Periodisch arbeitendes und von dem zu. regelnden Druckmedium unmittelbar
gesteuertes Sicherheitsventil Für die Sicherung von Leitungen oder Behältern sind
Sicherheitsventile in Gebrauch, welchebeieinembestimmtenDrucksichselbsttätig öffnen
und beim Fallen des Druckes wieder schiießen. Urn der bei dieser Arbeits-,veise
eintre.te den großen Werkstoffbeann spruchung zu begegnen, sind Einrichtungen bel<anntge,#vo,rden,
welche die Sicherheitsventile periodisch be- und entlasten, so daß also die sog.
schleichenden Ventilschlußstellungen vermieden wer-den. Aber auch diese Einrichtungen
haben den Nachteil, daß die Genauigkeit zu wünschen übrigläßt und bei schwergehenden
Ventilen eine Unsicherheit in der Betriebsweise eintritt. Es wird. deshalb vorgeschlagen"das
Sicherheitsventil mit einem Regler, welcher genügende Verstellkräfte aufbringt,
derart zu verbinden, daß normalerweise das Sicherheitsventil vom Regler gesteuert
wird und erst beim Versagen des Reglers das
Sich-,-rheitsventil
nur fürdie gewöhnlich kurze Störungszeit selbsttätig arbeitet. Zu diesem Zweck wird
an dem vorn Regler angetriebenen Stellzylinder ein Gegengewicht vorgesehen, welches
das ungehinderte und vom Regler unabhängig,- Arbeiten Jes eigentlichen Sicherheitsv.--ntils
dadurch ermöglicht, daß das mit dem Stellzylinder verbundene Hebelgestänge in eine
Lage gebracht wird, in welcher der Gewichtshebel des Sicherheitsventils frei arbeiten
kann. Die periodische Be- bzw. Entlastung des Sicherheitsventils wird beim Antrieb
durch den Regler mit einem Hemmwerk in Verbindung mit einer Sperre erreicht.Periodically working and from that to. regulating pressure medium directly
Controlled safety valve For securing lines or containers
Safety valves in use which open automatically at a certain pressure
and shoot again when the pressure drops. Urn in this working method
If there is a need to meet the high demands on the material, facilities are wrong, # vo, rden,
which periodically load and relieve the safety valves, so that the so-called.
creeping valve closing positions are avoided. But also these facilities
have the disadvantage that the accuracy leaves a lot to be desired and difficult
Valves an uncertainty in the operating mode occurs. It will. therefore suggested "that
Safety valve with a regulator that applies sufficient adjusting forces,
to be connected in such a way that normally the safety valve is controlled by the controller
and only when the controller fails that
Safety valve
only works automatically for the usually short breakdown period. To this end, will
a counterweight is provided on the adjusting cylinder driven in front of the regulator, which
the unhindered and independent of the controller, - work of the actual safety valve
thereby made possible that the lever linkage connected to the actuating cylinder in a
Is brought position in which the weight lever of the safety valve work freely
can. The periodic loading and unloading of the safety valve is achieved with the drive
achieved by the regulator with an escapement in conjunction with a lock.
In der Zeichnung ist mit i ein Sicherheitsventil bekannter Konstruktion
bezeichnet, ,dessen Spindel -t durch das Gewicht 2 über den Hebel 3 belastet
ist. Bei einem bestimmten Druck in der Leitung 5 öffnet sich das Ventil in
bekannter Weise selbsttätig und läßt durch die Leitung 6 den Druck abströmen,
bis der normale Zustand wieder erreicht ist. Um nun das Sicherheitsv-entil auch
durch einen Regler steuern zu können, ist die Ventilspindel 4 durch das Gelenk
7 mit dem Hebel 8 verbunden, der sich mit seinem einen Ende auf die
Fläche 9
stützt, während das andere Ende mit der Pleuelstange io in dem Punkt
27",-el,-,nlkig verbunden ist. Die Pleuelstange io steht unter dem Einfluß des schweren
Gewichtes 26 und wird durch den hydraulisch beaufschlagten Stellzylinder
i i angetrieben, welcher durch die Leitungen 12 und 13 an das Regelventil 14 angeschlossen
ist. Dem Regelventil 14 wird durch die Ölpumpe- 15 Drucköl zugeführt. Das
Regelventil i-1 wird beeinflußt durch die Membran 16, die einerseits von der Feder
17 und andererseits durch die ItnPulsItitung 42 von dem Druck in der Leitung
5 beherrscht wird.In the drawing, i denotes a safety valve of known construction, the spindle -t of which is loaded by the weight 2 via the lever 3. At a certain pressure in the line 5 , the valve opens automatically in a known manner and allows the pressure to flow off through the line 6 until the normal state is reached again. In order to be able to control the safety valve by a regulator, the valve spindle 4 is connected by the joint 7 to the lever 8 , which is supported with its one end on the surface 9 , while the other end with the connecting rod io in the Point 27 ", - el, -, nlkig is connected. The connecting rod io is under the influence of the heavy weight 26 and is driven by the hydraulically actuated cylinder ii, which is connected to the control valve 14 by the lines 12 and 13. The control valve 14 is supplied with pressure oil by the oil pump 15. The control valve i-1 is influenced by the diaphragm 16, which is controlled by the pressure in the line 5 on the one hand by the spring 17 and on the other hand by the pulse line 42.
Da die Steuerempfindlichkeit des Reglers weit größer ist als die des
Sicherheitsventils i und demgemäß auch der Regler schneller auf Druckänderungen
anspricht, wird im normalen Betrieb die Steuerung der Ventilspindel 4 von dem Regler
allein übernommen. Ist 1--"-ispi-elsweise die Gegenspannung der Feder 17 auf 4 atü
eingestellt, so wird bei einem Druck von etwa 4,1 atü in der Leitung 5 die
Membran 16 heruntergedrückt, wodurch der Steuerkolben 25 im Rcgelventil 14
der 1,eitung 12 öldruckzuführt, was ein Ansteigen der Pleuelstange io zur Folge
hat. Hierdurch wird Über Hebel 8,
Gelenk 7 und Stützpunkt
9 mittels der Spindel 4 das Ventil i geöffnet, wodurch der Druck in der Leitung
5 sinkt. In der normalen Arbeitsweise als Überdruckregler würde nun der Regler
sofort wieder das Ventil i etwas schließen, d. h. es würde eine bestimmte
Regelst,ellung der Ventilspindel 4 eintreten.Since the control sensitivity of the controller is far greater than that of the safety valve i and accordingly the controller also responds more quickly to pressure changes, the controller alone takes over the control of the valve spindle 4 in normal operation. If the counter-tension of the spring 17 is set to 4 atmospheres, for example, the diaphragm 16 is pressed down at a pressure of about 4.1 atm in the line 5 , whereby the control piston 25 in the control valve 14 of the 1st line 12 oil pressure feeds, which results in an increase in the connecting rod io. As a result, the valve i is opened via the lever 8, joint 7 and support point 9 by means of the spindle 4, whereby the pressure in the line 5 drops the controller immediately close the valve i again somewhat, i.e. a certain control position of the valve spindle 4 would occur.
Eine solche Regelarbeit soll jedoch in vorliegendem Fall vermieden
werden, damitebeil die schleichenden Ventilschlußstellungen nicht eintreten können.
Der Regler soll vielmehr das Ventil i möglichst weit öffnen und erst bei einem gewissen
Druckunterschied wieder schließen. Diese Arbeitsweist verlangt besondere -Maßnahmen,
die beispielsweise durch Dämpfen der Impulsleitung 42 mittels eines Hahnes
28 verwirklicht werden können. Durch das Dämpfen der Impulsleitung 42 wird
die Membran 16 Abwärts- oder Auf-,värtsbewegungen nur langsam bewirken können, so
daß die-Pleuelstange io die. Endstellungen im Zylinder i i eher erreicht, als,der
Druck über der Membran 16 sich ausgeglichen hat. Man kann durch richtiges Drosseln
der Hähne 24 und 28
eine I>elieb#ige Zeit zwischen der Bewegung der Mernbran
16 und der Bewegung der Pleuelstange io rinstellen. Ferner ist es möglich,
die Überdeckungen dcs Steuerkolbens 25 gegenüb-er den Regelschlitzen für
die Leitungen 24 so groß zu wählen, daß die Umschaltung des Zylinders ii erst nach
einer gewissen Bewegung der Membran 16 bzw. des Steuerkolbens 2-5 eintritt.Such a control work should, however, be avoided in the present case so that the creeping valve closing positions cannot occur. Rather, the controller should open valve i as far as possible and only close it again when there is a certain pressure difference. This mode of operation requires special measures, which can be implemented, for example, by damping the impulse line 42 by means of a tap 28 . By damping the impulse line 42, the membrane 16 downward or upward, forward movements can only slowly effect, so that the connecting rod io the. End positions in cylinder ii are reached sooner than the pressure across membrane 16 has equalized. One can by proper throttling of valves 24 and 28 is a rinstellen I> elieb # decrease in the time between the movement of Mernbran 1 6 and the movement of the connecting rod io. It is also possible to select the overlaps of the control piston 25 with respect to the control slots for the lines 24 so large that the switching of the cylinder ii does not occur until after a certain movement of the membrane 16 or the control piston 2-5 .
Den beschriebenen verzögerten Rügelvorgang kann man noch genauer durch
eine veränderliche Druckbelastung herbeiführen, wozu u. a. ein Pendelgewicht 21
dienen mag. Es ist bereits bekanntgeworden, das Sicherheitsventil i durch ein festes
Gewicht 2 und ein veränderliches Gewicht zu belasten. Für den hier in Frage kümmenden
Regelvorgang muß diese veränderliche Belastung an den Steuerorganen des Reglers
selbst angreifen. Hierfür ist ein Hel->el 18 vorgesehen"der ein Segment 2o
um den Punkt ig verdreht, sobald die Meinbran 16 und die mit ihr verbundene Druckstange
eine Bewegung nach oben oder unten macht. Das Segment 2o ist mit den Anschlägen
22 und 23 versehen. In bestimmten Stellungen stoßen diese Anschläge an das
Gewicht 21, wodurch dieses um den Punkt ig zu dem einen oder anderen Anschlag
wandert. Hierdurch tritt eine veränderliche Belastung der \,lernbran 16 ein, die
so gewählt werden kann, daß etwa das Öffnen des Sicherheitsventils i bei .einem
Druck von 4,1 atü und das Schließen bei einem Druck von 3,9 atü erfolgt.
Zwischen diesen Druckwerten findet dabei keine Regelung statt. Durch die Verwendung
eines hydraulischen Servomotors ii wird an und für sich schon das Öffnen und Schließen
des Ventils nicht stoßartig, sondern allmählich erfolgen, so daß keine sprungartigeri
Änderungen in der Leitung 5 entstehen. Man hat es außerdem in der Hand, durch
Drosseln der Hähne 24 und Wahl des Hebels 8 die Schließ-und Öffnungszeit
in weiten Grenzen zu verändern.The delayed locking process described can be brought about even more precisely by a variable pressure load, for which a pendulum weight 21 may serve, among other things. It has already become known to load the safety valve i with a fixed weight 2 and a variable weight. For the regulating process in question here, this variable load must act on the control organs of the regulator itself. For this purpose a Hel> el is 1 8 provided "ig twisted a segment 2o about the point when the Meinbran 16 and makes its associated push rod to move up or down. The segment 2o is provided with the stoppers 22 and 23 In certain positions, these stops hit the weight 21, causing it to move around the point ig to one or the other stop i at a pressure of 4.1 atm and closing takes place at a pressure of 3.9 atm. There is no control between these pressure values. By using a hydraulic servo motor ii, the opening and closing of the Valve do not occur suddenly, but gradually, so that there are no sudden changes in the line 5. It is also in the hand, by throttling the cocks 24 and selecting the lever 8, the key The pouring and opening times can be changed within wide limits.
Bei einem Versagen des Reglers, etwa durch
Ausbleiben
des Stromes für den Antrieb der Ölpumpe 15, wird die Pleuelstange i o von
dem Gewicht:26 nach unten gezogen bis zu einem Punkt'derunterhalb-dergeschlossenenStellung
der VentilsPindeJ 4 liegt. Wenn nunmehr das Sicherheitsventil i beim Ansteigen des
Druckes in der Leitung 5 sich öffnen will, so ist dieses ohne weiteres möglich,
da sich der Hebel 8 um den Punkt 27 leicht verstellen läßt und dadurch
eine ungehemmte-Arbeitsw.-ise des Sicherheitsventils ermöglicht. Will man die Zugkraft
des Gewichts:26 unterstützen und die Verstellgeschwindigkeit der Pleuelstange io
beschleunigen, so kann ein Umgangsventil:29 benutzt werden, welches im normalen
Betrieb, d. h. also wenn Öldruch: vorhanden ist, die beiden Leitungen 12
und. 13 trennt und beim Nachlassen des öldrucks verbindet. Hierdurch kann das Gewicht
26 das im Zylinder i i befindliche 01 schnell verdrängen.Upon failure of the regulator, for example by failure of the current for driving the oil pump 1 5, the connecting rod is io of the weight 26 pulling down to a Punkt'derunterhalb-dergeschlossenenStellung the VentilsPindeJ 4. If now the safety valve i wants to open when the pressure in the line 5 rises, this is easily possible, since the lever 8 can be easily adjusted around the point 27 and thereby enables an uninhibited-Arbeitsw.-ise of the safety valve. If you want to support the pulling force of the weight: 26 and accelerate the adjustment speed of the connecting rod, a bypass valve: 29 can be used, which in normal operation, i.e. H. so if oil leak: is present, the two lines 12 and. 13 disconnects and connects when the oil pressure is released. As a result, the weight 26 can quickly displace the 01 located in the cylinder ii.
Die Anordnung des Hebels 8 hat auch noch einen wichtigen Vorteil
zur Sicherung des Betriebes. Es könnte vorkommen, daß die Ventilspindel 4 sich im
Laufe der Zeit festsetzt, so daß,das Gewicht 2 die Spindel 4 nicht mehr in die Schlußstellung
zu ziehen in der Lage ist. In diesem Fall würde beim Heruntergehen der Pleuelstange"
io der 'Hebel 8 sich um die Gelenkverbindung 7 drehen und durch ,diese
Drehung ein Alarinkontakt 3o ausgelöst werden können.The arrangement of the lever 8 also has an important advantage for ensuring operation. It could happen that the valve spindle 4 gets stuck in the course of time, so that the weight 2 is no longer able to pull the spindle 4 into the final position. In this case, the lever 8 would rotate around the articulated connection 7 when the connecting rod "10" goes down and an alarm contact 3o can be triggered by this rotation.
Eine besonders brauchbare Einrichtung für die periodische Arbeitsweise
ist in der Abb.:2 dargestellt. Die Wirkungsweise ist folgen-de: Wenn der Druck vor
dem Sicherheitsventil i (Abb. i) auf einen einstellbaren kritischen Wert von beispielsweise
4,1 atü gestiegen ist, wird durch die Membran 16, wie beschrieben, das Sicherheitsventil
i geöffnet. Gleichzeitig erhält der kleine Hilf szylinder 31 (Abb. 2) einen Öldruckimp.uls,
wodurch die Kolbenstange 32, schnell nach oben in -die gezeichnet-Stellung
gedrückt wird. Bei der Aufwärtsbewegung wird durch den federnden Wulst
33
der Hebel 34 in die Sperre des Hebels 35 eingerastet und dadurch
der Steuerkolben 25 in der Öffnungsstellung festgehalten. Mit der Aufwärtsbe,wegung
Jer Kolbenstange 32 ist auch die starke Feder 36 gespannt, welche
einen kräftigen Zug auf den Hebel 37 ausübt und damit die Sperrklinke
38 und das Hemmwerk 39 in Drehung versetzt. Infolgedessen kann der
Hebel 37, an welchem die Sperrklinke 38 befestigt ist, nur langsam
die Aufwärtsbewegun,g mitmachen. Nach einer durch das Pendel 40 einstellbaren Zeit,
die man nach den Druckverhältnissen des zu sichernden Behälters wählt, -drückt die
am Hebel 37 befestigte Nase 41 gegen den Hebel 3 5 und gibt damit
den Sperrhebel 34 frei, Inzwischen ist der Druck in der Leitung 5 gefallen,
wodurch der Steuerkolben 25 eine Aufwärtsbewegung macht und ein Schließen
des Sicherheitsventils veranlaßt. Hierdurch wird auch der Zylinder 31 so gesteuert,
daß -die Kolbenstange 32 eine Bewegung nach unten macht und die Feder
36
entspannt. Infolgedessen macht auch der Hebel 37 eine Bewegung nach
unten, und die Nase 41 wandert wieder von der Sperre des Hebels
35
fort, wodurch ein neues Einrasten des Hebels 34 nach erfolgtem Druckanstieg
möglich ist.A particularly useful device for periodic operation is shown in Fig.:2. The mode of operation is as follows: When the pressure upstream of the safety valve i (Fig. I) has risen to an adjustable critical value of, for example, 4.1 atmospheres, the safety valve i is opened by the membrane 16, as described. At the same time, the small auxiliary cylinder 31 (Fig. 2) receives an oil pressure pulse, which pushes the piston rod 32 quickly upwards into the position shown. During the upward movement, the resilient bead 33 engages the lever 34 in the lock of the lever 35 and thereby holds the control piston 25 in the open position. With the upward movement of the piston rod 32 , the strong spring 36 is also tensioned, which exerts a powerful pull on the lever 37 and thus sets the pawl 38 and the inhibiting mechanism 39 in rotation. As a result, the lever 37 to which the pawl 38 is attached can only slowly join the upward movement. After an adjustable by the pendulum 40 time which is selected according to the pressure conditions to be secured container -drückt the fixed to the lever 37 the nose 41 against the lever 3 5 and thereby gives the locking lever 34 free Meanwhile, the pressure in the conduit 5 fallen, whereby the control piston 25 makes an upward movement and causes the safety valve to close. As a result, the cylinder 31 is also controlled in such a way that the piston rod 32 makes a downward movement and the spring 36 relaxes. As a result, makes the lever 37 is a movement downwards, an d the lug 41 moves back by the lock of the lever 35, thereby forming a new latching of the lever 34 is possible after completion of pressure increase.