DE2351880B2 - Thermisches Sicherheitsventil mit Schmelzglied - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein thermisches Sicherheilsventil mit einer Schmelzsicherung, in der eine von einer Ventilbetätigungsfeder vorgespannte Stange vom Schmelzglied festgehalten wird.

Um die Installationskosten zu senken und Korroiionsschäden zu verhindern, werden mehr und mehr Kunststoffleitungen in Betrieb gesetzt. Dieselben sind turn Teil noch gefährdet durch unerwartete Hitzeeinwirkungen seitens des durchgeleiteten Mediums, wie I. B. Rückfluß aus einem Warmwasser-Erhitzer. Auch Ausfall oder Verzögerungen von thermischen Steuerventilen in Zirkulationssystemen kann zu Überlastung 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

20 03 647). Diese Bauart hat den Nachteil, daß die Schmelzsicherung den Einflüssen des Mediums voll ausgesetzt ist, 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 bekanntgeworden, welche gleichzeitig als Ventilkegel arbeiten. Bei Überlemperalur platzt die Ampulle und gibt einen Überströmkanal frei (DT-OS

21 14 553). Bei dieser Bauart muß ebenfalls damit gc- 6s rechnet werden, daß Teile (Splitter) der Ampulle und deren Inhalt ins Medium eintreten, sobald diese in einer geschlossenen Zirkulation oder einem Net/, eingebaut sind, die Toleranz der Ansprechtemperatur kann sehr beträchtlich ausfallen durch Wandstärkenunterschied und Spannungen im Glas sowie durch die Art und Stärke der Vorspannung.

Es ist des weiteren ein Sicherheitsventil — GB-PS 11 39 462 — bekanntgeworden, bei welchem in einem Ventilgehäuse ein unter Federspannung stehendes, aus öibeständigem Gummi oder dergleichen bestehendes Ventilverschlußteil angeordnet ist, welches mittels einer Spindel, einem außerhalb des Ventilgehäuses befindlichen und an der Spindel befestigten Draht (Bowdenzug) und einem an dem Draht befestigten, mit einem Gewinde versehenen Stift wirkverbunden ist, wobei der Stift mit dem Gewinde, entgegen der Federspannung in einer ebenfalls außerhalb des Ventilgehäuses angeordneten, temperaturempfindlichen Schmelzsicherung gehalten ist. Bei entsprechender Übertemperatur wird die leicht schmelzbare Sicherung zerstört, so daß die Federspannung ausreicht, um den frei gewordenen Stift, den Draht und die Spindel in die Lage zu bringen, in der das Ventilverschlußteil fest am Ventilsitz anliegt und somit den Durchfluß absperrt.

Aufgabe der Erfindung ist es. 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 Teil? erhalten bleibt und im Fall der Auslösung keine unerwünschten Einflüsse a'if das Medium bzw. das Leitungsnetz auftreten.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem Sicherheitsventil der eingangs erwähnten Art dadurch erreicht, daß die Schmelzsicherung in den Durchflußraum des Ventils austauschbar eingebaut und als eine das Schmelzglied und ein sich gegen das Schmelzglied abstützendes Ende der Stange aufnehmende, regenerierbare Patrone ausgebildet ist, und daß die Gleitführung zwischen der Patrone und der am anderen Ende auf das Ventiiverschlußteil einwirkenden Stange durch einen Faltenblag aus Kunststoff oder Metall abgedichtet ist.

Nachstehend wird an Hand von Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher beschrieben, und zwar zeigt

F i g. 1 das thermische Sicherheitsventil in geöffneter Betriebsstellung im Schnitt,

F i g. 2 das thermische Sicherheitsventil in geschlossener (ausgelöster) Stellung im Schnitt.

Bei dem in F i g. 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 Schließdruck 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 F i g. 1 stützt sich die Ventilstange 8 auf dem noch festen Schmelzglied 6 ab. Das Schmelzglied besteht beispielsweise aus einer nicdcrschmelzenden Legierung, wie sie mit verschiedenen Schmelzpunkten zur Verfugung stehen. Für diesen Anwendungszweck zu gebrauchen wären auch Kunststoffe mit hinreichend definiertem Schmelzpunkt. Die Patrone 5 ist ihrerseits über eine Stange 1 auf einem Schraubdeckel 2 abgestützt, welcher die sogenannte Revisionsöffnung des Ventilgehäuses 17 verschließt.

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Um das Sicherheitsventil während sehr langer Gebrauchsdauer funktionstüchtig zu halten und die Auslöteteile gegen Korrosion und Inkrustation zu schützen sowie das Durchflußmedium von der Schmelzsicherung 6 fernzuhalten, sind die Ventiistange 8 und die Patrone S im Bereich der gleitenden Führung 9 von einem Faltenbalg 10 umgeben. Der Faltenblag kann beispielsweise aus Metall oder Kunststotr 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 zweckmäßig 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, z. B. infolge Rückfluß von heißem Medium, kann die Druckfeder 15 die Ventil-Stange 8 gemäß F i g. 2 in das flüssige Schmelzglied 6 hineinstoßen, wodurch das Ventil 14 geschlossen wird.

Die Ventilstange 8 besitzt an ihrem unteren Ende einen vorstehenden Rand 7. Derselbe dient als Auszugbegrenzung beim Regenerieren (in Ausgangsposition bringen) der Patrone, wie auch als Strömungsdrossel beim Auslösen, um ein schlagartiges Betätigen des Ventils (Druckstoß) zu vermeiden.

Das Regenerieren der Schmelzsicherung 6 in der Patrone 5 erfolgt durch Ausbau der Teile 1, 5, 6, 8, 10 durch die Revisionsöffnung 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, z. B. 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 mil Schnellverschluß vorzusehen.

Zur Absicherung z. B. eines Kaltwasser- bzw. Kunststoff rohrleitungssystems wird das thermische Sicherheitsventil in die Zuleitung des Warmwasseraufbereiters eingebaut. Am Austritisstutzen 4 erfolgt der Anschluß des Boilers. Bei alllälliger Rüekströmung von Heißwasser aus dem Boiler (Expansion usw.) kann das heiße Wasser die Patrone 5 mit dem eingebauten Schmelzglied 6 voll umstiömen. Dadurch wird das Sicherheitsventil ausgelöst bzw. geschlossen und ein Rückfluß des Warmwassers in das mit dem Eintrittsstutzen 12 verbundene Kjnststoffrohrleitungssystem wirksam unterbunden.

Diese thermische Sicher leitsarmatur ist nebst den üblichen Sicherheitsarmatuien, wie Druckreduziervenlil, Rückschlagventil und Überdruckventil, zu installieren.

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

Ventil-Bauarten ohne Membrane, Schrägsitzventile,

Patrone und Druckstange auf der Oberseite des Ventilkegels,

Feder auf Ventil-Unterseite, Funktion: Ventil öffnend statt Ventil schlie3end, z. B. für Überströmen (Auslaß) von heißem Medium aus einem Kreislauf. In jedem Fall bleiben die Vorteile der Trennung von Schmelzsicherung und Mecium erhalten, wodurch die Funktionssicherheit auch bei längeren Unterbrechungen gewährleistet ist.

Feststoffe in den Leitungen können bekanntlich bei Regel- und Absperrorganen wesentliche Betriebsstörungen hervorrufen.

Für Medien wie Trinkwasser kann keine Beeinflussung des Mediums durch die schmelzende Sicherung mehr stattfinden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Thermisches Sicherheitsventil mit einer Schmelzsicherung, in der eine von einer Ventilbetätigungsfeder vorgespannte Stange vom Schmelzglied festgehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzsicherung in den Durchfiußraum des Ventils austauschbar eingebaut und als eine das Schmelzglied (6) und ein sich gegen das Schmelzglied (6) abstützendes Ende der Stange (8) aufnehmende, regenerierbare Patrone (5) ausgebildet ist, und daß die Gleitführung (9) zwischen der Patrone (5) und der am anderen Ende auf das Ventilverschlußteil (14) einwirkenden Stange (8) durch einen Faltenbalg (10) aus Kunststoff oder Metall abgedichtet ist.

2. Thermisches Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Medium berührten Teile (1, 5, 8) der Schmelzsicherung ganz ϊο oder teilweise mit einem Schrumpfschlauch überzogen sind.

3. Thermisches Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das auf dem Schmelzglied (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.