[0001] Die Erfindung betrifft ein Überdruck- und Explosionsschutzventil für einen Luftkanal eines Schutzraumes mit einem Ventilgehäuse, welches eine Durchlassöffnung für den Luftstrom aufweist, einem Ventilsitz an der Innenseite des Ventilgehäuses, welcher diese Durchlassöffnung umschliesst und einem um eine Achse schwenkbaren Ventilteller, welcher im Innenraum des Ventilgehäuses angeordnet und über einen Bügel an der Aussenseite des Ventilgehäuses an der Achse gelagert ist, wobei dieser Ventilteller mit seinem Randbereich gewichtsbelastet am Ventilsitz anliegt.
[0002] Überdruck- und Explosionsschutzventile dieser Art sind in verschiedenen Ausführungsformen seit langer Zeit bekannt.
Sie dienen einerseits dazu, die Belüftung eines geschlossenen Schutzraumes zu ermöglichen und dabei einen geringen Überdruck im Schutzraum aufzubauen und andererseits sollen sie verhindern, dass die gefährlichen Druckstösse, beispielsweise als Folge einer nuklearen Explosion über das Ventil in den Schutzraum eindringen. In der Patentschrift CH 482 963 ist beispielsweise ein derartiges Ventil beschrieben, welches zwei Ventilteller aufweist. Der erste Ventilteller ist dabei Teil des eigentlichen Belüftungsventils und gewährleistet den Aufbau des Überdrucks im Schutzraum. Dieser erste Ventilteller ist über einen Bügel schwenkbar mit einer Achse an der Aussenseite des Ventilgehäuses verbunden. Dabei ist die Position der Achse und das Gewicht des Ventiltellers und des Bügels so bestimmt, dass der Ventilteller mit einem bestimmten Gewicht gegen den Ventilsitz drückt.
Dieses bestimmte Gewicht entspricht dem gewünschten Überdruck im Schutzraum, bei welchem das Ventil öffnen soll.
[0003] Der zweite Ventilteller ist frei schwingend im Innenraum des Ventilgehäuses aufgehängt und ist dazu bestimmt, beim Auftreten einer Druckwelle den Luftdurchlass durch das Ventil zu verschliessen. Um die dabei auftretenden Kräfte aufnehmen zu können, muss dieser Ventilteller entsprechend geformt und von entsprechender Stärke sein. Gleichzeitig muss seine Masse möglichst klein sein, um die durch den Druckstoss verursachten Impulskräfte möglichst klein zu halten. In der Praxis hat sich gezeigt, dass auch der erste Ventilteller nicht aus einer ebenen Platte, sondern aus einem dreidimensional geformten Teller bestehen muss.
Eine derartige Ausgestaltung ist aus CH 508 158 bekannt.
[0004] Die beiden oben beschriebenen Beispiele aus dem Stand der Technik beschreiben doppelt wirkende Ventile, welche einerseits bei Auftreten eines Druckstosses den Luftdurchlass schliessen, anderseits aber auch beim Unterdruck, welcher nach der Druckwelle auftritt, das Ventil ebenfalls verschliessen. Neuere Versuche und Berechnungen zeigen, dass die zweite Funktion, nämlich das Schliessen des Ventils bei Unterdruck, nicht notwendig ist. Es können deshalb Ventile eingesetzt werden, welche die Belüftung und den Aufbau eines Überdruckes gewährleisten und beim Auftreten eines Druckstosses den Luftdurchlass sicher verschliessen.
Die bekannten, um eine Achse schwenkbaren Ventilteller, welche den Ventilsitz gewichtsbelastet schliessen, können den Kräften, welche bei einem Druckstoss auftreten, nicht standhalten und werden deformiert und durch die Durchlassöffnung hindurchgedrückt. Es wurde versucht, die dreidimensionale Form des Ventiltellers so zu gestalten, dass die Kräfte aufgenommen werden könnten. Derartige Ventilteller werden jedoch zu schwer, sodass sie durch die bei der Druckwelle auftretenden Beschleunigungskräfte trotzdem zerstört werden.
Zudem behindert die komplizierte Form des Ventiltellers die Strömung der Luft beim Belüftungsvorgang, was zur Folge hat, dass eine grössere Durchlassöffnung gewählt werden muss.
[0005] Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Überdruck- und Explosionsschutzventil zu schaffen, welches nur einen Ventilteller aufweist, wobei dieser Ventilteller einfach aufgebaut und von geringem Gewicht ist, bei welchem der Ventilteller gegen Verformung durch einen Druckstoss gesichert ist und das Ventilgehäuse und der Ventilteller geringere Abmessungen aufweisen als die bekannten Lösungen.
[0006] Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 definierten Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich nach den Merkmalen der abhängigen Patentansprüche.
[0007] Das erfindungsgemässe Überdruck- und Explosionsschutzventil weist in Richtung der Strömungsachse der Luft, an der zur Aussenseite des Ventilgehäuses gerichteten Seite der Durchlassöffnung, mindestens ein fest mit dem Ventilgehäuse verbundenes Stützelement für den Ventilteller auf und dieses Stützelement ist etwa im Bereiche der grössten Weite der Durchlassöffnung und quer zur Strömungsachse der Luft angeordnet. Diese Anordnung bringt den Vorteil, dass die bei einem Druckstoss auf den Ventilteller einwirkenden Kräfte nicht vom Ventilteller selbst aufgenommen werden müssen, sondern der Ventilteller gegen die Stützelemente gedrückt wird und diese Stützelemente dann die Kräfte auf das Ventilgehäuse übertragen.
Dadurch kann der Ventilteller als flache Platte mit einer minimalen Masse ausgebildet sein. Zudem kann die Form des Ventiltellers bei Bedarf auch so verändert werden, dass die Strömungsverhältnisse verbessert werden. Die Ausführung als flache Platte gewährleistet jedoch bereits einen sehr geringen Durchlasswiderstand für den Luftstrom, wenn das Ventil geöffnet ist. Da die Gesamtmasse des Ventiltellers und des Bügels minimal gehalten werden kann, sind auch die Beschleunigungskräfte gering, welche auftreten, wenn der Druckstoss auf den geöffneten Ventilteller auftreffen würde. Die Ventilanordnung weist keine Federn oder andere bewegliche Teile auf, welche im Langzeiteinsatz ihre Eigenschaften verändern können.
Dadurch ist eine hohe Einsatzsicherheit im Langzeitbetrieb gewährleistet, wie sie bei derartigen Überdruck- und Explosionsschutzventilen gefordert wird.
[0008] Eine vorteilhafte Ausbildung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, dass das Stützelement etwa parallel zum Bügel des Ventiltellers verläuft und beidseits des Bügels je eine parallele Rippe als festes Stützelement angeordnet ist. Diese Anordnung ermöglicht die Positionierung des Bügels im Zentralbereich des Ventiltellers und die symmetrische Übertragung der Kräfte vom Ventilteller an das Stützelement bzw. die beiden Rippen und von diesen an das Ventilgehäuse. Eine weitere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass der Bügel am Ventilteller aus zwei parallelen Teilen besteht, welche in einem Abstand zueinander angeordnet sind.
Dabei verläuft das Stützelement etwa parallel zum Bügel des Ventiltellers und das Stützelement ist zwischen beiden Teilen des Bügels angeordnet. Diese Lösung ermöglicht eine verbesserte Führung der Schwenkbewegung des Ventiltellers und gewährleistet gleichzeitig eine genügend kräftige Abstützung des Ventiltellers.
[0009] Bei den oben erläuterten erfindungsgemässen Lösungen sind in vorteilhafter Weise das Stützelement bzw. die beiden Rippen und der Ventilteller so positioniert, dass sie sich nicht berühren. Dadurch wird sichergestellt, dass der Randbereich des Ventiltellers störungsfrei am Ventilsitz des Ventilgehäuses anliegt.
[0010] Eine vorteilhafte Ausbildung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, dass das Stützelement seinerseits als Bügel ausgebildet ist und dabei mindestens den zentralen Teil des Bügels am Ventilteller übergreift.
An diesem bügelförmigen Stützelement sind rechtwinklig zum Stützelement und gegen den Ventilteller gerichtete Stützfinger angeordnet, wobei die vom Stützelement abgewendeten Enden dieser Stützfinger den Ventilteller abstützen. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Luftströmung durch die Durchlassöffnung verbessert wird. Zudem können die Stützfinger unterschiedliche Formen und Positionen aufweisen, wodurch die Kraftübertragung vom Ventilteller auf das Stützelement in einfacher Weise an unterschiedliche Bedingungen angepasst werden kann.
[0011] Eine weitere Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass das Stützelement seinerseits als Bügel ausgebildet ist und dabei mindestens den zentralen Teil des Bügels am Ventilteller übergreift.
Bei dieser bügelförmigen Ausführung des Stützelementes liegt der vom Ventilteller abgewendete Bereich des zentralen Teiles des Bügels am Stützelement an. Im geschlossenen und belasteten Zustand des Ventiltellers steht das Zentrum des Ventiltellers über den zentralen Teil des Bügels direkt mit dem Stützelement in Verbindung. Im Falle eines Druckstosses ist bei dieser Lösung ein direkter Kraftfluss vom Ventilteller über den zentralen Teil des Bügels auf das Stützelement möglich.
Auch diese Ausführung ist in einfacher Weise an verschiedene Betriebsbedingungen anpassbar, indem Form und Stärke des zentralen Teils des Bügels sowie des Stützelementes veränderbar sind.
[0012] Eine zweckmässige Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, dass im Innenraum des Ventilgehäuses ein Anschlagelement angeordnet ist und dieses Anschlagelement die Schwenkbewegungen des Ventiltellers begrenzt. Dieses Anschlagelement nimmt die Kräfte auf, welche in einer Sogphase auf den Ventilteller einwirken und dient zur Begrenzung des Öffnungsweges des Ventiltellers. Es kann kleine Abmessungen aufweisen und so ausgebildet werden, dass der Strömungswiderstand für die Luft möglichst wenig beeinflusst wird.
[0013] Das erfindungsgemässe Überdruck- und Explosionsschutzventil ist aus wenigen und einfachen Teilen aufgebaut.
Da der Ventilteller und das Anschlagelement bei der Belüftung des Schutzraumes dem Luftstrom nur einen geringen Strömungswiderstand entgegensetzen, kann die Durchlassöffnung für die Luft optimal auf den Luftkanal abgestimmt und deren Querschnitt auf das minimal notwendige Mass reduziert werden. Als Folge davon können auch die Aussenabmessungen des Ventilgehäuses auf die minimal notwendigen Masse reduziert werden. Da damit alle Flächen, auf welche der Druckstoss einwirkt, reduziert werden können, weist das erfindungsgemässe Ventil auch unter diesem Aspekt eine höhere Sicherheit gegen Zerstörung auf.
[0014] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>einen Querschnitt durch ein erfindungsgemässes Überdruck- und Explosionsschutzventil,
<tb>Fig. 2<sep>eine Ansicht des Ventils gem. Fig. 1,
<tb>Fig. 3<sep>zeigt einen Querschnitt durch eine Ausführungsform mit einem bügelförmigen Stützelement, und
<tb>Fig. 4<sep>eine Ansicht der Ausführungsform gem. Fig. 3.
[0015] Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein erfindungsgemässes Überdruck- und Explosionsschutzventil 1, welches im Bereiche eines Luftkanals 2 an einer festen Wand 18 eines Schutzraumes befestigt ist. Dieses Ventil 1 besteht aus einem Ventilgehäuse 3, welches über einen Auflageflansch 19 an der Wand 18 befestigt ist. Die Befestigung erfolgt über Befestigungslaschen 20 und zugehörige Schraubverbindungen, wie sie in Fig. 2 angedeutet sind. Das Ventilgehäuse 3 deckt dabei den Luftkanal 2 ab. An dem vom Luftkanal 2 abgewendeten Ende des Ventilgehäuses 3 ist ein Ventilsitz 5 ausgebildet, welcher im dargestellten Beispiel aus einem zylinderförmigen Kragen der Gehäusewand besteht. Im Innenraum 6 des Ventilgehäuses 3 ist ein Ventilteller 7 angeordnet, dessen Randbereich 10 am Ventilsitz 5 anliegt.
Der Ventilteller 7 besteht im dargestellten Beispiel aus einer runden ebenen Platte. Im Zentrum des Ventiltellers 7 ist ein Bügel 8 befestigt, welcher an einer Lagerung 16 an der Aussenseite 11 des Ventilgehäuses 3 schwenkbar gelagert ist. Diese Lagerung 16 umfasst eine Schwenkachse 9, welche von einem Lagerelement 22 gehalten wird. Die Position der Schwenkachse 9 gegenüber dem Ventilteller 7 sowie das Gewicht des Bügels 8 und des Ventiltellers 7 sind so gewählt, dass der Ventilteller 7 gewichtsbelastet gegen den Ventilsitz 5 gedrückt wird. Bei der Belüftung des Schutzraumes wird der Ventilteller 7 somit erst vom Ventilsitz 5 abgehoben, wenn in Richtung des Pfeiles 21 ein vorbestimmter Überdruck wirkt.
Sobald dieser Überdruck erreicht ist, wird der Ventilteller 7 um die Achse 9 verschwenkt und gibt eine Durchlassöffnung 4 für den Luftstrom in Richtung des Pfeiles 21 durch das Ventilgehäuse 3 und den Luftkanal 2 frei. Im Innenraum 6 des Ventilgehäuses 3 ist ein Anschlagelement 17 angeordnet, welches den Öffnungsweg des Ventiltellers 7 begrenzt. Das Anschlagelement 17 nimmt auch die auf den Ventilteller wirkenden Kräfte auf, welche nach der Druckwelle durch die Sogphase entstehen. Dieses Anschlagelement 17 ist über Befestigungselemente 23 in der Form von Schraubverbindungen mit dem Ventilgehäuse 3 verbunden. An der zur Aussenseite 11 des Ventilgehäuses 3 gerichteten Seite der Durchlassöffnung 4 ist ein Stützelement 12 angeordnet, welches fest mit dem Ventilgehäuse 3 verbunden ist.
Im dargestellten Beispiel besteht dieses Stützelement 12 aus zwei vertikalen Rippen 13, 14, welche je beidseits des Bügels 8 angeordnet sind. Diese beiden Rippen 13, 14, welche das Stützelement 12 bilden, erstrecken sich über den Bereich der grössten Weite der Durchlassöffnung 4 und stehen quer zur Strömungsachse 15 der Luft im Ventilgehäuse 3. In Richtung der Strömungsachse 15 der Luft, d.h. in Richtung des Pfeiles 24 wirkt auch ein allfälliger Druckstoss bzw. eine Druckwelle als Folge einer Explosion. Eine derartige Druckwelle trifft auf die Innenseite des Ventiltellers 7 und drückt diesen gegen den Ventilsitz 5 sowie gegen das Stützelement 12 bzw. die beiden Rippen 13, 14.
Diese beiden Rippen 13, 14 verhindern, dass der Ventilteller 7 verformt und durch die Durchlassöffnung 4 gedrückt wird und damit die Ventilfunktion gestört würde.
[0016] Fig. 2 zeigt eine Ansicht des erfindungsgemässen Überdruck- und Explosionsschutzventils 1 von der Schutzraumseite her. Das Ventilgehäuse 3 liegt mit dem Auflageflansch 19 an der Wandung des Schutzraumes auf und ist mit den schematisch dargestellten Befestigungslaschen 20 und nicht dargestellten Schraubverbindungen festgeklemmt. In der Durchlassöffnung 4 im Ventilgehäuse 3 ist die Aussenseite des Ventiltellers 7 sichtbar, wobei die Durchlassöffnung 4 durch den Ventilteller 7 verschlossen ist. An der Aussenseite 11 des Ventilgehäuses 3 sind die beiden vertikalen Rippen 13,14 befestigt, beispielsweise durch Schweissverbindungen, welche das Stützelement 12 für den Ventilteller 7 bilden.
Diese beiden Rippen 13, 14 sind beidseits des Bügels 8 und etwa parallel dazu angeordnet, welcher den Ventilteller 7 mit der Lagerung 16 verbindet. Die beiden Rippen 13, 14 bedecken nur eine sehr geringe Fläche der Durchlassöffnung 4 und behindern deshalb die Luftströmung nur in geringem Ausmass. Trotzdem erlauben sie in einfachster Weise die Aufnahme der Kräfte, welche als Folge eines Druckstosses auf die Innenseite des Ventiltellers 7 wirken. Aus dieser Ansicht ist auch erkennbar, dass die Aussenabmessungen des Ventilgehäuses 3 und damit des Auflageflansches 19 auf das absolut mögliche Minimum reduziert werden können. Dies hat zur Folge, dass für die Befestigung an der Wand 18 nur drei Befestigungslaschen 20 benötigt werden.
Bei anderen vorbekannten Ausführungsformen weisen die Ventilgehäuse bei gleicher Luftdurchlassmenge einen grösseren Durchmesser auf und es werden mindestens vier Befestigungslaschen benötigt, um die Kräfte aufnehmen zu können. Das erfindungsgemässe Ventil ermöglicht somit auch einen geringeren Aufwand bei der Montage.
[0017] Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch eine Variante eines erfindungsgemässen Überdruck- und Explosionsschutzventils 1, wie es in den Fig. 1 und 2 dargestellt und zu diesen Figuren auch beschrieben ist. Der Unterschied besteht darin, dass das Stützelement 12 ¾ bügelförmig ausgebildet ist. Die beiden in Fig. 4 dargestellten äusseren Enden 32, 33 dieses bügelförmigen Stützelementes 12 ¾ sind fest mit der Aussenseite 11 des Ventilgehäuses 3 verbunden.
Der mittlere Bereich des bügelförmigen Stützelementes 12 ¾ übergreift dabei einen zentralen Teil 25 des Bügels 8, welcher mit dem Ventilteller 7 verbunden ist. Durch diese Anordnung befindet sich das Stützelement 12 ¾ nicht direkt im Bereiche der Durchlassöffnung 4, sondern ist von dieser beabstandet. Dadurch wird die Strömung der Luft durch die Durchlassöffnung 4 verbessert. Im zentralen Bereich des Stützelementes 12 ¾ sind drei Stützfinger 26, 27 und 28 angeordnet. Diese sind fest mit dem Stützelement 12 ¾ verbunden und rechtwinklig zu diesem angeordnet sowie gegen den Ventilteller 7 gerichtet. Die vom Stützelement 12 ¾ abgewendeten Enden 29, 30, 31 dieser Stützfinger 26, 27, 28 wirken dabei mit dem Ventilteller 7 zusammen und stützen diesen ab. Das Stützelement 12 ¾ besteht im dargestellten Beispiel aus einem geraden Profilträger mit zwei radialen Armen.
Das Stützelement kann aber auch aus drei radialen Armen bestehen, welche gleichmässig über die Durchlassöffnung 4 verteilt sind und im Zentrum zusammentreffen und miteinander verbunden sind. In Fig. 4 ist die Ausführungsvariante des Überdruck- und Explosionsschutzventils 1 gem. Fig. 3 in einer Ansicht in Richtung des Luftstromes 30 dargestellt. In dieser Darstellung ist ersichtlich, dass die drei Stützfinger 26, 27, 28 symmetrisch um den zentralen Teil 25 des Bügels 8 angeordnet sind. Dadurch ergibt sich eine optimale Kraftübertragung vom Ventilteller 7 auf diese Stützfinger 26, 27, 28 und auf das Stützelement 12 ¾ und damit auf das Ventilgehäuse 3. Die feste Verbindung des Stützelementes 12 ¾ zum Ventilgehäuse 3 erfolgt über die beiden äusseren Enden 32, 33 des Stützelementes 12 ¾.
Die übrigen Bauelemente sind, wie erwähnt, gleich ausgebildet und weisen die gleichen Funktionen auf wie zu den Fig. 1 und 2 beschrieben.
The invention relates to an overpressure and explosion protection valve for an air duct of a shelter with a valve housing, which has a passage opening for the air flow, a valve seat on the inside of the valve housing, which encloses this passage opening and a pivotable about an axis valve disc, which in Interior of the valve housing arranged and is mounted on a bracket on the outside of the valve housing on the axis, said valve plate rests with its edge region weighted loaded on the valve seat.
Overpressure and explosion protection valves of this type are known in various embodiments for a long time.
On the one hand they serve to allow the ventilation of a closed shelter and thereby build up a slight overpressure in the shelter and on the other hand they should prevent the dangerous pressure surges, for example as a result of a nuclear explosion, from entering the shelter through the valve. In the patent CH 482 963, for example, such a valve is described, which has two valve discs. The first valve disk is part of the actual venting valve and ensures the build-up of the overpressure in the shelter. This first valve plate is connected via a bracket pivotally connected to an axis on the outside of the valve housing. The position of the axle and the weight of the valve disk and the bracket is determined so that the valve plate presses against the valve seat with a certain weight.
This particular weight corresponds to the desired overpressure in the shelter at which the valve is to open.
The second valve disc is suspended freely suspended in the interior of the valve housing and is intended to close the passage of air through the valve when a pressure wave occurs. In order to absorb the forces occurring, this valve plate must be shaped accordingly and be of appropriate strength. At the same time, its mass must be as small as possible in order to minimize the impulse forces caused by the pressure surge. In practice, it has been shown that the first valve plate does not have to consist of a flat plate, but of a three-dimensionally shaped plate.
Such a configuration is known from CH 508 158.
The two examples of the prior art described above describe double-acting valves, which close on the one hand when a pressure surge the air passage, on the other hand, but also at the negative pressure, which occurs after the pressure wave, the valve also close. Recent experiments and calculations show that the second function, namely closing the valve under negative pressure, is not necessary. Therefore, valves can be used which ensure the ventilation and the build-up of an overpressure and reliably shut off the air passage when a pressure surge occurs.
The known, about an axis pivotable valve disc, which close the valve seat weighted, can not withstand the forces that occur in a pressure surge and are deformed and pushed through the passage opening. An attempt was made to design the three-dimensional shape of the valve disk so that the forces could be absorbed. However, such valve plates are too heavy, so they are still destroyed by the acceleration forces occurring in the pressure wave.
In addition, the complicated shape of the valve disc hinders the flow of air during the ventilation process, with the result that a larger passage opening must be selected.
It is therefore an object of the present invention to provide an overpressure and explosion protection valve, which has only one valve disk, said valve disk is simple and of low weight, wherein the valve disc is secured against deformation by a pressure surge and the valve housing and the valve disc have smaller dimensions than the known solutions.
This object is solved by the features defined in the characterizing part of claim 1.
Advantageous developments of the invention will become apparent after the features of the dependent claims.
The inventive overpressure and explosion protection valve has in the direction of the flow axis of the air, on the outside of the valve housing side facing the passage opening, at least one fixedly connected to the valve housing support member for the valve plate and this support element is approximately in the region of greatest width the passage opening and arranged transversely to the flow axis of the air. This arrangement has the advantage that the forces acting on the valve plate during a pressure surge forces do not have to be absorbed by the valve disk itself, but the valve plate is pressed against the support elements and these support elements then transmit the forces to the valve housing.
Thereby, the valve disk may be formed as a flat plate with a minimum mass. In addition, the shape of the valve disk can also be changed if necessary so that the flow conditions are improved. However, the design as a flat plate already ensures a very low flow resistance for the air flow when the valve is open. Since the total mass of the valve disk and the bracket can be kept to a minimum, the acceleration forces that occur when the pressure impact would impinge on the open valve disk are low. The valve assembly has no springs or other moving parts, which can change their properties in long-term use.
This ensures a high level of operational safety in long-term operation, as required in such overpressure and explosion protection valves.
An advantageous embodiment of the subject invention provides that the support element extends approximately parallel to the bracket of the valve disc and is arranged on both sides of the bracket depending on a parallel rib as a solid support element. This arrangement allows the positioning of the bracket in the central region of the valve disk and the symmetrical transmission of forces from the valve disk to the support element or the two ribs and from these to the valve housing. A further advantageous solution provides that the bracket on the valve plate consists of two parallel parts, which are arranged at a distance from each other.
In this case, the support element extends approximately parallel to the bracket of the valve disk and the support element is arranged between the two parts of the bracket. This solution enables improved guidance of the pivoting movement of the valve disk and at the same time ensures sufficiently strong support of the valve disk.
In the above-mentioned inventive solutions, the support element or the two ribs and the valve disc are positioned so that they do not touch each other in an advantageous manner. This ensures that the edge region of the valve disk rests without interference on the valve seat of the valve housing.
An advantageous embodiment of the subject invention provides that the support element is in turn designed as a bracket and thereby overlaps at least the central part of the bracket on the valve plate.
At this bow-shaped support element directed perpendicular to the support element and against the valve plate support fingers are arranged, wherein the remote from the support element ends of these support fingers support the valve disk. This embodiment has the advantage that the air flow through the passage opening is improved. In addition, the support fingers may have different shapes and positions, whereby the power transmission from the valve disk to the support member can be easily adapted to different conditions.
A further embodiment of the invention provides that the support element is in turn designed as a bracket and thereby overlaps at least the central part of the bracket on the valve plate.
In this bow-shaped design of the support element, the area of the central part of the bow facing away from the valve disk bears against the support element. In the closed and loaded state of the valve disk, the center of the valve disk is connected directly to the support element via the central part of the bracket. In the case of a pressure surge in this solution, a direct flow of force from the valve plate on the central part of the bracket on the support element is possible.
Also, this embodiment is easily adaptable to different operating conditions by shape and strength of the central part of the bracket and the support member are changeable.
An expedient embodiment of the subject invention provides that in the interior of the valve housing, a stop element is arranged and this stop element limits the pivoting movements of the valve disk. This stop element absorbs the forces acting on the valve disk in a suction phase and serves to limit the opening travel of the valve disk. It can have small dimensions and be formed so that the flow resistance for the air is influenced as little as possible.
The inventive overpressure and explosion protection valve is constructed of few and simple parts.
Since the valve disk and the stop element oppose the air flow only a small flow resistance in the ventilation of the shelter, the passage opening for the air can be optimally matched to the air duct and their cross-section can be reduced to the minimum necessary measure. As a result, the outer dimensions of the valve housing can be reduced to the minimum necessary mass. Since all the surfaces on which the pressure impact acts can thus be reduced, the valve according to the invention also has a higher degree of security against destruction under this aspect.
In the following the invention will be explained in more detail by means of embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:
<Tb> FIG. 1 <sep> a cross section through an overpressure and explosion protection valve according to the invention,
<Tb> FIG. 2 <sep> a view of the valve acc. Fig. 1,
<Tb> FIG. Fig. 3 <sep> shows a cross section through an embodiment with a bow-shaped support element, and
<Tb> FIG. 4 <sep> is a view of the embodiment acc. Fig. 3.
Fig. 1 shows a cross section through an inventive pressure and explosion protection valve 1, which is secured in the region of an air channel 2 to a fixed wall 18 of a shelter. This valve 1 consists of a valve housing 3, which is fastened to the wall 18 via a support flange 19. The attachment via fastening straps 20 and associated screw, as indicated in Fig. 2. The valve housing 3 covers the air duct 2 from. At the end remote from the air duct 2 of the valve housing 3, a valve seat 5 is formed, which consists in the example shown of a cylindrical collar of the housing wall. In the interior 6 of the valve housing 3, a valve plate 7 is arranged, the edge region 10 rests against the valve seat 5.
The valve disk 7 consists in the example shown of a round flat plate. In the center of the valve plate 7, a bracket 8 is fixed, which is pivotally mounted on a bearing 16 on the outer side 11 of the valve housing 3. This bearing 16 comprises a pivot axis 9, which is held by a bearing element 22. The position of the pivot axis 9 relative to the valve disk 7 and the weight of the bracket 8 and the valve disk 7 are selected so that the valve disk 7 is pressed against the valve seat 5 weighted. In the ventilation of the shelter of the valve plate 7 is thus lifted only from the valve seat 5 when 21 acts in the direction of arrow a predetermined pressure.
As soon as this overpressure is reached, the valve disk 7 is pivoted about the axis 9 and releases a passage opening 4 for the air flow in the direction of the arrow 21 through the valve housing 3 and the air channel 2. In the interior 6 of the valve housing 3, a stop element 17 is arranged, which limits the opening travel of the valve disk 7. The stop element 17 also absorbs the forces acting on the valve disk, which arise after the pressure wave due to the suction phase. This stop element 17 is connected via fasteners 23 in the form of screw to the valve housing 3. On the side facing the outer side 11 of the valve housing 3 of the passage opening 4, a support member 12 is arranged, which is fixedly connected to the valve housing 3.
In the example shown, this support element 12 consists of two vertical ribs 13, 14, which are each arranged on both sides of the bracket 8. These two ribs 13, 14, which form the support element 12, extend over the region of the greatest width of the passage opening 4 and are transverse to the flow axis 15 of the air in the valve housing 3. In the direction of the flow axis 15 of the air, i. in the direction of the arrow 24 also acts a possible pressure surge or a pressure wave as a result of an explosion. Such a pressure wave impinges on the inside of the valve disk 7 and presses it against the valve seat 5 and against the support element 12 or the two ribs 13, 14.
These two ribs 13, 14 prevent the valve disk 7 from being deformed and pushed through the passage opening 4, and thus the valve function would be disturbed.
Fig. 2 shows a view of the inventive overpressure and explosion protection valve 1 from the shelter room side. The valve housing 3 rests with the support flange 19 on the wall of the shelter and is clamped with the schematically illustrated attachment tabs 20 and screw connections, not shown. In the passage opening 4 in the valve housing 3, the outside of the valve disk 7 is visible, wherein the passage opening 4 is closed by the valve disk 7. On the outer side 11 of the valve housing 3, the two vertical ribs 13,14 are fixed, for example by welding connections, which form the support member 12 for the valve disk 7.
These two ribs 13, 14 are arranged on both sides of the bracket 8 and approximately parallel thereto, which connects the valve disk 7 with the bearing 16. The two ribs 13, 14 cover only a very small area of the passage opening 4 and therefore hinder the air flow only to a small extent. Nevertheless, they allow in the simplest way the absorption of forces, which act as a result of a pressure surge on the inside of the valve disk 7. From this view, it can also be seen that the outer dimensions of the valve housing 3 and thus of the support flange 19 can be reduced to the absolute minimum possible. This has the consequence that only three fastening tabs 20 are required for attachment to the wall 18.
In other previously known embodiments, the valve housing at the same air flow rate on a larger diameter and at least four mounting tabs are required to absorb the forces can. The inventive valve thus also allows less effort during assembly.
Fig. 3 shows a cross section through a variant of an inventive pressure and explosion protection valve 1, as shown in FIGS. 1 and 2 and described to these figures. The difference is that the support element 12 is ¾ bow-shaped. The two outer ends 32, 33 of this bow-shaped supporting element 12 ¾ shown in FIG. 4 are firmly connected to the outer side 11 of the valve housing 3.
The central region of the bow-shaped support element 12 ¾ overlaps a central part 25 of the bracket 8, which is connected to the valve plate 7. By this arrangement, the support member 12 ¾ is not directly in the region of the passage opening 4, but is spaced therefrom. Thereby, the flow of air through the passage opening 4 is improved. In the central region of the support element 12 ¾ three support fingers 26, 27 and 28 are arranged. These are firmly connected to the support member 12 ¾ and arranged at right angles to this and directed against the valve disk 7. The averted from the support member 12 ¾ ends 29, 30, 31 of these support fingers 26, 27, 28 cooperate with the valve plate 7 and support it from. The support element 12 ¾ consists in the example shown of a straight profile beam with two radial arms.
But the support member may also consist of three radial arms which are uniformly distributed over the passage opening 4 and meet in the center and are connected to each other. In Fig. 4, the embodiment of the overpressure and explosion protection valve 1 gem. Fig. 3 is shown in a view in the direction of the air flow 30. In this illustration it can be seen that the three support fingers 26, 27, 28 are arranged symmetrically about the central part 25 of the bracket 8. This results in an optimal force transmission from the valve disk 7 on these support fingers 26, 27, 28 and on the support member 12 ¾ and thus on the valve body 3. The solid connection of the support member 12 ¾ to the valve housing 3 via the two outer ends 32, 33 of the Support element 12 ¾.
The other components are, as mentioned, the same design and have the same functions as described in FIGS. 1 and 2.