DE724011C - Federbelastetes Sicherheitsventil - Google Patents

Description

• Federbelastetes Sicherheitsventil Die im Gebrauch befindlichen Sicherheitsventile an transportablen Behältern werden durch Federbelastung geschlossen gehalten, wobei der im Behälter vorhandene Druck diese Federkraft zu überwinden hat, um ausströmen zu können. Nach dem Federgesetz wird die erforderliche Kraft zur Spannung einer Feder als proportional zu ihrem Ausschlag angenommen.
• Hierdurch erscheint der Beginn des öffnens zunächst als Undichtigkeit. Bis zur vollen Öffnung des Ventils entsteht also eine Druckdifferenz, die bei z. B. i i Atm. als Undichtigkeit beginnt und erst bei 15 Atm. vollen Durchlaß gewährt.
• Die der Erfindung zugrunde liegende Konstruktion schaltet diesen Nachteil völlig aus, was durch die in der Abb. a dargestellte Kurve X zeichnerisch und bei Versuchen praktisch beobachtet wurde, womit der Fortschrittnachweis gegenüber dem heutigen Stande der Technik .erbracht ist. Die Abb. i stellt den Querschnitt einer beispielsweisen Ausführung des Sicherheitsventils in geschlossenem Zustande dar, wobei es gleichgültig ist, ob der Überdruck durch den dargestellten Hohlkolben 2 oder durch irgendein Tellerventil ausströmt.
• Die Funktion dieses Ventils ist folgende Ein am unteren Teil mit Gewinde versehener Zylinder i führt in seiner Bohrung einen Hohlkolben a, der durch den Behälterdruck in Pfeilrichtung bewegt wird. Diese Bewegung wird auf die beiden Hebel 3 übertragen, wodurch wiederum die beiden drehbar gelagerten Federträger 4. nach außen gedrückt werden. Bis zu einer bestimmten Winkelstellung der beiden Hebel 3 ist der erforderliche Druck, um die Feder 5 auseinanderzuziehen, größer, als dieses nach diesem erreichten Winkel der Fall ist, weil der Reaktionsdruck der Feder nunmehr mit der steigenden Aufwärtsbewegung des Hohlkolbens 2 durch die Hebelübersetzung abnimmt, obwohl die tatsächliche .Federkraft durch Ausdehnung zunimmt. Hierdurch wird ein schlagartiges Öffnen des Ventils insofern erreicht, als die Öffnung o2 des Hohlkolbens 2 sich plötzlich vor die Bohrung o i des Zylinders i schiebt, so daß der Überdruck voll entweichen kann. Das Schließen des Ventils erfolgt dann nach Absinken des Behälterdruckes durch den Zug der Feder 5.
• Die beiden Federträger 4. lagern auf einer Grundplatte 6, die durch einfache Drehung als Bajonettverschluß auf dem Kopf des Zylinders i befestigt wird. Hierdurch wird eine bequeme Sauberhaltung des gesamten Ventils und mithin eine stete gute sichere Funktion erreicht.
• Die Abb. 2 dient zur Erläuterung, die auch für jede andere Federkonstruktion gilt. Der Kraftverlauf ist folgender: Die mit F bezeichneten Vektoren stellen die jeweilige Federkraft in der Stellung ihres Endpunktes dar. Diese wird nach dem Federgesetz als proportional zu ihrem Ausschlag angenommen. Tatsächlich wirkt die Kraft in Richtung der Federachse und wurde nur der L-bersichtlichkeit wegen senkrecht dargestellt. Will man die entsprechende Kraftkomponente, die auf den Kolben k wirkt, erhalten, so zerlegt man die KraftF derart in -zwei Vektoren, daß der mit V bezeichnete Vektor in Richtung der Kolbenbewegung wirkt, «-ährend der zweite, mit H bezeichnete Vektor in Richtung der jeweiligen Stellung des Hebels k einzuzeichnen ist. Nach dem besonders gezeichneten Vektorendreieck halten J und H der Federkraft F das. Gleichgewicht. Nun trägt man jeweils im Kreuzungspunkt der beiden Hebel h die entsprechende Kraft 17 auf, und zwar wieder der Übersichtlichkeit wegen senkrecht zur BewegungsHchtung des Kolbens h, obwohl sie tatsächlich in Richtung der Kohlenbewegung verläuft. Führt man dieses für alle Kolben-bzw. Federstellungen durch, so entsteht die Kurve X, welche den erforderlichen Kraftaufwand zur Dehnung bzw. Zusammenpressung bei Druckfederanordnung darstellt. Man sieht, daß bis zum Punkten' diese Kraft steigt, während sie von da ab wieder sinkt, obwohl die Feder stärker beansprucht wird. Die Funktion des Ventils nach Abb.2 ist folgendermaßen: Der - Maximaldruck entspricht einer Kraft Vtn; das ist die Kraft, die -dem Maximalpunkt in' der Kurve X entspricht. Steigert sieh nun der Druck im Behälter um einen geringen Wert, so wird der Punkt in' der Kurve X überschritten, und nachdem nun die erforderliche Kraft zur Dehnung der Feder kleiner wird, bewegt sich der Kolben schlagartig bis zum Punkt e, wo die Bewegung begrenzt wird. In dieser Stellung ist der Ke-lbendurchgang voll geöffnet, und nun sinkt der Druck im Behälter durch volles Ausströmen rasch ab. Ist der Druck nun so weit gesunken, daß er eine etwas kleinere Kraft als Ve auf den Kolben ausübt, so kann die Federspannung Fe in dieser Stellung diesen Druck überwinden und schließt nun wieder schlagartig, nachdem sich die von der Feder erzeugte Kraft V gegen den Punkt-nz hin noch steigert, und zwar wird die Feder den Kolben so weit zurückdrücken, bis er in die Stellunga gelangt. Es wird also erreicht, daß das Ventil bei einem bestimmten Druck schlagartig schließt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Federbelastetes Sicherheitsventil, bei dem der Stößel über das Knie einer Kniehebelanordnung eine Schraubenfeder spannt, gekennzeichnet durch seine Ausbildung als bei Überdruck öffnendes Ventil.
2. 2. Ventil nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (io; io') jedes Kniehebelschenkels (3) an Lenkern (q.) angreift, deren eines Ende (8; S') gelenkig mit einer Grundplatte (6) verbunden ist, während die freien Lenkerenden (;; 7) unter Wirkung einer sie verbindenden Schraubenfeder (5) stehen.
3. 3. Ventil nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden (io; io') der Kniehebelschenkel (1t) unmittelbar durch eine Schraubenfeder (5'_) miteinander verbunden und mit Rollen versehen sind, die in einer ortsfesten Führung gleiten.