DE180374C

DE180374C -

Info

Publication number: DE180374C
Application number: DENDAT180374D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE'59». GRUPPE

PHILIP FRANCIS ODDIE in LONDON.

Steuerung für Ventile. Patentiert im Deutschen Reiche vom 30. Juli 1905 ab.

Bei den bisherigen Ventilanordnungen, wie sie namentlich für schnellaufende Pumpen vorgeschlagen worden sind, ist meistens der Hauptwert darauf gelegt worden, daß der

.S Abschlußkörper sofort bei Beginn der Saugperiode sich möglichst weit und frei öffnet. Man hat deswegen auch vorgeschlagen, die das Ventil auf Schluß steuernden Organe schon vor Beginn der Saugperiode derart zu verstellen, daß eine vollkommen freie Bewegung des Abschlußkörpers bei Beginn der Saugperiode möglich ist.

Diese volle freie Eröffnung ist aber unter Umständen nicht vorteilhaft, indem bei großem Ventilhube dann bei harter Hubbegrenzung ein harter Schlag entsteht und der Abschlußkörper und der Hubbegrenzer sehr leicht Beschädigungen erfahren.

Wenn der Hubbegrenzer dagegen mit einem elastischen Puffer versehen ist, gegen den der sich frei öffnende Abschlußkörper trifft, so wird der Abschlußkörper durch den Anprall zurückgeschleudert und erleidet einen heftigen Schlag an dem hinter ihm eingeströmten Wasser. Der Abschlußkörper muß dann dem Wasser zum zweiten Male folgen und erfährt dabei einen zweiten, aber schwächeren Anprall gegen den Hubbegrenzer. Bei einer derartigen Anordnung wird also der Abschlußkörper mehrere Male hin und her geschleudert und gerät ins Flattern. Je größer die Erhebung des Abschlußkörpers ist, um so heftiger ' sind die Schläge.
Diese Schläge machen sich bemerkbar, wenn der Hubbegrenzer in bezug auf den Ventilsitz angeordnet ist oder wenn sich der elastische Hubbegrenzer in einem sogenannten Ventilfänger befindet.

In allen Fällen leidet die Sicherheit der Ventil- spiele unter den geschilderten Erscheinungen.

Durch Federn allein, die zwischen Abschlußkörper und Steuerungsteil angeordnet werden, lassen sich die geschilderten Mangel nicht vollkommen beseitigen. Man kann aber die Schläge und das Flattern verringern, wenn die Federn stets in Berührung mit dem Abschlußkörper sind.

Bei vorliegender Steuerung für mechanisch gesteuerte Ventile sind nun die Mängel der bisherigen Ventile dadurch beseitigt, daß ein zwangläufig bewegter Steuerungsteil (Kopf, Spindel, Fänger, Greifer, Schuh p. dgl.) gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Federn den Abschlußkörper derart bewegt, daß der zwangläufig bewegte Teil des Ventiles sowohl während der Saug- als auch während der Druckperiode mit möglichster Genauigkeit die Bewegungen ausführt, die der Abschlußkörper ausführen muß, wenn seine Bewegung in jeder Kolbenlage eine der Wasserverdrängung des Kolbens o. dgl. entsprechende sein soll.

Mit einer derartigen Steuerung lassen sich fast konstante Widerstände des zufließenden Wassers und bei Anwendung von Federn äußerst geringe Beanspruchungen der Federn herbeiführen.

Bei Saugventilen wird die Erhebungskurve des Ventiles bei vorliegender Steuerung der Vefdrängungskurve des Plungers genau oder möglichst genau sich anpassen.

Der steuernde Teil eines Saugventiles würde während der Saugperiode einen Weg entspre-

70

chend einer Sinuskurve beschreiben und während der Druckperiode einen Weg, der eine so flache Kurve darstellt, daß man sie als wagerechte Gerade betrachten kann. Fig. 3 zeigt eine derartige Kurvendarstellung, und diese Kurven lassen den Unterschied in der Wirkung der vorliegenden Steuerung gegenüber bekannten Ventilsteuerungen deutlich erkennen.
Bei Druckventilen würde es umgekehrt sein wie bei Saugventilen.

Theoretisch würde eine derartige Anordnung, wenigstens während der Saugperiode, ohne elastische Zwischenglieder zwischen Fänger und Abschlußkörper arbeiten können. Die Anwendung von Federn erscheint jedoch aus praktischen Gründen wünschenswert, denn die Federn begünstigen einerseits die stoßfreie Erhebung und wirken andererseits: als Schließfedern, ferner dienen sie im allgemeinen noch als Ausgleichmittel für unvermeidliche Ungenauigkeiten und als Sicherung bei etwa zwischen Sitz und Ventil gelangenden Fremdkörpern. Man könnte gegebenenfalls den oder die Abschlußkörper selbst nachgiebig oder elastisch machen.

Auf der Zeichnung ist eine Steuerung für Ventile gemäß vorliegender Erfindung in einem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 in Aufriß mit teilweisem Schnitt, in Fig. 2 im Grundriß dargestellt. Fig. 3 zeigt ein Diagramm.

Einen wesentlichen Teil der Anordnung bildet die Vorrichtung zur Bewegung des den Abschlußkörper steuernden Teiles, im vorliegen-. den Falle einer Spindel a, die einerseits ein Gehäuse oder einen anders gestalteten Teil trägt, in oder an dem auf den oder die Abschlußkörper wirkende Federn angeordnet sind. Dieser Teil der Anordnung ist hier nur schematisch angedeutet. Als Abschlußkörper ist eine Platte oder ein Ring von möglichst geringer Masse angenommen.

Abschlußkörper, Federn und Federhalter können aber andere als die dargestellte Form erhalten. ■

Die Spindel α wird von einem doppelarmigen Winkelhebel b beeinflußt. Der eine Arm b dieses Hebels kann vor der Antriebswelle oder von irgend einem anderen Teil eine schwingende Bewegung erhalten.

Diese Bewegung wird durch den an dem anderen Hebelarm c sitzenden Zapfen d auf einen in einer Schleife e der Spindel α gleitenden Steir f übertragen, und auf diese Weise die Spindel α in eine der Bewegung des Hebels b c entsprechende Bewegung versetzt.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel liegt der obere Arm c des Hebels b c nahezu parallel mit der Achse der Spindel a. Bei einer .Schwingung des Hebels b c in Richtung des Pfeiles I wird demgemäß die Verschiebung der Spindel α in Richtung des Pfeiles 2 zunächst gleich ο sein und dann eine Verschiebung mit allmählicher Beschleunigung eintreten.

Diese Bewegung entspricht der Beschleunigung der Plungerbewegung.

Es wird also erreicht, daß das Ventil entsprechend der zuerst geringen Plungerverdrängung nur wenig und langsam öffnet, so daß das vom Plunger angesaugte Wasser frei eintreten kann und jeder Stoß und Schlag vermieden wird.·

Entsprechend der zunehmenden Plungerverdrängung öffnet auch das Ventil rascher und weiter.

Aus dem Diagramm in Fig. 3 ist die Wirkung der als Beispiel gewählten Ausführungsform der Anordnung ersichtlich.

Die in ausgezogenen Linien angegebene Stellung des Hebels b entspricht dem Abschnitt 0, 4 der Druckperiode, die in punktierten Linien 8a angedeutete Stellung dem Abschnitt 0, 4 der Saugperiode.

Die Spindel α hat aus dem Diagramm in Fig. 3 ersichtliche Voreilung. Zweckmäßig läßt man die Steuerung etwas voreilen, um die Widerstände während der verschiedenen Bewegungsabschnitte auszugleichen. '·.

In der ersten Hälfte der Saugperiode ist die Spannung der auf dem Abschlußkörper liegenden.Federn durch die Spindelverschiebung bereits aufgehoben.

Nach Schluß des Ventiles werden die Federn, wie aus der die Spindelbewegung andeutenden punktierten, über die Kolbenverdrängungslinie hinausgehenden Linie hervorgeht, wieder gespannt.

Statt der dargestellten Hebelanordnung könnte auch irgend eine andere Anordnung benutzt werden, die das Ventil in dem angegebenen Sinne steuert. ·

Claims

Patent-Ansprüche:

ι. Steuerung für Ventile mit einem zwangläufig bewegten Teil (Kopf, Spindel, Fänger, Greifer, Schuh o. dgl.), der den Abschlußkörper gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Federn bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß der den Abschlußkörper beeinflussende Steuerungsteil sowohl während der Saug- als auch während der Druckperiode mit möglichster Genauigkeit die B.ewegung ausführt, welche der Abschlußkörper ausführen muß, wenn seine Bewegung in jeder Kolbenlage eine der Wasserverdrängung des Kolbens 0. dgl. entsprechende sein soll. .
2. Ausführungsform der Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Ventilerhebung ein drehbarer, mit der Ventilspindel (a) in Eingriff stehender Arm (c) benutzt wird, der parallel oder nahezu parallel zu der Spindel-

achse angeordnet ist, so daß bei der Drehung ' des Armes (c) die Spindel entsprechend der Bewegung des Kolbens o. dgl. mit allmählich zunehmender Geschwindigkeit bewegt wird und das Ventil dementsprechend öffnet.
3. Ausführungsform der Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die gesteuerten Abschlußkörper selbst nachgiebig oder elastisch gemacht sind.
4. Ausführungsform der Steuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der den Abschlußkörper beeinflußende Steuerungsteil der Bewegung des Abschlußkörpers etwas vor eilt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.