DE260137C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

Iv PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 260137 KLASSE 47g. GRUPPE

FRITZ WAGNER in BERLIN-LICHTERFELDE. Dampfventil mit Belastungskammer und Hilfsventil. Patentiert im Deutschen Reiche vom 2. Dezember 1910 ab.

Bei Ventilen, deren Gegendruckkammer durch eine nicht veränderliche Öffnung mit dem Frischdampfraum in ständiger Verbindung steht und deren Abflußöffnang im Hauptventil durch ein Hilfsventil geschlossen wird, ist eine feine Regelung des Dampfdurchflusses so lange ausgeschlossen, als das kolbenentlastete Hauptventil räch seiner Eröffnung noch gegen das vorgeöffnete Hilfsventil hämmert. Dieses Hämmern kann aber nur dadurch beseitigt werden, daß die lebendige Kraft des öffenenden Hauptventils schon vor Erreichen des Hilfsventils durch den von ihm selbst in der Gegendruckkammer erzeugten Kompressionsdruck wieder vernichtet wird. Zu dem Ende ist bei ihnen das Hilfsventil noch mit einem in die Ausflußöffnung hineinragenden Drosselkörper von allmählich zunehmender Eröffnung versehen, der nach Eröffnung des Hilfsventils die selbsttätige Eröffnung des Hauptventils so lange verzögert, bis inzwischen der Hilfsventilhub bereits größer als der Kompressionshub des Hauptventils geworden ist.

Um in der Gegendruckkammer aber den zur Bremsung der lebendigen Kraft des öffnenden Hauptventils erforderlichen Kompressionsdruck erzeugen und außerdem dann mit dem geöffneten Hauptventil auch den Dampfdurchfluß noch regeln zu können, muß die Gegendruckkammer entsprechend groß bemessen werden. Infolgedessen ist daher bei kleinerem Durchmesser des Entlastungskolbens ihre Höhe verhältnismäßig groß und damit auch der Spindelhub, oder es ist der Durchmesser des Entlastungskolbens groß, dann läßt sich selbstverständlich die Höhe der Entlastungskammer und der Spindelhub entsprechend verringern. Beide Maßnahmen erhöhen aber die Erzeugungskosten so, daß sie sich wesentlich höher stellen als die Erzeugungskosten von Ventilen gleicher Größe, bei denen das Hauptventil durch eine Schraubenspindel geöffnet und geschlossen wird.

Die überragende Fläche des Entlastungskolbens übt ferner bei plötzlich bewirktem Frischdampfzufluß in das Ventil eine mächtige Hubkraft auf das Hauptventil aus, die zur Vermeidung der unter Umständen zerstörenden Folgen einer unzeitigen Eröffnung des Dampfdurchflusses in kostspieliger Weise mechanisch aufgefangen werden muß.

Endlich wirkt der durch den ruckweisen Dampfabfluß aus dem Dampfentnahmeraum erzeugte Druckwechsel immer auf die ganze von der lichten Durchflußöffnung umgrenzte Unterseite des Hauptventils. Dadurch wird aber das ohne mechanischen Halt in seiner Gleichgewichtslage im Dampfe schwimmende Hauptventil außerordentlich stark zu Schwingungen Veranlaßt, die zwar durch die Kompressionswirkung in der Gegendruckkammer und die Bremswirkung des Drosselkörpers gedämpft, aber durchaus nicht beseitigt werden, was für manche technischen Verwendungszwecke recht unangenehm empfunden wird.
. Gemäß vorliegender Erfindung werden diese Mängel vorbeschriebener Ventile nun dadurch beseitigt, daß die Einstellung des Hauptventils in jede Eröffnungslage durch Drosselung des Dampf abflusses aus der Belastungskammer nach dem Dampfentnahmeraum erfolgt.

In der Zeichnung Fig. 1 und 2 sind im Längsschnitt zwei Ausführungen der Erfindung

dargestellt, ohne daß damit aber die Anzahl der überhaupt möglichen Ausführungen erschöpft wäre.

Im Ventilgehäuse ι befindet sich das Hauptventil 2 mit dem das Hauptventil an Flächeninhalt überragenden Entlastungskolben 3. Die von diesem mit dem Gehäuse 1 gebildete Belastungskammer 4 kann durch öffnen des Hilfsventil 9 in der Hilfsleitung 8 mit dem Dampfeinrtittsraum des Ventils in Verbindung gesetzt werden. Die Verbindung zwischen der Belastungskammer 4 und dem Dampfabflußraum 7 des Ventils wird durch eine zylindrische Bohrung bewirkt, in welche der Drosselkegel 5 hineinragt, der, wie Fig. 1 zeigt, fest im Gehäuse ι oder auch nach Fig. 2 mittels einer Spindel beweglich im Gehäuse angeordnet sein kann. Wenn dann beim öffnen des Hilfsventils der Frischdampf durch die Hilfsleitung 8 der Belastungskammer zufließt, so öffnet er das Hauptventil 2. Hierbei vergrößert sich aber der Durchflußringspalt zwischen der zylindrischen Bohrung im Entlastungskolben 3 und dem Drosselkegel 5 mit dem Ergebnis, daß die Eröffnungsbewegung des Hauptventils zum Stillstand kommt, sobald der Zu- und Abfluß des Dampfes der Belastungskammer einander gleich geworden sind. In dieser Lage des Hauptventils sind alle auf dasselbe einwirkenden Kräfte ausgeglichen, und bei ruckweisem Dampfabfluß wirkt der Drosselkegel 5 wie ein feines Regelventil, welches im Zusammenwirken mit dem Hauptventil die durch den Druckwechsel hervorgerufenen Belastungsänderungen des Haujrtventils sofort ausgleicht. Dabei sind die unvermeidlichen Schwingungen des Hauptventils nur gering, trotzdem der Kegel 5 so gestaltet ist, daß das Hauptventil bei der Hubeinheit nur eine geringe Durchflußerweiterung freigibt, weil auch der Entlastungskolben zur selbsttätigen Eröffnung des Hauptventils nur unwesentlich größer als dieses zu sein braucht. Solange dann an den Druckverhältnissen in der Belastungskammer nichts geändert wird, verharrt das Hauptventil, im Dampfe schwimmend, unverrückbar fest in der einmal eingenommenen Gleichgewichtslage. Dagegen zwingt eine Drucksteigerung in der Belastungskammer durch weitere Eröffnung des Hilfsventils 9 nach Fig. 1 oder durch Verringerung des Dampfdurchzuges infolge Hebens des Drosselkegels 5 nach Fig. 2 das Hauptventil sofort zur Hubvergrößerung bis in die dem veränderten Druck in der Belastungskammer entsprechende neue Gleichgewichtslage, und umgekehrt.

In den Darstellungen ist als Drosselkörper ein Kegel gezeichnet, der eine zylindrische Bohrung des Entlastungskolbens durchragt.

Es ist aber selbstverständlich, daß statt dieser Art der Drosselung des Dampfdurchzuges zum Ausflußraum des Ventils auch jede andere Ausführung verwendet werden kann, die im Zusammenwirken mit dem Hauptventil den gleichen Effekt hat.

Wie schon erwähnt, genügt es zur Eröffnung der beschriebenen Ventile, wenn der Entlastungskolben nur unwesentlich größer als das Hauptventil ist. Da nun bei geschlossenem Ventil der Entlastungskolben auch noch fast unmittelbar oberhalb des Gehäusebodens sich befindet, so ist das Volumen der Entlastungskammer gering. Infolgedessen vernichtet die mit , der Eröffnung des Ventils verbundene starke Druckverminderung in der Belastungskammer, die noch durch die Wirkung des Drosselkörpers wesentlich vermehrt wird, die lebendige Kraft des sich öffnenden Hauptventils schon nach einem ganz geringen Ventilhube. Die Abmessungen deser Ventile sind also so gering, daß sie sich kaum noch von den Abmessungen gleich großer, durch Schraubenspindeln betätigter Ventile unterscheiden und auch kaum höhere Erzeugungskosten erfordern. Da das Ha.uptventü sodann dem eintretenden Frischdampf keine Angriffsfläche mehr bietet, ist auch eine unzeitige Selbsteröffnung bei diesen Ventilen ausgeschlosser.. Endlich kommt der vom ruckweisen Dampfabfluß aus dem Dampfentnahmeiaum erzeugte Druckwechsel bei diesen Ventilen nur auf die die lichte Durchflußöffnung überragende Fläche des Entlastungskolbens zur Wirkung. Da diese nur gering ist, so ist auch der Schwingungsantrieb auf das in der Gleichgewichtslage im Dampfe schwimmende Hauptventil nur so gering, daß er schon fast während der Entstehung durch die vom Drosselkörper unterstützte Kompressionswirkung des Entlastungskolbens wieder vernichtet wird, selbst wenn der Drosselkörper auch so geformt ist, daß er in der Hubeinheit des Hauptventils nur eine sehr geringe Durchflußveränderung bewirkt. Infolge der für diese Ventile in der Hubeinheit zulässigen geringen Durchflußveränderung durch den Drosselkörper braucht auch der Durchmesser des Hilfsventils nur klein zu sein, wodurch sich eine sehr leichte Bedienung der Ventile ergibt.

Claims (1)

1. Patent-An Spruch :

   Dampfventil mit Belastungskammer und Hilfsventil, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung des Hauptventils in jede Eröffnungslage durch Drosselung des Dampfabflusses aus der Belastungskammer nach dem Dampfentnahmeraum erfolgt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.