DE361498C - Hochhubsicherheitsventil mit Druckfederbelastung - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 16. OKTOBER 1922

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- JVl 361498 -KLASSE 13 c GRUPPE

(R 52894 Xl'IS cj

Hermann Rieseier in Hamburg.

Hochhubsicherheitsventil mit Druckfederbelastung. Patentiert im Deutschen Reiche vom 28. April 1921 ab.

Die Erfindung betrifft ein Hochhubsicherheitsventil mit Druckfederbelastung, bei dem Klemmungen des Abschlußorgans diirch eine neue Bauart des Ventils vermieden werden. Bei den bekannten Hochhuibsicherheitsventilen ist als Abschlußorgan in der Regel ein \^entilkegel vorgesehen, der oberhalb und unterhalb der eigentlichen Sitzfläche oder nur auf einer ihrer Seiten mit einer zylindrischen Führung· versehen ist. Diese Führung bildet die Ursache häufiger Störungen beim Arbeiten federbelasteter Hochhubsicherheitsventile, weil deren Druckfedern daizu neigen, sich zu krümmen und dabei einen Seitendruck auf die Führung zu erzeugen, der Klemmungen in ihr hervorruft. Die Folge eines solchen Klemmens oder Eckens in der Ventilkegelführung ist das bekannte Hängenbleiben des Ventilkegels beim Nachlassen des Kesseldrucks. Dieser Üibelstand wird, bei dem Hochhubsicherheitsventil nach .der Erfindung durch eine Bauart beseitigt, die, auf dieser Erkenntnis beruhend,,der Neigung der Feder zur Erzeugung von Seitendrücken auf das Abschlußorgan von vornherein Rechnung trägt und dem auch unter Seitendruck stehenden (Abschlußorgan ein fast reilbungsfreies und genaues öffnen und Schließen gestattet. Zu diesem Zwecke fallen ibei der neuen Bauart die bisher üblichen, in Achsenrichtung des Abschlußorgans in gewisser Entfernung . von der Sitzfläche liegenden Führungspunkte ganz fort. Bei dem Abschlußorgan der neuen Bauart, das als Zwischending zwischen Ventilkegel und Ventilklappe anzusprechen ist, liegt die Zentrierung des Albschlußorgans in seiner Dichtungsebene. Die Hubbegrenzung des Abschlußorgans ist so gewählt, daß die erforderliche Eröffnung auch schon bei einseitig aufklappendem Abschlußorgan erreicht wind. Das so als Ventildecikel ausgebildete, entweder im Ventilsitz oder am äußeren Umfange der

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Zusatzfläche zentrierte Abschlußorgan kann unter dem Einfluß eines vorhandenen Seitendruckes einseitig reiibungsfrei aufklappen, ohne dabei durch irgendwelche Führungen behindert zu sein. Durch die Ausführung" des Abschlußorgans als Ventildeckel, der einschließlich Hochhuibfläche (iZusatzfläche) innerhalb der Federhaube liegt, ergeben sich für die Führung des abblasenden! Dampfes ίο zwei neue Möglichkeiten. Es kann einmal der ganze abblasende Dampf durch Bohrungen in der Zusatzfläche mit genügend großem Gesamtquerschnitt und durch den Ringspalt am äußeren Umfange der Zusatzfläche zu- «5 nächst in den Federraum treten und von hier aus in bekannter Weise zum Teil mit regelbarem Austrittsquerschnitt unmittelbar ins Freie und zum anderen Teil in bekannter Weise durch mehrere Kammern hindurch ins Freie geleitet werden. Die Zusatzfläche des Ventildeckels kann aber auch ohne Durchbohrungen hergestellt werden. Der abblasende Dampf wird bei dieser Ausführung durch unterhalb der Zusatzfläche seitlich in einer die Zusatzfläche umgebenden Wand angeordnete Durchbohrungen und dann in üblicher Weise durch eine oder mehrere Kammern hindurch ins Freie gefülirt. Beide Ausführungsfortnen haben infolge der Ausbildung des Abschlußorgans als Ventildeckel gegenüber den Hochhubsicherheitsventilen bekannter Bauart den Vorteil, daß ,der Übertrittsquersohnitt für die ganze abblasende Dampfmenge aus dem Raum unter der Ziusatzfläche nach dem Federraum oder nach einer diesen umgebenden Kammer in jeder Lage des Abschlußorgans gleichbleibt. Die Hochhubwirkung läßt daher ibei dieser Anordnung mit wachsendem Hube des Abschlußorgans nicht nach, wie es bei den bekannten Hochhubventilbauar<ten der Fall ist. Die beiden infolge der Ausbildung des Ventilabschlußorgans als Ventildeckel möglichen Ausführungsformen des neuen Hochhuibsicher-heitsventils haben weiterhin den Vorteil, daß das" Abschlußorgan auf einfache Weise zur mit Unterbrechung wiederkehrenden Arbeit zur Erreichung eines rechtzeitigen Ventilschlusses beim "Abblasen des überflüssigen Dampfes gebracht werden kann, ohne daß hierzu eine Bedienung des Ventils erforderlich ist. Zu diesem Zweck ist bei der Ausführung, des neuen Hochhulbsicherheitsventils mit Öffnungen im Ventildeckel für den Durchtritt des ganzen albblasenden Dampfes nach dem Federraum eine Einstellvorrichtung vorgesehen, die den unmittelbar ins Freie führenden Austrittsquerschnitt regelt und so eine Regelung des Gegendrucks auf den Ventildeckel zuläßt, der, sich im Federraum ansammelnd, den Ventiideckel so lange in , /kürzen Zeiträumen während des Abblasens zum ikurzen Schließen -bringt, bis der Kessel /auif 'den Einstellungsdruck abgeblasen ist, und der Ventildeckel nicht mehr anhebt. Bei der anderen Ausführungsform des neuen Hoohjhttbsicherheitsventils mit einseitig aufklappendem Ventildeckel gelangt ein Teil des abblasenden Dampfes aus der den Federraum umgebenden Kammer durch eine in •der Federraurnummantelung angebrachten Bohrung mit einstellbarem Durchtrittsquerschnitt in den Federraum, der sich beim Abblasen des Ventils wiederkehrend mit Dampf anfüllt und den Ventildeckel so lange zum kurzen Schließen bringt, solange der Kesseldruck höher als der Einstellungsdruck ist und der den Ventildeckel daher sofort nach eingetretener Entspannung des Federraumes wieder öffnet. Die Regelung der Hochhuibwirkung kann bis zu einem gewissen Grade bei beiden Ausführungsformen außer der Regelung 'des Gegendruckes auch in bekannter Weise durch einen Einstellrkig unter der Hochhubfläche -bewirkt werden.

Auf der Zeichnung ist für jede der beiden Ausführungsarten eine beispielsweise Ausführungsform des neuen Hochhubsicherheitsventils im Höhenschnitt dargestellt. Abb. 1 zeigt ein Hochhubsicherheitsventil mit Durchbohrungen in der Zusatzfläche des Ventildeckels, Abb. 2 ein solches Ventil mit Zusatzfläche des Ventildeckels ohne Durchbohrungen. Das Ventilunterteil α wird: durch den \^rentildeckel b abgeschlossen, dessen Zentrierung in der Dichtungseibene entweder an der Dichtungsstelle c selbst liegt oder an dem äußeren Umfange d der über die Dichtungsstelle hinausragenden ringförmigen Zusatzfläohe, und zwar an der Ummantelung e, die bei der Ausführung nach Abb. 1 mit dem Ventilunterteil aus einem Stück hergestellt ist, woraus sich der Vorteil einer guten Zentrierung des Ventildeckels bei außen liegender Zentrierung ergibt. Der Ventildeckel h ist durch die Druckfeder / mit einstellbarer Federspannung belastet.

Bei der in Abb. 1 dargestellten Bauart tritt der abblasende Dampf durch eine genügend große, Anzahl in dem über die Dichtungs- ι to stelle hinausragenden Rand des Vantildeckels verteilter Öffnungen g und durch den Ringspalt d am äußeren Umfange des Ventildeckels in den Federraum h und von hier aus zum Teil 'durch öffnungen i in der Federhaulbe k und weiter 'durch Bohrungen I₁ die durch eine mit gleichen Bohrungen versehene drehbare Kappe m gedrosselt werden können, unmittelbar ins Freie. Der Austrittsquerschnitt für diesen unmittelbar ins Freie tretenden Teil des abblasenden Dampfes wird durch Einstellung der Kappe m geregelt. Der

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andere Teil des abblasenden Dampfes tritt durch andere Bohrungen η in der Federhaube k in die Kammer ο und durch Öffnungen in den übrigen Ummanteliungen p, q und r ins Freie. Die Durchtrittsquerschnitte dieser Öffnungen -in :den Ummantelungen p, q und r und der Öffnungen i in der Federthaube sind zu den Querschnitten der Öffnungen g so abgestimmt, daß während des vollen Abblasens des Ventils bei voll geöffnetem Durchtritt bei I sich ein Gegendruck im Federraiutn erst nach einiger Zeit bildet. Durch Drosselungen der Bohrungen Z in der Kappe m wird die zur Bildung des Gegendrucke's im Federraum erforderliche Zeitdauer und damit die Zeitdauer der Ventildeckelbewegung verkürzt.

Bei der Bauart nach Abb. 2 tritt nur ein geringer Teil des abblasenden Dampfes durch den Ringspalt d in den Federraum h und durch den oberen Federteller J, durch die hohle Federspannschrauibe t und durch die entsprechend großen Bohrungen u in der Kappe ν ins Freie. Der Haupfcweg des abiblasenden Dampfes führt durch die öffnungen w in der Ummantelung e in die Kammer 0, von wo der Dampf, sich immer weiter entspannend, durch die öffnungen in den Mänteln p und q ins F_:reie strömt. Aus der Kammer 0, in der noch, ein genügend. großer Druck herrscht, strömt ein Teil des Dampfes durch die Bohrung χ in der Federhaube k, deren Querschnitt durch die Einstellschnaube y geregelt /wird, in den Federraum h ein. In diesem Raum bildet sich daher während des Abblasens des Hochhubsicherheitsventils ein wachsender 'Gegendruck, •der den Ventildeokel b ohne Schlag auf seinen Sitz legt. Ist der Kesseldruck noch höher als der EinsteUungsdruck, so öffnet sich der Ventildeckel sofort wieder, und zwar zunächst nur etwas, bis sich in der Kammer 0 und damit in dem Raum 2 unter .der Zusatzfläche des Ventildeckels !wieder Druck gebildet hat, der einen größeren Hub desselben unter Überwindung der Spamiungszunahme der Feder f bewirkt. Inzwischen füllt sich der Feder- ! raum wieder mit Gegendruck. Der Ventil- J deckel schließt wieder langsam. Dieses Spiel wiederholt sich wie bei der Bauart nach Abb. ι so lange, bis der Kesseldruck ganz wenig unter den Einstellungsdruck gesunken ist, wobei der Ventildeckel nach dem Schließen nicht mehr angehoben wird. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist der Hub des Ventildeckels b ,durch die eingezogene Federhaube k !begrenzt. Da der Ringspalt d in 'der Auflageebene des Ventikleckels liegt, können beim einseitigen Aufklappen desselben innerhalb des zulässigen Hubes keine Kleinmutigen auftreten.

Bei den Bauarten von Hochhubsicherheitsventilen nach der Erfindung bleibt der Hohlraum des 'Ventilunterteiles α unter dem Ventildeckel b vollständig frei. Dieser Raum kann bei diesen Ventilen daher zweckmäßig zur Anordnung eines aus mehreren zylindrischen Mänteln bestehenden Siebes mit sehr großer Oberfläche zur .Fernhaltung von mitgeführten Fremdkörpern von der Dichtungsfläche ausgenutzt werden.

Claims (6)

1. Patent-Ansprüche:

   ι-. 'Hochhulbsicherheitsventil mit Druckfederibelastung, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschlußorgan ohne außerhalb seiner Auflageebene liegende Führungsteile angeordnet ist.
2. 2. Hochhulbsicherheitsventil nach Anspruch i, 'dadurch gekennzeichnet, daß das Abschlußorgan aus einem Ventildeckel (■&) besteht, dessen Zentrierung in der Auiflageebene liegt.
3. 3. Hoehhulbsicherheitsiventil nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem als- Hochhiubfläche wirkenden, den Ventilsitz überragenden Rand des Ventildeckels eine größere Anzahl Dampfdurchtrittsöffnungen (g) vorgesehen sind, da deren Gesamtquerschnitt den Durch- go tritt fast der ganzen abblasenden Dampfmenge zuläßt (Abb. 1).
4. 4. Hochhubsicherheitsiventil nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Ummantelung (e) des Ventildeckeis Dampfdurefetrittsöffnungen (w) vorgesehen sind, da deren Gesamtquerschnitt den Durchtritt fast der ganzen abblasenden Dampfmenge zuläßt (Abb. 2).
5. 5. Hochhubsicherheitsventil nach An-Spruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Federhaube zur genauen Einstellung des Austrittsquerscbnittes für einen bestimmten, aus der Federhaube unmittelbar ins Freie tretenden Teil der abblasenden Dampfmenge eine Vorrichtung (m) angeordnet ist, um einen sich beim Albblasen des Ventils selbsttätig im Feuerraum, bildenden Gegendruck zu gewinnen (Abb. 1).
6. 6. Hochhuibsiaherheitsventil nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einstellschraube (y) zur Regelung des Dampfüibertrittes aus der den Federraum umgebenden Kammer (0) nach dem Federraum angebracht ist (Abb. 2).

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen,