AT391993B - Sicherheitsventil fuer einen dampfdruckkochtopf - Google Patents

Description

Nr. 391 993

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsventil nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Aus der DE-PS 1 247 581 ist ein derartiges Ventil bekannt. Sein Ventilgehäuse ist etwa hutförmig mit dicken Wandungen ausgebildet; mit einem Ringflansch an der offenen Seite, der zum Einknöpfen in eine Deckelbohrung bestimmt ist. Der Ringflansch liegt dann von innen an der Deckelfläche an. Die Ventilöffnung wird durch einen von der Gehäusewandung nach innen gezogenen Ringwulst umgeben, der sich etwa auf Höhe des Deckels befindet. Darüber erweitert sich das Ventilgehäuse zur Auffangkammer, die außer radialen Ablaßöffnungen für den Dampf auch eine zentrale Bohrung zur Führung des Ventilkörpers in ihrer Deckfläche aufweist. Der Ventilkörper besteht aus einem Schaft mit einem pilzförmigen Kopf an einem und einer Verdickung am anderen Ende. Die Verdickung hat etwa die Form einer Halbkugel, deren gekrümmte Fläche an den Schaft anschließt. In Normalstellung, d. h. bei aufgesetztem Deckel und bei niedrigem oder keinem Druck im Topf, durchsetzt der Schaft sowohl die Ventilöffnung als auch die zentrale Bohrung an der Deckfläche. Der pilzförmige Kopf befindet sich an der Außenseite des Ventilgehäuses und stützt sich an der topffemen Seite der Deckfläche ab. Er hält dadurch die Verdickung an der topfnahen Seite der Ventilöffnung in einem solchen Abstand, daß sich die Verdickung unterhalb des Ringwulstes befindet. Bei Beginn des Kochvorganges kann somit die sich erwärmende Luft zwischen der Verdickung und der Wandung des Ventilgehäuses im Bereich des Ringwulstes, und durch die Ventilbohrung in die Auffangkammer und von dieser durch die radialen Ablaßöffnungen nach außen strömen. Sobald die Dampfentwicklung im Topfinneren zunimmt, wird der Ventilkörper angehoben, die Verdickung verschließt die Ventilöffnung und ermöglicht damit einen weiteren Druckaufbau. Beim Überschreiten eines bestimmten Höchstdruckes im Topfinneren wird die Verstärkung des Ventilkörpers durch den Ringwulst hindurch in die Auffangkammer gedrückt Die Ventilöffnung wird dadurch freigegeben und der Dampf kann durch sie und die radialen Ablaßöffnungen austreten. Um das Sicherheitsventil nach seinem Ansprechen wieder in die Gebrauchsstellung zu bewegen, muß auf den pilzförmigen Kopf des Ventilkörpers Druck ausgeübt werden. Dies kann wegen des heißgewordenen Ventilkörpers in der Regel nur unter Verwendung eines Hilfsgerätes geschehen. Außerdem kann aus der zentralen Deckelöffnung während des Zurückdrückens Dampf ausströmen, der die Bedienungsperson gefährdet

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitsventil der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, das bei einfacher und wirtschaftlicher Herstellung sicher und ohne Hilfsmittel bedienbar ist

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Auffangkammer oben haubenförmig geschlossen und in diesem Bereich derart leicht eindrückbar ausgebildet ist, daß der Ventilkörper durch die Ventilöffnung in eine mit dem Ventilgehäuse einstückig ausgebildete Kammer mit einer Öffnung zum Topfinneren zurückdrückbar ist.

Es ist zwar aus der DE-OS 2 947 861 bereits ein Sicherheitsventil bekannt, bei dem sich oberhalb des Ventilkörpers eine geschlossene Deckfläche in Form einer Membran befindet. Bei diesem Ventil wird jedoch kein Ventilkörper durch eine Öffnung hindurchgedrückt In der Ventilkammer bewegt sich in einer Ventilöffnung, die von einem in eine Öffnung des Topfdeckels einknöpfbaren Wulst umgeben ist, ein Schaft, der an beiden Enden ventilkörperartige Verbreiterungen aufweist. Die Membran wirkt dabei federartig derart, daß sie durch ihre Spannung den Ventilköiper an der Öffnung anliegen läßt Ihre Elastizität ermöglicht ein Abheben des Körpers bei Überdruck. Das Einwirken einer Bedienungsperson über die Membran auf den Schaft ist bei dieser Ausführung des Ventils weder notwendig noch vorgesehen. Bei einer Ausführungsform des gleichen Ventils als Entlüftungsventil ist eine solche Einwirkung allerdings vorgesehen; die Membran ermöglicht es der Bedienungsperson, durch Druck auf den an ihr anliegenden Teil des gesamten Ventilkörpers das andere Ende in eine Freigabestellung für die Ablaßöffnung zu bewegen. Bei keiner Ausführung ist es vorgesehen, bei zu hohem Druckanstieg einen Ventilkörper durch eine Öffnung hindurch zu bewegen und durch Einwirkung von außen wieder zurückzuführen. Ein Ventilkörper in einer Form, die sich zum Durchtritt durch eine Öffnung des genannten Ventils eignet, würde dem vorgesehenen Aufbau und der Wirkungsweise widersprechen.

Bekannt ist ferner ein Sicherheitsventil (A-PS 188 (M8), das mit dem Ventilgehäuse einstückige Käfige für die Halterung des Ventilkörpers bei Drucklosigkeit und eine haubenartige Abdeckung aufweist. Diese Abdeckung besteht aus einer starren, auf das Ventilgehäuse aufschraubbaren Kappe. Als Ventilkörper dient ein Gummiplättchen, das Druck an die Ventilöffnung anlegt und bei Überdruck durch diese hindurch schleuderbar ist. Es ist vorgesehen, daß nach Eintritt dieses Falles das Gummiblättchen an seinen ursprünglichen Platz zuriickgebracht werden kann. Hierzu ist jedoch die Abnahme der Haube erforderlich. Eine Einwirkung von außen ist nicht vorgesehen. Eine Rückführung durch Einwirkung von außen bei geschlossener Haube wäre auch dann nicht möglich, wenn diese Haube elastisch ausgebildet wäre. Ein sich nach Druckabfall an beliebiger Stelle des Auffangraumes befindendes Gummiblättchen wieder durch die kleine Ventilöffnung zurückzuzwängen und in die funktionsgerechte Position zu buchsieren, ist durch eine geschlossene Haube hindurch nicht möglich.

Das erfindungsgemäße Ventil nach den Merkmalen des Anspruches 1 hat den wesentlichen Vorteil, daß nach seinem Ansprechen der Ventilkörper durch Druck auf die Deckfläche durch die Ventilöffnung zurückgedrückt werden kann, ohne daß er direkt berührt werden muß und ohne daß in einen austretenden Dampfstrahl gegriffen weiden muß.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitsventiles ist durch das Merkmal des Anspruches 2 gekennzeichnet. Ein kugelförmiger Ventilkörper ist ein einfach herstellbares Bauteil großer Maßgenauigkeit, das ferner nicht verkanten kann und daher keine Führung benötigt. Die Form der Öffnung -2-

Nr. 391 993 gewährleistet, daß sie zum Topfinneren in Ruhestellung des Ventilkörpers keinesfalls verschlossen werden kann. Damit ist eine wirksame Entlüftung vor dem Druckaufbau gesichert und nach Beendigung des Kochvorganges kann kein Vakuum gebildet werden.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Kammeröffnung ist durch die Merkmale des Anspruches 3 gekennzeichnet: Die Kugel liegt in Ruhestellung und bei Beginn des Kochvorganges ruhig auf den kreisbogenförmigen Umrißabschnitten der Öffnung und die sich erwärmende Luft kann ohne nennenswerte Turbulenz durch die Ausbuchtungen an der Kugel vorbeistreichen. Der ansteigende Druck trifft zentral auf einen großen Abschnitt der Kugelfläche und hebt diese somit axial bis zur Anlage am Ventilsitz hoch.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt.

Es zeigen:

Fig 1 einen Schnitt durch ein Sicherheitsventil mit angedeutetem Deckel entsprechend der Schnittlinie (I -1) in Fig. 2, und

Fig. 2 eine Ansicht des Ventils von der Topfinnenseite her entsprechend dem Pfeil (Π) in Fig. 1.

Ein als Ganzes mit (1) bezeichnetes Ventilgehäuse ist in eine Bohrung (2) eines nur bruchstückweise angedeuteten Deckels (3) eingeknöpft. Der Deckel gehört zu einem Dampfdruckkochtopf, auf dem er zum Kochen druckdicht aufsetzbar ist. Das Ventilgehäuse (1) besteht einstückig aus elastischem Material, beispielsweise Gummi. Es weist eine Kammer (4) auf, die sich bei in den Deckel eingesetztem Ventil auf dessen dem Topfinneren zugewandten Seite befindet und eine Auffangkammer (5), die sich über die Oberseite des Deckels erhebt. Beide Kammern sind, etwa im Bereich der Deckelbohrung (2), durch eine Zwischenwand (6) voneinander getrennt, und durch eine in der Zwischenwand (6) angeordnete Ventilöffnung (7) miteinander verbunden.

Das Ventilgehäuse (1) enthält einen Ventilkörper (8) in Form einer Kugel.

Die Kammer (4) weist kräftige Wandungen (4a) und einen Boden (4b) auf, der eine zentrale Öffnung (9) enthält. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist die Öffnung (9) einen Umriß auf, der aus einem Kreis mit drei etwa bogenförmigen Ausbuchtungen (10) besteht. Die Ausbuchtungen (10) sind dabei in gleichmäßigen Abständen zwischen den kreisbogenförmigen Abschnitten (10a) angeordnet und erstrecken sich radial nach außen. Der Radius (r) der kreisbogenförmigen Abschnitte (10a) zum Öffnungsmittelpunkt (M) ist kleiner als der Radius (R) der Kugel (8). Die Ausbuchtungen (10) erstrecken sich bis zur Innenfläche der Kammerwand (4a).

Die Auffangkammer (5) ist haubenförmig ausgebildet. Ihre Wandung (5a) wird von der Zwischenwand (6) an nach oben immer dünner, so daß die Kuppe (5b) leicht eindrückbar ist Zwei Ablaßöffnungen (11) erstrecken sich in etwa einem Drittel der Gesamthöhe der Auffangkammer radial nach außen durch die Wandung (5a). Die Wandung über den Ablaßöffnungen (11) einschließlich der Kuppe (5b) weist keine Durchbrechungen auf.

Das geschilderte Sicherheitsventil arbeitet in folgender Weise: In Ruhestellung liegt die Kugel (8) auf der Öffnung (9), und zwar auf deren kreisbogenförmigen Abschnitten (10a) abgestützt. Wenn der Deckel in üblicher Weise auf einen Dampfdruckkochtopf aufgesetzt ist und der Kochvorgang beginnt, strömt die sich erwärmende Luft im Topfinneren nach oben und außen. Sie strömt dabei durch die Ausbuchtungen (10) an der Kugel (8) vorbei, durch die Ventilöffnung (7) und die Ablaßöffnungen (11). Beginnt sich Dampf zu entwickeln, wird die Austrittsgeschwindigkeit zwischen der Kugel und der Ventilöffnung so groß, daß der sich dadurch einstellende Unterdrück an der Kugeloberseite, gegenüber dem Druck an der Kugelunterseite, die Kugel anhebt und die Ventilöffnung verschlossen wird. In dem nunmehr vollständig verschlossenenen Topf steigt der Druck abhängig von der Energiezufuhr an. Die Druckhöhe kann von der Bedienungsperson mit Hilfe von Anzeigeorganen überwacht werden. Normalerweise soll die Energiezufuhr von der Bedienungsperson so geregelt werden, daß eine bestimmte, für den Kochvorgang vorgesehene Druckhöhe nicht überschritten wird. Das Sicherheitsventil bleibt dann geschlossen, bis der Kochvorgang beendet und der Druck soweit abgebaut wird, daß die Kugel auf die Öffnung (9) zurückfällt. Von diesem Zeitpunkt an kann etwa überschüssiger Dampf aus dem Sicherheitsventil entweichen.

Wird versäumt, die Energiezufuhr rechtzeitig zu drosseln, so daß der Druck unerwünscht hoch wird, spricht das Sicherheitsventil an: Die Kugel wird durch die Ventilöffnung hindurchgepreßt. Ihre Vertikalbewegung wird von der Kuppe (5b) der Auffangkammer gestoppt. Der Dampf kann durch die Ventilöffnung (7) und die Ablaßöffnungen (11) radial ausströmen. Der ausströmende Dampf und das von ihm erzeugte Geräusch signalisieren der Bedienungsperson, daß die Energiezufuhr gedrosselt werden muß. Gleichzeitig weiß die Bedienungsperson, daß sich die Kugel nunmehr in der Auffangkammer des Ventilkörpers befindet. Soll der Kochvorgang, nach Zurücknahme der Energiezufuhr, fortgesetzt werden, kann die Bedienungsperson auf einfache Weise das Sicherheitsventil wieder in seine Arbeitsstellung bringen, indem sie die Kuppe (5b) bis zur Anlage an der Kugel (8) eindrückt und dann durch weiteren Druck die Kugel durch die Ventilöffnung (7) zurück in die Kammer (4) preßt. Dies kann mit bloßen Händen ohne Zuhilfenahme von Werkzeug erfolgen, da die Kuppe (5b) gegen die Temperatur der Kugel (8) isoliert Außerdem kann nach oben kein Dampf ausströmen und radial aus den Ablaßöffnungen (11) nur solange, bis die Kugel von oben auf den Rand der Ventilöffnung (7) gedrückt ist und eine kleine Menge Restdampf aus der Kammer (5) entwichen ist. Sollte die Rückstellung der Kugel (8) zu einem Zeitpunkt erfolgen, in dem der Dampfdruck im Topf das vorgegebene Maß noch überschreitet, wird das Sicherheitsventil erneut ansprechen und sich der genannte Vorgang wiederholen müssen. Auf jeden Fall verhindert und signalisiert das geschilderte Sicherheitsventil Drucküberschreitungen im Topf und ist nach dessen Abbau, -3-

Claims (4)

1. Nr. 391 993 auf einfache und gefahrlose Weise wieder in Wirkstellung zu bringen. Wird ein Kochvorgang begonnen, ohne daß beachtet wird, daß sich die Kugel nach einem früheren Ansprechen des Sicherheitsventiles noch in der Aufrangkammer befindet, d. h. die Ventilöfrnung von oben verschließt, und nicht bemerkt, daß in diesem Anfangsstadium keine Luft aus dem Sicherheitsventil austritt, so kann sich nur ein relativ geringer Druck im Topf ausbilden. Bei einer Druckhöhe, die unter dem normalen Schließdruck des Ventiles liegt, wird die Kugel vom Rand der Ventilöffnung (7) abgehoben und Dampf kann aus den Ablaßöffnungen (11) entweichen. Außer der damit verbundenen Sicherheitswirkung wird damit der Bedienungsperson signalisiert, daß das Sicherheitsventil sich nicht in Arbeitsstellung befindet. Es ist auch denkbar, das Sicherheitsventil mit den Schließ- und Steuereinrichtungen eines Dampfdruckkochtopfes derart zu kombinieren, daß vor dem Kochvorgang die richtige Lage der Kugel durch Eindrücken der Kuppe (5b) zwangsweise kontrolliert wird. Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann im Rahmen der Erfindung der Ventilkörper auch andere als reine Kugelform aufweisen. Möglich ist beispielsweise ein kurzer Kreiszylinder mit beidseitig gewölbten Enden, bei dem die untere Kammer eine diesen Körper etwas führende Wandform aufweist. Ferner sind auch die Ventilöffnung durchsetzende Formen denkbar, beispielsweise eine Diabolo-ähnliche Form mit flachen oder gewölbten Stirnflächen, oder ein weitgehend kugelförmiger Ventilkörper, wobei die Kugel einen die Ventilöffnung durchsetzenden kurzen Hals mit anschließender Kreisplatte trägt. Im Rahmen der Erfindung kann die Kammer (4) für den Ventilkörper zusätzlich seitliche Öffnungen aufweisen oder insgesamt als Korb ausgebildet sein. Auch der Umriß der Öffnung (9) ist, sofern er von der Kreisform äbweicht, weitgehend beliebig, beispielsweise kann die Öffnung etwa ellipsenförmig sein. Die Auffangkammer kann eine einzige, radiale Ablaßöffnung aufweisen oder mehr als eine Ablaßöffhung, die auf einen Sektor des Umfanges beschränkt sind, so daß ein großer Umfangsteil des Ventiles frei von ausströmendem Dampf bleibt. PATENTANSPRÜCHE 1. Sicherheitsventil für einen Dampfdruckkochtopf mit einem Deckel, das ein in eine Deckelbohrung einsetzbaies Ventilgehäuse aus elastischem Werkstoff mit einer Ventilöffnung und einen im Ventilgehäuse gehalterten Ventilkörper aufweist, welcher bei niedrigem oder keinem Druck im Abstand von der Ventilöffnung abstützbar, bei Dampfdruck im Topf an die und bei Überdruck durch die Ventilöffnung bewegbar ist, mit einer im Ventilgehäuse an der topffemen Seite der Ventilöffnung angeordneten Auffangkammer für den Ventilkörper, mit wenigstens einer in der Wand der Auffangkammer seitlich angeordneten Ablaßöffnung für den Dampf und mit Mitteln zum Zurückführen des Ventilkörpers durch die Ventilöffnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangkammer (5) oben haubenförmig geschlossen und in diesem Bereich derart leicht eindrückbar ausgebildet ist, daß der Ventilkörper (8) durch die Ventilöffnung (7) in eine mit dem Ventilgehäuse (1) einstückig ausgebildete Kammer (4) mit einer Öffnung (9) zum Topfinneren zurückdrückbar ist.
2. 2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zentral angeordnete Öffnung (9) für einen kugelförmigen Ventilköiper (8) einen von der Kreisform abweichenden Umriß aufweist.
3. 3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Umriß der Öffnung (9) ein Kreis mit in Abständen etwa radial abstehenden Ausbuchtungen (10) ist.
4. 4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbuchtungen (10) bogenförmig ausgebildet sind. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -4-