DE258797C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- Ja 258797 KLASSE 12/. GRUPPE

GUIDO SIMONIDES in MANNHEIM.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 28. Juli 1910 ab.

Vorliegende Erfindung betrifft eine Neuerung an einer selbsttätigen mit einem das Speiseventil steuernden Schwimmer o. dgl. versehenen Zu- oder Abführungsvorrichtung von Flüssigkeiten für Kocher, Destillierkessel, Dampfkessel o. dgl., bei denen fortgesetzt ein intermittierendes Zu- oder Abfließen der Flüssigkeiten zwecks Mischung, Reinigung, Färbung usw. verlangt wird, wie sie z. B. in Farbenfabriken, chemischen Fabriken o. dgl. verwendet werden.

Die Erfindung besteht darin, daß das Rückschlagventil, durch das die Zu- oder Abführung der Flüssigkeit geregelt wird, mit einem Kolben oder einer Scheibe starr verbunden ist, und daß in dem Ventil ein Durchgang oder Kanal angeordnet ist, der durch unabhängige Ventile geschlossen oder geöffnet wird und dazu dient, eine Verbindung zwischen dem den Kolben umgebenden Räume und dem Zu- oder Abführungsrohr, also dem Raum außerhalb des Gefäßes, herzustellen. Zweckmäßig werden in dem Umfange des Kolbens ring-, schrauben- oder zickzackförmig geführte Drosselungsrillen vorgesehen, die mit sogenannten, in der Wandung des Kolbengehäuses vorgesehenen Druckminderungs- oder Expansionskammern zusammen arbeiten, wobei der Entlastungskolben an einem Ende sich zu einem Überdruckkolben erweitert, mit dessen Hilfe das selbsttätige Schließen und Öffnen des Rückschlagventils bewirkt wird.

Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen dargestellt.

Fig. ι zeigt im Längsschnitt einen Kocher mit der selbsttätigen Zuführungsvorrichtung in der Speisungsperiode mit geschlossenem Ventil, also während des Saugehubes der Speisepumpe.

Fig. 2 zeigt den gleichen Schnitt bei geöffnetem Ventil, also während des Druckhubes der Speisepumpe,

Fig. 3 den gleichen Schnitt in der Periode der Nichtspeisung, also bei dauernd geschlossenem Ventil,

Fig. 4 einen Schnitt durch die gleiche Vorrichtung in anderer Ausführungsform.

Fig. 5 zeigt schematisch die Anordnung der Druckminderungskammern mit einem Kolben ohne Drosselrillen,

Fig. 6 die gleiche Anordnung in einem Entlastungskolben, bei dem die Drosselrillen schraubenförmig, und Fig. 7 endlich die Anordnung, bei der sie im Entlastungskolben zickzackförmig geführt sind.

Auf der Zeichnung bedeutet α den Kocher, b das Ventilgehäuse mit der selbsttätigen Zuführungsvorrichtung, c das bekannte Fallrohr und Dampfüberströmungsrohr, durch welches der Flüssigkeitsstand im Kocher bestimmt wird, und das bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1

in bekannter Weise als Doppelrohr ausgebildet ist. Mit d ist das mit dem Kolben β starr verbundene Rückschlagventil bezeichnet, durch das die Zuführungsleitung gesteuert wird. In den Kolben e sind die ring-, schrauben- oder zickzackförmig geführten Drosselrillen χ eingelassen, die mit den sogenannten Druckminderungs- oder Expansionsräumen f in Verbindung stehen, welche in Richtung auf die mit

ίο dem Kolben e und dem Rückschlagventil d starr . verbundene Scheibe g immer mehr an Größe zunehmen und in dem Gehäuse ζ liegen, in welchem der Kolben e mit der Scheibe g geführt wird. An dem Gehäuse ζ ist eine Drossel- oder Einstellschraube h vorgesehen, durch die der Druck in der letzten Druckminderungskammer f vor der Scheibe g geregelt wird. Durch den Kolben e und das Rückschlagventil d ist eine Bohrung oder ein Kanal u hindurchgeführt, durch welche eine Verbindung zwischen dem Zu- bzw. Abführungsrohr m und dem Innern des Gehäuses ζ hergestellt wird.

Die Bohrung u wird durch Ventile O₁ und o₂ gesteuert, die bei der Ausführungsform gemäß Fig. ι durch eine Stange miteinander starr verbunden sind, wobei die Steuerung dieser Ventile durch einen Schwimmer k erfolgt, der in einem besonderen Gehäuse w angeordnet ist. Mit p ist eine von außen durch Handrad einstellbare Spindel bezeichnet, durch die die selbsttätige Vorrichtung außer Betrieb gesetzt werden kann. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist nur ein Ventil 0 vorhanden, dessen Steuerung durch Wärmeausdehnungskörper i erfolgt, auch beisitzt diese Ausführungsform statt des Doppelrohres ein einfaches gekrümmtes Rohr c, wobei die Reguliervorrichtung seitlich am Kessel angeschlossen ist.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß Fig. ι bis 3 ist folgende:

Das Ventil d ist während des Druckhubes der Speisepumpe unter dem Überdruck der durch das Speiserohr m zugeleiteten Speiseflüssigkeit geöffnet, und die Speiseflüssigkeit fließt durch das innere Rohr c in den Kocher, wobei in dem Raum zwischen dem äußeren und inneren Rohr c, in der Bohrung y und dem Gehäuse w Dampf vorhanden ist, der durch die Bohrung u, die Drosselrillen χ und die Druckminderungsräume f bis zu der Scheibe g reicht (Fig. 2). Beim Saughube der Speisepumpe schließt sich jedesmal das Ventil d. Im übrigen bleibt der Zustand während der Speiseperiode unverändert (Fig. 1). Der Schwimmer k, der an einer Verlängerung des Kolbens e angelenkt ist, macht die Rückschlagbewegung des Speiseventils d mit, wobei er sich in gesenkter Lage befindet und das Ventil o₂ geöffnet, das Ventil O₁ geschlossen ist. Sobald der Flüssigkeitsspiegel

im Kessel das untere Ende des äußeren Rohres c erreicht und damit die Öffnung abschließt, wird der Dampf in dem Gehäuse w, dem Gehäuse z, dem Kanal y usw. kondensieren, so daß sich in diesen Räumen gegenüber dem Kessel ein Unterdruck bildet, wodurch Flüssigkeit aus dem Kocher in das Gehäuse w emporgedrückt wird. Infolgedessen hebt sich der Schwimmer k und bewegt mit seinem Daiimen die Ventile o₃ und O₁ derart, daß das Ventil O₂ geschlossen, das Ventil 0, dagegen geöffnet wird, so daß nunmehr durch den Kanal κ Speiseflüssigkeit aus dem Rohr m in das Gehäuse ζ und von dort durch die Drosselrillen x, die Druckminderungsräume f und schließlich unter die Scheibe g gelangt, die als Überdruckkolben wirkt. Da die Speiseflüssigkeit sich weder ausdehnt noch zusammendrückt, so wird sie auch in den Drosselrillen χ und in den Druckminderungskammern f, abgesehen von gewissen Reibungsverlusten, denselben Druck wie im Zuleitungsrohr m annehmen, der, wie vorausgesetzt, höher ist als der Kocherdruck, und infolgedessen wird die linke Seite des Kolbens e und der Scheibe g höher belastet sein als deren rechte Seite, die unter dem Druck des Kochers steht. Infolgedessen wird, sobald dieser Zustand eingetreten ist, das Rückschlagventil d auf seinen Sitz so fest aufgepreßt, daß es durch den Überdruck m im Zuleitungsrohr nicht mehr geöffnet werden kann (Fig. 3). An sich ist ja infolge der konischen Sitzfläche des Speiseventils d die Fläche, die dem Druck in der Speiseleitung m ausgesetzt ist, kleiner als die Fläche auf der Seite des Kochers, und da außerdem der Durchmesser der Scheibe oder des Überdruckkolbens g beliebig gewählt werden kann, so ist ein Überdruck, der auf Schließen des Ventils gerichtet ist, stets herzustellen. Wird darauf die untere Öffnung des äußeren Rohres c wieder frei, so läuft das Wasser aus dem Gefäß w in den Kocher ab, der Schwimmer senkt sich und die Ventile O₁ und O₂ bewegen sich nach links, wobei das Ventil O₂ sich öffnet, während O₁ die rechte Öffnung der Bohrung u schließt. Infolgedessen entleert sich das Gehäuse ζ mit den Drosselrillen x, den Expansionsräumen f usw. von der Speiseflüssigkeit. Der Raum w füllt sich mit Dampf, der durch die Bohrung u in die Drosselrillen'λ: und die Druckminderungsräume f, die sich inzwischen vom Wasser entleert haben, und von dort unter den Überdruckkolben g gelangt. In diesen Druckminderungsräumen f wird der durch die Drosselrillen λ: zuströmende Dampf expandieren, teilweise sogar kondensieren, so daß auf der linken Seite des Überdruckkolbens g ein geringerer Druck herrscht als auf der rechten Seite und infolgedessen das Rückschlagventil d unter dem Überdruck der Zuführungsleitung m sich öffnen wird. Im günstigsten Falle wird auf beiden Seiten des Überdruckkolbens g Kocher- iao

druck herrschen, so daß damit das Ventil d entlastet ist und als Rückschlagventil arbeitet, das bei jedem Druckhube des Speiseventils von der mit höherem Druck zufließenden Flüssigkeit im Rohr m geöffnet wird. Durch die Regulierschraube h kann der Überdruck vor dem Überdruckkolben g beliebig geregelt werden.

Die Wirkungsweise in der Zuführungsvorrichtung gemäß Fig. 4 ist kurz folgende:

Es sei angenommen, der Ausdehnungskörper i sei durch Dampf.oder Flüssigkeit von der im Innern des Kessels oder Kochers herrschenden Temperatur umgeben, so daß infolge seiner Ausdehnung das mit ihm verbundene Ventil 0 den Kanal u abschließt. Die mit höherem Druck durch die Leitung m zufließende Flüssigkeit, die bei dieser Ausführungsform im Gegensatz zu der Ausführungsform gemäß Fig. 1 das Ventil d und gleichzeitig die Überdruckscheibe oder -kolben g direkt belastet, gelangt durch die Öffnung der Regulierschraube h und von dort durch die Drosselrillen χ und die Druckminderungsräume f allmählich unter den Kolben e. Dadurch wird am Überdruckkolben g beiderseits gleicher, entgegengesetzt gerichteter Druck hervorgerufen und das Rückschlagventil d entlastet, so daß es sich unter dem höheren Druck der aus m zufließenden Flüssigkeit öffnet und die Flüssigkeit in den Kocher einströmen läßt. Dabei kommt es in Berührung mit dem Ausdehnungskörper i, der sich infolge der geringeren Temperatur der zuströmenden Flüssigkeit zusammenzieht und das Ventil 0 anhebt und dadurch die Bohrung u öffnet. Dadurch wird die Verbindung unterhalb des Entlastungskolbens e mit dem Innern des Kochers, in dem gegenüber der Leitung m geringerer Druck herrscht, hergestellt. Infolgedessen kann, da das Druckwasser aus m durch die Regulierschraube h und von dort unter den Entlastungskolben e strömt und bei dieser Strömung gedrosselt wird, unterhalb des Überdruckkolbens g nicht derselbe Druck wie oberhalb desselben erreicht werden. Infolgedessen wird auf der Seite oberhalb des Überdruckkolbens g ein größerer Druck herrschen als unterhalb und das Rückschlagventil d geschlossen werden. Sobald dann infolge der Ausdehnung des Körpers i das Ventil 0 wieder geschlossen ist, wiederholt sich das Spiel von neuem.

Der Erfindungsgegenstand ist in gleicher Weise auch als selbsttätige Abführungsvorrichtung verwendbar, beispielsweise für Kondenstöpfe o. dgl. An der Vorrichtung selbst ändert sich dabei nichts, Voraussetzung ist nur, daß im Innern des Gefäßes, aus dem die Flüssigkeit abgeführt werden soll, ein höherer Druck herrscht als in dem Ableitungsrohr m, und daß dieser Druck so groß ist, um die Flüssigkeit aus dem Gefäß bis in das Ableitungsrohr m hineinzudrücken. Die Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß Fig. 1 bis 3 ist dabei kurz folgende: Es sei angenommen, daß die Flüssigkeit das äußere Rohr noch nicht erreicht habe (Fig. 1), so daß auch im Gehäuse w keine Flüssigkeit vorhanden ist. Der Schwimmer k wird infolgedessen in seiner untersten Stellung liegen und das Ventil O₁ geschlossen sein. In diesem Zustand pflanzt sich der Druck, der im Gefäß vorhanden ist, durch den Ventildurchgang o₂ und die Expansionsräume f bis in den letzten Raum vor dem Kolben g fort, so^: daß auf den beiden Seiten des Kolbens g gleicher Druck herrscht. Infolgedessen wird der Druck im Innern des Gefäßes das Ventil d belasten und geschlossen halten. Sobald jetzt die Flüssigkeit so weit gestiegen ist, daß das äußere Rohr c abgeschlossen ist, wird die Flüssigkeit auch bis in den Raum w gedrückt und den Schwimmer k heben, so daß er das Ventil O₂ schließt und das Ventil O₁ öffnet. Infolgedessen wird sich der geringere Druck, der in dem Abführungsstutzen m herrscht, durch den Ventildurchgang O₁ über die Räume f bis nach dem Kolben g fortpflanzen, wodurch auf beiden Seiten des Kolbens g ungleicher Druck hervorgerufen wird. Infolge des einseitigen Überdruckes wird der Kolben g nach links geschoben und das Ventil d öffnen, worauf die selbsttätige Entleerung eintritt, bis der ursprüngliche Zustand wieder hergestellt ist. Bei der Ausführungsform der Fig. 4 ist der Vorgang analog. Solange der Ausdehnungskörper i von Dampf umgeben ist, wird er infolge der großen Ausdehnung das Ventil 0 geschlossen halten. Infolgedessen wirkt der Überdruck im Gefäß einseitig auf das Ventil 0 und das Ventil d, welches infolgedessen den Durchgang nach dem Abführungsrohr m schließt. Sobald die Flüssigkeit im Gefäß so hoch gestiegen ist, daß das Rohr c und der Raum, in welchem der Ausdehnungskörper i liegt, mit Flüssigkeit gefüllt ist, wird sich der Ausdehnungskörper i zusammenziehen und das Ventil 0 öffnen. Die Zusammenziehung des Körpers i erfolgt dadurch, daß die Flüssigkeit, die den außerhalb des eigentlichen Gefäßes liegenden Körper i umgibt, da sie mit dem Dampf nicht mehr in direkter Berührung steht, in kurzer Zeit eine geringere Temperatur annehmen wird als die Flüssigkeit im Innern des Gefäßes. Sobald das Ventil 0 geöffnet ist, wird sich der Überdruck im Innern des Gefäßes bis auf die untere Seite des Kolbens g fortpflanzen und diesen zusammen mit dem Ventil d heben, so daß durch das nunmehr geöffnete Ventil d die Flüssigkeit so lange abströmen kann, bis der ursprüngliche Zustand wieder hergestellt ist.

Die Bauart des Überdruckkolbens oder der iao

Überdruckscheibe g, des Kolbens e usw. kann selbstverständlich den Umständen entsprechend geändert werden, ohne daß dadurch das Wesen der Erfindung geändert wird.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Selbsttätige Zu- oder Abführungsvorrichtung von Flüssigkeiten für Kocher, Destillierkessel, Dampfkessel o. dgl., bei

   ίο welcher entsprechend dem Stande des Flüssigkeitsspiegels im Innern der Vorrichtung ein Abschließen oder öffnen des Speiseventils mit Hilfe eines Schwimmers o.dgl. bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das die Zu- oder Abführungsleitung steuernde Rückschlagventil (d) einen den Raum vor und hinter dem Ventilkörper verbindenden, durch ein selbständiges Ventil bzw. Ventile (0, O₁, O₂) zu öffnenden und schließenden Kanal (u) besitzt und mit einem Kolben (g, e) starr verbunden ist, wobei die öffnung und Schließung des Kanals (u) bzw. der Ventile (0, O₁, O₂) durch Schwimmer, Wärmeausdehnungskörper o. dgl. erfolgt.
2. 2. Ausführungsform der Vorrichtung gemaß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kolben (e) Drosselrillen (x) und in der Wandung des Gehäuses entsprechende Expansions- oder Druckminderungsräume (f) angeordnet und die Ventile (O₁, O₂) starr miteinander verbunden sind.
3. 3. Ausführungsform der Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle des Schwimmers (k) ein mit einem Ventil (0) verbundener Ausdehnungskörper (i) zur Anwendung kommt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.