DE1063867B - Safety valve with hydraulic or pneumatic remote control - Google Patents

Safety valve with hydraulic or pneumatic remote control

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DE1063867B
DE1063867B DEB43605A DEB0043605A DE1063867B DE 1063867 B DE1063867 B DE 1063867B DE B43605 A DEB43605 A DE B43605A DE B0043605 A DEB0043605 A DE B0043605A DE 1063867 B DE1063867 B DE 1063867B
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DE
Germany
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valve
pressure
piston
line
air
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Pending
Application number
DEB43605A
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German (de)
Inventor
Karl Bischoff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bopp and Reuther GmbH
Original Assignee
Bopp and Reuther GmbH
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Publication date
Application filed by Bopp and Reuther GmbH filed Critical Bopp and Reuther GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/02—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
    • F16K17/04—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded
    • F16K17/10—Safety 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 auxiliary valve for fluid operation of the main valve

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Safety Valves (AREA)
  • Control Of Fluid Pressure (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Sicherheitsventile, insbesondere für Dampfanlagen, mit einem durch den abzusichernden Druck im öffhungssinn beaufschlagten Ventilkegel, der in der Schließstellung durch einen von einem fremden Druckmittel beaufschlagten Kolben auf seinen Sitz gedrückt wird. Bei derartigen Ventilen ist eine schnelle Entlastung des Kolbens nicht immer möglich, vor allem dann, wenn sich die Steuerungselemente in größerem Abstand vom Sicherheitsventil befinden. Eine solche Anordnung der Steuerelemente an einem entfernten Ort wird aber vielfach verlangt, um eine bessere Beobachtung zu haben.The invention relates to safety valves, in particular for steam systems, with a through the pressure to be safeguarded in the opening direction acted upon valve cone, which in the closed position by a is pressed onto its seat by a piston acted upon by an external pressure medium. With such Rapid relief of the piston is not always possible with valves, especially when the Control elements are at a greater distance from the safety valve. Such an arrangement of controls in a distant place, however, it is often required in order to have better observation.

Die Zuleitungen für das Belastungsmittel und der zugehörige Zylinderraum müssen, bei überhöhtem Duckanstieg bis auf ein sehr geringes Maß entleert werden, damit der Ventilkegel freigegeben werden kann. Da ein Druckanstieg ganz plötzlich erfolgen kann, beispielsweise in Benson-Kesseln mit ihrem geringen Wasserinhalt ist das häufig der Fall, besteht die Forderung nach einer sehr schnellen Druckabsenkung in den Zuleitungen und im Zylinderraum. Der Entleerungsvorgang des Druckmediums benötigt jedoch eine längere Zeit, woraus sich eine Verzögerung in den Steuervorgängen ergibt, die zu ernstlichen Schäden führen kann.The supply lines for the loading equipment and the associated cylinder space must, in the case of excessive Pressure rise to a very small extent, so that the valve cone are released can. Since a pressure increase can occur suddenly, for example in Benson boilers with their small If this is often the case with the water content, there is a requirement for a very rapid pressure reduction in the supply lines and in the cylinder space. However, the process of emptying the print media requires a longer time, resulting in a delay in the control operations that become too serious Can cause damage.

Zur Vermeidung dieses Nachteils geht die Erfindung so vor, daß sie für den Bedarfsfall zwischen den Räumen beiderseits des Kolbens einen sich selbsttätig regelnden Druckausgleich vorsieht. Damit ist eine erhebliche Beschleunigung des Entlastungsvorganges gegeben. Der Hauptventilkegel kann infolge der sehr kurzfristigen Entlastung des ihn betätigenden Kolbens und der zusätzlichen Hubwirkung des Druckmittels auf dessen Unterseite sehr schnell öffnen.To avoid this disadvantage, the invention proceeds so that when necessary between the Clearance on both sides of the piston provides an automatically regulating pressure equalization. This is a significant one Acceleration of the relief process given. The main poppet can be as a result of the very short-term relief of the piston actuating it and the additional lifting effect of the pressure medium open very quickly on the underside.

Die Regelung des Druckausgleiches erfolgt gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung selbsttätig durch ein Ausgleichsventil im Zusammenwirken mit einem Schnellöffnungsventil. Damit die beiden letztgenannten Organe ebenfalls ohne Verzögerung arbeiten, ist erfindungsgemäß das erstgenannte nahe beim Kolben, vorzugsweise unmittelbar auf seinem Zylinder, das Ausgleichsventil in der Nähe der Fangdüse angeordnet. The pressure equalization is regulated automatically according to a further embodiment of the invention a compensating valve in cooperation with a quick release valve. So the latter two Organs also work without delay, according to the invention the former is close to the piston, preferably arranged directly on its cylinder, the equalizing valve in the vicinity of the collecting nozzle.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel schematisch veranschaulicht.In the drawing, the invention is illustrated schematically in one embodiment.

Auf die zu sichernde Dampfleitung 1 ist das in bekannter Weise ausgebildete Sicherheitsventil 2 aufgesetzt. Sein Ventilkegel 3 ist mittels einer Stange 4 mit einem Kraftkolben 5 verbunden, der in einem Zylinder 6 verschiebbar ist. Eine Feder 7, Vorzugsweise eine Tellerfeder, dient als normale Gegenkraft für das abzusichernde Medium. The safety valve 2 , which is designed in a known manner, is placed on the steam line 1 to be secured. Its valve cone 3 is connected by means of a rod 4 to a power piston 5 which is displaceable in a cylinder 6 . A spring 7, preferably a disc spring, serves as a normal counterforce for the medium to be secured.

Der Kraftkolben 5, auf den ein Druckmittel, beispielsweise Druckluft, als Zusatzbelastung einwirkt.The power piston 5, on which a pressure medium, for example compressed air, acts as an additional load.

Sicherheitsventil mit hydraulischer
oder pneumatischer FernsteuerungSafety valve with hydraulic
or pneumatic remote control

Anmelder:Applicant:

Bopp & Reuther G. m. b. H.,
Mannheim-Waldhof, Carl-Reuther-Str. 1Bopp & Reuther G. mb H.,
Mannheim-Waldhof, Carl-Reuther-Str. 1

Karl Bischoff, Mannheim,
ist als Erfinder genannt wordenKarl Bischoff, Mannheim,
has been named as the inventor

wird von dem letzteren, durch eine Leitung 8 ankommend, im schließenden Sinne beaufschlagt. Die Leitung 8 führt zu einer Leitung 11, welche über ein Filter 12 und ein Druckminderventil 13 aus einer Druckmittelnetzleitung 14 gespeist wird.is acted upon by the latter, arriving through a line 8 , in the closing sense. The line 8 leads to a line 11 which is fed from a pressure medium network line 14 via a filter 12 and a pressure reducing valve 13.

Über dem Deckel des Zylinders 6 ist ein Ausgleichsventil 15 angeordnet, das im wesentlichen aus einem Ventilstößel 16 und einem Membrankörper 17 besteht. Bei geöffnetem Ventilstößel 16 läßt eine Ausgleichsleitung 19 das Druckmittel von dem Zylinderraum oberhalb des Kolbens 5 in den Raum unterhalb des Kolbens 5 treten. Ein Druckmittelauslaß 20 verbindet den unterhalb des Kolbens 5 befindlichen Raum mit dem Freien oder einem besonderen Ableitungsrohr.A compensating valve 15 , which essentially consists of a valve stem 16 and a diaphragm body 17, is arranged above the cover of the cylinder 6. When the valve tappet 16 is open, a compensating line 19 allows the pressure medium to pass from the cylinder space above the piston 5 into the space below the piston 5 . A pressure medium outlet 20 connects the space located below the piston 5 with the outside or a special discharge pipe.

Das Ausgleichsventil 15 ist durch eine mit einem Manometer 21 ausgerüstete Leitung 22 mit dem Zuführungsstrang 23 für das Druckmittel verbunden. Nahe der Verbindungsstelle dieser beiden befindet sich ein Schnellöffnungsventil 24, das neben seinem Gehäuse in der Hauptsache aus einer Membran 25 und einem Ventilstößel 26 besteht. Der Ventilstößel 26 ist von einem mit Druckmittelauslässen 27 versehenen Raum 28 umgeben. An das Schnellöffnungsventil 24 schließt sich eine kurz gehaltene Leitung 29 an, die in eine Fangdüse 30 ausmündet.The equalizing valve 15 is connected to the supply line 23 for the pressure medium by a line 22 equipped with a manometer 21. A quick-opening valve 24 is located near the junction of these two, which, in addition to its housing, mainly consists of a membrane 25 and a valve stem 26 . The valve tappet 26 is surrounded by a space 28 provided with pressure medium outlets 27 . A short line 29 connects to the quick-opening valve 24 and opens into a catching nozzle 30 .

Zwischen der Fangdüse 30 und der Strahldüse 31 befindet sich eine Steuerfahne 32, die mit einem Meßsystem, beispielsweise einer Schneckenfeder 33, verbunden ist. Die Schneckenfeder 33 empfängt ihre Impulse durch eine mit einem Manometer 34 versehene Leitung 35 von der Dampfleitung 1 her.Between the collecting nozzle 30 and the jet nozzle 31 there is a control flag 32 which is connected to a measuring system, for example a helical spring 33 . The helical spring 33 receives its impulses from the steam line 1 through a line 35 provided with a manometer 34 .

In der Leitung 11 befindet sich oberhalb der Anschlußstelle mit der Leitung 8 ein Druckminderventil 42 für das Steuermittel. Kurz hinter dem Druckminderventil 42 gabelt sich die Leitung 11 in einen Rohrzweig 43, der zur Strahldüse 31 führt, und in eine Leitung 44 zum Leitungsteil 23. Die Verbindungs-In the line 11 there is a pressure reducing valve 42 for the control means above the connection point with the line 8. Shortly after the pressure reducing valve 42 , the line 11 forks into a pipe branch 43, which leads to the jet nozzle 31 , and into a line 44 to the line part 23.

903 608/234903 608/234

Claims (4)

stelle zwischen den Leitungen 23 und 44 bildet eine Drossel 45. Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung ist nachstehend erläutert. Zunächst wird das Sicherheitsventil auf den verlangten Abblasedruck in bekannter Weise eingestellt. Im Normalbetrieb, also solange der Abblasedruck in der Dampfleitung 1 noch nicht erreicht ist, wird der Kraftkolben 5 nur auf der Oberseite in Schließrichtung des Ventilkegels 3 durch das zusätzliche Druckmittel belastet. Daraus ergibt sich die für die Dichthaltung des Ventilkegels 3 erforderliche Anpreßkraft. Der dazu notwendige Luftdruck wird aus dem Netz 14 über das Absperrventil 13, das Filter 12, die Leitungen 11 und 8 in den Zylinderraum oberhalb des Kolbens 5 geleitet. Der durch Steuerluft geschlossen gehaltene Ventilstößel 16 des Ausgleichsventils 15 sperrt den Durchfluß zur Leitung 19 und damit auch zum Raum unterhalb des Kolbens 5. Sobald der Abblasedruck in der Dampfleitung 1 erreicht ist, wird die durch die Leitung 35 an die Dampfleitung 1 angeschlossene Schneckenfeder 33 bewegt und infolgedessen auch die Steuerfahne 32. Der Luftstrahl, der aus der Strahldüse 31 gegen die Fangdüse 30 gerichtet ist, wird unterbrochen und somit die Luftzufuhr zu dem ganz nahe bei der Düse 35 befindlichen Schnellöffnungsventil 24. In dem letzteren entleert sich der Raum über der Membran 25. Infolge der kurzen Entfernung zwischen der Düse 30 und der Membran 25 geht der Entleerungs vorgang sehr schnell vor sich. Der Ventilstößel 26 hebt sich dabei durch den unter ihm stehenden Luftdruck unter Freigabe eines großen Öffnungsquerschnitts. Infolgedessen können sich die Steuerleitung 22 und der Raum oberhalb des Membrankörpers 17 im Ausgleichsventil 15 sehr schnell entleeren. Die Eigenfederung des Membrankörpers 17 und der Luftdruck im Raum oberhalb des Kolbens 5 heben den Ventilstößel so weit und schnell an, daß der Durchgang für das Druckmedium zur Kolbenunterseite über die Leitung 19 freigegeben ist. Der Raum unterhalb des Kolbens 5 hat nur ein geringes Volumen. Daher wird der Druckausgleich unverzüglich hergestellt. Der Druck unter dem Hauptventilkegel 3 hat nunmehr die Möglichkeit, die Kraft der Feder 7 zu überwinden und den Ventilkegel 3 zu öffnen. Bei fallendem Druck in der Dampfleitung 1 wird dem Luftstrahl zwischen den Düsen 30 und 31 nach erfolgter Rückwärtsbewegung der Steuerfahne 32 der Weg wieder freigegeben. Die Membran 25 drückt daraufhin den Stößel 26 in Schließ richtung. Nunmehr baut sich durch die Drossel 45 auch der Druck über dem Membrankörper 17 wieder auf, und der Durchgang von der Oberseite des Kolbens nach dessen Unterseite hin wird wieder geschlossen. Durch den Auslaßstutzen 20 wird der Raum unter dem Kolben 5 drucklos und der Ventilkegel 3 wieder auf seinen Sitz gedrückt. Mit dem Druckausgleich des Kraftkolbens 5 wird auch gleichzeitig die Dämpfung verstärkt, weil sich die Luft unter dem Kolben auch verdichtet. Patentansprüche:place between the lines 23 and 44 forms a throttle 45. The mode of operation of the device according to the invention is explained below. First, the safety valve is set to the required blow-off pressure in a known manner. In normal operation, so as long as the blow-off pressure in the steam line 1 has not yet been reached, the power piston 5 is only loaded on the upper side in the closing direction of the valve cone 3 by the additional pressure medium. This results in the contact pressure required to keep the valve cone 3 sealed. The air pressure required for this is fed from the network 14 via the shut-off valve 13, the filter 12, the lines 11 and 8 into the cylinder space above the piston 5. The valve stem 16 of the compensating valve 15, which is kept closed by control air, blocks the flow to the line 19 and thus also to the space below the piston 5. As soon as the blow-off pressure in the steam line 1 is reached, the helical spring 33 connected to the steam line 1 through the line 35 is moved and consequently also the control vane 32. The air jet which is directed from the jet nozzle 31 towards the collecting nozzle 30 is interrupted and thus the air supply to the quick-opening valve 24 located very close to the nozzle 35 is interrupted. In the latter, the space above the membrane is emptied 25. As a result of the short distance between the nozzle 30 and the membrane 25, the emptying process is very fast. The valve tappet 26 is raised by the air pressure below it, releasing a large opening cross-section. As a result, the control line 22 and the space above the membrane body 17 in the equalizing valve 15 can empty very quickly. The self-resilience of the diaphragm body 17 and the air pressure in the space above the piston 5 raise the valve tappet so far and quickly that the passage for the pressure medium to the piston underside via the line 19 is cleared. The space below the piston 5 has only a small volume. Therefore, the pressure equalization is established immediately. The pressure under the main valve cone 3 now has the possibility of overcoming the force of the spring 7 and opening the valve cone 3. When the pressure in the steam line 1 falls, the path between the nozzles 30 and 31 is released again for the air jet after the control flag 32 has moved backwards. The membrane 25 then pushes the plunger 26 in the closing direction. The pressure above the diaphragm body 17 now also builds up again through the throttle 45, and the passage from the top of the piston to its underside is closed again. Through the outlet connection 20, the space under the piston 5 is depressurized and the valve cone 3 is pressed back onto its seat. With the pressure equalization of the power piston 5, the damping is also increased at the same time because the air under the piston is also compressed. Patent claims: 1. Sicherheitsventil mit hydraulischer oder pneumatischer Fernsteuerung, insbesondere für Dampfanlagen, mit einem durch den abzusichernden Druck im Öffnungssinn beaufschlagten Ventilkegel, der in der Schließstellung durch einen von einem fremden Druckmittel beaufschlagten Kolben auf seinen Sitz gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Bedarfsfalle zwischen den Räumen beiderseits des Kolbens (5) ein selbsttätig sich regelnder Druckausgleich stattfindet.1. Safety valve with hydraulic or pneumatic remote control, especially for steam systems, with a valve cone acted upon by the pressure to be secured in the opening direction, which in the closed position is pressed onto its seat by a piston acted upon by an external pressure medium, characterized in that, if necessary, between the After clearing both sides of the piston (5), an automatically regulating pressure equalization takes place. 2. Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die selbsttätige Regelung des Druckausgleichs durch ein Ausgleichsventil (15) im Zusammenwirken mit einem Schnellöffnungsventil (24) erfolgt.2. Safety valve according to claim 1, characterized in that the automatic control of the pressure equalization is carried out by a compensating valve (15) in cooperation with a quick-opening valve (24) . 3. Sicherheitsventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichsventil (15) nahe beim Kolben (5), vorzugsweise unmittelbar auf seinem Zylinder (6), angeordnet ist.3. Safety valve according to claims 1 and 2, characterized in that the compensating valve (15) is arranged close to the piston (5) , preferably directly on its cylinder (6) . 4. Sicherheitsventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichsventil (24) sich in der Nähe der Fangdüse (30) befindet.4. Safety valve according to claim 2, characterized in that the compensating valve (24) is located in the vicinity of the catch nozzle (30) . In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 754 811.Considered publications:
German patent specification No. 754 811. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 909 608/23* 8.59© 909 608/23 * 8.59
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2926036A1 (en) * 1979-06-28 1981-01-15 Aeg Kanis Turbinen Excess pressure relief valve for pneumatic circuit - is operated by two control valves interconnected with two pressure monitoring valves

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE754811C (en) * 1938-06-03 1952-10-13 Josef Heinz Reineke Periodically working safety valve directly controlled by the pressure medium to be regulated

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