DE727415C

DE727415C - Spring-loaded safety valve

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Publication number: DE727415C
Application number: DEG102826D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1941-01-11
Filing date: 1941-01-11
Publication date: 1942-11-03

Description

Federbelastetes Sicherheitsventil Zur Sicherung von Dampfkesseln, Dampfmaschinenzylindern, Druckgefäßen u. dgl. gegen Überschreitung des höchstzulässigen Druckes werden Sicherheitsventile verwendet, deren Absperrkegel durch eine Feder oder durch ein Gewicht belastet ist. Die mit Gewicht belasteten Sicherheitsventile eignen sich nicht für Anlagen, die Erschütterungen ausgesetzt sind, also z. B. nicht für Fahrzeuge. In derartigen Fällen werden deshalb Sicherheitsventile mit Federbelastung angewendet. Bei diesen federbelasteten Ventilen besteht aber der Nachteil,, daß die öffnungskraft während der Hubbewegung des Ventilkegels ständig zunimmt, um der zunehmenden Federkraft das Gleichgewicht zu halten. Wenn eine größere Dampfmenge ausgeblasen werden muß, die einen größeren öffnungshub des Ventilkegels erfordert, muß der Druck im Dampfkessel oder dem Druckgefäß erheblich über den normalen Betriebsdruck ansteigen.Spring-loaded safety valve For securing steam boilers, Steam engine cylinders, pressure vessels, etc. against exceeding the maximum permissible Pressure safety valves are used, the shut-off cone by a spring or is burdened by a weight. The weight-loaded safety valves are not suitable for systems that are exposed to vibrations, e.g. B. not for vehicles. In such cases, safety valves are therefore spring loaded applied. With these spring-loaded valves, however, there is the disadvantage that the opening force increases continuously during the stroke movement of the valve cone, by the increasing spring force to keep the balance. When a larger amount of steam must be blown out, which requires a larger opening stroke of the valve cone, the pressure in the steam boiler or the pressure vessel must be considerably higher than the normal operating pressure increase.

Man hat bereits versucht, diesen Nachteil dadurch zu beseitigen, daß der Ventilkegel derartiger federbelasteter Sicherheitsventile mit einer äußeren Zusatzfläche versehen wird gegen die der ,ausströmende Dampf oder das sonstige Druckmedium bei Beginn der öffnung des Ventilkegels eine im öffnungssinne wirkende Zusatzkraft ausübt. Durch diese Zusatzkraft wird dann die bei größerem Hub des Ventilkegels entstehende Steigerung der Federkraft überwunden, so daß auch bei größerem Hub des Ventilkegels der normale Kesseldruck genügt, um der Federkraft das Gleichgewicht zu halten.Attempts have already been made to eliminate this disadvantage in that the valve cone of such spring-loaded safety valves with an outer Additional surface is provided against which the escaping steam or other pressure medium at the beginning of the opening of the valve cone, an additional force acting in the direction of opening exercises. This additional force then increases the valve cone stroke with a larger stroke resulting increase in the spring force is overcome, so that even with a larger stroke of the Valve cone the normal boiler pressure is sufficient to balance the spring force to keep.

Da diese Zusatzkräft so lange wirkt, wie der Kegel des Sicherheitsventils geöffnet ist, entsteht der Nachteil, daß sich das Sicherheitsventil verspätet schließt. Erst dann, wenn der Druck in dem zu, sichernden Gefäß, Dampfkessel o. dgl. erheblich unter die normale Höhe gesunken ist, kann sich das Ventil wieder völlig schließen. Die Folge davon ist, daß unnötig Druck bzw. eine unnötige Menge des unter Druck stehenden Mediums verlorengeht.Because this additional force acts as long as the cone of the safety valve is open, the disadvantage arises that the safety valve closes late. Only when the pressure in the vessel to be secured, steam boiler or the like is considerable drops below normal, the valve can close completely again. The consequence of this is that there is unnecessary pressure or an unnecessary amount of pressure standing medium is lost.

Es sind auch schon Einrichtungen bekanntgeworden, durch die der vorstehend beschriebene Nachteil der Sicherheitsventile Mit Zusatzhubflächen verhindert werden soll. Bei einer bekannten Ausführung ist der Ventilkegel kolbenartig gestaltet und mit seinem oberen kolbenartigen Teil in einem Zylinder geführt, in den ein Teil des unter Druck stehenden Mediums beim Abblasen des Sicher-, heitsventils einströmt. Die Abströmung.. dem Zylinder kann durch ein Ventil so 'eregelt werden, daß auf Wunsch, also dana, wenn ein vorzeitiges Schließen des Sicher= heitsventils herbeigeführt werden soll, im Zylinder eine Druckstauung entsteht. Diese Druckstauung hat zur Folge, daß von oben auf den kolbenartig gestalteten Ventilkegel eine zusätzliche Schließkraft ausgeübt wird, welche die Kraft der Feder so verstärkt, daß schon bei Erreichen des normalen Betriebsdruckes ein Schließen des Sicherheitsventils erfolgt.There are also already known facilities through which the above Disadvantage of safety valves described can be prevented with additional lifting surfaces target. In a known embodiment, the valve cone is designed and piston-like with his upper piston-like part guided in a cylinder, into part of the pressurized medium when the safety valve is blown off flows in. The outflow .. the cylinder can be regulated by a valve so that on request, so dana, if the safety valve closes prematurely is to be brought about, a pressure build-up occurs in the cylinder. This pressure build-up has the consequence that from above on the piston-like valve cone an additional Closing force is exerted, which increases the force of the spring so that already at When the normal operating pressure is reached, the safety valve closes.

Einrichtungen der beschriebenen Art sind jedoch mit verschiedenen betrieblichen Nachteilen verbunden. Es kommt sehr leicht vor, daß der kolbenartig gestaltete Ventilkegel sich durch Wärmedehnung im Zylinder festklemmt. Das Sicherheitsventil öffnet sich dann verspätet oder unter Umständen überhaupt nicht, so daß ein gefährlicher Überdruck im Kessel oder Druckgefäß entstehen kann. Außerdem ist es möglich, daß ein bereits geöffnetes Sicherheitsventil nicht wieder schließt, weil der Kegel mit seinem kolbenartigen Ansatz im Zylinder hängenbleibt. Der Druck entweicht dann vollständig aus dem Kessel, so daß w=ieder von neuem aufgefeuert werden muß.However, devices of the type described are different associated operational disadvantages. It happens very easily that the piston-like designed valve cone is stuck in the cylinder due to thermal expansion. The safety valve then opens belatedly or under certain circumstances not at all, so that a dangerous Overpressure can arise in the boiler or pressure vessel. It is also possible that an already open safety valve does not close again because the cone with his piston-like attachment in the cylinder. The pressure then escapes completely from the boiler, so that it has to be fired up again.

Es sind auch bereits federbelastete Sicherheitsventile mit einer am äußeren Umfang des Ventilkegels ,angeordneten Zusatzfläche und willkürlich bedienbaren Einrichtungen bekanntgeworden, die ein Entweichen des Drukkes aus dem unterhalb der Zusatzfläche befindlichen Raum ermöglichen. Jedoch war bei den bekannten Bauarten die Einrichtung so getroffen, daß der Druckausgleich nur von einer Stelle der Druckkammer aus eingeleitet wurde. Dies hatte zur Folge, daß der Ventilkegel einseitig belastet wurde und sich gerade im Beginn des Schließens nicht gleichmäßig, sondern unter Umständen etwas vereckt auf seinen Sitz auflegte. Es bestand deshalb bei Ventilen der betreffenden Bauarten die große Gefahr, daß kein einwandfrei dichter Abschluß erzielt wurde, weil der Ventilkegel sich einseitig aufhängte und die Dichtungsflächen daher nicht vollkommen dicht aufeinanderlagen. Außerdem hatten die älteren Bauarten, verglichen mit den gewöhnlichen Ventilen, einen erheblichen Raumbedarf, denn sie erforderten zusätzliche Anbauten, die die Form des Gußstücks komplizierter gestalteten.There are also spring-loaded safety valves with an am outer circumference of the valve cone, arranged additional surface and arbitrarily operable Establishments have become known that allow the pressure to escape from below allow the additional area located. However, it was with the known types the device made so that the pressure equalization only from one point in the pressure chamber initiated from. As a result, the valve cone was loaded on one side became and just at the beginning of the closing not evenly, but under Under certain circumstances hung up on his seat. It therefore existed with valves of the types in question, there is a great danger that there will be no perfectly tight seal was achieved because the valve cone and the sealing surfaces were suspended on one side therefore not completely close together. In addition, the older types Compared to the ordinary valves, they take up a considerable amount of space required additional attachments that made the shape of the casting more complicated.

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile durch ein Ventil, bei dem der Druckausgleich gleichzeitig längs des gesamten Umfangs der Druckkammer eingeleitet wird, so daß ein vollkommen einwandfreies Aufsetzen des Ventilskegels ,auf der Dichtungsfläche gesichert ist. Außerdem ist der Raumbedarf ;.;*er neuen Ventile nicht größer als der eines normalen Ventils ohne die betreffende Zusatz---einrichtung.The invention avoids these disadvantages by a valve in which the pressure equalization is initiated simultaneously along the entire circumference of the pressure chamber so that a perfectly proper placement of the valve cone on the sealing surface is secured. In addition, the space requirement is not greater than.; * He new valves that of a normal valve without the relevant additional equipment.

In Abb. i ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens dargestellt. In dem Gehäuseteil a, das mit dem Dampfkessel fest verbunden ist, befindet sich ein Sitz b, auf den der Ventilkegel c dichtend eingeschliffen ist. Durch eine Feder g wird der Ventilkegel c mit solcher Kraft gegen den Sitz b gepreßt, daß der Kegel dem normalen Betriebsdruck, der im Innern des Dampfkessels oder Druckgefäßes herrscht, das Gleichgewicht hält. Am äußeren Rande des Ventilkegels c ist eine Zusatzfläche f angeordnet, unter der sich ein Ringkörper d befindet. Dieser Ringkörper d trägt außen einen erhöhten Rande, dessen obere Kante nur bis nahe an den Rand der Zusatzfläche i heranreicht, so daß zwischen dem Rand dieser Zusatzfläche und dem Rand des Ringkörpers ein schmaler Spalt h entsteht. In der Grundfläche des drehbar angeordneten Ringkörpers d befinden sich nach Abb.2 auf den Umfang gleichmäßig verteilte öffnungen. Der Ringkörper d ist auf einer Verschraubung l drehbar gelagert, die ebenfalls Austrittsöffnungen k trägt. Durch die Verschraubung t kann der Ringkörper/ gehoben und gesenkt werden, wodurch eine Veränderung der Größe des Spalteslr möglich ist.In Fig. I an embodiment of the inventive concept is shown. In the housing part a, which is firmly connected to the steam boiler, is located a seat b, onto which the valve cone c is ground in a sealing manner. By a feather g the valve cone c is pressed against the seat b with such force that the cone the normal operating pressure that prevails inside the steam boiler or pressure vessel, keeps the balance. At the outer edge of the valve cone c is an additional surface f arranged, under which an annular body d is located. This ring body carries d outside a raised edge, the upper edge of which only comes close to the edge of the additional surface i reaches so that between the edge of this additional surface and the edge of the ring body a narrow gap h arises. In the base of the rotatably arranged ring body d there are openings evenly distributed around the circumference, as shown in Fig. The ring body d is rotatably mounted on a screw connection l, which also has outlet openings k wears. The ring body / can be raised and lowered through the screw connection t, whereby a change in the size of the gap is possible.

Wie die Draufsicht in Abb.2 zeigt, wird der Ringkörper d, der auf der Verschraubung L drehbar gelagert ist, durch eine Zugfeder tt normalerweise in solcher Stellung gehalten, daß die Öffnungen in über den Abdeckungsflächen der darunter befindlichen Verschraubung L liegen. Durch ein Gestänge o kann aber der Ringkörper d so verdreht werden, daß seine öffnungen in über den öffnunken k der Verschraubung l liegen. In dieser Stellung nach Abb.3 in Draufsicht kann das in der Druckkammer l (Abb. i ) unter Druck stehende Medium frei nach außen entweichen. Da die Querschnitte der öffnungen nt und k erfindungsgemäß sehr groß ausgeführt sind, ist nur ein sehr geringer Druck nötig, um das in der Druckkammer i unter Druck stehende Medium durch diese öffnungen hindurchzutreiben. Es wird also nach Verdrehen des Ringkörpers d in die in Abb. 3 gezeigte Stellung eine sehr starke Druckverringerung in der Druckkammer l (Abb. i ) herbeigeführt. Dadurch wird auch der Druck, der gegen die Zusatzfläche f des Ventilkegels wirkt, sehr stark verringert, so daß er nicht mehr in der Lage ist, der Kraft der Feder ä das Gleichgewicht zu halten. Die Folge davon ist, daß der Kegel c schon schließt, wenn der Druck im Kessel auf den Betriebsdruck herabgesunken ist und nicht .erst, wie es sonst der Fall war, bei wesentlicher Unterschreitung des normalen Betriebsdruckes.As the top view in Fig.2 shows, the ring body d, which is rotatably mounted on the screw connection L, is normally held in such a position by a tension spring tt that the openings in lie above the cover surfaces of the screw connection L located below. By means of a linkage o, however, the ring body d can be rotated in such a way that its openings lie above the opening k of the screw connection l. In this position according to Fig. 3 in plan view, the pressurized medium in the pressure chamber 1 (Fig. I) can freely escape to the outside. Since the cross-sections of the openings nt and k are made very large according to the invention, only a very low pressure is necessary in order to drive the medium under pressure in the pressure chamber i through these openings. After turning the ring body d into the position shown in Fig. 3, a very strong pressure reduction is brought about in the pressure chamber l (Fig. I). As a result, the pressure that acts against the additional surface f of the valve cone is very much reduced, so that it is no longer able to keep the force of the spring in equilibrium. The consequence of this is that the cone c already closes when the pressure in the boiler has dropped to the operating pressure and not only, as was otherwise the case, when the normal operating pressure is substantially below the normal operating pressure.

Abb. q. zeigt das Sicherheitsventil nach Ausführungsbeispiel Abb. i in geöffnetem Zustand. Die Austrittsöffnungen m, des Ringkörpers d sind geschlossen. In der Druckkammer i herrscht Ein ausreichender Druck, um durch die Zusatzfläche f der Feder g das Gleichgewicht zu halten. Sobald aber der Ringkörper d in die durch Abb. 3 in Draufsicht dargestellte Stellung gedreht wird, entweicht der Druck aus der Druckkammer i, so daß sich das Sicherheitsventil, wie vorstehend beschrieben, schließt.Fig.q. shows the safety valve according to the embodiment Fig. i when open. The outlet openings m, of the ring body d are closed. There is sufficient pressure in the pressure chamber i to pass through the additional surface f the spring g to keep the balance. But as soon as the ring body d in the through Fig. 3 is rotated in the position shown in plan view, the pressure escapes the pressure chamber i, so that the safety valve, as described above, closes.

Die in den Abb. i, a, 3 und q. beschriebene Ausführung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es ist möglich, den Erfindungsgedanken auch anders zu verwirklichen. So ist es - z. B. auch möglich, den Ringkörper d nach Abb. 5 mit der Verschraubung L aus .einem Stück herzustellen und am äußeren Umfang des so gebildeten Körpers einen Ringschieber anzuordnen, der die Austrittsöffnungen h verdeckt bzw. öffnet.The in Figs. I, a, 3 and q. described execution discontinues Embodiment of the invention is. It is possible to also use the inventive concept to be realized differently. So it is - z. B. also possible, the ring body d according to Fig. 5 with the screw L from one piece and on the outer circumference of the thus formed body to arrange a ring slide, which the outlet openings h conceals or opens.

Claims

PA'rENTANSY REFERENCES: i. Spring-loaded safety valve with an additional surface arranged on the outer circumference of the valve and devices that can be operated at will, which. cause a sudden escape of the pressure from the space located below the additional surface, characterized in that these devices (d, 1z) effect the pressure equalization simultaneously over the entire circumference of the pressure chamber (i). z. Safety valve according to claim i, characterized in that the escape of the pressure from the space (i) located below the additional surface is brought about by turning that valve part (d) which contains the counter surface (e) interacting with the additional surface (f) and for the Pressure equalization is provided with several openings (m,) evenly distributed around the circumference of the pressure chambers (i). 3. Safety valve according to claim i, characterized in that the escape of pressure is brought about by rotating an annular slide (d) relieved on all sides.