DE2734856A1

DE2734856A1 - Druckregelventil

Info

Publication number: DE2734856A1
Application number: DE19772734856
Authority: DE
Inventors: Robert Henry Edmonds; John Richard Huebner; James Alan Skurka; Francis Benedict Wilson
Original assignee: Vapor Corp
Current assignee: Vapor Corp
Priority date: 1976-08-02
Filing date: 1977-08-02
Publication date: 1978-02-09
Also published as: FR2360813B1; US4091837A; GB1580501A; CA1071060A; SE7708638L; GB1580502A; SE432011B; BE857408A; FR2360813A1

Description

A-

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Anmelder; Vapor Corporation,

6420 West Howard Street, Chicago, Illinois 60648, USA

Titel: "Druckregelventil"

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DR. ING. F. WUESTHOFF 8 MUNOHEK »Ο

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Druckregelventil BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventil zum Regeln des Drucks in einem Tank, das insbesondere bei Rohöllagertanks den Aufbau zu hoher Drücke verhindert, um die Tanks unter klimatischen Verhältnissen, unter denen sehr hohe Kältegrade auftreten, gegen die Wirkungen eines Übermäßig hohen Dampfdrucks zu schützen.

In bestimmten Gebieten der Erde, z.B. in großen Teilen von Alaska, ist es schwierig, den Innendruck von Erdöllagerbehältern zu regeln, die sehr tiefen Temperaturen unter dem Nullpunkt ausgesetzt sind. Hierbei ergeben sich besondere Schwierigkeiten daraus, daß sich während der kalten Jahreszeit große Mengen von Sis und Schnee auf den Lagertanks ansammeln.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Druckregel- bzw. Entlüftungsventil für Erdöllagerbehälter zu schaffen, das gegen Einfrieren im wesentlichen geschützt und auch unter schweren Vereisungsbedingungen betriebsfähig ist.

Die Lösung dieser Aufgabe ist in den Ansprüchen gekennzeichnet.

Um die genannten Schwierigkeiten zu vermeiden, ermöglicht es die Erfindung, ein Druckregelventil mit einer senkrecht verlaufenden Entlüftungseinrichtung zu versehen, die eine nach unten gerichtete Öffnung aufweist, welche auf einer so geringen Höhe angeordnet ist, daß sie sich unter normalen Bedin-

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gungen nicht mit Eis und Schnee zusetzen kann. Schv/ierigkeiten ergeben sich aus dem hohen Feuchtigkeitsgehalt des Rohöls in den Tanks, wenn das Rohöl den Tanks bei relativ hohen Temperaturen über Rohrleitungen zugeführt wird, denn diese Temperaturen bewirken eine ständige Verdampfung von Feuchtigkeit aus dem Rohöl, und dieser Dampf kondensiert dann auf der Unterseite der Tankdecke und der Druckregelventilanordnung, da sich diese Teile auf einer viel niedrigeren Temperatur befinden, so daß die Ventilanordnung einfrieren kann und nicht mehr in der gewünschten Weise arbeitet.

Zu der erfindungsgemäßen Druckregelventilanordnung, die auf dem betreffenden Tank angeordnet wird, gehören ein auf Überdruck ansprechendes Ventil und ein auf Unterdruck ansprechendes Ventil; beide Ventile können so eingestellt werden, daß sie sich unter bestimmten Druckbedingungen öffnen, um den Tank zur Atmosphäre zu entlüften. Zwar sind bereits Ventilanordnungen dieser allgemeinen Art bekannt, z.B. aus den US-PSen 2 732 856, 2 732 857 und 2 971 531, doch ist es bis jetzt nicht bekannt, eine Ventilanordnung dieser Art so auszubilden, daß ihre Betriebsfähigkeit bei tiefen Temperaturen und unter Vereisungsbedingungen nicht beeinträchtigt wird. Ferner ist der auf Unterdruck ansprechende Teil der Ventilanordnung allgemein stehend angeordnet, so daß sieb dieser Teil unter der Wirkung der Schwerkraft schließt, und er ist mit einem eine Vorspannkraft aufbringenden Magneten versehen, damit er in seiner Schließstellung gehalten wird, bis der Druckunterschied auf beiden Seiten des Ventilorgans ausreicht, um sowohl die magnetische Vorspannkraft als auch die auf die Schwerkraft zurückzuführende Kraft zu überwinden. Zwar ist ein solches Entlüftungsventil mit einer magnetischen Vorspanneinrichtung bereits in der US-PS 3 502 361 allgemein beschrieben, doch unterscheidet sich das erfindungsgemäße Ventil von diesem bekannten Ventil dadurch, daß die magnetische Halteeinrichtung in der Mitte des Ventilorgans angeordnet ist.

Die vorstehend bezeichneten bekannten Ventile sind unter Vereisungsbedingungen nicht betriebsfähig. Die erfindungs-

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genäße Ventilanordnung ist dagegen dadurch gekennzeichnet, daß sowohl bei dem überdruckventil als auch bei den Unterdruckventil die Ventilorgane unter Verwendung erstmalig verarbeiteter Polytetrafluoräthylenmaterialien hergestellt sind, wie sie unter der gesetzlich geschützten Bezeichnung "Teflon" erhältlich sind; hierbei sind insbesondere die Dichtungen der Ventilorgane und die Abblaseringe aus Teflon hergestellt; ferner ist das Ventilorgan des Unterdruckventils mit einem Gelenk versehen, zu dem aus erstmalig verarbeitetem Teflon hergestellte Bauteile gehören. Versuche haben gezeigt, daß sich bei einem erfindungsgemäßen Ventil mit Bauteilen aus erstmalig verarbeitetem Teflon die für über- oder Unterdruck geltenden Eichwerte nicht wesentlich verändern, wenn sich auf den Ventilteilen Eis bildet. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung können die Ventilsitze elektrisch beheizt werden. Der Einfachheit halber wird im folgenden die Bezeichnung "Teflon" verwendet, um das erstmalig verarbeitete Polytetrafluoräthylenmaterial zu bezeichnen, aus dem bestimmte Ventilteile hergestellt sind.

Gegenstand der Erfindung ist ein mit Hilfe von Gelenken gelagertes, allgemein stehend angeordnetes, auf einen Differenzdruck ansprechendes Entlüftungsventil mit einer Einrichtung zum Aufbringen einer magnetischen Vorspannkraft auf den mittleren Teil des Ventilorgans, einer aus Teflon hergestellten Dichtung für das Ventilorgan sowie einer ebenfalls aus Teflon gefertigten Gelenkkonstruktion. Zu dem stehend angeordneten, auf einen Differenzdruck ansprechenden Ventil gehört ein Ventilorgan bzw. eine Klappe, die gegenüber einem elektrisch beheizten Sitz zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung bewegbar ist. Ferner ist ein gewichtsbelastetes Überdruckventil vorhanden, zu dem ein Ventilorgan gehört, das gegenüber einem Sitz zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung bewegbar ist, wobei das Ventilorgan eine Dichtung und einen Abblasering aus Teflon aufweist. Zu der gegen Einfrieren gesicherten erfindungsgemäßen Druckregelventilanordnung gehören ein Überdruckventilteil und ein Unterdruckventilteil mit aus erstmalig verarbeitetem Teflon hergestellten

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Teilen, deren Betriebsfähigkeit auch durch eine Vereisung nicht beeinträchtigt wird, so daß sie auch unter ungünstigen Vitterungsbedingungen sehr zuverlässig arbeiten.

Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Schrägansicht eines mit einer erfindungsgemäßen, gegen Einfrieren gesicherten Ventilanordnung;

Fig. 2 einen vergrößerten Teilschnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 die in einem noch größerem Maßstab gezeichnete Vorderseite des Unterdruckventilteils der erfindungsgemäßen Ventilanordnung;

Fig. 4 den Schnitt 4-4 in Fig. 3;

Fig. 5 den verkürzten, vergrößerten Schnitt 5-5 in Fig. 3, aus dem Einzelheiten der Gelenke zur Lagerung des Ventilorgans des UnterdruckventilteiIs ersichtlich sind;

Fig. 6 den Schnitt 6-6 in Fig. 5;

Fig. 7 einen vergrößerten, teilweise auseinandergezogenen Schnitt einer Sitz- und Ventilorgananordnung, in dem auch in dem Sitz angeordnete Heizelemente zu erkennen sind;

Fig. 7a einen Teilschnitt zur Veranschaulichung des Zusammenarbeiten des Sitzes nach Fig. 7 mit einer Membran der auf Druckänderungen ansprechenden Ventilorganbaugruppe;

Fig. 8 einen auseinandergezogenen Teilschnitt der Ventilorganbaugruppe und des Sitzes des Unterdruckventils;

Fig. 8a in einer Fig. 7a ähnelnden Darstellung das Zusammenarbeiten des Ventilorgans des Unterdruckventils mit dem zugehörigen Sitz;

Fig. 9 einen verkürzten, vergrößerten Teilschnitt längs der Linie 9-9 in Fig. 2; und

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Fig. 10 den Teilschnitt 10-10 in Fig. 9.

Die gegen Einfrieren gesicherte erfindungsgemäße Ventilanordnung 15 ist in Fig. 1 in ihrer Gebrauchslage auf einem Lagerbehälter 16 dargestellt. Bei dem Behälter 16 handelt es sich um einen Behälter, wie er gewöhnlich zum Lagern von Rohöl benutzt vird; solche Behälter haben gewöhnlich eine allgemein zylindrische Form. Natürlich läßt sich die erfindungsgemäße Druckregelventilanordnung auch bei Behältern beliebiger anderer Art anwenden, bei denen es erforderlich ist, den Dampfdruck im Inneren eines Behälters zu regeln, um den Behälter gegen eine Beschädigung durch einen zu hohen Innendruck zu schützen. Solange kein zu hoher Druck vorhanden ist, der über oder unter dem Atmosphärendruck liegt, wird der Inhalt des Behälters gegenüber der Atmosphäre durch die Ventilanordnung abgedichtet.

Die erfindungsgemäße Ventilanordnung ist insbesondere geeignet, den Dampfdruck in Tanks zu regeln, die sehr tiefen Temperaturen ausgesetzt sind, wie sie z.B. im größten Teil von Alaska herrschen. Die Einrichtung zum Entlüften der Ventilanordnung und die Ventilanordnung selbst sind gemäß Fig. 1 dem Hand des Tanks 16 benachbart, so daß sich die Entlüftungseinrichtung auf der betreffenden Seite des Tanks nach unten verlängern und mit einer nach unten in die Atmosphäre mündenden Öffnung versehen läßt. Bei einer solchen Anordnung führt eine Ansammlung von Eis und Schnee auf der Decke des Tanks nicht dazu, daß die Entlüftungsöffnung der Ventilanordnung verstopft wird. Das offene untere Ende der Entlüftungseinrichtung ist auf der Seite des Tanks so weit nach unten versetzt, daß auch eine Ansammlung von Eis und Schnee, die über den Rand des Tanks hinwegragt und sich teilweise längs der Seitenwand nach unten erstreckt, normalerweise nicht dazu führt, daß das offene Ende der Entlüftungseinrichtung unzugänglich wird.

Die erfindungsgemäße Ventilanordnung ist so ausgebildet, daß sie den Innenraum des Tanks von Oberdrücken entlastet, die zu einer Explosion führen könnten, sowie von Unterdrücken, bei

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denen eine Implosion stattfinden könnte. Gemäß der Erfindung ist der zum Vermeiden eines Überdrucks dienende Teil der Ventilanordnung ebenso wie der einen Schutz gegen Unterdruck gewährleistende Teil so ausgebildet, daß ein einwandfreies Arbeiten auch unter Vereisungsbedingungen gewährleistet ist, wie sie in Klimazonen mit sehr tiefen Temperaturen vorkommen.

Zu der Ventilanordnung 15 gehört ein Gehäuse 20 mit einer ersten Öffnung 21 in seiner unteren Wand, einer zweiten Öffnung 22 in seiner oberen Wand, die dem Überdruckventilteil 23 zugeordnet ist, und einer dritten Öffnung 24 in einer Seitenwand, welcher der Unterdruckventilteil 25 zugeordnet ist. Mit dem Hauptventilgehäuse 20 ist ein Gehäuse 26 verbunden, das dazu dient, den Überdruckventilteil 23 und den Unterdruckventilteil 25 zur Atmosphäre zu entlüften. Das Hauptventilgehäuse 20 ist so ausgebildet, daß es den auftretenden DrUkken standhält; das Entlüftungsgehäuse 26 kann eine geringere Festigkeit haben, da es keinem Überdruck ausgesetzt ist, sondern nur dazu dient, die beiden Ventilteile zur Atmosphäre zu entlüften. Der Überdruckventilteil 23 der Ventilanordnung 15 dient dazu, den Tank 16 von einem Überdruck gegenüber dem Atmosphärendruck zu entlasten, wenn der Überdruck einen bestimmten Wert überschreitet; der Unterdruckventilteil 25 dient dazu, den Tank gegenüber einem Unterdruck im Vergleich zum Atmosphärendruck zu entlasten, wenn der Unterdruck einen bestimmten Wert überschreitet.

Gemäß der Zeichnung sind die Öffnungen 21, 22 und 24 des Hauptventilgehäuses 20 vorzugsweise rund. Gemäß Fig. 2 ist ein Rohrstutzen 30 vorhanden, der an seinen Enden Flansche aufweist und an einem Ende mit einem Anschlußstück des Tanks verbunden ist, das in Verbindung mit dem Innenraum des Tanks steht, während das andere Ende mit einem entsprechenden Flansch des Gehäuses 20 verbunden ist. Der Rohrstutzen 30 ist mit dem Anschlusstück des Tanks und dem Flansch des Hauptventil gehäuses 20 auf nicht dargestellte Weise mit abdichtender Wirkung verbunden. Der Rohrstutzen dient außerdem dazu, die Ventilanordnung 15 zu unterstützen, doch könnte man auch

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zusätzliche Unterstützungen zwischen dem Tank und der Ventilanordnung vorsehen. Eine Wand des Hauptventilgehäuses ist mit einer abnehmbaren Platte 31 versehen, damit der Innenraum des Gehäuses zugänglich gemacht werden kann, um die Durchführung von Vartungsarbeiten an den Ventilteilen 23 und 25 zu ermöglichen.

Das Entlüftungsgehäuse 26 weist einen ersten Abschnitt 34 auf, der allgemein kastenförmig und auf der oberen Wand des Hauptventilgehäuses 20 so angeordnet ist, daß er den Überdruckventil teil 23 überdeckt, sowie einen zweiten Abschnitt 35, der ebenfalls allgemein kastenförmig und längs der Seitenwand des Hauptventilgehäuses in Fluchtung mit dem Unterdruckventilteil 25 und einer Seite des Abschnitts 34 angeordnet ist. Der Abschnitt 34 bildet eine Entlüftungskammer 36, während der Abschnitt 35 eine Entlüftungskammer 37 abgrenzt; diese Kammern stehen über Öffnungen 36a und 37a in Verbindung miteinander. Das untere Ende der Entlüftungskammer 37 in dem Abschnitt 35 ist offen und mit einer sich nach unten erstrekkenden Entlüftungsleitung 38 verbunden, deren offenes unteres Ende in Verbindung mit der Atmosphäre steht. Wird der Überdruckventilteil 23 geöffnet, wird somit der Innenraum des Tanks 16 über die Entlüftungskammern 36 und 37 sowie die Entlüftungsleitung 38 mit der Atmosphäre verbunden; wird der Unterdruckventilteil 25 geöffnet, wird der Innenraum des Tanks über die Entlüftungskammer 37 und die Entlüftungsleitung 38 mit der Atmosphäre verbunden.

Zu dem Überdruckventil 23 gehören eine mit einem Sitz 46 zusammenarbeitende Ventilorganbaugruppe 45 sowie Einrichtungen zum Führen der Ventilorganbaugruppe in senkrechter Richtung; hierzu gehören wiederum eine mit der Ventilorganbaugruppe verbundene Führungsstange 47, ein in den Entlüftungsgehäuseabschnitt 34 eingebautes oberes rohrförmiges Führungsteil 48 und eine untere Führungseinrichtung 49 für die Fuhrungsstange.

Der Sitz 46 des Überdruckventils 23 besteht aus einem formbaren Phenolharz und weist eine zylindrische, nach oben

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rangende Wand 50 mit einer Sitzkante 51 und einen radial nach außen ragenden Flansch 52 am unteren Ende auf; der Flansch 52 dient zur Aufnahme von Befestigungselementen zum Verbinden des Sitzes mit der oberen Wand des Hauptgehäuses 20. Befindet sich die Ventilorganbaugruppe 45 in ihrer Schließstellung, arbeitet sie mit der oberen Sitzkante 51 zusammen. Die Ventilorganbaugruppe 45 weist gemäß Fig. 2 ein relativ kräftiges scheibenförmiges Abdeckungsteil 53 aus Stahl oder Gußeisen mit einer zentralen Öffnung 54 auf. Durch die Öffnung 54 ragt gemäß Fig. 9 ein mit Außengewinde versehenes Bauteil 55, auf das auf entgegengesetzten Seiten des Abdekkungsteils 53 eine obere Mutter 56 und eine untere Nutter 57 aufgeschraubt sind. Die Führungsstange 47 ist mit dem Bauteil 55 z.B. durch einen Bolzen verbunden, der durch die Führungsstange und die obere Mutter 56 ragt, oder auf beliebige andere Weise, so daß sie zusammen mit der Ventilorganbaugruppe 45 bewegbar ist. Auf der Unterseite des Abdeckungsteils 53 befindet sich eine Dichtungsanordnung mit einer Stützscheibe 58 aus einem flexiblen Puffermaterial, einer Membran 59 aus erstmalig verarbeitetem Teflon und einer Halteplatte 60 aus Metall. Somit sind die Stützplatte 58 und die Membran 59 flexibel, so daß sie sich der Sitzkante 51 des Druckventilsitzes 46 anpassen können, wenn die Druckventilorganbaugruppe ihre Schließstellung gegenüber dem Sitz einnimmt. Gemäß Fig. 7a ist das Abdeckungsteil 53 auf seiner Unterseite dort, wo die Ventilorganbaugruppe mit der Kante 51 des Sitzes zusammenarbeitet, mit einer ringförmigen Aussparung 61 versehen. Die Dichtungsanordnung mit der Stützscheibe 58, der Membran 59 und der Halteplatte 60 sind mit der Unterseite des Abdeckungsteils gemäß Fig. 9 durch die untere Mutter 57 verspannt. Diese Anordnung bewirkt auch eine Abdichtung der Öffnung 54 des Abdeckungsteils 53 gegen das Entweichen von Dampf aus dem Tank. Weiterhin gehört zu der Ventilorganbaugruppe 45 ein Abblasering 62 in Form eines am Rand des Abdeckungsteils 53 befestigten Rings 62, der über die Unterseite des Abdeckungsteils nach unten ragt und bewirkt, daß der von dem Oberdruckventil abgegebene Dampf über die Außenseite des Sitzes 46 nach unten

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umgelenkt wird. Der Abblasering 62 besteht ebenfalls aus erstmalig verarbeitetem Teflon.

Zvar besteht der vorstehend beschriebene Sitz 46 aus einem Phenolmaterial, doch läßt er sich auch aus anderen Materialien herstellen, z.B. aus Aluminiumguß mit eingeglossenen Heizelementen. Eine solche Ausführungsform ist in Fig. 7 dargestellt und insgesamt mit 46a bezeichnet; der Sitz 46a enthält Heizelemente 65. Somit kann ein Einfrieren des Überdruckventils 45 durch Beheizen des Sitzes verhindert werden.

Das obere Ende der Führungsstange 47 für das Überdruckventilorgan ist mit einem Stopfen oder Einsatzstück 68 versehen, das aus erstmalig verarbeitetem Teflon besteht und mit dem oberen rohrförmigen Führungsteil 48 zusammenarbeitet. Entsprechend ist das untere Ende der Führungsstange 47 gemäß Fig. 9 mit einem Stopfen oder Einsatzstück 69 aus erstmalig verarbeitetem Teflon versehen. Der untere Stopfen 69 arbeitet gemäß Fig. 9 mit der unteren Führungsanordnung 49 zusammen, die einen Querarm 70 aufweist, welcher mit einer Öffnung 71 versehen ist, die einen erheblich größeren Durchmesser hat als der Stopfen 69; ferner ist ein Führungsring 72 von besonderer Konstruktion vorhanden, der ebenfalls aus erstmalig verarbeitetem Teflon besteht. Der Führungsring 72 ist mit dem Cjuerarm 70 verbunden und weist eine zentrale Öffnung 73 auf, die so bemessen ist, daß sie den Stopfen 69 der Führungsstange mit einem Spielraum aufnehmen kann. Die Oberseite des Führungsrings 72 ist eben und erstreckt sich im rechten Winkel zu der Führungsstange, während die Unterseite des Führungsrings eine konische Wand 74 bildet, die sich in Richtung auf den mittleren Teil des Führungsrings so verjüngt, daß eine mit dem Stopfen 69 zusammenarbeitende schmale Führungskante 75 vorhanden ist. Diese Konstruktion erleichtert das Wegbrechen von Eis, das sich möglicherweise auf der Führungsbaugruppe 49 bildet, und sie trägt dazu bei, ein Ansammeln von Eis möglichst zu verhindern, da sie es dem Kondensat ermöglicht, von der dem Innenraum des Tanks zugewandten konischen Fläche 74 abzutropfen.

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Diejenigen Teile des Überdruckventils 45, die bewegt werden, wenn das Ventilorgan durch einen überdruck von dem Sitz 46 abgehoben wird, bestehen, wie erwähnt, aus Teflon, um zu verhindern, daß sich das Ventil bei Vereisungsgefahr in seiner Schließstellung festsetzt. Gemäß Fig. 9 kann man den Schwellen- oder Öffnungsdruck des Ventils 45 innerhalb gewisser Grenzen dadurch regeln, daß man auf das Abdeckungsteil 53 Gewichte 76 auflegt; gemäß Fig. 2 und 9 bewegt sich die Ventilorganbaugruppe 45 senkrecht zwischen ihrer Schließstellung und ihrer Öffnungsstellung.

Die Unterdruckventilbaugruppe 25 nach Fig. 2 ist insofern neuartig, als sie allgemein stehend angeordnet ist. Zwar zeigt Fig. 2 eine Öffnung 24 in der Seitenwand des Hauptventilgehäuses 20, mit der das Unterdruckventil 25 zusammenarbeitet, doch ist das gesamte Unterdruckventil in eine größere Öffnung 80 eingebaut. Zu dem Unterdruckventil gehört ein Basisteil 81 mit einem gemäß Fig. 2 gegenüber seiner Achse geneigten Befestigungsflansch 82. Der Flansch 82 ist gegenüber der Senkrechten so geneigt, daß sein unterer Teil gemäß Fig. 2 eine Lage einnimmt, bei der die Ventilorganbaugruppe durch die Schwerkraft in ihre Schließstellung gegenüber dem zugehörigen Sitz gebracht wird. Zu dem Unterdruckventil gehört gemäß Fig. 2 ein Sitz 83 von gleicher Form wie der Sitz 46 des Überdruckventils; der Sitz 83 weist einen radialen Flansch auf, der am Flansch 82 des Basisteils 81 auf beliebige Weise befestigt ist. Wie bezüglich des Sitzes 46 beschrieben, kann auch der Sitz 83 als Formteil aus einem Phenolmaterial oder aus Aluminiumguß mit darin eingebetteten Heizelementen ausgebildet sein.

Zu dem Unterdruckventil gehört eine Ventilorganbaugruppe 85, die allgemein der Ventilorganbaugruppe 45 des Überdruckventils 23 ähnelt und gemäß Fig. 8 ein Abdeckungsteil 86 aufweist sowie eine Dichtungsbaugruppe mit einer Stützplatte oder Scheibe 87, einer Membran 88 und einer Halteplatte oder Scheibe 89 auf der dem Sitz 83 zugewandten Seite. Am Rand des Abdeckungsteils 86 ist ähnlich wie bei dem Überdruckventil ein Abblasering 90

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befestigt. Die verschiedenen Teile der Ventilorganbaugruppe 85 des Unterdruckventils 25 bestehen aus den gleichen Materialien wie die entsprechenden Teile der Ventilorganbaugruppe des Überdruckventils 23.

Die Unterdruckventilbaugruppe 85 wird gemäß Fig. 2 und 5 gegenüber dem Sitz 83 durch zwei Gelenke 91 und 92 unterstützt, die von gleicher Konstruktion, jedoch spiegelbildlich zueinander angeordnet sind. Die Gelenke 91 und 92 unterstützen ein allgemein Y-förmiges Tragglied 95, das mit der Ventilorganbau gruppe 85 in der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise verbunden ist. Das Tragglied weist zwei Arme 95a und 95b auf, die direkt mit den Gelenken verbunden sind, sowie einen Arm 95c, wobei die äußeren Enden der Arme in Deckung mit der Ventilorganbaugruppe 85 verbunden und mit Hilfe von Befestigungselementen 96 an dem Abdeckungsteil 86 der Ventilorganbaugruppe angebracht sind. Am gemeinsamen Schnittpunkt der Arme des Traggliedes 95 ist eine weitere Befestigungseinrichtung in Form eines Gewindebolzens 97 angeordnet, der gegenüber dem Tragglied 95 vorspringt und mit dem Abdeckungsteil 86 durch eine Buchse 98 und eine Mutter 99 so verbunden ist, daß sich das Abdeckungsteil und die auf seiner Unterseite angeordnete Dichtungsbaugruppe nicht verlagern können.

Damit auf die Ventilorganbaugruppe des Unterdruckventils eine magnetische Vorspannkraft aufgebracht wird, wenn sich diese Baugruppe in ihrer Schließstellung befindet, ist gemäß Fig. eine magnetische Verriegelungseinrichtung 100 mit einem Dauermagneten 101 und einem magnetisch durchlässigen Bauteil 102 vorhanden, wobei das Bauteil 102 an dem in das Abdeckungsteil eingebauten Gewindebolzen befestigt ist. Der Dauermagnet wird gemäß Fig. 3 und 4 durch eine Querarmkonstruktion 103 unterstützt, die mit dem Basisteil 81 des Unterdruckventils verbunden ist. Um die magnetische Vorspannkraft einzustellen, kann man das magnetisch durchlässige Bauteil 102 längs des Gewindebolzens 97 verstellen.

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Die Verbindung zwischen dem Gewindebolzen 97 und dem Y-förmigen Tragglied 95 für das Unterdruckventilorgan ist so ausgebildet, daß sich das Tragglied und das Abdeckungsteil relativ zueinander verstellen lassen, damit das Abdeckungsteil bei seiner Schließstellung die richtige Lage einnimmt, um eine einwandfreie Abdichtung zwischen der Membran 88 und dem Sitz 83 zu gewährleisten.

Zu den Gelenken 91 und 92 gehören gemäß Fig. 5 an dem Basisteil 81 befestigte Tragklötze 106 und 107, in die Gelenkachsen 108 und 109 eingebaut sind, welche aus Metall bestehende, mit Gewinde versehene Abschnitte 110 und 111 aufweisen, die in Gewindebohrungen der Tragklötze eingebaut sind, sowie Zapfenabschnitte 112 und 113 aus erstmalig verarbeitetem Teflon. Gemäß Fig. 5 können die Gelenkbolzen gegenüber den Tragklötzen durch Drehen in der Längsrichtung verstellt und dann mit Hilfe von Gegenmuttern 114 und 115 gesichert werden. Mit den Zapfenabschnitten 112 und 113 arbeiten Lager 116 und 117 zusammen, die durch Bauteile 118 und 119 in ihrer Lage gehalten werden, welche mit den äußeren Enden der Arme 95a und 95b des Y-förmigen Traggliedes 95 für das Unterdruckventilorgan verbunden sind. Die Lager 116 und 117 bestehen aus erstmalig verarbeitetem Teflon und sind ähnlich dem Führungsring 72 der unteren Führungsbaugruppe 49 für das Überdruckventilorgan ausgebildet, d.h. sie besitzen jeweils eine konische Innenfläche 120 bzw. 121, so daß Lagerschneiden 122 und 123 vorhanden sind, mit denen die Lagerzapfenabschnitte 112 und 113 zusamme na rbe i te η.

Um die Ventilorganbaugruppe 85 des Unterdruckventils zusätzlich gegenüber dem Sitz 83 auszurichten und seitliche Bewegungen zu verhindern, sind gemäß Fig. 5 Lagerplatten 125 und 126 aus erstmalig verarbeitetem Teflon vorhanden, die durch einen axialen Abstand getrennt parallel zueinander und jeweils in einem Abstand von den Gelenkbolzenlagern so angeordnet sind, daß sich an ihnen die äußeren Enden der Lagerzapfenabschnitte 112 und 113 abstutzen. Die freien Enden der Lagerzapfenabschnitte haben eine konische Form und sind jeweils

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am äußersten Ende abgeflacht. Aus Fig. 5 ist ersichtlich, auf welche Ueise seitliche Bewegungen der Ventilorganbaugruppe des Unterdruckventils verhindert werden, während sich die Ventilorganbaugruppe zwischen ihrer Öffnungsstellung und ihrer Schließstellung bewegt. V/ie erwähnt, bestehen die bewegbaren Teile der Gelenke 91 und 92 aus Teflon, und sie sind so gestaltet, daß ein Einfrieren der Gelenke verhindert wird. Die Gelenke, die untere Führungsbaugruppe für das Ventilorgan des Überdruckventils sowie die Membranen der Dichtungsbaugruppen der beiden Ventilorgane sind dem Innenraum des Tanks 16 zugewandt, so daß sie dem Wasserdampf ausgesetzt sind, der vom Inhalt des Tanks abgegeben wird und auf diesen Teilen kondensiert. Gemäß der Erfindung werden die beiden Ventile der Ventilanordnung auch bei äußerst tiefen Temperaturen nicht betriebsunfähig, so daß ein einwandfreies Arbeiten der Ventile auch unter Vereisungsbedingungen gewährleistet ist, wenn der Tank von einem Über- oder Unterdruck entlastet werden muß, um eine Beschädigung zu verhindern.

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Claims

ANSPRÜCHE

1. Druckregelventil, gekennzeichnet durch einen Ventilsitz (83) in Fluchtung mit einer mit dem Innenraum eines Tanks (16) in Verbindung stehenden Belüftungsöffnung, wobei der Ventilsitz in einer gegen die Senkrechte etwas geneigten Ebene angeordnet ist, eine Ventilorganbaugruppe (85), die gegenüber dem Sitz zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung bewegbar ist und ein Dichtungsteil (88) aus Poljfetrafluoräthylen aufweist, das bei der Schließstellung mit dem Sitz zusammenarbeitet, eine Gelenkanordnung (91, 92) zum Unterstützen der Ventilorganbaugruppe mit zusammenarbeitenden Bauteilen (116, 117, 122, 123, 125, 126) aus Polytetrafluoräthylen, die es der Ventilorganbaugruppe ermöglichen, sich unter der Wirkung der Schwerkraft in ihre Schließstellung zu bewegen, sowie eine magnetische Einrichtung (100) zum Aufbringen einer bestimmten Kraft auf die Ventilorganbaugruppe in Richtung auf ihre Schließstellung.

2. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu den aus Polytetrafluoräthylen bestehenden Teilen der Gelenkanordnung (91, 92) mindestens eine Gelenkbaugruppe gehört, die einen Gelenkbolzen (112, 113) und ein zugehöriges Lager (116, 117) aufweist, daß der Gelenkbolzen oder das Lager an der Ventilorganbaugruppe (85) befestigt ist und daß das betreffende andere Bauteil nahe dem Sitz (83) ortsfest angeordnet ist.

3. Druckregelventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu den aus Polytetrafluoräthylen bestehenden Bauteilen der Gelenkanordnung (91, 92) mindestens eine Platte (125, 126) gehört, an der sich das benachbarte Ende des

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ORIGINAL INSPECTED

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zugehörigen Gelenkbolzens (112, 113) abstützt.

4. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Gelenkanordnung zwei Gelenkbaugruppen (91, 92) gehören, daß jede Gelenkbaugruppe einen Gelenkbolzen (112, 113) aus Polytetrafluoräthylen und ein zugehöriges Lager (116, 117) aus Polytetrafluoräthylen aufweist, daß jeweils der Gelenkbolzen oder das Lager mit der Ventilorganbaugruppe (85) verbunden ist und daß das betreffende andere Bauteil nahe dem Sitz (83) ortsfest angeordnet ist.

5. Druckregelventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zu jeder Gelenkbaugruppe (91, 92) eine Lagerplatte (125, 126) aus Polytetrafluoräthylen gehört, an der sich das benachbarte Ende des zugehörigen Gelenkbolzens (112, 113) abstützt.

6. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Einrichtung (100) in der Mitte der Ventilorganbaugruppe (85) angeordnet ist.

7. Druckregelventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Einrichtung (100) verstellbar ist, um die auf die Ventilorganbaugruppe (85) aufgebrachte Kraft zu variieren.

8. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz (83) mit Heizelementen (65) zum Beheizen des Sitzes versehen ist.

9. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilorganbaugruppe (85) längs ihres äußeren Randes mit einem Abblaseflansch (90) aus Polytetrafluoräthylen versehen ist.

10. Druckregelventil, gekennzeichnet durch einen Sitz (46) in Fluchtung mit einer mit dem Innenraum eines Tanks (16) in Verbindung stehenden BelUftungsöffnung (21), wobei der Sitz in einer im wesentlichen waagerechten Ebene

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angeordnet ist, eine Ventilorganbaugruppe (45), die im wesentlichen senkrecht zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung gegenüber dem Sitz bewegbar ist und ein bei der Schließstellung mit dem Sitz zusammenarbeitendes Dichtungsteil (59) aus Polytetrafluoräthylen aufweist, eine Einrichtung (76) zum Aufbringen einer Gewichtskraft auf die Ventilorganbaugruppe, wobei die Ventilorganbaugruppe gegenüber dem Sitz so gelagert ist, daß sie sich nach oben in ihre Öffnungsstellung bewegt, wenn der Innendruck des Tanks den Druck der Atmosphäre um einen bestimmten Betrag überschreitet, Einrichtungen zum Führen der Ventilorganbaugruppe zwischen der Öffnungsstellung und der Schließstellung derart, daß die Ventilorganbaugruppe in ihrer Schließstellung einwandfrei mit dem Sitz zusammenarbeitet, sowie einen am Rand der Ventilorganbaugruppe befestigten Abblaseflansch (62) aus Polytetrafluoräthylen.

11. Druckregelventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz (46) Heizelemente (65) zum Beheizen des Sitzes aufweist.

12. Druckregelventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Führungseinrichtungen zusammenarbeitende Bauteile (69, 72) aus Polytetrafluoräthylen gehören.

13. Druckregelventil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Führungseinrichtungen eine stehend angeordnete Führungsstange (47) gehört, die auf der Ventilorganbaugruppe (45) so angeordnet ist, daß sie sich ihr gegenüber nach oben und unten erstreckt, daß die Enden der Führungsstange mit Abschnitten (68, 69) aus Polytetrafluoräthylen versehen sind, daß ein rohrförmiges Führungsteil (48) vorhanden ist, das das obere Ende der Führungsstange aufnimmt, um es zu führen, und daß der aus Polytetrafluoräthylen bestehende Abschnitt am unteren Ende der Führungsstange mit einem Führungsring (72) aus Polytetrafluoräthylen zusammenarbeitet.

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14. Druckregelventilanordnung für einen Tank, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (20) mit einer mit dem Innenraum des Tanks (16) in Verbindung stehenden ersten Öffnung (21), einer in Verbindung mit der Atmosphäre stehenden zweiten Öffnung (22), der ein Überdruckventil (23) zugeordnet ist, und einer mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden dritten Öffnung (24), der ein Unterdruckentlastungsventil (25) zugeordnet ist, wobei zu dem Überdruckventil ein Hauptsitz (46) in Fluchtung mit der zweiten öffnung gehört, wobei der Sitz in einer im wesentlichen waagerechten Ebene angeordnet ist, eine Ventilorganbaugruppe (45), die im wesentlichen senkrecht zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung gegenüber dem Sitz bewegbar ist und ein bei der Schließstellung mit dem Sitz zusammenarbeitendes Dichtungsteil (59) aus Polytetrafluoräthylen aufweist, eine Einrichtung (76) zum Aufbringen einer Gewichtskraft auf die Ventilorganbaugruppe, wobei diese Baugruppe gegenüber dem Sitz so gelagert ist, daß sie sich nach oben in ihre Öffnungsstellung bewegt, wenn der Innendruck des Tanks den Druck der Atmosphäre um einen bestimmten Betrag überschreitet, Einrichtungen zum Führen der Ventilorganbaugruppe zwischen der Öffnungsstellung und der Schließstellung derart, daß die Baugruppe in der Schließstellung mit dem zugehörigen Sitz einwandfrei zusammenarbeitet, sowie einen am Rand der Ventilorganbaugruppe befestigten Abblaseflansch (62) aus Polytetrafluoräthylen.

15. Druckregelventilanordnung für einen Tank, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (20) mit einer mit dem Innenraum des Tanks (16) in Verbindung stehenden ersten Öffnung (21), einer mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden zweiten Öffnung (22), der ein Überdruckventil (23) zugeordnet ist, sowie einer mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden dritten Öffnung (24), der ein Unterdruckentlastungsventil (25) zugeordnet ist, zu welch letzterem ein Sitz (83) gehört, der in Fluchtung mit der dritten Öffnung angeordnet ist, ferner eine Ventilorganbaugruppe (85), die gegenüber dem

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Sitz zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung bewegbar ist und ein bei der Schließstellung mit dem Sitz zusammenarbeitendes Dichtungsteil (88) aus Polytetrafluoräthylen aufweist, eine Gelenkanordnung (91, 92) zum Unterstützen der Ventilorganbaugruppe mit zusammenarbeitenden Bauteilen (116, 117, 122, 123, 125, 126), die es der Ventilorganbaugruppe ermöglichen, sich unter der Wirkung der Schwerkraft in ihre Schließstellung zu bewegen, sowie eine magnetische Einrichtung (100) zum Aufbringen einer bestimmten Kraft auf die Ventilorganbaugruppe in Richtung auf ihre Schließstellung.

16. Druckregelventilanordnung für einen Tank, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (20) mit einer mit dem Innenraum des Tanks (16) in Verbindung stehenden ersten Öffnung (21), einer mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden zweiten Öffnung (22), der ein Überdruckventil (23) zugeordnet ist, sowie einer mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden dritten öffnung (24), der ein Unterdruckentlastungsventil (25) zugeordnet ist, sowie EntlUftungseinrichtungen (34, 35, 38) für das überdruckventil und das Unterdruckentlastungsventil, welche die Ventile überdecken und sie mit der Atmosphäre verbinden, wobei zu den Entlüftungseinrichtungen ein sich senkrecht nach unten öffnendes Bauteil (35) gehört, das sich längs der Seitenwand des Tanks nach unten erstreckt, und wobei die Ventile mehrere bewegbare zusammenarbeitende Bauteile aufweisen, die aus einem Material bestehen, das Betiebsstörungen verhindert, wenn sich auf den Bauteilen Sis ansammelt.

17. Druckregelventilanordnung für einen Tank, z.B. zum Lagern von Rohöl, zum Entlasten des Tanks von einem Überdruck bzw. einem Unterdruck, gekennzeichn et durch einen Überdruckventilteil (23), einen Unterdruckentlastungsventilteil (25) und eine den Ventilteilen zugeordnete Entlüftungseinrichtung (26) mit einer nach unten gerichteten Öffnung, die längs des Tanks (16) in einer solchen Höhe

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unterhalb der Decke des Tanks angeordnet ist, daß sie sich nicht zusetzt, wenn sich auf dem Tank Eis und Schnee ansammeln, wobei die Ventilteile bewegliche Bauteile aus PoIytetrafluoräthylen aufweisen.

18. Druckregelventilanordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem Überdruckventilteil (23) ein runder, waagerecht angeordneter Ventilsitz (46) gehört, ferner eine gegenüber dem Sitz zwischen einer Schließstellung in Anlage an dem Sitz und einer Öffnungsstellung bewegbare Ventilorganbaugruppe (45) mit einem mit dem Sitz zusammenarbeitenden Dichtungsieil (59) aus Polytetrafluoräthylen sowie Einrichtungen zum Führen der Ventilorganbaugruppe bei ihren Bewegungen, wobei zu diesen Führungseinrichtungen zusammenarbeitende Bauteile (69, 72) aus Polytetrafluoräthylen gehören.

19. Druckregelventilanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Führungseinrichtungen eine Führungsstange (47) gehört, die in der Mitte der Ventilorganbaugruppe (45) angeordnet ist und ihr gegenüber nach oben und unten ragt, ferner ein oberer Stopfen (68) und ein unterer Stopfen (69) aus Polytetrafluoräthylen, die an den Enden der Führungsstange befestigt sind, ein mit dem oberen Stopfen zusammenarbeitendes oberes rohrförmiges Führungsteil (48) sowie eine untere Führungsbaugruppe (49) mit einem mit dem unteren Stopfen zusammenarbeitenden Führungsring (72) aus Polytetrafluoräthylen.

20. Druckregelventilanordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem Unterdruckentlastungsventilteil (25) ein gegenüber der Senkrechten etwas geneigter runder Ventilsitz (83) gehört, ferner eine gegenüber dem Ventilsitz zwischen einer Schließstellung in Anlage an dem Ventilsitz und einer Öffnungsstellung bewegbare Ventilorganbaugruppe (85) mit einem mit dem Ventilsitz zusammenarbeitenden Dichtungsteil (88) aus Polytetrafluoräthylen, eine magnetische Einrichtung (100) zum Aufbringen einer magnetischen Vorspann-

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kraft auf die Ventilorganbaugruppe in Richtung auf den Sitz sowie eine Gelenkanordnung (91, 92) zum schwenkbaren Lagern der Ventilorganbaugruppe mit zusammenarbeitenden Lagerteilen (112, 116, 113, 117) aus Polytetrafluoräthylen.

21. Druckregelventilanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz (83) aus einem Phenolmaterial besteht.

22. Druckregelventilanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz (83) aus Aluminium besteht und Heizelemente (65) enthält.

23. Druckregelventilanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem Unterdruckentlastungsventilteil (25) ein gegenüber der Senkrechten etwas geneigter runder Ventilsitz (83) gehört, ferner eine gegenüber dem Ventilsitz zwischen einer Schließstellung in Anlage an dem Ventilsitz und einer üffnungssteilung bewegbare Ventilorganbaugruppe (85) mit einem mit dem Sitz zusammenarbeitenden Dichtungsteil (88) aus Polytetrafluoräthylen, eine magnetische Einrichtung (100) zum Aufbringen einer magnetischen Vorspannkraft auf die Ventilorganbaugruppe in Richtung auf den Sitz sowie eine die Ventilorganbaugruppe schwenkbar lagernde Gelenkanordnung (91, 92) mit zusammenarbeitenden Lagerteilen (112, 116, 113, 117) aus Polytetrafluoräthylen«

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