DE1080370B - Sicherheitsventil - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die einfachste Ausführung von Sicherheitsventilen besteht aus einem beweglichen Ventilteller mit Ventildichtung, die durch die Kraft einer einstellbaren Feder gegen einen feststehenden Ventilsitz gepreßt werden und dadurch den Durchflußquerschnitt des Ventils absperren. Der statische Druck des abzusperrenden Mediums bewirkt nun das Entstehen einer in Öffnungsrichtung des Ventiltellers wirkenden Kraft. Solange diese kleiner als die Schließkraft der Feder ist, bleibt das Ventil geschlossen. Erst wenn der statische Druck des Mediums so weit ansteigt, daß die damit ansteigende, im Sinne der Ventilöffnung wirkende Kraft die Schließkraft der Feder überwiegt, kommt es zum öffnen des Ventils und zu einer Strömung des unter Druck stehenden Mediums durch das Ventil. Die Strömung des Mediums bewirkt aber den Aufbau eines Staudruckes vor dem beweglichen \^entilteller und damit die Entstehung einer zusätzlichen, in öffnungs- ■ richtung wirkenden Kraft. Diese zusätzliche öffnende Kraft ist die Ursache dafür, daß bei der eben beschriebenen einfachen Ventilbauart der Schließdruck des Ventils wesentlich geringer ist als der Öffnungsdruck, d. h., das Ventil schließt erst bei einem Druck, der wesentlich geringer als der Öffnungsdruck ist. Es kommt daher in dem zu schützenden Objekt zu unerwünschten und großen Druckabsenkungen, die Anlaß zu Betriebsstötrungen geben.

Die Erfindung vermittelt hier eine Abhilfe. Indem erfmdungsgemäß vorgesehen wird, daß der Rückstoß des abfließenden Mediums im Schließungssinne auf den beweglichen Teil des Ventils wirkt, kommt es zu einem Ausgleich der durch den Staudruck am Ventilteller hervorgerufenen Öffnungskraft.

In der Zeichnung ist die erfindungsgemäße Ventilanordnung an einem besonders einfachen und vorteilhaften Ausführungsbeispiel schematisch veranschaulicht. Da es sich nur um eine Ausführungsform handelt, ist die Erfindung als solche nicht auf diese beschränkt. Es gibt die

Fig. 1 das Ventil in geschlossenem und die Fig. 2 das Ventil in geöffnetem Zustand wieder.

Mit 1 ist das feststehende Gehäuse bezeichnet. Seine untere Wand ist als nach oben und nach unten sich erstreckender Rohransatz 9 ausgebildet. Der obere Rand dieses Rohransatzes bildet den Ventilsitz 3. 10 bedeuten Öffnungen im Gehäuseboden, durch die das abgeblasene Medium ausströmen kann. Das bewegiiche System des Ventils besteht aus einem Becher 4, dessen Baden den Ventilteller mit dem Dichtungsring 2 abgibt. Mit dem Becher 4 ist über radiale Rippen oder Stege 6 ein Führungszylinder 7 fest verbunden. Er trägt an seiner Außenseite flache Ansätze 8,, die in regelmäßigem Abstand über seinen Umfang verteilt sind. Das gesamte bewegliche System

Anmelder:

Brown, Boveri & Cie. Aktiengesellschaft, Mannheim-Käfertal, Boveristr. 22

Robert Schlager, Mannheim-Feudenheim,
ist als Erfinder genannt worden

wind durch Gleitdichtungen bei 11 und 12 exakt geführt. Eine einstellbare Feder 5 taucht in den Becher 4 und stützt sich gegen die Gehäusewand ab. Sie wirkt dahingehend, daß das bewegliche System mit der Ventilabdichtung 2 gegen den Ventilsitz 3 gedrückt und damit ein Hindurchströmen des Mediums verhindert wird, das innerhalb des Rohransatzes 9 mit Druck ansteht.

Der statische Druck im Rohransatz 9 bewirkt die Entstehung einer Kraft in Richtung Rohransatz 9 — Becherboden als Ventilteller. Sie ist bestrebt, den Becher 4 mit den an ihm gehalterten Teilen 6, 7 und 8 entgegen der Kraft der Feder zu verschieben und den Verschluß zwischen Ventildichtung 2 und Ventilsitz 3 aufzuheben. Solange die Federkraft überwiegt, bleibt das Ventil geschlossen. Steigt jedoch der statische Druck im Rohransatz 9, so erhöht sich damit auch die auf den Becherboden wirkende Kraft, bis schließlich die Kraft der Feder 5 überwunden, der Verschluß zwischen Ventildichtung 2 und Ventilsitz 3 aufgehoben und ein Durchströmquersclmitt freigegeben wird.

Das unter Druck stehende Medium beginnt nunmehr zu strömen und bewirkt sofort durch Entstehung eines Staudruckes vor dem Ventilteller das Zustandekommen einer zusätzlichen, in Öffnungsrichtung des Ventils wirkenden Kraft. Diese Kraft würde aber unerwünschterweise bei sinkendem statischem Druck das Schließen des Ventils verzögern, so daß es erst bei wesentlich niedrigerem Druck als dem Öffnungsdruck zum Schließen kommen würde. Dadurch aber, daß das strömende Medium jetzt noch nicht frei austreten kann, sondern abgelenkt einen Kreisringspalt zwischen dem Becher 4 und dem mit ihm fest verbundenen Führungszylinder 7 in Ventilöffnungsrichtung durchströmen muß (vgl. Fig. 2), entsteht als Reaktion des Strahls eine Rückstoßkraft auf den randartigen Boden des Führungszylinders 7. Diese Kraft wirkt der durch

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den Staudruck am Ventilteller hervorgerufenen zusätzlichen öffnenden Kraft entgegen.

Nach abermaliger Umlenkung muß das strömende Medium nochmals einen Kreisringspalt durchströmen, der durch die Außenseite des Führungszylinders 7 und die Innenseite des Gehäuses 1 gebildet wird. Dabei entstehen an den fest mit dem Führungszylinder 7 verbundenen Ansätzen 8 Staudrücke, deren resultierende Kraftkomponente ebenfalls in Schließ richtung wirkt. ίο

Beide Kraftkomponenten zusammen ergeben eine Gegenkraft zu der ersterwähnten, durch den Staudruck am Ventilteller hervorgerufenen und für das genaue Funktionieren des Ventils nachteiligen zusätzlichen Öffnungskraft. Die Kräfte heben sich gegenseitig auf. Das Ventil öffnet und schließt nur mehr unter dem Einfluß des statischen Druckes, was bedeutet, daß der Schließdruck und der Öffnungsdruck annähernd gleich sind. Große Druckabsenkungen mit allen schädlichen Auswirkungen auf eine Anlage werden daher vermieden.

Claims (6)

PATENTANSPBÜGHE:

1. Sicherheitsventil, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückstoß des abfließenden Mediums im Schließungssinne auf den beweglichen Teil (2,4,7) des Ventils wirkt.

2. Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem beweglichen Teil des Ventils ein den Ventilsitz mit Abstand umgebender, einseitig offener und dem Fortsatz (3) des Ventilsitzes mit Gleichdichtung anliegender, vorzugsweise zylindrischer Führungskörper (7) starr gehaltert ist.

3. Sicherheitsventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Halterung des vorzugsweise zylindrischen Führungskörpers (7) am beweglichen Teil radial gerichtete Stege oder Rippen (6) dienen.

4. Sicherheitsventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter, dem ersten strömungsmäßig nachgeschalteter Führungskörper für das über die Ventilöffnung abströmende Medium vorgesehen ist, der sich über Staudruck erzeugende Ansätze (8) am beweglichen Führungskörpers (7) ebenfalls im Ventilschließungssinne auf den beweglichen Teil auswirkt.

5. Sicherheitsventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als zweiter Führungskörper eine den ersten vorzugsweise zylindrischen Führungskörper (7) mit Abstand umgebende, einseitig offene Gehäusewand dient.

6. Sicherheitsventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium durch Öffnungen (10) in einer den Fortsatz (3) des Ventilsitzes und die Gehäusewand (1) verbindenden Ringfläche austritt, die strämungsmäßig den den Staudruck erzeugenden Ansätzen (8) nachgeschaltet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 612136;
britische Patentschrift Nr. 591805;
USA.-Patentschrift Nr. 2 608 214.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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