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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventilaggregat, das insbesondere dazu bestimmt ist. überall dort zur Anwendung zu kommen, wo man Wechselventile benötigt, beispielsweise bei Regeneratoren. Heizapparaten u. dgl.
Die Anforderungen, die an solche Umsteuerventile gestellt werden, sind folgende : Die Umkehrung der Gasrichtung soll ohne direkten Gasverlust an den Schornstein (oder freie Luft) erfolgen. Die Ventile müssen dicht sein, so dass Gasverluste während der Betriebsperioden zwischen den Umkehrungen nicht entstehen. Die Zugverluste in den Ventilen sollen so klein wie möglich sein. Die Wechselventile sollen regelbar sein, so dass der Zustrom von Gas und Luft sowie der Schomsteinzug keine weiteren Ventile für ihre Regelung erfordern. Die Ventilvorrichtung muss betriebssicher und billig sein.
Die vorliegende Erfindung erfüllt alle Anforderungen an ein betriebssicheres Wechselventil.
Eine Ausführungsform des Ventilsystems und seine Wirkungsweise ist in der Zeichnung veranschaulicht, welche die Vorrichtung als Wechselventil für das Generatorgas zu einem Siemens-Martin-Ofen zeigt. Mit 1 sind zwei Ventilschieber bezeichnet, welche schliessend auf den schrägen Rahmen 2 aufliegen die in dem Schornsteinkanal 3 eingesetzt sind. Sie können durch die Stangen 4 gehoben und gesenkt werden, an denen die über die Rollen 6, 7,8 und 9 eines Flaschenzugs laufenden Seile oder Ketten 5 angreifen. Gegengewichte 10 sind an den freien Enden der Seile 5 vorgesehen.
Die Rollen 6 und 8 sind fest gelagert, wogegen die Rollen 7 beweglich und an den Ventilstangen 11 gelagert sind, deren untere Enden Glockenventile 12 tragen, die sich von unten gegen die Ventilsitze 13 legen. Die Ventile 12 sind in die Generatorgasleitung 14 eingeschaltet. Die Kanäle 15 sind an den Gasregeneratorkammern des Ofens angeschlossen.
In der Lage der Ventile gemäss der Zeichnung strömt das Generatorgas durch die Leitung 14, durch das linke Ventil 12, 13 und dann durch den Kanal 15 (links) zu dem linken Gasregenerator. Der linke Schieber 1 ist dabei vollständig geschlossen, so dass das Generatorgas nicht in den Schornsteinkanal 3 gelangen kann. Die vom Ofen kommenden Verbrennungsgase gehen durch die rechte Regeneratorkammer zu dem Kanal 15 und strömen durch den rechten Rahmen 2 unter dem offenen Schieber 1 in den Schornsteinkanal 3. Das rechte Glockenventil 12 ist dabei vollständig geschlossen und verhindert das Generatorgas, auf diesem Weg zu dem Schornsteinkanal 3 hinauszudrängen. Bei diesem Ausführungsbeispiel müssen die Schieber 1 mindestens halb so schwer sein wie die Ventile 12.
Zwecks Überwindung der Reibungsverluste sollten die Schieber 1 jedoch bedeutend schwerer gemacht werden. Ausserdem wird dadurch der Dichtungsdruck der Schieber 1 gegen den Rahmen 2 erhöht und, da die Ventile 12 durch Gegengewichtseinwirkung von den Schiebern 1 gegen ihre Sitze 13 angedrückt werden, so ist leicht einzusehen, dass auch der Dichtungsdruck zwischen den Ventilen 12 und den Sitzen 13 zunimmt, je schwerer die Schieber 1 sind.
Die Umkehrung der Gasrichtung vollzieht sich folgendermassen : Die Flaschenzüge 6-9 werden in Betrieb gesetzt, der linke zum Anheben der Ventile und der rechte zum Senken der Ventile. Betrachtet man die linke Seite, so wird zuerst das Ventil 12 gegen seinen Sitz 13 angehoben und schliesst vollständig ehe der Schieber 1 sich zu heben beginnt. Auf der rechten
Seite wird der Schieber 1 gesenkt, wobei jedoch das Ventil 12 durch die Gegengewichtswirkung
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des Schiebers 1 geschlossen gehalten wird, bis der Schieber 1 in seiner tiefsten Stellung angelangt und vollständig geschlossen ist. Erst dann kann sich das Ventil 12 öffnen.
Durch die beschriebene Vorrichtung ist es möglich, bei jeder Umkehrung des Gasstroms zuerst das Generatorgas vollständig abzusperren, so dass kein unmittelbarer Gasverlust durch den Schornstein erfolgen kann. Ferner hat man die Möglichkeit, diejenigen Ventile, die nicht geschlossen sind, für jede beliebige Durchgangsöffnung einzustellen. So kann man durch Heben bzw. Senken des offenen Schiebers 1 den Schornsteinzug regeln, während die Regulierung der Gaszufuhr durch Heben bzw. Senken jenes Glockenventils 12 erfolgt, das gerade offen ist.
Ihre Regelung kann durch Einstellung der Gewichte 10 erfolgen, sobald der zugehörige Schieber 1 in seiner Bodenlage ist. In dem angeführten Beispiel dient das Ventil zur Führung des Generatorgases bei einem Siemens-Martin-Ofen. Es kann natürlich auch für jedes beliebige Gas oder für Luft und für jeden beliebigen Ofen, wie beispielsweise für regenerative Heizapparate, verwendet werden.
Um die Gefahr des Gasverlustes oder die Explosionsgefahr zu vermindern, falls eine der Stangen 4 oder ein Seil 5 brechen sollte, wird unter den Ventilen 12 ein zweiter Sitz 16 angeordnet, auf den das Ventil 12 herunterfällt und die Gasleitung 14 abschliesst.
Die Erfindung bringt auch noch den Vorteil mit sich, dass die Gas-bzw. Luftventile 12 seitlich von den Rauchgaskanälen angeordnet werden können, so dass die Ventile 12 und ihre Sitze 13, 16 den heissen Rauchgasen nicht unmittelbar ausgesetzt sind. Weiter ermöglicht die Erfindung, dass die Verbindung 15 zwischen der Regeneratorkammer und dem Schornsteinkanal 3 gerade und ohne Verengungen gemacht werden kann, so dass nur geringe Zugverluste entstehen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Wechselventileinrichtung für Regeneratoröfen, Heizapparate u. dgl., bestehend aus zwei Gruppen von auf-und abwärts beweglichen Ventilen, von denen das eine Ventil in seiner oberen und das andere in seiner unteren Lage schliesst, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Ventile (1, 12) einer Gruppe an demselben Seil, Kette od. dgl. eines Flaschenzuges, u. zw. das eine hinter dem andern derart angehängt sind, dass dasjenige Ventil (12), das in seiner oberen Lage schliesst, durch Gegengewichtswirkung von dem andern Ventil (1) geschlossen gehalten wird, wenn dieses sich in ganz oder teilweise angehobener Lage befindet, und dass das erstere Ventil (12) erst geöffnet werden kann, wenn das letztere (1) ganz geschlossen und sein Gewicht entlastet ist.
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