DE1095611B - Federbelastetes Sicherheitsventil mit Hochhubstufenkolben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsventil mit Hochhubstufenkolben, der unter der Wirkung einer einstellbaren Feder steht.

Die bekannten federbelasteten Sicherheitsventile erfordern zur Erzielung ihres vollen Öffnungsquerschnittes eine Kraft, die wesentlich über der Öffnungskraft liegt, so daß die geforderte maximal zulässige Drucksteigerung nicht eingehalten werden kann. Der Grund hierfür liegt in dem steilen Anstieg der Federkennlinie, die sich durch die wegen des gefürchteten Ausknickens der Feder und der sich daraus ergebenden Funktionsbehinderung angestrebte kurze Bauhöhe ergibt. Teilweise hat man diese Nachteile dadurch beseitigt, daß man hinter dem Ventilkegel einen Hubring oder Kragen anbringt, der die Strömung so beeinflußt, daß das Ventil rasch voll öffnet. Bekannt sind auch hilfsgesteuerte Vollhubsicherheitsventile, bei denen der Hauptkegel durch das Medium belastet ist und die beim öffnen sofort den vollen Ventilquerschnitt freigeben und das Medium ohne Druckanstieg abströmen lassen. Ventile dieser Bauart erfordern aber einen großen technischen Aufwand.

Gegenstand der Erfindung ist ein Sicherheitsventil, das ohne den großen Aufwand der hilfsgesteuerten Sicherheitsventile auskommt. Das erfmdungsgemäße Ventil zeichnet sich dadurch aus, daß die Ringfläche des Stufenkolbens vom Gesamtdruck im Abströmkanal in der Nähe des Ventilsitzes beaufschlagt ist, der dem Ringraum durch ein oder mehrere kleine Rohre zugeleitet wird.

Das Ventil arbeitet nach dem Prinzip der Gesamtdruckmessung. Der Gesamtdruck setzt sich zusammen aus dem statischen Druck und dem dynamischen Druck. Außer dem Druck, der sich im Druckstutzen unter dem Ventilkegel befindet, wird dieser Gesamtdruck zum schnellen und vollen öffnen des Ventils verwendet, so daß das Medium durch den vollen Ventilquerschnitt schnell abströmen kann. Infolge der schnellen Freigabe des vollen Ventilquerschnittes beim Ansprechen des Ventils wird wie bei einem Hochhubventil erreicht, daß die beim Ausströmen des Druckmediums sich ergebende Gefahr der Erosion der Ventilflächen, die bei Hochdrucksicherheitsventilen oft nach einmaligem Ansprechen zum Unbrauchbarwerden der Ventilsitze führt, ausgeschaltet wird. Die erreichbaren Ausflußzahlen sind bei dem erfindungsgemäßen Ventil aber noch höher als bei den bekannten Hochhubventilen, weil der Ausfluß nicht durch eine zweite Drosselstelle verengt oder durch einen Staukragen behindert ist.

Ein Ausführungsbeispiel und die Wirkungsweise der Erfindung werden beschrieben. In der Zeichnung wird ein Längsschnitt gezeigt.

Im Gehäuse 12 ist die durch die Verschlußkappe 13

Federbelastetes Sicherheitsventil
mit Hochhubstufenkolben

Anmelder:

VEB Zentrale Entwicklung
und Konstruktion (ZEK)
Pumpen und Verdichter,

Halle/Saale, Stalinallee 46

Alfred Völzer, Berlin-Heinersdorf,

und Hubert KalTmeyer, Berlin,
sind als Erfinder genannt worden

gehaltene und auf den Stößel 11 drückende Ventilfeder 6 auf den geforderten öffnungsdruck eingestellt. Wenn der im Druckstutzen 1 herrschende Druck den öffnungsdruck übersteigt, hebt sich der Stufenkolben 4 vom Ventilsitz 2 ab. Das Druckmedium strömt in den Stutzen 10, in dem sich das kleine Rohr 9 befindet, dessen Öffnung 9' der Strömungsrichtung entgegensteht (Pilotrohr). Dieses kleine Rohr 9 leitet den Gesamtdruck, der im Stutzen 10 herrscht, in den Ringraum 3 und wirkt dort auf die Ringfläche des Stufenkolbens 4. Dadurch wird die Ventilfeder 6 zusätzlich belastet, und der Stufenkolben 4 gibt einen größeren Abströmquerschnitt frei.

Der Stufenkolben 4 wird zweckmäßig mit den Kolbenringen 7 und 8 versehen und mit reichlichem Spiel gegenüber den Bohrungen ausgeführt und kann daher ohne seitliche Behinderung auf den Ventilsitz 2 aufsetzen. Die Kolbenringe 7 und 8 bewirken geringe Lässigkeitsverluste. Deshalb ist eine Entspannungsbohrung 14 des Raumes 5 bei gekapselten Sicherheitsventilen vorgesehen. Der Ringraum 3 ist unter Berücksichtigung der Lässigkeitsverluste und der Federkennlinie so bemessen, daß bei dem maximal zulässigen Abblasedruck im Druckstutzen 1 das Ventil voll öffnet.

Die gesamte Menge des Druckmediums strömt ohne weitere Drucksteigerung ab. Ein Absinken des Druckes in Druckstutzen 1 leiten den Schließvorgang ein. Die Ventilfeder 6 drückt den Kolben 4 auf den Ventilsitz 2. Die Abmessungen des Ringraumes 3 bestimmen den Druck im Druckstutzen 1, bei dem das Ventil wieder geschlossen ist. Da der Schließdruck um ein bestimmtes Maß unter dem öffnungsdruck liegt, kann

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ein Flattern des Stufenkolbens 4 nicht eintreten. Durch einen verstellbaren Ring 15 kann die Hubhöhe des Stufenkolbens 4 begrenzt werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Federbelastetes Sicherheitsventil mit Hochhubstufenkolben, der einerseits vom Regeldruck in öffnungsrichtung, andererseits vom Druck in der freien Atmosphäre oder vom Druck, der im Abblaseraum herrscht, beaufschlagt ist, dadurch ge- ίο kennzeidinet, daß die Ringfläche des Stufenkolbens vom statischen und dynamischen Druck im Abströmkanal in der Nähe des Ventilsitzes (2) beaufschlagt ist, der dem Ringraum (3) durch ein oder mehrere kleine Rohre (9) zugeleitet wird.

2. Federbelastetes Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden zylindrischen Führungsflächen des Stufenkolbens (4) mit Kolbenringen (7 bzw. 8) versehen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 669252

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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