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.
High pressure safety valve. The setting of safety valves for high pressures is a problem that is difficult to solve when the usual material is used and practically permissible dimensions are to be adhered to. A common spring-loaded cone or flat seat valve for 300 at and a spring force of 100 kg has a diameter of only 6.5 mm.
If the seat surface of the valve is made only 0.25 mm wide, the differences in the discharge pressure caused by the indeterminacy of the sealing pressure in this seat surface are already in the order of 40 at. Such a narrow sealing surface is difficult to produce precisely, and it will damaged after releasing pressure several times and the valve leaks. To fix this, it is necessary to take the valve apart and set it up again. In practice, it often happened that a precisely prepared safety valve was already drained by a single drain, e.g. B. at the control, leaked and not without thorough saddle repair. was operational again.
It was also not possible to check the previous precise setting of the safety valve in the event of a malfunction.
Discharge devices have already become known which use a membrane as a closing element which breaks when the set pressure is reached, so that the excess pressure can escape. It deals. However, this involves safety devices designed for low or negative pressure systems with a large diaphragm diameter and correspondingly large and strong diaphragms.
These known safety devices open in that the stud bolts or the like break when there is excess pressure and thereby enable the membrane to break, which then releases the drainage cross-section for the excess pressure medium to escape. However, there is no way to determine the pressure at which the Vorrich device came into effect, since the element initiating this effect, the stud bolt, was destroyed.
In contrast, the invention relates -ii a safety valve for very high pressures, <B>, </B> ai z. B. for pressing systems for processing synthetic masses and the like, which does not have the disadvantages mentioned th and which allows the correct term setting of the discharge pressure without wei teres. After each pressure release, he again follows a practically perfect reseal without having to change the setting of the safety valve.
The safety valve according to the invention consists of a valve body designed as a pierced screw plug and a valve piston closing its bore and is characterized in that a cylindrical part of the valve piston, which is under adjustable spring pressure, fits exactly into the opening of the valve body opening, which tapers into a narrow edge and its end face is flush with the seat face of the valve body in a plane in which the.
Serving as a tight seal, easily replaceable after tearing, the membrane rests.
In the drawing, an exemplary embodiment of the safety valve according to the invention is illustrated in axial section.
The container 1, in which the high pressure prevails, has an opening 2 into which a safety plug 3 is screwed. The water is sealed by its flat surface 5 on a sealing ring 4. In its lower flat surface 5 an opening 6 is provided, which merges almost immediately into a larger bore 7, so that the opening 6 is bordered with an almost sharp edge in the surface 5 be.
This opening 6 is exactly filled with a piston 8, 8 ', the lower surface of which lies exactly in the plane 5 when the enlarged head 8 of the piston valve sits with its shoulder on the stepped surface 16; with which the bore 7 merges into the subsequent interior space 13 of the valve body 3.
The bore 7 is also still through a space 13 with the space. narrow channel 14 in connection. The piston 8, 8 'is loaded with a spring 9 which is tensioned by a screw 10, the position of which can be secured in any way after the correct term setting, for. B. by sealing wax potting 11, which denotes with a security mark and the specification of the set pressure who can.
The joint between the head 8 of the valve piston 8, 8 'and the edge of the opening 6 in the plug 3 is sealed by placing a very thin metal foil 18, which is placed between the sealing ring 4 and the end face 5 of the plug 3.
The safety valve described works as follows: The pressure of the liquid or gas acts on the film 12 and presses it against the surface 5, which initially forms a solid support. If, however, the pressure reaches such a level that it exceeds the force of the spring 9 pressing on the valve piston, the cylindrical part 8 'of the piston 8, 8' steps back into the bore of the opening 6, where the foil 13 gives way - and tear.
The liquid or gas immediately enters the larger bore 7, and since the whole amount cannot escape through the narrow bore 14, the pressure acts on the head 8 of the piston and pushes it further upwards, so that the Pressure is released from the container 1 to a level lower than the operating voltage. When the pressure drops, the piston 8, 8 'returns to its original position and seals the opening 6 again, but not completely, so that the cylindrical part 8' of the piston 8, 8 'always allows a little gas or liquid to pass through the opening 14 penetrates into the space 13,
while in the container 1 the pressure can rise again to a higher value than at which it was previously released. The liquid or the gas that has escaped through the channel 14 can leave the interior of the valve body 3 through openings 15. By changing the sealing film, e.g. B. after the end of the work shift, the safety valve is brought back to its original completely sealed state.
The valve described is: calibrated to a specific working pressure, which can currently be controlled. In this way, the cause of an explosion that has occurred can also be determined retrospectively by checking the position of the valve piston to determine whether the spring is correctly adjusted or incorrectly set to an incorrect pressure value.
Furthermore, the valve described has the further advantage that it closes automatically after the pressure has been released and, despite the membrane rupture, only a little liquid - about a drop - lets through it, so that it is usually possible to use a damaged membrane to end the work shift regularly and only then to change the membrane.