DE1095074B - UEberdrucksicherheitsventil - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Überdrucksicherheitsventil

Anmelder:

J. Hartlage

Maschinenfabrik u. Eisengießerei,
Osnabrück, Holtstr. 29-34

Die Erfindung bezieht sich auf ein Überdrucksicherheitsventil für strömende Medien. Es sind Ventile dieser Art bekannt, bei denen eine Membran durch eine dem gewünschten Abblasdruck entsprechend einstellbare Schraubenfeder gegen den Ventilsitz gedrückt wird und um deren Ventilsitz ein in die Abflußleitung mündender ringförmiger Kanal konzentrisch angeordnet ist, so daß bei geringem Anheben des Ventils die vom Medium in Öffnungsrichtung belastete Fläche plötzlich vergrößert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventil dieser Art zu schaffen, welches bei Verwendung

für Wasser eine besonders kräftige Hochhubwirkung

hat und insbesondere bei mindestens lO°/oiger Überschreitung des eingestellten Druckes voll öffnet. Zu diesem Zweck besteht die Erfindung darin, daß der in

Umfangsrichtung durchflossene Ringkanal ein Profil

geringeren Querschnitts aufweist als der öffnungs- „

querschnitt des Ventils, wenn der Sollüberdruck um

weniger als 10% überschritten ist. Infolgedessen kann 20 einer Schraubendruckfeder 6, einem Deckel 7, einer nicht so viel Wasser in den Abfluß abfließen, wie aus Verstellschraube 8 und einer Sicherungsmutter 9.

In der Bodenplatte 1 der Fig. 1, die als kreisförmige Scheibe ausgebildet ist, ist in der Mitte die mit dem Druckraum verbundene Einlaßöffnung 10 angeordnet. In achsparallelem Abstand neben der Einlaßöffnung 10 ist die Auslaßöffnung 11 vorgesehen. Auf der Innenseite der Bodenplatte ist rings um die Einlaßöffnung ein Kanal 12 vorgesehen, der in die Auslaßöffnung 11 einmündet und dessen Querschnitt so be-

können den Querschnitt verengende Stege angeordnet 30 messen ist, daß der Mündungsquerschnitt 13 des sein. Der Ventilsitz ist zweckmäßig versenkt in der Kanals 12 in den Auslaß 11 kleiner ist als der Bodenplatte angeordnet. An Stelle der üblichen Öffnungsquerschnitt des Ventils bei 5°/oiger Über-Schraubendruckfeder können auch übereinanderge- schreitung des Betriebsdruckes. Der Ventilsitz 14 wird schichtete Ringblattfedern verwendet werden. durch den Kanal 12 gebildet, der eine von der Ventil-

Mehrere Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der 35 sitzfläche schräg abwärts geneigte, etwa dreieckige Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt; es Querschnittsform aufweist. Die Ebene des Ventilzeigt sitzes 14 liegt etwas unter der Bodenplattenebene. Die Fig. 1 einen Querschnitt durch das Ventil gemäß Einlaßöffnung 10 wird durch die zwischen dem der Erfindung, Deckel 7 und der Bodenplatte 1 eingeklemmte Mem-Fig. 2 den gleichen Querschnitt, jedoch einer etwas 40 bran 2 geschlossen gehalten. Die Membran 2 ist an abgeänderten Ausführungsform, dem Ventilteller 3 befestigt, der von der Schrauben

dem Ventil ausströmt, und es baut sich unter der Membran trotz der bestehenden Verbindung zwischen Zu- und Abfluß ein Staudruck auf, der das Ventil schlagartig öffnet.

Zweckmäßig ist der Mündungsquerschnitt des den \^entilsitz umgebenden Ringkanals in den Auslaß bei vollem Hub kleiner als der Öffnungsquerschnitt des Ventils. An der Mündung des Kanals in den Auslaß

Fig. 3 einen Grundriß der Bodenplatte des Ventils nach Fig. 2,

Fig. 4 einen Teilquerschnitt nach Linie IV-IV der Fig. 3,

Fig. 5 einen Querschnitt entsprechend Fig. 1, jedoch einer anderen Ausführungsform,

Fig. 6 einen Querschnitt entsprechend Fig. 1, jedoch noch einer anderen Ausführungsform.

druckfeder 6 beaufschlagt wird. Am Ventilteller greift der Ventilschaft 4, der die Feder 6 axial durchgreift, in geeigneter, bekannter Weise gelenkig an und ist mit seinem oberen Ende in einer Bohrung 15 der Verstellschraube 8 geführt. Das obere Ende der Feder 6 liegt an einem Federteller 5 an, an dem die in den Deckel 7 eingeschraubte Verstellschraube 8 angreift. In der eingestellten Stellung wird die Verstellschraube 8 durch

In den Zeichnungen Fig. 1 bis 6 sind gleiche Teile 50 die Sicherungsmutter 9 festgestellt.

mit gleichen Bezugszeichen versehen. Das Sicherheitsventil nach Fig. 1 und 2 besteht im wesentlichen aus einer Bodenplatte 1, einer Membran 2, einem Ventilteller 3, einem Ventilschaft 4, einer Federplatte 5,

Die in Fig. 2 bis 4 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in Fig. 1 gezeigten dadurch, daß der Ringkanal 12' eine rechteckige Querschnittsform aufweist und daß an seiner Mündung in den

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Auslaß 11 Staustege 16 vorgesehen sind, die den Mündungsquerschnitt in den Auslaß 11 verringern.

Die Ausführungsform nach Fig. 5 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 lediglich dadurch, daß an Stelle der Schraubendruckfeder 6 eine Ringblattfeder 6' verwendet ist, die eine für das volle öffnen des Ventils günstigere Kennlinie aufweist.

Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform ähnlich der der Fig. 5, jedoch ist hier der Ringkanal 12" rechteckig im Querschnitt und weist zwei in der Mündung des Kanals 12" in den Auslaß liegende Staustege 16' auf. Der Sitz 14 des Ventils liegt in derselben Ebene wie die Oberfläche der Bodenplatte 1.

Die Wirkungsweise des Sicherheitsventils ist folgendermaßen: Der im Druckraum herrschende Betriebsdruck drückt auf die der Einlaßöffnung 10 entsprechende Fläche der Membran 2. Dieser Kraft wirkt die verstellbare Feder 6 entgegen, so daß der Betriebsdruck durch stärkeres oder schwächeres Anstellen der Feder 6 verändert werden kann. Wird nun der Betriebsdruck überschritten, was durch Versagen eines Regelgliedes od. dgl. eintreten kann, wird die Membran 2 so weit angehoben, bis der erhöhte Druck mit der von der Feder ausgeübten Kraft wieder im Gleichgewicht steht. Erfin'dungsgemäß ist nun der um den Ventilsitz umgreifende und in den Auslaß mündende Kanal im Querschnitt so bemessen, daß er kleiner ist als der Öffnungsquerschnitt des Ventils bei maximaler 5°/oiger Drucküberschreitung, d. h., die Querschnittfläche des Kanals bzw. dessen Mündung in den Auslaß muß kleiner sein als die Fläche des Ringspalts zwischen der angelüfteten Membran 2 und dem Ventilsitz 14. Das jetzt aus dem Ventil austretende Medium füllt den Ringkanal, und da es nicht so schnell in den Auslaß 11 abfließen kann, als durch den Ventilspalt zufließt, bewirkt der jetzt unter der durch die Fläche des Ringkanals 12,12' vergrößerten Fläche der Membran 2 wirksame Druck ein plötzliches Zusammendrücken der Feder 6 und damit volles öffnen des Querschnitts vom Ein- zum Auslaß. Die Querschnitte der Ein- und Auslaßöffnung sind in den Ausführungsbeispielen gleich groß gehalten, müssen es jedoch nicht sein. Sowohl der Einlaß 10 als auch der Auslaß 11 sind im Querschnitt so groß gehalten, daß bei Verwendung mit einer Pumpe, z. B. am Druckkessel, das Mehrfache der Pumpenleistung durch sie abfließen kann. Sobald der Druck im Druckraum so weit gefallen ist, daß der Federdruck und der auf die ganze Membranfläche wirkende Druck im Gleichgewicht stehen, schließt sich das Ventil wieder. Der Druck, bei dem sich das Ventil wieder schließt, liegt natürlich wesentlich niedriger als der eingestellte Betriebsdruck.

Die Wirkungsweise ist bei allen Ausführungsbeispielen gleich. Bei Fig. 2 und 6 mündet der Kanal 12' bzw. 12" nicht mit seinem vollen Querschnitt in den Abfluß 11 ein, sondern ist durch die Staustege 16 bzw. 16' wesentlich verringert. Durch diese Maßnahme kann der Überdruck, bei dem das Ventil voll anspricht, noch wesentlich verringert werden, er beträgt in diesem Fall weniger als 2,5% Überhöhung des Betriebsnenndrucks.

Die in Fig. 5 und 6 gezeigten Ausführungsformen, bei denen Ringblattfedern 6' an Stelle der Schraubendruckfeder 6 verwendet sind, weisen den Vorteil auf, daß das Ventil auf Grund der verschiedenartigen Belastungskennlinie der Ringfedern schneller anspricht.

Die Erfindung soll keineswegs nur auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt sein. Änderungen sind, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen, möglich. Gegenstand der Erfindung sind alle der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale.

Aus Vorstehendem ist klar zu entnehmen, daß die vom TÜV gestellte Forderung erfindungsgemäß nicht nur erfüllt, sondern weit übertroffen wird und daß durch die Erfindung ein Sicherheitsventil geschaffen ist, das einfach im Aufbau und daher billig in der Herstellung ist. Es kann für alle strömenden Medien, gasförmige als auch flüssige, verwendet werden und ist vor allem gegen Verschmutzung und darauf zurückzuführendes Undichtwerden völlig unempfindlich.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Überdrucksicherheitsventil für strömende Medien, bei dem eine vom Zuflußdruck beaufschlagte Membran durch eine dem gewünschten Abblasdruck entsprechend einstellbare Druckfeder gegen den Ventilsitz gedrückt ist und um dessen Ventilsitz ein in die Abflußleitung mündender ringförmiger Kanal konzentrisch angeordnet ist, so daß bei geringem Anheben des Ventils die vom Medium in Öffnungsrichtung belastete Fläche plötzlich vergrößert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der in Umfangsrichtung durchflossene Ringkanal (12) ein Profil geringeren Querschnitts aufweist als der Öffnungsquerschnitt des Ventils, wenn der Sollüberdruck um weniger als 10% überschritten ist.

2. Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mündungsquerschnitt des den Ventilsitz umgebenden Ringkanals (12', 12") in den Auslaß (11) bei vollem Hub kleiner als der Öffnungsquerschnitt des Ventils ist.

3. Sicherheitsventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Mündung des Kanals (12', 12") in den Auslaß (11) den Querschnitt verengende Stege (16,16') angeordnet sind.

4. Sicherheitsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (14) versenkt in der Bodenplatte angeordnet ist.

5. Sicherheitsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der üblichen Schraubendruckfeder (6) übereinandergeschichtete Ringblattfedern (6') verwendet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 597 093, 830 279,
022,965 009;

britische Patentschrift Nr. 588 004;
USA.-Patentschrift Nr. 2 297 943.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 009 678/290 12.