DE953395C

DE953395C - Safety valve

Info

Publication number: DE953395C
Application number: DEE4344A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Karl Erb
Original assignee: KARL ERB DIPL ING
Current assignee: KARL ERB DIPL ING
Priority date: 1949-03-31
Filing date: 1951-09-16
Publication date: 1956-11-29
Also published as: GB699343A; DE1100418B; BE494854A; DE840182C; CH286965A; FR1017842A; DE951406C

Description

Das Hauptpatent 840 182 betrifft ein Sicherheitsventil, bei dem erfindungsgemäß der Spalt zwischen Durchgangs- und Absohlußteil durch eine dünne Folie überbrückt wird. Die vorliegende Erfindung umfaßt Verbesserungen, die sich aus neueren Erkenntnissen ergeben 'haben und die nachstehend beschrieben wenden.The main patent 840 182 relates to a safety valve, in the case of the invention, the gap between the passage and Absohlußteil by a thin Foil is bridged. The present invention includes improvements that emerge from recent knowledge have resulted 'and apply the instructions described below.

Für ein einwandfreies Arbeiten des erfindungsgemäßen Sicherheitsventils ist es zweckmäßig, die Folie so dünn auszuführen, daß der Differenzdruck zwischen dem — durch die äußere Belastung des Abschhißteiles ausgeglichenen — Betriebsdruck und dem Abiblasedruck ausreicht, um die FoMe längs des überbrückten Spaltes zwischen Durchgangs- und Abschhißteil zu zerreißen. Da der Abblasedruck, gemäß den üblichen Sicherheitsvorschriften, den höchstzulässigen Betriebsdruck eines Behälters um ein Zehntel dieses Druckes überschreiten darf, kann also dieser Differemzdruck die Größe von einem Zehntel des Betriebsdruckes annehmen. Der für die Zerstörung der Folie verfügbare Differenzdruck kann höhere Werte annehmen, wenn der tatsächliche Betriebsdruck unter dem 'höchstzulässigen Betriebsdruck liegt.For the safety valve according to the invention to work properly, it is advisable to make the film so thin that the differential pressure between the operating pressure - balanced by the external load on the shut-off part - and the blow-off pressure is sufficient to close the FoMe along the bridged gap between the passage part and the shut-off part tear. Since the blow-off pressure, according to the usual safety regulations, may exceed the maximum permissible operating pressure of a container by a tenth of this pressure, this differential pressure can therefore be one tenth of the operating pressure. The differential pressure available for destroying the film can assume higher values if the actual operating pressure is below the maximum permissible operating pressure.

Um die Folie zu zerstören, muß das Produkt aus dem in Frage kommenden Differenzdruck und der Stirnfläche des Abschlußteiles bzw. der Folie mindestens gleich sein dem Produkt aus Spaltlänge (entsprechend dem Umfang des Abschlußteiles beim überbrückten Spalt), Foliendicke und spezifischer Zerreißfestigkeit des Folienwerkstoffes. Aus dieser Beziehung ergibt sich, da alle anderen Größen festliegen, die zweckmäßigste Foliendicke. ίο Damit die Folie keinen vorzeitigen Bruch erleidet, soll eine zweite Bedingung erfüllt werden, und zwar soll der überbrückte Spalt so eng ausgeführt werden, daß die Folie, die ja innerhalb des Spaltes nicht abgestützt ist, auch beim höchsten Betriebsdruck und der höchsten Betriebstemperatur nur bis zu ihrer Streckgrenze beansprucht wird. Wenn der Krümmungsradius der Folie innerhalb des Spaltes etwa gleich dessen halber Weite ist, wird die Folie wie eine Wanne von halbkreisao förmigem Querschnitt beansprucht, die an ihren Rändern aufgehängt ist, so daß folgende Beziehung gilt: Die Spaltwaite muß gleich oder kleiner als das doppelte Produkt aus Foliendicke und Streckgrenze des Folienmaterials sein, geteilt durch den as höchsten Betriebsdruck.In order to destroy the film, the product of the differential pressure in question and the The end face of the end part or the film must be at least equal to the product of the gap length (according to the scope of the closing part at the bridged gap), film thickness and specific tensile strength of the film material. From this relationship it follows that everyone else Determine sizes, the most appropriate film thickness. ίο So that the film does not break prematurely, a second condition should be met, namely the bridged gap should be made so narrow be that the film, which is not supported within the gap, even at the highest Operating pressure and the highest operating temperature is only stressed up to their yield point. If the radius of curvature of the film within the gap is approximately equal to half its width, the film is stressed like a tub of semicircular cross-section, which is attached to its Edges is suspended, so that the following relationship applies: The gap width must be equal to or smaller than be twice the product of the film thickness and the yield strength of the film material, divided by the he highest operating pressure.

Zum Ausgleich einer exzentrischen Lage des Abschki'ßteiles ader eines etwas größeren Krümmungsradius der Folie im Spalt und von Bearbeitungsungeniauigkeiten wird man möglichst nur ein Viertel oder noch weniger dieses Wertes zulassen. To compensate for an eccentric position of the Abschki'ßteiles or a somewhat larger radius of curvature the foil in the gap and processing inaccuracies are only possible if possible allow a quarter or less of this value.

Von besonderem Vorteil ist es bei einem erfindungegemäßen Sicherheitsventil, wenn die Folie in sich vollständig, geschlossen ist, also· keine inneren Aussparungen besitzt. Dadurch ist die • Gewißheit gegeben, daß im Bereich des Abschlußteiles keinerlei Abdidhtungsschwierigkeiten bestehen. Im nachstehenden sind unter anderem einige Ausführungsmöglichkeiten angegeben, die. solche Undichtheiten praktisch ausschließen, auch wenn die Folie zwischen dem Abschlußteil und einem mit diesem verbundenen Gegenhalter angeordnet ist.It is of particular advantage in the case of a device according to the invention Safety valve when the film is completely closed, so · none has internal recesses. This gives the • certainty that in the area of the final part there are no sealing difficulties. Below are a few, among others Execution options specified, the. practically exclude such leaks, even if the film is arranged between the terminating part and a counter-holder connected to it.

Die weiteren Erfindungsmerkmiale werden am besten im Zusammenhang mit den beigegebenen Sdhnittzeichnungen beschrieben, bei denen zur Verdeutlichung die Abstände zwischen einzelnen Teilen vielfach übertrieben groß gezeichnet sind. Abb. i. zeigt ein hebelbelastetes Sicherheitsventil; Abb. 2 zeigt den Durchgangsteil eines Ventils So mit auf den Ventilkegel aufgewalzter Folie; Abb. 3 stellt ein eingepreßte Folie dar; Abb. 4 zeigt Flächen, auf denen die Folie aufgelötet wird;The additional features of the invention are best given in connection with the Section drawings described in which for To illustrate the distances between individual parts are often drawn in an exaggerated manner. Fig.i. shows a lever loaded safety valve; FIG. 2 shows the passage part of a valve So with a film rolled onto the valve cone; Fig. 3 shows a pressed film; Fig. 4 shows areas on which the foil is soldered will;

Abb. 5 stellt einen dreiteiligen Ventilkegel mit eingesetzter Folie dar.Fig. 5 shows a three-part valve cone with an inserted foil.

In Abb. ι ist ι das Ventilgehäuse mit dem Ventilkegel 2. Die Folie 3 ist zwischen Kegel 2 und Gegenhalter 4 eingelegt und kann mit diesen Teilen durch irgendein Schmelzveffahren, insbesondere Löten oder Schweißen, verbunden werden. Der Außenrand der Folie ist zwischen Gehäuse 1 und der Platte S eingebettet und kann mit ihnen ebenfalls durch ein Schmelzveriahren verbunden sein, j In beiden Fällen kann die Folie natürlich auch aufgeklebt wenden.In Fig. Ι ι is the valve housing with the Valve cone 2. The film 3 is inserted between cone 2 and counter holder 4 and can be used with these parts be connected by any melting process, in particular soldering or welding. Of the The outer edge of the film is embedded between the housing 1 and the plate S and can also be used with them be connected by a melting process, j In both cases, the film can of course also be glued on.

Um eine Folie gut auflöten zu können, hat Teil 1 einen aufgeschweißten Streifen 12, der aus gut lötbarem Material besteht.In order to be able to solder a foil well, part 1 a welded-on strip 12, which consists of easily solderable material.

Die Führung der Teile 2 und 4 gegeneinander übernimmt der Zapfen 13, der in die Aussparung 14 paßt. i4_a ist eine Klemmrille.The guiding of the parts 2 and 4 against each other is taken over by the pin 13, which fits into the recess 14. i4 _a is a clamping groove.

In Abb. 2 enthält der Ventilkegel 30 eine vorteilhafterweise hinterdrehte Vertiefung 31, in die sich die Folie 32 legt. Der Gegenhalter 33 hat einen dünnwandigen Vorsprung 34, der mittels des Walzdomes 35 und der Kugeln 36 in die Vertiefung 3.1 eingewalzt werden kann. Die Schraube 37 drückt auf den Dorn 35 und dient hier gleichzeitig als Federteller für die Feder 38. Sie wird in das Gewinde 39 von Teil 33 eingeschraubt. Teil 35 hat Schlüsselflächen 40, die sein Drehen ermöglichen. Nach Entfernung der Aufwalzteile können die Teile 30 und 33 auseinandergezogen werden.In Fig. 2, the valve cone 30 contains an advantageously undercut recess 31 into which the film 32 lies down. The counter holder 33 has a thin-walled projection 34, which by means of the rolling dome 35 and the balls 36 can be rolled into the recess 3.1. The screw 37 pushes on the mandrel 35 and serves here at the same time as a spring plate for the spring 38. It is screwed into the thread 39 of part 33. Part 35 has Wrench flats 40 that enable it to rotate. After removing the roll-on parts, the Parts 30 and 33 are pulled apart.

Abb. 3 zeigt einen Teil eines Ventilkegels 41. In diesen ist der aus einem weichen Metall, z. B. Kupfer, hergestellte Stempel 42 eingeschraubt. Der Gegenhalter 43, der eine Aussparung 44 für die nicht gezeichnete Ventil'belastungsstange hat, besitzt eine Vertiefung mit zurückspringender Seitenwand 45. In diese Vertiefung ist die vorgeformte Folie 46 eingelegt: Unter Beigabe einer dünnen, harten Scheibe 4$ wird Teil 42 eingepreßt, so daß er sich an die zurückspringende Wand 45 ganz oder teilweise anlegen kann und dadurch ein Zusammenhalt zwischen den Teilen 41 und 43 erreicht wird. Teil 41 hat Führung in der zugehörigen Gehäuseböhrung und Teil 43 wird durch die Rippen 4.¹J₀ geführt. Daher könnte auf den durch das Einpressen herbeigeführten Zusammenhalt zwischen den Teilen 41 und 43 unter Umständen verzichtet werden, wie dies auch im Hauptpatent bei den beiden Abschlußteilen der Fall ist.Fig. 3 shows part of a valve cone 41. In these is made of a soft metal, for. B. copper, made punch 42 screwed. The counter-holder 43, which has a recess 44 for the valve loading rod (not shown), has a recess with a recessed side wall 45. The preformed film 46 is inserted into this recess: With the addition of a thin, hard disk 4 $ , part 42 is pressed in, see above that it can rest entirely or partially against the receding wall 45 and thereby a cohesion between the parts 41 and 43 is achieved. Part 41 has guide in the associated Gehäuseböhrung and part 43 is guided by the ribs 4. ¹ J _0th Therefore, the cohesion between the parts 41 and 43 brought about by the pressing in could possibly be dispensed with, as is also the case in the main patent with the two end parts.

Die vorstehend beschriebenen Einbauweisen der Folie haben den Vorzug, daß Folien ohne mittlere Aussparung, also in völlig geschlossenem Zustand eingebaut werden können, wodurch alle Undichtigkeiten, die beim Befestigen der inneren Folienränder entstehen können, vermieden werden und trotzdem ein glattes Zertrennen der Folie und ein Festhalten der getrennten Teile erzielt wird.The above-described installation methods of the film have the advantage that films without medium Recess, i.e. can be installed in a completely closed state, eliminating all leaks, which can arise when attaching the inner foil edges are avoided and nevertheless a smooth severing of the film and a holding of the separated parts is achieved.

Um auch Folien mit einer mittleren Aussparung dicht einbauen zu können, ist bereits angegeben worden, eine Lötverbindung herzustellen. Dies macht Schwierigkeiten, wenn die Flächen, auf welche die Folie aufgelötet werden soll, aus schlecht löfbaren Werkstoffen bestehen. Erfindungsgemäß werden dann Schichten auf diese Flächen aufgeschweißt oder aufgelötet, die sich gut mit den üblichen Loten verbinden.In order to also be able to install foils with a central recess tightly, it has already been indicated have been to make a soldered connection. This creates difficulties when the surfaces open which the foil is to be soldered on are made of poorly solderable materials. According to the invention layers are then welded or soldered onto these surfaces, which go well with the connect the usual plumb bobs.

Besteht der Teil 48 in Abb. 4 z. B. aus einem iao Chromnickelstrahl, der sich schlecht löten läßt, so erhält die Fläche, auf welche die Folie 49 aufgelötet · werden soll, eine aufgeschweißte oder hart aufgelötete Schicht 50 aus gut lötlbarem Material, mit der die Folie beispielsweise "durch . Weich- oder Silberlot verbunden werden kann. Der Vorteil istIf the part 48 in Fig. 4 exists z. B. from an iao Chromium-nickel beam, which is difficult to solder, preserves the surface on which the foil 49 is soldered is to be, a welded or hard soldered layer 50 made of easily solderable material, with which the foil can be connected, for example, by means of soft or silver solder. The advantage is

dabei, daß die Kante 51 schlecht lötbar bleibt und daher am Spalt eine Verdickung der Folie oder des Gegenhalters hintangehalten ist.while the edge 51 remains difficult to solder and therefore a thickening of the film or the gap at the gap Counterholder is held back.

Der Abschlußteil 52 möge aus gut lötbarem Material bestehen. Er erhält dann zur Erzielung des eben angegebenen Vorteiles aufgeschrumpfte ader aufgeschweißte Ringe 53 und 54 aus sohledht lötbarem Material um ein unerwünschtes Löten am Spalt 55 zu verhindern.The end part 52 may consist of a material that can be easily soldered. He then gets to achieve of the advantage just mentioned, shrunk-on wire welded-on rings 53 and 54 made of sole-welded solderable material to prevent undesired soldering at gap 55.

Abb. 5 zeigt den Abschlußteil 97. Die Folie 98 wird durch den Gegenhalter oder die Deckplatte 99 abdichtend gegen ihn gepreßt. Der Teil 100, der zur Führung im Gehäuse 101 dient, ist als Mutter für die Schraube 102 von Teil 99 ausgebildet und hat Angriffsfläohen 103 für ein zum Festschrauben dienendes Werkzeug, die natürlich auch anders ausgeführt sein können.Fig. 5 shows the end part 97. The film 98 is through the counter holder or the cover plate 99 pressed against him in a sealing manner. The part 100, which is used for guidance in the housing 101, is a nut designed for the screw 102 of part 99 and has attack surfaces 103 for a screwing serving tool, which of course can also be designed differently.

Teil 97 hat unten einen Durchmesser, der mit wenig Spiel in die Durchgangsöffnung 104 paßt, also einen engen zu überbrückenden Spalt ergibt. Der Durchmesser von Teil 97 ist kurz darüber, bei 105, verringert, so daß sich die Platte zwanglos auf ihren Sitz 106 auflegen kann. Teil 100 hat etwa den Durchmesser des verjüngten, oberen Teiles von Teil 97. Die Platte 99 hat Halteflächen 107.Part 97 has a diameter at the bottom that fits into the through opening 104 with little play, thus results in a narrow gap to be bridged. The diameter of part 97 is just above that at 105, so that the plate can easily rest on its seat 106. Part 100 has about the diameter of the tapered, upper part of part 97. The plate 99 has holding surfaces 107.

Claims

Patent claims:

i. Safety valve according to patent 840 182, in which the gap between a passage part and an end part is through a film is bridged, characterized in that the film is so thin that the differential pressure is between the operating pressure balanced by the external load on the end part and the blow-off pressure is sufficient to remove the film along the bridged gap to tear.

2. Safety valve according to claim 1, characterized in that the by the external load balanced operating pressure equal to the highest permissible operating pressure of the container to be protected and the blow-off pressure around is a tenth higher than this maximum permissible operating pressure.

3. Safety valve according to "Claims 1 and 2, characterized in that the bridged gap is so narrow that the film at Operating pressure is only stressed up to its yield point.

4. Safety valve according to claims 1 to 3, characterized in that the film by an adhesive or melting process - in particular by soldering - with reinforcing bodies is connected on at least one side, one of which can be the terminating part.

5. Safety valve according to claims 1 to 3, characterized in that the film forms a closed surface and is arranged between the end part and a counter holder is, with these two parts across the closed film by coupling parts, which consist of an inner and an outer part that surrounds it, connected are.

6. Safety valve according to claim 5, characterized in that the coupling parts with Engage threads.

7. Safety valve according to claim, characterized characterized in that the coupling parts by pressing and thereby occurring Expanding the inner part are firmly connected to each other.

8. Safety valve according to Claim 7, characterized characterized in that on the pressing surface 7g of the inner coupling part a the film protective plate is placed.

9. Safety valve according to claim, characterized characterized in that the coupling parts like a chuck are. So

10. Safety valve according to claim 5, characterized characterized in that the one coupling part is cup-shaped and by rolling with is connected to the other coupling part.

11. Safety valve according to claim 4, characterized in that the edge of a The surface on which the foil is soldered consists of a material that is difficult to solder.

12. Safety valve according to claim 4, characterized in that on a surface, on go which the foil is to be soldered on and which consists of material that is difficult to solder, a good one solderable insert layer is melted, but not all the way through to the through the foil bridging gap.

13. Safety valve according to claims 1 to 3, characterized in that the film in the area of the gap to be bridged is thinner than in the other places.

14. Safety valve according to claims 1 to 3, characterized in that the end part is very tight at the bridged gap reaches up to the passage part, while its other lateral guide surfaces a have greater play in the valve housing.

15. Safety valve according to claims 1 to 3, characterized in that a bottom part (97, 100) is designed in two parts, the part (100) not resting on the counter holder with a thread is provided and for pressing the counter holder provided with a thread extension {99) on the adjacent part (97) is used.

Considered publications:
German patent specification No. 586051.

1 sheet of drawings