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Vorrichtung zum Schutze gegen Einfrieren des Flüssigkeitsinhaltes bei Kühlern von Kraft- maschinen, Rohrleitungen, Behältern u. dgl.
Es kommt wiederholt vor, dass mit Wasser oder anderen Flüssigkeiten gefüllte Behälter verschiedener Art, insbesondere Kühler von Kraftmaschinen, kleine, nicht ununterbrochen in Betrieb stehende Niederdruckdampfkessel u. dgl., bei Eintritt niedriger Temperatur unbeaufsichtigt im Freien gelassen oder an nicht frostfreien Orten untergebracht, durch die bei Gèfrieren ihres Inhaltes eintretende Volumvergrösserung desselben einem zu grossen Innendruck ausgesetzt und beschädigt oder zerstört werden.
Die Erfindung soll das zum Schutze gegen solche Vorkommnisse notwendige Ablassen der Flüssigkeit (Kühlwasser) selbsttätig bewirken, ehe bei Sinken der Aussentemperatur ein Gefrieren der Flüssigkeit eintritt.
Zur Auslösung eines federnd öffnenden Ablassventils wird die Zerstörung bzw. Form- änderung eines kleinen, fest verschlossenen, leicht auswechselbaren Gefässes durch das Gefrieren einer darin enthaltenen Flüssigkeit (meist derselben wie in dem zu schützenden Behälter oder auch einer solchen mit etwas höherem Gefrierpunkt) benutzt, wobei durch die Kleinheit des Gefässes (geringere Wärmekapazität des Inhaltes) unterstützt durch Vergrösserung der abkühlenden Fläche mittels Kühlrippen und durch den Anbringungsort dieses Gefässes bewirkt wird, dass der Inhalt desselben früher gefriert als der des zu schützenden Behälters.
Das bei der Zerstörung oder Formänderung dieses Gefässes bewirkte Freiwerden eines beweglichen Teiles wird dazu benutzt, ein an der tiefsten Stelle des zu schützenden Behälters
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dazu dienen, einen elektrischen Stromkreis zu öffnen oder zu schliessen und dadurch in bekannter Weise die Öffnung eines Ventils elektromagnetisch oder durch Betätigung eines Relais mit Servomotor zu bewirken.
In den Fig. i bis 6 sind drei verschiedene Ausführungsarten der Vorrichtung wiedergegeben.
Fig. i : Das aus beliebigem Material hergestellte, mit Wasser gefüllte und mittels seines Zapfens 2 in der Nähe des zu schützenden Behälters befestigte Gefäss 1 besitzt an seinem Umfange Einkerbungen 3, die den gefährlichen Querschnitt bilden. An der einen Hälfte greift ein Bügel 4 an, der durch Stange oder Feder 5 mit einem doppelarmigen Winkelhebel 6 verbunden ist, an dessen anderem Ende in einem Loche die Ventilspindel 11 geführt und gegen den Sitz gepresst wird. Das in dem kleinen Gefässe 1 früher als im Behälter gefrierende Wasser wird ersteres an dem gefährlichen Querschnitt 3 sprengen, wodurch der Hebel 6 frei und das Ventil 8 zufolge der durch die Ventilfeder 9 ausgeübten Kraft geöffnet wird.
Um gleichzeitig selbsttätig den zum Ausfliessen des Wassers notwendigen Zutritt der Luft in den zu entleerenden Behälter zu ermöglichen, kann entweder die Spindel 11 nach oben verlängert werden und mit Hilfe dieser Verlängerung ein Luftventil öffnen, oder es kann durch den Ventilsitz ein Röhrchen 12 geführt werden, das einerseits knapp über dem Ventilkegel. endet, 'andrerseits mit dem Luftraum im Behälter in Verbindung steht.
Um das Ventil auch unabhängig von der Vorrichtung öffnen zu können, ist unter dem einen Ende des Winkelhebels 6 eine bewegliche Klappe 7 angeordnet, die nach einer kleinen Drehung die Ventilspindel freigibt.
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'Fig. 2 : Bei dem Sprenggefäss 11 reicht der Wasserraum bis in den Zapfen und ist der gefährliche Querschnitt durch eine rings um letzteren gehende Rinne 12 vorausbestimmt. Öse 13 dient zur Befestigung der Feder wie oben.
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feder bestimmt ist.
Fig. 4 : Hier ist als Zwischenglied zwischen Sprenggefäss 20 und Ventil 32 ein kleiner, mit Einpumpöffnung 27 versehener Druckkessel 26 eingeschaltet, der dauernd unter einer mässigen Luftpressung steht. Friert das Wasser in dem Sprenggefäss, wobei ein Eindringen des Eises in das Verbindungsrohr 25 durch eine an dessen Eintritt angebrachte Siebplatte 24 mit ganz kleinen Löchern, die zuerst zufrieren, verhindert wird, so springt auch hier die Platte 22 an dem gefährlichen Querschnitt 23, wonach der Inhalt durch den auf ihm lastenden Druck herausgepresst wird.
Andrerseits wird der bisher durch die Verbindung 28 unter gleichem Druck in seiner Endstellung gehaltene kleine Kolben 30 im Zylinder 29 frei und bewegt sich unter dem Einflusse
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Das Eindringen des Eises in das Rohr 25 kann ausser durch die Siebplatte auch beispielsweise durch einen in seiner Bewegung gegen das Rohr begrenzten kleinen Kolben vermieden werden. Die Verbindung des Ventils mit dem Kolben'30 kann. auch ohne Zuhilfenahme des Winkelhebels unmittelbar erfolgen.
Fig. 5 und 6 : Sie zeigen die Anwendung der elastischen Deformation zur Erreichung desselben Endzweckes. Hier dient als kraftäusserndes Mittel die von den Manometern her bekannte Röhrenfeder.
Auf einer Grundplatte 34 ist diese mit Wasser gefüllte Feder 40 mittels der Klemme 37, die auch noch die Führung 38 für Schiene 44 trägt, befestigt und durch die Stifte 35 und 36 in ihrer Bewegung nach der einen Seite begrenzt. Am anderen Ende ist mittels einer Klemme 43 die Schiene 44 angelenkt, die wieder ihrerseits an dem anderen Ende eine kleine Rolle 45 trägt, die bei der durch den Druck des Wassers beim Erstarren eintretenden Röhrenbewegung an dem Ende des doppelarmigen Hebels 46 abgleitet, der sodann durch die Feder 50 das Ventil 49 vollkommen freigibt. Die Feder 48 an'der Ventilspindel 47 dient zum Andrücken des Ventils.
Um ein Sprengen der Röhrenfeder infolge des Eisdruckes zu vermeiden, ist dieselbe durch einen Pfropfen 40 verschlossen, der, solange die Feder in Ruhe ist, sich mittels einer Rolle 42 auf die Führungsbahn 39 stützt, bei übermässiger Deformation der Röhrenfeder jedoch unmittelbar nach dem Abgleiten der Rolle 45'vom Hebel 46 ebenfalls herausgepresst wird, indem die Rolle 42 auch von der Führungsbahn'39 abspringt..
Fig. 6 : Diese zeigt eine andere Ausführung der letzteren Art. Die Federröhre 40 ist hier durch eine mit Hilfe des Schlitzes 52 auf die Federwirkung einstellbare Schiene 51 mit Doppelhebel 53 verbunden, der einerseits mit dem die freie Bewegung sichernden Schlitz 5 versehen ist und andrerseits mit einer der bereits angeführten Formen mit dem'Ventil in Verbindung steht.
Bei Bewegung der Federröhre, die sonst in gleicher-Weise mit Pfropfen usw. ausgerüstet ist, wird der eine Hebelarm in die Höhe gezogen und gibt dadurch das Ventil frei.
Bei allen diesen Ausführungsarten ist die Möglichkeit gegeben, mit einem Sprenggefäss bzw. einer Röhrenfeder gleichzeitig mehrere Behälter zu schützen.
PATENT-ANSPRÜCHE : i. Vorrichtung zum Schutze gegen Einfrieren des Flüssigkeitsinhaltes bei Kühlern von
Kraftmaschine, Rohrleitungen, Behältern u. dgl. beim Unterschreiten einer gewissen Temperatur, gekennzeichnet durch ein Sicherheitsgefäss, dessen Inhalt vor dem Eintreten dieser Temperatur im Behälter gefriert und das dadurch an einem gegebenen gefährlichen Querschnitt zerstört wird, wodurch ein mit dem Gefäss oder dessen Verschlussstück verbundener Teil freigegeben wird, dessen Bewegung durch HebIübersetzung, pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch mit oder ohne Hilfe eines Servomotors auf ein Abschlussorgan des Behälters übertragen wird, um durch dessen Öffnung die Entleerung des Behälters zu bewirken.