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Sicherheitsventil für eine Hochdruckumfüllpumpe Es sind schon Sicherheitsventile
für Hochdruckumfüllpumpen bekannt, die in die Saugleitung der Hochdruckumfüllpumpe
;ausblasen., Bei derartigen Ventilen besteht die Schwierigkeit, daß man die Austrittsöffnung
des Sicherheitsventils nicht Ölhne weiteres mixt der Vorratsbatterie bzw. der Pumpensaugleitung
verbinden lkänn, -weil es in diesem Falle gegen die in der Saugleitung herrschenden
verschiedenen Drücke, die z. B. zwischen to und i 5o atü liegen können, öffnen müßte.
Das Ventil würde sich also wegen seiner Abhängigkeit von dem Druck in der Saugleitung
bei verschiedenen Drücken öffnen und nicht bei dem einmal eingeslellfien bestimmten
Arbeitsdruck.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, das Sicherheitsventil
so zu bauen, daß es sich auch bei stark wechselndem Druck in der Saugleitung immer
bei demselben Druck, d. h. also nur beim Erreichen des jeweils verlangten Arbeitsdruckes
der Pumpe, öffnet, gleichgültig ob der Druck in der Saugleitung o at beträgt oder
ob die Saugleitung unter dem vollen Arbeitsdruck der Pumpe steht. Das wird erfindungsgemäß
dadurch erreicht, daß die unter dem Druck einer Einstellfeder stehende Stange des
Sicherheitsventils von einer elastischen Abdichtung, z. B. einer Rohrfeder, umgeben
ist, deren mittlerer Querschnitt dem der wirksamen Ventilfläche entspricht und die
die Ventilstange nachgiebig und gasdicht mit dem Deckel des Ventils verbindet.
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Als .elastische Abdichtung kann man auch einen Gummischlauch benutzen,
in dessen Innern sich eine Schraubenfeder befindet, deren Windungszahl und Windungsabstand
so gewählt ist, daß der Gummischlauch durch den in, der Saugleitung herrschenden
Druck nicht zwischen die Federwindungen gedrückt wird.
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Das Sicherheitsventil steht, wie üblich, unter dein Druck einer Schließfeder.
Die Schließfeder ist sa eingestellt, daß sie das Ventil, gerade noch gegen den Arbeitsdruck
schließt. Wird dieser Druck überschritten, so -öffnet sich das Ventil. Mündet das
Ventil nicht ins Freie, sondern in die Saugleitung der Pumpe, dann steht das Ventil
nicht nur unter dem
Druck der Schließfeder, sondern auch noch unter
dem Druck der Saugleitung. Infolgedessen kann. sich das Ventil. bei dem eingestellten
Arbeitsdruck nur dann öffnen, wenn der Schließdruck der Federentsprechend dcF@f
Druck in der Saugleitung herabgesetzt wird.
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Dies geschieht durch die die Ventilstange umgebende elastische Abdichtung,
deren Querschnitt dem der wirksamen, Ventilfläche entspricht. Die elastische Abdichtung
steht außen unter dem Druck der Saugleitung. Mit diesem Druck wird sie kolbenartig
entgegen dem Schließdruck der Feder bewegt, wodurch der Schließdruck um den jeweils
in der Saugleitung herrschenden Druck selbsttätig herabgesetzt wird. Infolgedessen
kann sich das Sicherheitsventil stets dann öffnen; wenn der eingestellte Arbeitsdruck
erreicht ist, da nunmehr der in der Saugleitung herrschende Druck durch die elastische
Abdichtung aufgehoben wird.
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Gegenstand eines älteren Patents ist ebenfalls ein Sicherheitsventil,
dessen Auslaßseite mit der Saugseite einer Pumpe verbunden ist. Bei diesem Ventil
wirkt beim Anschluß des Sicherheitsventils an Umfüllpumpen fürhochgespannte Gase,
deren Saugleitung an Vorratsbehälter wechselnder Spannung angeschlossen wird, auf
das Sicherheitsventil außer einer fest eingestellten Belastung noch eine dem wechselnden
Druck der Pumpensaugseite entsprechende Kraft ein. Das ältere Patent löst also die
gleiche Aufgabe, löst diese aber mit völlig verschiedenen Mitteln, und zwar dadurch,
daß auf das Sicherheitsventil außer einer fest eingestellten Belastung noch eine
dem wechselnden Druck der Pumpensaugseite entsprechende Kraft einwirkt.
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Zu diesem Zwecke ist das Sicherheitsventil in einem unter dem Druck
der Pumpe stehenden Raum angeordnet, der durch eine Membran, geschlossen ist, auf
deren Außenseite die fest eingestellte Belastung der Feder und zusätzlich mittels
einer Hilfsmembran der wechselnde Druck der Pumpensaugseite einwirkt, wobei der
auf die Membraneinwirkende Gesamtdruck auf das im Sinne des üffnens federbelastete
Ventil einwirkt.
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Die Übertragung der Kräfte auf die bzw. von den Membranen erfolgt
durch Druckstücke und Hebel.
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Bei dem Sicherheitsventil des älteren Patents liegt also der Schließbolzen
im Druckraum.
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Dagegen liegt bei dem Sicherheitsventil der vorliegenden Erfindung
der Schließbolzen im Abblaseraum, und öffnet sich mit dem Druck. Er ist von einer
elastischen Abdichtung, z. B. einer Rohrfeder, umgeben, deren mittlerer Querschnitt
dem der wirksamen Ventilfläche entspricht und der die Ventilstange nachgiebig 1
und gasdicht mit dem Deckel des Ventils verbindet. Dadurch ist von vornherein jeder
Einfluß des Saugdruckes auf das Ventil ausge-R. ;schaltet, so daß ein Wechseln des
Druckes -#:@aM der Saugseite keinen Eiriflut3 auf das ausüben kann. Bei dem hier
beanspruchten Ventil ist also außer einer fest eingestellten Belastung keine weitere
dem wechselnden Druch der Pumpenseite entsprechende Kraft vorhanden.
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Dadurch wird die Bauart des Ventils wesentlich vereinfacht und verbilligt.
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Auf der Zeichnung stellt Abb. i einen senkrechten Schnitt durch eine
Ausführungsform des neuen Sicherheitsventils dar.
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Das Sicherheitsventil a ist bei b an die nicht gezeichnete Druckleitung
einer Sauerstoi-iumfüllpumpe angeschlossen. Es steht unter dem Druck der Schließfeder
f. Diese Schließfeder drückt unter Vermittlung der Ventilstange auf den Ventilkegeld.
Beim üifnen des Ventils entweicht der Sauerstoff aus der Druckleitung der Pumpe
durch den Kanal i über den Ventilkrater und den Kanal k in die bei c angeschlossene,
ebenfalls nicht gezeichnete Saugleitung der Pumpe. Die Ventilstange e ist von einer
Rohrfeder b umgeben, die die Ventilstange mit dem Deckelft des Ventils nach-giebig
und gasdicht verbindet. Der mittlere Querschnitt der Rohrfeder entspricht der wirksamen
Ventilfläche. Diese Rohrfeder steht außen über den Kanal k mit dem in der Saugleitung
jeweils herrschenden Druck in Verbindung und wird durch diesen Druck kolbenartig
dem Schließdruck der Feder/ entgegenverschoben. Der Druck, unter dem sich das Ventil
d öffnet, entspricht also immer dem Schließdruck der Feder für den Fall, daß das
.Ventil nicht in die Saugleitung; sondern ins Freie mündet, d. h. also dem jeweils
eingestellten bestimmten Arbeitsdruck der Pumpe.
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Abb. 2 zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine andere Ausführungsform
der elastischen Abdichtung. In diesem Fall ist die Ventilstange e von einem Gummischlauch
in umgeben, in dem eine eng gewundene, in radialer Richtung gegen den Außendruck
stabile Schraubenfeder untergebracht ist. Bei einer Längenänderung dieses Systems
werden die Federwindungen ihre Abstände voneinander gleichmä13ig ändern, und auch
der Gummischlauch wird sich in gleicher Weise an der Längenänderung beteiligen.
Es sind so viel Windungen vorzusehen, daß bei der gewünschten Längenänderung der
@Vindung-abstaindnur so grot33 wird, daß der Gummischlauch durch den Druck
nicht zwischen die Federwindungen gedrückt wird.
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Die Verwendung einer die Ventilstange um- i gebenden Rohrfeder bei
Sicherheitsventilen ist zwar an sich bekannt, doch wird die Rohrfeder
bei
den bekannten Einrichtungen vom Hochdruck, also von der Druckseite der Pumpe aus,
beeinflußt, während die Rohrfeder bei dem erfindungsgemäß gebauten Sicherheitsventil
von der Saugseite der Pumpe aus bceinflußt wird. Auch entspricht bei der bekannten
Einrichtung der mittlere Querschnitt der Rohrfeder nicht dem der wirksamen Ventilfläche.
Es ist daher bei dem bekannten Sicherheitsventil nicht möglich, den in seiner Stärke
wechselnden Druck der Saugseite selbsttätig aufzuheben. Die bei der bekannten Vorrichtung
benutzte Rohrfeder stellt lediglich einen Ersatz für eine bisher benutzte eingespannte
Metallmembran dar, durch den u. a. eine größere Betriebssicherheit des Ventils erreicht
werden soll.