DE518975C - Heissdampfreglerventil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf entlastete Heißdampfreglerventile, insbesondere für Lokomotivüberhitzer. Diese Ventile lassen in geöffnetem Zustande den überhitzten Dampf aus der Einströmkammer übertreten, an welche die zum Schieberkasten der Maschinenzylinder führenden Dampfrohre angeschlossen sind. Damit das Öffnen der Reglerventile einen geringen Kraftaufwand erfordert, sind sie'mit einer besonderen Entlastungsvorrichtung versehen, die bei einer bekannten Ausführung aus einem auf der Ventilspindel •sitzenden Ausgleichkolben besteht, der in einer Zwischenwand geführt ist, welche die Verteilungskammer von der Gegendruckkammer des Ventilgehäuses trennt. In die Gegendruckkammer strömt beim Öffnen eines Hilf sventils Heißdampf ein, so daß der auf dem Ventilkörper und dem Ausgleichkolben lastende Dampfdruck sich gegenseitig ausgleicht. Da ferner der in der Verteilungskammer herrschende niedere Druck auf die einander zugekehrten Seiten des Ventilkörpers und des Ausgleichkolbens einwirkt, so ist das Ventil vollständig entlastet und kann leicht angehoben werden.

Beim Öffnen des Ventils tritt der Ventilkörper in die Einströmkammer ein, so daß nunmehr der hohe Druck in dieser Kammer auch auf die Unterseite des Ventilkörpers einwirkt. Obwohl durch den vom Ventil freigegebenen Spalt Dampf aus der Einströmkammer in die Verteilungskammer übertreten kann, bleibt der Druck in. der Verteilungskammer zunächst noch verhältnismäßig nied- rig, weil die geringe übertretende Dampf-. menge sofort zum Schieberkasten abströmt. Bei Lokomotiven, wie z. B. den Mallet-Lokomotiven, bei welchen die Schieberkastenrohre verhältnismäßig groß sind, dauert es deshalb eine geringe Zeit, bis der volle Dampfdruck auch in der Verteilungskammer hergestellt ist. Während dieser Zeit ist das Ventil nicht entlastet. Es ist vielmehr ein einseitiger Über-r druck vorhanden, welcher das Ventil in die Offenstellung zu reißen sucht. Besteht eine zwangläufige Verbindung zwischen der Ventilspindel und dem zugehörigen Steuerdaumen, so wird ein heftiger Ruck auf das Steuergestänge ausgeübt. Liegt die Ventilspindel lediglich kraftschlüssig auf dem Steuerdaumen auf, so wird die Ventilspindel von dem Steuerdaumen abgehoben. Um diese Störungen auszuschließen, sind gemäß der Erfindung zwischen dem Ausgleichkolben des Reglerventils und seiner Führung Überströmnuten vorgesehen, die bei geschlossenem Reglerventil abgesperrt sind, aber unmittelbar nachdem das Ventil zu öffnen beginnt, eine Verbindung zwischen der Verteilungskammer und der Gegendruckkammer herstellen. Durch Vermittlung dieser Überströmnuten wird sehr schnell ein Druckausgleich zwischen den beiden Kammern hergestellt, so daß auch auf beiden Seiten des Ausgleichkolbens der gleiche Druck herrscht und das Ventil ebenso entlastet ist wie vor dem Beginn der öffnungs- · bewegung. Die Überströmnuten können ent-

weder in der Führung des Ausgleichkolbens oder am Ausgleichkolben selbst vorgesehen sein.

Es ist ein als Schnellschlußsicherheitsventil für Förderungsvorrichtungen bestimmtes Doppelventil bekannt, bei dem das eine Ventil als ein mit Nuten versehener Kolbenschieber ausgebildet ist. Hierbei sind die Nuten vorgesehen, um bei geöffnetem Ventil einen Weg

ίο für den durch die Dampfleitung zu dem Steuerorgan der Antriebsmaschine der Fördervorrichtung strömenden Dampf freizugeben. Eine besondere Gegendruckkammer, in die erst nach Öffnen eines Hilfsventil

1.5 Dampf einströmt, ist nicht vorhanden, und eine Entlastung des Schnellschlußventils ist nicht beabsichtigt und durchgeführt, da dieses Ventil ständig unter Gewichtsbelastung steht, um im Bedarfsfalle ein schnelles, selbsttätiges Schließen zu ermöglichen.

Andererseits ist es bekannt,, bei einem entlasteten Reglerventil, dessen Ausgleichkolben zwischen einer Gegendruckkammer und einer Austrittskammer angeordnet ist, dem Kolben in seiner Führung so viel Spiel zu geben, daß zwischen Kolben und seiner Führung Dampf von der Gegendruckkammer zur Austrittskammer überströmen kann. Diese Anordnung bezweckt, auch bei geschlossenem Reglerventil Dampf zur Maschine geben zu können, Sie vermag aber nicht die für die Erfindung eigentümliche Wirkung beim Öffnen des Ventils auszuüben, die darauf beruht, daß in der Art der Belastung des Ausgleichkolbens vor dem Öffnen und nach Beginn des öffnens ein scharfer Wechsel stattfindet. Im Gegensatz dazu ist bei dem bekannten Ventil die Art der Belastung des Ausgleichkolbens unmittelbar vor dem Öffnen und nach Beginn des Öffnens gleich. Nimmt man an, daß das Spiel zwischen dem Ausgleichkolben und seiner zylindrischen Führung so groß ist, daß eine erhebliche Dampfmenge aus der Gegendruckkammer zur Verteilungskammer überströmen kann, so wird schon vor dem öffnen des Hauptventils die Entlastung teilweise aufgehoben, weil ein gewisser Druckausgleich zwischen den beiden Seiten des Ausgleichkolbens stattfinden kann. Bei nur teilweiser Entlastung ist aber das Öffnen des Hauptventils erschwert. Bei dem Ventil gemäß der Erfindung wirkt dagegen vor Beginn der Öffnungsbewegung der volle Dampfdruck auf die Unterseite des Ausgleichkolbens, so daß das Hauptventil vollständig entlastet ist. Würde andererseits bei dem bekannten Ventil das Spiel zwischen dem Ausgleichkolben und seiner zylindrischen Führung so klein sein, daß nur eine sehr geringe Dampfmenge überströmen kann, so würde auch während der Öffnungsbewegung des Hauptventils kein merklicher Einfluß auf die Druckverhältnisse in der Verteilungskammer durch den durch den Spielraum übertretenden Dampf zu erwarten sein. Die durch die Überströmnuten der Erfindung erreichte Wirkung würde sich also nicht erzielen lassen.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Abb. ι ist eine zum Teil im senkrechten Schnitt durch das Reglerventilgehäuse gehaltene Vorderansicht -des vor der Rauchkammerrohrwand einer Lokomotn^re liegenden Teiles der Überhitzeranordnung. Abb. 2 ist der zugehörige mittlere Längsschnitt. Abb. 3 zeigt einen entsprechenden Längsschnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform des Ventilgehäuses.

In den Abb. 1 und 2 bezeichnet 1 den Überhitzersammelkasten, der in üblicher Weise in der Rauchkammer 2 vor der Rauchkammerrohrwand angeordnet ist. Der vom Kessel kommende Dampf wird der Naßdampfkammer i_a des Sammelkastens durch das Dampfrohr 3 zugeleitet und durchströmt dann die in den Rauchrohren liegenden Überhitzerelemente 4, um im überhitzten Zustande durch die den Sammelkasten mit dem Reglergehäuse verbindenden Kanäle 5 in die Einströmkammer 6 des Reglergehäuses 7 zu gelangen. Das Reglergehäuse ist durch zwei waagerechte Zwischenwände 8 und 9 unterteilt. Die obere Zwischenwand 8 trennt die Einströmkammer 6 von der Verteilungskammer 10, von welcher die zur Maschine führenden Schieberkastenrohre 11 ausgehen. Durch die untere Zwischenwand 9 wird die Verteilungskammer 10 von der Ausgleichkammer 12 getrennt. Von der Einströmkammer 9 führt zur Gegendruckkammer 12 eine Verbindung 13 (Abb. 1), die durch das Hilfsventil 14 gesteuert wird.= Die Reglerventile sind zwischen der Einströmkammer 6 und der Verteilungskammer 10 eingeschaltet. Die Ventilsitze für die tellerförmigen Reglerventile 16 werden durch Büchsen 15 gebildet, die in entsprechende Öffnungen der Zwischenwand S eingesetzt sind. Durch einen oberen zapfenförmigen Ansatz ist jedes Ventil in einer Bohrung eines Ventilgehäusedeckels 17 geführt. Gleichachsig zu jedem Ventilsitz 15 liegt in der Zwischenwand 9 eine zylindrische Führung 18 für den auf der Ventilspindel sitzenden Ausgleichkolben 20. Der über die Wand 9 nach oben vorstehende Teil dieser Führung ist mit senkrechten Schlitzen 19 versehen. Das in die Gegendruckkammer 12 hineinragende untere Ende der Ventilspindel trägt zwei Anschläge 21, zwischen welche ein auf der Steuerwelle 23 sitzender Steuerdaumen 22 eingreift. Die Steuerwelle 23 erstreckt sich quer durch die Gegendruckkammer 12. Ihr dampf dicht durch den Rauche

kamiiiermantel nach außen geführtes Ende ist mit dem Hebel'24 des Steuergestänges verbunden. Durch eine Drehung der Daumenwelle 23 entgegen dem Uhrzeigersinne werden das Hilfsventil 14 und die Reglerventile 16 geöffnet. Die Anordnung der Steuerdaumen ist dabei so getroffen, daß zunächst das Hilfsventil geöffnet wird, so daß Heißdampf aus der Einströmkammer 6 des Reglergehäuses in

ίο die Gegendruckkammer 12 überströmen kann, wodurch die Reglerventile entlastet werden. Durch eine weitere Drehung der Daumenwelle können dann die Reglerventile in der gewählten Reihenfolge mit geringem Kraftaufwand geöffnet werden.

Wie insbesondere aus Abb. 1 ersichtlich ist, sperren die Ausgleichkolben 20 bei geschlossenen Reglerventilen die Überströmnuten 19 ab. Die Reglerventile sind also entlastet, nachdem

so durch das geöffnete Hilfsventil 14 Dampf aus der Einströmkammer 6 in die Gegendruckkammer 12 eingetreten ist. Nachdem ein Reglerventil um einen gewissen Betrag angehoben ist, beginnt die untere Kante des Ausgleichkolbens die Überströmnuten 19 von ihrem unteren Ende her freizulegen, so daß auch durch die Überströmnuten Dampf aus der Gegendruckkammer 12 in die Verteilungskammer 10, in die bereits Dampf aus der Ein- strömkammer eintritt, übertreten kann. Diese zusätzliche Dampfeinströmung führt einen beschleunigten Druckausgleich zwischen der Gegendruckkammer 12 und der Verteilungskammer 10 herbei. Sehr bald nach dem Hubbeginn des Reglerventils wirken also sowohl auf die beiden Seiten des Ausgleichkolbens 20 wie auf die beiden Seiten des Tellerventils die gleichen Drucke, so daß das Ventil, praktisch, genommen, während des gesamten Hubes entlastet ist und Kräfte, welche ein ruckweises Öffnen des Ventils herbeizuführen streben, und die damit verbundenen Nachteile nicht auftreten.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 3 sind die Uberströmnuten 19' nicht wie bei der beschriebenen Ausführungsform in der zylindrischen Führung 18' des Ausgleichkolbens, sondern im unteren Teil des Führungskolbens 20' selbst vorgesehen. Die Wirkungsweise der Anordnung wird dadurch nicht beeinflußt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Entlastetes Heißdampfreglerventil, dessen Ausgleichkolben in einer die Gegendruckkammer von der Verteilungskammer des Reglergehäuses trennenden Zwischenwand geführt ist und erst unter der Wirkung des nach Öffnen eines Hilfsventils in die Gegendruckkammer einströmenden Dampfes das geschlossene Reglerventil entlastet, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgleichkolben und seiner Führung Überströmnuten (19 bzw. 19') vorgesehen sind, die bei geschlossenem Reglerventil abgesperrt sind und unmittelbar, nachdem das Reglerventil zu öffnen beginnt, eine Verbindung zwischen der Gegendruckkammer (12) und der Verteilungskammer (10) herstellen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen