Sicherheitsventil Die bekannten Sicherheitsventile haben den Nachteil,
daß gerade bei den höchsten auftretenden Drücken die geringsten Schließkräfte wirksam
sind, da die Belastungsdrücke auf beiden Seiten des Ventiltellers in diesem Fall
sich nahezu aufheben. Insbesondere beim Schließen des Ventils macht sich der geringe
Wirkdruck unangenehm bemerkbar, und es bedarf oft einer kräftigen Drucksenkung,
bevor das Ventil wieder schließt. Umgekehrt ist beim Öffnen des Ventils ein Kleben
oder Klemmen ausreichend, eine unerwünschte Steigerung des zu überwachenden Druckes
zuzulassen.Safety valve The known safety valves have the disadvantage
that the lowest closing forces are effective precisely at the highest pressures occurring
because the loading pressures on both sides of the valve disc in this case
almost cancel each other out. In particular, when the valve is closed, the low
Differential pressure noticeable unpleasantly, and a strong pressure reduction is often required,
before the valve closes again. Conversely, there is sticking when the valve is opened
or clamping sufficient, an undesirable increase in the pressure to be monitored
to allow.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Sicherheitsventil, das
bei jedem Innendruck über ausreichende Schließkräfte verfügt und bei dem andererseits,
bei Überschreitung des einzuhaltenden Druckes, sofort der Verschluß der Ventilöffnung
so weitgehend vom Schließdruck entlastet wird, daß das sofortige Abströmen des Druckgases
oder der Druckflüssigkeit und die Druckentlastung gesichert ist.The present invention is a safety valve that
has sufficient closing forces at any internal pressure and at which, on the other hand,
if the pressure to be maintained is exceeded, the valve opening is closed immediately
is so largely relieved of the closing pressure that the immediate outflow of the pressurized gas
or the hydraulic fluid and the pressure relief are secured.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß ein schwach geknicktes
Kniegelenk in der Schließstellung in seiner Längsrichtung auf den Verschluß der
Ventilöffnung einen Druck ausübt und diesen auf seinen Sitz preßt. Das Kniegelenk
wird durch einen mit einer druckbelasteten Steuerungsmembran verbundenen, pufferartig
an dem Kniegelenk anliegenden Druck- oder Zugteil zum Ausknicken nach der Gegenseite
veranlaßt und gibt so die Ventilöffnung frei.The essence of the invention is that a weakly kinked
Knee joint in the closed position in its longitudinal direction on the closure of the
Valve opening exerts a pressure and presses it onto its seat. The knee joint
becomes buffer-like by a pressure-loaded control membrane connected to it
Pushing or pulling part resting on the knee joint to buckle to the opposite side
causes and thus releases the valve opening.
Bei dieser Anordnung stützt sich das Kniegelenk in der Schließstellung
einerseits gegen den Ventilteller oder Ventilkegel und ein Gegenlager und andererseits
gegen den pufferartig anliegenden Teil ab. Bei Erhöhung des Druckes der Steuerungs-
membran bewegt diese das Kniegelenk nach seiner
Mittelstellung, die etwa beim höchsten Druck er-
reicht wird. -Nach Überschreitun#g der Xlittelstel-
lung knickt das Gelenk nach der Gegenseite ab und
entlastet dadurch sclila;;artig die Ventilöffnung
von der in der Längsrichtung wirkenden Schließ-
kraft; der Überdruck kann sich ausgleichen.
Hierbei sind verschiedene Ausgestaltungen mög-
lich. So wird zweckmäßig die druckbelastete
Steuerungsinembraii als Wehrohr ausgerüstet. Der
Schließdruck des Kniegelenks kann ent-,veder durch
eine Feder oder ein Gewicht erzeugt werden oder
durch eine zweite druckbelastete Steuerungsinem-
ban: es ist aber auch möglich, ein unnachgiebiges
Gegenlager vorzusehen, wenn die Glieder des Knie-
"eleiilcs in ihrer Längsrichtung federnd sind, was
etwa durch Federn oder Gummipuffer erreicht
«-erden kann. Die Knickung des Kniegelenks in
-wenigstens einer der beiden Endstellungen wird
zweclcmälig durch einen seitlichen Anschlag be-
grenzt.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführung ist
es nötig, nach genügender Drucksenkung das Ventil
beispielsweise von Hand in seine Schließstellung
zurückzubringen. Diese Rückführung kann auch
selbsttätig geschehen. Zu diesem Zweck wird bei-
- spiessweise die Regelmembran mit einem Hebel-
svstem verbunden, das ebenfalls auf den Mittelteil
des Kniegelenks wirkt, oder es wird hierfür eine
besondere Membran vorgesehen. Wichtig ist für das
Wirken der ganzen Vorrichtung, daß die von der
l-lembran gesteuerte, am Gelenk angreifende Rück-
führung sich schneller bewegt als der pufferartig
am Gelenk anliegende, aber mit diesem nicht ver-
bundene Auslöseteil. Diese Rückführung drückt
beim Schließen das Kniegelenk in seine Ausgangs-
st°llung zurück und entfernt sich beim Öffnen
andererseits vor Erreichen der Auslösestellung des
Gelenks so weit von diesem fort, daß das Gelenk
hinreichend weit nach der Gegenseite ausknicken
kann. Um das Vorschnellen und Zurückbleiben des
Kniegelenks gegenüber dem sbeuerrnden Zug- oder
Druckteil zu erreichen, kann übrigens auch an Stelle
des erwähnten Hebelsvsterns eine geeignete Ab=
federung benutzt «-erden.
Zweckmäßig sind die benutzten Membranen,
Federn, Druckschrauben usw. einstellbar, um das
Sicherheitsventil dem gewünschten Druck anpassen
zu können.
In der Zeichnun,- sind schematisch einige Aus-
führungsmöglichkeiten der Erfindung dargestellt.
Abb. i zeigt ein Sicherheitsventil ohne selbst-
tätige Rückführung;
Abb. 2 zeigt die für eine solche Rückführung er- I
forderlichen Ergänzungsteile,
Abb. 3 dieselben Teile in einer anderen Lage und J
Abb. d. eine Seitenansicht von Abb. 3; in j
Abb.5 sind die Glieder des Kniegelenks dar-
gestellt;
Abb. 6 ist ein in sich selbst gefedertes Glied eines
Kniegelenks, und
Abb. i zeigt die Längsbelastung des Kniegelenks
durch eine Membran.
In Abb. i ist i das Gehäuse des Sicherheitsventils
mit dein Austrittskanal 2, in dem der Ventilteller
I oder -kegel 3 geführt ist. Der Raum 2 ist durch eine
Bo:irun g4 mit dem Druckraum 5 einer Steuerungs-
meinbran 6 verbunden, die hier als Wellrohr aus-
geführt ist. Auf den Ventilkegel 3 drückt über die
@:liedr 7 und 8 des Kniegelenks der pufferartige
Bolzen 9, der durch den Membranteller io belastet
wird. Eine Feder ii wirkt der Flächenbelastung der
Membran entgegen. Durch das Gewinde 12 ist der
Bolzen c) gegenüber dem Teller io verstellbar, der
s@hierscits durch die Schraube 13 einen regelbaren
_'in@chlag hat. Die Schraube 5i dient zum Ein-
stellen der Spannung der Feder i i.
In Längsrichtung des Kniegelenks drückt auf
:fieses die Feder 14, deren eines Ende im Kolben 15
gelagert ist, während auf das andere Ende die Ein-
s.tellschraube 16 drückt. Die Verschiebungen der
Zapfen i; und 18 sind durch die Längsführungen
des Ventilkegels 3 und des Kolbens 15, die mit dein
Ventilkörper verbunden sind, festgelegt. Das Auge
rg des Gliedes 8 legt sich in der Schließstellung
gegen den Bolzen 9 und wird bei steigendem Druck
im Druckraufe 2o so bewegt, daß die in der Zeich-
nung angegebene schwache Knickung des Knie-
t-lenks mehr und mehr verschwindet, bis schließlich
die labile Xlittelstellung des Gelenks durch-
schritten «wird und es nach der Gegenseite frei aus-
knickt. Da der pufferartig anliegende Bolzen 9 das
Gelenk nicht festhält und .ein auf der Gegenseite
gegebenenfalls vorhandener Anschlag erst in eini-
gem _'Abstand angeordnet ist, kann das Gelenk keine
Kraft mehr auf den Ventilkegel 3 ausüben, und das
im Raum 20 eingeschlossene Medium kann ab-
strömen.
Um die Bewegung der Membran 6 und die in
Richtung des Bolzens 9 auf das Kniegelenk aus-
geübte Kraft klein zu halten, wird die Anfangs-
ausknickun-- des Gelenks dadurch beschränkt, daß
sich der Druck der Feder i i zunächst auf die
Schraube 13 abstützt. Erst bei Überschreitung eines
bestimmten Druckes bewegt sich der Membran-
toller io und damit der Bolzen 9 auf das Gelenk zu.
Durch die Unterdrückung des unteren Druck-
bereiches kann man den gegebenen Membranhub für
eine größere Ansprechgenauigkeit im obersten
Druckbereich ausnutzen. Um das Ausknicken des
Gelenks auch nach der Gegenseite festzulegen,
kann ein Anschlag etwa nach Art des Hebels 28 in
Abb. 2 und 3 vorgesehen werden, durch dessen Be-
dienung von Hand das Kniegelenk nach genügender
Drucksenkung im Raum 2o in seine Ausgangsstel-
lung zurückgebracht werden kann.
Der Ventilkegel 3 ist zweckmäßigerweise dreh-
bar um den Zapfen ¢5.
In der gezeichneten und beschriebenen Ausfüh-
rungsform steht das erfindungsgemäße Sicherheits-
ventil zwischen dem selbstschließenden feder- oder
gewichtsbelasteten Sicherheitsventil und der soge-
nannten Platz- oder Sprengscheibe, die überhaupt
nicht wieder schließt. Das oben beschriebene Ventil
gibt bei Überschreitung des zugelassenen Druckes
den Abströmquerschnitt frei, schließt ihn aber erst
wieder durch Handbetätigung z. B. eines Schließ-
liebels 28.
In Abb.2 ist angegeben, wie durch eine verhält-
nismäßig einfache Anordnung von Rückführteilen
(las Ventil selbstschließend gemacht werden kann.
Der Bolzen 9 erhält hierbei eine Querbohrung. Die
(furch diese hindurchgesteckte Welle 21 greift an
Laschen 2-2 an, die an den Hebeln 23 durch die
Zapfen 24 angelenkt sind (vgl. auch Abb. 4). Die
I-lebe123 sind bei 25 drehbar gelagert. Die Lager-
stellen 26 sind mit dem Ventilgehäuse i fest ver-
bunden. Am anderen Ende greifen die Hebel23
über die Welle 27 an einen weiteren Hebel 28 an,
der bei 29 gelagert ist. Die Achsenentfernung zwi-
schen 25 und 27 ist hier etwa dreimal so groß ge-
w iililt a wie diejenige von 24 nach 2-5, während der
Nebel 28 im Verhältnis i : i unterteilt ist. Der He-
hel28 trägt einen verstellbaren Anschlag 3o, der
sich von der entgegengesetzten Seite wie der Bol-
zen 9 gegen das Mittelstück des Kniegelenks legt.
Der Teil 30 legt zufolge der Hebelübersetzung
einen etwa dreimal so langen Weg zurück wie
gleichzeitig der Teil 9. 31 ist eine Feststellmutter
für Teil 30.
.Xii Stelle des Anschlusses an die Steuerungs-
ineinbran kann zur Rückführung auch eine beson-
dere Membran dienen, die entweder größeren Hub
iin gleichen Druckbereich hat wie die Regelmem-
bran oder ihn durch entsprechende Übersetzung
erhält.
Abb. 3 zeigt die Lage des Kniegelenks und der
1Zückführungsteile in der entlasteten Stellung des
Gelenks. Der Ventilteller 3, der hier durch die
Kurbeln 3 i und 32 geführt ist, ist von seinem Sitz
abgehoben. Geht nun der Druck im Druckraum
zurück, so bewegt sich mit dem Membranteller to
(Abb. i) auch Teil 9 zurück und etwa dreimal
schneller auch der am Hebel28 befestigte Tei13o.
Dieser drückt nun das Kniegelenk auf seine Mittel-
stellun,- zurück und schließlich über diese hinweg,
>o daß er wieder in seine Anfangsstellung kommt.
In Abb.4 ist eine Seitenansicht der Rückfüh-
rungsteile von Abb. 3, in Richtung des Pfeiles B
gesehen, dargestellt. Die Anschlagschraube 30 ist
weggelassen und nur das zugehörige Gewinde 33
gezeichnet. Die sonstigen Bezugszeichen ent-
sprechen denjenigen der vorhergegangenen Abbil-
dungen. Die Schnittlinie C-C gilt für die Darstel-
hing der Rückführungsteile in Abb. 3.
In Abb.5 sind die Einzelteile des Kniegelenks
angegeben, wobei in Richtung des Pfeiles B auf die
Schnittlinie <I-A der Abb.3 gesehen ist. Der Ge-
lenkteil 7 greift über den Bolzen 34 am Ventil-
teller 3 an. Die Kurbeln 3 i stellen, ebenso wie die
Kurbeln 32, die Verbindung mit dem Ventil-
gehäuse i her. Teil 8 ist einerseits durch den
Zapfen 36 mit dem Teil 7 verbunden und anderer-
seits an den Kolben 15 angeschlossen, auf den die
Feder 14 drückt.
Abb.6 -neigt ein Glied des Kniegelenks, das in
sich gefedert ist und dadurch eine Schließfeder ent-
behrlich macht. Dieses Glied ist mit einem Hebel 35
versehen, an dem die ausknickende Kraft angreifen
kann, statt daß sie unmittelbar auf das Auge 37,
das den Mittelzapfen 36 umschließt, wirkt. Das
Auge ist bei 38 noch besonders pufferförmig aus-
gebildet. In der Führung 39 können sich die beiden
Gliedteile 35 und 37, abgefedert durch die Feder 4o,
gegeneinanderbewegen. An Stelle der Feder könn-
ten auch geeignete Gummipuffer verwendet werden.
Abb. 7 zeigt den oberen Teil des Ventilgehäuses,
in dem die Feder 14 durch eine Membran 4i ersetzt
ist, deren Druckraum 42 durch die Bohrung 43 in
beliebiger Weise an den Druckraum 2o ange-
schlossen ist. Die Membran drückt auf den Teil 44,
der in einem Zylinder geführt ist und an seinem un-
teren Ende ein Auge zur Befestigung des Gelenk-
teiles 8 trägt.
Selbstverständlich können die an dem Sicher-
heitsventil vorgesehenen Belastungsfedern in ge-
eigneter Weise auch durch Gewichtsbelastungen
ersetzt werden, die auch verstellbar sein können.
In this arrangement, the knee joint is supported in the closed position on the one hand against the valve disk or valve cone and a counter-bearing and on the other hand against the part that is in contact with it in the manner of a buffer. If the pressure of the control membrane moves the knee joint according to his
Middle position, which is approx.
is enough. -After exceeding the Xlittelst-
ment, the joint bends to the opposite side and
thereby relieves the valve opening
of the closing force acting in the longitudinal direction
force; the overpressure can equalize.
Various configurations are possible here.
lich. So the pressure-loaded one is expedient
Control unit equipped as a weir pipe. Of the
Closing pressure of the knee joint can be either through or through
a spring or a weight can be generated or
by a second pressure-loaded control unit
ban: but it is also possible, an unyielding one
To provide an abutment if the limbs of the knee
"eleiilcs are resilient in their longitudinal direction, what
achieved for example by springs or rubber buffers
«-Can earth. The buckling of the knee joint in
-at least one of the two end positions will be
twice loaded by a side stop
borders.
In the embodiment described above
it is necessary to open the valve after a sufficient pressure reduction
for example by hand in its closed position
bring back. This regression can also
happen automatically. For this purpose, both
- spit-wise the regulating membrane with a lever
svstem connected, which is also on the middle part
of the knee joint works, or it becomes one for this
special membrane provided. Is important for that
Effect of the whole device that that of the
l-membrane controlled back pressure acting on the joint
guide moves faster than the buffer-like
adjacent to the joint, but not connected to it
bound release part. This return is pressing
when closing the knee joint in its starting
falls back and moves away when opened
on the other hand, before reaching the release position of the
So far away from this that the joint
Bend sufficiently far to the opposite side
can. About the rushing forward and lagging behind the
Knee joint compared to the pulling or surging
To reach the printed part, by the way, can also take place
of the aforementioned Hebelsvsterns a suitable Ab =
suspension used «-grounds.
The membranes used are appropriate,
Springs, pressure screws, etc. adjustable to achieve the
Adjust the safety valve to the desired pressure
to be able to.
In the drawing - there are schematically some
management options of the invention shown.
Fig. I shows a safety valve without self-
active repatriation;
Fig. 2 shows the I
necessary additional parts,
Fig. 3 the same parts in a different position and J.
Fig. D. a side view of Fig. 3; in j
Fig.5 shows the limbs of the knee joint
posed;
Fig. 6 is a self-resilient link of a
Knee joint, and
Fig. I shows the longitudinal load on the knee joint
through a membrane.
In Fig. I, i is the housing of the safety valve
with your outlet channel 2, in which the valve disc
I or cone 3 is performed. The room 2 is through a
Bo: irun g4 with the pressure chamber 5 of a control
meinbran 6, which is here designed as a corrugated pipe
is led. On the valve cone 3 presses over the
@: liedr 7 and 8 of the knee joint of the buffer-like
Bolt 9, which is loaded by the diaphragm plate io
will. A spring ii acts on the wing loading
Membrane opposite. Through the thread 12 is the
Bolt c) relative to the plate io adjustable, the
s @ hierscits through the screw 13 an adjustable
_'in @ chlag has. The screw 5i is used to
adjust the tension of the spring i i.
In the longitudinal direction of the knee joint presses on
: nasty the spring 14, one end of which is in the piston 15
is stored, while on the other end the input
see adjusting screw 16. The shifts in the
Pin i; and 18 are through the longitudinal guides
of the valve cone 3 and the piston 1 5, which with your
Valve body are connected, set. The eye
rg of the link 8 lies in the closed position
against the bolt 9 and becomes with increasing pressure
moved in the print rack 2o in such a way that the
indicated weak kinking of the knee
t-steering disappears more and more until finally
the unstable mid-position of the joint
step "and it is free to the opposite side.
kinks. Since the bolt 9 resting like a buffer
Joint not holding tight and .ein on the opposite side
If necessary, a stop is only available in some
is arranged according to _'A distance, the joint can not
Apply more force to the valve cone 3, and that
Medium trapped in room 20 can
stream.
To the movement of the membrane 6 and the in
Direction of the bolt 9 on the knee joint
to keep practiced strength small, the initial
buckling of the joint is limited by the fact that
the pressure of the spring ii is initially on the
Screw 13 is supported. Only when one
at a certain pressure, the membrane moves
great io and thus the bolt 9 towards the joint.
By suppressing the lower pressure
range you can use the given diaphragm stroke for
a greater response accuracy in the top one
Use the pressure area. To avoid the buckling of the
Also fix the joint to the opposite side,
a stop can be similar to the type of lever 28 in
Fig. 2 and 3 are provided, through whose loading
Serving the knee joint by hand after sufficient
Pressure drop in room 2o to its starting point
ment can be brought back.
The valve cone 3 is expediently rotatable
bar around the pin ¢ 5.
In the drawn and described execution
the security according to the invention
valve between the self-closing spring or
weight-loaded safety valve and the so-called
called space or washer disks, that at all
does not close again. The valve described above
gives when the permitted pressure is exceeded
clears the outflow cross-section, but first closes it
again by manual operation z. B. a locking
Liebels 28.
In Fig.2 it is indicated how by a behave-
moderately simple arrangement of return parts
(read valve can be made self-closing.
The bolt 9 is given a transverse bore. the
(through this shaft 21 inserted through it engages
Tabs 2-2, which are attached to levers 23 by the
Pin 24 are articulated (see. Also Fig. 4). the
I-lebe123 are pivoted at 25. Camps-
26 are firmly connected to the valve housing i
bound. The levers 23 grip the other end
via the shaft 27 to another lever 28,
which is stored at 29. The axis distance between
between 25 and 27 is about three times as large
w iililt a like that from 24 to 2-5, during the
Fog 28 is divided in the ratio i: i. The He-
hel28 carries an adjustable stop 3o, the
from the opposite side as the Bol-
zen 9 places against the middle piece of the knee joint.
The part 30 sets according to the leverage
a way back about three times as long as
at the same time the part 9. 31 is a locking nut
for part 30.
.Xii Location of the connection to the control
a special repatriation can also be
whose diaphragm serves either the larger stroke
i has the same pressure range as the regular
bran or him through appropriate translation
receives.
Fig. 3 shows the position of the knee joint and the
1 Return parts in the relieved position of the
Joint. The valve disk 3, which is here by the
Cranks 3 i and 32 is performed is from his seat
picked up. Now goes the pressure in the pressure room
back, so moves with the membrane plate to
(Fig. I) also part 9 back and about three times
The part attached to the lever28 is also faster.
This now presses the knee joint on its middle
put, - back and finally over this,
> o that it comes back to its starting position.
In Fig.4 is a side view of the return
tion parts of Fig. 3, in the direction of arrow B
seen, shown. The stop screw 30 is
omitted and only the associated thread 33
drawn. The other reference symbols
speak to those of the previous
fertilize. The section line CC applies to the display
hung the return parts in Fig. 3.
In Fig.5 are the individual parts of the knee joint
indicated, in the direction of arrow B on the
Section line <IA of Fig.3 is seen. The business
steering part 7 engages via the bolt 34 on the valve
plate 3 on. Set the cranks 3 i, as well as the
Cranks 32, the connection with the valve
housing i her. Part 8 is on the one hand by the
Pin 36 connected to part 7 and other
hand connected to the piston 15 to which the
Spring 14 pushes.
Fig. 6 - inclines a limb of the knee joint, which is in
is sprung and thus a closing spring is
makes obedient. This link is with a lever 35
provided on which the buckling force act
instead of being directly on the eye 37,
which surrounds the central pin 36 acts. That
Eye is still particularly buffer-shaped at 38
educated. In the guide 39, the two can
Link parts 35 and 37, cushioned by the spring 4o,
move towards each other. Instead of the spring
Suitable rubber buffers can also be used.
Fig. 7 shows the upper part of the valve housing,
in which the spring 14 is replaced by a membrane 4i
is, the pressure chamber 42 through the bore 43 in
any way connected to the pressure chamber 2o
is closed. The membrane presses on part 44,
which is guided in a cylinder and at its un-
at the lower end an eye for fastening the joint
part 8 carries.
Of course, those at the security
valve provided loading springs in
suitably also through weight loads
be replaced, which can also be adjustable.