein Sicherheitsventil für sehr hohe Drücke, <B>,</B> ai z. B. für Pressanlagen zur Verarbeitung von Kunstmassen und dergleichen, das die erwähn ten Nachteile nicht aufweist und das die rich tige Einstellung des Ablassdruckes ohne wei teres zulässt. Nach jedem Druckablassen er folgt wiederum eine praktisch vollkommene Wiederabdichtung, ohne die Einstellung des Sicherheitsventils ändern zu müssen.
Das erfindungsgemässe Sicherheitsventil besteht aus einem als durchbohrter Schrauben stöpsel ausgebildeten Ventilkörper und einem dessen Bohrung schliessenden Ventilkolben und ist dadurch gekennzeichnet, dass ein zy lindrischer Teil des unter regulierbarem Feder druck stehenden Ventilkolbens in die in einen schmalen Rand auslaufende Mündungsboh- rung der Ventilkörperöffnung genau hinein passt und seine Stirnfläche mit der Sitzfläche des Ventilkörpers in einer Ebene bündig ab- schliesst, in welcher die.
als dichter Verschluss dienende, nach Zerreissen leicht auswechsel bare Membran aufliegt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbei spiel des erfindungsgemässen Sicherheitsventils im axialen Schnitt veranschaulicht.
Der Behälter 1, in dem der hohe Druck herrscht, weist eine Öffnung 2 auf, in welche ein Sicherheitsstöpsel 3 eingeschraubt ist. Die ser ist durch seine ebene Fläche 5 auf einen Dichtungsring 4 abgedichtet. In dessen untern ebenen Fläche 5 ist eine Öffnung 6 vorgesehen, die fast unmittelbar in eine grössere Bohrung 7 übergeht, so dass die Öffnung 6 mit einer nahezu scharfen Kante in der Fläche 5 be grenzt ist.
Diese Öffnung 6 ist genau mit einem Kolben 8, 8' ausgefüllt, dessen untere Fläche genau in der Ebene 5 liegt, wenn der erweiterte Kopf 8 des Kolbenventils mit seiner Schulter auf der abgesetzten Fläche 16 auf sitzt; mit der die Bohrung 7 in den anschlie ssenden Innenraum 13 des Ventilkörpers 3 übergeht.
Die Bohrung 7 steht mit dem Raum 13 ausserdem noch durch einen. engen Kanal 14 in Verbindung. Der Kolben 8, 8' wird mit einer Feder 9 belastet, die durch eine Schraube 10 gespannt wird, deren Lage nach der rich tigen Einstellung in beliebiger Weise gesichert werden kann, z. B. durch Siegellackverguss 11, der mit einer Sicherheitsmarke und der An gabe des eingestellten Druckes bezeichnet wer den kann.
Die Fuge zwischen dem Kopf 8 des Ven tilkolbens 8, 8' und der Kante der Öffnung 6 im Stöpsel 3 wird durch Auflegen einer sehr dünnen Metallfolie 18 abgedichtet, die zwi schen den Dichtungsring 4 und die Stirnfläche 5 des Stöpsels 3 gelegt wird.
Das beschriebene Sicherheitsventil arbeitet wie folgt: Der Druck der Flüssigkeit oder des Gases wirkt auf die Folie 12 und drückt diese gegen die Fläche 5, die zunächst eine feste Stütze bildet. Wenn jedoch der Druck eine solche Höhe erreicht, dass er die Kraft der auf den Ventilkolben drückenden Feder 9 übersteigt, so tritt der zylindrische Teil 8' des Kolbens 8, 8' in die Bohrung der Öffnung 6 zurück, wo bei die Folie 13 nachgibt -und reisst.
Die Flüs sigkeit oder das Gas tritt gleich darauf in die grössere Bohrung 7, und da die ganze Menge durch die enge Bohrung 14 nicht zu entwei chen vermag, wirkt der Druck auf den Kopf 8 des Kolbens und drückt diesen weiter nach oben, so dass der Druck aus dem Behälter 1 bis zu einer niedrigeren als der Betriebsspan nung abgelassen wird. Bei Drucksenkung kehrt der Kolben 8, 8' in seine ursprüngliche Lage zurück und dichtet die Öffnung 6 von neuem ab, jedoch nicht vollkommen, so dass der zylindrische Teil 8' des Kolbens 8, 8' stets ein wenig Gas oder Flüssigkeit durchlässt, das durch die Öffnung 14 in den Raum 13 dringt,
während in dem Behälter 1 der Druck wieder auf einen höheren Wert steigen kann, als bei welchem er vorher abgelassen wurde. Die Flüs sigkeit oder das Gas, das durch den Kanal 14 entwichen ist, kann durch Öffnungen 15 den Innenraum des Ventilkörpers 3 verlassen. Durch Auswechseln der Dichtungsfolie, z. B. nach Beendigung der Arbeitsschicht, wird das Sicherheitsventil wieder in seinen ursprüng lichen vollkommen dichten Zustand zurück gebracht.
Das beschriebene Ventil ist: auf einen be stimmten Arbeitsdruck genau geeicht, der je derzeit kontrolliert werden kann. Auf diese Weise kann man auch nachträglich die Ursache einer stattgefundenen Explosion feststellen, indem durch überprüfen der Lage des Ven tilkolbens ermittelt wird, ob die Feder rich tig einreguliert oder irrtümlicherweise auf einen falschen Druckwert eingestellt würde.
Ferner hat das beschriebene Ventil den weiteren Vorteil., dass es sich nach der erfolg ten Druckentlastung wiederum selbsttätig verschliesst und trotz des Membranenbruches nur wenig - etwa einen Tropfen - Flüssig keit hindurchlässt, so dass es in der Regel möb lieh ist, mit einer beschädigten Membran die Arbeitsschicht regelmässig zu beenden und erst dann an das Auswechseln der Membran heran zutreten.