DE597363C

DE597363C -

Info

Publication number: DE597363C
Application number: DENDAT597363D
Authority: DE

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsventil, z. B. zum Einbau in Pumpenanlagen, bei denen es die Überschreitung eines zulässigen Höchstdruckes in der Stauleitung vermeiden soll.The invention relates to a safety valve, e.g. B. for installation in pump systems where it should avoid exceeding a permissible maximum pressure in the storage line.

Bei solchen Sicherheitsventilen wirkt auf den Ventilteller eine Feder- oder Gewichtsbelastung, die auf den höchst zulässigen Druck eingestellt ist und das Ventil bis zum Erreichen dieses Druckes geschlossen hält. Sobald der Druck diesen zulässigen Höchstbetrag übersteigt, wird das Ventil aufgestoßen. Infolge der dann einsetzenden Ausströmung sinkt der Druck. Damit wird auch diejenige Kraft, die das Ventil gegen Feder- oder Gewichtsbelastung öffnet, kleiner, so daß das Ventil noch vor Erreichen der gewünschten Entlastung wieder ganz oder teilweise schließt.With such safety valves, a spring or weight load acts on the valve disc, which is set to the highest permissible pressure and the valve until it is reached Keeps pressure closed. As soon as the pressure exceeds this maximum allowable amount, pushed open the valve. As a result of the outflow that then begins, the pressure drops. In order to the force that opens the valve against spring or weight load also becomes smaller, so that the valve fully or partially again before reaching the desired relief closes.

Zur Vermeidung dieses Mangels wird der Erfindung gemäß nach öffnen des VentiltellersTo avoid this deficiency, according to the invention, after opening the valve disk

auf diesen eine in Öffnungsrichtung wirkende zusätzliche Kraft ausgeübt, die dem Druckabfall auf der dem Überdruck zugekehrten Seite des Ventiltellers entspricht. Bei Sicherheitsventilen, bei denen der Ventilteller mit einem Steuerkolben verbunden ist, der unter der Wirkung des auf der Überdruckseite der Leitung herrschenden Druckes steht, ist zu diesem Zweck der Erfindung gemäß ein Hilfsventil vorgesehen, das sich unter Wirkung des Überdruckes öffnet, so daß von dem bei geschlossenem Hauptventil auf beiden Seiten gleichen Druck der Druck auf der dem Hauptventilteller abgekehrten Kolbenseite um so viel sinkt, wie dem (dynamischen) Druckabfall auf der Überdruckseite des Hauptventiltellers entspricht.exerted on these an additional force acting in the opening direction, which increases the pressure drop on the side of the valve disk facing the overpressure. With safety valves, in which the valve plate is connected to a control piston, which is under the action the pressure on the overpressure side of the line is for this purpose according to the invention, an auxiliary valve is provided which opens under the action of the overpressure, so that when the main valve is closed, the pressure on both sides increases the side of the piston facing away from the main valve disk decreases by as much as the (dynamic) Pressure drop on the overpressure side of the main valve disk.

Die Zeichnungen zeigen zwei Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes. The drawings show two embodiments of the subject matter of the invention.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 1 steuert den Durchlaß von der Druckleitung 1 in die Niederdruckleitung 2 das Hauptventil 3. Auf die Ventilspindel 4 ist ein Steuerkolben 5 aufgesetzt, der in einem Zylinder 6 verschiebbar geführt ist. Die Ventilspindel 4 ist durch den Zylinder 6 hindurch nach oben bis in eine Führungsbüchse 9 hinein verlängert, die in einen Kopf 10 eines am Zylinder 6 gehaltenen GehäusesIn the embodiment of Fig. 1 controls the passage from the pressure line 1 into the Low pressure line 2, the main valve 3. A control piston 5 is placed on the valve spindle 4, which is guided displaceably in a cylinder 6. The valve spindle 4 is through the Cylinder 6 extended up through into a guide bushing 9, which is in a Head 10 of a housing held on the cylinder 6

11 eingeschraubt ist. An der Führungsbüchse 9 stützt sich eine Schraubenfeder 8 ab, die mittels eines Tellers 7 auf das Ventil 3 in Schließrichtung wirkt.11 is screwed in. On the guide bush 9 a helical spring 8 is supported, which by means of a plate 7 on the valve 3 in the closing direction works.

Der Zylinder 6 ist zu beiden Seiten des Kolbens 5 an die Druckleitung 1 angeschlossen, und zwar durch zwei Leitungen 17 und 19 und eine gemeinsame Leitung 16. Der Zylinderraum 21 oberhalb des Kolbens 5 ist durch einen DeckelThe cylinder 6 is connected to the pressure line 1 on both sides of the piston 5, namely through two lines 17 and 19 and a common line 16. The cylinder space 21 above the piston 5 is through a cover

12 abgeschlossen. In diesen Deckel ist das Hilfsventil 13 eingesetzt, dessen Spindel 14 bis zu dem Kolben 5 geführt ist und mittels einer Feder12 completed. The auxiliary valve is in this cover 13 is used, the spindle 14 of which is guided up to the piston 5 and by means of a spring

15 geschlossen gehalten wird, solange das Hauptventil 3 geschlossen ist, solange also die Teile die in Abb. ι gezeigte Stellung innehaben.15 is kept closed as long as the main valve 3 is closed, so as long as the parts are in the position shown in Fig. Ι.

Ein in die Zweigleitung eingeschaltetes Ventil 20 wird so eingestellt, daß der Druck unter dem Kolben 5, also in dem Zylinderraum i8, stets gleichbleibt. Außerdem hat das Ventil 20 den Zweck, den Zustrom aus der Leitung 1 zu dem Zylinderraum 21 über dem Kolben 5 zu drosseln. Durch eine solche Drosselung kann der Druckabfall im Zylinderraum 21 und damit die Wirkungsweise des ganzen Sicherheitsventiles geregelt werden.A switched on in the branch valve 20 is adjusted so that the pressure below the piston 5, i.e. in the cylinder space i8, always remains the same. In addition, the valve 20 has the purpose of closing the flow from line 1 to throttle the cylinder space 21 above the piston 5. Such a throttling can the pressure drop in the cylinder chamber 21 and thus the mode of operation of the entire safety valve be managed.

Die Wirkungsweise ist folgende:The mode of action is as follows:

Bei geschlossenem Ventil3 wird dieses je nach der Höhe des in der Leitung 1 herrschenden Überdruckes durch die Feder 8 stärker oder schwächer auf seinen Sitz gedrückt. Die Belastungen des Steuerkolbens 5 sind bei geschlossenem Ventil ausgeglichen, da sowohl auf der unteren Kolbenseite, d. h. im Zylinderraum 18, als auch auf der oberen Kolbenseite, d.h. im Zylinderraum 21, der gleiche Druck, und zwar der Überdruck in der Leitung 1, herrscht.When valve 3 is closed, this is depending on the level of the prevailing in line 1 Overpressure pressed by the spring 8 stronger or weaker on its seat. The burdens of the control piston 5 are balanced when the valve is closed, since both on the lower side of the piston, d. H. in the cylinder space 18, as well as on the upper side of the piston, i.e. in the cylinder chamber 21, the same pressure, and although the overpressure in line 1 prevails.

Dieser hat nämlich durch die Leitung 16 und die beiden Zweigleitungen 17 und 19 freien Zutritt über und unter den Steuefkolben 5.This namely has free access through the line 16 and the two branch lines 17 and 19 above and below the control piston 5.

Sobald der Überdruck in der Leitung 1 die zulässige obere Grenze, auf die die Feder 8 eingestellt ist, erreicht, wird der Ventilteller 3 in bekannter Weise durch den Überdruck aufgestoßen, so daß der Überdruck in der Leitung 1 in eine Niederdruckleitung 2, z. B. bei einer Pumpenanlage in die Saugleitung, entweichenAs soon as the overpressure in the line 1 has reached the permissible upper limit to which the spring 8 is set is reached, the valve plate 3 is pushed open in a known manner by the overpressure, so that the overpressure in line 1 in a low pressure line 2, z. B. at a Pump system into the suction line

kann. Würde nun nach der durch den Überdruck bewirkten Öffnung des Ventiltellers 3 der Druck zu beiden Seiten des Steuerkolbens 5 ungeändert gleichbleiben, so würde sich das Ventil 6 ganz oder teilweise schließen, weil durch die Strömung aus der Leitung 1 in die Leitung 2 nach dem Öffnen des Ventiltellers der Druck auf der der Leitung 1 zugekehrten Seite des Tellers sinkt, also kleiner wird als derjenige Druck, der notwendig war, um das Ventil aufzustoßen. Infolge dieses Absinkens des Druckes würde die Kraft der Feder 8 überwiegen und das Ventil, wie gesagt, wieder ganz oder teilweise schließen.can. Would now after the opening of the valve disk 3 caused by the overpressure If the pressure on both sides of the control piston 5 remain unchanged, then the valve would 6 close completely or partially because the flow from line 1 into line 2 after opening the valve disk, the pressure on the side of the line 1 facing the The plate sinks, which is less than the pressure that was necessary to open the valve. As a result of this drop in pressure, the force of the spring 8 would predominate and the valve, as I said, again wholly or partially conclude.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung bleibt aber nun die Belastung des Ventiltellers 3 nach dem Öffnen nicht unverändert, vielmehr stellt sie sich selbsttätig entsprechend der Abnahme des Druckes auf der der Leitung 1 zugekehrten Seite des Ventiltellers ein. Beim Öffnen des Ventiltellers 3 wird nämlich der Steuerkolben 5 mitgenommen, also aufwärts bewegt, und dadurch wird wieder das Hilfsventil 13 geöffnet. Das bisher unter dem Überdruck der Leitung 1 stehende Medium in dem oberen Zylinderraum kann also ausströmen (es wird bei dem dargestellten -Beispiel durch eine Leitung 22 in die Niederdruckleitung 2 geleitet). Der Druck in dem Raum 21 sinkt also, während der Druck im Zylinderraum 18 unter dem Steuerkolben 5 gleich- oder nahezu gleichbleibt, jedenfalls den Druck oberhalb des Kolbens so viel überwiegt, wie dem Abfall des Druckes unter dem Ventilteller 3 entspricht. Es nimmt also gewissermaßen der Steuerkolben 5 den j enigen Teil der Federbelastung auf, der sonst das vorzeitige Schließen des Ventiltellers 3 infolge der dynamischen Druckveränderungen verursachen würde.In the embodiment according to the invention, however, the load on the valve disk 3 remains not unchanged after opening, rather it automatically adjusts itself according to the decrease of the pressure on the side of the valve disk facing the line 1. When opening the Valve plate 3 namely the control piston 5 is carried along, that is, moved upwards, and thereby the auxiliary valve 13 is opened again. That was previously under the overpressure of line 1 Medium standing in the upper cylinder space can flow out (it is shown in the -Example passed through a line 22 into the low-pressure line 2). The pressure in the space 21 thus falls, while the pressure in the cylinder space 18 under the control piston 5 remains the same or almost the same, in any case the pressure above the piston outweighs so much, as corresponds to the drop in pressure under the valve disk 3. So in a sense it takes the control piston 5 that part of the spring load that would otherwise be premature Cause closing of the valve disk 3 as a result of the dynamic pressure changes would.

Im Prinzip in derselben Weise arbeitet auch die'Vorrichtung nach Abb. 2. Hier erfolgt die Steuerung des Hilfsventils nicht durch den Steuerkolben 5, sondern durch einen besonderen Hilfskolben 29, der unter denselben Druckeinwirkungen wie der Ventilteller 3 steht. Während bei der Ausführungsform nach Abb. 1 das Ventil 13 durch den Druck geöffnet wird, der auf die Unterseite des Kolbens 5 wirkt, wird bei der Ausführungsform nach Abb. 2 ein dem Hilfsventil 13 entsprechender Schieber 37 durch den auf dem Hilfskolben 29 lastenden Druck geöffnet. Solange der Druck in. der Druckleitung ι die höchst zulässige Grenze nicht übersteigt, wird das Ventil 3 durch den Kolben 5 geschlossen gehalten, auf dem der Druck in der Druckleitung 1 lastet. Dieser Druck pflanzt sich aus der Leitung 1 über die Nebenleitung 25 in den Raum 26 fort. Sobald der Druck die höchst zulässige Grenze überschreitet, wird der Kolben 29 unter Überwindung des Widerstandes der Feder 35 aufwärts geschoben, der Schieber 37 also so verschoben, daß er den Durchtritt aus dem Raum 26 oberhalb des Kolbens in die Niederdruckleitung 2 freigibt. Damit wird, genau so wie bei der Ausführungsform nach Abb. 1, die in Schließrichtung auf das Ventil 3 wirkende Kraft vermindert.In principle, the device according to Fig. 2 also works in the same way The auxiliary valve is not controlled by the control piston 5, but by a special one Auxiliary piston 29, which is under the same pressure effects as the valve disk 3. While in the embodiment of Fig. 1, the valve 13 is opened by the pressure that acts on the underside of the piston 5, is in the embodiment of Fig. 2 a dem Auxiliary valve 13 corresponding slide 37 by the pressure on the auxiliary piston 29 opened. As long as the pressure in the pressure line is not the highest permissible limit exceeds, the valve 3 is kept closed by the piston 5 on which the pressure in the pressure line 1 is loaded. This pressure is generated from line 1 via the secondary line 25 to room 26. As soon as the pressure exceeds the maximum permissible limit, the piston 29 is pushed upwards, overcoming the resistance of the spring 35, the slide 37 is moved so that it has the passage from the space 26 above the Piston in the low pressure line 2 releases. Thus, just as in the embodiment according to Fig. 1, the opening in the closing direction the valve 3 acting force is reduced.

Der Zutritt aus der Druckleitung 1 in den Raum 26 kann auch bei dieser Ausführungsform mehr oder weniger gedrosselt werden. Dem Ventil 20 bei der Ausführungsform nach Abb. 2 entspricht ein Nadelventil 28. Die Durchströmöffnung 27 wird mittels des Ventils 28 so eingeregelt, daß der Zustrom durch den Nebenkanal 25 aus der Druckleitung ι langsamer erfolgt als der Abfluß aus der Kammer 26 über dem Zylinder 37.The access from the pressure line 1 into the space 26 can also be throttled more or less in this embodiment. A needle valve 28 corresponds to the valve 20 in the embodiment according to FIG. 2. The throughflow opening 27 is regulated by means of the valve 28 so that the inflow through the secondary channel 25 from the pressure line ι takes place more slowly than the outflow from the chamber 26 via the cylinder 37.

Durch die Entlastung in der Kammer 26 wird das Ventil 3 aufgestoßen. Sobald der Druck in der Leitung 1 auf die zulässige Grenze oder unterhalb dieser gesunken ist, wird der Kolben 29 von der Feder 35 wieder in seine Anfangslage nach Abb. 2 zurückgeschoben. Damit wird der Abfluß aus der Kammer 26 in die Niederdruckleitung abgesperrt, so daß der Druck in der Kammer 26 durch den Zustrom durch die Öffnung 27 wieder ansteigt und den Kolben 5 abwärts schiebt, d. h. das Ven-As a result of the relief in the chamber 26, the valve 3 is pushed open. Once the Pressure in line 1 has fallen to the permissible limit or below this, the Piston 29 pushed back by spring 35 into its initial position as shown in FIG. 2. So that the outflow from the chamber 26 is shut off in the low-pressure line, so that the pressure in the chamber 26 rises again due to the inflow through the opening 27 and pushes the piston 5 downwards, d. H. the ven

til 3 auf seinen Sitz drückt. Zum schnellen Senken des Kolbens und schnellen Schließen des Ventils 3 empfiehlt es sich, eine regelbare Feder38 vorzusehen, die auf die Ventilspindel 4 in Schließrichtung drückt. Zum längeren willkürlichen Offenhalten des Ventils 3 kann eine Stange 40 vorgesehen werden, die in eine Gewindebuchse 41 verschraubt werden kann.
Bei der Ausführungsform nach Abb. 2 ist der Druck unter dem Hilfskolben 29 etwa gleich dem Druck unter dem Ventilteller 3. Nach Öffnen des Ventils 3, d. h. also nach Abfallen des Druckes unter diesem, ist der Druck auf den Kolben 29 nicht mehr genau demjenigen Druck gleich, der zum Verschieben des Kolbens 29 erreicht werden muß. Etwaige hierauf zurückzuführende Unregelmäßigkeiten- können dadurch beseitigt werden, daß der Raum unter dem Ventil 29 durch . eine Wand 42 von dem Raum unter dem Ventil 3 abgesperrt und durch eine Leitung 43 an eine Stelle der Leitung 1 angeschlossen wird, bei der der Druck nicht dem Einfluß der Strömung am Ventil unterworfen ist.til 3 presses on its seat. For rapid lowering of the piston and rapid closing of the valve 3, it is advisable to provide a controllable spring 38 which presses on the valve spindle 4 in the closing direction. To hold the valve 3 open for a longer period of time, a rod 40 can be provided which can be screwed into a threaded bushing 41.
In the embodiment according to Fig. 2, the pressure under the auxiliary piston 29 is approximately equal to the pressure under the valve plate 3. After opening the valve 3, ie after the pressure has dropped below this, the pressure on the piston 29 is no longer exactly that pressure equal to that which must be achieved to move the piston 29. Any irregularities that can be attributed to this can be eliminated by allowing the space under the valve 29 to pass through. a wall 42 is shut off from the space below the valve 3 and connected by a line 43 to a point in the line 1 at which the pressure is not subject to the influence of the flow at the valve.

Claims

Patent claims:

i. Safety valve with spring or weight load until the permissible maximum pressure, valve disk held closed and with a control piston connected to this, which is under the effect of the pressure prevailing on the overpressure side of the line, characterized by an auxiliary valve (13 or 37), which is under the action of Overpressure opens, so that when the main valve (3) is closed on both sides of the piston (18, 21) the same pressure The pressure on the side of the piston (21) facing away from the valve disk drops by as much as that Pressure drop on the overpressure side (1) of the main valve (3) corresponds.

2. Safety valve according to claim 1, characterized in that in one of the Overpressure line (1) to the line leading to the piston side facing away from the valve disk (3) (16, 19 or 25) a throttle valve, preferably a needle valve (20 or 28), switched on is.

3. Safety valve according to claim 1 or 2, characterized in that the control of the auxiliary valve (13) takes place from the control piston (5) ^; (Fig. 1).

4. Safety valve according to claim 1 or 2, characterized in that the Auxiliary valve (37) is connected to an auxiliary piston (29) which, like the valve disk (3), is under positive pressure on one side and under low pressure on the other and is caused by a spring or weight load is held in the position corresponding to the closed position of the auxiliary valve (37) (Fig. 2).

1 sheet of drawings

fiEnmCKT in nfcn