DK157254B - Sikkerhedsventil - Google Patents

Description

DK 157254 B

Opfindelsen angâr en sikkerhedsventi! indrettet til at blive monteret pà en tank raed en âbning i en endevæg og med en ring, som omgiver âbningen, hvilken ring har en pakning fremstillet af et elastisk materiale lagt i en rundtgâende reces i rin-5 gens ydre omkreds og med en kopformet venti 11 ukkedel, som er indrettet til at hvile pâ og tætne med sin pladeformede de! mod den flade side af ringen med en ringformet pakning mellem disse dele i venti1lukkedelens 1ukkesti11ing, idet en rundtgâende ombojet randdel af venti11ukkedelen omgiver ringen og 10 sammen med pakningen i den ydre omkreds af ringen danner en tætning, idet pakningen er dimensioneret til rundtgâende at berore indersiden af randdelen, og hvilken venti1lukkedel er forspændt til sin lukkestilling af fjederorganer.

15 Ved sikkerhedsventi1 skal der i denne beskrivelse forstâs en venti!, som àbnes under pâvirkning af et overtryk, sàledes at trykket i den beholder, som sikkerhedsventilen er monteret pâ falder til en tilladelig værdi.

20 US patentskrift nr. 3.217.082 viser en sikkerhedsventi1, ogsâ kaldet en trykaflastningsventi 1 af denne art. En ringformet pakning, sâsom en O-ring i den rundtgâende reces danner en tryktæt forsegling, nâr ventilen er lukket eller stotter pâ ventiIsædet. Eftersom det kan være vanskeligt at fastlægge di-25 mensioneringstolerancer nojagtigt for pakningen og den rille, hvori den er placeret, og pâ grund af variationer i stivheden af pakningen, kan der ved en sâdan placering af pakningen fo-rekomme funktionsfejl.

30 Det er formâlet med den foreliggende opfindelse at forbedre en sikkerhedsventi! af den i indledningen nævnte art sàledes, at den nævnte pakning slutter tæt i ventilens lukkestilling, selv efter lang tids funktion, og sàledes at den i det væsentlige ikke hindrer âbning og lukning af ventilen, ogsâ selvom pak-35 ningen kan variere noget i storrelse og kvalitet.

Dette opnâs med en sikkerhedsventi! af den i indledningen nævnte art, der er ejendommelig ved, at pakningen i den ydre 2

DK 157254 B

omkreds af n'ngen er flad, og at den rundtgàende reces og randdelen er indrettet sâledes, at pakningen er i en bejet stilling, nâr venti1lukkedelen er i sin lukkede stilling pâ en sâdan màde, at bojningen af pakningen strækker sig i hovedsa-5 gen over hele den radiale bredde af pakningen, og at pakningen er i en ikke b®jet stilling, nâr ventillukkedelen er i sin âbne stilling.

Dermed opnàr man, at den bejede pakning i ventilens lukkede 10 stilling tætner sikkert, uden at der er behov for raeget snævre tolerancer ved dimensioneri ngen af pakni ngen og hvad angâr pakningens hârdhed. Er pakningen tilfældigvis en anelse stor-re, tykkere eller stivere end normalt, kan ventilen alligevel lukke - blot mâ pakningen bojes lidt mere, og dette kan takket 15 være udformningen af recessen ske uden, at ventilens funktion pâvirkes i uheldig retning.

Det skal bemærkes, at der fra engelsk offentliggorelsesskrift nr. 2.046.407 kendes en sikkerhedsventi1, hvori den eneste 20 forsegling udgores af en pakning i en rundtgàende reces i et hus, idet pakningen tætter imod en cylindrisk ydre overflade af et ventillegeme, der kan bevæges aksialt i huset. Pakningen er en almindelig 0-ring, men for at forhindre at den kryber og skubbes ind i det snævre frigangsgab mellem de to overflader, 25 som skal forsegles indbyrdes, og for sâledes at forhindre dens hurtige nedslidning, er der indrettet en fjedrende, deformer-bar i hovedsagen flad og plan trykring i rillen i kontakt med den ene væg og med 0-ringen. Under væsketryk ved forseglingen vil 0-ringen komprimere denne trykring og reducere dens ind-30 vendige diameter, sâledes at den lukker gabet, sâledes at 0-ringen eller en de! af 0-ringen ikke kan komme ind i gabet.

Fortrinsvis udformes sikkerhedsventilen ifelge opfindelsen sà-ledes, at bredden af det inderste omrâde af den rundtgàende 35 reces, som er indrettet ti 1 at modtage pakningen i den ydre omkreds af ringen, er i hovedsagen 1 i g med tykkelsen af pakningen, og at bredden af det yderste omrâde af recessen er sterne end tykkelsen af pakningen.

3

DK 157254 B

Opfindelsen skaï i det folgende forklares nærmere under hen-visning til tegningen, hvor fig. 1 viser et langsgâende snit gennem en sikkerhedsventi1 i-5 folge opfindelsen, hvor ventilen er vist i sin lukkede stil-ling og vist monteret pà en lukket beholder til en hojspæn-dingstransformer, fig. 2 et forstorret udsnit af den i fig. 1 viste ventil, hvor 10 ventilen ses i den lukkede stilling, og fig. 3 samme, men med ventilen vist i âbningssti11ingen, dvs. i funktionssti11ingen .

15 I fig. 1 ses et rorformet legeme med en underdel eller fod 13, der fortrinsvis har et cirkulært tværsnit i vandret plan, og som er monteret sâledes, at den omgiver en cirkulær apertur eller âbning 14 i den ovre væg 15 i et hus eller en tank 16, hvortil sikkerhedsventi1 en er fastgjort. Indvendig i huset 16 20 er hojspændingstransformeren (antydet med punkteret streg) neddyppet i isolerende olie. Den nederste ende af foden 13 er forsynet med en monter i ngsf 1 ange 17, som strækker sig ud til siden (vandret) og har passende slidser 18, som kan modtage boite 19 eller andre fastgorelsesorganer, sâledes at ventilen 25 kan monteres stift pâ ydersiden af tanken. For at sikre en tryktæt montering af foden 13 er en cirkulær pakring 21 ind-lagt i fodens underside, der vender ned mod overfladen af væg-gen 16 pâ tanken.

30 Den rorformede fod 13 indsnævres pâ indersiden fra tankâbnin-gen 14 op imod en planring 23. I oversiden af planringen 23 nær dens indvendige randside er nedlagt en cirkulær pakring 25, og i den ydre omkreds af planringen 23 er en flad pakning 3.

Et ovre hus eller en hætte 31 er monteret pâ foden 13 ved hjælp af tappe eller stifter 33 og kraveskruer 35. Oversiden af huset eller hætten 31 har en ringformet rand eller fais 37, 35 4

DK 157254 B

som anvendes til at fastholde den ene ende af en indre fjeder 39.

Den modsatte ende af den indre fjeder 39 hviler pâ oversiden 5 af en cirkulær ventilplade 41, som har form som omvendt, flad kop med en ringformet rand eller vulst 43 i bunden, som retter pladen 41 ind efter den nedre ende af den inderste fjeder 39. Undersiden af ventilpladen 41 hviler pâ pakningen 25, nâr ventilpladen er i 1 ukkesti 11 ingen som vist i fig. 1, sàledes at 10 trykudlosningsàbningen 45 er lukket eller forseglet.

Det ovre hus eller hætten 31 er udformet sàledes, at oversiden og den cylindriske del modes, sàledes at der fremkommer et rundtgâende hjorne eller ombuk 47, som fastholder og placerer 15 den overste ende af en yderste fjeder 49. Den nederste ende af den yderste fjeder 49 trykker imod den i 0vrigt lest monterede ventilplade 41, hvis overside har en ringformet vulst 53, som kan modtage den nedre ende af den yderste fjeder 49. I sin normale hvileposition er undersiden (mellem vulsterne 43,53) 20 af ventilpladen 41 presset imod den cirkulære pakning 25, som ligger i en rille i oversiden af planringen 23, og den ombuk-kede rand 51, som strækker sig vandret udad til siden og nedad fra ventilpladen 41, stoder imod den flade forseglningspakning 3 for at danne en tryktæt forsegling omkring den ydre rand af 25 planringen 23 pà foden 13. Ventilpladen 41 er fremstillet af en let metalplade og har derfor en relativt lav inerti og lav modstand imod en hurtigt startende bevægelse i àbningsretnin-gen.

30 Pâ oversiden af planringen 23 mellem dens ydre omkreds og den cirkulære pakning 25 er en ringformet reces, som sammen med undersiden af ventilpladen 41 og den cirkulære pakning 25 sâ-vel som den flade pakning 3 danner et udvendigt kammer 59, som er i hovedsagen tryktæt.

For at tiIvejebringe et synligt signal.til indikation af det faktum, at sikkerhedsventilen har været i funktion, er en kraftigt farvet signaldel 61 fortrinsvis i form af en cylin- 35 5

DK 1572S4B

drisk stang af et plastmateriale monteret forskydeligt i en muffe 63 fastgjort til en âbning midt i det 0vre hus 31. En 0-ring 65 tjener det dobbelte formâl at give en tætning i enhver speciel position, hvortil den er blevet forskubbet, samtidig 5 med at en split eller lignende 67, som rager radiært ud fra signalstangen 61 nær dens nedre ende, forhindrer signalstangen 61 i at blive fuldstændigt trukket ud af det 0vre hus 31. Nâr som helst sikkerhedsventilen har været i funktion ved, at ven-tilskiven 41 har loftet sig, tvinges signalstangen 61 igennem 10 muffen 63, sâledes at signalstangen rager op over den ovre overflade af det evre hus 31. Selv om sikkerhedsventiImekanis-men tilbagesti11er sig selv automatisk, nâr trykti1standen igen er normal, ti1bagesti11 es signalstangen 61 ikke automatisk, men holdes af 0-ringen 65 inde i dens opmærksomhedsti1-15 trækkende stilling, indtil den tilbagesti1 les manuelt. En til-synsferende, som foretager periodiske inspektioner af appara-tet, bliver sâledes gjort opmærksom pâ det faktum, at sikker-hedsventilen har været i funktion siden hans sidste besog, og-sâ selv om betinge1serne igen er normale i det pàgældende oje-20 blik.

Ud over den synlige signalstang 61 er det ofte onskeligt at hâve en indikation af funktionen af sikkerhedsventi1 en pâ et fjernt sted. Til dette formâl kan det evre hus 31 være for-25 synet med en apertur 71, hvorigennem en fjernbetjeningsmeka-nisme kan monteres som forklaret nedenfor. Hvis en fjernindi-kation via et elektrisk kredslob ikke er onsket, udelades den-ne omskiftermekanisme fuldstændigt, nâr aggregatet samles, og àbningen 71 i det ovre hus 31 lukkes med en konventionel prop 30 73 (af den art, som anvendes ved aflukning af uonskede huiler i elektriske samledàser og lignende) for at forhindre, at regn trænger ind gennem àbningen 73 og muligvis fryser fast pâ de bevægelige dele af sikkerhedsventi1 en.

35 Det skal bemærkes, at i den netop beskrevne konstruktion er der ingen dele i ventilen, som strækker sig ind i tanken eller begrænser storrelsen af sikkerhedsventi1ens âbning 45 andet end den lukkende overflade af ventilpladen 41.

DK 157254 B

6

Det antages nu, at den foretrukne udforelsesform for sikker-hedsventilen vist i fig. 1 er blevet konstrueret til og samlet oven pâ en transf ormertank, hvori et tryk pà 68,9 kP (10 p.s.i. anses for kritisk, og hvor sikkerhedsventilen er kon-5 strueret til at træde i funktion og udlese tanktrykket, nâr som helst trykket inden i tanken stiger til dette niveau. Det antages endvidere, at det overfladeareal af ventilpladen 41, som er udsat for trykket inden i tanken, er ækvivalent med 193,5 cm2, og at det overf1adeareal af den ringformede del af 10 ventilplade 41, som er udsat for ethvert tryk, som er til ste-de i yderkammeret 59, er omtrent 129 cm2, og endvidere at den tungere ydre fjeder 49 er konstrueret til at udeve en kraft pâ 85,7 kg* pâ oversiden af ventilpladen 41, medens den lettere inderste fjeder 39 er konstrueret til at udeve en kraft pâ 15 50,3 kg* pà oversiden af ventilpladen 41. Den samlede kraft fra den inderste fjeder 39 og den yderste fjeder 49 danner tilsammen en forsegling af ventilpladen 41 imod den flade pakning 3. Eftersom den samlede kraft af de to fjedre er ækvivalent med 136 kg*, og eftersom arealet af ventilpladen 41, som 20 udsættes for trykket fra transformertanken, er ækvivalent med ca. 193,5 cmaf ses det, at ventilpladen 41 vil forblive tæt forseglet, indtil trykket i tanken nâr et niveau pâ 68,9 kP.

Nâr det kritiske tryk pâ 68,9 kP (10 p.s.i.) er nâet i tanken, 25 begynder tætningen mellem undersiden af ventilpladen 41 og den cirkulære pakning 25 at svækkes, og trykket fra tanken begynder at lække ind i det ydre kammer 59. Gassen, som lækker ind i dette ydre kammer, er under samme tryk som gassen i tanken, nemlig 68,9 kP (10 p.s.i.), og lækagen bevirker, at trykket i 30 det ydre kammer 59 stiger momentant, pâ grund af tætningen, som dannes af randdelen 51 pâ ventilpladen 41, der steder op til den flade, ringformede pakning 3.

Det skal bemærkes, at denne opbygning er blevet beskrevet tid-35 ligere i amerikansk patent nr. 3.217.082 med et apparat, som i aile henseender ligner, med undtagelse af det, der er genstand for den foreliggende opfindelse, jf. fig. 9 i det pâgældende patentskri ft.

DK 157254 B

7

Den væsentlige forskel mellem aggregatet i den foreliggende opfindelse og det, der er omtalt i det amerikanske patent, er den udvendige pakning. Som det ses i det pâgældende patent, er en pakning i form af en 0-ring 27 anvendt i aggregatet i det 5 pâgældende patent.

Ifelge den foreliggende opfindelse anvendes en tætningspakning 3, som har en anden udformning sàvel som en anden funktions-mâde sammenlignet med 0-ringen 27.

10

Som det bedst ses i fig. 2 og 3, er pakningen 3 flad og ligner en pakring, som i mange âr har været anvendt i konservesglas af masontypen. Pakningen 3 er placerez i en reces i planringen 23, idet oversiden af recessen er flad, og bredden af det 0V-15 re, inderste omràde af recessen er i hovedsagen 1 i g med tyk-kelsen af pakningen, medens bredden af det udvendige omrâde af recessen er sterre end tykkelsen af pakningen 3. Pakningen kan være fremstillet af gummi eller af et andet passende paknings-materiale.

20

Den indvendige kant af pakningen fastholdes i en rundtgâende fordybning 7, der er udformet i recessen 5. Den udvendige rand af pakningen rager ud over væggen eller overfladen af planringen 23, hvor randen af pakningen kommer i kontakt med den om-25 bejede del 51 af ventilpladen 41 for at give en vinduesvisker-virkning til opretholdelse af trykket mellem lukkedelen 41 og planringen 23, nàr lukkedelen 41 bevæges opad og bringes ud af kontakt med pakningen 25. Det ses, at pakningen 3 vil yde min-dre modstand imod en nedadgâende bevægelse eller lukning af 30 lukkedelen 41 end mod en opadgâende eller âbnende bevægelse af delen. Folgelig giver placeringen af pakningen en forbedret tætning og en hurtig genopretning af tætn i ngen.

Konstruktionen af pakningen 3 er sàledes, at visse faktorer, 35 sèsom dimensioneringsto1erancer, blandinger, hârdheder, ikke har nogen betydning for aggregatets funktionsdygtighed ved stigende tryk. Med pakningen 27 i den i US patentskrift nr.

3.217.082 beskrevne konstruktion kan aile sâdanne faktorer,

Claims (2)

10 Patentkrav.

1. Sikkerhedsventi1 indrettet til at blive monteret pâ en tank (16) med en âbning (4) i en endevæg eller topvæg (15) og 15 med en ring (23), som omgiver àbningen (14), hvilken ring (23) har en pakning (3) fremstillet af et elastisk materiale ind-lagt i en rundtgâende reces (11) i ringens ydre omkreds, og med en kopformet venti11ukkedel (41), som er indrettet til at hvile pâ og tætne med sin pladeformede del mod den flade side 20 af ringen (23) med en cirkulær pakning (25) mellem disse dele i venti11ukkedelens 1ukkesti11ing, idet en rundtgâende ombojet randdel (51) af ventillukkedelen (41) omgiver ringen (23) og sammen med pakningen (3) i den ydre omkreds af ringen (23) danner en tætning, idet pakningen (3) er dimensioneret til 25 rundtgâende at berore indersiden af randdelen (51), og hvilken venti11ukkede1 er forspændt til sin 1ukkesti11ing af fjede-rorganer (39,49), kendetegnet ved, at pakningen (3) i den ydre omkreds af ringen (23) er flad, og at den rundtgâende reces (7) og randdelen (51) er indrettet sâledes, at pak-30 ningen (3) er i en bejet stilling, nâr ventillukkedelen er i sin lukkede stilling pâ en sâdan mâde, at bejningen af pakningen strækker sig i hovedsagen over hele den radiale bredde af pakningen, og at pakningen er i en ikke b0jet stilling, nâr ventillukkedelen er i sin âbnede stilling. 35

2. Sikkerhedsventi1 ifolge krav 1, kendetegnet ved, at bredden af det inderste omrâde (7) af den rundtgâende reces, som er indrettet til at modtage pakningen i den ydre DK 157254 B omkreds af ringen (23), er i hovedsagen lig med tykkelsen af pakningen (3), og at bredden af det ydre omrâde af recessen er st0rre end tykkelsen af pakningen. 5 10 15 20 25 30 35