DE102013106110A1 - Sicherheitsventil - Google Patents

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Olaf Schuster
Gerhard Wolpert
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16K17/00Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/02Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
    • F16K17/04Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded
    • F16K17/0486Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded with mechanical actuating means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16K17/08Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded with special arrangements for providing a large discharge passage
    • F16K17/082Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded with special arrangements for providing a large discharge passage with piston

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Sicherheitsventil mit einem an einen Druckraum anschließbaren Gehäuse (1), durch welches ein von einer Einheit aus einem Sitz (2) und einem Kegel (18) in einem Abdichtbereich freigebbar abgesperrter Strömungskanal von einem Anschlussabschnitt (62) über einen umlaufend um den Abdichtbereich gebildeten Abströmraum (30) und einen seitlich an diesen anschließenden Abströmkanal (51) führt und welches mit einer Haube (3) verbunden ist, in der eine den Kegel (18) mit einer Andruckkraft gegen den Sitz (2) drückende Druckfeder (26) aufgenommen ist. Eine vorteilhafte Funktionsweise wird dadurch erreicht, dass der Abströmraum (30) um den Abdichtbereich zwischen Sitz (2) und Kegel (18) die Form eines nach innen zum Abdichtbereich umlaufend offenen Ringwulstes besitzt, der auf seiner ansonsten geschlossenen Außenseite über einen Öffnungsabschnitt in den Abströmkanal (51) übergeht.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Sicherheitsventil mit einem an einen Druckraum anschließbaren Gehäuse, durch welches ein von einer Einheit aus einem Sitz und einem Kegel in einem Abdichtbereich freigebbar abgesperrter Strömungskanal von einem Anschlussabschnitt über einen umlaufend um den Abdichtbereich gebildeten Abströmraum und einen seitlich an diesen anschließenden Abströmkanal führt und welches mit einer Haube verbunden ist, in der eine den Kegel mit einer Andrückkraft gegen den Sitz drückende Druckfeder aufgenommen ist.
  • Ein Sicherheitsventil dieser Art ist in der EP 2 559 926 A1 angegeben. Dieses bekannte Sicherheitsventil weist ein auf einer Seite mit einer Haube verbundenes Gehäuse auf, welches mit einem Anschlussflansch an einen Druckraum anschließbar und in seinem Inneren mit einem Strömungskanal versehen ist, der von dem Anschlussabschnitt über eine freigebbare Absperreinheit aus Sitz und Kegel über einen seitlichen Anschlussstutzen aus dem Gehäuse führt. Wichtig ist, dass ein solches Sicherheitsventil bei einem Überdruck, der eine vorgegebene Druckschwelle überschreitet, auf Dauer gleichbleibend zuverlässig anspricht, um den im Druckraum entstehenden Überdruck abzubauen. Der Andruck des Kegels auf den Sitz wird mit einer definierten einstellbaren Andrückkraft bewirkt, die von einer im Inneren der Haube koaxial angeordneten Druckfeder erzeugt wird. Das Auslösen der Absperreinheit und die Funktion beim Druckabbau sind neben der Andruckeinheit von verschiedenen weiteren Faktoren abhängig.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitsventil der eingangs genannten Art bereit zu stellen, das eine zuverlässige Funktion im Falle eines entstehenden Überdrucks gewährleistet.
  • Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass der Abströmraum um den Abdichtbereich zwischen Sitz und Kegel die Form eines nach innen zum Abdichtbereich umlaufend offenen Ringwulstes besitzt, der auf seiner ansonsten geschlossenen Außenseite über einen Öffnungsabschnitt in den Abströmkanal übergeht.
  • Wie Untersuchungen der Erfinder gezeigt haben, ergibt sich mit dieser Ausbildung des Sicherheitsventils eine zuverlässige Funktion mit sicherer Auslösung und günstigen Strömungsbedingungen beim Druckabbau.
  • Zu günstigen Strömungsverhältnissen und einer zuverlässigen Funktion tragen die Maßnahmen bei, dass der Querschnitt des in einem seitlichen Ausströmstutzen gebildeten Abströmkanals in Strömungsrichtung von einem bezüglich der Ebene des Abdichtbereichs am Übergang von dem Abströmraum zu dem Abströmkanal länglichen Querschnitt in einen kreisförmigen Querschnitt übergeht.
  • Für die Funktion vorteilhafte Strömungsverhältnisse werden ferner dadurch bewirkt, dass der Abströmraum in Form des Ringwulstes von seinem von dem Abströmkanal abliegenden Bereich zum Abströmkanal hin erweitert ist.
  • Weitere vorteilhafte Auswirkungen für die Funktion ergeben sich dadurch, dass der Abströmkanal in Strömungsrichtung in einen kreisförmigen Querschnitt übergeht und sich erweitert.
  • Die Funktionsweise mit dem Öffnen der Absperreinheit bei Überdruck wird des Weiteren dadurch vorteilhaft beeinflusst, dass das Gehäuse zwischen dem Anschlussabschnitt und dem Sitz einen sich verjüngenden Einströmkanal aufweist.
  • Weitere vorteilhafte Maßnahmen für die Funktion des Sicherheitsventils bestehen darin, dass der zwischen dem Sitz und Kegel gebildete Abdichtbereich von einer ringförmigen Hubhilfe umkränzt ist, die an einem inneren Ringrandbereich an dem Kegel festgelegt ist und einen Hubring aufweist, welcher mit einem äußeren Ringrandbereich den Abdichtbereich umlaufend radial beabstandet umgibt.
  • Eine für den Aufbau und die Funktion vorteilhafte Ausgestaltung besteht dabei darin, dass die Hubhilfe mit ihrem äußeren Ringrandbereich den kreisförmig ausgebildeten Sitz im Abdichtbereich konzentrisch umgibt und in Öffnungsrichtung des Kegels in der Höhe verstellbar ist. Hierdurch ergeben sich vorteilhafte Anpassmöglichkeiten für unterschiedliche Einsatzbereiche.
  • Ein vorteilhafter Aufbau besteht dabei darin, dass der innere Ringrandbereich mit Laschen und ein Außenrandbereich des Kegels mit an die Laschen angepassten Gruppen von Aufnahmen versehen sind, die in unterschiedlichen Höhen bezüglich der Öffnungsrichtung angeordnet sind.
  • Der Aufbau und die Montage werden ferner dadurch begünstigt, dass die Hubhilfe mittels einer Klemmschraube konzentrisch zu einer in Öffnungsrichtung des Kegels zeigenden Zentralachse an dem Kegel festgespannt ist.
  • Eine für die Funktion und Wartung weitere vorteilhafte Ausgestaltung wird dadurch erhalten, dass eine Anlüfteinheit vorhanden ist, die zwischen dem dem Kegel zugekehrten Ende der Druckfeder und dem Kegel zum Abheben desselben entgegen der Andrückkraft seitlich eingesetzt ist.
  • Zu einer vorteilhaften Funktion tragen ferner die Maßnahmen bei, dass die Druckfeder Teil einer Andruckeinheit ist, die des Weiteren eine mit dem Kegel verbundene, in Öffnungsrichtung zentral durch die Druckfeder und eine Führungsplatte verlaufende, axial bezüglich des Gehäuses und der Haube verschiebliche Spindel, einen an dieser kegelseitig axial zu ihr unverschiebbar festgelegten, die untere Seite der Druckfeder abstützenden unteren Federteller und einen die obere Seite der Druckfeder ortsfest bezüglich der Haube abstützenden oberen Federteller aufweist, und dass die Anlüfteinheit eine quer durch eine Wandung des Gehäuses, der Haube oder eines zwischen diesen Teilen eingesetzten Zwischenteils geführte Betätigungsachse aufweist, die mit einem Verstellteil zur Verstellung der Spindel in ihrer axialen Richtung versehen oder gekoppelt ist, um den Kegel zum Zwecke einer Anlüftung von dem Sitz anzuheben.
  • Vorteile für die Bedienung und Funktion ergeben sich ferner dadurch, dass das Verstellteil im Bereich des unteren Federtellers angreift und dass eine bezüglich der Wandung außen liegender Abschnitt der Betätigungsachse mit einer Handhabe oder einem Werkzeugansatz für den Anlüftvorgang versehen ist.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine perspektivische Darstellung eines Sicherheitsventils,
  • 2A und 2B das Sicherheitsventil nach 1 in aufgeschnittener Darstellung in zwei verschiedenen perspektivischen Ansichten und
  • 3 das Sicherheitsventil nach 1 in Explosionsdarstellung in perspektivischer Ansicht.
  • Ein in 1 dargestelltes Sicherheitsventil 100 weist einen Ventilkörper mit einem Gehäuse 1 und einer daran angeschlossenen Haube 3 auf, wobei zwischen dem Gehäuse 1 und der Haube 3 ein Zwischenteil 40 lösbar eingesetzt ist, an dem seitlich ein Hebel 8 einer Anlüfteinheit angeordnet ist.
  • Das Gehäuse 1 weist eingangsseitig einen an die Wandung oder ein Leitungsstück eines Druckraums mittels eines Anschlussabschnitts 62 anschließbaren Einströmstutzen 60 und ausströmseitig einen seitlich an dem Gehäuse angeformten Ausströmstutzen 50 mit einem Verbindungsabschnitt 52 auf, wobei der Anschlussabschnitt 62 und der Verbindungsabschnitt 52 als Verbindungsflansche mit Schraublöchern für Spannschrauben ausgebildet sind. Im zentralen Bereich zwischen dem Einströmstutzen 60 und dem Ausströmstutzen 50 ist ein wulstförmig umwandeter, schneckenförmiger Abströmraum 30 angeordnet, wobei der Einströmstutzen 60 mit dem Anschlussabschnitt 62, der Ausströmstutzen 50 mit dem Verbindungsabschnitt 52 und die Wandung des Abströmraums 30 einstückig ineinander übergehende Gehäuseteile bilden. Die Wandung des Einströmstutzens 60 erweitert sich in Strömungsrichtung zur in grober Näherung teilkreisförmigen ringwulstartigen Wandung des Abströmraums 30, welche unter stetiger Krümmung in die Wandung des Abströmstutzens 50 übergeht. In axialer Verlängerung des Einströmstutzens 60 ist das Gehäuse 1 einstückig mit einem flanschartigen Befestigungsabschnitt versehen, auf dem die Haube 3 unter Zwischenfügung des Zwischenteils 40 mittels Spannschrauben lösbar angebracht ist, wobei die Haube 3 ihrerseits mit einem angepassten, flanschartigen Befestigungsabschnitt versehen ist. Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform des Sicherheitsventils 100 weisen die Befestigungsabschnitte des Gehäuses 1 und der Haube 3 sowie das Zwischenteil 40 eine in axialer Draufsicht in etwa (bis auf abgerundete Ecken und leicht gerundete Seiten) quadratische Umfangskontur auf. Die Haube 3 ist an ihrem von dem Befestigungsabschnitt abgelegenen stirnseitigen Ende von einem abnehmbaren Deckel 6 abgeschlossen.
  • Wie auch bereits aus 1 zu ersehen, ist der ringwulstartige Abströmraum 30 auf seiner von dem seitlich radial abstehenden Ausströmstutzen 50 abgelegenen Seite in axialer Richtung (Einströmrichtung) des Ventilkörpers am schmalsten und erweitert sich stetig zunehmend über seine Seitenbereiche zum Ausströmstutzen 50 hin und geht in diesem in einen orthogonal (rechtwinklig) zur Ausströmrichtung stetig zunehmenden kreisförmigen Querschnitt über, dessen Innendurchmesser sich in Ausströmrichtung kontinuierlich zunehmend vergrößert, wie aus den 2A und 2B ersichtlich ist. Auf diese Weise vergrößert sich der ringwulstartige Abströmraum 30 von seiner von dem Ausströmstutzen 50 abgelegenen Seite aus stetig zunehmend zu einem in dem Ausströmstutzen 50 gebildeten Abströmkanal 51 hin und geht aus einem quer zur Einströmrichtung länglich ausgedehnten Übergangsbereich in dessen bezüglich der Ausströmrichtung kreisförmigen Querschnitt über, der sich seinerseits in Strömungsrichtung zunehmend vergrößert.
  • Der Abströmraum 30 ist in seinem quer zur Umlaufrichtung liegenden Querschnitt von der Innenfläche der ringwulstförmigen Wandung des Abströmraums 30 nach außen hin umgrenzt, wobei sich die Umgrenzung um mehr als 180°, aber weniger als 360° erstreckt und der Abströmraum 30 auf seiner zur Achse des Ventilkörpers gerichteten inneren Seite umlaufend vollständig offen ist. Bezüglich des Querschnitts des Absträmraums 30 beträgt der Öffnungswinkel zur Achse des Ventilkörpers hin (also bezüglich einer zur Achse des Ventilkörpers senkrechten Ebene, aber nicht notwendigerweise symmetrisch zu dieser) z. B. zwischen 20° und 180°, vorzugsweise zwischen 30° und 170°. Auf diese Weise entsteht für ein abströmendes Medium wie Gas, Dampf oder Flüssigkeit) abströmseitig von einer in dem Gehäuse 1 angeordneten Absperreinheit, die eine Einheit aus einem Sitz 2 und einem Kegel 18 aufweist, ein für die Strömungsverhältnisse und Funktion des Sicherheitsventils 100 vorteilhaft aufgeweiteter Abströmraum 30 zu dem Abströmkanal 51, wobei der Abströmraum 30 zusammen mit dem Übergangsbereich in den Abströmkanal 51 den Abdichtbereich zwischen dem Sitz 2 und dem Kegel 18 radialseitig umgibt.
  • Der Abströmraum 30 und der Abströmkanal 51 sind Teil eines durch das Gehäuse 1 führenden, von der Einheit aus Sitz 2 und Kegel 18 im Schließzustand des Sicherheitsventils 100 geschlossenen und bei Überdruck des Druckraums geöffneten Strömungskanals, der einströmseitig, das heißt vor dem Absperrbereich zwischen Sitz 2 und Kegel 18, einen durch den Einströmstutzen 60 führenden Einströmkanal 61 umfasst. Der Einströmkanal 61 ist in einem kurzen, innerhalb des Anschlussabschnitts 62 liegenden Eingangsbereich ringsum eingeengt und anschließend erweitert, um dann über den größeren Bereich seiner Länge in Strömungsrichtung sich stetig leicht konisch zu verjüngen. Lediglich im Endbereich des Einströmkanals 61 vor dem Absperrbereich kann sich, wie bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel, ein kurzer, nicht verjüngter Abschnitt anschließen, der vorliegend innerhalb eines hülsenförmigen Einsatzes verläuft, welcher den Sitz 2 mit seiner dem Kegel 18 zugewandten Sitzfläche bildet. Die Verjüngung des Einströmkanals 61 über den größten Teil (mehr als 50%) seiner Länge trägt ebenfalls dazu bei, dass der Kegel 18 bei einem eine vorbestimmte Schwelle übersteigenden Überdruck zuverlässig von der Sitzfläche abhebt und den Strömungskanal freigibt, wobei für den Abbau des Überdrucks günstige Strömungsverhältnisse über Einströmkanal 61 und im weiteren Verlauf über den Abströmraum 30 erreicht werden.
  • Um ein exaktes Ansprechen der Absperrvorrichtung bei auftretendem Überdruck weiter zu verbessern, ist die Absperrvorrichtung mit einer Hubhilfe versehen, die einen die Dichtebene im Abdichtbereich zwischen Sitz 2 und Kegel 18 umgebenden, radial beabstandeten äußeren Ringrandbereich aufweist. Die ringförmig ausgebildete Hubhilfe erstreckt sich in Richtung der Achse des Ventilkörpers von einem unteren umlaufenden Rand des äußeren, radial beabstandeten Ringrandbereichs, der gegen-über der Dichtebene im abgedichteten Zustand zur Einströmseite hin versetzt ist, und einem von der Einströmseite abgewandten inneren Ringrandbereich, der radial nach innen ragt und an dem Kegel 18 festgelegt ist. Durch die Befestigung am Kegel 18 bewegt sich die Hubhilfe beim Öffnen des Ventils durch Überdruck in axialer Richtung mit diesem mit. Die Dimensionierung der so gebildeten ringförmigen, hutartigen Hubhilfe ist dabei so gewählt, dass im vollständig geöffneten Zustand des Ventils der untere (der Einströmseite zugewandte) freie Rand des äußeren Ringrandbereichs in axialer Richtung bis deutlich über die Ebene der Dichtfläche verlagert ist, so dass das aus dem Druckraum strömende Medium über den freigegebenen Absperrbereich von dem Einströmkanal 61 frei und mit sehr geringem Strömungswiderstand in den Abströmraum 30 und von dort über den Abströmkanal 51 abströmen kann. Die Ausbildung des Einströmkanals 61 und der Hubhilfe tragen dabei dazu bei, dass beim Öffnen und während des Druckabbaus die Strömungsverhältnisse und damit einhergehende Dynamik des Ventils optimiert werden.
  • Die Hubhilfe weist einen Hubring 22 in der genannten hutförmigen Ausbildung auf, der in unterschiedlichen Einbauhöhen bezüglich der Achse des Ventilkörpers eingebaut und an dem Kegel 18 fixiert werden kann. Hierzu ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel, wie aus 3 ersichtlich, der innere Ringrandbereich mit nach innen vorstehenden Laschen 220 versehen, die in an dem Kegel 18 an entsprechender Position angeordnete und angepasste Aufnahmen 180 einsetzbar sind. Die z. B. taschenförmig ausgebildeten Aufnahmen 180 sind in mehreren, axial voneinander versetzten Gruppen von Aufnahmen 180 angeordnet, wobei jede Gruppe eine der Anzahl der Laschen 220 des Hubrings 22 entsprechende Anzahl von Aufnahmen 180 besitzt. Auf diese Weise kann der Hubring 22 in unterschiedlichen axialen Höhen an dem Kegel 18 eingesetzt werden. Zum Fixieren des Hubrings 22 dient eine Klemmschraube 21, die zum Festspannen des Hubrings 22 mit den Laschen 220 auf ein koaxiales Gewinde des Kegels 18 aufschraubbar ist, wie aus 3 ersichtlich. Durch die Montagemöglichkeit des Hubrings 22 in unterschiedlicher Höhe kann die Lage des unteren Randes des äußeren Ringrandbereichs bezüglich des Abstandes von der Ebene der Dichtfläche variiert werden, wodurch die Hubhilfe unterschiedlichen Gegebenheiten und damit zusammenhängenden Funktionsabläufen beim Auslösen und Ablauf des Druckabbaus vorteilhaft angepasst werden kann, wie sich in Untersuchungen der Erfinder herausgestellt hat.
  • Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind der Einströmkanal 61, die Einheit aus dem Sitz 2 und dem Kegel 18 und die daran angebrachte Hubhilfe konzentrisch zur Achse des Ventilkörpers angeordnet, die sich weiter durch die Haube 3 und den Deckel 6 erstreckt. Wie die 2A und 2B und auch die 3 zeigen, ist der Kegel 18 in einer darin ausgebildeten, haubenseitigen Ausnehmung mit einer Spindel 17 verbunden, die koaxial durch den Innenraum der Haube 3 verläuft und in ihrem gehäuseseitigen Abschnitt zentral durch eine zwischen dem Befestigungsabschnitt des Gehäuses 1 und dem Zwischenteil 40 festgelegte Führungsplatte 13 verläuft und des Weiteren in ihrem von dem Gehäuse 1 abgekehrten Abschnitt in einer in der Haube 3 angeordneten oberen Führungseinheit axial verschieblich geführt ist. Oberhalb der Führungsplatte 13, das heißt haubenseitig derselben, ist an der Spindel 17 ein unterer Federteller 10 axial zur Spindel 17 unverschieblich angebracht, auf dem eine Druckfeder 26 mit ihrer unteren Stirnseite abgestützt ist. An ihrer oberen Stirnseite ist die Druckfeder 26 an einem oberen Federteller 12 abgestützt, der bezüglich der Haube 3 im Betriebszustand axial unverschieblich festgelegt ist.
  • Zum Einstellen einer definierten Andrückkraft der Druckfeder 26 kann der obere Federteller 12 jedoch in axialer Richtung justiert werden. Dazu dient bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel, wie insbesondere aus 3 ersichtlich, eine Druckschraube 11 mit einem Außengewinde, das mit einem in der Haube 3 angeordneten Innengewinde zusammenwirkt. Das Innengewinde ist dabei in einem von der oberen Stirnseite der Haube 3 nach innen eingestülpten, konzentrisch umlaufenden Abschnitt der Haube 3 angeordnet, zwischen dessen Außenseite und der Innenfläche der Haubenwandung ein Freiraum gebildet ist, in dem der obere Federteller 12 axial verstellbar gelagert ist, wobei ein unterer, unterhalb des eingestülpten Abschnitts radial nach innen gerichteter Randbereich des oberen Federtellers 12 mit einem unteren Rand der Druckschraube 11 zum Justieren zusammenwirkt.
  • Mittels der so gelagerten, auf eine definierte Druckkraft eingestellten Druckfeder 26 wird der Kegel 18 definiert auf den Sitz 2 gedrückt und bei einem Überdruck, der die Andrückkraft überschreitet, abgehoben. Wie aus den 2A, 2B und 3 ersichtlich, ist der untere Federteller 10 nach unten mittels eines Rings 16 am Umfang der Spindel 17 abgestützt und auf seiner Oberseite mittels einer an der Spindel 17 eingesetzten Sicherungsscheibe 28 gesichert. Der untere Abschnitt der Spindel 17 ist für eine gute Funktionsfähigkeit mit sicherer Abdichtung im Dichtbereich auf einer in die Ausnehmung des Kegels 18 eingesetzten Kugel 20 gelagert und in der Ausnehmung mittels eines Sprengrings 19 gesichert.
  • Für eine stabile Verbindung von Gehäuse 1 und Haube 3 mit dem zwischengefügten Zwischenteil 40 sind die Oberseite und Unterseite des Zwischenteils 40 sowie die Oberseite des gehäuseseitigen und die Unterseite des haubenseitigen Befestigungsabschnitts mit einander angepassten Vorsprüngen und Ausnehmungen versehen, die vorzugsweise umlaufend ausgebildet sind. Ferner sind in den Befestigungsabschnitten und dem Zwischenteil 40 Durchführbohrungen vorhanden, um Schrauben 9 (Stiftschrauben) und 29 einzusetzen und das Gehäuse 1 und die Haube 3 unter Zwischenfügung des Zwischenteils 40 gegeneinander zu verspannen. In dem haubenseitigen oder gehäuseseitigen Befestigungsabschnitt können auch Sackloch-Gewindebohrungen für betreffende Spannschrauben eingebracht sein.
  • Des Weiteren weist das Sicherheitsventil 100 eine in besonderer Weise ausgestaltete Anlüftvorrichtung mit einer Anlüfteinheit 4 auf. Eine Anlüftvorrichtung hat bekanntermaßen die Aufgabe, außerhalb des üblichen Betriebszustandes die Absperrvorrichtung z. B. für Wartungszwecke öffnen zu können.
  • Bei dem vorliegenden Sicherheitsventil 100 ist die Anlüfteinheit 4 in der Weise ausgebildet, dass sie zum Anheben der Spindel 17 mit dem Kegel 18 entgegen der Andrückkraft der Druckfeder 26 unterhalb (also in dem dem Kegel 18 zugewandten Bereich) der Druckfeder 26 an der Spindel 17 angreift und zwar vorzugsweise oberhalb der Führungsplatte 13, mit der der Strömungskanal im Gehäuse 1 haubenseitig abgeschlossen ist. Die Anlüfteinheit 4 greift mittels einer quer durch die Umfangswandung des Zwischenteils 40 geführten Betätigungsachse 5 unterhalb des unteren Federtellers 10 an diesem mittels eines exzentrisch wirkenden Abschnitts an, wobei die Betätigungsachse 5 in einer radial zur Spindel 17 verlaufenden Durchgangsöffnung des Zwischenteils 40 drehbar gelagert ist. Der exzentrisch wirkende Abschnitt ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel als ein abgeflachter Abschnitt der ansonsten im Querschnitt zumindest im Durchgangsbereich durch die Wandung runden Betätigungsachse 5 ausgebildet, wobei der flache Abschnitt im nicht angelüfteten Zustand der Unterseite des Federtellers 10 zugekehrt ist und an diesem oder einem daran angebrachten Zwischenstück in Anlage gebracht ist. Zum Anlüften wird die Betätigungsachse 5 gedreht, wobei der exzentrisch wirkende Abschnitt mit einem immer weiter bezüglich der Drehachse der Betätigungsachse 5 radial beabstandeten Auflenkonturbereich den unteren Federteller 10 über dessen Unterseite bzw. die daran angebrachte Wirkfläche anhebt und mit diesem die an dem unteren Federteller 10 axial unverschieblich gehaltene Spindel 17 und den Kegel 18, der somit den Abdichtbereich über der Sitzfläche freigibt.
  • Der als Exzenter wirkende Abschnitt an der Betätigungsachse 5 kann in geeigneter Weise unterschiedlich ausgestaltet sein. Die gezeigte Ausformung der geraden Betätigungsachse 5 ermöglicht eine einfache Durchführung der Betätigungsachse 5 mit dem exzentrisch wirkenden Abschnitt durch die Bohrung in der Umfangswandung des Zwischenteils 40. Zudem wird mittels des zwischen dem gehäuseseitigen und haubenseitigen Befestigungsabschnitt eingesetzten Zwischenteils 40 eine einfache Herstellung und Montage erreicht, wobei die betreffenden Abschnitte der Betätigungsachse 5 auf der Innenseite und der Außenseite der Umfangswandung des Zwischenteils 40 zum Anbringen von Haltemitteln zur axialen Fixierung der Betätigungsachse 5 gut zugänglich sind. Beispielsweise kann die Betätigungsachse 5 auf der Innenseite mittels einer Sicherungsscheibe bzw. eines Sprengrings 24, der in eine Umfangsnut der Betätigungsachse 5 eingeschnappt wird, und auf der Außenseite mittels eines weiteren Sicherungsrings 23 bzw. Sprengrings gesichert werden, der in eine Umfangsnut der Betätigungsachse 5 auf der Außenseite bezüglich der Umfangswandung des Zwischenteils 40 eingesetzt wird. Für eine gute Drehlagerung können zwischen den betreffenden Flächen der Umfangswandung des Zwischenteils 40 und den Sicherungsscheiben 24, 23 mindestens ein Gleitring bzw. eine Gleitscheibe 7 und evtl. noch mindestens ein O-Ring 27, der zusätzlich zur Abdichtung dienen kann, eingesetzt werden.
  • Zum Drehen der Betätigungsachse 5 beim Anlüften bzw. auch zum Rückstellen der Anlüftung ist auf einen außen über die Außenseite der Umfangswandung des Zwischenteils 40 vorstehenden Abschnitt der Betätigungsachse 5 ein von dieser seitlich entlang dem Ventilkörper abstehender Hebel 8 angebracht und in dem gezeigten Ausführungsbeispiel mittels einer Blende 14 und einer Mutter 15 gesichert, wobei zudem noch ein sichernder Zylinderstift 25 axial von außen in die Betätigungsachse 5 eingeschraubt sein kann. Alternativ zu dem Hebel 8 kann der nach außen zeigende Abschnitt der Betätigungsachse 5 auch mit einer Werkzeugaufnahme zum Ansetzen eines abnehmbaren Werkzeuges versehen sein.
  • Die Ausbildung der Anlüftvorrichtung ergibt neben einer vorteilhaften Montage und sicheren Funktion auch eine anwenderfreundliche, manipulationsfreie Bedienung, da z. B. die Spindel 17 mittels der Anlüftvorrichtung nicht blockiert werden kann, wie es bei üblichen Anlüfteinheiten, die in dem von dem Gehäuse abgewandten Endabschnitt der Haube eingesetzt sind, möglich ist.
  • Das Sicherheitsventil 100 lässt auch den Einsatz verschiedener Druckfedern 26 zu, um eine gewünschte Auslösecharakteristik zu erhalten.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2559926 A1 [0002]

Claims (12)

  1. Sicherheitsventil mit einem an einen Druckraum anschließbaren Gehäuse (1), durch welches ein von einer Einheit aus einem Sitz (2) und einem Kegel (18) in einem Abdichtbereich freigebbar abgesperrter Strömungskanal von einem Anschlussabschnitt (62) über einen umlaufend um den Abdichtbereich gebildeten Abströmraum (30) und einen seitlich an diesen anschließenden Abströmkanal (51) führt und welches mit einer Haube (3) verbunden ist, in der eine den Kegel (18) mit einer Andrückkraft gegen den Sitz (2) drückende Druckfeder (26) aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Abströmraum (30) um den Abdichtbereich zwischen Sitz (2) und Kegel (18) die Form eines nach innen zum Abdichtbereich umlaufend offenen Ringwulstes besitzt, der auf seiner ansonsten geschlossenen Außenseite über einen Öffnungsabschnitt in den Abströmkanal (51) übergeht.
  2. Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des in einem seitlichen Ausströmstutzen (50) gebildeten Abströmkanals (51) in Strömungsrichtung von einem bezüglich der Ebene des Abdichtbereichs am Übergang von dem Abströmraum (30) zu dem Abströmkanal (51) länglichen Querschnitt in einen kreisförmigen Querschnitt übergeht.
  3. Sicherheitsventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abströmraum (30) in Form des Ringwulstes von seinem von dem Abströmkanal (51) abliegenden Bereich zum Abströmkanal (51) hin erweitert ist.
  4. Sicherheitsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abströmkanal (51) in Strömungsrichtung in einen kreisförmigen Querschnitt übergeht und sich erweitert.
  5. Sicherheitsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) zwischen dem Anschlussabschnitt (62) und dem Sitz (2) einen sich verjüngenden Einströmkanal (61) aufweist.
  6. Sicherheitsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen dem Sitz (2) und Kegel (18) gebildete Abdichtbereich von einer ringförmigen Hubhilfe umkränzt ist, die an einem inneren Ringrandbereich an dem Kegel (18) festgelegt ist und einen Hubring (22) aufweist, welcher mit einem äußeren Ringrandbereich den Abdichtbereich umlaufend radial beabstandet umgibt.
  7. Sicherheitsventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubhilfe mit ihrem äußeren Ringrandbereich den kreisförmig ausgebildeten Sitz (2) im Abdichtbereich konzentrisch umgibt und in Öffnungsrichtung des Kegels (18) in der Höhe verstellbar ist.
  8. Sicherheitsventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Ringrandbereich mit Laschen (220) und ein Außenrandbereich des Kegels (18) mit an die Laschen (220) angepassten Gruppen von Aufnahmen (180) versehen sind, die in unterschiedlichen Höhen bezüglich der Öffnungsrichtung angeordnet sind.
  9. Sicherheitsventil nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubhilfe mittels einer Klemmschraube (21) konzentrisch zu einer in Öffnungsrichtung des Kegels (18) zeigenden Zentralachse an dem Kegel (18) festgespannt ist.
  10. Sicherheitsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anlüfteinheit (4) vorhanden ist, die zwischen dem dem Kegel (18) zugekehrten Ende der Druckfeder (26) und dem Kegel (18) zum Abheben desselben entgegen der Andrückkraft seitlich eingesetzt ist.
  11. Sicherheitsventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder (26) Teil einer Andruckeinheit ist, die des Weiteren eine mit dem Kegel (18) verbundene, in Öffnungsrichtung zentral durch die Druckfeder (26) und eine Führungsplatte (13) verlaufende, axial bezüglich des Gehäuses (1) und der Haube (3) verschiebliche Spindel (17), einen an dieser kegelseitig axial zu ihr unverschiebbar festgelegten, die untere Seite der Druckfeder (26) abstützenden unteren Federteller (10) und einen die obere Seite der Druckfeder (26) ortsfest bezüglich der Haube (3) abstützenden oberen Federteller (12) aufweist, und dass die Anlüfteinheit (4) eine quer durch eine Wandung des Gehäuses (1), der Haube (3) oder eines zwischen diesen Teilen eingesetzten Zwischenteils (40) geführte Betätigungsachse (5) aufweist, die mit einem Verstellteil zur Verstellung der Spindel (17) in ihrer axialen Richtung versehen oder gekoppelt ist, um den Kegel (18) zum Zwecke einer Anlüftung von dem Sitz (2) anzuheben.
  12. Sicherheitsventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellteil im Bereich des unteren Federtellers (10) angreift und dass eine bezüglich der Wandung außen liegender Abschnitt der Betätigungsachse (5) mit einer Handhabe oder einem Werkzeugansatz für den Anlüftvorgang versehen ist.
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