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Sicherheitsventil mit durch Verschrauben verstellbarem Zahnring
Bei den bisher bekannten Sicherheitsventilen mit zum Einstellen der Abblasmenge dienendem Einstellring war dieser entweder in einem Gewinde des Ventilgehäuses oder in einem Gewinde des Ventilsitzes verschraubbar und damit in der Höhenlage einstellbar. Die Verstellung des Einstellringes erfolgte durch seitliche Öffnungen des
Gehäuses hindurch vermittels Schraubenzieher od. dgl. spitze Werkzeuge.
Wählte man die erstgenannte Bauart, so erreichte man wohl eine günstige Führung des Einstellringes an der Aussenfläche des Ventilsitzes, musste aber das Gewinde des Einstellringes mit zahnartigen Unterbrechungen ausstatten, um den Ring in der angegebenen Weise vermittels des Schraubenziehers od. dgl. drehen zu können.
Diese Gewindeausbildung brachte aber den Nachteil mit sich, dass sich das Gewinde infolge seiner Zugänglichkeit mit Kesselstein beschlägt und nach kurzer Zeit eine Einstellbewegung nicht mehr zulässt.
Die zweite Bauart ergab wohl eine geschlossene Ausbildung des Einstellgewindes, liess aber eine entsprechende Führung des Einstellringes vermissen.
Der erfindungsgemäss ausgebildete Einstellring vermeidet obige Nachteile, das Neuartige besteht darin, dass bei dem zur Einstellung des Drosselquerschnittes zwischen ihm und dem Aussenrand einer Ringfläche am Ventilkegel dienenden Zahnring in an sich bekannter Weise das am äusseren Umfang desselben angeordnete Gewinde ununterbrochen ist und die Zähne zur Nachstellung sich ausserhalb des Gewindes befinden.
Bei dem den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildenden Kesselsicherheitsventil wird durch Änderung der Höhenlage des Einstellringes der Querschnitt der Drosselstelle ver- ändert, wodurch auch die Spannung des austretenden Dampfes zwischen Ventilsitz und Drosselstelle, der sogenannte Zwischendruck, verändert wird. Dieser Zwischendruck wirkt auf die Ringfläche des Ventilkegels und erzwingt ein Höherheben desselben trozt der zunehmenden Spannung der den Ventilkegel belastenden Feder. Je enger die Drosselstelle eingestellt wird, um so grösser der Zwischendruck und damit auch die Abblasmenge, und umgekehrt.
Es ist klar, dass zur Erzielung einer verlässlichen Hochhubwirkung der Drosselquerschnitt bei geschlossenem Ventilkegel möglichst klein sein muss und sich erst mit zunehmendem Ventilhub vergrössern darf, zu welchem Zwecke die Aussenform des Ventilkegels vorteilhaft kegelig ausgeführt wird.
Es sind Sicherheitsventile mit einem der Form des Einstellringes gemäss der vorliegenden Erfindung ähnlichen Form bekannt, doch dienen diese bekannten Einstellringe nicht dem gleichen Zwecke wie der hier unter Schutz gestellte Einstellring. Bei einer bekannten Konstruktion eines Sicherheitsventiles wird die in diesem Falle innenliegende Zusatzfläche nicht durch den ausströmenden Dampf, sondern durch eine vom Innensitz abzweigende gedrosselte Dampfmenge belastet, deren einstellbarer Ausströmquerschnitt ausserdem, in genauem Gegensatz zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung, mit zunehmendem Ventilhub kleiner wird. Da zur Erzielung der Hochhubwirkung der anfängliche Ausströmquerschnitt gering sein muss, wird dieser bei Beginn der Ventilbewegung abgeschlossen, so dass dann der volle Kesseldruck auf die Zusatzfläche des Ventilkegels wirksam wird.
Unter dem Einfluss desselben nimmt dann der Ventilkegel seine bei diesem Kesseldruck gegebene Höchstlage ein, womit auch der Maximalwert der Abblasmenge erreicht ist. Wird dagegen der veränderliche Abblasquerschnitt grösser eingestellt, so fällt die Hochhubwirkung aus, da keine nennenswerte Druckwirkung auf die Zusatzfläche zustande kommt. Durch Verstellung des Einstellringes kann also nur entweder der Mindest-oder der Höchstwert der Abblasmenge eingestellt werden, niemals aber auch jeder Zwischenwert wie beim Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Bei einer zweiten bekannten Ausführungsform eines Sicherheitsventiles mit ähnlichem Einstellring dient dieser nicht zur Veränderung des auf die Zusatzfläche wirkenden Druckes, sondern nur zur Veränderung des Grades der Umlenkung des Dampfes.
Es ist daher auch der äussere Austrittsquerschnitt durch Verstellen des Ringes nicht veränderbar.
In den Zeichnungen veranschaulichen die Fig. 1 und 2 die beiden, einleitend erwähnten bekannten
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Bauarten der Ausbildung und Führung des Ein- stellringes. Fig. 3 zeigt den Einstellring gemäss der Erfindung samt den mit ihm zusammen- wirkenden Ventilteilen in einer beispielsweisen
Ausführungsform.
Gemäss der bekannten Bauart nach Fig. 1 trägt das Ventilgehäuse j ! eininnengewinde , in welchem der Einstellring 3 mit Rücksicht auf Wärme- dehnungen mit Spiel geführt ist. Die radiale
Führung des Einstellringes erfolgt an einem zylindrischen Ansatz 5 des Ventilsitzkörpers 6.
Der Einstellring 3 ist aussen gezahnt und es ist auf diese Verzahnung das Gegengewinde zum
Eingreifen in das Gewinde 2 des Ventilgehäuses eingeschnitten.
Durch die Öffnung 4 hindurch kann der Ring 3 mittels eines spitzen Gegenstandes, wie Schrauben- zieher od. dgl., verdreht und damit der Drossel- querschnitt 7 eingestellt werden.
In den Zahnlücken des Einstellringes 3 liegt hiebei das Gewinde 2 des Ventilgehäuses frei und beschlägt sich mit Kesselstein, so dass schon nach kurzer Betriebsdauer ein Verstellen des
Ringes unmöglich ist, zumindest eineBeschädigung des Ringes bei gewaltsamer Verstellung befürchtet werden muss.
Bei der weiters bekannten Bauart nach Fig. 2 ist das Gewinde 2 am Ventilsitzkörper 6 bzw. das
Gegengewinde an der Innenfläche des Einstellringes 3 angeordnet. Das Gewinde ist hiebei wesentlich kürzer als bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und bildet ausserdem die einzige Führung des Einstellringes 3. Da nun das Ventil im Betriebe Temperaturen von 200 Cund darüber annimmt, muss das Gewinde mit Spiel ausgeführt werden, um ein Festsetzen durch die Wärmedehnung zu vermeiden. Wegen des zwischen Gewinde und Drosselstelle bestehenden Durchmesserunterschiedes ergibt der beim Öffnen des Ventiles zwischen Ventilsitz und Drosselstelle auftretende Druck eine stossweise Beanspruchung des Gewindes, die dessen Spiel im Betriebe rasch vergrössert.
Die Folge ist dann häufiges Schiefliegen des Ringes und damit schlechte Einstellbarkeit und einseitiges Öffnen des Ventiles.
Die erfindungsgemässe Ausbildung des Ventiles nach Fig. 3 vermeidet die genannten Nachteile. Der
Ventilkörper 6 besitzt nämlich ausser der inneren
Bohrung eine zu dieser parallele, äussere zylindrische Fläche, deren Durchmesser gleich dem Aussendurchmesser des Ventilkörpers 8 ist.
An dieser Fläche ist der Einstellring 3 geführt und bildet an seinem oberen Ende zusammen mit der Aussenkante des Ventilkörpers 8 die Drossel- stelle 7. Die obere horizontale Fläche des Ein- stellringes 3 liegt daher, im Gegensatz zu den
Ausführungen nach den Fig. 1 und 2, zur Gänze hinter der Drosselstelle 7, so dass auf den Einstell- ring keine axialen Kräfte von Bedeutung beim Öffnen des Ventiles zur Einwirkung kommen können, bzw. das im Gewinde 2 vorhandene
Spiel durch Ausschlagen vergrössern könnten.
Ein Schiefliegen des Ringes 3 wird übrigens, wie gross immer das Spiel im Gewinde 2 sein mag, durch die bereits erwähnte Führung des Ringes 3 an der Aussenfläche des Teiles 6 verhindert.
Wie ersichtlich, besitzt das Gewinde 2 des Einstellringes keine Unterbrechungen, so dass der Nachteil des Ansatzes von Kesselstein im freiliegenden Teil des Gehäusegewindes entfällt.
Der zu Führungszwecken nach abwärts verlängerte Einstellring gibt auch die Möglichkeit der Anbringung von Zähnen 9 am Umfang des Ringes, vermittels welcher eine Einstellung durch die Bohrung 4, ähnlich wie bei den vorstehend beschriebenen Ventilkonstruktionen, möglich ist.