CH282823A - Automatisches Abblasventil an dampfbetriebenen Maschinen. - Google Patents

Description

      Automatisches        Abblasventil    an dampfbetriebenen Maschinen.    Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf  ein automatisches     Abblasventil,    an dampfbe  triebenen Maschinen.  



  Wenn das für einen Lokomotivkessel ver  wendete Wasser, beispielsweise wegen seines  natürlichen Zustandes oder wegen der Anwen  dung einer     Speisewasserbehandlung,    merk  bare Mengen ausgefällten Schlamms enthält,  so wird dieser Schlamm während des Betrie  bes des Kessels, in zunehmenden Mengen, auf  der     Feuerbuchsdecke,    den Rauchrohren, den  schmalen Wasserzwischenräumen der Feuer  buchse niedergeschlagen, und wenn man die  sen Niederschlag sich ansammeln lässt, kann  er sich mehr oder weniger verfestigen oder  auch eingebrannt werden und ein Überhitzen  des Metalls verursachen, was ein Verwerfen  der Bleche und ein     Leckwerden    der Rauch  rohre zur Folge haben kann.

   Besonders bei  Verwendung gewisser     Speisewasserbehand-          lungsmethoden    wird auch die Menge der ge  lösten Feststoffe gesteigert, und wenn diese  nicht unter Kontrolle gehalten werden, kön  nen sie ein Mitreissen des Wassers ins Dampf  entnahmerohr und Schaumbildung verursa  chen.  



  Jeder der obigen Zustände von Verunrei  nigungen erfordert das Entleeren des Kessels,       einerseits    zur Entfernung des Schlamms aus  demselben und/oder anderseits zur Verringe  rung der Konzentration der gelösten Fest  stoffe.    Das Entleeren des Kessels aus den oben    erwähnten Gründen bedeutet, dass der Kessel  während dieser Entleerungszeit ausser Betrieb  ist, und wenn das Wasser von solcher Natur  ist, dass es eine rasche Schlammbildung und  rasche Anreicherung von gelösten Feststoffen  bewirkt, so muss das Entleeren des Kessels  häufig vorgenommen werden, wodurch die Ver  fügbarkeit der Lokomotive verringert wird.  



  Die Praxis des     Kesselabblasens    mit der  Absicht, die Zeitintervalle zwischen den Ent  leerungen zu verlängern, hat keinen Anklang  gefunden, weil die Arbeit von Hand vorge  nommen wurde, wobei die Möglichkeit be  steht, dass der Hahn entweder in der geöffne  ten Stellung stecken bleibt oder aus Unacht  samkeit offen gelassen wird.  



  Der Gegenstand der Erfindung betrifft ein  automatisches     Abblasventil    an dampfbetrie  benen Maschinen, das dadurch gekennzeich  net ist, dass Mittel so vorgesehen sind, dass bei  Betätigung von     Dampfsteuermitteln,    z. B.  eines Regulators oder einer Drossel, das     Ab-          blasv        entil    durch Dampfdruck derart beein  flusst wird, dass es offen steht und ein Abfluss  des Verunreinigungen enthaltenden Wassers  stattfindet, wenn die Maschine im Betrieb ist  während das Ventil geschlossen ist, wenn die  Maschine nicht läuft.  



  Ein Ausführungsbeispiel des     Erfindungs-          gegenstandes    ist auf beiliegender     Zeichnung     im Vertikalschnitt     dargestellt.         Das gezeichnete     Abblasventil    besitzt ein  längs durchbohrtes Gehäuse 1, welches     finit     einem.     Schlammeinlass    2 versehen ist, wobei  der genannte Einlass mit einem Anschluss 3  zur Verbindung desselben mit der gewählten       Abzapfstelle    am. nicht gezeichneten Kessel  ausgerüstet ist. Dieser Anschluss kann ein  Rohrstutzen sein, welcher mit einem Sammel  rohr für verschiedene Innenrohre verbunden  ist, oder er kann sonst auf eine geeignete Art  und Weise ausgebildet sein.

   Die Achse des  Schlammeinlasses 2 ist in einem. spitzen Win  kel zur Gehäuseachse angeordnet, damit dem       Durchfluss    des Schlammes ein möglichst klei  ner Widerstand entgegengesetzt wird.  



  Ein Ventileinsatz 4 aus     Nickel-Kupfer-          Legierung    oder einem andern geeigneten Mate  rial ist vorgesehen, um einen abdichtenden,  koaxialen Sitz zu erzielen, wobei die Bohrung  des Schlammeinlasses 2 durch eine     Einlassöf          nung    in den genannten Einsatz 4 führt, w o  sie sich an der Stelle     4a        niit    der Bohrung des  Einsatzes vereinigt.

   Am     auslassseitigen,    un  tern Ende des Einsatzes ist eine ebenfalls aus       Nickel-Kupfer-Legierung    bestehende Vereng  ungsscheibe 5 angeordnet, welche eine trich  terförmige, gegebenenfalls     kalibrierte    Öff  nung     5rx    aufweist, die so bemessen ist, dass sie  den     erforderlichen        Durchfluss    ergibt. Die Ver  engungsscheibe 5 ist nur eingelegt, so dass sie  leicht gegen eine andere, welche eine     Öffnung     von grösserem oder kleinerem Durchmesser  besitzt, ausgewechselt werden kann, wodurch  je nach Wunsch ein     grösserer    oder kleinerer       Wasserdurehfluss    erzielbar ist.

   In einem Ab  stand oberhalb der Verengungsscheibe 5 ist  im Einsatz 4 ein Ventilsitz 4b ausgebildet.  



  Eine Ventilstange 6 aus     Nickel-Kupfer-          Legierung    geht durch eine Stopfbüchse 7 im  Gehäuse 1 hindurch und besitzt einen Ventil  kopf 6a und eine an dessen unterem Ende ge  bildete Reinigungsnadel 6b, wobei der ge  nannte Ventilkopf in der gezeichneten Stel  lung auf dem Ventilsitz 4b     aufliegt    und die  genannte Reinigungsnadel durch die Öff  nung     5a    vorsteht, wenn der Ventilkopf     6a     sich in seiner Schliesslage befindet. Dadurch  wird jedes Mal, wenn das Ventil schliesst, die    Nadel 6b die Öffnung 5a. von allfälligem Kes  selstein oder allfälligen     Schlaniniansani.nilun-          gen    reinigen.  



  Am obern Ende der Ventilstange 6 ist ein  glatter Kolben 8 montiert, welcher in einem  starr am Ventilgehäuse 1 befestigten Dampf  zylinder 9 arbeitet. Ein Verbindungsrohr     1()     führt von     dein    dein Ventilgehäuse benachbar  ten Teil     9a    des     Dainpfzylinders    zur nichtge  zeichneten     Schieberkammer    der Lokomotive.  Wenn also der Dampfdruck in der     Lokomo-          tivschieberkammer    ansteigt, wird ein gleicher  Druck unterhalb des Kolbens 8 erzeugt, der  die Tendenz hat, den Kolben 8 nach oben zu  drücken und folglich das     Abblasventil    zu       öffnen.     



  Normalerweise wird der Ventilkopf 6a  durch eine im. obern, dem Ventilgehäuse     ciit-          fernten    Teil des Dampfzylinders 9 angeord  nete Feder 11, welche auf die obere dem Ven  tilgehäuse abgewendete Seite des Kolbens 8  einen abwärts gerichteten. Druck ausübt, in  der Schliessstellung gehalten, wobei die ge  nannte Feder mit ihrem obern Ende     gegen     die innere     Stirnfläche    einer am obern, dem  Ventilgehäuse     entfernten    Ende des Zylin  ders 9 befestigten Deckplatte 12 anliegt.

   Die  Stärke dieser Feder ist so gehalten, dass sie  entsprechend den Betriebsbedingungen, dein  Kesseldruck usw. den erforderlichen Schliess  druck erzeugt.     \Fenn    daher Dampf in den  Teil 9a des Dampfzylinders hinein geleitet  wird, wird der Kolben',, gegen den Druck der  Feder 11 nach aufwärts gedrückt, wobei diese  Feder das     Abblasventil    sofort schliesst, sobald  der Dampfdruck abgeschaltet wird.  



  Um zu verhindern, dass irr obern Teil des  Dampfzylinders 9 Luft eingeschlossen wird,  ist ein Entlüfter mit einer     Entlüfterleitung    13  und einem im Zylinderdeckel 12 gebildeten       Entlüfterventil    vorgesehen. Die     Entlüfterlei-          tung    13 führt zu einer axialen Bohrung     12a    in  einem in den Zylinder hineinragenden, zen  tralen Ansatz<I>12b,</I> der     mit    dein Zylinderdeckel  aus einem Stück besteht und an dessen unte  rem Ende ein Ventilsitz     12c    gebildet. ist.

   Der  obere Teil der Ventilstange 6 ragt ein wenig  über den Kolben 8' hinaus -und endigt in einem      Ventilglied. 6e, welches, wenn der Kolben 8  sich. am obern Ende seines Hubes, also in der       Uffenstellung    des     Abblasventiles,    befindet, mit       dein    im Ansatz 12b gebildeten Sitz 12c in  Berührung kommt, womit das     Entlüfterven-          til    geschlossen wird.  



  Falls sich wegen     Durchlecken    von     Dampf     an den Ringen oder andern Dichtungen des  Kolbens ein Druck auf der Oberseite des Kol  bens 8 zu bilden beginnt, hebt sich das Ventil  glied 6c gerade so viel von seinem Sitz 12e ab,  dass dieser Druck abgeleitet wird, so dass  durch den nach aufwärts wirkenden Dampf  druck einerseits und durch die abwärts wir  kende Feder 11 und den abwärts wirkenden       Leckdruck    anderseits eine Gleichgewichtslage  hergestellt wird.  



  Die Wirkungsweise des beschriebenen     Ab-          blasventils    ist die Folgende  Angenommen die Lokomotive steht unter  Dampf still, bevor sie ihre Fahrt beginnt. Der  Regulator ist geschlossen, so dass kein Dampf  in die     Schieberkammer    strömt.     Folglich    kann  kein Dampf in den Teil 9a des Dampfzylin  ders eintreten, welcher mit der     Schieberkam-          mer    verbunden ist. Das     Abblasventil    ist also  geschlossen, und der Ventilkopf 6a wird durch  den Druck der Feder 11 in seiner Lage ge  halten.  



  Sobald der Führer den Regulator öffnet,  wodurch Dampf in die     Schieberkammer    ein  gelassen wird, drückt der auf die Unterseite  des Kolbens 8 wirkende Dampfdruck diesen  Kolben gegen den Druck der Feder 11 nach  aufwärts, wodurch der Ventilkopf     6a    von sei  nem Sitz 4b abgehoben wird.     Allfällig    im  obern Teil des Dampfzylinders eingeschlos  sene Luft wird durch den Entlüfter heraus  gedrückt.  



  In einer bevorzugten Ausführungsform  des     Abblasventils    beträgt der Weg des Ven  tilkopfes 6a ca. 32 mm, aber der Abstand vom  Sitz 4b bis zum Rand der     Schlammeinlassöff-          nung    im Ventileinsatz 4 misst ca. 19 mm, so  dass der Schlamm nicht zu fliessen beginnen  kann; bevor der Ventilkopf sich an dieser  Stelle     vorbeibewegt    hat. Das bedeutet, dass der    Ventilkopf sich um ein gutes Stück von sei  nem Sitz wegbewegt hat,     bevorder    Schlamm  zu     fliessen    beginnen kann, dass also jede Dros  selwirkung über die Schliessflächen des Ven  tils vermieden wird.  



  Wenn der Dampf von der Lokomotive,  wie beschrieben, abgestellt wird, schliesst sich  das Ventil unter dem Druck der Feder 11 mit  grosser Kraft und die Räumnadel 6b wird  durch die Austrittsöffnung 5a hindurchge  stossen.  



  Beim beschriebenen     Abblasventil    wird  eine vollständige Kontrolle aller Verunreini  gungen des Wassers, sowohl des Schlamms  als auch des Gehalts an gelösten Feststoffen  erreicht,<I>sogar</I> wenn die Schlammteilchen re  lativ gross sind. Zudem ist das Ventil selbst  reinigend.  



  Die zur Betätigung des     Ventils    erforder  lichen Kräfte werden durch den Dampfdruck  im     Lokomotivschieberkasten    geliefert und  müssen so gross sein, dass sie die Abwärts  kraft der Feder 11 und die durch den seit  lichen Schub des     Abblasdruckes    gegen. die  Stange erzeugte Reibungskraft überwinden.  Durch den Druck im Kessel wird kein direk  ter     Schliessdruck    ausgeübt.

   Des weitern er  zeugt das durch die Betätigung des     Lokomo-          tivregulators    bedingte     abwechslungsweise        Öff-          nen    und Schliessen des Ventils genügend Wir  belwirkung im Kesselwasser, um den     Schlamm     in Bewegung zu halten, wodurch vermieden  wird, dass er sich in den engen Wasserzwi  schenräumen ablagert.  



  Durch eine     zweckdienliche    Anpassung  kann das Ventil ausser an Lokomotiven auch  an stationären Maschinen angewendet wer  den.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Automatisches Abblasventil, an dampfbe triebenen Maschinen, dadurch gekennzeich net, dass Mittel so vorgesehen sind, dass bei Betätigung von Dampfsteuermitteln das Ab- blasventil durch Dampfdruck derart beein flusst wird, dass es offen steht und ein Abfluss des Verunreinigungen enthaltenden Wassers stattfindet, wenn die Maschine im Betrieb ist, während das Ventil geschlossen ist, wenn die Maschine nicht läuft.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Abblasventil gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der die Aus- trittsöffnung des Abblasventils aufweisende Teil auswechselbar ist, damit ein grösserer oder kleinerer Wasserdurchfluss erzielt werden kann. ?. Abblasventil gemäss Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass Mittel vorgesehen sind, welche die Austrittsöffnung des Ventils bei jeder Schliess bewegung von Schlamm reinigen.

   3. Abblasventil gemäss Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und ?, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Ventilgehäuse auf weist, welches einen Schlammeinlass besitzt, der so ausgebildet ist, dass er mit einer Abzapf- stelle am Kessel verbunden werden kann. 4. Abblasventil gemäss Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse des Schlamm einlasses in einem spitzen Winkel zur Gehäu seachse angeordnet ist, damit dem Durch fluss des Schlammes ein möglichst kleiner Wi derstand entgegengesetzt wird.

   5. Abblasventil gemäss Patentanspruch und den Unteransprüchen 1-4, dadurch ge kennzeichnet, dass der Ventilsitz in einem Ventileinsatz gebildet ist, um einen abdich tenden koaxialen Sitz zu erzielen, wobei die Bohrung des Schlammeinlasses durch eine Einlassöffnung in den genannten Einsatz führt, um sich mit der Bohrung des genann ten Einsatzes zu vereinigen.

   6. Abblasventil gemäss Patentanspruch und den Unteransprüchen 1-5, dadurch ge kennzeichnet, dass der die Austrittsöffnung des Abblasventils aufweisende Teil als Ver engungsscheibe mit einer kalibrierten Öffnung ausgebildet und am auslassseitigen Ende des Ventileinsatzes angeordnet ist.' 7.

   Abblasventil gemäss Patentanspruch und den Unteransprüchen 1-6, dadurch ge kennzeichnet, dass eine Ventilstange in der Ventilgehäusebohrung vorgesehen ist, welche an ihrem einen Ende einen mit dem Ventil sitz zusammenwirkenden Ventilkopf und eine Räumnadel besitzt, die durch die Öffnung der Verengungsscheibe hindurchgeht, wenn der Ventilkopf sich in seiner Schliesslage befindet, und welche mit ihrem andern Ende starr an einem Kolben befestigt ist, der in einem am Ventilgehäuse angeordneten Dampfzylinder untergebracht ist,

   und dass der dem Ventil gehäuse benachbarte Teil des genannten DampfzylindersinVerbindunginitderDampf- quelle steht und der Abstand des Ventilsitzes vom Rand der Schlammeinlassöff'nung ein sol cher ist, dass die genannte Öffnung erst abge deckt wird, wenn der Ventilkopf sich ein Stück weit vom Ventilsitz entfernt hat.

   B. Abblasventil gemäss Patentanspruch und den Unteransprüchen 1- 7, dadurch ge kennzeichnet, dass der Ventilkopf normaler weise mittels einer Feder in seiner Schliesslage gehalten ist, wobei genannte Feder mit ihrem einen Ende auf die dem Ventilgehäuse abge wendete Seite des Kolbens drückt und mit ihrem andern Ende gegen die innere Stirn fläche eines an dem Ventilgehäuse entfernten Ende des Zylinders befestigten Deckels an liegt. 9. Abblasventil gemäss Patentanspruch und den Unteransprüchen 1-8, dadurch ge kennzeichnet, dass an dem dein Ventilgehäuse entfernten Ende des Zylinders ein Entlüfter vorgesehen ist.

   10. Abblasventil gemäss Patentanspruch und den Unteransprüchen 1-9, dadurch ge kennzeichnet, dass das Entlüfterventil im Zy linderdeckel vorgesehen ist, wobei genannter Deckel einen mit ihm aus einem Stück beste henden, in den Zylinder hineinragenden, axial ausgebohrten Ansatz besitzt, an dessen Ende ein Ventilsitz gebildet ist, wobei die Entlüf- terleitung mit der Bohrung dieses Ansatzes in Verbindung steht, währenddem ein starr mit dem Kolben verbundenes Ventilglied so aus gebildet ist, dass es am Entlüfterventilsitz an liegt,

   wenn der Kolben sich in der Offenstel- lung des Abblasventils befindet. 11. Abblasventil gemäss Patentanspruch und den Unteransprüchen 1-10, dadurch ge kennzeichnet, dass die Ventilstange über den Kolben hinausragt und das Entlüfterventil- glied bildet, welches gegen den Entlüfterven- tilsitz anliegt, wenn der Kolben sich in der Offenstellung des Abblasventils befindet.