DE7208211U - Sicherheitsventil für insbesondere Brenngasleitungen - Google Patents

Description

Andrejewski, Honke & Gesthuysen Patentanwälte

Diplom-Physiker Dr. Walter Andrejewski Diplom-Ingenieur Dr.-lng. Manfred Honke

_o . Diplom-Ingenieur

Anwaltsakte: 3Ö 5o4/Et. Hans Dieter Gesthuysen

Gebrauchsmusteranmeldung
Firma Paul Witt, Autogentechnik
58I Witten
Liegnitzer Straße 9

4300 Essen, den 7.Febr. 1972

Theaterplatz 3

Sicherheitsventil für insbesondere Brenngasleitungen

Sicherheitsventile für insbesondere Brenngasleitungen von Schneid- oder Schweißgeräten sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt und regelmäßig zwischen einer Flammensperre und einem Brenngasauslaß angeordnet. Vor allem sind solche Sicherheitsventile bekannt, die in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einem Ventilgehäuse mit Gaseintrittskanal, Gasaustrittskanal und dazwischen angeordnetem Ventildichtsitz mit seiner Dichtfläche zugeordnetem Ventilkolben bestehen, der mittels einer Druckfeder gegen die Dichtfläche angedrückt ist. Von der Dimensionierung der Druckfeder hängt es ab, unter welcher Druckbeanspruchung das Sicherheitsventil öffnet, also der Ventilkolben von der Dichtfläche abhebt.

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Die herkömmlichen Sicherheitsventile in Brenngasleitungen sind in der Regel auf einen bestimmten Entlasungsdruck eingestellt, der unter Umständen weit über dem tatsächlichen Betriebsdruck liegt. Das hat zur Folge, daß das Sicherheitsventil selbst bei beachtlichen, die normalen Betriebsdrücke überschreitenden Druckstößen nicht öffnet, jedenfalls so lange die Druckstöße nicht den eingestellten Entlastungsdruck übersteigen. Druckstöße also, die im Bereich zwischen normalem Betriebsdruck und dem zum öffnen des Sicherheitsventiles erforderlichen Entlastungsdruck liegen, müssen von der Flammensperre aufgenommen werden. Das führt häufig zur Überbeanspruchung der Flammensperre und schließlich zu deren Beschädigung. Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitsventil für insbesondere Brenngasleitungen von Schneid- oder Schweißgeräten zu schaffen, welches sich bei einfachster und funktionssicherer Bauweise durch anpassungsfähige Einstellung an den jeweiligen Betriebsdruck derart auszeichnet, daß das Ventil bereits dann öffnet, wenn auftretende Druckstöße den Differenzdruck zwischen herrschendem Betriebsdruck und der von der Druckfeder auf den Ventilkolben ausgeübten Druckwirkung übersteigen.

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsventil für insbesondere Brenngasleitungen von Schneid- und Schweißgeräten, bestehend

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aus einem Ventilgehäuse mit Gaseintrittskanal, Gasaustrittskanal und dazwischen angeordnetem Ventildichtsitz mit seiner Dichtfläche zugeordnetem Ventilkolben, der mittels einer Druckfeder gegen die Dichtfläche angedrückt ist. Die Erfindung besteht darin, daß der Ventilkolben mit der Innenwand des Ventilgehäuses zumindest einen Durchströmkanal bildet und der Ventildichtsitz einerseits zumindest einen mit dem Durchströmkanal in Verbindung stehenden sowie in den Gasaustrittskanal mündenden Überströmkanal, andererseits zumindest einen von seiner Dichtfläche ausgehenden und in die Atmosphäre mündenden Entlastungskanal aufweist. - Diese Maßnahmen der Erfindung haben zur Folge, daß bei in die Brenngasleitung unmittelbar eingebautem Sicherheitsventil in Strömungsrichtung gesehen sowohl vor dem Ventilkolben als auch hinter dem Ventilkolben im wesentlichen der gleiche Betriebsdruck herrscht. Folglich muß die Druckfeder, welche den Ventilkolben bei normalem Betriebsdruck auf den Dichtsitz bzw. seine Dichtfläche niederdrückt,lediglich so dimensioniert werden, daß ihre Druckwirkung der Druckdifferenz zwischen beliebigem Betriebsdruck und dem aus Sicherheitsgründen entsprechend höher liegenden Entlastungsdruck ent-T spricht. Dabei kann die Tatsache vernachlässigt werden, daß es sich bei dem Ventilkolben praktisch um einen Differentialkolben handelt. Treten nunmehr Druckstöße auf, z.B. infolge einer Explosion oder eines schlagartigen Gasrücktrittes, so öffnet das erfindungsgemäße Sicherheitsventil bei jedem beliebibem Betriebsdruck, wenn nur die aus den Druckstößen resultierenden Druckbeanspruchungen höher als die von der Druckfeder auf den Ventilkolben ausgeübte Druckwirkung liegen. Denn die Druckdifferenz zwischen Betriebsdruck und Entlastungsdruck bleibt bei dem erfindungsgemäßen Sicherheitsventil stets konstant, so daß der Entlastungsdruck mit dem Betriebsdruck fällt oder steigt.

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Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden aufgeführt. So sieht die Erfindung vor, daß der Ventilkolben in an sich bekannter Weise als Zylinderkolben ausgebildet ist, in welchen die sich gegen ein Widerlegen abstützende Druckfeder eingesetzt ist und dessen Zylinderwandung Durchströmöffnungen besitzt. Dadurch läßt sich besonders kompakte Bauweise verwirklichen, ist insbesondere die Druckfeder praktisch innerhalb des Zylinderkolbens geschützt angeordnet und von der Zylinderwandung vollständig umgeben, wenn bei Druckstoßbeanspruchungen der Ventilkolben von seinem Dichtsitz bzw. seiner Dichtfläche abgehoben und wie die Druckfeder gegen deren Widerlager gedrückt, wird. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist der Ventilkolben als Mehrkantkolben ausgebildet und mit seinen Kanten an der Innenwand des Ventilgehäuses unter Bildung mehrerer Durchströmkanäle zwischen diesen Kanten geführt. Insoweit ist durch die Ausbildlang des Ventilkolbens nicht nur dessen Führung in dem Ventilgehäuse, sondern zugleich die Ausbildung der Durchströmkanäle bedingt, die Überströmkanal und Eritlastungskanäle sind erfindungsgeinäß in dem Ventildichtsitz als im wesentlichen orthogonal zueinander angeordnete Schrägbohrungen ausgeführt, : so daß sich die Kanäle selbst verhältnismäßig kurz halten lassen ~ und einander nicht berühren.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß ein Sicherheitsventil für insbesondere Brenngasleitungen von Schneid- oder Schweißgeräten verwirklicht wird, welches sich durch anpassungsfähige Einstellung an den jeweiligen Betriebsdruck auszeichnet. Der Differenzdruck zwischen Betriebsdruck und Entlastungsdruck bleibt stets

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konstant, weil bei dem erfindungsgemäßen Sicherheitsventil in Strömungsrichtung gesehen sowohl vor dem Ventilkolben als auch hinter dem Ventilkolben praktisch stets der gleiche und damit Betriebsdruck herrscht. Polglich wird der Differenzdruck zwischen Betriebsdruck und Entlastungsdruck lediglich durch die Dimensionierung der Druckfeder bestimmt, welche auf den Ventilkolben arbeitet. Von der Dimensionierung dieser Druckfeder also hängt es ab, wie groß die Druckdifferenz zwischen Betriebsdruck und Entlastungsdruck ist, bzw. welche Druckbeanspruchungen infolge Druckstöße auftreten müssen, um das erfindungsgemäße Sicherheitsventil zu öffnen. Dabei ist zugleich besonders einfache und daher auch funktionssichere Bauweise verwirklicht, zumal das erfindungsgemäße Sicherheitsventil sich nunmehr unmittelbar in die eigentliche Brenngasleitung einbauen läßt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 einen Axialschnitt durch ein erfindungsgemäßes Sicherheitsventil und

Figur 2 einen Radialschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1 im Bereich des Ventilkolbens.

Das in den Figuren dargestellte Sicherheitsventil ist für insbesondere Brenngasleitungen von Schneid- oder Schweißgeräten bestimmt und besteht in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einem Ventilgehäuse 1 mit Gaseintrittskanal 2, Gasaustrittskanal 3 und dazwischen angeordnetem Ventildichtsitz 4 mit seiner Dichtfläche 5 zugeordnetem Ventilkolben 6, der mittels

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einer Druckfeder 7 gegen die Dichtfläche 5 angedrückt ist. Der Ventilkolben 6 bildet mit der Innenwand 8 des Ventilgehäuses 1 zumindest einen Durchströmkanal 9. Der Ventildichtsitz 4 weist einerseits zumindest einen mit dem Durchströmkanal 9 in Verbindung stehenden sowie in den Gasaustrittskanal 3 mündenden Überströmkanal Io auf, andererseits zumindest m einen von seiner Dichtfläche 5 ausgehenden und in die Atmosphäre mündenden Entlastungskanal 11. Der Ventilkolben 6 ist als Zylinderkolben ausgebildet, in welchen die sich gegen ein Widerlager 12 abstützenden Druckfeder 7 eingesetzt ist und dessen Zylinderwandung Durchströmöffnungen 13 besitzt. Der Ventilkolben 6 ist als Mehrkantkolben ausgebildet und mit seinen Kanten 14 an der Innenwand 8 des Ventilgehäuses 1 unter Bildung der Durchströmkanäle 9 zwischen diesen Kanten geführt. Die Uberströmkanäle Io und Entlastungskanäle 11 in dem Ventildichtsitζ sind als im wesentlichen orthogonal zueinander angeordnete Schrägbohrungen ausgeführt. Die in die Figuren eingezeichneten Pfeile geben die Strömungsrichtung des Gases wieder, wenn sich das Sicherheitsventil in normalem Betriebszustand findet. Die gestrichelt dargestellten Pfeile deuten die Gasrückströmung und Gasaustritt bei auftretenden Druckstößen an. Der Ventilkolben 6 ist dann von dem Ventildichtsitz 4 bzw. seiner Dichtfläche 5 abgehoben.

Ansprüche:

Claims (4)

Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen, Theaterplatz 3 Ansprüche:

1. Sicherheitsventil für insbesondere Brenngasleitungen von Schneid- oder Schweißgeräten, bestehend aus einem Ventilge-

* häuse mit Gaseintrittskanal, Gasaustrittskanal und dazwischen angeordnetem Ventildichtsitz mit seiner Dichtfläche zugeordnetem Ventilkolben, der mittels einer Druckfeder gegen die Dichtfläche angedrückt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (6) mit der Innenwand (8) des Ventilgehäuses (l) zumindest einen Durchströmkanal (9) bildet und der Ventildichtsitz (4) einerseits zumindest einen mit dem Durchströmkanal (9) in Verbindung stehenden sowie in den Gasaustrittskanal O) mündenden Überströmkanal (lo), andererseits zumindest einen von seiner Dichtfläche (5) ausgehenden und in die Atmosphäre mündenden Entlastungskanal (11) aufweist.

2. Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, H daß der Ventilkolben (6) in a^-. sich bekannter Weise als Zylinderkolben ausgebildet ist, in welchen die sich gegen ein Widerlager (12) abstützende Druckfeder (7) eingesetzt ist und dessen Zylinderwandung Durchströmöffnungen (I3) besitzt.

3. Sicherheitsventil nach Anspruch 1 oder 2._t dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (6) als Mehrkantkolben ausgebildet und mit seinen Kanten (14) an der Innenwand(8) des Ventilgehäuses (l) unter Bildung der Durchströmkanäle (9) zwischen diesen Kanten (14) geführt ist.

4. Sicherheitsventil nach einem der Ansprüche 1 bis Z>t dadurch gekennzeichnet, daß die Überströmkanäle (lo) und Entlastungs-

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kanäle (11) in dem Ventildichtsitz (4) als im wesentlichen orthogonal einander zugeordnete Schrägbohrungen ausgeführt sind.