DE1803822A1

DE1803822A1 - Full-lift safety valve

Info

Publication number: DE1803822A1
Application number: DE19681803822
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wolf-Ruediger Thies
Original assignee: THIES DIPL ING WOLF RUEDIGER
Current assignee: THIES DIPL ING WOLF RUEDIGER
Priority date: 1968-10-18
Filing date: 1968-10-18
Publication date: 1970-05-27

Description

Vollhub-Sicherheitsventil Die vorliegende Erfindung betrifft ein Vollhub-Sicherheitsventil, dessen Gehäuseinneres zwischen dem Eintrittsrohr, das am Ende als Ventilsitz fUr einen Verschlußkörper ausgebildet ist, und dem Austritt in einen Volihubraum zur Aufnahme des Verschlußkörpers und einen Ausblaseraum geteilt ist. Full Lift Safety Valve The present invention relates to a Full-lift safety valve, the interior of which is between the inlet pipe, the is designed at the end as a valve seat for a closure body, and the outlet divided into a full displacement space for receiving the closure body and a blow-out space is.

Die Verschlußkörper von Sicherheitsventilen, die entweder als Ventilteller oder als Ventilkegel ausgeführt werden, werden durch eine Feder, direkt durch die Masse eines Gewichtes oder über einen Hebel durch ein Gewicht in den Ventilsitz gedrückt. Dieser Ventilsitz ist im Falle eines Kegelventiles ebenfalls kegelig ausgeführt.The closure body of safety valves, either as a valve disc or designed as a valve cone, are operated by a spring directly through the Mass of a weight or a lever through a weight in the valve seat pressed. In the case of a cone valve, this valve seat is also conical.

Die dem Ventilsitz abgekehrte Seite eines Ventilkegels ist meistens aben ausgebildet.The side of a valve cone facing away from the valve seat is usually but trained.

Bei einem Vollhub-Sicherheitsventil wird die Forderung gestellt, daß nach einem kurzen Ansprechen das Ventil schlagartig öffnet und nach dem Öffnen der Verschlußkörper solange in der Offenstellung verharrt, bis nach Unterschreiten eines bestimmten Druckes das Ventil schließt. Einmal müssen die oben erläuterten Funktionsanforderungen erfüllt sein und zum anderen soll ein möglichst großer Durchsatz an Medium durch das Ventil erreicht werden, weshalb die Strömungsverluste möglichst gering sein sollten.In the case of a full-lift safety valve, the requirement is that after a short response the valve opens suddenly and after opening the Closure body remains in the open position until after falling below a the valve closes at a certain pressure. Once you have to meet the functional requirements outlined above be fulfilled and, on the other hand, the greatest possible throughput of medium should pass through the valve can be reached, which is why the flow losses are as low as possible should.

Bei früheren Bauarten von Vcllhub-Sicherheitsventilen wurde das schlagartige Öffnen des Ventils mit Erreichen des maximalen Hubes des Verschlußkörpers dadurch erreicht, das man eine Hubhilfe, æeB. in Form einer Platte, in die Strömung des Mediums hinter den Verschlußkörper, im allgemeinen im Ausblaseraum, anordnete, welche auf der die Schließkraft auf den Verschlußkörper übertragenden Druckspindel oder am Verschlußkörper selbst angeordnet war. Bei dieser Art von Sicherheitsventilen wurde ein sogenannter Vollhubraum vorgesehen, in welchem der Verschlußkörper beweglich angeordnet ist. Am Austritt dieses Vollhubraumes wurde die genannte Platte angeordnet.In earlier designs of Vcllhub safety valves, the sudden This opens the valve when the maximum stroke of the closure body is reached achieved that you have a lifting aid, æeB. in the form of a plate, in the flow of the Medium behind the closure body, generally in the blow-out space, which on the pressure spindle which transmits the closing force to the closure body or was arranged on the closure body itself. With this type of safety valve a so-called full displacement was provided in which the breech block can be moved is arranged. The said plate was arranged at the outlet of this full displacement.

Sobald das Sicherheitsventil sich öffnete, drückte das ausströmende Medium nicht nur gegen den Verschlußkörper, sondern am Ende des Volihubraumes auch gegen die genannte Platte. Durch bekannte Bauarten konnte dieses schlagartige Öffnen erreicht werden.As soon as the safety valve opened, pressed the outflow Medium not only against the closure body, but also at the end of the full displacement space against the said plate. Known designs enabled this to open suddenly can be achieved.

Die genannte Platte ist in einem besonders gestalteten, der Vollhubkammer nachgeschalteten Raum angeordnet. BeX den einzelnen bauarten ist der Vollhubraum in ganz besonderer Weise gestaltet, z.B. weist er an ihrem dem Ausgang zugewandten Ende eine Querachnittaverengung auf. Es zeigt. sich aber bei diesen Ventilbauarten, daß die Durchflußeigenschaften nicht gAnstig sind, denn das ausströmende Druckmedium wird hier einmal durch die Verengung am Ende des Vollhubraumes, - welcher dazu gedacht war, das ausströmende Medium gegen die genannte Platte zu richten, -.The said plate is in a specially designed, the full stroke chamber arranged downstream room. BeX for the individual types is the full displacement designed in a very special way, e.g. he instructs their exit facing end a cross-sectional narrowing. It shows. but with these Valve types that the flow properties are not favorable, because the outflow Pressure medium is here once through the constriction at the end of the full displacement - which was intended to direct the escaping medium against the said plate, -.

und dann durch diese Platte selbat gebremst. Man hat aber diese Nachteile bisher gern in gauf genommen, um'ein sicheres Aufspringen des Ventiles und das Beharren des Yerschlußkörpers in der Offenstellung zu erreichen.and then braked by this plate itself. But you have these disadvantages So far gladly taken into account, in order to 'a safe opening of the valve and the persistence of the closing body in the open position.

Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Rachteile und schafft besonders gute trömungsverhältnisse für das ausströmende Druckmedium bei gleichzeitiger Gewährleistung eines Verbleibens des Verschlußkörpers in der Offenstellung. - Die Erfindung erreicht dieses, obwohl die bisher bendtigte Hubhilfe in Form einer Platte in Fortfall kommt, und zwar auf Grund sehr einfacher physikalischer Vorgänge.The present invention avoids these revenge parts and particularly creates good flow conditions for the outflowing pressure medium while guaranteeing at the same time of the closure body remaining in the open position. - The invention achieved this, although the previously completed lifting aid in the form of a plate is no longer available, on the basis of very simple physical processes.

Das erfindungsgemäße Sicherheitsventil ist dadurch gekennzeichnet, daß der dem Ventilsitz abgewandte Teil des Verschlußkörpers in der Form eines sich stetig verjüngenden Körpers gestaltet ist, und daß die Querschnittsfläche für den Durchtritt des Druckmediums zwischen dem Verschlußkörper und der Innenwandung des Vollhubraumes sich in demjenigen Bereich, der sich bei geöffnetem Ventil neben der sich stetig verjüngenden Rückseite des Verschlußkörpers befindet, zum Ausgang hin stetig vergrößert.The safety valve according to the invention is characterized in that that the part of the closure body facing away from the valve seat is in the form of a is designed steadily tapering body, and that the cross-sectional area for the Passage of the pressure medium between the closure body and the inner wall of the Full displacement is in the area that is next to the when the valve is open steadily tapering back of the closure body is towards the exit steadily enlarged.

Durch die Erfindung wird also die Rückseite des Verschlußkörpers, d.hv die.dem Ventilsitz abgewandte Seite, die bisher ungeachtet geblieben ist, in be sonderer weise in Zusammenwirkung mit der Innenwandung des Vollhubraumes derart gestaltet, daß durch das ausströmende Druckmedium nicht nur auf die Stirnseite des Verschlußkörpers ein Druck ausgeübt wird, sendern zusätzlich auf die Rückseite des Verschlußkörpers ein Sog ausgeübt wird. Hierdurch ist es möglich, die als Hubhilfe dienende Platte vollkommen in Fortfall kommen zu lassen. Auf diese Weise lassen sich allerbeste Strömungseigenschaften erreichen. Auch der Ausgang des Vollhubraumes und auch der Ausblaseraum können derart gestaltet werden, daß sich bestmögliche Strömungsverhältnisse für das ausströmende Druckmedium ergeben. With the invention, the back of the closure body, i.e. the side facing away from the valve seat, which has been ignored so far, in be special way in cooperation with the inner wall of the full displacement in such a way designed that through the escaping pressure medium not only on the face of the Closure body a pressure is exerted, send in addition to the back of the Closure body a suction is exerted. This makes it possible to use it as a lifting aid To let the serving plate come to an end completely. Leave that way achieve the very best flow properties. Also the output of the full displacement and the exhaust area can be designed in such a way that the best possible Result in flow conditions for the outflowing pressure medium.

'In bestimmten Pällen, z.B. bei federkraftbeaufschlagten Sicherheitsventilen, kann es im Palle von besonderen Bereichen des Auslaßdruckes und der Auslaßmenge erforderlich aein, eine als Hubhilfe dienende Platte vorzusehen. Auch in diesen Fällen werden bei der erfindungsgemäßen Gestaltung des Sicherheitsventiles besonders gute strömungstechnische Eigenschaf ten erzielt.'' In certain cases, e.g. with spring-loaded safety valves, it can be in the case of special ranges of the outlet pressure and the outlet quantity it is necessary to provide a plate that serves as a lifting aid. Also in these Cases become special in the design of the safety valve according to the invention good flow properties achieved.

Die Bauform des Vollhubraumes wird man zweckmäßig derart wählen, daß sich eine stetige Erweiterung des Strömungsquerschnittes zwischen der Innenwandung des -Vollhubraumes und der Außenfläche des Verschlußkörpers ergibt. Je nach Erweiterungsverhältnis wird sich in demjenigen Bereich, der sich bei geöffnetem Ventil neben der sich stetig verjüngenden Rückseite des Ventiltellers befindet, fUr die Innenwandung des Vollhubraume Normalerweise die Form eines stetig zum Ausgang zu verJUngenden Körpers, in AusfUhrungsformen mit nicht so guter Wirkung die Form eines Zylinders oder sogar auch die Form eines sich stetig zum Ausgang zu erweiternden Körpers ergeben. The design of the full displacement will expediently be chosen in such a way that that there is a constant expansion of the flow cross-section between the inner wall of the full displacement and the outer surface of the closure body results. Depending on the expansion ratio will be in the area that is open Valve next to the continuously tapering rear side of the valve disk, for the Inner wall of the full stroke space Normally the shape of a steady towards the exit rejuvenating body, in embodiments with not so good effect the shape of a Cylinder or even the shape of one that is steadily expanding towards the exit Body surrender.

Die Form des sich stetig verjüngenden Körpers wird im einfachsten Fall die Form eines Kegels sein. Es sind aber auch andere Formen, z.B. Ellipsoidkalotten oder dergleichen möglich.The shape of the steadily tapering body becomes in the simplest Case be the shape of a cone. But there are also other shapes, e.g. ellipsoidal domes or the like possible.

In manchen Fällen lässt sich die von der Erfindung erzielte Wirkung noch etwas dadurch verstärken, daß der Verschlußkörper, wenn er als Ventilteller ausgebildet ist, auf seiner Eingangsseite eine an sich bekannte Ausnehmung aufweist.In some cases, the effect achieved by the invention reinforce something by the fact that the closure body, if it is used as a valve disc is formed, has a known recess on its input side.

Die stetige Erweiterung des Ausblaseraumes wird durch die Formgebung des Gehäuses gegeben und durch eine tiefliegende Zwischenscheibe zwischen dem Ausblaseraum und dem Raum für den Schließkrafterzeuger weitgehend angenähert.The constant expansion of the blow-out space is due to the shape of the housing and through a deep-set washer between the exhaust area and the space for the closing force generator largely approximated.

Das Wesen der vorliegenden Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung im Schnitt dargestellten Ausführungebeispieles eines Sicherheitsventiles näher erläutert.The essence of the present invention is based on one in the drawing Exemplary embodiment of a safety valve shown in section explained in more detail.

Es zeigen: Fig. 1 das ganze Sicherheitsventil in geschlossener Stellung; Fig. 2 den Vollhubraum in der vergrößerter Darstellung in Offenstellung des Verschlußkörpers.The figures show: FIG. 1 the entire safety valve in the closed position; FIG. Fig. 2 shows the full displacement in an enlarged view in the open position of the closure body.

Das Sicherheitsventil weist einen Eingangsstutzen 1 auf, dessen rohrförmige zentrische Bohrung 2 an ihrem Ende zu einem Ventilsitz 3 für einen Ventitell 4 ausgebildet isto Dieser Ventilteller 4 ist im Inneren des Vollhubraumes 5 beweglich angeordnet.The safety valve has an inlet port 1, the tubular central bore 2 formed at its end to form a valve seat 3 for a valve element 4 isto This valve disk 4 is movably arranged inside the full displacement space 5.

Der Ventilteller 4 ist durch ein Gewicht oder eine Feder 6 belastet, und zwar wird diese Schließlast durch die Druckspindel 7 auf den entilteller 4 übertragen. Dem Vollhubraum 5 ist ein Ausblaseraum 8 nachgeschaltet, der seinen Ausgang in dem Austrittsstutzen 9 hat. Die Rückseite, d.h. die dem Ventilsitz 3 abgewandte Seite des Ventiltellers, ist in form eines Kegels 10, der mit seiner Spitze zum Ausgang des Vollhubraumes 5, d.h. zum Ausblaseraum 8, gerichtet ist. Die Innenwandung des Vollhubraumes 5 ist in demjenigen Bereich, der sich bei geöffnetem Ventil neben der sich stetig verjüngenden Rückseite 10 des Ventiltellers hier befindet, ebenfalls in der Form eines Kegelmantels ii ausgebildete In diesem durch gestrichelte Linien angedeuteten Bereich vergrößert sich die querschnittsfläche für den Durchtritt des Druckmediiims zum Ausgang hin stetige Das Sicherheitsventil arbeitet folgendermaßen: Sobald das Ventil öffnet, indem sich der Verschlußkörper (Ventilteller) von seinem Sitz abhebt, strömt das Druckmedium durch den Vollhubraum in den Ausblaseraum aus. Auf der Rückseite des Ventiltellers entsteht infolge der kegeligen Wandung 10 ein Sog, der den Ventilteller sofort in die volle Offenstellung zieht und in dieser Stellung solange festhält, bis der Überdruck abgeblasen ist.The valve disk 4 is loaded by a weight or a spring 6, this closing load is transmitted to the valve plate 4 by the pressure spindle 7. The full displacement 5 is followed by a blow-out space 8, which has its output in the Outlet nozzle 9 has. The back, i.e. the side facing away from the valve seat 3 of the valve disk, is in the form of a cone 10, the tip of which is towards the exit of the full displacement 5, i.e. towards the blow-out space 8. The inner wall of the Full displacement 5 is in the area that is next to when the valve is open the steadily tapering rear side 10 of the valve disk is also located here in the form of a cone jacket ii formed in this by dashed lines indicated area increases the cross-sectional area for the passage of the Pressure medium steady towards the outlet The safety valve works as follows: As soon as the valve opens, the closure body (valve disc) moves away from his If the seat lifts off, the pressure medium flows out through the full displacement into the exhaust chamber. As a result of the conical wall 10, a appears on the rear side of the valve disk Suction that immediately pulls the valve disc into the fully open position and in this Hold position until the overpressure is released.

Claims

S c h u t z a n s p r ü c h e:

1. safety valve, the interior of which is between the inlet pipe, which is designed as a valve seat for a valve body at the end, and the outlet divided into a full-stroke chamber for receiving the breech block and a blow-out chamber is, characterized in that the part of the closure body facing away from the valve seat 3) (4) is designed in the form of a steadily tapering body (10) and that the cross-sectional area for the passage of the pressure medium between the closure body (4) and inner wall (11) of the full displacement (5) are in the area that when the valve is open next to the conical back (10) of the closure body (4), steadily increasing towards the exit.

2. Safety valve according to claim 1, -4t a full stroke chamber, whose The inner diameter is narrowed at the outlet, characterized in that the inner wall (11) of the full displacement (5) in the area that is next to the valve when the valve is open the conical back (10) of the closure body (4) is in the shape of a having steadily towards the exit to be rejuvenated body.

3. Safety valve according to claim 1 and 2, characterized in that that The shape of the continuously tapering body is the cone shape.

4 .. Safety valve according to claim 1 to 3, characterized in that that the plate valve (4) has a known recess on its input side (12).

5. Safety valve according to claim 1 to 4, characterized in that that the steady expansion of the volihub space (5) in the exhaust space (8) through corresponding cross-section selection continues until the full outlet cross-section is reached (9).