DE2301590A1 - Druckentlastungsventil - Google Patents

Description

Priorität vom 20^122S ^ ^USA» Serial Ko. 21927*

Die Erfindung betrifft ein Ventil für den Anschluß an einen Bellälter zur automatischen Entlastung an überschüssige» Druck von Gasen, die sich in dem Behälter entwickeln kennen·

Während das e rf indungs gemäße Ventil auf verschiedene Weise anwendbar ist, hat man es insbesondere für die Verwendung in Verbindung mit dem Tank eines elektrischen Flüssigkeitstransforeators ausgebildet und geeignet geeacht, Wie a.B. einer» welcher draußen angeordnet oder auf einen Käst befestigt 1st·

Flüssigkeitstransformatoren neigen bei übergroßer Brwäranng oder bei fehlerhaftem Arbeiten zur faltwicklung von Gasen im Tank, die sich zu einem unerwünschten Überdruck aufbauen. Zweck des erfindungsgemäßen Ventile ist es, bei Verbindung mit dem Behälter auf einen vorbestimmten Ctasdruokanstieg im

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Transformator anzusprechen, um den Transformator In wirksamer Welse von einem solchen Druck zu entlasten· Veiterhin ist es Zweck der Ventileinheit, eine Einrichtung vorzusehen, die automatisch auf den Betrieb der Einheit sichtbar den Personen anzeigt, die mit dem störungsfreien Betrieb des Transformators betraut sind, daß sich aus irgendeinem Grund Oberdruck im Transformator entwickelt hat und entlastet worden ist·

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemSßen Ventils ergibt s ich aus der Art der Zuordnung des Steuerventils darin relativ zu seinem Sitz und relativ zu einer Entlastungskammer, in der es bewegbar ist, wodurch beim Abheben des Ventils vom Sitz Druckgase vom Transformator schnell und ungehindert durch die Kammer zu einem Abzugsrohr strömen können·

Ein anderer Vorteil ergibt sich aus der Art der Zuordnung eines Verschlusses zum Abzugsrohr, der in der normalerweise geschlossenen Stellung schützend den inneren Ventilmechanismus der Einheit vor unerwünschtem Schmutz und Feuchtigkeit abdichtet. Der Verschluß ist so angeordnet, daß er leicht unter dem Druck von in die Einheit aus dem Transformator eintretenden Grasen vom Abzugsrohr abgeworfen werdein kann· Der Verschluß hat eine verbleibende Verbindung mit dem Ventil bzw« der Einheit, wodurch er beim Abwerfen vom Abzugsrohr außerhalb des Rohres herabhängt, na eine leuchtend gefärbte Oberfläche als Signal darzubieten, daß der Transformator einer Inspektion unterzogen werden muß·

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Ein weiterer Vorteil ist vermittele einer Ziehstange bei einer Ausführungeform der Erfindung ge β chaffen, welche den Betrieb eines Ventile in der Einheit ermöglicht, damit sie von der Erde durch eine Überwachungspereon für den Betrieb geprüft werden kann, die eine mit einem Haken versehene Stange verwendet, um die Ziehetange zu betätigen·

Weitere Vorteile, Merkmale und AnwendungsmiSglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen· Bs seigern

Fig· 1 die Schnittansicht einer Druckentlastungsventil— einheit unter Darstellung einer ersten Aueführungsform der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 der Fig· 1, Fig. 3 eine Draufsicht der Fig· 1,

Fig· k eine Sohnittansicht einer Druckentlastungsventileinheit unter Darstellung einer zweiten Aueführungs form der Erfindung,

5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5 der Fig· A und Fig. 6 eine Draufsicht auf Fig· h,

Die in der Ausführungsform der Figuren 1 bis 3 dargestellte Druckentlastungsventlleinheit weist ein hohles Gehäuse 10 mit einem Hauptkörperteil 11 auf, der eine innere ssylindrieche

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Kammer 12 bildet» in der ein federbelastetes Ventil 13 axial gleitend relativ «tun Ventilsitz 14 angeordnet ist» welcher um das innere Ende eines Einlaßdurchgangs 15 vorgesehen ist· Der Einlaßdurchgang, der einen kleineren Durchmesser hat als die Kammer 12, wird durch einen Zapfen oder Rohransatz 16 gebildet, der sich axial vom vorderen Ende dee Gehäuses erstreckt· Ein mit Gewinde versehenes Ende des Ansatzes soll die Verbindung χα einer Öffnung in dem mit gebrochenen Linien dargestellten Tank 18 eines elektrischen Flüssigkeitβtransformatorβ zwecks Entlastung desselben vor überschüssigem, sich darin entwickelndem Gasdruck schaffen· Schlüsselflächen 19 um den Körper herum schaffen eine Oberfläche, an die ein Schraubenschlüssel zur Befestigung der Einheit an einem zugeordneten Tank angelegt werden kann·

Die Ventilkammer 12 1st an ihrem rückwärtigen Ende vermittels einer kreisförmigen Abdeckplatte 21 verschlossen· Die Platte wird fest auf einer inneren Ringschulter 22 des Gehäuses sitzend vermittele einer Endlippe 23 des Gehäuses gehalten, das naoh innen auf die Rückseite der Platte, z.B* durch Hämmern oder Walzen gebogen ist.

Ein kurzes herabhängendes Ablauf rohr 24 an der Unterseite des Gehäuses schafft einen Entlastungsdurchgang 25, der die Verbindung zwischen der Ventilkammer und Atmosphäre schaff ta Durchgang 25 hat einen größeren Durohmesser als der EinlaJB-

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durchgang 15» *>o daß er ein ungehindertes und schnelles Entweichen des Fließmittels aus der Ventilkammer gestattet. <

Das Ventil hat dnen kreisförmigen Kopf 26, der dauernd durch die Kraft einer Rückstellfeder 27 auf den Ventilsitz in den geschlossenen Zustand gedrückt wird· Die Feder wird zwischen einer Ringschulter des Ventilkopfes und der inneren Fläche der Abdeckplatte 21 begrenzt·

Das Ventil ist relativ zu seinem Sitz axial zur Kammer bewegbar und wird mittels eines zylindrischen, sich aaial erstrekkenden Ansatzes oder Stößelteils 23 in dieser Bewegung unterstützt, der eine Gleitbewegung in einer koaxial angeordneten Hülse 29 aufweist, die durch einen sich nach vorn erstrekkenden Ansatz der Abdeckplatte gebildet wird· Sin nicht dargestellter Teil kann in der Hülse vorgesehen sein, um das unerwünschte Einfangen des Gases hinter dem Ventilstößel zu vermeiden·

Die Lage des Ventils zur Ventilkammer und zu seinem Sitz 1st so gestaltet, daß man ein schnelles Ablassen oder Abblasen des Druckfließmittels zum Ablaßrohr erhält, welches der öffnung des Ventils folgt. Zu diesem Zweck hat die Ventilteunmer 12 einen größeren Durchmesser als der Ventilkopf 26· Längs der Vandoberfläohe der Ventilkammer erstreckt sieh eine Gruppe von gleichmäßig beabständeten, radial herab-

hiers
hängenden Rippen 31 (/3 an der Zahl), die als Führung for

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den Ventilkopf dienen, sobald letzterer in seinen Sitz und von diesen fort bewegt wird· IkLe Rippen dienen gemeinsam mit der Halterung, welche durch die Hülse 29 für den Ventilstößel 28 vorgesehen ist, zur Stabilisierung des Ventils bei seiner Axialbewegung· Der Ventilkopf bietet für die Rippen eine breite Umfangslageroberfläche und dient weiterhin zur Stabilisierung der Bewegung des Ventils·

Die aufgenommenen Bereiche 32 des Gehäuses zwischen den Rippen werden unmittelbar in direkte Verbindung mit dem Einlaßdurchgang 15 gebracht, wenn das Ventil durch übermäßigen Gasdruck des sich in dem zugeordneten Transformator entwickelnden Gases von seinem Sitz abgedrückt wird· Vermittels dieser Konstruktion fließt unter Druck stehendes Gas aus dem Einlaßdurchgang schnell um das offene Ventil in die Rücksprungbereiche der Kammer 12, von wo es sohneil durch das Ablaßrohr 2k zur Atmosphäre abbläst.

Das Ventil ist hinsichtlich seines Sitzes so ausgestaltet, daß bei Ausübung eines vorbestimmten Druckes des Transformatorgases im Einlaßdurchgang 15 auf das Ventil dieses sich plötzlich sprungartig öffnet und schnell nach hinten axial in die Kammer 12 hinein um einen beachtlichen Abstand von seinem Sitz bewegt· Hierdurch wird ein ungehindertes Strömen des unter Druck stehenden Gases von dem Einlaßdurchgang in die Kaaaer hinein ermöglicht· Zu diesem Zweck hat der Ventilsitz Ik die Form eines um das innere Ende des Einlaßdurch-

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ganges geformten gerundeten VuIstee. Dieser VuIst springt etwas in die Kammer 12 hinein vor· Ferner lat der Ventilkopf 26 einen größeren Durohmesser als der EinlaBdurohgang. Sobald sich ein ausreichender Gasdruck gegen den Bereich des Ventilkopfes mit dem kleineren Durchmesser aufgebaut hat, der dem Einlaßdurchgang gegenüberliegt, um das Ventil etwas von seinem Sitz gegen die Kraft seiner Feder zu bewegen oder "aufzureißen", sickert mittels dieser vorteilhaften Konstruktion das unter Druck stehende Gas um den den Ventilsitz bildenden VuIst und wirkt fiber den Bereich des Ventilkopfes mit dem größeren Durchmesser· Die schnelle entwicklung des Druckes über die gesamte vordere Oberfläche des Ventils drückt das Ventil zur sprungartigen öffnung oder abrupten Bewegung nach innen gegen die Kraft der Feder und ermöglicht dadurch ein freies und ungehindertes Entleeren oder einen Fluß der einströmenden Flüssigkeit zum Ablaßrohr·

Der Entlastung des unter Druck stehenden Gases aus dem Ablaßrohr folgt die Entlastung der Feder 27, um das ^entil in seinen Sitz zurückzubringen· Eine kreisförmige Gummidichtung 33» die in einem entsprechenden Kücksprung des Ventilkopfes sitzt, wi*t ale Kissen für das Ventil, wenn es wieder unter der Kraft der Rückstellfeder mit seinem Sitz in Singriff tritt·

Eine Anzeigeeinrichtung 34, die aus einem Abstand sichtbar ist, wird automatisch vom Ablaßrohr In eine in Pig· 1 mit gestrichelten Linien gezeigte herabhangende Stellung äbge—

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worfen, um den zuständigen Personen anzuzeigen, daß das Ventil "abgeblasen hat¹¹, d.h. durch. Überdruck von sich in dem
zugeordneten Transformator entwickelnden Gasen betätigt worden ist*

Die Anzeigeeinrichtung 3k ist ein Verschluß oder ein schwenkbar angeordneter Pfropfen im Abgasrohr, Sie weist eine ringförmige Basisplatte 35 auf» von deren Innenfläche sich axial ein kurzes Rohrteil 36 kleineren Durchmessers erstreckt.
Der Pfropfen Jk nimmt eine normalerweise geschlossene Stellung ein, in der sein rohrförmiges Teil 36 in einem Teil 37
des Ablaßrohres mit entsprechend reduziertem Durchmesser aufgenommen wird, und die Basisplatte 35 sitzt auf einer Innenschulter eines Bereichs 38 des Ablaßrohres mit relativ grösserem Durchmesser. Ein O-Ring 39 um das rohrförmige Teil,
der in Reibeingriff mit der Wand des Ablaßrohres steht,
schaut einen ausreichenden Widerstand gegen ein Abfallen des Pfropfens in seine offene SteXLung infolge seines eigenen Gewichts« Ein in den Figuren 1 und 3 gezeigter Ansatz oder
eine Nase 41 erstreckt sich vom Umfang des Pfropfens und ist schwenkbar auf einem Schwenkstift k2 in einer Ausnehmung k3
des Ablaßrohres angeordnet· In geschlossener Stellung dicktet der Pfropfen die Kammer gegen den Eintritt von Schmutz
und Feuchtigkeit zum Ventilmeohanismus ab« Dies ist vorteilhaft, da die Ventileinheit den verschiedensten Wetterbedingungen ausgesetzt ist, wenn sie an einem auf einem Hast befestigten Transformator angebracht ist.

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Der Schwenkstift 42 erstreckt eich, durch, einen vertikalen Schlitz kh mit totem Spiel· Das Axialmaß des Schlitzes ist geeignet» zu ermöglichen, daß das rohrförmige Teil 36 des Pfropfens axial aus dem Bereich 37 des Ablaßrohres mit reduziertem Widerstand in den Bereich 38 mit größerem Widerstand unter dem Druck des in die Ventilkaramer eintretenden Gases herausgeworfen wird· Wenn dies geschieht, schwingt der Pfropfen 3k in seiner Angel im Winkel nach unten und aus dem Ablaßrohr heraus in die in Fig. 1 mit gestrichelten Linien dargestellte Yertikalposition und hängt an seinem Schwenkstift. Eine hell oder leuchtend gefärbte Oberfläche k5 des Pfropfens wird dann auch in größerem Abstand sichtbar und zeigt den betreffenden Personen an, daß der zugehörige Transformator wegen eines möglichen Fehlers zu inspizieren ist.

Ein angebohrtes Loch 46 ist in dem Gehäuse vorgesehen, um mittels einer Schraube einen elektrischen Erddraht am Gehäuse zti befestigen ο

Die in den Fig_a k bis 6 dargestellte AusfUhrungsform unterscheidet sich von der der Fig» 1 in einigen Punkten· Das rückwärtige Ende des Gehäuses 50 ist durcjh eine Abdeckplatte 51 abgeschlossen, die fest gegen eine Ringschulter 52 des Gehäuses mittels einer Ringlippe 53 gehalten wird, die über die Rückseite der Platte gehämmert oder gewalzt ist»

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Die Abdeckplatte sieht ein© zentrale Öffnung 5h vor, deren Wand als Lageroberfläche und Führung für eine Ventilziehstange 55 dient· Letztere erstreckt sich axial von dem kreisförmigen Ventilkopf 56 und ragt außerhalb des Gehäuses durch die Abdeckplatte hervor·

Ein Ziehring 57» der lose in einer öffnung im Außenende der Stange aufgenommen ist, so daß man eine herabhängende Stellung erhält, ist zum wahlweisen Öffnen des Ventils zwecks Prüfung vorgesehen· Der Ring kann mit einem Haken am Ende einer langen von der Prüf per son auf der Erde getragenen Stange ergriffen und betätigt werden, um das Ventil in den offenen Zustand zu ziehen·

Die Ausführungsform der Fig. h unterscheidet sich auch von jener der Fig. 1 hinsichtlich der Anzeigeeinrichtung 58· Diese weist die Form einer hell colorierten Kappe 59 auf, die abnehmbar über das Ablaßrohr 61 eingepaßt ißt· Sie ist geeignet ausgebildet, um unter Druck des aus dem Einlaßdurchgang 63 in die Ventilkammer 62 eintretenden Gases vom Ablaßrohr fortgestoßen zu werden,

Die Kappe ist an einem Ende einer hier als Kette dargestellten elastischen Rückhaiteleine 6^ verankert. Das andere Ende der Leine ist an einem Rückhaltering 65 angebracht, der über die Rohransatzverlängerung 66 des Gehäuses geschoben ist. Wenn die Kappe vom Abläßrohr freigegeben ist, baumelt sie am Ende !der Kette in der Luft, wie rechts in Fig. k mit ge-

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strichelten Linien gezeichnet ist. Die hell oolorierte baumelnde Kappe ist für die Aufsichtsperson auf de* Baide sichtbar und eeigt Ihr an, daß das Ventil durch in dem zugeordneten Transformator 18 sieh entwickelten Überschüssigen Gasdruck betätigt worden war#

Die Kappe ist aus einem Matorial gebildet, das Ieloht let, so daß sie nicht unter der Kraft ihres eigenen Gewienteβ aus dem Ablaßrohr abfallen wird. Bei der dargestellten Aueführungsforffl 1st die Kappe aus hellfarbigem KunetstofiV material hergestellt·

Die Kappe ist eo gestaltet, daß sie einen starken Reibungseingriff auf das Ablaßrohr hat, der ausreicht, degiit die Kappe nicht durch die gewöhnlichen Wetter aus de« Rohr herausgezogen wird, und nicht stark genug, um »u ¥erhindeni, daß die Kappe unter dem Druck der Tratte fonnatorgaee, die in die Ventllkaener eingetreten sind, aus dem Rohr herausgedrückt wird· Zu diesem Zweck hat die Kappe eine WmimfUwmi^a Verlängerung 67* deren Axialmaß größer als das des kleinsten Axialraaßes des Ablaßrohreβ 61 unter dem öehäuse 50 iei. Hierdurch kann die rohrfannige Verlängerung 4&t Kappe naoh dem Einpassen in das Ablaßrohr einen erheblichen Ifai.% Rohres aufnehmen. Diese Anordnung gestattet den griff des Ablaßrohres auf einem erhebllohen Bereich eier äußeren Oberfläche mit de« rohrförtoigen Teil der Kappe« Wegen der Unteaechiede im Axialmaß des Ablaßrohre β und des rohrförmigen Teiles der Kappe kann das AblafHrefi? Hieht mf

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den Boden auf die innere Oberfläche 68 der Basisplatte 69 der Kappe aufstoßen. Das sich ergebende Spiel bei 71 gestattet es dem Druck des in die Yentilkammer eintretenden TransformatorgaseS₉ daß es über einen breiten Durchmesserbereich ausgeübt wird, der durch die innere Oberfläche 68 der Kappe vorgesehen ist und dementsprechend es dem unter Druck stehenden Gas ermöglicht, leicht die Kappe aus dem Ablaßrohr abzustoßen.

Die Lagerstellung der breiten Umfang?oberfläche 72 des Kopfes 56 des Ventils zu den inneren Oberflächen dei/sich längs entlang der Innenwand der Ventilkammer erstreckenden Rippen 73 ist angemessen für die Führung und Stabilisierung des Ventils bei seiner Axialbewegung zum Ventilsitz 7^ hin und von diesem fort. Die Lagerungebeziehung der Ziehstange 55 der Führungsöffnung 5^ unterstützt auch die Stabilisierung der Bewegung des Ventils.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1 · J Druckentlastungsventileinheit zur automatischen Entlastung eines Behälters von überschüssigem Dtruckgas, welches sich darin entwickelt hat, mit einem Gehäuse mit einer Innenkammer, einem sich von einem Ende des Gehäuses zur Ankopplung der Einheit an den Behälter erstreikenden. Rohransatz, der einen Einlaßdurchgang zur Kammer für die Führung des Druckgases vom Behälter in die Kammer hinein bildet, einem um das innere Ende des Durchganges bei seiner Verbindung mit der Kammer gebildeten Ventilsitz, einer das Ventil in einen geschlossenen Zustand auf den Sitz vorspannenden Feder, wobei das Ventil von seinem Sitss auf die Entwicklung eines vorbestimmten Druckes des Gases in dest Rohransatz bewegbar ist, und mit einer von der Kaaner nach außerhalb des Gehäuses führenden öffnung zur Bildung eines Entlastungsdurchganges für die Verbindung der Kasaater mit Atmosphäre₉ gelggngge.4c.hn,et dur,c.h, eine leuchtend gefärbte Kappe {3k oder 59)t ^die entfernbar am Gehäuse befestigt ist und die Öffiiungen (25) verschließt und vom Gehäuse nach Entwicklungeines vorbestimmten Druckes eines in die Xaeaaer (12) eintretenden Fließmittels verdrängbar ist·

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   2. Ventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine elastische, die Kappe (59) mit dem Gehäuse verbindende Leitung {6k) zum Herabhangenlassen der Kappe relativ zum Gehäuse, wenn die Kappe von der Kammer entfernt ist (Fig·4)·

   3· Ventileinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (12) koaxial zum Einlaßdurchgang (15) angeordnet ist und einen größeren Durchmesser hat, sich eine

   Ripnen Gruppe von am Umfang beabstandet en (31) längs der Wand der Kammer (12) erstreckt und radial zur Führung des Ventils (26) herabhängt, wenn es relativ zum Sitz (i4) bewegt wird, und daß die Rippen zwischeneinander radial ausgenommene Bereiche (32) bilden» die eine direkte Verbindung mit dem Entlastungsdurohgang (25) aufweisen, und zwar nach Abheben des Ventils tob Sitz·

   ή·· Ventileinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1O) eine rückwärtige Verschlußwa χύ (21) aufweist, die mit einer sich axial nach vorn in die Kammern (12) erstreckende Hülse (29) versehen ist, in der ein sich nach hinten erstreckender Stößel (28) des Ventils gleitbar aufgenommen ist.

   5· Ventileinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz durch einen Ringwulst (14) um den Einlaßdurchgang (15) gebildet ist, der in die Kammer vorspringt und das Ventil (26) in seiner Aufsitzstellung von einem vorderen Endwandbereich der Kammer neben der Wulst im Abstand hält. 309830/0894

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   6. Ventileinheit nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (34) einen O-Eing ( 39) mit Reibeingriff mit der Wand dee Ebtlastungsdurohgangs (25) trägt.

   7· Ventileinheit naoh Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe an einem Ende (42) im Entlastungsdurohgang (25) neben eine» äußeren Ende des letzteren angele sid; 1st.

   8* Ventileinheit nach Anspruch 7» dadurch gekeztnse lehnet, daß die Kappe eine hellkolorierte Oberfläche (45) aufweiet» die außerhalb des Entlastungsdurchgange sichtbar ist_t venn die Kappe von ihrem Sohwenkpuukt herunterhängt·

   9« Ventil nach Anspruch I₉ dadurch pkenneeichnet» daß die rückwärtige Verschlußwand (51) des aehäuses (50) mit einer VentilgiehstangenfOhrnngsöffnung (54) versehen ist, durch die sich eine Ziehstange (55) axial von Ventil (72) erstreckt und nach außerhalb des Gehäuses ragt·

   10« Ventil nach Anspruch 9t dadurch gekennsselohnet, daß ein Ziehring (5?) *it dem hervorragenden Ende der Ziehstange (55) in Eingriff steht·

   11* Ventil nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß sich der Entlastungsdurchgang (61) durch die des Gehäuses öffnet.

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