DE102013101677A1

DE102013101677A1 - Sicherheitsventil

Info

Publication number: DE102013101677A1
Application number: DE201310101677
Authority: DE
Inventors: Gerhard Wolpert
Original assignee: GOETZE KG ARMATUREN
Current assignee: GOETZE KG ARMATUREN
Priority date: 2013-02-20
Filing date: 2013-02-20
Publication date: 2014-08-21
Anticipated expiration: 2033-02-21
Also published as: DE102013101677B4

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Sicherheitsventil mit einem an einen Druckraum anschließbaren längserstreckten Ventilkörper, der ein in koaxialer Anordnung mit einer Haube (2) verbundenes Gehäuse (1) aufweist, durch welches ein von einer Einheit aus einem Sitz (4) und einem Kegel (5) freigebbar abgesperrter Strömungskanal von einem Anschlussabschnitt (31) über mehrere umfangsseitig angeordnete Öffnungen zu der umgebenden Atmosphäre führt. Vorteile für den Aufbau und die Funktion ergeben sich dadurch, dass die Öffnungen in einer den Sitz (4) umgebenden Wandung des Gehäuses (1) angeordnet und als zur haubenseitigen Stirnseite der Wandung offene Schlitze (101) ausgebildet sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Sicherheitsventil mit einem an einen Druckraum anschließbaren längserstreckten Ventilkörper, der ein in koaxialer Anordnung mit einer Haube verbundenes Gehäuse aufweist, durch welches ein von einer Einheit aus einem Sitz und einem Kegel freigebbar abgesperrter Strömungskanal von einem Anschlussabschnitt über mehrere umfangsseitig angeordnete Öffnungen zu der umgebenden Atmosphäre führt.
Ein Sicherheitsventil dieser Art ist in der DE 10 2006 021 926 B4 gezeigt. Bei diesem bekannten Sicherheitsventil, in diesem Falle ein Überströmventil, weist ein längserstreckter Ventilkörper ein Ventilgehäuse und eine mit diesem koaxial verbundene Haube auf. Dabei ist die Haube über einen in das Gehäuse eingeschraubten Sitzträger angeschlossen, in dem auch ein Ventilkegel axial verschieblich gehalten ist, welcher mittels Federkraft im geschlossenen Zustand dichtend auf dem Ventilsitz angedrückt ist, um einen Strömungsweg von einer Einlassöffnung zu einer Auslassöffnung abzusperren und bei Überschreiten einer vorgegebenen Druckschwelle freizugeben. In dem Sitzträger sind mehrere umfangsseitig angeordnete fensterartige Öffnungen eingebracht, über die der Strömungsweg weiter durch den Innenraum des Gehäuses zu einem seitlichen Ausströmstutzen führt. Die Ausgestaltung des Strömungskanals mit den diesen bildenden Komponenten ist dabei relativ aufwändig.
Bei einem in der DE 10 2006 021 170 B4 und ähnlich auch der DE 10 2006 021 236 B3 , der DE 10 2006 021 235 B4 sowie der EP 1 852 642 B1 gezeigten Sicherheitsventil sind im Umfangsbereich um die aus Sitz und Kegel gebildete Absperreinheit ebenfalls mehrere Öffnungen vorhanden, die dabei jedoch im Wandbereich der Haube eingebracht sind, wobei der Sitz an einer in die Haube ragende Stirnseite des Ventilgehäuses angeordnet ist. Die Andruckeinheit weist eine Druckfeder auf, die sich mit ihrer oberen Stirnselte an einem oberen Federteller abstützt und mit ihrem unteren Ende auf einen unteren Federteller wirkt, der mit einer axial angeordneten Spindel verbunden ist, an dessen unterem Ende der Ventilkegel angebracht Ist. Die Spindel ist durch eine in der Haube festgelegte Führungsplatte axial verschieblich geführt. Bei diesem Aufbau ist der Ventilsitz nach Abnehmen der Haube gut zugänglich, jedoch sind im unteren Bereich der Haube relativ viele verschiedene Elemente untergebracht, die sich auch auf die Strömungsverhältnisse auswirken.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitsventil der eingangs genannten Art bereit zu stellen, das eine günstige Herstellung mit präzisen Bearbeitungsmöglichkeiten bietet.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass die Öffnungen in einer den Sitz umgebenden Wandung des Gehäuses angeordnet und als zur haubenseitigen Stirnseite der Wandung offene Schlitze ausgebildet sind.
Die zur haubenseitigen Stirnseite hin offenen Schlitze ergeben vorteilhafte Bearbeitungsmöglichkeiten, wodurch sich auch der Strömungsweg vielfältig gestalten lässt. Auch ergeben sich Montagevorteile.
Die Fertigung wird dadurch begünstigt, dass die Schlitze parallel zur Längserstreckung des Ventilkörpers gerichtet sind und über ihre Länge gleichbleibenden Querschnitt besitzen.
Für den Aufbau und die Funktion sind weiterhin die Maßnahmen von Vorteil, dass die Schlitze über den Umfang der zylinderförmig ausgebildeten Wandung gleichmäßig verteilt angeordnet sind.
Des Weiteren ist für die Fertigung von Vorteil, dass die Schlitze in radialer Richtung über die Dicke der Wandung gleichbleibende Breite besitzen, wobei die verbleibenden Wandabschnitte sich im Querschnitt radial nach außen verbreiternde fingerartige Stege bilden.
Zu einem vorteilhaften Aufbau tragen auch die Maßnahmen bei, dass die zwischen den Schlitzen verbleibenden Wandabschnitte auf ihrer Außenseite mit einem Außengewinde versehen sind, auf das die zylindrische Haube mit einem angepassten Innengewinde abnehmbar aufgeschraubt ist.
Das Strömungsverhalten und die Funktion werden dadurch wesentlich begünstigt, dass die Schlitze an ihrem von der offenen Seite abgelegenen Schlitzgrund von innen nach außen vorn abfallend geformt sind.
Weitere Vorteile für den Aufbau und auch die Montage ergeben sich dadurch, dass ein an die vordere Stirnseite der Haube grenzender Abschnitt des Gehäuses an den zwischen den Schlitzen liegenden Wandbereichen radial nach außen ringflanschartig verdickt ist und in seinem der Haube zugekehrten Übergangsbereich einen Absatz bildet, an den die aufgeschraubte Haube mit ihrer Stirnseite anschließt. Zusammen mit dem nach vorne außen abfallenden Schlitzgrund wird auf diese Weise eine sich in vertikaler Richtung nach außen zunehmende Weite der Ausströmöffnung gebildet, durch die ein störungsfreier Abstrom wesentlich unterstützt wird. Die Schlitzgestaltung ergibt dabei erhebliche Vorteile für die Fertigung.
Der Aufbau und die Funktion werden ferner dadurch begünstigt, dass in der Haube eine Andruckeinheit für den Kegel mit einem unteren Federteller aufgenommen ist, der mit seiner Unterseite der Stirnseite der Wandung zugekehrt und bei auf dem Sitz aufsitzendem Kegel von dieser beabstandet ist.
Für den Aufbau und die Funktion sind des Weiteren die Maßnahmen von Vorteil, dass die den Sitz umgebende Wandung des Gehäuses einen zur Stirnseite offenen zylinderförmigen koaxialen Gehäuseinnenraum umfasst, in dessen Bodenbereich der Sitz als den Strömungskanal umgebender, von der Innenseite der Wandung beabstandeter, koaxialer ringförmiger Vorsprung ausgebildet ist.
Verschiedene weitere vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten bestehen darin, dass der Sitz in dem Gehäuse als einstückig mit diesem geformter integraler Bestandteil oder als eingesetzter separater Teil ausgebildet ist, der durch Presssitz oder durch Festspannen mit einem Schraubgewinde festgelegt ist.
Zu einem robusten Aufbau mit zuverlässiger Funktion tragen die Maßnahmen bei, dass der Kegel in dem zylinderförmigen Gehäuseinnenraum axialgeführt verschieblich gelagert ist.
Die Funktion wird ferner dadurch begünstigt, dass der Kegel aus mehreren Teilen zusammengesetzt ist und eine auf den Sitz im abgedichteten Zustand aufgedrückte Dichtplatte aufweist, die auf ihrer von dem Sitz abgewandten Seite um zwei orthogonal zur Längsachse des Ventilkörpers und zueinander gerichtete Drehachsen schwenkbar gelagert ist.
Eine sichere Abdichtfunktion wird ferner dadurch unterstützt, dass die schwenkbare Lagerung mittels eines Kugelelements relativ zu einem mit dem unteren Federteller starr verbundenen Lagerteil gebildet ist.
Zu einer vorteilhaften Funktion tragen auch die Maßnahmen bei, dass der Kegel eine in dem Gehäuseinnenraum axial geführte zylindrische Führungshülse aufweist, in der die Dichtplatte aufgenommen ist. Die Führung erfolgt dabei vorteilhaft mit dem an seinem Außenumfang zylindrisch geformten unteren Federteller, der für eine gute Gleitführung entsprechend an den Innenumfang der Haube angepasst ist. Die Führungshülse kann dabei relativ großes Spiel in dem Gehäuseinnenraum gegenüber dessen seitlichen Begrenzungsflächen aufweisen.
Für einen kompakten Aufbau und eine zuverlässige Funktion sind weiterhin die Maßnahmen von Vorteil, dass in der Führungshülse auch der Lagerteil eingesetzt und axial relativ zu dieser unverschieblich festgelegt ist.
Weitere Vorteile für den Aufbau und die Funktion ergeben sich dadurch, dass der untere Federteller in der Haube axial begrenzt verstellbar gegen die Federkraft einer Druckfeder geführt Ist, die auf ihrer hinteren Stirnseite gegen einen mittels einer Spindel axial verstellbaren oberen Federteller abgestützt ist.
Für eine geführte Luftströmung ist vorteilhaft vorgesehen, dass die Schlitze in radialem Abstand von einem Auslassmantel umfangen sind, der an seinen stirnseitigen Enden von kreisringförmigen Abschlüssen begrenzt ist, die einerseits mit dem Umfang der Haube und andererseits mit dem Umfang des Gehäuses abgedichtet in Verbindung gebracht sind, und dass an dem Auslassmantel ein seitlich abstehender Auslassstutzen angeschlossen ist.
Die Erfidung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Sicherheitsventils im Längsschnitt,
2 ein anderes Ausführungsbeispiel eines Sicherheitsventils im Längsschnitt,
3 ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Sicherheitsventil in einer perspektivischen Ansicht und in auseinander gebauter Darstellung,
4 eine weitere Darstellung des Sicherheitsventils nach 3 in auseinander gebautem Zustand,
5 ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Sicherheitsventil in aufgeschnittener, perspektivischer Darstellung und in einem teilweise auseinander genommenem Zustand,
6 das Sicherheitsventil nach 5 in teilweise aufgeschnittener perspektivischer Ansicht und in einer vergrößerten Darstellung eines oberen Abschnitts desselben,
7 ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Sicherheitsventil in einer perspektivischen Ansicht, einem Längsschnitt, einer Detaildarstellung und in Draufsicht und
8 ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Sicherheitsventil im Längsschnitt, in perspektivischer Darstellung und in Draufsicht.
1 zeigt ein Sicherheitsventil (mit sprungartiger oder proportionaler Ventilkegelverstellung) mit einem entlang einer Längsachse L längserstreckten Ventilkörper, der in seinem vorderen, in der Darstellung unteren Bereich ein Gehäuse 1 und in seinem hinteren, in der Darstellung oberen Bereich eine mit dem Gehäuse 1 verbundene, insbesondere aufgeschraubte Haube 2 umfasst, die in ihrem hinteren Endbereich eine Anlüftmutter 14 trägt. Das Gehäuse 1 und die Haube 2 sowie auch die Anlüftmutter 14 erstrecken sich entlang einer gemeinsamen Längsachse. Das Gehäuse 1 ist mit einem Anschlussabschnitt 31 versehen, über den das Sicherheitsventil an einem zu überwachenden Druckraum anschließbar ist, um erforderlichenfalls einen eine vorgegebene Druckschwelle übersteigenden Überdruck des Druckraums abzubauen. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Anschlussabschnitt 31 als Außengewinde ausgebildet und an einem konzentrisch in eine Innengewindeaufnahme im unteren Abschnitt des Gehäuses 1 eingeschraubten Einschraubteil 3 angebracht. Alternativ kann der Anschlussabschnitt 31 auch als integraler Bestandteil an dem Gehäuse 1 ausgebildet sein.
Der Anschlussabschnitt 31 umgibt einen anschlussseitigen Abschnitt eines Strömungskanals, der weiter konzentrisch entlang der Längsachse durch das Gehäuse 1 verläuft und in dessen oberem Bereich über umfangsseitig angeordnete Öffnungen zu der umgebenden Atmosphäre führt. In dem Strömungskanal zwischen dem koaxialen Abschnitt und den umfangsseitigen Öffnungen ist eine Einheit aus einem Sitz 4 und einem Kegel 5 angeordnet, um den Strömungskanal abzusperren und zum Abbauen eines die Druckschwelle überschreitenden Überdrucks freizugeben, so dass abgelassenes Druckmedium, wie Gas, Dampf oder Flüssigkeit, in erforderlichem Umfang aus dem Druckraum über den Strömungskanal von dem Anschlussabschnitt 31 über die Öffnungen zur äußeren Atmosphäre störungsfrei abströmen kann.
Die Druckschwelle wird durch die Andruckkraft bestimmt, mit der der Kegel 5 auf den Sitz 4 gedrückt wird. Hierzu ist in der Haube 2 eine Andruckeinheit untergebracht, die eine Druckfeder 17 aufweist, welche mit ihrer vorderen (unteren) Stirnseite auf einem unteren Federteller 7 und mit ihrer hinteren (oberen) Stirnseite gegen einen oberen Federteller 8 abgestützt ist. Die Lage des oberen Federtellers 8 ist definiert eingestellt und kann mittels einer zentralen, koaxial zur Längsachse verlaufenden Einstellspindel 6, die auf einer Spindel 9 geführt ist, in axialer Richtung geändert werden, wozu auf dem Umfang der Einstellspindel 6 ein Außengewinde angebracht ist, das mit einem Innengewinde an dem oberen Federteller 8 zusammenwirkt. Der untere Endabschnitt der Spindel 9 ragt in eine nach oben offene zentrale Sacklochbohrung in dem unteren Federteller 7 und ist darin drehbar, aber axial relativ zu diesem unverschieblich festgelegt. Der obere Abschnitt der Spindel 9 ist durch den oberen Federteller 8 und unter Gleitführung durch die Einstellspindel 6 geführt, die mit ihrem Außengewinde mit dem Innengewinde des oberen Federtellers 8 zusammenwirkt, um diesen axial zu verstellen, wobei die Einstellspindel 6 ihre Lage in axialer Richtung selbst nicht verändert (nicht steigende Spindel). Damit der obere Federteller 8 beim Drehen der Einstellspindel 6 nicht mitdreht und axial verstellt wird, wird der Federteller 8 während des Einstellvorgangs in Drehrichtung relativ zu der Haube 2 mittels einer Blockiervorrichtung blockiert.
Die Blockiervorrichtung weist eine einerseits am Umfang des oberen Federtellers 8 eingebrachte, sich über die gesamte Dicke erstreckende, parallel zur Längsachse verlaufende nutartige Ausnehmung 80, eine dieser gegenüber in den benachbarten Innenwandbereich der Haube 2 eingebrachte, ebenfalls parallel zur Längsachse verlaufende Längsnut 200 sowie einen zum Teil in die Ausnehmung 80 und zum Teil in die Längsnut 200 eingreifenden Blockierstift 27 (vgl. 3 bis 5) auf, wobei die Ausnehmung 80 und die Längsnut 200 an die Außenkontur des sich ebenfalls parallel zur Längsachse erstreckenden Blockierstifts 27 angepasst sind. Beispielsweise sind die Querschnittskonturen der Ausnehmung 80 und der Längsnut 200 in etwa halbkreisförmig und die Querschnittskontur des Blockierstifts 27 kreisförmig mit entsprechendem Radius, wobei eine die Axialverschiebung des oberen Federtellers 8 nicht behindernde Gleitreibung gewährleistet ist.
Die Anlüftmutter 14 ist Teil einer Anlüftvorrichtung, die auch eine im Inneren der Anlüftmutter 14 angeordnete und mit dem oberen Abschnitt der Spindel 9 zusammenwirkende Anlüfthilfe 13 umfasst. Über die Anlüftmutter 14 und die Anlüfthilfe 13 kann der Kegel 5 durch Drehen der Anlüftmutter 14 von dem Sitz 4 z. B. für Kontrollzwecke entgegen der Andruckkraft der Druckfeder 17 angehoben werden. Hierzu wird die Anlüftmutter 14 nach unten geschraubt, wodurch sich die Anlüfthilfe 13 nach oben bewegt. Die Gewindesteigung der Anlüftmutter 14 kann dabei z. B. kleiner sein als die Gewindesteigung der Anlüfthilfe 14, wodurch letztere einen größeren axialen Weg vollführt. Die Anlüftvorrichtung weist einen Sperrmechanismus mit einem Sperrstift 20 auf, wie weiter unten beschrieben.
Wie 1 insbesondere auch in Verbindung mit den 3 und 4 weiter zeigt, sind die Öffnungen in der den Sitz 4 umgebenden Wandung des Gehäuses 1 als Schlitze 101 ausgebildet, die zur in Richtung der Haube 2 gelegenen Stirnseite der Wandung offen sind. Wie aus den 3 und 4 ersichtlich, besitzen die im oberen Gehäuseabschnitt 100 angeordneten Schlitze 101 über die Dicke der Wandung gleichmäßige Breite, während die dazwischen liegenden Wandabschnitte, die einen zylinderförmigen Gehäuseinnenraum umgeben, sich radial nach außen entsprechend zunehmend verbreitern. Diese Schlitzausbildung begünstigt die Herstellung und eine exakte Luftführung. Der Schlitzgrund fällt von seiner dem Sitz 4 zugekehrten Innenseite nach außen hin schräg nach unten ab, wodurch die Strömungseigenschaften ebenfalls begünstigt werden und vorteilhaft eine Optimierung der Strömungseigenschaften ermöglicht wird. Die zwischen den Schlitzen 101 vorhandenen Wandabschnitte sind in ihrem unteren, nahe dem Schlitzgrund liegenden Bereich auf ihrer Außenseite mit einer ringflanschartigen, wulstigen Verdickung versehen, die nach oben hin einen abgeschrägten Absatz bildet, an den die Haube 2 mit ihrem zugekehrten unteren Rand im aufgeschraubten Zustand angrenzt. Der dabei gebildete umfangsseitige Öffnungsbereich des Strömungskanals liegt in der Ebene es Sitzes 4 und erstreckt sich axial bezüglich dieser Ebene etwas nach oben und unten. Die zusammen mit dem unteren Haubenrand gebildeten Ausströmöffnungen erweitern sich vorteilhaft in vertikaler bzw. axialer Richtung zunehmend nach außen hin. Auch der untere Haubenrand fällt vorteilhaft von innen nach außen ab, vorzugsweise jedoch mit geringerer Neigung als der Schlitzgrund.
Wie 1 weiter zeigt, ist die Unterseite des unteren Federtellers 7 von der haubenseitigen Stirnseite der Wandung bei auf dem Sitz 4 aufsitzendem Kegel 5 genügend weit beabstandet, um den Absperrzustand des Strömungskanals nicht zu beeinträchtigen. Die Ausbildung der Schlitze 101, die in Umfangsrichtung vorteilhafterweise gleichmäßig verteilt sind, lassen sich ohne grollen Aufwand hinsichtlich optimaler Strömungsverhältnisse gestalten, wobei auch der untere Haubenabschnitt und die Ausbildung und Positionierung des unteren Federtellers 7 zum Beeinflussen der Strömungsverhältnisse vorteilhaft mit einbezogen werden können. Die Haube 2 mit den in ihrem unteren Bereich eingebauten Komponenten ergänzen die Schlitze 101 zu den seitlichen Ausströmöffnungen.
Wie 1, insbesondere in Verbindung mit den 3 und 4, weiter erkennen lässt, ist der Sitz 4 als ein konzentrisch zur Längsachse eingesetztes und geformtes Einsatzteil mit einer zentralen Durchgangsbohrung als Teil des Strömungskanals ausgebildet. Das den Sitz 4 bildende Einsatzstück ragt durch eine an seinem Außenumfang angepasste Bohrung in dem Bodenbereich des Gehäuseinnenraums und steht in diesen mit einem koaxialen, ringförmigen Vorsprung nach oben vor, um eine ringförmige Sitzfläche zu bilden, auf die der Kegel 5 dichtend angedrückt wird. Der ringförmige Vorsprung ist umfangseitig von der Innenseite der Wandung des Gehäuseinnenraums beabstandet. In seinem unteren Abschnitt steht das den Sitz 4 bildende Einsatzteil radial seitlich ringflanschartig vor und liegt an einer unteren, die Bohrung im Bodenbereich des Gehäuseinnenraums umgebenden kreisringförmigen Fläche an, wobei eine zylindrische Außenfläche des ringflanschartigen Abschnitts von einer erweiterten, angepassten Innenbohrung im unteren Teil des Gehäuses umgeben ist. Das Einsatzteil ist mittels des separaten Einschraubteils 3 festgespannt, das in die untere Innengewindeaufnahme des Gehäuses 1 eingeschraubt ist. Zwischen den benachbarten Flächen des Einsatzteils und des Einschraubteils 3 ist ein Dichtring 18 (O-Ring) eingesetzt, um den auch durch das Einschraubteil 3 führenden axialen Strömungskanal umfangsseitig abzudichten.
Wie 1, insbesondere in Verbindung mit den 3 und 4, weiter zeigt, ist der Kegel 5 von dem bis auf die Schlitze 101 zylindrischen, koaxialen Gehäuseinnenraum von oben her eingesetzt und darin geführt gehalten. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Kegel 5 mit dem unteren Federteller 7 verbunden, wobei ein oberer Lagerteil des Kegels 5 einstückig an dem unteren Federteller 7 angeformt ist. Der obere Lagerteil des Kegels 5 ist in eine zylinderförmige Führungshülse 51 eingesetzt und darin mittels eines Querstifts 19 gehalten. Der Außenumfang der Führungshülse 51 ist an den Innenumfang der Wandung des Gehäuseinnenraums zum Bilden einer leicht gängigen Gleitlagerung unter guter Führung angepasst. Im unteren Teil der Führungshülse 51, deren unterer Rand einen nach innen abgewinkelten Halterand bildet, ist eine Dichtplatte 12 eingesetzt, die mit ihrer Unterseite mit der ringförmigen Dichtfläche des Sitzes 4 dichtend zusammenwirkt. Dabei ist der untere ringförmige Halterand der Führungshülse 51 so auf den Zwischenraum zwischen dem ringförmigen Vorsprung des Sitzes 4 und der Innenwand abgestimmt, dass er bei aufsitzendem Kegel in den umlaufenden Freiraum hineinragt.
Die Dichtplatte 12 ist gegenüber der Unterseite des in die Führungshülse 51 hineinragenden Lagerteils um zwei senkrecht zueinander in der senkrechten Ebene zur Längsachse liegende Achsen schwenkbar gelagert, so dass sich bei axialer Führung des unteren Federtellers 7 stets ein dichtender Sitz des Kegels 5 auf dem Sitz 4 ergibt. Um die Schwenklagerung zu bilden, ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein Kugelelement 16 zwischen der Oberseite der Dichtplatte 12 und der Unterseite des Lagerteils in angepasste Ausmuldungen eingesetzt. Die in eine nach oben offene zentrale Sacklochbohrung des unteren Federtellers 7 mit ihrem unteren Endabschnitt eingesetzte Spindel 9 ist für einen guten Sitz zusätzlich in einer in der Sacklochbohrung angeordneten Hülse 11 gelagert.
Die gezeigte Gestaltung des Gehäuses 1 mit dem darin angeordneten Sitz 4 und der Aufbau des Kegels 5 sowie dessen Ankopplung an die Andrückvorrichtung ergeben eine zuverlässige Funktion mit definierter Einstellung der Druckschwelle bei robustem Aufbau. Auch auf längere Sicht wird eine zuverlässige Funktion sichergestellt.
Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Anlüfthilfe 13 mittels eines Plombenrings 15 auf der Oberseite der Anlüftmutter 14 abgestützt.
Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der aus der Anlüftmutter 14 nach oben herausragende Teil der Anlüfthilfe 13 mit einem Plombendraht 22 und einer Plombe 23 versehen.
Wie 3 und 4 zeigen, sind unterhalb der oberen Wandung der Anlüftmutter 14 quer verlaufende Haltestifte 21 eingesetzt, die z. B. als Knebelkerbstift ausgebildet sind und mit einem Halteabschnitt geringeren Durchmessers im oberen Teil der Spindel 9 für eine Anlüftung zusammenwirken. Die Spindel 9 wird von den zwei außermittig angeordneten Haltestiften 21, die auf von einander abgelegenen Seiten in eine umlaufende Nut 91 (Verjüngung) im oberen Endabschnitt der Spindel 9 eingreifen, beim Anlüften mitgenommen. Durch diese Nut-Haltestift-Kopplung ist die Anlüfthilfe 13 unabhängig von der Drehstellung der Spindel 9 (im Unterschied zu z. B. einem Halteschlitz anstelle der Nut) und kann einfach in eine passende Drehstellung gebracht werden, in der der Sperrstift 20 in die Bohrung 25 greift und montiert werden.
5 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des Sicherheitsventils in einer aufgeschnittenen Darstellung im zusammengebauten und in einem teilweise auseinandergenommenen Zustand. In der linken Bildhälfte ist dabei die oben anhand von 1 bereits beschriebene Vorgehensweise zur Einstellung eines definierten Andrucks des Kegels 5 durch Verstellen der von der Druckfeder 17 ausgeübten Andruckkraft mittels des oberen Federtellers 8 und der Einstellspindel 6 veranschaulicht. Für die Einstellung der Andruckkraft werden die Anlüftmutter 14 und die Anlüfthilfe 13 abgenommen. Um ein Mitdrehen des oberen Federtellers 8 während der Einstellung der Andruckkraft zu verhindern, wird der Blockierstift 27 durch eine betreffende Bohrung in einer oberen angeformten Querwand der Haube 2 lediglich für den Einstellvorgang vorübergehend eingesetzt und in die durch die Ausnehmung 80 in dem oberen Federteller 8 und die Längsnut 200 in dem Innenwandbereich der Haube 2 bei entsprechender Drehstellung gebildete Aufnahmebohrung eingeführt. Da die Einstellspindel 6 wegen ihres geringeren Außenumfangs umfangsseitig nicht bis zu dem Blockierstift 27 reicht und ungehindert drehbar ist, kann sie mittels eines an einem Werkzeugansatz (z. B. Sechskant) mittels eines Werkzeugs (z. B. Gabelschlüssel) leicht gedreht werden, um den oberen Federteller 8 über die genannte Gewindekopplung in die der geforderten Andruckkraft entsprechende axiale Lage zu verschieben. Wie 5 weiter zeigt, ist für die Justierung der Andruckkraft die Anlüftvorrichtung mit der Anlüfthilfe 13 und der Anlüftmutter 14 abgenommen. Nach der Einstellung der Andruckkraft wird der Blockierstift 27 wieder entfernt und anschließend die Anlüftvorrichtung mit der Anlüfthilfe 3 und der Anlüftmutter 14 wieder montiert.
6 zeigt eine vergrößerte Darstellung des oberen Bereichs des Ventilkörpers mit der Anlüftvorrichtung. Eine weitere Besonderheit des Sicherheitsventils ist dabei die Ausbildung der Anlüftvorrichtung mit dem oben genannten Sperrmechanismus. In der Anlüfthilfe 13 ist hierzu ein achsparalleles Sackloch 130 (s. 6) eingebracht, in dem der Sperrstift 20 fest eingesetzt (z. B. eingepresst, eingeklebt) ist. Während der Anlüftung blockiert der Sperrstift 20 die Anlüfthilfe 13 gegen ein Mitdrehen mit der sich drehenden Anlüftmutter 14, wobei er axial beweglich geführt in eine Bohrung 28 in die Querwand bzw. Deckwand der Haube 2 eingreift. Beim Eindrehen der Anlüftmutter 14 hebt sich die mit ihr über ein zentrales axiales Gewinde gekoppelte Anlüfthilfe 13 und zieht die Spindel 9 gegen die Druckfeder 17 mit dem Kegel 5 vom Sitz 4 weg.
Bei dem in 7 gezeigten Ausführungsbeispiel mit einer Kappe 14' ohne Anlüftung ist eine Sacklochbohrung auch in der Kappe 14' angeordnet. Ein Stift 24 ist in der Sacklochbohrung 25 mittels einer Feder 201 abgestützt. Bei dieser Ausführung des Sicherheitsventils ohne Anlüftung wird die Kappe 14' mit dem Stift 24 verriegelt. Der Stift 24 ist in der Sacklochbohrung 25 der Kappe 14' in axialer Richtung verschieblich eingesetzt und mit einer Feder 201 belastet, so dass er in einer Bohrung (z. B. Bohrung 28) in der oberen Querwand der Haube 2 einrastet. Der Stift 24 kann mittels z. B. eines Schraubenziehers, der quer von außen durch einen abgedeckten freigebbaren Durchbruch eingeführt wird, gegen die Federkraft entriegelt werden.
7 zeigt ferner einen im oberen Bereich der Kappe 14' angeordneten Markierring 140, der zu Kennzeichnungszwecken dient. Ein solcher kann entsprechend auch in der Anlüftmutter 14 der vorstehend beschriebenen weiteren Ausführungsbeispiele vorgesehen sein und z. B. zur Farbmarkierung unterschiedlicher Sicherheitsventile z. B. durch Einsetzen unterschiedlicher Farbringe genutzt werden.
Bei dem in 8 gezeigten Ausführungsbeispiel ist gegenüber 2 und auch den anderen vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen im Umgebungsbereich der umfangsseitigen Öffnungen zwischen Haube 2 und Gehäuse 1 eine haubenartige Ummantelung mit Abstand gegenüber dem Gehäuse 1 und der Haube 2 angeordnet (Auslassmantel 26), an der ein seitlich orthogonal zur Längsachse abstehender Auslassstutzen 261 angebracht ist. Zwischen der Ummantelung und dem Umfang der Haube 2 einerseits sowie dem Umfang des Gehäuses 1 andererseits sind kreisringförmige Abschlüsse eingesetzt, mit denen der Auslassmantel 26 gegenüber der Haube 2 und dem Gehäuse 1, insbesondere unter Zwischenfügung umlaufender Dichtungen, abgedichtet ist. Dies ergibt bei freiem Ausstrom rundum einen anschließend gerichteten, definierten Abstrom.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006021926 B4 [0002]
DE 102006021170 B4 [0003]
DE 102006021236 B3 [0003]
DE 102006021235 B4 [0003]
EP 1852642 B1 [0003]

Claims

Sicherheitsventil mit einem an einen Druckraum anschließbaren längserstreckten Ventilkörper, der ein in koaxialer Anordnung mit einer Haube (2) verbundenes Gehäuse (1) aufweist, durch welches ein von einer Einheit aus einem Sitz (4) und einem Kegel (5) freigebbar abgesperrter Strömungskanal von einem Anschlussabschnitt (31) über mehrere umfangsseitig angeordnete Öffnungen zu der umgebenden Atmosphäre führt, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen in einer den Sitz (4) umgebenden Wandung des Gehäuses (1) angeordnet und als zur haubenseitigen Stirnseite der Wandung offene Schlitze (101) ausgebildet sind.
Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (101) parallel zur Längserstreckung des Ventilkörpers gerichtet sind und über ihre Länge gleichbleibenden Querschnitt besitzen.
Sicherheitsventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (101) über den Umfang der zylinderförmig ausgebildeten Wandung gleichmäßig verteilt angeordnet sind.
Sicherheitsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (101) in radialer Richtung über die Dicke der Wandung gleichbleibende Breite besitzen, wobei die verbleibenden Wandabschnitte sich im Querschnitt radial nach außen verbreiternde fingerartige Stege bilden.
Sicherheitsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen den Schlitzen (101) verbleibenden Wandabschnitte auf ihrer Außenseite mit einem Außengewinde versehen sind, auf das die zylindrische Haube (2) mit einem angepassten Innengewinde abnehmbar aufgeschraubt ist.
Sicherheitsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (101) an ihrem von der offenen Seite abgelegenen Schlitzgrund von innen nach außen vorn abfallend geformt sind.
Sicherheitsventil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein an die vordere Stirnseite der Haube (2) grenzender Abschnitt des Gehäuses (1) an den zwischen den Schlitzen (101) liegenden Wandbereichen radial nach außen ringflanschartig verdickt ist und in seinem der Haube (2) zugekehrten Übergangsbereich einen Absatz bildet, an den die aufgeschraubte Haube (2) mit ihrer Stirnseite anschließt.
Sicherheitsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Haube (2) eine Andruckeinheit für den Kegel (5) mit einem unteren Federteller (7) aufgenommen ist, der mit seiner Unterseite der Stirnseite der Wandung zugekehrt und bei auf dem Sitz (4) aufsitzendem Kegel (5) von dieser beabstandet ist.
Sicherheitsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die den Sitz (4) umgebende Wandung des Gehäuses (1) einen zur Stirnseite offenen zylinderförmigen koaxialen Gehäuseinnenraum umfasst, in dessen Bodenbereich der Sitz (4) als den Strömungskanal umgebender, von der Innenseite der Wandung beabstandeter, koaxialer ringförmiger Vorsprung ausgebildet ist.
Sicherheitsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sitz (4) in dem Gehäuse (1) als einstückig mit diesem geformter integraler Bestandteil oder als eingesetzter separater Teil ausgebildet ist, der durch Presssitz oder durch Festspannen mit einem Schraubgewinde festgelegt ist.
Sicherheitsventil nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kegel (5) in dem zylinderförmigen Gehäuseinnenraum axialgeführt verschieblich gelagert ist.
Sicherheitsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kegel (5) aus mehreren Teilen zusammengesetzt ist und eine auf den Sitz (4) im abgedichteten Zustand aufgedrückte Dichtplatte (12) aufweist, die auf ihrer von dem Sitz (4) abgewandten Seite um zwei orthogonal zur Längsachse des Ventilkörpers und zueinander gerichtete Drehachsen schwenkbar gelagert ist.
Sicherheitsventil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die schwenkbare Lagerung mittels eines Kugelelements (16) relativ zu einem mit dem unteren Federteller (7) starr verbundenen Lagerteil gebildet ist.
Sicherheitsventil nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kegel (5) eine in dem Gehäuseinnenraum axial geführte zylindrische Führungshülse (51) aufweist, in der die Dichtplatte (12) aufgenommen ist.
Sicherheitsventil nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass in der Führungshülse (51) auch der Lagerteil eingesetzt und axial relativ zu dieser unverschieblich festgelegt ist.
Sicherheitsventil nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Federteller (7) in der Haube (2) axial begrenzt verstellbar gegen die Federkraft einer Druckfeder (17) geführt ist, die auf ihrer hinteren Stirnseite gegen einen mittels einer Spindel (9) axial verstellbaren oberen Federteller (8) abgestützt ist.
Sicherheitsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (101) in radialem Abstand von einem Auslassmantel (26) umfangen sind, der an seinen stirnseitigen Enden von kreisringförmigen Abschlüssen begrenzt ist, die einerseits mit dem Umfang der Haube (2) und andererseits mit dem Umfang des Gehäuses (1) abgedichtet in Verbindung gebracht sind, und dass an dem Auslassmantel (26) ein seitlich abstehender Auslassstutzen (261) angeschlossen ist.