DE5545C

DE5545C - Dampfdruck-Reduzirventil

Info

Publication number: DE5545C
Application number: DENDAT5545D
Authority: DE
Original assignee: H. GRONEMEYER, Ingenieur, in Brackwede

Description

1878.

Klasse 47.

HEINRICH GRONEMEYER in BRACKWEDE, Dampfdruck-Reducirventil.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 12. November 1878 ab.

Der Zweck der Vorrichtung ist der, bei verschlossenen Kochkesseln, Heizkesseln und sonstigen Gefäfsen, wie dieselben z. B. in Bleichereien, Papierfabriken, Brennereien etc. angewendet werden, zu verhindern, dafs der Druck in denselben eine bestimmte Höhe überschreitet. Dieselbe besteht zunächst aus einem Ventil A, welches vollständig entlastet sein mufs. Dieses Ventil, welches bei seiner höchsten Stellung ganz geschlossen, bei seiner tiefsten Stellung ganz geöffnet ist, steht vermittelst einer dünnen, durch eine Stopfbüchse gehenden Stange mit einem Hebel abcd bei c in Verbindung. Der Drehpunkt des Hebels liegt bei b. Dieser Hebel steht bei α mit einem Kolben B in Verbindung, welcher sich in einem Cylinder C möglichst dampfdicht bewegt. Aus dem Raum des Cylinders über dem Kolben B führt ein Röhrchen in den oberen Raum des betreffenden Kochoder Heizgefäfses, während aus dem Raum unter dem Kolben ein Röhrchen nach aufsen führt. Es ist also der Kolben von oben stets dem im Kochgefäfse herrschenden Drucke ausgesetzt, während von unten nur der Atmosphärendruck auf den Kolben wirkt.

Das andere Ende d des Hebels bildet ein Kreisbogenstück e df, dessen Mittelpunkt im Drehpunkt b des Hebels liegt. Unterhalb dieses Hebelendes befindet sich, in zwei an das Ventilgehäuse angegossenen Lappen drehbar, ein Bolzen g, auf welchem zwischen den beiden Lappen das Kreisbogenstück h i und an einem Ende der Hebel g k befestigt ist. Auf letzterem befindet sich ein verstellbares Gewicht D.

Das obere Ende e des Bogenstückes ef und das untere Ende i des Bogenstückes h i sind unter einander verbunden durch eine Gelenkkette, ein dünnes Stahlband oder ein sonstiges leicht biegsames Band, welches seine Länge nicht verändert. Der Radius des Bogenstückes h i und die Verbindung der beiden Bogenstücke ef und h i sind so abgepafst, dafs bei der höchsten Stellung des Ventils, also bei der Stellung «, Oc₁ d_t des Hebels ab cd der Hebel gk genau waagerecht steht, also in der Stellung g k_t sich befindet, während der letztere bei der tiefsten Stellung des Ventils, also bei der Hebelstellung «₂ b C₂ d_% genau lothrecht, also in der Stellung g k_± steht. Bezeichnen wir nun den Neigungswinkel des Hebels g k mit a, die Entfernung des Schwerpunktes des Gewichtes D vom Drehpunkt g mit r, so ist das Drehungsmoment, welches das Gewicht D auf die Axe g ausübt, = D r sin a. Da aber der Winkel a von o° bis 90 ° steigt, so wächst das Drehungsmoment von ο bis D r. Das Gewicht D wirkt also auf die Axe g ähnlich wie eine Feder. '

Bezeichnet nun q den Querschnitt der oberen Fläche des Kolbens B in Quadratcentimetern, p den Dampfdruck in Kilogrammen pro Quadratcentimeter, welcher in dem Kochkessel herrscht, ί den Radius des unteren und t den Radius des oberen Kreisbogenstückes, bis zur Mitte der Banddicke gerechnet, endlich u die Länge des Hebelarmes α b, so ist, da die aus der Schwere der Hebel, des Kolbens, des Ventils etc. in Bezug auf den Drehpunkt b sich ergebenden Drehungsmomente durch die Schwere des Gegengewichtes E von vornherein ausgeglichen werden sollen, Gleichgewicht vorhanden,

wenn p q u ■= D r sin a— ist,

also D r sin a = p q u —.

Ist nun /j der höchste Dampfdruck, welcher in dem Kochkessel etc. stattfinden soll, so ist nur erforderlich, dafs für p, der Winkel α = 90⁰ oder sin a = 1 wird, weil alsdann das Ventil

ganz geschlossen ist; es ist also Dr=^p₁ qu —

zu machen. Durch ein Verschieben des Gewichtes D auf den Hebel g k, also durch Verändern von r, läfst sich die Vorrichtung, da D, q, u, s und / constant sind, mit Leichtigkeit und Sicherheit für jede Gröfse von p_t einstellen, wofür eine auf dem Hebel gk angebrachte Scala ein einfaches Mittel darbietet.

So lange also in dem Kochkessel etc. die Siedetemperatur noch nicht erreicht ist, also nur -der Atmosphärendruck herrscht, wird das Gewicht D auf dem tiefsten Punkte hängen, das Ventil ganz geöffnet sein und der Dampt ungehindert hindurchstreichen. Sobald aber in dem Kessel der Druck sich einzustellen beginnt, fängt das Ventlil an, sich allmälig zu schliefsen, um bei dem Druck P₁ ganz geschlossen zu sein. Durch die Wahl des Kolbenquerschnitts q kann man der Vorrichtung jede gewünschte Empfindlichkeit geben.

Die Stopfbüchsenreibung der Kolbenstange läfst sich erforderlichenfalls dadurch beseitigen, dafs man die Stange nach unten aus dem Cylinder C herausgehen läfst, wo keine Stopfbüchse erforderlich ist, und durch Vermittlung eines kleinen Kreuzkopfes und zweier nach oben gehender Lenkerstangen die Verbindung des Kolbens mit dem Hebel abcd herstellt.

Anstatt auf den im Cylinder verschiebbaren Kolben könnte man den Dampfdruck auch auf eine Membran wirken lassen, welche man mit dem Hebel bei α in Verbindung setzt, wodurch die ReibungsAviderstände noch etwas vermindert würden, jedoch würde die Vorrichtung dann häufigeren Reparaturen unterworfen sein.

Das Ventil fängt nicht eher an, sich zu schliefsen, bis in dem Kochgefäfs wirklich Druck vorhanden ist. Die Belastung ist sehr leicht zu controliren, und eine Veränderung in der Belastung kann ohne ein Verstellen des Gewichts niemals eintreten. Das Ventil wird sich mit dem Steigen des Druckes allmälig schliefsen und sich umgekehrt allmälig öffnen.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Die aus der Zeichnung und Beschreibung ersichtliche Art und Weise der Bewegung des Ventils durch den reducirten Dampf, also namentlich die Einrichtung, dafs der Kolben oder die Membran, auf welche der reducirte Dampf wirkt, in einem von dem Innern des Ventils vollständig getrennten Cylinder angebracht ist, so dafs nicht unbedingt der direct nach dem Durchgang durch das Ventil herrschende Dampfdruck das Schliefsen des Ventils veranlafst.

2. Die Art und Weise der Gegenbelastung des Kolbens durch ein Gewicht, welches infolge der gezeichneten und beschriebenen Hebelverbindungen in ähnlicher Weise wirkt wie eine Feder.

3. Die ganze Vorrichtung in ihrer aus der Zeichnung und Beschreibung ersichtlichen Construction und Zusammenstellung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.