CH649358A5

CH649358A5 - Dampfablass- und ueberdruckventil.

Info

Publication number: CH649358A5
Application number: CH826080A
Authority: CH
Inventors: Renato Samadelli; Urs Gehrig; Karl Baumgartner
Original assignee: Mauch Elro Werk
Priority date: 1980-11-06
Filing date: 1980-11-06
Publication date: 1985-05-15
Also published as: DE3134804C2; ATA377481A; AT382308B; DE3134804A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Dampfablass- und Überdruckventil gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Beim Druckgaren oder Dampfkochen von Nahrungsmitteln in einem Druckgefäss ist es wichtig, dass vor dem Gar-, Koch- oder Dämpfvorgang die im Druckgefäss befindliche Luft entfernt wird, da sich diese bei der Erhitzung nachteilig auf die Qualität und das Aussehen der behandelten Nahrungsmittel, z.B. Gemüse, auswirkt. In der Praxis wird deshalb nach dem Schliessen des Deckels des Druckgefässes und Einschalten der Heizung des Druckgefässes das üblicherweise im Deckel angeordnete Dampfablassventil vorerst in seiner Offenstellung belassen, damit durch den sich im Druckgefäss aufbauenden Druck die im Druckgefäss befindliche Luft entweichen kann. Das Dampfablassventil wird erst dann geschlossen, wenn aus dessen Dampfablassstutzen eindeutig ein voller Dampfstrom austritt.

Nachteilig bei diesem empirischen Vorgehen ist der Umstand, dass der Zeitpunkt, in welchem sich im Druckgefäss nur noch Dampf und keine Luft mehr befindet, nicht bestimmbar ist und dass bis zur Beendigung der Entlüftung, d.h. bis zum Schliessen des Dampfablassventils, das Druckgefäss durch die Bedienungsperson überwacht werden sollte. Da letzteres im allgemeinen nicht der Fall ist, besteht die Gefahr, dass entweder im Druckgefäss eine unerwünschte Luftmenge verbleibt oder die Nahrungsmittel längere Zeit in heissem Dampf liegen, bevor der eigentliche Druckgar- oder Druckkochprozess beginnt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Dampfablass- und Überdruckventil der eingangs genannten, bekannten Art zu schaffen, durch welches ein Entlüften des Druckgefässes bei jeder Inbetriebnahme des Druckgefässes automatisch erfolgt.

Erfindungsgemäss weist zur Lösung dieser Aufgabe das Dampfablass- und Überdruckventil die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angeführten Merkmale auf.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Dampfablass- und Überdruckventils wird nachstehend anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1. einen Längsschnitt durch das im Deckel eines Druckgefässes angeordnete Ventil, und

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1, ohne Kugel und deren Haltering.

Gemäss Fig. 1 ist das allgemein mit 1 bezeichnete Dampfablass- und Überdruckventil in den Deckel 2 eines Druckgerätes oder Dampfkochkessels eingesetzt, dessen Inneres dementsprechend mit 3 bezeichnet ist. Das Ventil 1 weist ein Ventilgehäuse 4 auf, welches aus zwei Teilen besteht, nämlich einem rohrförmigen, den Deckel 2 durchdringenden Teil 5 und einem auf diesen aufgesetzten Trägerteil 6.

Das rohrförmige Teil 5 ist von der Aussenseite des Deckels 2 in eine durch ein Wandrohr 7 seitlich begrenzte Öffnung des Deckels 2 eingesetzt. Mit einer Schulter eines Kragens 8 ruht das rohrförmige Teil auf der Aussenfläche des Deckels 2 und ist mit einer auf sein inneres Ende geschraubten Mutter 9 am Deckel befestigt. Zwischen das rohrförmige Teil 5, das Wandrohr 7 und die Mutter 9 ist ein Dichtring 10 eingelegt, um das Innere 3 des Druckgefäses gegenüber seiner Aussenseite abzudichten. An seinem inneren Ende weist das rohrförmige Teil 5 einen ringförmigen Ventilsitz 11 auf.

Das Trägerteil 6 wird über einen eingelegten Ring 12 durch eine auf den Kragen 8 des rohrförmigen Teils 5 geschraubte Überwurfmutter 13 auf das rohrförmige Teil 5 gezogen und dadurch lösbar festgehalten. Nebst einem Dampfablassstutzen 14 ist das Trägerteil 6 mit allen weiteren Bestandteilen des vorliegenden Ventils versehen.

Das Trägerteil 6 weist einen im wesentlichen rohrförmigen, inneren Ansatz 15 auf, der mit der Innenwand des rohrförmigen Teils 5 einen ringförmigen, im Stutzen 14 mündenden Dampfablasskanal 16 bildet und gegen die Innenwand des rohrförmigen Teils 5 durch Vorsprünge 17 abgestützt ist. In den oberen Teil des rohrförmigen Ansatzes 15 ist eine Handbetätigungsvorrichtung eingesetzt, die einen in der stirnseitigen Ansicht dargestellten, waagrechten Drehgriff 18 und eine mit diesem verbundene, im rohrförmigen Ansatz 15 drehbar gelagerte Führungshülse 19 umfasst. Die Führungshülse 19 ist mit zwei schraubenlinienförmig sich über einen Winkel von 180° erstreckenden Führungsschlitzen 20 versehen und gegen aussen durch einen Dichtring 19' zur Vermeidung des Eindringens von Schmutz bzw. des Austretens von Dampf abgedichtet.

Die Schlitze 20 der Führungshülse 19 führen einen Querbolzen 21, der zudem zwecks Vermeidung eines Verkantens durch eine koaxial angeordnete und axial bewegbare Hülse 22 geführt ist. Der Querbolzen 21 liegt in einem Langloch 23 eines Längsbolzens 24, der einen rechteckigen Querschnitt

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aufweist und in einer entsprechenden Öffnung einer Querwand 25 des rohrförmigen Ansatzes 15 geführt ist. Am dem Langloch 23 entgegengesetzten Ende des Längsbolzens 24 ist an diesen über Gewinde 26 ein Ventilkörper 27 angeschraubt. Der Ventilkörper 27 ist an seinem dem Innern 3 des Druckgefässes zugewandten Ende mit einer kegeligen Dichtfläche 28 versehen, welche dem Ventilsitz 11 zugeordnet ist. Zwischen der Querwand 25 des rohrförmigen Ansatzes 15 und der mit dem Längsbolzen 24 verbundenen Stirnseite des Ventilkörpers 27 ist eine Druckfeder 29 angeordnet.

Soweit entspricht das dargestellte Dampfablass- und Überdruckventil bekannten Ausführungsformen. In der dargestellten Schliessstellung des Ventils drückt die Feder 29 den Ventilkörper 27 auf den Ventilsitz 11, so dass das Innere 3 des Druckgefässes im Prinzip verschlossen ist. Wenn im Innern 3 des Druckgefässes ein Druck entsteht, der höher als ein bestimmter Grenzwert ist, wird durch diesen Druck auf den Ventilkörper 27 eine Kraft ausgeübt, welche die Gegenkraft der Feder 29 übersteigt, so dass der Ventilkörper 27 vom Ventilsitz 11 abgehoben wird und Dampf aus dem Innern 3 über den Dampfablasskanal 16 und den Dampfablassstutzen 14 ins Freie entweichen kann, bis sich der Druck soweit vermindert hat, dass die Feder 29 den Ventilkörper 27 erneut auf den Ventilsitz 11 drückt. Die hierzu nötige Längsbewegung des Längsbolzens 24 wird durch das Langloch 23 ermöglicht. Zum Öffnen des Ventils wird der Drehgriff 18 um 180° gedreht, wodurch der Querbolzen 21 mittels der Führungsschlitze 20 axial nach oben bewegt, der Längsbolzen 24 gegen den Druck der Feder 29 mitgenommen und somit der Ventilkörper 27 vom Ventilsitz 11 abgehoben wird.

Der Ventilkörper 27 ist in seiner dem Innern 3 des Druckgefässes zugewandten Hälfte mit einer zylindrischen Ausnehmung 31 versehen, welche koaxial innerhalb der Dichtfläche 28 des Ventilkörpers 27 liegt und in Richtung zum Innern 3 des Druckgefässes offen ist. Auf der Gegenseite, d.h. der Bodenseite, befindet sich eine Durchlassöffnung 32, welche in einer Querbohrung 33 des Ventilkörpers 27 mündet. Die Querbohrung 33 ist mit dem Dampfablasskanal 16 und somit auch mit dem Dampfablassstutzen 14 in Verbindung. Längsbohrungen 34 im Ventilkörper 27 zwischen der Querbohrung 33 und dem die Feder 29 enthaltenden Raum 35 dienen der Entlüftung dieses Raums.

Die zylindrische Ausdehnung 31 ist mit Längsnuten 36 (Fig. 1,2) versehen, deren Tiefe in Richtung zur Durchlassöffnung 32 zunimmt. In der Ausnehmung 31 ist eine Kugel 37 angeordnet, die durch einen eingesetzten Ring 38 am Herausfallen gehindert ist. Der der Kugel 37 zugewandte Rand 38 der Durchlassöffnung 32 ist als Sitz für die Kugel 37 ausgebildet, so dass die Durchlassöffnung 32 durch die Kugel 37 verschlossen ist, wenn diese an die Durchlassöffnung 32 angepresst wird.

Schliesslich ist in den Längsbolzen 24 eine Schraube 40 geschraubt, deren Kopf 41 in der Durchlassöffnung 32 liegt. Die axiale Lage der Schraube 40 bzw. ihres Kopfs 41 in der Durchlassöffnung 32 ist durch Drehen der Schraube 40 vor dem Einsetzen der Kugel 37 in die Ausnehmung 31 einstellbar, um den Durchgangsquerschnitt von der Ausnehmung 31 zum Dampfablasskanal 16 mehr oder weniger zu verengen.

Die in der Ausnehmung 31 angeordnete Kugel 37 hat die Funktion einer Zwangsentlüftung des Druckgefässes bei dessen Inbetriebnahme, d.h. bei Beginn des Aufheizens des Druckgefässes. Nach dem Einbringen des Kochgutes in das Druckgefäss und Einfüllen eines bestimmten Quantums Wasser zwecks Dampferzeugung wird der Deckel 2 geschlossen und verriegelt und das Ventil wird durch Betätigung des Drehgriffs 18 in seine in Fig. 1 dargestellte Schliessstellung gebracht. Hierbei liegt die Kugel 37 zufolge Schwerkraft auf dem Ring 38 auf, so dass vom Innern 3 des Druckgefässes ein Durchgang über die Ausnehmung 31, die Durchlassöffnung 32, die Querbohrung 33 und den Dampfablasskanal 16 zum Dampfablassstutzen 14 besteht. Mit dem Beginn der Aufheizung des Druckgefässes baut sich in diesem vorerst ein geringer Druck auf, was dadurch ermöglicht wird, dass der ringförmige Spalt zwischen der Kugel 37 und der Wand der Ausnehmung 31 verhältnismässig eng ist. Gleichzeitig entweicht eine erste Menge Luft über die Ausnehmung 31 aus dem Innern 3 des Druckgefässes. Mit zunehmender Erhitzung beginnt das im Druckgefäss befindliche Wasser zu verdampfen, so dass sich der Druck im Innern 3 verstärkt und die Kugel 37 gegen ihre Schwerkraft in der Ausnehmung 31 angehoben wird. Zufolge der sich nach oben vertiefenden Nuten 36 wird der Durchgangsquerschnitt zunehmend grösser, so dass nun durch den im Innern 3 herrschenden Dampfdruck die verbleibende Luft rasch ausge-stossen wird. Wenn schliesslich der Dampfdruck im Innern so gross geworden ist, dass er die Kugel 37 an den Sitz 39 der Durchlassöffnung 32 drückt, ist der Durchgang vom Innern 3 zum Dampfablassstutzen 14 versperrt, so dass im Druckgefäss der normale Gar- oder Kochprozess vor sich gehen kann. Das Erreichen eines Dampfdruckwerts, der ausreicht, um die Kugel 37 an den Sitz 39 der Durchlassöffnung 32 zu drücken, ist gleichzeitig eine Anzeige dafür, dass im Druckgefäss praktisch keine Luft mehr, sondern nur noch Wasserdampf vorliegt. Mit anderen Worten stellt die Kugel 37 einen eigentlichen Dampffühler dar. Somit wirkt die Kugel 37 zusammen mit der Durchlassöffnung 32 als Vorrichtung zur automatischen Entlüftung des Druckgefässes, wodurch ein kürzeres, gleichmässigeres und qualitativ besseres Garen oder Kochen des in das Druckgefäss eingebrachten Gutes erzielt wird.

Da die Menge der Luft im Druckgefäss sowie ihre Verteilung im Druckgefäss von der Menge und Beschaffenheit des in das Druckgefäss eingebrachten Gutes abhängt, ist es von Vorteil, den zur Verschliessung der Durchlassöffnung 32 erforderlichen Dampfdruck voreinstellen zu können, oder mit anderen Worten die Empfindlichkeit des genannten Dampffühlers verändern zu können. Hierfür bestehen beim vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Möglichkeiten.

Erstens kann das Gewicht der Kugel 37 bei gleichem Durchmesser dadurch verändert werden, dass sie aus verschiedenen Materialien, z.B. aus (schwererem) rostfreiem Stahl oder aus druckfestem Glas gefertigt wird, so dass im ersten Fall die Durchlassöffnung 32 bei einem höheren Dampfdruck verschlossen wird als im zweiten Fall. Zweitens kann zur Erhöhung des das Verschliessen der Durchlassöffnung 32 erforderlichen Dampfdrucks im Durchgang zum Dampfablasskanal 16 eine einstellbare Drosselstelle dadurch gebildet werden, dass die Schraube 40 mit ihrem Kopf 41 mehr oder weniger vor die beiden Öffnungen der Querbohrung 33 geschraubt wird.

Statt der Kugel 37 kann auch ein anders geformtes, z.B. kegelförmiges Ventilglied in einer entsprechenden Ausnehmung angeordnet, und statt der Schwerkraft kann auch eine andere Kraft, z.B. eine Federkraft auf die Kugel 37 bzw. ein anders geformtes Ventilglied wirken. Jedoch stellt eine Kugel einen am einfachsten herstellbaren und unabhängig von der Lage gleichmässig präsizen Körper dar und ist auch als geschliffene Glaskugel kostengünstig erhältlich. Die Anwendung der Schwerkraft erfordert zudem keine weiteren, den Aufbau und die Reinigung erschwerenden Bauteile.

Zur Reinigung des dargestellten Ventils kann das Trägerteil 6 mitsamt aller an ihm angeordneten Bauteile durch Lösen der Überwurfmutter 13 ohne weiteres vom rohrförmigen Teil 5 des Ventilkörpers 4 entfernt werden und ist somit für eine leicht durchführbare Reinigung zugänglich.

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1 Blatt Zeichnungen

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649358 PATENTANSPRÜCHE

1. Dampfablass- und Überdruckventil für ein Druckge-fäss, insbesondere zum Druckgaren oder Dampfkochen, mit einem eine Druckgefässwand (2) durchdringenden Ventilgehäuse (4), das einen ringförmigen Ventilsitz (11) und einen Dampfablassstutzen (14) aufweist und in welchem ein federbelasteter Ventilkörper (27) mit kegeliger Dichtfläche (28) gelagert und mittels eines am Ventilkörper (27) auf dessen vom Druckgefäss abgewandten Seite befestigten Bolzens (24) und eines im Ventilgehäuse (4) gelagerten, in Eingriff mit dem Bolzen (24) stehenden Handbetätigungsgriffs (18) axial verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (27) eine auf der dem Druckgefäss zugewandten Seite offene, von der Dichtfläche (28) des Ventilkörpers (27) umschlossene, axiale Ausnehmung (31) hat, welche auf der vom Druckgefäss abgewandten Seite mit einem einen weiteren Ventilsitz (39) bildenden Durchlass (32) zum Dampfablassstutzen (14) versehen ist und in welcher ein weiterer, dem Ventilsitz (39) des Durchlasses (32) zugeordneter Ventilkörper (37) angeordnet ist, der in der Ausnehmung (31) in axialer Richtung frei beweglich ist und auf welchen eine ihn im drucklosen Zustand des Druckgefässes vom Ventilsitz (39) des Durchlasses (32) abhebende Kraft einwirkt.

2. Ventil nach Anspruch 1, welches dazu bestimmt ist, in einer waagrechten Druckgefässwand, z.B. einem schwenkbaren Deckel des Druckgefässes, angeordnet zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere, dem Ventilsitz (39) des Durchlasses (32) zugeordnete Ventilkörper (37) in der einen, zum Druckgefäss weisenden axialen Richtung unter der Einwirkung der Schwerkraft und in der entgegengesetzten, zum Ventilsitz (39) des Durchlasses weisenden axialen Richtung unter der Einwirkung des im Druckgefäss herrschenden Druckes frei beweglich ist.

3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Ventilkörper (37) eine Kugel und die Ausnehmung (31) eine zylindrische Bohrung ist.

4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Bohrung (31) mit Längsnuten (36) versehen ist, deren radiale Tiefe in Richtung von der offenen Seite der zylindrischen Bohrung (31 ) zum Durchlass (32) zunimmt.

5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlass (32) an der von seinem Ventilsitz (39) abgewandten Seite eine einstellbare Drosselstelle (40,41) hat, z.B. eine den Querschnitt des Durchlasses verengende Schraube.