DE1136172B

DE1136172B - Thermostatisch gesteuertes Regelventil, insbesondere Dampfwasserableiter

Info

Publication number: DE1136172B
Application number: DEK42000A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Ulrich Domm; Dipl-Ing Werner Foeller
Original assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Current assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Priority date: 1960-10-29
Filing date: 1960-10-29
Publication date: 1962-09-06

Description

Thermostatisch gesteuertes Regelventil, insbesondere Dampfwasserableiter Die Erfindung bezieht sich auf ein thermostatisch gesteuertes Regelventil, insbesondere einen Dampfwasserableiter, das bei Temperaturanstieg entgegen der Strömungsrichtung schließt, mit einer aus mehreren Plattenpaaren bestehenden Bimetallsäule.
Die Erfindung bezweckt, ein thermostatisch gesteuertes Regelventil, insbesondere einen Dampfwasserableiter mit großem Regelbereich zu schaffen, bei dem der Druck und die Temperatur, bei dem das Abschlußorgan öffnet und schließt, möglichst genau einer vorgegebenen Kurve entspricht.
Es ist bereits ein Kondenswasserableiter bekannt, bei dem das Bimetallelement aus mehreren Gruppen zusammengesetzt ist und jede dieser Gruppen aus mehreren Bimetallstreifen besteht. Eine Gruppe ist bei diesem Ableiter ständig mit dem zugleich als Rückschlagventil ausgebildeten Abschlußorgan verbunden, während sich die anderen Gruppen bei steigender Temperatur nacheinander zuschalten, so daß sie ihre Funktion mit sich addierendem, im wesentlichen vorbestimmtem Krafteinsatz ausüben.
Während bei den herkömmlichen thermostatisch gesteuerten Dampfwasserableitern der Verlauf der Bimetallkräfte über der Temperatur bei graphischer Darstellung ein gradliniger ist, entsteht bei der beschriebenen Ausführung ein mehrmals gebrochener Linienzug, denn jedes Zuschalten einer Gruppe bringt einen Knickpunkt. Bei Verwendung eines aus drei Gruppen zusammengesetzten Bimetallelementes besteht die Kurve also aus drei Linienzügen mit zwei Knickstellen. Auf diese Weise läßt sich zwar gegenüber den herkömmlichen Ableitern mit linearem Kurvenverlauf eine Verbesserung in bezug auf Angleichung an die Sattdampfkurve erzielen. Diese läßt sich jedoch mit dem bekannten Ableiter nur unvollkommen erreichen, da pro Gruppe nur einmal eine Änderung des Linienzuges möglich ist und die Anzahl der Gruppen aus Platzgründen beschränkt bleiben muß.
Es ist auch schon vorgeschlagen worden, die einzelnen Gruppen hintereinanderzuschalten und verschieden kräftig auszubilden und derart anzuordnen, daß die Drucktemperaturkurve einen Linienzug aus 2 n -1 Teilen bildet, wenn n Gruppen vorhanden sind. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe, den Linienzug dem gewünschten Druck-Temperaturverlauf noch genauer anzupassen, dadurch gelöst, daß die Plattenpaare verschieden kräftig und derart abgestuft sind, daß, wenn das Ventil geschlossen ist, die schwächeren Plattenpaare bei Temperaturanstieg von den stärkeren Plattenpaaren zusammengedrückt werden, wobei der Druck und die Temperatur, bei der das Ventil öffnet oder schließt, einer nicht linearen Kurve entsprechen. Durch das Zu- bzw. Abschalten einzelner Plattenpaare innerhalb der Bimetallsäule entsteht eine Kurve aus einer Vielzahl von einzelnen Linienzügen mit kontinuierlichem Übergang.
In Weiterbildung der Erfindung weist ein Teil der Platten, und zwar die am stärksten ausgebildeten, gleiche Abmessungen auf. Durch geeignete Wahl und Abstufung der einzelnen Platten der Säule kann die Kurve der Sattdampfkurve angeglichen sein. Die kräftigeren Platten arbeiten dann in demjenigen Betriebsbereich gemeinsam, in dem die Sattdampfkurve für praktische Zwecke durch eine Gerade angenähert werden kann. Die schwächeren Platten sind in diesem Betriebsbereich gänzlich durch die stärkeren Platten zusammengedrückt, sie können aber auch nach teilweisem Zusammendrücken mit Hilfe von Anschlägen oder dergleichen außer Funktion gesetzt werden.
Weiterhin ist es möglich, die Platten ringförmig auszubilden, und zwar so, daß diese ringförmigen Platten die übrige Säule konzentrisch umgeben. Durch diese Maßnahme läßt sich das Regelventil in seinen Abmessungen bei gleicher Leistung kleiner gestalten.
Ein Teil der Platten der Bimetallsäule kann erfindungsgemäß durch Federn ersetzt sein, die ebenfalls in ihren Kräften abgestuft sind und bei Ausdehnung der Bimetallplatten nacheinander zusammengedrückt werden.
Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführun-sbeispiel der Erfindung, es zeigen die Abb. 1 bis 3 das erfindungsgemäße Regelventil bei verschiedenen Betriebstemperaturen und -drücken sowie Abb. 4 eine graphische Darstellung, aus der die mit diesem Regelventil erreichte Anpassung (Kurve 1I) an die Sattdampfkurve I ersichtlich ist.
Im Gehäuse 1 des Regelventils befindet sich eine Auslaßöffnung 2, die von einem Verschlußstück 3 geschlossen wird. Dieses ist über einen Ventilschaft 4 mit der aus zwei Teilen 5; 6 von Plattenpaaren bestehendem Bimetallsäule verbunden. Der Teil s besteht aus mehreren kreisförmigen Plattenpaaren mit gleichem Durchmesser und gleicher Stärke. An den Teil 5 schließt sich unmittelbar der Teil 6 an, dessen Plattenpaare in Durchmesser und/oder Dicke abgestuft sind, wobei sich die Platten mit dem größeren Durchmesser auf der dem Teil 5 zugekehrten Seite befinden. Ein Teil der Platten des Teiles 6 kann aus Federn bestehen.
Bei Raumtemperatur sind die einzelnen Platten der beiden Teile 5 und 6 der Bimetallsäule gestreckt, und die Auslaßöffnung 2 ist geöffnet (Abb. 1). Beim Ansteigen der Temperatur wölben sich die Platten der Teile 5 und 6 so weit, bis bei 100° C die Auslaßöffnung 2 durch das Verschlußstück 3 geschlossen wird. Bei weiterem Temperatur- und Druckanstieg werden die schwächeren von den kräftigeren Platten des Teiles 6 schrittweise zusammengedrückt (Abb. 2), so daß sie auf die Steuerung keinen Einfluß mehr haben, sondern nur noch zur Übertragung der Schließkraft von den ieweils arbeitenden Platten auf den Ventilschaft 4 dienen. Diese Betriebssituation entspricht dem Punkt A der Kurve II in Abb. 4. Steigen Temperatur t und Druck P noch weiter an, dann werden immer mehr von den schwächeren durch die kräftigeren Platten zusammengedrückt und damit außer Funktion gesetzt (Abb. 3), bis schließlich der Punkt B in der Kurve 1I der Abb. 4 erreicht ist. Von diesem Punkt B an sind die Platten des Teiles 6 ganz stillgelegt, und nur die Platten des Teiles 5 sind noch gewölbt. Letztere sind untereinander in ihren Kräften gleich, so daß bei alleiniger Funktion des Teiles 5 ein linearer Kurvenzug erreicht wird und damit auch im oberen Bereich, in dem die Sattdampfkurve praktisch in eine Gerade ausläuft, eine gute Angleichung möglich ist. Bei Temperatur- und Druckabfall läßt die Durchbiegung der größeren Platten wieder nach, wodurch die Platten des Teiles 6 eine nach der anderen sich wieder ausdehnen können und so die Auslaßöffnun- 2 geschlossen halten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Thermostatisch gesteuertes Regelventil, insbesondere Dampfwasserableiter, das bei Temperaturanstieg entgegen der Strömungsrichtung schließt, mit einer aus mehreren Bimetallplattenpaaren bestehenden Bimetallsäule, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenpaare verschieden kräftig und derart abgestuft sind, daß, wenn das Ventil geschlossen ist, die schwächeren Plattenpaare bei Temperaturanstieg von den stärkeren Plattenpaaren zusammengedrückt werden, wobei der Druck und die Temperatur, bei denen das Ventil öffnet oder schließt, einer nicht linearen Kurve entsprechen.
2. Thermostatisch gesteuertes Regelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Platten Anschläge vorgesehen sind, die das Zusammendrücken der Platten begrenzen.
3. Thermostatisch gesteuertes Regelventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bimetallsäule aus einem Teil mit abgestuften Platten und einem sich daran anschließenden Teil mit Platten gleicher Eigenschaften besteht.
4. Thermostatisch gesteuertes Regelventil nach Anspruch 1 bis 3 oder einem derselben, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Platten von einem anderen ringförmiger Platten konzentrisch umgeben ist.
5. Thermostatisch gesteuertes Regelventil nach Anspruch 1 bis 4 oder einem derselben, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere der gestuften Platten durch eine bzw. mehrere gestufte Fer dern ersetzt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 972 540; deutsches Gebrauchsmuster Nr: 1784 736; USA.-Patentschrift Nr. 2 793 814.