DE2945718A1

DE2945718A1 - Sicherheitsventil

Info

Publication number: DE2945718A1
Application number: DE19792945718
Authority: DE
Inventors: Josef 6200 Wiesbaden Nemetz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-09-11
Filing date: 1979-11-13
Publication date: 1981-05-21
Also published as: DE2936612A1

Description

29A5718

Josef N e m e t ζ

Von-Bergmann-Str. 39

62oo Wiesbaden Ne/Sv - I06

Sicherheitsventil

(Zusatz zu Patent Nr

Aktenzeichen P 29 36 612.9)

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsventil mit einer bis zum Erreichen des Ansprechdruckes druckabhängig wirkender Dichtung, wobei die Anpreßkraft des Dichtelementes an den Ventilkegel bzw. an den Sitz bis zum Ansprechpunkt maßgeblich aus dem jeweiligen anstehenden Betriebsdruck resultiert, daß der Ventilsitz mit einem Lippendichtung oder Membranlippe versehen ist, dessen Lippe an der Innenseite des Ventilsitzes in Schließstellung am Kegel abdichtend anliegt und vom Ringraum oder Freiraum, der mit dem Innenraum des Ventilsitzes in Verbindung steht, mit Druckmedium beaufschlagt wird nach Patent Nr (Aktenzeichen P 29 36 612.9).

Bei dem Sicherheitsventil nach dem Hauptpatent wird zweckmäßig die Eintauchtiefe des Kegels in den Ventilsitz relativ klein gehalten um eine günstige Ausflußziffer zu erreichen. Dies wird vor allem dadurch erzielt, in dem ein am Sitz nach innen gerichteter Lippendichtring befestigt wird, welcher nur eine sehr kurze, zum Ventilkegel korrespondierende konische Lippe aufweist. Insbesondere wenn der Lippendichtring aus einem nichtmetallischen Werkstoff, z.B. Kunststoff besteht, hat es sich gezeigt, daß vor allem bei höheren Ansprechdrücken der Kunststoff zum Fließen neigt oder verformt wird. Hierdurch können Veränderungen im Ansprechverhalten auftreten.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Sicherheitsventil nach dem Haupt patent derart zu gestalten, daß ein Fließen oder Verformen des Lippendichtringes auch bei höheren Ansprechdrucicen nicht möglich ist. Dies wird insbesondere dadurch gelöst, daß zwischen

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Ventilsitz und Kegel eine feste Abstutzung, möglichst Metall auf Metall, vorgesehen wird, wobei der Lippendichtring nur noch die Dichtfunktion übernimmt und die Axialkräfte über die Abstutzung abgefangen werden. Diese Abstutzung kann z.B. im konischen Bereich des Kegels, sei es vor oder hinter dem Lippendichtring, erfolgen. Ebenso ist es aber auch möglich, de^ f(egel axial plan auf dem Ventilsitz abzustutzen und den Kegel v<r\ konischen Bereich gegen den Lippendichtring wirken zu 1α;'··^^η Der Lippendichtring selbst kann in den einzelnen Ausführe η ^n im Dichtbereich eine Lippe aufweisen oder auch nur konisch gestaltet sein, wobei in beiden Fällen eine druckabhängige Dichtwirkung bei konstantem Ansprechverhalten gegeben ist.

Alle diese Ausführungen sind nicht auf einen bestimmten Werkstoff beschränkt. Sie können sowohl aus metallischen wie auch nichtmetallischen Werkstoff, z.B. Kunststoff, bestehen, wobei sich dies insbesondere auf den Lippendichtring bezieht.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in der Beschreibung der Figuren und in den Ansprüchen bzw. Unteranspruchen dargestellt, wobei bemerkt wird, daß alle Einzelmerkmale und alle Kombinationen von Einzelmerkmalen erfindungswesentlich sind.

In den Figuren 1 und 2 ist die. Erfindung an Ausfuhrungsformen dargestellt, ohne auf diese Ausführungsformen beschränkt zu sein.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Sicherheitsventil mit spezifischer Gestaltung des Dichtbereiches

Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus einem Sicherheitsventil mit weiterer Dichtbexeichsgestaltung.

Die Figur 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Sicherheitsventil. Das Gehäuse 1 ist mit Ventilsitz 2 versehen, der abgedichtet über Dichtring 3 als Wechselteil im Gehäuse 1 eingesetzt ist. Selbstverständlich ist es auch möglich Gehäuse 1 und Sitz 2 aus einem Stück vorzusehen. An der dem Ventilkegel 5 zugewandten Seite ist ein Lippendichtring 2a mit Lippe 2a', der im Dichtbereich den korrespondierenden Konus zum Kegel 5 aufweist, über

oder mittels ^altering
Gewindering 2aVmic dem bitζ 2 verbunden, wobei eine Dichtung 2e zur Abdichtung zwischen Jjippendichtring 2a und Sitz 2 vorgesehen

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ist. Gleichzeitig übernimmt aber auch d^e Dichtung 2e den Ausgleich, aus einer eventuellen maßlichen über bestimmung, die aus der Auflage der beiden Planflächen des Lippendichtr inp-es 2a an den Sitz 2 resultieren Kann. Diese Dichtung 2e kann insbesondere dann entfallen, wenn der Lippendichtring 2a aus Kunststoff, z.B. Polytetrafluoräthylen, besteht. Der Gewindering 2d weist an der dem Ventilkegel 5 zugewandten Seite einen Abstutzbund 2i auf _t der einerseits radial den zum Kegel 5 korrespondierenden yiu^^S trägt und andererseits axial abstutzend am L/ippendichtrin^ 2a anliegt. An der Innenseite ist der Ventilsitz 2 mit einer Frei- drehung versehen, so daß Aa Verbindung mit dem -Lippendichtring 2a ein Hingraum 2b gebildet wird, der mit dem Innenraum des Sitzes 2 in Verbindung steht.

Der Lippendichtring 2a kann auch, wie in der rechten Hälfte von Fig. 1 zu sehen ist, ohne Lippe 2a' ausgeführt werden. Bei dem so gestalteten Lippendichtring 2j ist dann zwischen Abstutzbund 2i und der Oberseite von Lippendichtring 2j noch ein kleiner Spalt 2m vorgesehen, aamit bei wirkung des Betriebsdruckes der Lippendichtring 2j gegen den Kegel 5 im Dichtbereich, in dem der Lippendichtring 2j den zum Kegel "5 korrespondierenden Konus aufweist, abdichtend wirken und auch gleichzeitig am Abstützbund 2i zur Auflage kommen kann. Die Druckstange 8 wirkt unmittelbar über eine Feder oder einem Gewicht, in der Abbildung nicht weiter dargestellt, in Schließstellung über Kegel 5 auf die Lippe 2a' des Lippendichtringes 2a (linke Halite von Fig. 1) bzw. auf den Konus des Lippendichtringes 2j (rechte Hälfte von Fig. 1), wobei der Dichtbereich von Lippendichtring 2a bzw. 2j gegenüber dem .Konus des Abstutzbund es 2.x geringfügig vorsteht, bis der Kegel 5 abstützend auf Abstützbund 2i zur Anlage kommt. Der anstehende BetriebsdrucK des Mediums wirkt hierbei über Ringraum 2b auf den Lippendichtring 2a bzw. 2j und drückt den Lippendichtring 2a bzw. 2j im Dichtbereich gegen die Dichtfläche des Kegels 5« Dadurch ist neben der Federkraft oder der Gewichtsbelastung bis zum Ansprechpunkt auch eine betriebsdruckabhängige Dichtkraft gegeben. Selbst bei relativ hohen Druckbereichen ist durch die vorgesehene Abstützung ein Verformen oder Fließen des Lippendichtringes 2a bzw. 2j, insbesondere wenn er aus Kunststoff besteht, unterbunden und ein konstantes Ansprechverhalten

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des Ventiles ist gegeben. Gleichzeitig weist auch der Kegel 5 nur eine geringe Eintauchtiefe in Sitz 2 auf. Um Hystereseerscheinungen zu vermeiden, ist der ßinkel zwischen Kegel 5 und Lippendichtring 2a, 2j bzw. Abstutzbund 2i entsprechend zu wählen. Auch kann es je nach Werkstoff zweckmäßig sein, den Winkel im Dichtbereich des Lippendichtringes 2a, 2j geringfügig größer zu wählen als den zur Anlage kommenden WinKel des Jffi^ßis 5·

In Figur 2 ist in der ÜnKen Hälfte des Schnittbildes die Abstützung des Kegels 5 unterhalb des Lippendichtringes 2a in Sitz 2 vorgesehen ohne, daß im Abstützbereich eine Dichtwirkung eintritt. Hierfür sind im Sitz 2 oder im Kegel 5 im Absatzbereich kleine Kerben bzw. mindest eine Kerbe 5^a vorgesehen um eine Dichtwirkung in diesem Bereich zu verhindern. Gleichzeitig ist die Freidrehung im Ventilsitz 2 so gestaltet, daß eine Nase 2c zur Abstützung des Lippendichtringes 2a dient. Auch kann, wie in der linken Hälfte strichliert gezeigt, dex Ventilkegel 5 bzw. 5b so gestaltet sein, daß er sich axial plan auf Gewindering 2d bzw. Sitz 2yabstutzt.

In der rechten Hälfte des Schnittbildes der Figur 2 bestehen Sitz 2 bzw. 21 und Dichtlippe aus einem Stuck, wobei eine entsprechend große Freidrehung zur Lippenbildung vorgesehen ist.

mit Abstutzpund 21 Weiterhin ist über der Lippe ein Stutzring 2kVaufgesetzt, der seitlich mit Sitz 21 verschweißt ist. Anstatt des Stutzringes 2k kann praktisch auch mit gleicher Wirkung die Kegelausführung nach 5b vorgesehen werden. Weiterhin ist die Dichtung 3 durch eine Flachdichtung 3a ersetzt. Die weitere Funktion der in Figur 2 dargestellten Ausführungen ist wie in Figur 1 beschrieben, wobei diese Ausführungen sich mehr für solche mit metallischen Lippendichtringeη bzw. Dichtlippen eignen, da die Abstützung nicht unmittelbar am Lippendichtring erfolgt.

Alle einzelnen hier beschriebenen Merkmale können auch gegenseitig kombiniert werden.

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Claims

Pateatansoxuche

Sicherheitsventil mit einer bis zum Erreichen des Ansprechdruckes druckabhängig wirKender Lichtung, wobei die Anpreßkraft des Dichtelementes an den Ventilkegel bzw. an den Sitz bis zum Ansprechpunttt maßgeblich aus dem jeweiligen anstehenden Betriebsdruck resultiert, daß der Ventilsitz mit einem Lippendichtring oder Membranlippe versehen ist, dessen Lippe an der Innenseite des Ventilsitzes in Schließstellung am Kegel abdichtend anliegt und vom Ringraum oder Freiraum, der mit dem Innenraum des Ventilsitzes in Verbindung steht, mit !Druckmedium beaufschlagt wird nach

Patent Nr (Aktenzeichen P 29 36 612.9), dadurch

gekennzeichnet, daß über dem Lippendichtring (2a, 2j) an der dem Kegel (5) zugewandten Seite ein Abstutzbund (2i) vorhanden ist.
2) Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstützbund (2i) einen zum Kegel (5) korrespondierenden Winkel aufweist.
3) Sicherheitsventil nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lippendichtring (2j) im Dichtbereich konisch ist, in Schließstellung am Kegel (5) abdichtend anliegt und vom Ringraum (2b), der mit dem Innenraum des Ventilsitzes (2) in Verbindung steht, mit dem Druckmedium beaufschlagt wird.
A-) Sicherheitsventil nach Anspruch 1 bis 3t dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Lippendichtring (2j) und Abstützbund (2i) ein Spalt (2m) gegeben ist.
5) Sicherheitsventil nach Anspruch 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung des Kegels (5) unterhalb des Lippendichtringes (2a) auf Sitz (2) erfolgt und, daß der zwischen Lippendichtring (2a) und Sitz (2) liegende £ingraum (2b) über mindest eine Kerbe (5a) am Kegel (5) und/oder Sitz (2) mit dem Innenraum des Ventilsitzes (2) in Verbindung steht und der Lippendichtring (2a, 2j) mit dem Druckmedium beaufschlagt wird.

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6) Sicherheitsventil nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkegel (5) sich axial plan auf
Gewindering (2d) bzw. Sitz (2, 21) abstutzt.
7) Sicherheitsventil nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstutzbund (2i) ein Teil des Gewinderinges (2d) oder eines aufgeschraubten Halteringes ι Jl ,
8) Sicherheitsventil nach Anspruch 1 bis 7i dadurch gekennzeichnet, daß der Abstutzbund (2i) bzw. Stutzring (3c)
mit Sitz (2) bzw. (21) verschweißt ist.
9) Sicherheitsventil nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dex Lippendichtring (2j) aus einem metallischen Werkstoff besteht.

lo) Sicherheitsventil nach Anspruch 1 bis 9* dadurch gekennzeichnet, daß der Lippendichtring (2j) aus einem nicht metallischen Werkstoff, insbesondere .Kunststoff z.B. Polytetrafluorethylen hesteht.

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