DE69519774T2 - Durchflussbegrenzungsventil - Google Patents

Durchflussbegrenzungsventil

Info

Publication number
DE69519774T2
DE69519774T2 DE69519774T DE69519774T DE69519774T2 DE 69519774 T2 DE69519774 T2 DE 69519774T2 DE 69519774 T DE69519774 T DE 69519774T DE 69519774 T DE69519774 T DE 69519774T DE 69519774 T2 DE69519774 T2 DE 69519774T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve
reciprocating member
chamber
flow
diameter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69519774T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69519774D1 (de
Inventor
Gregory S. Kalata
Ulrich H. Koch
Robert V. Perusek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nupro Co
Original Assignee
Nupro Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nupro Co filed Critical Nupro Co
Application granted granted Critical
Publication of DE69519774D1 publication Critical patent/DE69519774D1/de
Publication of DE69519774T2 publication Critical patent/DE69519774T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/20Excess-flow valves
    • F16K17/22Excess-flow valves actuated by the difference of pressure between two places in the flow line
    • F16K17/24Excess-flow valves actuated by the difference of pressure between two places in the flow line acting directly on the cutting-off member
    • F16K17/28Excess-flow valves actuated by the difference of pressure between two places in the flow line acting directly on the cutting-off member operating in one direction only
    • F16K17/30Excess-flow valves actuated by the difference of pressure between two places in the flow line acting directly on the cutting-off member operating in one direction only spring-loaded
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/7722Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7781With separate connected fluid reactor surface
    • Y10T137/7784Responsive to change in rate of fluid flow
    • Y10T137/7785Valve closes in response to excessive flow

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lift Valve (AREA)
  • Safety Valves (AREA)
  • Check Valves (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft auf einen Fluidstrom ansprechende Vorrichtungen, und insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, hin- und hergehende Überschußströmungsventile.
  • Überschußströmungsventile werden typischerweise in Strömungssystemen verwendet, um den Strom eines Verfahrens- oder Systemfluids abzustellen, wenn er einen bestimmten Pegel übersteigt. So könnte zum Beispiel das Reissen einer Abstromleitung oder ein anderes Versagen eines Abstrombauteils zur Freisetzung einer großen Fluidmenge führen. Abhängig von der Art des betreffenden Fluids könnten die Folgen katastrophal sein.
  • Ein zufriedenstellendes Ventil eines in Betracht zu ziehenden allgemeinen Typs sollte vollautomatsich arbeiten und keine Form des Ingangsetzens von außen erfordern. Vorzugsweise sollte das Ventil während des korrekten Systemsbetriebs völlig passiv sein und den normalen Fluß dadurch hindurch in Form einer festen Öffnung gestatten. Die Fließgeschwindigkeit der Ventile am Auslösepunkt sollte eindeutig bestimmt und wiederholbar sein. Das Ventil sollte bei allen Fließgeschwindigkeiten bis zum Auslösepunkt ohne Flattern oder Vibrieren stabil sein. Zusätzlich müssen die Ventile natürlich höchst zuverlässig und grundsätzlich wartungsfrei sein. Darüber hinaus sollten sie bei normalen Fließbedingungen vorzugsweise eine minimale Behinderung des Flusses erzeugen.
  • Ein Ventil dieser Art bleibt normalerweise in statischem Zustand, bewegt sich nie, wird nie beansprucht und wird, falls alles gut geht, nie ausgelöst. Daher könnte es in vielen Systemen, wie etwa in Erdölraffinerien oder Chemiewerken leicht mit Festkörpern, Schmutzstoffen, Teeren, Wachsen und anderen Materialien verstopft werden, die sich typischerweise an den Rohrleitungswänden solcher Systeme festsetzen. Wenn die Löcher in dem auf und abgehenden Ventil eine Ablagerungsschicht aufbauten und sich verkleinerten, würden sie es möglicherweise bei einer Fließgeschwindigkeit auslösen, die geringer als der ursprünglich vorgesehene Wert ist und würden zu falschen Auslösungen und den daraus resultierenden Wartungskosten führen.
  • Obwohl derzeit viele unterschiedliche Ventile für die Überschußströmungskontrolle in Gebrauch sind, kann fast keines all die angeführten Kriterien in einer einfachen und wirksamen Art und Weise zufriedenstellend erfüllen. So sind zum Beispiel die meisten üblicher Überschußströmungsventile von Natur aus nicht stabil, weil sie ähnlich einem einfachen Rückschlagventil funktionieren. Zur Erklärung, bei diesen bekannten Überschuß-strömungsventilen fließt der Strom um ein auf- und abgehendes Element oder einen Ball herum und erzeugt einen Druckabfall. Sobald der Fluß zunimmt, drückt das auf und abgehende Ventil eine Feder allmählich zusammen und bewegt sich auf einen Sitz zu. Bei Fließgeschwindigkeiten zwischen offenen und geschlossenen Anschlägen wird das auf- und abgehende Ventil nur von der Feder gehalten und vibriert unweigerlich. Die Fließgeschwindigkeit, bei welcher das auf und abgehende Ventil den geschlossenen Anschlag erreicht, kann stark schwanken und hat daher keinen genauen, wiederholbaren Wert.
  • Die Patentschrift US-A-3 872 884 beschreibt ein Überschußströmungs-Rückschlagventil mit einem axial beweglichen Ventilelement mit flexiblen Schenkeln, die in eine Bohrung mit geringerem Durchmesser eingreifen, wobei eine Druckfeder in der Weise auf das Ventilelement wirkt, daß auf eine starke Zunahme des Durchflusses durch das Ventil hin der Druckabfall, der von dem Fluid erzeugt wird, das zwischen den Schenkeln hindurchfließen muß, ein Druckdifferential erzeugt, um die Kraft der Feder zu überwinden und einen aufwärtsgerichteten undurchlochten Aufstromabschnitt des Ventilelementes dazu zu bringen, in die Bohrung kleineren Duchrmessers einzudringen und den Fluidstrom im wesentlichen zu stoppen.
  • Gemäß der Erfindung wird eine auf einen Fluidstrom ansprechende Vorrichtung bereitgestellt mit
  • a) einem Körper, der eine Kammer bildet mit einem ersten Ende unter Bestimmung einer Einlaßöffnung und einem zweiten Ende unter Bestimmung einer Auslaßöffnung, wobei die Kammer einen ersten Teil hat mit einem ersten Durchmesser neben dem ersten Ende und einen zweiten Teil hat mit einem zweiten Durchmesser neben dem zweiten Ende, wobei der zweite Durchmesser kleiner ist als der erste Durchmesser,
  • b) einem Ventilsitz zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende der Kammer, wobei der Ventilsitz durch eine sich radial erstreckende Schulter gebildet ist,
  • c) einem hin- und hergehenden Element in der Ventilkammer, welches einen ersten Abschnitt in der Form eines hohlen zylindrischen Körpers aufweist, der sich in den zweiten Teil der Kammer erstreckt und dort in einem offenen Ende aufhört, wobei der Außendurchmesser des hohlen zylindrischen Körperabschnittes nur wenig kleiner ist als der Durchmesser des zweiten Teils der Kammer, um für eine Gleitbewegung in diesem geführt zu werden, wobei das hin- und hergehende Element ferner einen zweiten Abschnitt aufweist, der in dem ersten Teil der Kammer angeordnet und mit dem ersten Abschnitt verbunden ist, wobei der zweite Abschnitt eine am Umfang fortlaufende Ventiloberfläche aufweist, die sich für ein Zusammenarbeiten mit dem Ventilsitz radial auswärts erstreckt,
  • d) einem Kompressionsfedermittel, welches in dem ersten Abschnitt des hin- und hergehenden Elementes aufgenommen ist und sich aus dem offenen Ende in Eingriff mit dem Körper erstreckt, um das hin- und hergehende Element kontinuierlich vorgespannt unter einer vorbestimmten Kraft gegen die Einlaßöffnung hin zu halten, und
  • e) Fließdurchgängen, welche durch den hohlen zylindrischen Körperteil des hin- und hergehenden Elementes an einem Ort dicht neben der Ventiloberfläche des zweiten Abschnittes gebildet sind.
  • Eine solche Vorrichtung kann in einer Vielzahl entweder von Flüssigkeit- oder Gasfluidsystemen verwendet werden und kann einen bestimmten und wiederholbaren Auslösepunkt haben, wobei das auf und abgehende Ventil sich ohne Vibrieren rasch zwischen offenen und geschlossenen Anschlägen hin und her bewegt.
  • Die Größe der Fließdurchgänge steht im Verhältnis zu der vorbestimmten Kraft der Feder zur Gestattung eines vorbestimmten maximalen Flusses durch die Fließdurchgänge hindurch, nach welchem die Kraft der Feder überwunden wird und die Ventiloberfläche sich rasch zum Eingriff in den Ventilsitz bewegt, um den Fluß durch das Ventil hindurch zu blockieren.
  • Bevorzugt wird die Ventiloberfläche von einer radialen Schulter begrenzt, die die Wirkungsweise zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt der Ventilkammer beschreibt und eine konische Konfiguration aufweist. Zusätzlich sind die Fließdurchgänge bevorzugt rechteckige Schlitze, welche sich am Umfang des hohlen zylindrischen Körpers an einer Steile in der Nähe der Ventiloberfläche erstrecken. Ebenfalls ist die Feder bevorzugt eine Spiralfeder, die vorzugsweise so angeordnet ist, daß sie in ein am inneren Umfang vorspringendes Band innerhalb des hohlen zylindrischen Abschnittes an einer Stelle mitten zwischen den Fließdurchgängen und dem offenen Ende eingreift. Auf diese Weise gelangt der Ventildurchfluß durch die Fließdurchgänge und mittig zu der Schraubenfeder hindurch.
  • In seiner bevorzugten Form wird der Ventilkörper aus zwei verschraubbar miteinander verbundenen Abschnitten gebildet, welche jeweils den ersten und den zweiten Abschnitt der Ventilkammer begrenzen, wobei das Ende eines der Abschnitte den Ventilsitz begrenzt.
  • Aufgrund der Beziehung zwischen der Schraubenfeder, dem hin- und hergehenden Element und dem Abschnitt der Ventilkammer mit geringerem Durchmesser kann ein gleichmäßiger Führungsvorgang erreicht werden, ohne daß das Ventilelement während seiner Bewegung zur geschlossenen Stellung gebunden oder seitwärts gekippt wird. Zusätzlich sind während des normalen Flusses durch das Ventil hindurch die auf das hin- und hergehende Ventil wirkenden fließdynamischen Kräfte deutlich geringer als die entgegengesetzte Kraft der Feder, was das Ventil stabil macht. Jedoch sind die Schlitze oder Löcher in dem auf und abgehenden Ventil bevorzugt so geformt, daß sie kleiner sind als die aufstromwärtigen Fließbereiche. Dies konzentriert das Meiste des Druckabfalls an den Schützen. Der Druckabfall wirkt durch die Schlitze hindurch auf den Durchmesser des hin- und hergehenden Elements. Die gegen die Feder wirkende Kraft besteht auf diese Weise aus dem Druckabfall mal der Fläche des Duchrmessers des hin- und hergehenden Elements. Da sich die Schlitze in der Nähe der Sitzoberfläche befinden, verringert jede Bewegung des hin- und hergehenden Elements die Schlitzfläche, um einen Anstieg des Druckab falls und eine rasche Schließbewegung des hin- und hergehenden Elements zu erzeugen. Wichtiger ist jedoch, daß eine genaue, klare, wiederholbare Auslösepunkt-Fließgeschwindigkeit erzeugt wird.
  • Auf diese Weise kann ein klarer, wiederholbarer Auslösepunkt bestehen, so daß das hin- und hergehende Ventilelement sich in seine geschlossene Stellung unter Einschnappen bewegt und in der Bewegung durch das Zusammenwirken der Kompressionsfeder und der Ventilkammer geführt wird.
  • Das Flußkontrollventil kann einfach im Zusammenbau und höchst zuverlässig im Betrieb sein, wobei es so aufgebaut ist, daß es sich bei einer Vielzahl von unterschiedlichen Fließgeschwindigkeiten schließt, extrem stabil ist und nicht dazu neigt, zu vibrieren.
  • Die Erfindung wird in der beiliegenden Zeichnung beispielhaft schematisch erläutert, wobei
  • Fig. 1 ein Längsschnitt durch eine auf einen Fluidstrom ansprechende Vorrichtung gemäß der Erfindung ist,
  • Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines hin- und hergehenden Elements der Vorrichtung von Fig. 1 ist, und
  • Fig. 3 eine Teilquerschnittsansicht ist, die das hin- und hergehende Element in einer geschlossenen Stellung zeigt, die sich aus Überschußströmungsbedingungen ergibt.
  • Unter Bezugnahme auf die Zeichnung, zeigt Fig. 1 den Gesamtaufbau einer auf einen Fluidstrom ansprechenden Vorrichtung in Form eines Überschußströmungsventils 10 mit einem aus einem ersten Bestandteil 14 und einem zweiten Bestandteil 16 gebildeten Körper 12. Die beiden Körperbestandteile 14 und 16 sind aus irgendeinem geeigneten Material, bevorzugt aus Metall, wie etwa rostfreiem Stahl, gebildet. Der Körperbestandteil 14 wird so gezeigt, daß er eine Einlaßöffnung 18 und eine innere Gegenausbohrung 20 einschließt, welche einen ersten Abschnitt mit großem Durchmesser einer inneren Ventilkammer 22 begrenzt. Der Körperbestandteil 16 ist, wie zu sehen, durch außen liegende Schraubenwindungen 24, die zu den innen liegenden Schraubenwindungen 26, die, wie gezeigt, in der Gegenausbohrung 20 gebildet sind, passen, verschraubbar mit dem Körperbestandteil 14 verbunden.
  • Der Körperbestandteil 16 begrenzt eine Auslaßöffnung 28 und eine axial ausgerichtete innere Gegenausbohrung 30, die mit der Gegenausbohrung 20 des Körperbestandteils 14 zusammenwirkt, um die allgemein zylindrische innere Ventilkammer 22 zu begrenzen. Wie gezeigt, hat der Gegenausbohrungsabschnitt 30 einen kleineren Durchmesser als der Gegenausbohrungsabschnitt 20, endet in einer flachen Endwand 32, welche die Auslaßöffnung 28 umgibt und begrenzt einen Ventilsitz 34. Der Bestandteil 16 kann, wie der Bestandteil 14, aus jedem geeigneten Material, bevorzugt einem Metall, wie etwa rostfreiem Stahl, gebildet sein.
  • Um eine geeignete Flußabdichtung bereitzustellen, sind zwischen den Bestandteilen 14 und 16 ein sich am Umfang erstreckender O-Ring 36 und ein verhältnismäßig starrer Stützring 38 positioniert. Das spezielle Material, das zum Bilden des O-Rings 36 und des Stützrings 38 verwendet wird, ist für die Erfindung ohne Bedeutung, und der O-Ring könnte jedes geeignete Elastomer sein, das, abhängig von dem Fluid, welches von dem Ventil zu handhaben ist, über die gewünschten notwendigen Eigenschaften verfügt. Obwohl nicht gezeigt, sollte auch klar sein, daß die Bestandteile 14 und 16 an ihren Außenseiten mit geeigneten Werkzeugaufnahmeflächen, wie etwa Schraubenschlüsselabflachungen, versehen sein können, um den leichten Zusammenbau oder Auseinanderbau der beiden Bestandteile zu gestatten. Es sollte ebenfalls klar sein, daß, obwohl die Enden der Körperbestandteile 14 und 16, welche die Einlaß- und Auslaßöffnungen 18 und 28 umgeben, so gezeigt sind, daß sie außenliegende Schraubenwindungen und eine schulterartige Mündung zur Aufnahme bekannter Arten von Zwingenanschlußstücken für die Verbindung des Ventils mit Rohr- oder Leitungsystemen aufweisen, könnten sie mit jeder bekannten Art von Endstücken oder -verbindungen versehen sein, wobei diese nicht Teil der Erfindung sind.
  • Wie zu sehen ist, befinden sich die Einlaßöffnung 18, die Auslaßöffnung 28 und die Ventilkammer 22 in axialer Ausrichtung. Innerhalb der Ventilkammer befindet sich das einzigartig angeordnete hin- und hergehende Ventilelement 40, welches detailliert auch in Fig. 2 gezeigt ist. Wie dargestellt, hat das hin- und hergehende Element 40 eine allgemein zylindrische Gesamtkonfiguration und schließt einen ersten Abschnitt 42 in Form eines hohlen zylindrischen Körpers ein, welcher so dimensioniert ist, daß er eng, aber gleitbar in der Gegenausbohrung 30 aufnehmbar ist, die den zweiten Abschnitt der Ventilkammer 22 begrenzt. Der Abschnitt 42 hat über den größten Teil seiner axialen Ausdehnung eine verhältnismäßig dünne Wand. Der dünnwandige Abschnitt endet in einem etwas dickwandigeren Abschnitt und begrenzt ein innenliegendes vorspringendes Band 44. Das hin- und hergehende Element schließt ferner einen zweiten Abschnitt ein, welcher allgemein eine sich quer erstreckende Endwand 46 umfaßt, die sich von einer Mittelachse radial nach außen über eine Strecke über die radiale Erstreckung der Gegenausbohrung 30 hinaus erstreckt. Der Übergang zwischen der Endwand 46 mit dem größeren Durchmesser und dem hohlen, zylindrischen, buchsenartigen Körperabschnitt 42 hat eine kegelstumpfartige Konfiguration und begrenzt eine am Umfang ununterbrochene Ventilfläche 48. An die Endwand 46 sind auch mehrere Abstandshalterschenkel 50 angeschlossen, die sich von der Endwand aus radial nach außen erstrecken und so dimensioniert und angeordnet sind, daß sie in die Endwand der Gegenausbohrung 20 um die Einlaßöffnung 18 herum eingreifen können.
  • Durch den zylindrischen Körperabschnitt 42 hindurch sind Fließdurchgänge in Form allgemein rechteckiger Schlitze 52 an einer Stelle in enger Nähe zu der Ventiloberfläche 48 gebildet. Die Größe und Anordnung der Schlitze 52 werden im folgenden beschrieben.
  • Bei normalen Fließbedingungen wird das hin- und hergehende Ventilelement 40 durch eine zylindrische Schraubenfeder 54 auf die in Fig. 1 gezeigte Position vorgespannt. Wie dargestellt, hat der größte Teil der Schraubenfeder 54 einen Außendurchmesser, welcher nur geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser des Endabschnitts des dünnwandigen Abschnitts des zylindrischen Körperabschnitts 42. Das linke Ende (wie in Fig. 1 zu betrachten) der Feder 54 lagert an dem innenliegenden vorspringenden Umfangsband 44. Das gegenüberliegende Ende der Feder 54 besteht aus dem Schraubenende, das mit einem Durchmesser gebildet ist, der im wesentlichen so groß ist wie der Durchmesser der Gegenausbohrung 30 in dem Körperbestandteil 16. Dies hält das hin- und hergehende Ventilelement 40 unter normalen Fließbedingungen fortlaufend an der in Fig. 1 gezeigten Stelle vorgespannt. Der Fluß kann normalerweise durch das Ventil hindurch und um das hin- und hergehende Element zwischen den Schenkeln 50 und durch die Schlitze 52 herum und mittig durch die Feder 54 hindurch zu dem Auslaß 28 stattfinden. Die Fließflächen über die Front der Seitenwand 46 des hin- und hergehenden Elements über die Schenkel 50 hinweg und durch die ringförmige Fläche um das Ende des hin- und hergehenden Elements sind alle gleich groß wie oder allgemein größer als der Fließbereich des Einlaßdurchgangs und des Auslaßdurchgangs. Daher ist der Druckabfall um das hin- und hergehende Element 40 herum gering und erzeugt eine Kraft auf das hin- und hergehende Element, die gering ist im Vergleich zu der Federkraft. Dies stellt sicher, daß das hin- und hergehende Element statisch ist, sich nicht bewegt und nicht bis zu einem Auslösepunkt vibriert. Der Druckabfall über die Schlitze des hin- und hergehenden Elements hinweg wirkt auf den Durchmesserbereich des hin- und hergehenden Elements, um das Ventil auszulösen. Dieser Durchmesser ist größer als die Fließbereiche, da er die Feder 54 umgibt, deren Innenseite zumindest den Durchmesser des Fließbereiches hat. Auf diese Weise kann der Druckabfall über die Schlitze 52 hinweg gering sein und kann durch das Einwirken auf eine große Fläche dennoch die Federkraft überwinden. Somit verursacht das Ventil nur eine minimale Behinderung des normalen Flusses bis zum Auslösepunkt.
  • Die Form des hin- und hergehenden Ventilelements und der innere Aufbau des Ventils ist derart, daß die größte Behinderung des Flusses an den durch die Schlitze 52 begrenzten Fließöffnungen herrscht. Dies bedeutet, daß die Fluidmenge vor oder an dem linken Eingangsende des hin- und hergehenden Elements und in dem ringförmigen Bereich zwischen dem hin- und hergehenden Element und der Gegenausbohrung 20 unter größerem Druck stehen wird als das Fluid innerhalb des Abschnitts 42 des hin- und hergehenden Elements. Folglich wirkt eine sich ergebende Kraft vorrangig gegen den Ansatz des hin- und hergehenden Elements oder die linke Seite der Endwand 46, die parallel zu der Ventilachse steht. Bei normalem Fluß durch das Ventil wird diese sich ergebende Kraft bei weitem von der gegenwirkenden Kraft der Feder überwogen. Sobald jedoch der Fluß durch das Ventil hindurch über ein vorbestimmtes Maximum hinaus zu nimmt, wird die gegen den Ansatz des hin- und hergehenden Elements wirkende Fluidkraft ausreichend, um die Kompressionskraft der Feder zu überwinden, was das hin- und hergehende Element dazu bringt, sich nach rechts zu bewegen. Sobald sich das hin- und hergehende Element nach rechts bewegt, beginnen die Schlitze 52, sich unter dem Ende der Gegenausbohrung 30 zu bewegen. Weil die Fließöffnung oder die Schlitze in unmittelbarer Nähe zu der Ventiloberfläche und dem durch das Ende des Körperbestandteils 16 begrenzten Ventilsitz 34 positioniert sind, nimmt die effektive Öffnungsgröße der Schlitze 52 ab, was zu einem zunehmenden Druckabfall über die Schlitze hinweg führt. Dies erzeugt eine selbstverstärkende, rasche Schließbewegung des hin- und hergehenden Elements, ganz ähnlich einem Schnappvorgang. Die Abdichtungoberfläche 48 des hin- und hergehenden Elements liegt an einer Ansatzfläche des zweiten Bestandteils 16 an und verringert den Fluß im wesentlichen auf Null. Da es jedoch keine Elastomere in dem Sitz oder der Abdichtungsoberfläche gibt, erfolgt kein totales Absperren und ein kleiner Schwundfluß tritt zwischen dem hin- und hergehenden Element und dem Körperbestandteil 16 auf. Dies gestattet es dem Ventil, sich ohne eine Fließumleitung oder manuelle Umgehung zurückzustellen. Das Verschließen entweder eines aufstromwärtigen oder abstromwärtigen Kontrollventils gestattet es dem aufstromwärtigen Druck in dem Ventil, sich langsam an den abstromwärtigen Druck anzugleichen. Wenn der Druck erst einmal auf einen solchen Stand gefallen ist, daß die Federkraft nicht überwunden wird, wird das hin- und hergehende Element aufgepreßt, und das Ventil 10 wird zurückgestellt. Um einen vorbestimmten geringen Fluß durch das Ventil hindurch sicherzustellen, ist in dem Sitz oder dem hin- und hergehenden Ventilelementbereich auch eine lasergeätzte Nut oder ein Schlitz gebildet, um sicherzustellen, daß ein geringfügiger Rückstellfluß selbst dann stattfinden kann, wenn das Ventil in geschlossener Stellung ist. Zusätzlich könnte aber eine Öffnung vorbestimmter Größe durch die Endwand hindurch plaziert sein, um einen gewünschten minimalen Fluß zu erzeugen oder die Geschwindigkeit des Rückstellvorgangs zu erhöhen.
  • Es sollte natürlich klar sein, das die Größenwahl der Feder in bezug auf den Fließbereich von dem Druck und dem maximal zulässigen Fluidstrom in einem speziellen System abhängt. Die industrielle Praxis gibt vor, daß eine solche Beschränkung darauf beruht, die Fließgeschwindigkeit durch das Rohrleitungssystem und die innere Größe der Rohrleitung zu begrenzen. Jede Größe des Überschußströmungsventils ist dafür vorgesehen, nahe bei diesen Beschränkungen auszulösen, wobei durch Variierung der Federkraft eine weitere Modifizierung des Auslösepunkts möglich gemacht wird. Die weitere Modifizierung des Auslösepunktes ist durch die Regulierung der Fließlochgröße möglich. Diese Veränderungen können leicht von Fachleuten bestimmt werden, um einen gewünschten Auslösepunkt zu erreichen.
  • Wie aus dem Vorgesagten zu erkennen, ist die Beziehung zwischen dem hin- und hergehenden Ventilelement, den Ventilkörperbestandteilen und der Feder so, daß eine gleichmäßige Führungsbewegung des hin- und hergehenden Elements zwischen der normalerweise offenen und der ausgelösten oder geschlossenen Stellung sichergestellt ist.

Claims (11)

1. Auf einen Fluidstrom ansprechende Vorrichtung (10) mit:
a) einem Körper (14, 16), der eine Kammer (22) bildet mit einem ersten Ende unter Bestimmung einer Einlaßöffnung (18) und einem zweiten Ende unter Bestimmung einer Auslaßöffnung (28), wobei die Kammer (22) einen ersten Teil (20) hat mit einem ersten Durchmesser neben dem ersten Ende und einen zweiten Teil (30) hat mit einem zweiten Durchmesser neben dem zweiten Ende, wobei der zweite Durchmesser kleiner ist als der erste Durchmesser;
b) einem Ventilsitz (34) zwischen dem ersten Ende (20) und dem zweiten Ende (30) der Kammer (22), wobei der Ventilsitz (34) durch eine sich radial erstreckende Schulter gebildet ist;
c) einem hin- und hergehenden Element (40) in der Ventilkammer (22), welches einen ersten Abschnitt (42) in der Form eines hohlen zylindrischen Körpers aufweist, der sich in den zweiten Teil (30) der Kammer (22) erstreckt und dort in einem offenen Ende aufhört, wobei der Außendurchmesser des hohlen zylindrischen Körperabschnittes nur wenig kleiner ist als der Durchmesser des zweiten Teils (30) der Kammer (22), um für eine Gleitbewegung in diesem geführt zu werden, wobei das hin- und hergehende Element (40) ferner einen zweiten Abschnitt aufweist, der in dem ersten Teil (20) der Kammer (22) angeordnet und mit dem ersten Abschnitt (42) verbunden ist, wobei der zweite Abschnitt eine am Umfang fortlaufende Ventiloberfläche (48) aufweist, die sich für ein Zusammenarbeiten mit dem Ventilsitz (34) radial auswärts erstreckt;
d) einem Kompressionsfedermittel (54), welches in dem ersten Abschnitt (42) des hin- und hergehenden Elementes (40) aufgenommen ist und sich aus dem offenen Ende in Eingriff mit dem Körper (12) erstreckt, um das hin- und hergehende Element (40) kontinuierlich vorgespannt unter einer vorbestimmten Kraft gegen die Einlaßöffnung (18) hin zu halten; und
e) Fließdurchgängen (52), welche durch den hohlen zylindrischen Körperteil des hin- und hergehenden Elementes (40) an einem Ort dicht neben der Ventiloberfläche (48) des zweiten Abschnittes gebildet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Kompressionsfedermittel (54) eine Schraubenfeder ist mit einer im allgemeinen zylindrischen Form und solcher Größe, daß es eng bzw. dicht in dem Inneren des hohlen zylindrischen Körperteiles des hin- und hergehenden Elementes aufgenommen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das hin- und hergehende Element (40) ein am Umfang vorspringendes Band (44) in dem hohlen zylindrischen Teil an einer Stelle axial zwi schen den Fließdurchgängen (52) und dem offenen Ende und in diesem das Schraubenfedermittel (54) ein Ende hat, welches mit dem vorspringenden Band (44) in Eingriff kommt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Fließdurchgänge (52) in dem hin- und hergehenden Element (40) rechteckige Schlitze aufweisen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das hin- und hergehende Element (40) eine Vielzahl von Schenkelmitteln (50) aufweist, die sich von einer Endwand (46) des zweiten Abschnittes erstrecken, um zu verhindern, daß die Endwand (46) um die Einlaßöffnung (18) herum mit dem Körper (12) in Eingriff kommt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Endwand (46) des hin- und hergehenden Elementes (40) ohne Öffnung ist und die Ventiloberfläche (48) konische Konfiguration hat.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Ventiloberfläche (38) mit einer Ablaufnut versehen ist, um einen vorbestimmten Minimalstrom durch die Ventiloberfläche (38) zu erlauben, wenn sich das hin- und hergehende Element (40) mit dem Ventilsitz (34) in Eingriff befindet.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Fließdurchgänge (52) in dem hin- und hergehenden Element Schlitze sind, die sich am Umfang und parallel zu der Endwand (46) erstrecken.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Körper (12) durch zwei axial verbundene Körperbestandteile (14, 16) gebildet ist mit dem ersten Teil (20) des ersten Durchmessers neben dem ersten Ende, durch einen (14) der Bestandteile bestimmt, und dem zweiten Teil (30) des kleineren zweiten Durchmessers neben dem zweiten Ende, durch den zweiten (16) der Bestandteile bestimmt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die zwei Körperbestandteile (14, 16) durch Gewinde verbunden sind und die Ventiloberfläche (48) eine konische Konfiguration hat und mit dem Ventilsitz (34) mit Linienkontakt in Eingriff steht.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einlaßöffnung (18), die Auslaßöffnung (28) und die Ventilkammer (22) in axialer Flucht liegen.
DE69519774T 1994-08-24 1995-08-21 Durchflussbegrenzungsventil Expired - Fee Related DE69519774T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/295,205 US5462081A (en) 1994-08-24 1994-08-24 Excess flow valve

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69519774D1 DE69519774D1 (de) 2001-02-08
DE69519774T2 true DE69519774T2 (de) 2001-04-19

Family

ID=23136710

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69519774T Expired - Fee Related DE69519774T2 (de) 1994-08-24 1995-08-21 Durchflussbegrenzungsventil

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5462081A (de)
EP (1) EP0698759B1 (de)
JP (1) JPH08109974A (de)
CN (1) CN1047829C (de)
AU (1) AU681308B2 (de)
CA (1) CA2155683C (de)
DE (1) DE69519774T2 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10313662B4 (de) * 2003-03-26 2005-10-13 Robert Bosch Gmbh Durchflussbegrenzungsventil mit Schwingungsdämpfung
DE102004016815A1 (de) * 2004-04-06 2005-10-27 M & C Products Analysentechnik Gmbh Ventil für eine Gasentnahmesonde

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6019115A (en) * 1997-12-19 2000-02-01 Sanders Valve Corporation Safety excess flow valve system with adjustable closing flow rate settings
US6196259B1 (en) 1998-03-12 2001-03-06 Flow Design, Inc. Method and apparatus for regulating and terminating fluid flow
NL1011596C1 (nl) * 1998-06-30 2000-01-04 Watts Ocean B V Debietbegrenzer.
US6003550A (en) * 1998-07-10 1999-12-21 Saarem; Myrl J. Combination shut off valve and excessive flow valve
US6173734B1 (en) * 1999-11-03 2001-01-16 Brightvalve Llc Leak arresting mechanical flow control valve
DK174004B1 (da) 2000-02-04 2002-04-08 Korsnaes Bates As Overtrykssikring til gas
US6354092B1 (en) 2000-08-21 2002-03-12 York International Corporation Method and valve for arresting liquid at intake of refrigeration compressor
US6513545B2 (en) * 2001-01-16 2003-02-04 Evan M. Rhone Safety valve with adjustable maximum flow shut off mechanism
US6681579B2 (en) 2002-02-07 2004-01-27 Honeywell International, Inc. Air turbine starter with fluid flow control
US7111638B2 (en) * 2003-05-06 2006-09-26 Safety Flow Company, Llc Excess flow shutoff
US7033133B2 (en) * 2003-12-10 2006-04-25 Honeywell International, Inc. Air turbine starter having a low differential check valve
US7033134B2 (en) 2004-02-24 2006-04-25 Honeywell International, Inc. Air turbine starter having a force balanced, pressure energized, weighted check valve
US7014419B2 (en) * 2004-02-27 2006-03-21 Honeywell International, Inc. Passive improved air turbine starter lubrication system
US7533689B2 (en) * 2006-06-01 2009-05-19 R.W. Lyall Company, Inc. Excess flow control valve
JP5004553B2 (ja) * 2006-11-08 2012-08-22 旭有機材工業株式会社 定流量弁
US8020582B2 (en) * 2007-01-27 2011-09-20 Plainsman Manufacturing Inc. Excess flow valve
US8262057B2 (en) * 2007-06-15 2012-09-11 Fisher Controls International, Llc Flow controlled actuator apparatus for use with self-closing stop valves
US7658179B2 (en) * 2008-05-28 2010-02-09 Caterpillar Inc. Fluid leak limiter
US8061195B2 (en) 2009-05-08 2011-11-22 Jones Iii Tommy Jefferson Flow control assembly
JP2011194841A (ja) * 2010-03-23 2011-10-06 Seiko Epson Corp 封止装置及び液体噴射ヘッド及び液体噴射装置
US20110232779A1 (en) * 2010-03-24 2011-09-29 Seung-Il Oh Excess flow safety shut-off valve
US20130037132A1 (en) * 2010-04-28 2013-02-14 Jeremy A. Schmoll Pressure-control Valve
US20120241018A1 (en) * 2011-03-23 2012-09-27 Bryan Alfano Over-pressure protection device
CN102777648B (zh) * 2012-06-14 2014-04-16 珠海爱迪生节能科技有限公司 一种流量限制截流阀
CN103968111B (zh) * 2013-01-24 2016-04-13 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 连接结构
CN103322255A (zh) * 2013-06-24 2013-09-25 丹阳市飞轮气体阀门有限公司 车用lng液相限流阀
EP2818777A1 (de) 2013-06-28 2014-12-31 Air Products And Chemicals, Inc. Überströmabsperrventil
US9255646B2 (en) 2013-06-28 2016-02-09 Air Products And Chemicals, Inc. Excess flow shutoff valve
JP6277835B2 (ja) * 2014-04-08 2018-02-14 京三電機株式会社 燃料蒸気制御装置
WO2016030062A1 (en) * 2014-08-28 2016-03-03 Borgwarner Torqtransfer Systems Ab Deaeration valve
TWM510999U (zh) * 2015-07-02 2015-10-21 Puricom Water Ind Corp 可使壓力桶保持安全壓力之閥裝置
EP3220026B1 (de) * 2016-03-14 2019-08-21 Hamilton Sundstrand Corporation Durchflussbegrenzerventil
US10801633B2 (en) 2017-08-22 2020-10-13 Mistbox, Inc. Automatic leak prevention shut off valve
US10823206B2 (en) 2018-07-31 2020-11-03 Emerson Process Management Regulator Technologies, Inc. Vent limiting device for use with fluid regulators
US11103102B2 (en) * 2019-07-09 2021-08-31 B/E Aerospace, Inc. Vent valve flow fuse
CN111998110B (zh) * 2020-07-17 2022-05-10 成都飞机工业(集团)有限责任公司 一种压缩空气过速自动断气装置
US11346313B2 (en) * 2020-09-03 2022-05-31 Caterpillar Inc. Fuel flow limiter assembly having integral fuel filter and fuel system using same
WO2022061078A1 (en) * 2020-09-17 2022-03-24 Fluid Handling Llc Check valve assembly having a check valve assembly union formed between a check valve housing, a check valve body adapter and a locking ring
US12085175B2 (en) 2020-10-15 2024-09-10 North Atlantic Imports, Llc Valve structure for propane tank and method thereof
CN114754156B (zh) * 2021-01-12 2023-02-14 宁波方太厨具有限公司 可调式稳流阀
US12000495B2 (en) 2021-07-20 2024-06-04 Pratt & Whitney Canada Corp. Pressure referenced valve

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2245271A (en) * 1938-07-01 1941-06-10 Howard A Guill Safety cutoff valve
US2353191A (en) * 1941-08-06 1944-07-11 Samiran David Automatic shutoff valve
US2900997A (en) * 1953-07-17 1959-08-25 Otis Eng Co Pressure responsive valve
US2968315A (en) * 1958-02-05 1961-01-17 Robert M Fisher Predetermined pressure shut-off valve
US3561471A (en) * 1968-10-29 1971-02-09 Asa D Sands Safety valve
US3683957A (en) * 1970-09-29 1972-08-15 Asa D Sands Safety valve
US3756272A (en) * 1972-02-17 1973-09-04 Hansen Mfg Fuse assembly
US3872884A (en) * 1972-11-20 1975-03-25 Parker Hannifer Corp Excess flow check valve
US4010770A (en) * 1976-03-01 1977-03-08 W-K-M Wellhead Systems, Inc. Velocity flow control valve for fluid line
AU2247477A (en) * 1976-03-11 1978-08-24 Stewart I Excess flow valve
US4319604A (en) * 1980-02-19 1982-03-16 Modern Engineering Company, Inc. Safety shut-off valve
US4269223A (en) * 1980-04-14 1981-05-26 The Aro Corporation Resettable pneumatic overrun control valve
US4349042A (en) * 1980-07-28 1982-09-14 Kunio Shimizu Fluid shut-off device
US4590962A (en) * 1983-07-07 1986-05-27 Brian Tespa Gas fuse
US4637427A (en) * 1983-09-14 1987-01-20 Nolan John H Magnetic valve
US4630799A (en) * 1983-09-14 1986-12-23 Nolan John H Remotely controlled override valve with calibration means
US4574833A (en) * 1984-06-06 1986-03-11 Custer Craig S Excess flow control device
US4605039A (en) * 1984-10-04 1986-08-12 Stewart-Warner Corporation Runaway protective fuse valve
GB8708655D0 (en) * 1987-04-10 1987-05-13 Compair Power Tools Ltd Safety valve
US4809740A (en) * 1988-01-11 1989-03-07 Pavel Nevlud Excess flow limiter
US4819688A (en) * 1988-01-22 1989-04-11 Brunswick Corporation Volumetric, self-resetting, hydraulic fuse
US4830046A (en) * 1988-04-22 1989-05-16 Hose Specialties/Capri, Inc. Excess flow control valve
US5215178A (en) * 1991-03-25 1993-06-01 Mcneilus Truck And Manufacturing, Inc. Safety valve for discharge chutes on cement mixer
US5107679A (en) * 1991-03-25 1992-04-28 Mcneilus Truck And Manufacturing, Inc. Safety valve for discharge chutes on cement mixer
US5215113A (en) * 1991-06-20 1993-06-01 Terry Paul E Precision safety shut-off valve

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10313662B4 (de) * 2003-03-26 2005-10-13 Robert Bosch Gmbh Durchflussbegrenzungsventil mit Schwingungsdämpfung
DE102004016815A1 (de) * 2004-04-06 2005-10-27 M & C Products Analysentechnik Gmbh Ventil für eine Gasentnahmesonde
DE102004016815B4 (de) * 2004-04-06 2010-12-23 M&C Techgroup Germany Gmbh Verwendung eines Ventils für eine Gasentnahmesonde

Also Published As

Publication number Publication date
CA2155683A1 (en) 1996-02-25
CN1131248A (zh) 1996-09-18
CA2155683C (en) 2004-10-19
AU3021295A (en) 1996-03-07
JPH08109974A (ja) 1996-04-30
CN1047829C (zh) 1999-12-29
EP0698759B1 (de) 2001-01-03
AU681308B2 (en) 1997-08-21
EP0698759A1 (de) 1996-02-28
US5462081A (en) 1995-10-31
DE69519774D1 (de) 2001-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69519774T2 (de) Durchflussbegrenzungsventil
DE3001458C2 (de)
DE602004007356T2 (de) Ventil und verfahren zur bereitstellung eines fluidimpulses
DE69123764T2 (de) Vorrichtung für endlagedämpfung und geschwindigkeitsregelung der bewegung eines kolbens in einem druckmittelzylinder
DE10325846A1 (de) Druckmindernder Regler
DE69031618T2 (de) Ventil mit konstantem fluss
DE3701572C2 (de)
CH632326A5 (de) Stroemungsregelventil.
DE2424978A1 (de) Rohrunterbrecher, insbesondere fuer hauswasserleitungen
DE3831554A1 (de) Drosselrueckschlagventil
DE69303778T2 (de) Servogesteuertes Ventil
CH684708A5 (de) Durchfluss-Kontrollventil.
EP0222858B2 (de) Rohrtrenner
DE69401098T2 (de) Umschaltventil und damit ausgerüstetes Durchflussregelventil
DE1966571A1 (de) Druckverminderer fuer wasser
DE102011076049B4 (de) Strahlregler
EP0637711B1 (de) Ventilvorrichtung für fluide Medien
DE3875961T2 (de) Membranventil fuer fluessigkeiten.
DE19714587C1 (de) Ventil
EP0227854B1 (de) Druckmindervorrichtung
DE2423159C2 (de) Einrichtung zum Ableiten von Kondensat
DE2339592A1 (de) Druckventil
AT231775B (de) Hahn mit kugelförmigem Küken
EP0643346B1 (de) Materialregelventil
DE3313154C2 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee