DE3742722A1 - DIRECTLY ACTIVE SAFETY VALVE - Google Patents

DIRECTLY ACTIVE SAFETY VALVE

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DE3742722A1
DE3742722A1 DE19873742722 DE3742722A DE3742722A1 DE 3742722 A1 DE3742722 A1 DE 3742722A1 DE 19873742722 DE19873742722 DE 19873742722 DE 3742722 A DE3742722 A DE 3742722A DE 3742722 A1 DE3742722 A1 DE 3742722A1
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Manfred Dipl Ing Gladisch
Theofani Dipl Ing Dr Gikadi
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    • F16K17/0433—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded with vibration preventing means

Abstract

A safety valve comprises a housing (1) which encloses an interior space (2) closed by an intermediate piece (8). An inlet (4), which is closable by a valve member (6) surrounded by a lifting bell (16), both being connected to a spring (9) - urged spindle (7), opens into the interior space (2). The lifting bell (16) is provided with a rearward guide portion (18), which extends, sealed off, through a bore (19) of the intermediate piece (8). The bore (19) is connected (20) with the ambient atmosphere. The diameter (dH) of the guide portion (18) or of the bore (19) substantially corresponds to the effective diameter (dW) of the force of outflowing fluid acting on the valve member (6) and the lifting bell (16). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein direkt wirkendes Sicherheitsventil mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.The invention relates to a direct-acting safety valve the features of the preamble of claim 1.

Bei einem solchen zum Beispiel aus der DE-OS 26 00 756 bekannten Sicherheitsventil wird der anstehende Mediumdruck mit Hilfe des Absperrkegels abgedichtet. Der Absperrkegel wird mittels der Spindel durch die Kraft der vorgespannten Feder gegen den Ventilsatz gedrückt. Steigt der Mediumdruck über den Ansprechdruck des Sicherheitsventils an, so hebt sich der Absperrkegel gegen die anstehende Federkraft vom Ventilsitz ab und gibt den Abströmquerschnitt frei. Die als Hubhilfe dienende Hubglocke sorgt durch eine weitere Umlenkung des Mediumstromes für ein zügiges Öffnen des Sicherheitsventils.In such a known for example from DE-OS 26 00 756 The existing medium pressure is checked with the help of the safety valve Sealing cone sealed. The shut-off cone is by means of the spindle by the force of the preloaded spring against the valve set pressed. If the medium pressure rises above the response pressure of the Safety valve, the shut-off cone rises against the pending spring force from the valve seat and gives the Outflow cross section free. The lifting bell serves as a lifting aid by a further redirection of the medium flow for a quick Opening the safety valve.

Bedingt durch die Strömungswiderstände in der an den Ausgang des Sicherheitsventils angeschlossenen Ausblaseleitung bildet sich während des Abblasens im Innenraum des Gehäuses ein Gegendruck aus. Die Höhe dieses Gegendruckes ist anlagenspezifisch und kann innerhalb weiter Grenzen unterschiedliche Werte annehmen. Der Gegendruck wirkt auf die dem Ventilsitz abgewandte Hubglockenfläche ein und erzeugt eine dem Mediumdruck entgegenwirkende Kraft, durch die das Arbeitsverhalten des Sicherheitsventils stark beeinflußt wird.Due to the flow resistance in the at the exit of the Exhaust line connected to the safety valve forms back pressure during the blow-off in the interior of the housing out. The level of this back pressure is plant-specific and can assume different values within wide limits. The Back pressure acts on the valve seat facing away Lifting bell surface and creates a medium pressure counteracting force, through which the work behavior of the Safety valve is greatly affected.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Sicherheitsventil mit einfachen Mitteln so zu gestalten, daß es vom Gegendruck unabhängig arbeitet.The invention has for its object the generic To design the safety valve with simple means so that it works independently of the back pressure.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Sicherheitsventil erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. This task is carried out with a generic safety valve according to the invention by the characterizing features of the claim 1 solved. Advantageous embodiments of the invention are in the Subclaims specified.  

Durch die Abstimmung von Führungsschaftdurchmesser und Wirkungsdurchmesser und durch die Verbindung der Rückseite des Führungsschafts der Hubglocke mit der Außenatmosphäre werden die durch den Gegendruck an der Hubglocke und am Absperrkegel hervorgerufenen Kräfte kompensiert. Das Sicherheitsventil arbeitet damit gegendruckunabhängig. Durch den Einsatz von Drosseln zwischen der Außenatmosphäre und dem Raum oberhalb der Hubglocke kann die Wirkung der Gegendruckkompensation reguliert werden.By coordinating the leadership shaft diameter and Effective diameter and by connecting the back of the The guide shaft of the lifting bell with the outside atmosphere will be the due to the counter pressure on the lifting bell and on the shut-off cone generated forces compensated. The safety valve works independent of back pressure. By using chokes between the outside atmosphere and the space above the lifting bell can Effect of back pressure compensation can be regulated.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigtTwo embodiments of the invention are in the drawing shown and are explained in more detail below. It shows

Fig. 1 den Längsschnitt durch ein Sicherheitsventil gemäß der Erfindung und Fig. 1 shows the longitudinal section through a safety valve according to the invention and

Fig. 2 den Längsschnitt durch ein anderes Sicherheitsventil. Fig. 2 shows the longitudinal section through another safety valve.

Das Sicherheitsventil weist ein Gehäuse 1 auf, das einen Innenraum 2 umschließt und mit einem Ausgangsstutzen 3 verbunden ist. An den Ausgangsstutzen 3 wird eine Ausblaseleitung angeschlossen. In den Innenraum 2 ragt ein Düsenrohr 4 hinein, das mit der abzusichernden Leitung verbunden ist.The safety valve has a housing 1 which encloses an interior 2 and is connected to an outlet connection 3 . A blow-out line is connected to the outlet connection 3 . A nozzle tube 4 projects into the interior 2 and is connected to the line to be protected.

Das Düsenrohr 4 ist mit einem Ventilsitz 5 versehen, der durch einen Absperrkegel 6 absperrbar ist. Der Absperrkegel 6 ist mit einer Spindel 7 verbunden, die durch ein den Innenraum 2 abschließendes Zwischenstück 8 hindurchgeführt und durch eine Feder 9 belastet ist. Die Feder 9 ist zwischen zwei Federteller 10, 11 eingespannt, deren unterer an einem Bund 12 der Spindel 7 anliegt. Gegen den oberen Federteller 11 wirkt eine Druckschraube 13, die die Spindel 7 umgibt und in den Kopf 14 einer mit dem Gehäuse 1 verbundenen Federhaube 15 eingeschraubt ist.The nozzle tube 4 is provided with a valve seat 5 which can be shut off by a shut-off cone 6 . The shut-off cone 6 is connected to a spindle 7 which passes through an intermediate piece 8 which closes the interior space 2 and is loaded by a spring 9 . The spring 9 is clamped between two spring plates 10 , 11 , the lower one of which rests on a collar 12 of the spindle 7 . A pressure screw 13 acts against the upper spring plate 11 , which surrounds the spindle 7 and is screwed into the head 14 of a spring cover 15 connected to the housing 1 .

Der Absperrkegel 6 ist von einer als Hubhilfe dienenden Hubglocke 16 umgeben, die mit der Spindel 7 mit Hilfe eines Sicherungsringes 17 verbunden ist. Auf der dem Absperrkegel 6 abgewandten Seite ist die Hubglocke 16 mit einem zylindrischen Führungsschaft 18 versehen. Der zylindrische Führungsschaft 18 ist in einer Mittelbohrung 19 des Zwischenstückes 8 axial beweglich geführt. Zur Abdichtung sind in dem Führungsschaft 18 Dichtringe oder eine Labyrinthdichtung vorgesehen.The shut-off cone 6 is surrounded by a lifting bell 16 which serves as a lifting aid and is connected to the spindle 7 by means of a locking ring 17 . On the side facing away from the plug 6 , the lifting bell 16 is provided with a cylindrical guide shaft 18 . The cylindrical guide shaft 18 is axially movably guided in a central bore 19 of the intermediate piece 8 . For sealing, 18 sealing rings or a labyrinth seal are provided in the guide shaft.

Durch das Zwischenstück 8 ist eine Querbohrung 20 zum Rand geführt, die die Mittelbohrung 19 oberhalb des zylindrischen Führungsschaftes 18 mit der Außenatmosphäre verbindet. In die Querbohrung 20 kann eine Drossel 21 eingesetzt werden. Die Drossel 21 dient dazu, den Druck kontrolliert abzubauen, der sich aufgrund von Leckagen an den Führungsflächen zwischen dem Führungsschaft 18 und der Mittelbohrung 19 aufbaut. Sobald der in dem Düsenrohr 4 anstehende Mediumdruck den durch die Feder 9 eingestellten Ansprechdruck übersteigt, hebt der Absperrkegel 6 gegen die anstehende Federkraft vom Ventilsitz 5 ab und gibt den Abströmquerschnitt frei. An der Hubglocke 16 wird der Mediumstrom umgelenkt, so daß das Sicherheitsventil zügig öffnet. Bei geöffnetem Abströmquerschnitt wirken die Kräfte aus dem ausströmenden Medium auf den Absperrkegel 6 und die Hubglocke 16 auf einem Wirkungsdurchmesser d W , der durch den Innendurchmesser der Hubglocke 16 gegeben ist.Through the intermediate piece 8 , a transverse bore 20 is guided to the edge, which connects the central bore 19 above the cylindrical guide shaft 18 with the outside atmosphere. A throttle 21 can be inserted into the transverse bore 20 . The throttle 21 serves to reduce the pressure in a controlled manner, which builds up due to leaks on the guide surfaces between the guide shaft 18 and the central bore 19 . As soon as the medium pressure in the nozzle tube 4 exceeds the response pressure set by the spring 9 , the shut-off cone 6 lifts off the valve seat 5 against the spring force and releases the outflow cross section. The medium flow is deflected at the lifting bell 16 , so that the safety valve opens quickly. When the outflow cross section is open, the forces from the outflowing medium act on the shut-off cone 6 and the lifting bell 16 to an effective diameter d W , which is given by the inside diameter of the lifting bell 16 .

Mit dem Ausströmen des Mediums durch den Innenraum 2 des Gehäuses 1 und den Ausgangsstutzen 3 in die angeschlossene Ausblaseleitung entsteht im Innenraum 2 ein Gegendruck, der sich aus den Widerständen in der Ausblaseleitung ergibt. Dieser Gegendruck erzeugt Gegenkräfte, die auf die Hubglocke 16 drücken und diese in Schließstellung zu bewegen suchen. Um diesen Einfluß des Gegendruckes zu kompensieren, ist der Durchmesser d H des Führungsschaftes 18 bzw. der Mittelbohrung 19 etwa so groß gewählt, wie der Wirkungsdurchmesser d W der Kräfte des aus dem Düsenrohr 4 austretenden Mediums. Da gleichzeitig die Rückseite des Führungsschaftes 18 der Hubglocke 16 mit der Außenatmosphäre in Verbindung steht, heben sich die durch den Gegendruck im Innenraum 2 am Absperrkegel 6 und an der Hubglocke 16 auftretenden Kräfte gegenseitig auf.When the medium flows out through the interior 2 of the housing 1 and the outlet nozzle 3 into the connected blow-out line, a counter-pressure arises in the interior 2 which results from the resistances in the blow-out line. This counter pressure generates opposing forces that press on the lifting bell 16 and attempt to move it into the closed position. In order to compensate for this influence of the back pressure, the diameter d H of the guide shaft 18 or the central bore 19 is selected to be approximately as large as the effective diameter d W of the forces of the medium emerging from the nozzle tube 4 . Since at the same time the rear of the guide shaft 18 of the lifting bell 16 is connected to the outside atmosphere, the forces occurring due to the counterpressure in the interior 2 on the shut-off cone 6 and on the lifting bell 16 cancel each other out.

Gemäß Fig. 2 ist die Hubglocke 16 auf der Spindel 7 aufgeschraubt, so daß der Abstand von dem Absperrkegel 6 zur Hubglocke 16 einstellbar ist. Auf diese Weise kann das Hubverhalten des Sicherheitsventils in weiten Grenzen variiert werden. In die Mittelbohrung 19 des Zwischenstücks 8 ist ein Gewindering 22 geschraubt, an dem der obere Teil des Führungsschaftes 18 entlanggleitet. Die eine Stirnfläche des Gewinderinges 22 steht einer der dem Absperrkegel 6 abgewandten Stirnfläche des Führungsschaftes 18 in einem Abstand gegenüber. Der Gewindering 22 dient als Hubanschlag und begrenzt den Öffnungshub des Sicherheitsventils.Referring to FIG. 2, the lifting bell is screwed onto the spindle 7 16 so that the distance from the shut-off cone 6 for lifting bell 16 is adjustable. In this way, the stroke behavior of the safety valve can be varied within wide limits. A threaded ring 22 is screwed into the central bore 19 of the intermediate piece 8 , along which the upper part of the guide shaft 18 slides. One end face of the threaded ring 22 is at a distance from one of the end face of the guide shaft 18 facing away from the shut-off cone 6 . The threaded ring 22 serves as a stroke stop and limits the opening stroke of the safety valve.

Claims (4)

1. Direkt wirkendes Sicherheitsventil mit einem einen Innenraum (2) umschließenden und mit einem Ausgangsstutzen (3) versehenen Gehäuse (1), bei dem in den Innenraum (2) ein Düsenrohr (4) mündet, das durch einen Absperrkegel (6) verschließbar ist, der von einer Hubglocke (16) umgeben und mit dieser an einer Spindel (7) befestigt ist und die Spindel (7) durch ein den Innenraum (2) abschließendes Zwischenstück (8) hindurchgeführt und durch eine Feder (9) belastet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubglocke (16) mit einem rückwärtigen Führungsschaft (18) abgedichtet durch eine Mittelbohrung (19) des Zwischenstückes (8) hindurchgeführt ist, daß die Mittelbohrung (19) auf der dem Absperrkegel (6) abgewandten Seite des Führungsschaftes (18) mit der Außenatmosphäre verbunden ist und daß der Durchmesser (d H ) des Führungsschaftes (18) bzw. der Mittelbohrung (19) dem Wirkungsdurchmesser (d W ) der Kräfte des ausströmenden und auf den Absperrkegel (6) und die Hubglocke (16) wirkenden Mediums im wesentlichen entspricht.1. Direct-acting safety valve with an interior ( 2 ) enclosing and with an outlet ( 3 ) provided housing ( 1 ), in which in the interior ( 2 ) opens a nozzle pipe ( 4 ) which can be closed by a shut-off cone ( 6 ) which is surrounded by a lifting bell (16) and secured with this on a spindle (7) and passed through the spindle (7) by the interior space (2) final intermediate piece (8) and is loaded by a spring (9), characterized characterized in that the lifting bell ( 16 ) with a rear guide shaft ( 18 ) is sealed through a central bore ( 19 ) of the intermediate piece ( 8 ), that the central bore ( 19 ) on the side of the guide shaft ( 18 ) facing away from the shut-off cone ( 6 ) is connected to the outside atmosphere and that the diameter ( d H ) of the guide shaft ( 18 ) or the central bore ( 19 ) is the effective diameter ( d W ) of the forces flowing out and onto the shut-off cone ( 6 ) and the lifting bell ( 16 ) acting medium essentially corresponds. 2. Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Zwischenstück (8) eine Querbohrung (20) zu der Mittelbohrung (19) geführt ist und daß in der Querbohrung (20) eine Drossel (21) angeordnet ist.2. Safety valve according to claim 1, characterized in that a transverse bore is guided (20) to the central bore (19) through the intermediate piece (8) and that a throttle (21) is arranged in the transverse bore (20). 3. Sicherheitsventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubglocke (16) höhenverstellbar auf die Spindel (7) aufgeschraubt ist.3. Safety valve according to claim 1 or 2, characterized in that the lifting bell ( 16 ) is screwed onto the spindle ( 7 ) so that it can be adjusted in height. 4. Sicherheitsventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Zwischenstück (8) ein Hubanschlag höhenverstellbar befestigt ist, dessen eine Stirnfläche der dem Absperrkegel (6) abgewandten Stirnfläche der Hubglocke (16) gegenübersteht.4. Safety valve according to claim 3, characterized in that on the intermediate piece ( 8 ) a stroke stop is fixed adjustable in height, one end face of which faces the shut-off cone ( 6 ) facing the end face of the lifting bell ( 16 ).
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