DE1266086B

DE1266086B - Durch einen druckmittelbeaufschlagten Kolben zusaetzlich belastetes Sicherheitsventil, insbesondere fuer giftige oder radioaktive Medien

Info

Publication number: DE1266086B
Application number: DE1964B0077107
Authority: DE
Inventors: Karl Bischoff; Herbert Meier
Original assignee: Bopp and Reuther GmbH
Current assignee: Bopp and Reuther GmbH
Priority date: 1964-06-05
Filing date: 1964-06-05
Publication date: 1968-04-11

Description

Durch einen druckmittelbeaufschlagten Kolben zusätzlich belastetes Sicherheitsventil, insbesondere für giftige oder radioaktive Medien Zum besseren Abschluß von federbelasteten Sicherheitsventilen ist der Absperrkörper häufig mit einem durch ein pneumatisches oder hydraulisches Mittel zu betätigenden, steuerbaren Kolben verbunden. Eine solche zusätzliche Belastung verbürgt eine gute Abdichtung des Absperrkörpers in der Schließlage, das gefürchtete Flattern tritt nicht auf. Die Druckmittelbelastung wird durch Steuereinrichtungen so geregelt, daß das Sicherheitsventil immer rechtzeitig ansprechen kann, oder, falls durch eine Störung die Zusatzbelastung ausfällt, das Ventil immer noch als normales Sicherheitsventil arbeitet.
Bei giftigen oder radioaktiven Medien jedoch, bei denen es auf außergewöhnliche Dichtheit des Sicherheitsventils ankommt, kann, da keine hohen Temperaturen auftreten, die Dichtwirkung des Abschlußkörpers am Ventilsitz erfindungsgemäß dadurch verbessert werden, daß ein den Abschlußkörper umgebender und relativ zum Abschlußkörper verschiebbarer Dichtring aus elastischem Werkstoff vorgesehen ist, der seinerseits von einer formsteifen Ummantelung gehalten ist und dessen eine Stirnfläche vorzugsweise durch einen druckmittelbeaufschlagten Kolben in der Schließstellung gegen den Ventilsitz gepreßt wird. Dadurch wird eine metallische und gleichzeitig durch einen elastischen Werkstoff hervorgerufene Abdichtung zwischen Abschlußkörper und Ventilsitz in verbesserter Weise erreicht.
Eine bekannte Abdichtung dieser Art besteht darin, daß der metallische Ventilsitz in einer ringförmigen Ausnehmung eine elastische Einlage aufweist (britische Patentschrift 820 028), auf die sich der Absperrkörper in der Schließstellung auflegt. Die elastische Einlage ist in den sie umgebenden Metallteilen festgehalten und kann daher nicht zusätzlich auf den abschließenden Körper gepreßt werden. Eine Umkehrung dieser Dichtung ist bei einem Niederschraubventil (USA.-Patentschrift 2 414 908) offenbart. Hier ist sie im absperrenden Glied angeordnet. Die Funktion und die Wirkung ist jedoch die gleiche wie bei der vorstehend angegebenen Dichtung. Nachteilig bei diesen bekannten Ausführungen ist, daß der elastische Werkstoff nach kürzerer oder längerer Zeit infolge Abriebserscheinungen, durch Alterung, Erosion usw. bedingt seinen Dichtzweck nicht mehr erfüllen kann.
Zum dichten Abschluß eines Ventils in der Schließstellung ist es auch bekannt, den Ventilsitz als elastischen Ring auszubilden (USA.-Patentschrift 2 973 777). Der zylindrische Absperrkörper schiebt sich beim Schließen in diesen Ring in Art eines Tauchkolbens ein. Durch Abscheren, Reiben u. dgl. wird der aus Gummi oder Kunststoff bestehende Werkstoff verhältnismäßig schnell abgenutzt. Es zeigt sich dann bei geschlossenem Ventil ein Spalt zwischen Dichtung und Absperrkörper, durch den das Medium durchtreten kann.
Die angegebenen Nachteile der bekannten Bauarten können beim Anmeldungsgegenstand nicht auftreten, weil bei ihm der elastische Dichtkörper innen und außen an seinen Mantelflächen gegen äußere Einflüsse abgesichert ist. In der Offenstellung schiebt er sich in seiner Führung soweit zurück, daß er stirnseitig keinen übermäßigen Beeinflussungen ausgesetzt ist. Aber auch eine eventuell dort auftretende Abnutzung wird ausgeglichen, weil der Dichtring in seiner Ummantelung relativ zu dieser verschoben werden kann und immer auf den Sitz in der Schließstellung besonders gedrückt wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g.1 einen senkrechten Schnitt durch ein Sicherheitsventil, teils im geöffneten, teils im geschlossenen Zustand, F i g. 2 den Abschlußkörper in der Schließstellung in vergrößertem Maßstab und F i g. 3 einen Ausschnitt des Absperrkörpers, wiederum vergrößert.
Im Gehäuse 1 eines Sicherheitsventils für den oben angegebenen Zweck ist in dem auf die abzusichernde Rohrleitung, Kessel, Behälter od. dgl. aufgesetzten Stutzen 2 ein Ventilsitz 3 eingebaut, auf den sich in der Schließlage der Abschlußkörper 4 auflegt. Der Abschlußkörper 4 besteht aus einem zylindrischen, mittleren Teil 5, der an seinem Umfang mit einem Auflagerand 6 versehen ist. Um den zylindrischen Mantel des mittleren Teiles 5 ist ein elastischer Dichtring 7 gelegt, der an seinem dem Ventilsitz zugeneigten, stirnseitigen Ende eine kegelsturnpfförmige Gestalt hat. Umgeben ist der elastische Dichtring von einer festen, unnachgiebigen Ummantelung 8, beispielsweise ein hülsenartiger Metallkörper. Diese Ummantelung weist an ihrer dem Ventilsitz 3 zugeneigten Seite einen Vorsprung 9 mit einer der Kegelstumpfform des elastischen Dichtringes in etwa angepaßten Gestalt auf, um ein Ausweichen der Dichtung beim Anpressen oder ein Hervorquellen der Dichtung beim Abblasen zu verhindern.
Die Anpressung des elastischen Dichtringes 7 auf den Sitz 3 in der Schließstellung erfolgt durch einen zylindrischen Ring 10, der seinerseits durch eine Traverse 11 und eine Druckstange 12 in Schließrichtung bewegt wird. Mittels eines Faltenbalges 18, der um das obere Ende der Druckstange 12 gelegt ist, wird der Ausblaseraum gegen die äußere Atmosphäre hermetisch abgeschlossen, wenn das Sicherheitsventil abbläst. Die Druckstange 12 ist in der hohlen Spindel des Abschlußkörpers 5 geführt und wird an ihrem oberen Ende durch einen Kolben 13 betätigt. Der Kolben 13 ist konzentrisch zu dem Kolben 14 für die Zusatzbelastung des Abschlußkörpers 4 angeordnet und durch eine Feder 15 in Öffnungsrichtung abgestützt. Die letztere dient zur Entlastung des Dichtringes 7 bei Druckabbau.
Gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung ist die dem Ventilsitz abgekehrte Stirnseite des Dichtringes 7 mit einer ringsum verlaufenden Kerbe 16 od. dgl. versehen, in die sich die entsprechend angepaßte Stirnseite 17 des Ringes 10 einlegt. Dadurch wird eine seitliche Anpressung der Kerbränder an die Mantelfläche des Abschlußkörpers 5 bzw. an die Innenwandung der Ummantelung 8 und damit eine gute radiale Abdichtung erzielt.

Claims

Patentansprüche: 1. Durch einen druckmittelbeaufschlagten Kolben zusätzlich belastetes Sicherheitsventil, insbesondere für giftige und radioaktive Medien, mit einem kolbenförmigen Abschlußkörper, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Abschlußkörper (5) umgebender und relativ zum Abschlußkörper verschiebbarer Dichtring (7) aus elastischem Werkstoff vorgesehen ist, der seinerseits von einer formsteifen Ummantelung (8) gehalten ist und dessen eine Stirnfläche vorzngs, weise durch einen durckmittelbeaufschlagten Kolben (13) in der Schließstellung gegen den Ventilsitz (3) gepreßt wird.
2. Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Ventilsitz (3) zugekehrte Randzone des elastischen Dichtringes (7) kegelstumpfförmig ausgebildet ist.
3. Sicherheitsventil nach den Ansprücbpn 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, däß das dem Ventilsitz (3) abgewandte stirnseitige Ende des Dichtringes (7) eine ringsum verlaufende Kerbe (16) od. dgl. aufweist.
4. Sicherheitsventil nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Ventilsitz (3) zugeneigte Rand (9) der Ummantelung (8) nach einwärts gebogen ist.
5. Sicherheitsventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (13) zum Anpressen des Dichtringes (7) im Kolben (14) für die Zusatzbelastung des Abschlußkörpers (5) angeordnet ist.
6. Sicherheitsventil nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kolben (13) zum Anpressen des Dichtringes (7) eine den elastischen Dichtring (7) in der Offenstellung entlastende Feder (15) entgegenwirkt.
7. Sicherheitsventil nach den Ansprüchen 1 und 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Zylinderraum für den innenliegenden Kolben (13) eine die Druckstange (12) umgebende, die letztere gegen den Zylinderraum hermetisch abschließende Dichtung, vorzugsweise ein Faltenbalg (18), vorgesehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1078 663; britische Patentschriften Nr. 800 637, 820 028; USA.-Patentschriften Nr. 2 414 908, 2 973 777.