DE867190C - Sicherheitsventil - Google Patents

Description

• Sicherheitsventil Die Erfindung betrifft Sicherheitsventile, welche zum Einbau in Leitungen oder Behälter bestimmt sind, w elche ein Fluidum unter Druck enthalten, wobei diese Ventile so eingestellt sind, daß sie sich selbsttätig öffnen, wenn ein gewisser Druck erreicht ist.
• Bei den früher bekannten Ventilen, bei welchen die Oberfläche, auf welche der zu regelnde Druck einwirkt, gleich der Oberfläche des Verschlußorgans ist und meist mit dieser zusammenfällt, kann die Dichtigkeit nur durch Schaffung einer genügenden Kraft zur Andrückung des Verschlußorgans auf seinen Sitz erhalten werden, wobei der Druck, bei dem das Ventil absolut dicht geschlossen hält, erheblich kleiner ist als der Drucks bei welchem sich das Ventil öffnet. Um diesem flbe!lstand abzuhelfen, hat man den Gedanken gehabt, das Verschlußorgan an einer Membran anzubringen, deren dem Druck ausgesetzte Oberfläche sehr groß im Vergleich zu der durch das Verschlußorgan verschlossenen öffnung ist., so daß der Unterschied zwischen dem Öffnungsdruck und dem Druck, bei dem das, Ventil absolut dicht geschlossen hält, merklich entsprechend dem Verhältnis der Oberflächen verringert wird. Diese Vorrichtungen sind jedoch im allgemeinen ziemlich kompliziert und kostspielig.
• Gegenstand der Erfindung ist ein Ventil mit Membran der obigen Bauart, welches bei den gleichen Abmessungen wie ein früher bekanntes Ventil für den gleichen Verwendungszweck eine äußerst einfache und billige Konstruktion besitzt, dabei aber eine erheblich größere öffnun:gsgenauigkeit und Schließungsdichtigkeit aufweist: In an sich bekannter Weise erfolgen dabei Zufuhr und Abfuhr des Druckfluidums in ein und demselben wenig sperrigen und billigen Gehäuseunterteil.
• Gemäß der Erfindung sind dazu alle in dem Verbindungsstück angebrachten Durchlässe geradlinig und so angeordnet, daß, sie sich nicht schneiden.
• Gemäß einem weiterem Kennzeichen der Erfindung kann, die Aus@flußöffnung sehr klein gegenüber der Ankunftsöffnung sein, da man für den Au!sfluß über den ganzen Druck .des Fluidums verfügt.
• Ein wichtiger Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das Gehäuse dies Ventils, das auch bei einen Ventil für große Durchflußmengen sehr klein sein kann, viel wirtschaftlicher herzustellen ist, als die Gehäuse der früher bekannten Ventile mit ihrem. großen Durchflußquerschnitten am Ventilsitz.
• Bei Ventilen mit elastischer Membran muß diese Membran gleichzeitig hinreichend geschmeidig sein, um die Genauigkeit des Arbeitens zu gewährleisten, und auch hinreichend hart, um Anfressungen an der Absperrstelle zu vermeiden. Man sieht, daß die Wahl eines geeigneten Werkstoffs für eine solche Membran somit stets ein Kompro@miß zwischen diesen beiden widersprechenden Bedingungen ist.
• Gemäß einem weiteren. Kennzeichen der Erfindung kann deshalb die elastische Membran; die selbst hinreichend geschmeidig ist, um die Genauigkeit des Arbeitens zu gewährleisten, mit einem Verschlu.ßstück mit einer Dichtung fest verbunden sein, die hinreichend hart ist,- um die obigen Übelstände zu vermeiden,. In der Zeichnung sind als Beispiele zweit Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Ventils mit elastischer Membran dargestellt.
• Abb. i ist ,eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Ventils in einem axialen Schnitt, bei welchem die Membran selbst das Verachluß,-stück bildet; Abb. 2 ist ein gleicher Schnitt eines erfindungsgemäßen Ventils, bei welchem die Ventildichtung durch eine Scheibe aus eiintim plastischen oder elastischen Werkstoff gebildet wird, der härter als die Membran ist, wobei diese Scheibe in einem in der Mitte der Membran befestigten Verschlußstück eingesetzt isst; Abb. 3 ist eine Teilansicht des Einbaus der Membran der Abb. i ; Abb. q. ist ein Schnitt längs. der Linie q.-q. der Abb. 2.
• In den verschiedenen Abbildungen sind gleiche Teile mit denselben Bezugzeichen bezeichnet.
• Es sei zunächst Abb. i betrachtet.
• In dieser Abbildung sieht man bei i den Ventilgehäüseoberteil, der eine axiale Bohrung ja aufweist. Diese Bohrung weist an einem Ende einen erweiterten Teil auf, der zur Befestigung an dem weiter unten beschriebenen Ge#häuiseunterteil bestimmt ist. Hierdurch entsteht eine Schulter 3. Eine Membran:: ist zwitschen dieser Schulter und dem oberem Rand des Gehäuseunterteils eingeispannt, welches bei der darges@t6llten Anordnung in den erweiterten Teil der Bohrung i a eingeschraubt wird. Die Membran ist auf ihrer dem Gehäuseunterteil gegenüberliegenden Seite dem Druck eines Stempels q" qa ausgesetzt, der selbst der Wirkung einer Feder 5 unterliegt, die so, kalibriert ist; äaß sie genau bei dem gewünschten Druck nachgibt, wobei diese Einstellung mit Hilfe einer Mutter i9 geregelt werden kaum, die in das. obere Ende des Oberteils i eingeschraubt ist und eine innere Bohrung 19a aufweist, vvolche in Kombination mit der Bohrung ja die Führung des. Stempels q., q:a gewährleistet. Diese an beidem: Enden des StempelS 4., q.a erfolgende Führung verhindert jedes Schiefstellen und infolgedessen jedefs Siel des Kopfes ..a des Stempels gegenüiber der Ebene seiner Andrückung gegen den weiter unten beschriebenen Sitz. Die Mutter i9 wird in der richtigen, Regelstellung durch eine mit Gewinde versehene, als Kontermutter wirkende Kappe 6 festgelegt, welche auf den über das Ende des, Oberteils i hinausragenden Teil des Gewindes der Mutter i9 aufgeschraubt wird.
• Die Anordnung wird durch den Gehäuseunterteil? vervollständigt, welches das wesentliche Organ der Erfindung darstellt. Dieser Unterteil wird in die Öffnung größeren Durchmessers der Bohrung ja mit Hilfe eines Gewindes 8 geschraubt,, wobei sein ringförmiger Flansch 9 den Rand der Membran 2 .gegen die ringförmige Schulter 3 des Oberteils i drückt.
• Außerdem ist eine ringförmige Aus.nehmung 20 in dieser Schulter vorgesehen, die derart bemessen ist, daß die Auflagefläche der Schulter 3 etwa der Stirnfläche des Flansches- g am- Gehäuseunterteil entspricht, wobei der beim Einspannen des Membranrandes zwischen Schulter 3 und Flansch 9 sich verformende und der diesem eingespannten Rand zunächst liegende bewegliche Teil der Membran. 2 in die Ausnehmung 2o eintreten kann, so daß die -Oberfläche der Membran, gegen welche sich die Stirnfläche des Stempels q., 4a anlegt, stets, eben verläuft.
• Ferner ist, der Gehäuseun.tertei17 außen mit einem Gewindestutzen io versehen, was gestattet, das gesamte Ventil an. die Leitung oder den Behälter anzuschrauben, deren Druck man zu begrenzen wünscht. Das. Fluidum kommt durch die Mittelbohrung i i des Teils 7 an und gelangt durch die Einlaßleitungen ig, deren Querschnittssumme von derselben Größenordnung ist wie der Querschnitt der Mittelbohrung i i, in den Raum 13, der sich unterhalb der Membran befindet und eine ringfö:rmige Lippe 1q: umgibt, welche den, Sitzdes Verschlußorgans bildet und eine Abflußöffnung ia.a umgibt.
• Die Abfuhr des Fluidum@s..er-follgt durch einen axialen Durchlaß 15, dessen Durchmesser sehr klein gegenüber .dem der Bohrung i i sein kann, da man für die Abfuhr über den ganzen Druck des Fluidums verfügt sowie durch einen weiteren Durchlaß 16, der auf dem axitalen Durchlaß 15 senkrecht steht. Die Ebenen, in welchem sich die Achsen der gestrichelt dargestellten Leitungen 12 einerseits und des^quer liegendenAbflußdurchlasses 16 andererseits befinden, sind natürlich gegenreinander um die Achse des Gehäuseunterteils 7 verdreht.
• Man sieht, da,ß die Abdichtung der Bohrung frs sowie des Ventilsitzes 14 in einwandfreier Weise durch die fed'erb@elasteteMembran 2 gewährleistet ist.
• Die so ausgeführte: Vorrichtung enthält nur eine sehr kleine Zahl von Teilen und weist daher einen äußerst einfachen und billigen Aufbau und Zusammenbau auf.
• Bei dem Ausführungsbeispiel der Abb. 2 legt sich die Membran -2 nicht unmittelbar gegen den Sitz 14, sondern trägt ein Verschlußstück 17, in welchem eine Dichtscheibe aus einem plastischen oder elastischen Werkstoff 18 untergebracht ist. Diese Anordnung gestattet, für die Membran einen hinreichend caastischen Werkstoff zur Erzielung des. genauen Arbeitns der Vorrichtung und für das Verschlußorgan -einen für die Vermeidung jeder Anfre,ssu@ng hinreichend harten Werkstoff zu benutzen.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Sicherheitsventil mit einem Ventilgehäuseunterteil mit dem Anschlußstutzen, einem dazu aufsitzenden Gehäuseoberteil und einer dazwischen, eingespannten und den zentrisch im Unterteil angeordneten Ventilsitz normalerweise schließenden Membran, dadurch ge@hennze,ichnet, daß im Unterteil (7) zwei in seiner Läugsachsie gelegene, jedoch voneinander getrennte Bohrungen verschiedenen Durchmessers angeordnet sind, nämlich eine größeren Durchmessers (i1), die, vom äußeren Stutze:nende des Anschlußstutzens ausgehend., durch wenigstens einen Kanal (12), der im wesentlichen in Längsrichtung verläuft, aber gegen die Mittelachse verschoben ist, mit dem Innern (13) des Ventilgehäuses verbunden ist, während die andere Bohrung kleineren Durchmessers (15), vom Ventilsitz ausgehend, durch wenigstens einen zusätzlichen Kanal (16) mit der Außenluft in Verbindung steht,, wobei diese Verbindungskanäle (12, bzw. 16) geradlinig und derart im Ventilgehäuseunterteil angeordnet sind, daß sie sich gegenseitig nicht schneiden.
2. 2. Sicherheitsventil nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (2) elastisch verformbar ist und durch einen im Gehäuseoberteil (i) geführten federbelasteten Stempel (.4, 4°) gegen den Ventilsitz gedruckt wird.
3. 3. Sicherheitsventil nach Anspruch 2, -dadurch gek ennzeichnet, daß die elastische Membran mit einem Teil (18) fest verbunden ist, der als Verschlußstück dient und hinreichend hart ist, um Anfressungen zu vermeiden, während die Membran (2) selbst hinreichend geschmeidig ist, um die Genauigkeit des Arbeitens zu gewährleisten.
4. 4. Sicherheitsventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß i@nderMitte tte.derMembran (2) ein metallisches VerschlußstÜck (17) befestigt isst, welches eine Dichtscheibe (18) aus einem plastischen. oder elastischen Werkstoff aufnimmt,, der härter als der der Membran ist.
5. Sicherheitsventil nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß .der Stempel (4, 4a) mit einer Führungsstange versehen ist, die an ihrem der Membran entgegengesetzten Ende im Gehäuseoberteil geführt st.
6. 6. Sicherheitsventil nach den Ansprüchen 2 bis. 5, dadurch. gekennzeichnet, daß an der inneristen Stehle des mit der Membran (2) in Berührung stehenden Teils der Innenwand des Gehäuseoberteils eine ringförmige Aussparung (2o) vorgesehen ist, in welche ein Teil des beim Einspannen der Membran zwischen Oberteil und Unterteil verformten Werkstoffes der Membran eintreten kann. Angezogene Druckschriften.: Deutsche Patentschrift Nr. 458 g31.