DE2351880A1

DE2351880A1 - Thermisches sicherheitsventil

Info

Publication number: DE2351880A1
Application number: DE19732351880
Authority: DE
Inventors: Peter Muehlemann
Original assignee: Georg Fischer AG
Current assignee: Georg Fischer AG
Priority date: 1972-12-20
Filing date: 1973-10-16
Publication date: 1974-07-11
Also published as: IT999273B; CH546368A; GB1428249A; DE2351880B2

Description

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Telefon 561762

GEORG FISCHER AKTIENGESELLSCHAFT, 8201 Schaffhausen

Thermisches Sicherheitsventil

Die Erfindung betrifft ein thermisches Sicherheitsventil mit eingebauter Schmelzsicherung sowie einer gegen die Schmelzsicherung vorgespannten, auf Druck oder Zug belasteten Absperrvorrichtung.

Um die Installationskosten zu senken und Korrosionsschäden zu verhindern, werden mehr und mehr Kunststoffleitungen in Betrieb gesetzt. Dieselben sind zum Teil noch gefährdet durch unerwartete Hitzeeinwirkungen seitens des durchgeleiteten Mediums, wie zum .Beispiel Rückfluss aus einem Warmwasser-Erhitzer. Auch Ausfall oder Verzögerungen von thermischen Steuerventilen in Zirkulationssystemen kann zu Ueberlastung der Kunststoff-Leitungen führen.

Es sind deshalb schon Schmelzsicherungen vorgeschlagen worden, welche als zylindrischer Ring ausgebildet sind und in einem Ventil derart eingebaut sind, dass die Ventilfeder sich darauf abstützen kann (DT-OS 2.003.647). Diese Bauart hat den Nachteil, dass die Schmelzsicherung den Einflüssen des Mediums

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voll ausgesetzt 1st, wobei Inkrustation, Verkalkung, Korrosion die Funktionssicherheit im Laufe der Zeit in Frage stellen kann. Zudem gerät das Material der Schmelzsicherung im Falle des Schmelzens mit dem Medium in Zirkulation und kann zu Störungen funktioneller (Verstopfen), verfahrenstechnischer (Mischung, Reaktion) oder gesundheitlicher Art führen.

Aus dem Schiffsbau bzw. Betrieb von Lade- und Löschpumpen sind verschlossene Temperatur-Ampullen aus Glas bekannt geworden, welche gleichzeitig als Ventilkegel arbeiten. Bei Uebertemperatur platzt die Ampulle und gibt einen Ueberströmkanal frei (DT-OS 2.114.553). Bei dieser Bauart muss ebenfalls damit gerechnet werden, dass Teile (Splitter) der Ampulle und deren Inhalt ins Medium eintreten, sobald diese in einer ge- ' schlossenen Zirkulation oder einem Netz eingebaut sind, die Toleranz der Ansprechtemperatur kann sehr beträchtlich ausfallen durch Wandstärkenunterschiede und Spannungen im Glas sowie durch die Art und Stärke der Vorspannung.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein thermisches Sicherheitsventil derart zu bauen, dass auch in Medien mit Neigung zu Inkrustation, Korrosion und Sedimentation über lange Zeit die Funktionssicherheit der Schmelzsicherung und der mechanischen Teile erhalten bleibt und im Falle der Auslösung keine unerwünschten Einflüsse auf das Medium bzw. das Leitungsnetz auftreten.

Erfindungsgemäss wird dies bei einem Sicherheitsventil der eingangs erwähnten Art dadurch erreicht, dass die Schmelzsicherung in einer austauschbaren und regenerierbaren Patrone eingebaut und die Gleitführung zwischen Ventilstange und Patrone durch einen Faltenbalg aus Kunststoff oder Metall abgedichtet ist. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemässen

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Lösung besteht darin, dass das Sicherheitsventil nach einer Auslösung rasch und einfach .rückstellbar ist und die Patrone, nach der. Regenerierung wieder- verwendet werden kann.

Nachstehend "wird anhand von Zeichnungen ein Ausfuhrungsbeispiel des ErfinduEgsgegenstandes näher beschrieben, und zwar zeigen:

Fig. 1 das thermische Sicherheitsventil in geöffneter - Betriebsstellung im Schnitt,.

Fig* 2 das thermische Sicherheitsventil in geschlossener (ausgelöster) Stellung im Schnitt.

Bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Geradsitz-Membranventil mit seinem Sitz 11 und Kegel 14 ist durch die Trennmembrane 13 die hinter ihr liegende Druckfeder 15 geschützt, welche den Schliessdruek aufbringen muss, Der Schliessdruck bzw. die Vorspannung der Feder 15 kann mit dem Deckel 16 von Fall zu Fall eingestellt werden. Gleichfalls kann durch Auswechseln der Druckfeder 15 Jede gewünschte Federcharakteristik 'gewählt werden. Der Eintrittsstutzen ist mit 12 und der Austrittsstutzen mit 4 bezeichnet.

Im' Ventilgehäuse 17 befindet sich in einer vom Medium umströmten Patrone 5 die Schmelzsicherung 6. Bei geöffneter Ventilstellung nach Fig..1 stützt sich die Ventilstange 8 auf der noch festen Schmelzsicherung 6 ab. Die Schmelzsicherung besteht beispielsweise aus einer niederschmelzenden Legierung, wie sie mit verschiedenen Schmelzpunkten zur Verfügung stehen. Für diesen Anwendungszweck zu gebrauchen wären auch Kunststoffe mit hinreichend definiertem Schmelzpunkt, Die Patrone 5 ist ihrerseits über eine Stange 1 auf einem

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Schraubdeckel 2 abgestützt* Welcher die sogenannte Revisionsöffnung des Ventilgehäuseö 17 verschliesst.

Um das Sicherheitsventil während sehr langer Gebrauchsdauer funktionstüchtig zu halten und die. Auslöseteile gegen Korrosion und Inkrustation zu schützen sowie das Durchflussmedium von der Schmelzsicherung 6 fernzuhalten, sind die Ventilstange 8 und die Patrone 5 im Bereich der gleitenden Führung 9 von einem Faltenbalg 10 umgeben. Der Faltenbalg kann beispielsweise aus Metall oder Kunststoff oder einem Elastomer bestehen. Zu' seiner Befestigung können an den Metallteilen.ein- oder ausgebördelte Zonen vorgesehen werden.

In manchen Fällen-wird man sich mit dem Schutz der gleitenden Führung 9 begnügen können. In anderen Fällen wird es zweekmässig sein, auch die gesamte Ventilstange 8, die Patrone 5 und die Stange 1 mit einem Korrosionsschutz zu überziehen, beispielsweise durch Schrumpfschläuche.

Nach einer über der Schmelztemperatur der Sicherung 6 liegenden Erwärmung, zum Beispiel infolge Rückfluss von heissem Medium, kann die Druckfeder 15 die Ventilstange 8 gemass Fig. 2 in die flüssige Schmelzsicherung 6 hineinstossen, wodurch das Ventil lh geschlossen wird.

Die Ventilstange 8 besitzt an ihrem unteren Ende einen vor- . stehenden Rand J. Derselbe dient als Auszugbegrenzung beim Regenerieren (in Ausgangsposition bringen) der Patrone, wie auch als Strömungsdrossel beim Auslösen, um ein schlagartiges Betätigen des Ventiles (Druckstoss) zu vermeiden.

Das Regenerieren der Schmelzsicherung 6 in der Patrone 5 erfolgt durch Ausbau der Teile 1,'5* 6, 8* 10 durch die Revisionsöff-

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nung 3 nach Abschrauben des Deckels 2. Die ausgebaute Patrone 5 wird über den Schmelzpunkt der Schmelzsicherung 6 aufgeheizt, die Ventilstange 8 bis zum Anschlag ausgezogen und die Anordnung in vertikaler Position abgekühlt, zum Beispiel aufgehängt an der Ventilstange 8. Selbstverständlich kann % zum Aufheizen auch die ganze Anordnung in ein Flüssigkeitsbad eingehängt werden. Beim Wiedereinbau einer regenerierten Schmelzsicherung wird der Ventilkegel 14 wieder geöffnet und die Feder 15 gespannt.

Bei Geräten, die oft regeneriert werden müssen, ist mit Vorteil ein Deckel 2 mit Schnellverschluss vorzusehen.

Zur Absicherung zum Beispiel eines Kaltwasser- bzw. Kunststoff rohrleitungssystems wird das thermische Sicherheitsventil in die Zuleitung des Warmwasseraufbereiters eingebaut. Am Austrittsstutzen h erfolgt der Anschluss des Boilers. Bei allfälliger Rückströmung von Heisswasser aus dem Boiler (Expansion, etc.) kanndas heisse Wasser die Patrone 5 mit der eingebauten Schmelzsicherung 6 voll umströmen. Dadurch wird das Sicherheitsventil ausgelöst bzw. geschlossen und ein Rückfluss des Warmwassers in das mit dem Eintrittsstutzen 12 verbundene Kunststoffrohrleitungssystem wirksam unterbunden.

Dieses thermische Sicherheitsarmatur ist nebst den üblichen Sicherheitsarmaturen, wie Druckreduzierventil, Rückschlagventil und Ueberdruckventil, zu installieren.

Von der dargestellten Bauart des thermischen Sicherheitsventils sind Varianten im Aufbau und in der Anwendung möglich, ohne vom Grundsätzlichen abzuweichen.

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Membrane vom Ventilsitz getrennt; Ventil-Bauarten ohne Membrane, Schrägsitzventile;

Patrone und Druckstange auf der Oberseite des Ventilkegels;

Feder auf Ventil-Unterseite, Punktion: Ventil öffnend statt Ventil schliessend, zum Beispiel für Ueberströmen (Auslass) von heissem Medium aus einem Kreislauf.

In jedem Fall bleiben die Vorteile der Trennung von Schmelzsicherung und Medium erhalten, wodurch die Funktionssicherheit auch bei längeren Unterbrüchen gewährleistet ist.

Für Medien wie Trinkwasser kann keine Beeinflussung des Mediums durch die schmelzende Sicherung mehr stattfinden. Feststoffe in den Leitungen können bekanntlich bei Regel- und AbsperrOrganen wesentliche Betriebsstörungen hervorrufen.

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Claims

Pat en t an Sprüche - ■ - .

Thermisches Sicherheitsventil mit eingebauter Schmelzsicherung sowie einer gegen die Schmelzsicherung vorgespannten. Ventilbetätigungsfeder, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelzsicherung (6) in einer austauschbaren und regenerierbaren Patrone (5) eingebaut ist, und dass die Gleitführung (9) zwischen Ventilstange (8) und Patrone (5) durch einen Faltenbalg (10) aus Kunststoff oder Metall abgedichtet ist. . .
2. Thermisches Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Medium berührten Teile (l, 5, 8) ganz oder teilweise mit einem Schrumpfschlauch überzogen sind.· .
3. Thermisches Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass^sdas auf der Schmelzsicherung (6) aufliegende Ende der Ventilstange (8) einen vorstehenden Rand (7) besitzt»
4. Thermisches Sicherheitsventil■nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es mit einer Heizwicklung zum •automatischen Regenerieren der Schmelzsicherung (6) versehen ist'. .
5. Thermisches Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es mit einem von aussen sichtbaren Stellungsanzeiger oder mit einem elektrischen Signalkontakt versehen ist.
6. Verwendung des Sicherheitsventils nach Anspruch 1 als Ueberhitzungsschutz in Kunststoff-Installationen.

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7. Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das thermische Sicherheitsventil vor oder nach einem Wärmeaustauscher oder einem Mischventil eingebaut ist.

GEORG FISCHER AKTIENGESELLSCHAFT

3-Okt.1975 3559 Kä/ba

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