CN112368498A - 减压阀 - Google Patents

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Abstract

为了给出一种可简单和经济地制造并且能够减少尤其是在阀座上的堆积物的爆炸保护阀(1)，根据本发明规定，在密封元件(16)上设置有构成第一密封面(DF1)的第一端侧面(DA1)和相对置的、构成第二密封面(DF2)的第二端侧面(DA2)，其中，在爆炸保护阀(1)的封闭状态中，阀板(15)密封地贴靠在第一端侧面(DA1)上并且第二端侧面(DA2)至少部分地露出，以便在爆炸保护阀(1)的安装状态中直接密封地贴靠在壁(3)上或贴靠在设置在壁上的固定凸缘(20)上，在密封元件(16)上设置有内置的连续的密封内周面(23)，所述密封内周面将第一端侧面(DA1)和第二端侧面(DA2)相连接并且密封元件(16)借助与密封内周面(23)相对置的将第一端侧面(DA1)和第二端侧面(DA2)相连接的外部的密封外周面(28)设置在阀座元件(5)上，并且所述密封内周面(23)对阀座开口(VO)在外围限界。

Description

减压阀
技术领域
本发明涉及一种用于设置在工作腔的壁的壁开口上的以爆炸保护阀形式的减压阀，用于在工作腔中的可燃介质发生爆炸时在超出预先规定的打开压力的情况下使工作腔减压，所述爆炸保护阀具有带有阀座开口的阀座元件、具有在爆炸保护阀的封闭状态中闭锁阀座开口的阀板和在阀座元件和阀板之间设置在阀座元件上的一件式密封元件，该密封元件在爆炸保护阀的封闭状态中与阀板相接触，其中，在超过预先规定的打开压力的情况下阀板可从密封元件上抬起以释放阀座开口。
背景技术
减压阀例如被用作在爆炸的情况下用于使封闭的工作腔减压的防爆阀。这种工作腔例如可以是内燃机的曲轴箱，在爆炸的情况下必须减小在曲轴箱中的由于爆炸突然升高的压力，以便尤其是避免损坏。但是也存在其它的、在爆炸的情况下必须借助爆炸保护阀保护的封闭的工作腔。对于爆炸特别危险的例如是在其中处理粉末状的可燃烧的介质的工作腔，因为在此可能相对易于形成粉尘爆炸。如果粉尘由可燃烧的材料(例如煤、面粉、木材、可可、咖啡、淀粉或纤维素)制成，则由粉尘和空气组成的混合物是可爆炸的。这种形式的无机物质和元素(例如镁、铝、甚至铁和钢)也是易爆炸的(或者至少是可燃烧的)。除了可燃性之外，粉尘的小的颗粒尺寸是决定性的，例如爆炸效果随着颗粒尺寸的减小而增强，因为由此会增加粉尘颗粒的表面积。由于这些效果可能的是，在紧凑的形式中被认为是不可燃的材料在这种弥散的形式中可燃烧。不同的电的或者机械的效应能够借助足够的温度和能量密度用作点火源。例如通过拔出电插头或者电子设备中的功能故障产生的火花可能就已足够。同样地，重要的危险源在于静电(例如通过加载静电的衣物)，但是也可以在于输送器件(例如由橡胶制成的运输带或者类似物)，所述输送器件通过其摩擦和运动能够产生极大的静电压和电荷。另外的点火源例如是热的表面(例如在生产环境中)、研磨或摩擦火花以及轴承损坏。
原则上，爆炸-减压阀在现有技术中是已知的。例如DK 91047 C、KR 101800799B1、CN 204512564 U、DE 212012000084 U1、AT 6424 U1、AT 311129 B、ES 312337 A3、KR100928079 B1、KR 100981453 B1、WO 09136674 A1、DD87441在不同的构造方案中示出爆炸保护阀，其中，为了在阀板和阀座之间密封，分别在阀座上设置有环形的凹槽和O形环形式的密封件。这种构造方案的缺点一方面在于阀座的相对高的制造耗费，因为尤其是用于O形环的凹槽必须非常精确地制造，以确保良好的密封。一个另外的缺点在于，由于阀座与工作腔的接触(尤其是在工作腔中的介质具有侵蚀性的情况下)，必须将高品质的、耐腐蚀的材料用于阀座，而这样的成本是高昂的。此外，在阀座上在密封的区域中构造有间隙，在该间隙处可能形成有堆积物，这尤其在敏感的卫生应用的情况下(例如在食品或制药工业中)是不利的。也可能无法始终达到期望的密封性并且为了维护的目的更换密封件也是相对高耗费的。CN 206233978 U示出一种爆炸保护阀，该爆炸保护阀具有在阀座和阀盘之间的平坦密封件以及包括用于固定的固定凸缘在内的连接管。
除了爆炸保护阀之外，在现有技术中存在多个另外的阀，例如用于对液体或气态介质进行流量控制。JPS51100328 U、JPS63126677 U例如公开了弹簧操纵的阀。US 2015/0377107 A1、JPS61206171 U和JPS50100133 U示出用于借助操纵器强制控制的阀。此外，存在集成在设备中的阀、例如在US 6,834,624 B1、US 4,674,449 A和GB 473,901 A中示出的集成在舰船发动机和斟酒设备中的阀。
发明内容
因此，本发明的任务在于，提出一种消除所述缺点的爆炸保护阀。尤其是所述爆炸保护阀应当能够简单地和经济地制造并且应当减少、尤其是避免在阀座上的堆积物。
根据本发明，该任务通过如下方式解决，在密封元件上设置有构成第一密封面的第一端侧面和相对置的、构成第二密封面的第二端侧面，其中，在爆炸保护阀的封闭状态中阀板密封地贴靠在第一端侧面上并且第二端侧面至少部分是露出的，以便在爆炸保护阀的安装状态中直接密封地贴靠在壁上或贴靠在设置在壁上的固定凸缘上，在密封元件上设置有位于内部的、连续的密封内周面，该密封内周面将第一端侧面和第二端侧面相连接，并且密封元件借助与密封内周面相对置的、将第一端侧面和第二端侧面相连接的外部的密封外周面设置在阀座元件上，并且所述密封内周面对阀座开口在外围限界。通过借助密封元件将阀座与工作腔中的过程介质隔离，能够将更经济的材料用于制造阀座元件。此外，降低对阀座元件的制造精度的、尤其是对平整度的高要求，由此能够更经济地制造阀座。阀座元件也能够在结构上更简单地设计，从而可以减轻重量。附加地，密封元件同时能够用于相对于固定凸缘或壁密封，由此能够放弃使用单独的密封件。
有利地，所述爆炸保护阀具有固定器件以将爆炸保护阀固定在工作腔的壁上，其中，优选地设置有多个固定螺钉作为固定器件，借助这些固定螺钉可将爆炸保护阀拧紧在工作腔的壁上。螺钉具有如下优点：螺钉是经济的标准化产品并且能够简单地将其打开并且重新拧紧。
优选在爆炸保护阀中设置有火焰吸收器以避免火焰从工作腔通过爆炸保护阀向外扩散，其中，所述火焰吸收器优选以由多个彼此叠置的板片组成的板片组的形式设计。由此能够可靠地避免，在工作腔中发生爆炸的情况下火焰向外窜出，这会提高对于人的安全性并且降低火灾的危险。
优选地，所述爆炸保护阀具有弹簧单元，该弹簧单元设置用于，将阀板在爆炸保护阀的封闭状态中以预紧力相对于密封元件预紧，其中，弹簧单元优选构成为具有优选线性的、递增的或者递减的弹簧特性曲线的螺旋弹簧。由此能够使用简单的和经济的标准化机器元件。
优选地设置有圆形的阀座开口和与其对应的圆形的阀座，其中，密封元件构成为旋转对称的密封环。由此形成基本上为圆柱体形的爆炸保护阀，所述爆炸保护阀能够简单地和经济地制造。通过所述开口的、阀板的和尤其是密封环的圆形的形状实现良好的密封效果并且减少堆积物。
有利的是，第一端侧面和密封内周面构成为第一主密封唇，该第一主密封唇在爆炸保护阀的封闭状态中与阀板相接触。同样有利的是，第一端侧面和密封外周面构成第二主密封唇，该第二主密封唇在爆炸保护阀的封闭状态中与阀板相接触。由此能够改进密封效果。
为了进一步改进密封效果，能够在密封元件的第一端侧面上设置有至少一个副密封唇，所述副密封唇位于第一和第二主密封唇之间，和/或能够在密封元件的第二端侧面上设置有至少一个副密封唇，所述副密封唇位于密封外周面和密封内周面之间。
优选地，在阀座元件上设置有沿着阀座开口的方向向内延伸的阀座元件凸起部，并且在密封外周面上设置有密封元件凹口以将密封元件设置在阀座元件凸起部上，其中，根据一个有利的构造方案，阀座元件具有带有中央的第一阀座部件凹部的盘形的第一阀座部件和沿着阀板的运动方向与该第一阀座部件邻接的带有中央的第二阀座部件凹部的盘形的第二阀座部件，其中，第一阀座部件凹部相对于第二阀座部件凹部较小，以便构成阀座元件凸起部。由此能够简化阀座元件的制造并且因此简化整个爆炸保护阀的制造并且能够实现良好的配合和密封元件的简单的安装。
附图说明
下面参考附图1a至附图4b详细地阐述本发明，所述附图示例性地、示意性地和非限制性地示出本发明的有利的构造方案。在附图中：
图1a示出在现有技术中已知的爆炸保护阀；
图1b示出阀座的细节图；
图2a示出根据本发明的、在闭合状态中的爆炸保护阀；
图2b示出根据本发明的爆炸保护阀的阀座的细节图；
图3示出根据本发明的、在打开状态中的爆炸保护阀；
图4a示出根据本发明的爆炸保护阀的以第一构造方案的密封元件；并且
图4b示出根据本发明的爆炸保护阀的以一个另外的构造方案的密封元件。
具体实施方式
在图1中以剖视图示出在现有技术中已知的、柱体形的爆炸保护阀1。该爆炸保护阀1这样设置在封闭的工作腔AR的壁3的壁开口4上，使得爆炸保护阀1在爆炸保护阀1的封闭状态中将工作腔AR相对于封闭的工作腔AR的周围环境AT密封。爆炸保护阀1具有阀轴线VA、外部的阀壳体2和阀座元件5，它们借助多个夹紧元件6(在这里以夹紧螺钉6a的形式)保持在一起。在阀壳体2和阀座元件5之间设置有间隔元件7，所述间隔元件例如能够设计为(未示出的)围绕夹紧螺钉6a的间隔套或者如在图1中可见的那样与夹紧螺钉6a一件式地设计。所述间隔元件7用于，将阀壳体2和阀座元件5以确定的间距沿着爆炸保护阀1的轴向方向相互间隔开地、基本刚性地连接。为了旋入夹紧螺钉6a，在阀座元件5中设置有相应的螺纹孔8并且为了将夹紧螺钉6a与阀壳体2紧固地拧接设置有螺母9，将所述螺母旋拧到夹紧螺钉6a的螺纹部段上，所述螺纹部段突出于阀壳体2。
沿着轴向方向在阀壳体2和阀座元件5之间并且沿着径向方向在爆炸保护阀1的外部设置有火焰吸收器10，该火焰吸收器在这里以相互堆叠的板片的形式实施。所述火焰吸收器10在工作腔AR中发生爆炸的情况下用于，使可能的火焰在爆炸保护阀1打开的状态中不能够穿过爆炸保护阀1进入到周围环境AT中。爆炸保护阀1借助固定器件11(在这里以固定螺钉11a的形式)固定在壁3上。为了拧紧固定螺钉11a，在壁3中设置有相应的螺纹孔12。又能够围绕固定器件11在阀壳体2和阀座元件5之间设置有间隔元件7，该间隔元件在示出的示例中设计为间隔套7a。
在阀壳体2的内侧上设置有弹簧单元13，该弹簧单元以一个轴向端部贴靠在阀壳体2上并且该弹簧单元的相对置的轴向端部贴靠在阀板15上。弹簧单元13在爆炸保护阀1的封闭状态中将阀板15以限定的预紧力相对于阀座元件5预紧，以便将壁3的壁开口4和由此将工作腔AR闭锁。在阀座元件5上在阀板15和阀座元件5之间设置有O形环形式的密封元件16，该密封元件将阀板15相对于阀座元件5(在爆炸保护阀1的封闭状态中)密封。
图1b示出在图1a中标出的、在阀板15和阀座元件5之间的密封区域的细节图。在这里设计为O形环的密封元件16处于基本环形地在阀座元件5上环绕的密封凹槽17中。为了实现足够良好的密封效果，密封凹槽17的构造具有决定性的意义。所述密封凹槽17具有复杂的几何结构，必须非常精确地(即以小的尺寸公差)制造并且此外必须非常光滑(即具有小的粗糙度)和平整。这当然要求高的制造耗费，因为必须以高耗费对阀座元件5进行机械加工，例如必须首先对阀座元件5的朝向阀板15的表面进行加工(例如通过铣削或者车削)并且随后能够制造密封凹槽17，这例如能够通过车削实现，只要所述密封凹槽如在这里示出的那样是旋转对称的密封凹槽。
阀板的制造(通常通过深冲实现)在爆炸保护阀的传统的实施方案中也是相对耗费高的，以便达到足够的密封性。尤其是对阀板的平整性提出了非常高的精度要求，这些精度要求无法始终都得到充分满足。
除了用于制造密封凹槽的相对高的制造技术上的耗费之外，在爆炸保护阀1的封闭状态中在密封元件16的区域中在阀板15和阀座元件5之间构造有间隙区域，如在图1b中示出的那样。如果将爆炸保护阀1用于部分地在清洁度方面有非常严格的法规的卫生应用(例如在食品和制药工业中)，则该间隙区域尤其是不利的。例如如果在工作腔AR中处理易腐烂食品，则存在在间隙区域中形成堆积物的危险，这些堆积物可能导致形成病菌，这无论如何都是不利的。
在图1a中也可以看到，阀座元件5在径向位于内部的侧面上基本直接与工作腔AR和在其中处理的工作介质处于接触。在工作腔AR中的介质具有侵蚀性的、强腐蚀性的情况下使用爆炸保护阀1时，通常必要的是，阀座5由相应耐腐蚀的和因此昂贵的材料制造，这从经济角度来看是不利的。
因此，根据本发明，爆炸保护阀1设计为具有特殊成型的密封元件16，如在图2a、图2b和图3中示出的那样。在密封元件16上设置有构成第一密封面DF1的第一端侧面DA1和相对置的、构成第二密封面DF2的第二端侧面DA2，其中，在爆炸保护阀1的封闭状态中，阀板15密封地贴靠在第一端侧面DA1或者说构造的密封面DF1上并且第二端侧面DA2至少部分地露出。这意味着，在使用时，爆炸保护阀1能够借助露出的端侧面DA2在构件(例如工作腔AR的壁3)上贴靠地设置。此外，密封元件16具有位于内部的、连续的密封内周面23，该密封内周面将第一端侧面DA1和第二端侧面DA2相连接。借助与密封内周面23相对置的、将第一端侧面DA1和第二端侧面DA2相连接的密封外周面28将密封元件16设置在阀座元件5上。通过根据本发明的构造方案，密封元件16除了用于相对于阀板15的密封之外也用于相对于固定凸缘20或者相对于壁3直接密封，由此能够放弃使用单独的密封件(参见图1a和图1b在阀座元件5和壁3之间的密封件)。
图2a以剖视图示出根据本发明的、具有阀轴线VA的爆炸保护阀1，所述爆炸保护阀设置在工作腔AR的壁3的壁开口4上。爆炸保护阀1的结构原则上对应于在图1a中示出的爆炸保护阀1。爆炸保护阀1具有阀壳体2，该阀壳体借助固定器件11固定在壁3上，所述固定器件在这里是固定螺钉11a(不在剖切平面中)，将所述固定螺钉拧入壁3的(未示出的)螺纹孔12中。爆炸保护阀1具有分布在圆周上的夹紧元件6(在示出的例子中为夹紧螺钉6a)，以将爆炸保护阀1轴向地保持在一起。在夹紧元件6的位于外部的、背离于阀壳体2的端部上也能够设置有提携元件19，所述提携元件在这里以螺旋吊耳的形式设计，所述螺旋吊耳例如旋拧到夹紧螺钉6a的螺纹部段上。借助提携元件19或者说螺旋吊耳能够更简单地操作爆炸保护阀1，例如其方式为：将爆炸保护阀固定在起重机挂钩上，这尤其在爆炸保护阀1的重的实施方案的情况下是有利的，因为能够使安装更容易。
此外，爆炸保护阀1具有弹簧单元13，该弹簧单元在这里构成为锥形的螺旋弹簧14(优选具有非线性的弹簧特性曲线)。非线性的弹簧特性曲线意味着，螺旋弹簧14的弹簧刚性c根据螺旋弹簧14压缩的行程发生变化，其中，所述行程I在具体的情况下对应于爆炸保护阀1的所谓的阀升程Hx。因此，所述阀升程Hx是在阀板15的封闭位置和打开位置之间的间距。所述非线性的弹簧特性曲线能够递增地或者递减地设计，其中，弹簧常数c在递增的弹簧特性曲线的情况下关于行程I增大并且在递减的弹簧特性曲线的情况下关于行程I减小。这例如可意味着，为了将阀板15提升到阀升程Hx的第一个10％处需要特定的第一打开力Fo1，而为了进一步将阀板15提升到阀升程H的第二个20％处需要特定的第二打开力Fo2，该第二打开力大于(递增)或者小于(递减)第一打开力Fo1。因此能够通过螺旋弹簧14的结构构造确定爆炸保护阀1的打开特性。当然，也可使用具有线性的弹簧特性曲线的螺旋弹簧14，其中，弹簧常数c关于行程I保持恒定。
但是当然也可设想，将其他结构类型的弹簧用作弹簧单元13，例如环形弹簧、渐开线弹簧、膜片弹簧、碟形弹簧等。例如也可能使用已知的空气弹簧，这可能具有如下优点：可能经由空气弹簧的空气压力改变弹簧刚性c和由此改变爆炸保护阀1的打开特性。由此可能非常灵活地根据不同的应用借助可变化的打开压力调整爆炸保护阀1，其中，打开压力对应于工作腔AR中的如下压力，在该压力的情况下，阀板15开始从阀座元件5抬起。
阀板15在爆炸保护阀1的封闭状态中密封地贴靠在密封元件16上并且沿着阀轴线VA的方向相对于密封元件16可运动地设置。阀板15在封闭状态中将爆炸保护阀1的阀座开口VO闭锁并且在通常通过作用在阀板15上的压力将阀板15从密封元件16上抬起时将阀座开口VO释放。根据本发明，爆炸保护阀1具有专门的密封元件16以及与该密封元件配合作用的阀座元件5。密封元件16在第一端侧面DA1上具有第一密封面DF1，该第一密封面在爆炸保护阀1的封闭状态中密封地贴靠在阀板15的阀板内面15a上。密封元件16的沿着阀轴线VA的方向相对置的第二端侧面DA2具有露出的第二密封面DF2。第一端侧面DA1和第二端侧面DA2在内侧(朝向阀座开口VO)通过连续的密封内周面23相连接(其中，该密封内周面23同时构成阀座开口VO的外围界限)并且在相对置侧通过密封外周面28相连接。通过将密封元件16和尤其是密封内周面23构造为连续的、构成阀座开口VO的外围界限的面能够将阀座开口VO区域中的可能的接缝尽可能最小化，由此能够降低(优选避免)在爆炸保护阀1上形成堆积物的危险。所述连续的密封内周面23尤其是用于，使不期望的成分(例如灰尘或者油)能够从密封元件16流出。这特别是在卫生应用的情况下在爆炸保护阀1的清洗过程期间是有利的，以避免不期望的成分在密封元件16上停留。同时通过密封元件16的该实施方案确保，将阀座元件5通过密封元件16与阀座开口VO分离。由此，阀座元件5不再与工作腔AR中的工作介质相接触，从而能够在所使用的材料方面更简单地设计所述阀座元件5。
经由所述露出的第二端侧面DA2，能够将爆炸保护阀1简单和可靠密封地设置在一个构件上。在此可能有利的是，第二端侧面DA2沿着阀轴线VA的方向突出于爆炸保护阀1的轴向端部(例如由阀座元件5构成)，由此能够将密封元件16在借助固定器件11设置在构件上的情况下轴向地挤压，这改进了在第二密封面DF2上的密封。
例如能够将爆炸保护阀1直接固定在工作腔AR的壁3上。但是也能够设置有固定凸缘20，将该固定凸缘固定在壁3上和将爆炸保护阀1固定在该固定凸缘上。为此也能够将爆炸保护阀1首先与固定凸缘20相连接并且紧接着共同地连接在壁3上。
所述夹紧螺钉6a在示出的实施例中被旋入到固定凸缘20中，在此当然在阀座元件5中设置有相应的、轴向地穿过阀座元件5的凹部(优选为通孔)，夹紧螺钉6a穿过所述凹部伸出，以便能够被拧紧在固定凸缘20(亦或在壁3上)。但是固定凸缘20仅是可选的并且尤其具有如下优点：能够将精确限定的密封面21设置为用于密封元件16的支承件，这改进了爆炸保护阀1的密封特性。尤其是在壁3的表面有脏污或者不平整的情况下，间隔元件20的设置是有利的。此外，能够更简单地根据阀座开口VO精确地调整在固定凸缘20中的凹部，使得在固定凸缘20和密封元件16之间尽可能不构成接缝或者间隙。因此，在固定凸缘20中的中央凹部20a能够以简单的方式将阀座开口VO对齐地和无接缝地沿着轴向方向延长。如果未设置有固定凸缘20，则密封元件16借助第二端侧面DA2的露出的第二密封面DF2直接支承在工作腔AR的壁3上来代替支承在间隔元件20上。
爆炸保护阀1在示出的实施例中基本柱体形地设计，其具有圆的(优选圆形的)阀座开口VO，其中，壁3的壁开口4当然优选同样具有圆的横截面。与此相应地，阀板15、阀座元件5和固定凸缘20在示出的示例中也基本围绕阀轴线VA旋转对称地实施。因此，密封元件16同样设计为旋转对称的密封环。当然，用于夹紧螺钉6a和固定螺钉11a的孔能够不受旋转对称的约束。这些孔设置在所谓的螺钉分布圆(该螺钉分布圆具有特定的螺钉分布圆直径)上并且优选地以恒定的角距离相互分隔开地设置在螺钉分布圆上。
密封元件16优选这样设计，使得密封内周面23与固定凸缘20的凹部20a的周面22(可能是锥形的或者柱体形的)构成阀座开口VO的连续的光滑的、优选尽可能无接缝的、外围的限界面。
阀座元件5能够一件式地或者如在示出的实施例中那样两件式地设计。通过阀座元件5的两件式的实施方案，阀座元件5能够非常简单地和经济地制造，因为两个阀座部件5a、5b基本上是结构简单的盘形构件。由此，阀座部件5a、5b的制造能够以简单的方式实现，例如借助对由合适的材料制成的板的激光切割、通过连续铸造和事后的锯切等。当然，阀座元件5也可能一件式地实施，例如作为车削件。
在示出的示例中，阀座元件5具有沿着爆炸保护阀1的阀轴线VA的方向相互邻接的两个阀座部件5a、5b。第一阀座部件5a沿着轴向方向比第二阀座部件5b更靠近阀板15，如在图2b中可以看见的那样。第一阀座部件5a具有中央的第一阀座部件凹部并且第二阀座部件5b具有中央的第二阀座部件凹部。第一阀座部件凹部小于第二阀座部件凹部，即在爆炸保护阀1的示出的柱体形的实施方案的情况下具有相对于第二阀座部件凹部较小的直径。由此，所述两个阀座部件5a、5b基本盘形地设计，它们具有相同的外径、但是具有不同的厚度和不同的内径，所述两个阀座部件相互重叠地设置。通过该构造方案构成径向向内延伸的(例如基本为环形的)的阀元件凸起部24。当然，这种沿着阀座开口VO的方向突出于阀座元件5的阀元件凸起部24也能够任意不同地构造，尤其是也构造在一件式的阀座元件5上。所述阀元件凸起部24优选在阀座开口VO的圆周上闭合地实施。
密封元件16有利地借助其密封外周面28设置在阀元件凸起部24上。为此，密封元件16在密封外周面28上具有相应的密封元件凹口25，借助该密封元件凹口能够将密封元件16设置在阀元件凸起部24上。
根据本发明的爆炸保护阀1的一个另外的优点是将爆炸保护阀1的阀座元件5与工作介质完全隔离。由此，阀座元件5(或者阀座元件5的所述两个阀座部件5a、5b)能够由任意合适的材料制成并且不必如在现有技术中那样为了对用于O形环的密封凹槽17进行机械加工必须强制性地使用可切削的材料。尤其是在工作腔AR中处理腐蚀性工作介质的情况下，将阀座元件5与工作介质隔离相对于传统的阀具有明显的优点。通过避免阀座元件5与工作腔AR中的侵蚀性的、腐蚀性的环境相接触，不必如迄今的那样将耐腐蚀的材料用于制造阀座元件5，而是例如能够使用简单的钢，例如结构钢(S 235 JR)，这导致明显的成本节约，尤其是在爆炸保护阀1的大型的实施方案的情况下。其它合适的材料也是可以设想的，例如塑料或者非铁金属。
如已提及的那样，优选地也在爆炸保护阀1上设置有火焰吸收器10，其用于在由于爆炸而形成火焰的情况下没有火焰从爆炸保护阀1逸出到周边的周围环境AT中。如果在爆炸保护阀1外部的周围环境AT中存在有可燃烧的材料、气体或其它物质，这尤其用作用于可能在所述周围环境中停留的人的安全措施或用于火灾防护。这种火焰吸收器10在现有技术中是已知的，因而在此不再详述。
在图4a和图4b中以横剖视图示例性地示出密封元件16的两个有利的构造方案。但是，密封元件16的具体的结构性的构造方案当然由本领域技术人员决定并且能够根据爆炸保护阀1的应用而改变，例如与工作腔AR中的温度有关、与工作介质有关或者与工作空腔AR中的压力有关等。例如密封元件16可在朝向阀板15的第一端侧面DA1上和/或在背离于阀板15的第二端侧面DA2上具有一个或多个环绕的密封唇(参见图4a+图4b)。在图4a中以横剖视图示出密封元件16的有利的第一构造方案并且在图4b中示出有利的第二构造方案。密封元件16能够基本由任意合适的材料制成，其中优选使用普通的弹性材料。例如可以设想塑料、合成橡胶、天然橡胶或者这些材料与其它材料的混合物。密封材料在现有技术中是已知的并且本领域技术人员可以为特定的应用选择相应合适的材料。特别是在卫生应用的情况下(例如在食品或制药工业中)，在任何情况下都必须注意使用适合于此的密封材料。
在4a中的密封元件16在密封外周面28上具有密封元件凹口25，该密封元件凹口的下凹口面25a基本上平行于第二端侧面DA2的第二密封面DF2。密封元件凹口25的相对置的上凹口面25b以特定的预紧角α相对于第一凹口面25a倾斜，使得(在密封元件16的未安装状态中)在所述两个凹口面25a、25b之间得到特定的最小间距a。该最小间距a优选这样确定，使其小于阀座元件凸起部24(参见图2b)的轴向的凸起延伸部b。由此能够基于密封元件16的优选具有弹性的材料产生一定的预紧力，借助该预紧力将第二凹口面25b(在密封元件16的安装状态中)压紧到阀座元件凸起部24上。由此能够确保密封元件16基本无间隙地安置在阀座元件凸起部24上，其中，所述上凹口面25b在密封元件16的安装状态中优选平整地支承在阀座元件凸起部24上并且由此平行于下凹口面25a。
在密封元件16的(上部的)第一端侧面DA1上设置有第一和第二主密封唇27a、27b，其中，第一主密封唇27a由密封内周面23和第一密封面DF1构成并且第二主密封唇27b由第一密封面DF1和密封外周面28构成。主密封唇27a、27b分别具有圆形端部，所述圆形端部具有特定的半径R。主密封唇27a、27b在密封元件16的安装状态中密封地与阀板15配合作用，如在图2b中可以看到的那样。主密封唇27i确切的数量i和确切的结构构造取决于爆炸保护阀1的应用，例如取决于工作腔AR中的可预期的最高或者最低温度、工作腔中的预期的压力，取决于工作介质或者例如也取决于密封元件16的必要的使用寿命。例如可将在爆炸保护阀1的封闭状态中(这是常态)贴靠在阀板内面15a上的第一主密封唇27a设计为长形的、窄的和具有小的半径R，以尽可能良好地紧贴在阀板内面15a上，以便将在阀板15和第一主密封唇27a之间的区域中形成堆积物的危险降至最低限度。也可能放弃使用主密封唇27a、27b，于是可能将第一密封面DF1基本类似于在图4a中的第二密封面地构造。但是也可能例如在密封单元16上仅设置有第一(或者第二)主密封唇27a(或者27b)。
例如密封内周面23可能在密封元件16未安装的状态中已具有弯曲(如在图4a中通过虚线示出的那样)，以便在安装的状态中还更好地紧贴到阀板内面15a上。在密封元件16的安装状态中和在爆炸保护阀1封闭的情况下使第一主密封唇27a优选弹性地变形，以便将一定的预紧力施加到阀板15上，由此改进密封效果。通过在图2b中的密封内周面23的弯曲可以看到，整个密封元件16在爆炸保护阀1的封闭状态中发生一定的变形。该变形又可能与许多参数和影响因素相关，例如与将阀板15按压到密封元件16上所借助的弹力相关、与密封材料有关、与工作腔AR中的温度相关等。
密封元件16在图4a中示出的示例中具有基本平坦的密封内周面23，在密封内周面23和第二端侧面DA2的第二密封面DF2之间具有密封倾斜度β。但是例如如果密封内周面23弯曲地设计(在图4a中的虚线)，该密封倾斜度β在密封内周面的长度上也是可变化的。在(上部的)第一端侧面DA1上，在所述两个主密封唇27a、27b之间附加地设置有两个副密封唇29，所述副密封唇在爆炸保护阀1的封闭状态中贴靠在阀板内面15a上并且改进密封。在副密封唇29的端部上和在边缘上也同样地能够设置有具有特定的半径R的圆形部。所述圆形部通常也能够取决于制造情况地具有一定的最小半径。又能够根据应用或者必要的密封效果而设置有更多或更少的副密封唇或者完全不设置有副密封唇29。
不同于根据图4a的实施方案，根据图4b的实施方式也在(下部的)第二端侧面DA2上具有副密封唇29，以便改进相对于间隔元件20(或者相对于壁3)的密封效果。附加地在第二主密封唇27b和密封元件凹口25之间设置有凸起部30，由此扩大凹口面25b并且为密封元件16在阀座元件凸起部24上提供更良好的支承。
优选将根据图4a的密封元件16的构造方案用于具有直径<500mm的阀座开口VO并且优选将根据图4b的密封元件16的构造方案用于直径>500mm的阀座开口VO。
当然，密封元件16的所示出的变型方案只可理解为是示例性的。显而易见的是，在密封元件16的结构构造方面对于本领域技术人员而言存在非常大的设计空间并且根据爆炸保护阀1的特殊应用也存在密封元16的不同的构造方案，以便达到所要求的密封效果。当然也可仅设置一个第一或者第二主密封唇27a、27b，多个数量i的副密封唇29i或者设置有不同的预紧力、曲面和角度。
即使已经根据有利的柱体形的构造方案对根据本发明的爆炸保护阀1进行了描述，在此也应当说明，其它的构造方式同样也是可能的。例如也可设置有用于不同于柱体形的壁凹部4(例如用于三角形的、矩形的或者椭圆形的壁凹部4)的爆炸保护阀1。结构设计于是能够根据壁凹部4的形状进行调整。在此，本发明的核心，即密封元件16的用于从外围限界阀座开口VO的和用于将阀座元件5与阀座开口VO隔离的构造保持不变。

Claims (10)

1.用于设置在工作腔(AR)的壁(3)的壁开口(4)上的爆炸保护阀(1)，用于在工作腔(AR)中的可燃介质发生爆炸时在超过预先规定的打开压力的情况下使工作腔(AR)减压，所述爆炸保护阀具有阀座元件(5)、阀座开口(VO)和阀板(15)，其中，阀板(15)在爆炸保护阀(1)的封闭状态中闭锁阀座开口(VO)，并且所述爆炸保护阀具有在阀座元件(5)和阀板(15)之间设置在阀座元件(5)上的一件式密封元件(16)，所述密封元件在爆炸保护阀(1)的封闭状态中与阀板(15)相接触，其中，在超过预先规定的打开压力的情况下阀板(15)能从密封元件(16)上抬起以释放阀座开口(VO)，其特征在于，在所述密封元件(16)上设置有构成第一密封面(DF1)的第一端侧面(DA1)和相对置的、构成第二密封面(DF2)的第二端侧面(DA2)，其中，在爆炸保护阀(1)的封闭状态中阀板(15)密封地贴靠在第一端侧面(DA1)上并且第二端侧面(DA2)至少部分是露出的，以便在爆炸保护阀(1)的安装状态中直接密封地贴靠在壁(3)上或贴靠在设置在壁上的固定凸缘(20)上，在密封元件(16)上设置有位于内部的、连续的密封内周面(23)，所述密封内周面将第一端侧面(DA1)和第二端侧面(DA2)相连接，并且密封元件(16)借助与密封内周面(23)相对置的、将第一端侧面(DA1)和第二端侧面(DA2)相连接的外部的密封外周面(28)设置在阀座元件(5)上，并且所述密封内周面(23)对阀座开口(VO)在外围限界。
2.根据权利要求1所述的爆炸保护阀(1)，其特征在于，所述爆炸保护阀(1)具有固定器件(11)以将爆炸保护阀(1)固定在工作腔(AR)的壁(3)上，优选设置有多个固定螺钉(11a)作为固定器件(11)，借助这些固定螺钉能将爆炸保护阀(1)拧紧在工作腔(AR)的壁(3)上。
3.根据权利要求1或2所述的爆炸保护阀(1)，其特征在于，在所述爆炸保护阀(1)中设置有火焰吸收器(10)以避免火焰从工作腔(AR)通过爆炸保护阀(1)向外扩散，优选所述火焰吸收器(10)以由多个彼此叠置的板片组成的板片组的形式设计。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的爆炸保护阀(1)，其特征在于，所述爆炸保护阀(1)具有弹簧单元(13)，所述弹簧单元设置用于，将阀板(15)在爆炸保护阀(1)的封闭状态中以预紧力相对于密封元件(16)预紧，优选所述弹簧单元(13)构成为具有优选线性的、递增的或者递减的弹簧特性曲线的螺旋弹簧(14)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的爆炸保护阀(1)，其特征在于，设置有圆形的阀座开口(VO)和与其对应的圆形的阀板(15)，其中，所述密封元件(16)构成为旋转对称的密封环。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的爆炸保护阀(1)，其特征在于，所述第一端侧面(DA1)和所述密封内周面(23)构成第一主密封唇(27a)，所述第一主密封唇在爆炸保护阀(1)的封闭状态中与阀板(15)相接触。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的爆炸保护阀(1)，其特征在于，所述第一端侧面(DA1)和所述密封外周面(28)构成第二主密封唇(27b)，所述第二主密封唇在爆炸保护阀(1)的封闭状态中与阀板(15)相接触。
8.根据权利要求7所述的爆炸保护阀(1)，其特征在于，在所述密封元件(16)的第一端侧面(DA1)上设置有至少一个副密封唇(29)，所述副密封唇处于第一主密封唇(27a)和第二主密封唇(27b)之间，和/或在所述密封元件(16)的第二端侧面(DA2)上设置有至少一个副密封唇(29)，所述副密封唇处于密封外周面(28)和密封内周面(23)之间。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的爆炸保护阀(1)，其特征在于，在所述阀座元件(5)上设置有沿着阀座开口(VO)的方向向内延伸的阀座元件凸起部(24)，并且在所述密封外周面(28)上设置有密封元件凹口(25)以将密封元件(16)设置在阀座元件凸起部(24)上。
10.根据权利要求9所述的爆炸保护阀(1)，其特征在于，所述阀座元件(5)具有带有中央的第一阀座部件凹部的盘形的第一阀座部件(5a)和沿着阀板(15)的关闭运动方向与该第一阀座部件邻接的、带有中央的第二阀座部件凹部的盘形的第二阀座部件(5b)，其中，第一阀座部件凹部相对于第二阀座部件凹部较小，以便构成阀座元件凸起部(24)。
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