DE2022334A1 - Sicherheitsventil fuer unter Druck stehende Leitungen - Google Patents
Sicherheitsventil fuer unter Druck stehende LeitungenInfo
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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
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Description
Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann,
Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys, Dr. K. FinCke
Dipl.-Ing. F. A.Weιckmann, Dipl.-Chem. B. Huber
POSTFACH 160 820 MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22
Etablissements Veuve Joseph Ba$ra & Pils,
91» avenue de Pressense, Venissieux (Rhone),
!"rankreich
Sicherheitsventil für unter Druck stehende
Leitungen
Die vorliegende Erfindung "bezieht sich auf Sicherheitsventile
für unter Druck stehende Flüssigkeitsveraorgungsleitungen.
Diese Geräte sind dazu bestimmt, durch schnelles Ableiten einer bestimmten Flüssigkeitsmenge in der Leitung
auftretende Überdrücke verschiedenen Ursprunges herabzumindern oder zu vermeidenβ
Gegenüber Versorgungsleitungen für Dampf oder Druckluft müssen Sicherheitsventile für Wasserversorgungsleitungen
folgenden Anforderungen gerecht werdenχ
- sehr guter "Durchsatzkoeffizienten" K (K = -rrr-), wobei
Dl. P
Q der Durchsatz und Δρ der Kraftanstieg oberhalb eines vorgegebenen Hegeldruckes ist,
- eine verminderte Irägheit der bey/eglichenTeile für ein
unverzügliches Ansprechen auf die auftretenden Belastung
gen,
- wenige in Reibungsberührung miteinander stehende leile,
damit daa Offnen des Ventils auch nach einer langen Zeit
des iJichttätigseinn unter guten Bedingungen vor sich geht.
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Diese beiden letzten Anforderungen bedingen praktisch die
Vervrendung von geeichten Federn und schließen jede Regeleinstellung
durch Gewichte aus, weil diese letzteren einer mechanischen führung bedürften.
Welche Eigenschaften die verwendeten federn auch haben
mögen, sie haben alle eine begrenzte Federweichheit. Jedes Öffnen des Ventils bedingt nämlich eine bestimmte Verkürzung
der Einstellfeder und führt dadurch zu einer Erhöhung der
Federspannung mit der Folge, dag der Öffnungadruck unter Beeinträchtigung
des Durchsatzkoeffiaienten K zunimmt»
Um diesem Nachteil zu begegnen, müßte man Federn mit großer
Durohfederung rerwenden, also gleichzeitig lange und aus
hochwertigem Material gefertigte Federn. Dies ist jedoch . praktisch nicht durchfuhrbar, weil einerseits dann die defahr
der Durchknickung der Feder besteht, wodurch der Federlänge Grenzen gesetzt sind, und andererseits die Materialkosten für solche hochwertigen Federn zu hoch sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Sicherheitsventil anzugeben, welches den obigen Anforderungen &ittgt und die aufgezeigten
Schwierigkeiten behebt·
Zur Lösung dieser Aufgabe bringt die Erfindung einSicherheitsventil
in Vorschlag, dessen Ventilglied, anstatt wie
bisher üblich, flach ausgebildet zu sein, an seinem Umfang außerhalb der ringförmigen Berührungszone mit einem Ventilsitz
eine konkav-konische Schürze aufweist, deren Konkavität zum Ventilsitz hin offen ist und die beim Überschreiten
eines vorgegebenen Druckes den ausströmenden Flüssigkeitsstrahl außerhalb des Ventilsitzes in umgekehrte Richtung
umleitet, um eine dynamische Gegenkraft zu erzeugen, welche
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der Sohlleekraft der Ventilfeder entgegengeriähtet und
proportional dem ausströmenden Flüeaigkeitidurohsatz ist
und sich addiert zu dem auf das Yentilglied durch die Flüssigkeit ausgeübten Druck, um dadurch die Spannungszunahme
der Feder auszugleichen und somit den Duroheatakoeffizienten
auf einem optimalen Wert au halten.
Dank dieser Anordnung kann der Durohsatzkoeffiiient K auf
seinem optimalen Wert ^halten werden, und «war unabhängig
Ton der Höhe dieses Wertes und selbst bei Verwendung von handelsUblichenFedernmr Bestimmung der Öffnungskraft für
das Ventil. .
Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung sind
mindestens die in Schließstellung in Berührung kommenden feile des Ventilgliedes und Ventilsitze· eur Erzielung einer
totalen Abdichtung in Schließstellung aus einem Material
härter als Quarz und Silicium und insbesondere aus Wolfram
gebildet Und weisen eine sehr feine Oberflächenbeaohaffenheit auf.
Auf diese Weise wird eine totale Abdichtung gewährleistet,
und das Ventil ist unempfindlich gegen Abrieb durch in
dem Wasser befindliche Partikel und korrosionsfest.
Der Ausgangspunkt der Erfindung kann auch definiert werden als Sicherheitsventil für unter Brück stehende Lei«
tungen» wie z.B. Wasservereoigmgsleitungen, umfassend einen
an die Leitung angesetzten und zu dieser hin offenen Ventilsockel mit einer Auslaßöffnung und einem mit veränderlicher
Kraft gegen diese Auslaßöffnung vorgespannten Ventilglied.
Die eigentliche Erfindung besteht dabei darin» daß das
Yentilglied gebildet ist von einen Ventilteller mit eiuer
die Auslaßöffnung abdeekendenDichtungsfläche und an seinem
Umfang einem schUrzenartig an die Dichtungsfläche ansetzenden
Ableitprofil.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der "Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen. Die Zeichnungen stellen in
einer Längsschnittaneicht eine mögliche Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Sicherheitsventils dar.
In an sich bekannter Weise ist das Sicherheitsventil gebildet von einem Sockel 2, der an seinem im Sinne der Zeichnung
oberen Ende verlängert ist durch einen Mantelkörper Z>. Auf diesen Mantelkörper 3 ist vorzugsweise koaxial zum
Sockel 2 ein zu diesem Sockel 2 hin offenerGldckenkörper 4
aufgesetzt. In diesem Glockenkörper 4 ist die Vorrichtung untergebracht, welche das Offnen de3 Vetfcils beim Übersteigen
eines vorbestimmbaren Druckes einsteuert.
Der Sockel 2 trägt ferner einen Ventilsitzkörper 5» in dessen
sockelfernes Ende ein Ventilsitz 6 eingelassen ist. Dieser Ventilsitz 6 ist an seinem freiliegenden Ende schneidenartig
auegestaltet und gegen ihn liegt in Schließstellung ein Ventilteller 7 an. Dabei stützt sich der Ventilteller
7 auf dem Ventilsitz 6 mittels eines Vatilringes 8 ;
ab. Der Ventilteller 7 ist ferner verbwnden mit einer
Membran 9, welche entlang ihres Umfanges zwischen dem
Mantelkörper 3 und den Glockenkörper 4 eingespannt ist.
Die Verbindung zwischen Ventilteller und Membran ist vorzugsweise
hergestellt durch eine Halterungsscheibe 10, welche unter linspannung der Membran 9 in der aus der Zeichnung
ersichtlichen Weise verschraubt ist und gegen die sich
eine Schraubenfeder 12 mit einem Ende abstützt. Daa andere
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Ende der Schraubenfeder 12 stützt sieh gegen einen Schraubr.
ring 13 ab, der entlang einer gloolcengehäuseiesten Spindel
verschraubbar ist. Diese Spindel 14 ist dabei in einem Dek-*
kel 4a des G-iockengehäuses 4 frei drehbar .ftber nicht axial-*
versoMeblicli gelagert» Die Spindel 14 ragt m£deinem
Ende durch den Deckel 4a des Gloefcengehäuses4 hindurch und
ist von außen für eine Einstellung der Sehwellbelastung für
das Öffnen desVentils betätigbar·
Zur JiJrzieluiig eines optimalen Durciisatzkoeffizienten E
ist gemäß der ".Erfindung der bei bekannten Aus f uhrungs formen
flach ausgestaltete TentiIteller 7 an seinem tfef äng in dem
Bereich radial außerhalb der Berührungseteile mit dem Yenti
lsi ta 6 mit einer konkav·-koήischen, schürzenartigen leitfläche 15 versehen« Dank dieser Ausgestaltung wird, wfcnn.■;;.,.
der Yentilteller 7 von Wasser beispielsweise mit einem
Druck über dem am Ventil eingestelltenDruok abgehoben
wird, das Wasser von der konischen Schürze 15 ia der aus
der Zeichnung ersichtlichen Weise in eiηem peripheren
Strahl abgeleitet.
Auf diese Weise unterliegt der TFentiltelle>
7 einerseits dem staMschen ■Wasserdruck und andererseits dem dfnamisphen
Druck des Wassers gegen die Schurze 15. Die darauf resultierende dynamische fegenkraft wird In Richtung der leder
geleitet und ist direkt proportional dem Durchsatz und
somit der Öffnung des Ventiltellers 7«
Wenn der Neigungswinkel der konischen Schürze 15 den Ietriebsbedingungen
des Ventils angepaßt wird, dann kann diese dynamische Kraft genau die isit zunehmende* Öffnung
des Ventiltellers 7 eiröiergehende Zunahme der SpÄnnung
der Seder 12 kompensieren.
BAD ORIGINAL
Für Mreke in der Nähe des Regeidrttckee, bei dessen überschreiten
der Ventilteller voö aeiaein Ventilsitz abgehoben
wird, ist die Kompensation der Zunahme der Federspannung durch diese dynamische Kxaft nur noch annäherungsweise
vorhandent führt jedoch zu noch zufriedenstellenden iürgebniasen.
Die erfindungsgemäöe Ausgestaltung, ermöglicht es also, sehr
genau den Durchsatzkoeffizienten K zu bestimmen» der im
übrigen auch ao groß wie gewünscht gemacht v/erden kann,
und zwar obwohl es sich bei der Peder 12 um eine herkömmliche, handelsübliche und somit billige Feder handelt.
Gemäß der Erfindung ist der Ventilsitz 6 ferner, ebenso wie
der in den Ventilteller 7 eingelassene Venturing 8, aus
Wolfram-Stahl gebildet und besitzt eine Berührungsfläche
feinster Oberflächenbeschaffenheit. Dadurch wird in Schließstellung
des Ventils eine totale Indlchtung gewährleistet.
Aufgrund des Werkstoffes, aus dem sie gebildet sind,
sind der Ventilring und der Ventilsitz auch abriebfest
gegenüber den im Wasser befindlichen Qu*rz- und Silizium·*
partikeln undsoweiter sowie korrosionsfest.
— Patentansprüche -
·* 7 —
Claims (1)
- - 7 -PATENTANSPRÜCHESicherheitsventil für unter Druck stehende Leitungen, wie z.B. Wasserversorgungsleitungen, umfassend einen an die Leitung angesetzten und zu dieser hin offenen Ventilsockel mit einer Auslaßöffnung und einem mit veränderlicher Kraft gegen diese Auslaßöffnung vorgespannten Ventilglied, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied gebildet ist von einem Ventilteller (7) mit einer die Auslaßöffnung abdeckenden Dichtungsfläche und an seinem umfang einem sohürzenartig an die Diohtungsfläohe ansetzenden Ableitprofil (15).2· Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ableitprofil (15) gebildet istvon einer Schürze mit an der Sichtungsfläche ansetzendem und sich erweiterndem kegelförmigem Innenprofil.3. Sicherheitsventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß daa kegelförmige Innenprofil der Schürze (15) mit der Dichtungsflache des Ventiltellers (7) einen Winkel zwischen 90 und 180° einschließt.4. Sicherheitsventil nach einem der Anspruch· 1 tie 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auelaßöffnung des Ventilsockels (2) als Ventilsitz (6) ausgestaltet ist, dem ein in die Dichtungsfläche des Ventilteller (7) eingelassener Ventilriut; (8) gegenübersteht.5. Sicherheitsventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (6) und/oder der Ventilring (8) aus einem · Material härter als Quarz oder Silizium gebildet sind und eine sehr feine Oberflächenbeschaffenheit aufweisen.- 8 -009848/1187BAD ORIGINAL6. Sicherheitsventil nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (6) und/oder der Ventilring (8) aus Wolfram gebildet sind.0098k87 1 1 8 7
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DE (1) | DE2022334A1 (de) |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2316841A1 (de) * | 1973-04-04 | 1974-10-17 | Vogel Franz Ohg | Sicherheitsventil |
BE1005430A4 (nl) * | 1991-09-26 | 1993-07-20 | Breetec B V B A | Klepinrichting. |
WO1995031658A1 (de) * | 1994-05-13 | 1995-11-23 | ASV STüBBE GMBH & CO. KG | Druckhalteventil |
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- 1969-05-06 FR FR6912728A patent/FR2043886A5/fr not_active Expired
-
1970
- 1970-02-25 ES ES376901A patent/ES376901A1/es not_active Expired
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- 1970-05-06 DE DE19702022334 patent/DE2022334A1/de active Pending
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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BE746902A (fr) | 1970-08-17 |
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