DE1081545B - Druckabhaengige elektrische Schalteinrichtung zur Betaetigung eines unter hohem statischem Druck stehenden Sicherheitsventils - Google Patents
Druckabhaengige elektrische Schalteinrichtung zur Betaetigung eines unter hohem statischem Druck stehenden SicherheitsventilsInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
- F16K17/02—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
- F16K17/04—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded
- F16K17/10—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded with auxiliary valve for fluid operation of the main valve
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Description
Die Erfindung betrifft eine druekabhängige elektrische
Schalteinrichtung zur Betätigung eines unter hohem statischem Druck stehenden Sicherheitsventils,
welches vor allem in Dampfkraftanlagen an Dampfkesseln
od. dgl. vorgesehen werden muß. Wenn Dampfkraftanlagen wirtschaftlich arbeiten sollen,
so ist an das Sicherheitsventil die Forderung nach einer hohen Ansprecngenauigkeit zu, stellen, d. h. das
Sicherheitsventil muß mit Sicherheit in einem möglichst engeffl Druckintervall ansprechen. Je enger dieses
Intervall ist, desto näher kann der Druck, unter dem der Kessel arbeitet, an die zulässige Sicherheitsgrenze gebracht werden und desto' wirtschaftlicher
arbeitet die Anlage. Der gleiche Gesichtspunkt ist zu berücksichtigen hinsichtlich der Schaltspanne, das ist
die Differenz der Drücke, bei denen das Sicherheitsventil öffnet und bei denen das Sicherheitsventil
schließt. Auch diese Schaitspanne muß möglichst klein gehalten werden, wenn die Dampfkraftanlage mit großem
Nutzeffekt arbeiten soll.
Die bisher bekannten Dampfdruckmeßwerke, in denen der Dampfdruck gegen die Kraft eines federnden
Organs ausgewogen wird und in denen die elastische Deformation des federnden Organs ein Maß
für den Dampfdruck ist, erfüllen die oben erwähnten Forderungen nur in unzureichendem Maße. Nachteilig
ist in solchen Einrichtungen, daß, wahrscheinlich infolge
von Schwankungen des Elastizitätsmoduls, bedingt durch elastische Hysterese des federnden Werkstoffs,
die Dampfdrucktoleranz, innerhalb welcher der Schalter betätigt wird, d. h. also die Ansprechgetiauigkeit,
zu groß· ist. Nachteilig ist in solchen Einrichtungen auch ein gewisser, nicht zu vermeidender Totgang
in den kinematischen Mitteln zur Ventilbetätigung, was zur unerwünschten Folge hat, daß das Ventil bei
mit der Zeit steigenden Drücken bei höherem Druck als bei mit der Zeit fallenden Drücken betätigt wird,
daß also die Schaltspanne unerwünscht groß ist.
Es ist auch; vorgeschlagen worden, das Sicherheitsventil
durch ein Gewicht und außerdem durch einen pneumatischen Hilfsdruck zu belasten) und den Hilfsdruck
dann abzuschalten, wenn der Dampfdruck eine vorbegtimmte Grenze erreicht. Das Gewicht allein
reicht dann nicht mehr aus, um das Ventil geschlossen zu halten, so daß das letztere sich öffnet. Dazu wird
eine Schalteinrichtung benutzt, die den Hilfsdruck abschaltet,
und bei der der Dampfdruck des Kessels einer Schneckenfeder zugeführt wird, die eine Blechfahne
in dem Luftstrahl zwischen einer Ausström- und einer Empfängerdüse bewegt und dadurch (den Hilfsdruck
steuert. Diese Schalteinrichtung weist den Nachteil auf, daß der Schaltweg der den Luftstrahl abschneidenden
Blechfahne zu groß ist, so daß beim Erreichen des Grenzdrucks die Öffnung des Sicherheitsventils zu
Druckabhängige elektrische
Schalteinrichtung zur Betätigung
eines unter hohem statischem Druck
stehenden Sicherheitsventils
Anmelder:
Continental Elektroindustrie
Aktiengesellschaft Askania -Werke,
Berlin-Mariendorf,. Großbeerenstr. 2-ίΟ
Gerhard Albatr Mannheim,
ist als Erfinder (Jenamnt worden
ist als Erfinder (Jenamnt worden
spät und erst zu einer Zeit erfolgt, bei der der Dampfdruck
zu weit über den Grenzdruck hinausgewachsen ist. Die Ansprechgenauigkeit ist daher auch hier nicht
genügend groß. Dazu kommt, daß die Schneckenfeder als elastisches- Organ die eingangs erwähnten Nachteile
aufweist.
Die Erfindung beseitigt diese Nachteile, indem sie eine druckabhängige elektrische Schalteinrichtung zur
Betätigung eines- unter hohem '«tatischen Druck stehenden
Sicherheitsventils, das durch eine Hilfskraft geschlossen und durch Abschalten der Hilfskraft geöffnet
wird, vorschlägt, die sich dadurch kennzeichnet, daß der das Sicherheitsventil belastende Druck auf ein
elastisches Organ (Wellrohr, Membran od. dgl.) wirkt und von einer Gegenkraft kompensiert wird,
und dadurch, daß das Kompensationssystem einen elektrischen Schalter, betätigt, der über ein Relais
die das Ventil schließende Hilfskraft abschaltet.
Die Einrichtung kann nach der Erfindung so getroffen
werden, daß der Druck (beispielsweise der Druck eines Dampfkessels) einen Wellrohrkörper beaufschlagt, der
an einen Hebel angreift, an dem eine kompensierende Gegenkraft durch ein Gewicht erzeugt ist, wobei der
Hebel einen elektrischen Schalter beeinflußt, der seinerseits ein Magnetventil betätigt, durch welches eine
auf das Sicherheitsventil in Schließrichtung wirkende pneumatische Hilfskraft abschaltbar ist.
Wesentlich für die Erfindung ist, daß das vom Druck beaufschlagte elastische Organ, etwa der
Wellrohrkörper, eine Membran od. dgl. überhaupt nicht oder nur durch unbedeutende Rückstellkräfte an
eine Nullage gefesselt und nur durch eine mit seinen Verschiebungen nicht veränderlichen, dem. Schaltdruck
Ott» 509/315
entsprechenden Kraft belastet ist. Die den Druck fühlende Einrichtung ist damit praktisch vollständig
astasiert. Bei Drücken, unterhalb des Schaltdrucks vermag das Kompensationssystem in die eine, bei Drükken
oberhalb des Schaltdrucks in die andere, ihm beispielsweise durch Anschläge vorbestimmte Endlage
zu laufen. Damit ist der Totgang vermieden, der den kinematischen Mitteln der eingangs erwähnten Einrichtungen
eigen ist, ein Vorteil, der dadurch ausgenutzt werden kann, daß der Weg des Kompensationssystems
denkbar klein gehalten werden kann und daß ein wegarmer elektrischer Schalter Verwendung findet. Wird
erfindungsgemäß die dem Schaltdruck entsprechende kompensierende Gegenkraft durch ein Gewicht erzeugt,
so sind damit auch die Wirkungen elastischer Hysterese und ihre Nachteile vermieden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt die Zeichnung. Es ist 1 ein vom Dampfdruck eines Kessels
im Sinne des Öffnens beaufschlagtes Sicherheitsventil. Dem Dampfdruck entgegen wirkt über den
Hebel 2 die Kraft des Gewichtes 3 und außerdem eine Hilfskraft, welche durch den Druck eines pneumatischen
Druckmittels auf den Kolben 4 erzeugt ist. Das pneumatische Druckmittel ist über einen drosselnden
Widerstand 16 dem Raum 6 über dem Kolben 4 zugeführt zu denken. Vom Raum über den Kolben
führt eine Leitung zu dem Abblaseventil 7, welches durch einen elektrischen Strom, der die Spule 8 durchfließt,
geschlossen gehalten zu denken ist. Durch die Leitung 9 wird der Dampfdruck in den Raum 10 über
den Wellrohrkörper 11 übertragen. Der Wellrohrkörper ist entgegen dem Dampfdruck abgestützt durch
eine Kraft, welche über den Hebel 12 auf das Wellrohr übertragen ist und welche durch das Gewicht 13
erzeugt ist. Über den Arm 14 des Hebels 12 werden Hebelbewegungen zur Betätigung des Schalters 15
übertragen. Der Wellrohrkörper 11 ist so bemessen zu denken, daß er durch praktisch unbedeutende Rückstellkräfte
an eine Nullage gefesselt ist. Bei Drücken unterhalb des Schaltdrucks ist der Schalter 15 geschlossen.
Er ist geöffnet bei Drücken oberhalb des Schaltdrucks. Dann ist der elektrische Strom, der das
Magnetventil geschlossen hält, unterbrochen und das Ventil 7 geöffnet. Das Druckmittel aus dem Raum 6
bläst ab und der pneumatische Druck im Raum 6 sinkt. Bei passender Bemessung des Gewichtes 3 öffnet dann
das Sicherheitsventil 1.
Die Gewichte 3 und 13 werden zweckmäßigerweise zur Erzeugung unterschiedlicher Kompensationsmomente an ihren Hebeln 2 bzw. 12 verschiebbar an-
geordnet, damit die Einrichtung verschiedenen Schaltdrucken angepaßt werden kann.
Selbstverständlich ermöglicht die Einrichtung auch die selbsttätige Schließung des Sicherheitsventils, wenn
der Druck im Kessel durch Abblasen von Dampf genügend weit gesunken ist. In diesem Fall läßt das vom
Wellrohrkörper 11 ausgeübte Drehmoment auf den Hebel 12 nach, wodurch nacheinander Schalter 15,
Magnetventil 7 und Sicherheitsventil 1 geschlossen werden.
Die beschriebene Einrichtung ermöglicht es, bei hohen Dampfdrücken kleine Schaltspannen und hohe
Ansprechgenauigkeiten einzuhalten. So beträgt beispielsweise bei einem Dampfdruck von 170 at die
Schaltspanne nur 0,3 at und die Ansprechgenauigkeit ± 0,1 at.
Das Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Einrichtung, das in der beigefügten Zeichnung dargestellt
ist, eignet sich im allgemeinen nicht in Anlagen, die etwa auf Schiffen installiert sind, weil
Schlingerbewegungen das Gewicht 13 beeinflussen können, so daß kein definiertes Kompensationsdrehmoment
mehr zur Verfugung steht. In diesem Fall läßt -sich das Gewicht 13 durch eine Feder ersetzen,
die der Erzeugung eines Kompensationsmoments am Hebel 12 dient. Damit geht zwar der Vorteil verloren,
daß von der Einrichtung Fehler ferngehalten werden, die durch die bereits erwähnten störenden Änderungen
des Elastizitätsmoduls hervorgerufen werden können, so daß die Ansprechgenauigkeit geringer und die
Schaltspannung größer als im Falle des beschriebenen Beispiels ausfällt. Bedingt durch das Prinzip, das
Kompensationssystem astatisch zu lagern und durch die sehr geringen Schaltwege, bleibt jedoch; auch die
mit einer Kompensation durch Federkraft ausgerüstete Einrichtung den bisher bekannten Einrichtungen hinsichtlich
geringer Schaltspannen und hoher Ansprechgenauigkeit überlegen, so daß sie auch auf Schiffen
oder auf anderen bewegten Systemen mit Vorteil Verwendung finden kann.
Claims (2)
1. Druckabhängige elektrische Schalteinrichtung zur Betätigung eines unter hohem statischem Druck
stehenden Sicherheitsventils, insbesondere zur Betätigung von Sicherheitsventilen in Dampfkraftanlagen,
bei der das Sicherheitsventil durch eine Hilfskraft geschlossen und durch Abschalten der
Hilfskraft geöffnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der das Sicherheitsventil belastende Druck auf
ein elastisches Organ (Wellrohr, Membran od. dgl. 11) wirkt und von einer Gegenkraft kompensiert
wird, und dadurch, daß das Kompensationssystem (10 bis 14) einen elektrischen Schalter (15) betätigt,
der über ein Relais (8) die das Ventil (1) schließende Hilfskraft abschaltet.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen vom Druck beaufschlagten Wellrohrkörper
(11), der auf einen den elektrischen Schalter (15) beeinflussenden Hebel (12) wirkt, an dem
die kompensierende Gegenkraft durch ein Gewicht (13) erzeugt ist, und dadurch, daß der elektrische
Schalter ein Magnetventil (7, 8) betätigt, durch welches eine auf das Sicherheitsventil (1) in
Schließ richtung wirkende pneumatische Hilfskraft abschaltbar ist= -
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 232 093.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 009 509/315 5,60
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEA28370A DE1081545B (de) | 1957-11-22 | 1957-11-22 | Druckabhaengige elektrische Schalteinrichtung zur Betaetigung eines unter hohem statischem Druck stehenden Sicherheitsventils |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEA28370A DE1081545B (de) | 1957-11-22 | 1957-11-22 | Druckabhaengige elektrische Schalteinrichtung zur Betaetigung eines unter hohem statischem Druck stehenden Sicherheitsventils |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE1081545B true DE1081545B (de) | 1960-05-12 |
Family
ID=6926634
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEA28370A Pending DE1081545B (de) | 1957-11-22 | 1957-11-22 | Druckabhaengige elektrische Schalteinrichtung zur Betaetigung eines unter hohem statischem Druck stehenden Sicherheitsventils |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1081545B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1263433B (de) * | 1965-06-24 | 1968-03-14 | Sempell Rhein Armaturen | Federbelastetes Sicherheitsventil |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE232093C (de) * |
-
1957
- 1957-11-22 DE DEA28370A patent/DE1081545B/de active Pending
Patent Citations (1)
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DE232093C (de) * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE1263433B (de) * | 1965-06-24 | 1968-03-14 | Sempell Rhein Armaturen | Federbelastetes Sicherheitsventil |
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