DE1095611B - Spring-loaded safety valve with high-lift piston - Google Patents

Spring-loaded safety valve with high-lift piston

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Publication number
DE1095611B
DE1095611B DEV13609A DEV0013609A DE1095611B DE 1095611 B DE1095611 B DE 1095611B DE V13609 A DEV13609 A DE V13609A DE V0013609 A DEV0013609 A DE V0013609A DE 1095611 B DE1095611 B DE 1095611B
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DE
Germany
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pressure
spring
valve
safety valve
loaded safety
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Application number
DEV13609A
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German (de)
Inventor
Alfred Voelzer
Hubert Kallmeyer
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VEB ZEK
Original Assignee
VEB ZEK
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Publication date
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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
    • F16K17/0433—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 vibration preventing means
    • 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
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    • 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
    • F16K17/08—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 special arrangements for providing a large discharge passage
    • F16K17/082—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 special arrangements for providing a large discharge passage with piston

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Safety Valves (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsventil mit Hochhubstufenkolben, der unter der Wirkung einer einstellbaren Feder steht.The invention relates to a safety valve with high-lift piston, which under the action of a adjustable spring stands.

Die bekannten federbelasteten Sicherheitsventile erfordern zur Erzielung ihres vollen Öffnungsquerschnittes eine Kraft, die wesentlich über der Öffnungskraft liegt, so daß die geforderte maximal zulässige Drucksteigerung nicht eingehalten werden kann. Der Grund hierfür liegt in dem steilen Anstieg der Federkennlinie, die sich durch die wegen des gefürchteten Ausknickens der Feder und der sich daraus ergebenden Funktionsbehinderung angestrebte kurze Bauhöhe ergibt. Teilweise hat man diese Nachteile dadurch beseitigt, daß man hinter dem Ventilkegel einen Hubring oder Kragen anbringt, der die Strömung so beeinflußt, daß das Ventil rasch voll öffnet. Bekannt sind auch hilfsgesteuerte Vollhubsicherheitsventile, bei denen der Hauptkegel durch das Medium belastet ist und die beim öffnen sofort den vollen Ventilquerschnitt freigeben und das Medium ohne Druckanstieg abströmen lassen. Ventile dieser Bauart erfordern aber einen großen technischen Aufwand.The known spring-loaded safety valves require to achieve their full opening cross-section a force that is significantly higher than the opening force, so that the required maximum allowable Pressure increase cannot be maintained. The reason for this is the steep rise in the spring characteristic, which result from the feared buckling of the spring and the resulting from it Functional impairment desired short overall height results. In part, these disadvantages have been eliminated by that a lifting ring or collar is attached behind the valve cone, which influences the flow in such a way that that the valve opens quickly and fully. Also known are auxiliary-controlled full-lift safety valves which the main cone is loaded by the medium and which immediately open the full valve cross-section release and allow the medium to flow out without increasing pressure. However, valves of this type require a great technical effort.

Gegenstand der Erfindung ist ein Sicherheitsventil, das ohne den großen Aufwand der hilfsgesteuerten Sicherheitsventile auskommt. Das erfmdungsgemäße Ventil zeichnet sich dadurch aus, daß die Ringfläche des Stufenkolbens vom Gesamtdruck im Abströmkanal in der Nähe des Ventilsitzes beaufschlagt ist, der dem Ringraum durch ein oder mehrere kleine Rohre zugeleitet wird.The invention relates to a safety valve which, without the great expense of the auxiliary controlled Safety valves get by. The valve according to the invention is characterized in that the annular surface of the stepped piston is acted upon by the total pressure in the discharge channel near the valve seat, which is fed to the annulus through one or more small pipes.

Das Ventil arbeitet nach dem Prinzip der Gesamtdruckmessung. Der Gesamtdruck setzt sich zusammen aus dem statischen Druck und dem dynamischen Druck. Außer dem Druck, der sich im Druckstutzen unter dem Ventilkegel befindet, wird dieser Gesamtdruck zum schnellen und vollen öffnen des Ventils verwendet, so daß das Medium durch den vollen Ventilquerschnitt schnell abströmen kann. Infolge der schnellen Freigabe des vollen Ventilquerschnittes beim Ansprechen des Ventils wird wie bei einem Hochhubventil erreicht, daß die beim Ausströmen des Druckmediums sich ergebende Gefahr der Erosion der Ventilflächen, die bei Hochdrucksicherheitsventilen oft nach einmaligem Ansprechen zum Unbrauchbarwerden der Ventilsitze führt, ausgeschaltet wird. Die erreichbaren Ausflußzahlen sind bei dem erfindungsgemäßen Ventil aber noch höher als bei den bekannten Hochhubventilen, weil der Ausfluß nicht durch eine zweite Drosselstelle verengt oder durch einen Staukragen behindert ist.The valve works on the principle of total pressure measurement. The total pressure is composed from the static pressure and the dynamic pressure. Except for the pressure in the pressure port is located under the valve cone, this total pressure is used to quickly and fully open the valve used so that the medium can flow quickly through the full valve cross-section. As a result of rapid release of the full valve cross-section when the valve responds is like a High-lift valve achieves that the risk of erosion resulting when the pressure medium flows out of the valve surfaces, which in high-pressure safety valves often become unusable after being addressed once the valve seats is switched off. The achievable outflow numbers are in the case of the invention But the valve is even higher than the known high-lift valves because the outflow is not is narrowed by a second throttle point or hindered by a stagnation collar.

Ein Ausführungsbeispiel und die Wirkungsweise der Erfindung werden beschrieben. In der Zeichnung wird ein Längsschnitt gezeigt.An embodiment and the mode of operation of the invention will be described. In the drawing a longitudinal section is shown.

Im Gehäuse 12 ist die durch die Verschlußkappe 13In the housing 12 is the through the cap 13

Federbelastetes Sicherheitsventil
mit HochhubstufenkolbenSpring-loaded safety valve
with high-lift piston

Anmelder:Applicant:

VEB Zentrale Entwicklung
und Konstruktion (ZEK)
Pumpen und Verdichter,VEB Central Development
and construction (ZEK)
Pumps and compressors,

Halle/Saale, Stalinallee 46Halle / Saale, Stalinallee 46

Alfred Völzer, Berlin-Heinersdorf,Alfred Völzer, Berlin-Heinersdorf,

und Hubert KalTmeyer, Berlin,
sind als Erfinder genannt wordenand Hubert KalTmeyer, Berlin,
have been named as inventors

gehaltene und auf den Stößel 11 drückende Ventilfeder 6 auf den geforderten öffnungsdruck eingestellt. Wenn der im Druckstutzen 1 herrschende Druck den öffnungsdruck übersteigt, hebt sich der Stufenkolben 4 vom Ventilsitz 2 ab. Das Druckmedium strömt in den Stutzen 10, in dem sich das kleine Rohr 9 befindet, dessen Öffnung 9' der Strömungsrichtung entgegensteht (Pilotrohr). Dieses kleine Rohr 9 leitet den Gesamtdruck, der im Stutzen 10 herrscht, in den Ringraum 3 und wirkt dort auf die Ringfläche des Stufenkolbens 4. Dadurch wird die Ventilfeder 6 zusätzlich belastet, und der Stufenkolben 4 gibt einen größeren Abströmquerschnitt frei.The valve spring 6 held and pressing on the plunger 11 is adjusted to the required opening pressure. When the pressure prevailing in the pressure port 1 exceeds the opening pressure, the stepped piston rises 4 from valve seat 2. The pressure medium flows into the nozzle 10, in which the small Tube 9 is located, the opening 9 'of which opposes the direction of flow (pilot tube). This little one Pipe 9 directs the total pressure that prevails in the nozzle 10 into the annular space 3 and acts there on the Annular surface of the stepped piston 4. As a result, the valve spring 6 is additionally loaded, and the stepped piston 4 releases a larger outflow cross-section.

Der Stufenkolben 4 wird zweckmäßig mit den Kolbenringen 7 und 8 versehen und mit reichlichem Spiel gegenüber den Bohrungen ausgeführt und kann daher ohne seitliche Behinderung auf den Ventilsitz 2 aufsetzen. Die Kolbenringe 7 und 8 bewirken geringe Lässigkeitsverluste. Deshalb ist eine Entspannungsbohrung 14 des Raumes 5 bei gekapselten Sicherheitsventilen vorgesehen. Der Ringraum 3 ist unter Berücksichtigung der Lässigkeitsverluste und der Federkennlinie so bemessen, daß bei dem maximal zulässigen Abblasedruck im Druckstutzen 1 das Ventil voll öffnet.The stepped piston 4 is expediently provided with the piston rings 7 and 8 and with ample play executed opposite the bores and can therefore sit on the valve seat 2 without any lateral hindrance. The piston rings 7 and 8 cause low leakage losses. This is why there is a relief bore 14 in the space 5 in the case of encapsulated safety valves intended. The annular space 3 is taking into account the leakage losses and the spring characteristic dimensioned so that the valve is full at the maximum permissible blow-off pressure in pressure port 1 opens.

Die gesamte Menge des Druckmediums strömt ohne weitere Drucksteigerung ab. Ein Absinken des Druckes in Druckstutzen 1 leiten den Schließvorgang ein. Die Ventilfeder 6 drückt den Kolben 4 auf den Ventilsitz 2. Die Abmessungen des Ringraumes 3 bestimmen den Druck im Druckstutzen 1, bei dem das Ventil wieder geschlossen ist. Da der Schließdruck um ein bestimmtes Maß unter dem öffnungsdruck liegt, kannThe entire amount of pressure medium flows off without any further increase in pressure. A drop in pressure in pressure port 1 initiate the closing process. The valve spring 6 presses the piston 4 onto the valve seat 2. The dimensions of the annular space 3 determine the pressure in the pressure port 1 at which the valve is closed again. Since the closing pressure is a certain amount below the opening pressure, can

009 679/309009 679/309

ein Flattern des Stufenkolbens 4 nicht eintreten. Durch einen verstellbaren Ring 15 kann die Hubhöhe des Stufenkolbens 4 begrenzt werden.fluttering of the stepped piston 4 does not occur. By means of an adjustable ring 15, the lifting height of the stepped piston 4 are limited.

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Federbelastetes Sicherheitsventil mit Hochhubstufenkolben, der einerseits vom Regeldruck in öffnungsrichtung, andererseits vom Druck in der freien Atmosphäre oder vom Druck, der im Abblaseraum herrscht, beaufschlagt ist, dadurch ge- ίο kennzeidinet, daß die Ringfläche des Stufenkolbens vom statischen und dynamischen Druck im Abströmkanal in der Nähe des Ventilsitzes (2) beaufschlagt ist, der dem Ringraum (3) durch ein oder mehrere kleine Rohre (9) zugeleitet wird.1. Spring-loaded safety valve with Hochhubstufenkolben, on the one hand, acted upon by the control pressure in the opening direction, on the other hand by the pressure in the free atmosphere or by the pressure which prevails in Abblaseraum, characterized kennzeidinet overall ίο that the annular face of the stepped piston from the static and dynamic pressure in the The outflow channel is acted upon in the vicinity of the valve seat (2), which is fed to the annular space (3) through one or more small tubes (9). 2. Federbelastetes Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden zylindrischen Führungsflächen des Stufenkolbens (4) mit Kolbenringen (7 bzw. 8) versehen sind.2. Spring-loaded safety valve according to claim 1, characterized in that the two cylindrical guide surfaces of the stepped piston (4) are provided with piston rings (7 or 8). In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 669252Considered publications:
U.S. Patent No. 2,669,252 Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 009 679/309 12.60© 009 679/309 12.60
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4133424A1 (en) * 1991-10-09 1993-04-15 Halberstadt Maschbau Full stroke safety valve - has ring space under piston ring face, connected via bore and control chamber, to relief bore
DE10312672A1 (en) * 2003-02-26 2004-09-09 Bosch Rexroth Ag Direct operated pressure relief valve
RU2591381C1 (en) * 2015-03-11 2016-07-20 Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" High-lift safety valve

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2669252A (en) * 1950-02-21 1954-02-16 Farris Victor Wallace Safety valve

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