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Einrichtung zum Verhindern des Flatterns der mit Ausgleichkolben versehenen
Ventile von Heißdampfreglern Die Erfindung betrifft Heißdampfregler mit Ausgleichkolben
und Entlastungsventil. Durch das geöffnete Entlastungsventil strömt Dampf von der
Eintrittskammer in die Ausgleichkammer des Ventilgehäuses, so daß durch Einwirken
auf den Ausgleichkolben das eigentliche Reglerventil entlastet ,wird und durch Drehen
der Nockenwelle leicht geöffnet werden kann. Bei geöffnetem Reglerventil strömt
der Dampf von der Eintrittskammer zur :Lustrittskammer des Ventilgehäuses und von
dieser weiter zur Maschine. Da durch die Steuerung der Dampfabfluß zur Maschine
abwechselnd freigegeben und abgesperrt wird, treten in der Austrittskammer Druckschwankungen
auf, die das sogenannte Flattern der Ventile veranlassen.
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Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Einrichtung, durch welche
dieses Flattern der Ventile und die dadurch verursachten Schläge auf die Nocken
der Nockenwelle vermieden werden sollen. Die Erfindung besteht darin, daf) nach
Freigabe der Dampfeinströmung zur Ausgleichkammer des Ventilgehäuses eine Verbindung
zwischen der Ausgleichkammer und einem Auslaßventil hergestellt wird, durch das
so lange Dampf aus der Ausgleichkammer nach außen abströmen kann, bis der Druck
in der Ausgleichkammer unter den Druck in der Eintrittskammer des Ventilgehäuses
gesunken ist.
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Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das Auslaßventil
durch einen Differentialkolben gesteuert, auf dessen kleinere Fläche der Druck in
der Austrittskammer des Ventilgehäuses einwirkt und unter dessen größere Fläche
die von der Aus-7leichkammer ausgehende Verbindungsleitung führt. Auf diese Weise
wird erreicht, daß das Auslaßventil selbsttätig öffnet, wenn ein bestimmtes Verhältnis
zwischen dem jeweiligen Druck in der Dampfaustrittskammer und der Ausgleichkammer
unterschritten wird. Das Öffnen des Auslaßventils erfolgt also nicht nur bei einem
bestimmten Dampfdruck.
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Auf der Zeichnung zeigt Fig. i einen Schnitt durch einen Teil des
Reglergehäuses mit einem AusfüHrungsbeispiel der Erfindung. Fig. -2 ist ein Teilquerschnitt
nach Linie A-B der Fig. i. Fig. 3 -neigt in Ansicht eine abgenderte Ausführungsform.
Fig. q. ist ein Schnitt in größerem Maßstab durch eine geänderte Ausführung eines
Reglerventils. Fig. i
zeigt im Schnitt eine geänderte Ausführung
der Absperrvorrichtung in der zum Auslaßventil führenden Verbindungsleitung.
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In Fig. i bezeichnet i die Eintrittskammer, 2 die Austrittskammer
und. 3 die Ausgleichkammer des Ventilgehäuses. 4 und 5 sind die Zwischenwände, welche
diese Kammern voneinander trennen. 6 und 7 sind zwei Reglerventile der bekannten
Mehrfachreglerbauart, bei der eine Anzahl Ventile vorgesehen sind, die nacheinander
geöffnet werden. Die Ausgleichkolben der beiden dargestellten Ventile sind mit 8
und 9 bezeichnet. io ist das Entlastungsventil und i i sein Ventilsitz, in dessen
rohrförmiger Verlängerung, die als Führung für einen mit dem Entlastungsventil io
verbundenen Kolben 13 ausgebildet ist, in die Austrittskammer 3 führende Dampfaustrittsöffnungen
12 vorgesehen sind. Mit der Spindel 14 des Entlastungsventils io ist eine Spindel
15 verbunden, die an ihrem unteren Ende einen Kolbenkörper 16 trägt, in dessen axialer
Bohrung 21 die Spindel 2o eines Ventils 17 verschiebbar ist. Der mit seitlichen
Abflachungen 25 versehene Kolbenkörper 16 ist seinerseits verschiebbar in einem
zylindrischen Gehäuse i9, das in einer Öffnung im Boden der Ausgleichkammer 3 eingeschraubt
ist. Das Ventil 17 dient zum Abschluß einer Bohrung 18 im Boden des Zylinders i9.
Die Bewegung der Spindel 2o des Ventils 17 in der Bohrung 2i des Kolbens ist begrenzt
durch einen Bund 22, der sich zwischen einem schulterförmigen Ansatz der Wandung
der Bohrung 2i und einem am unteren Ende in die Bohrung eingeschraubten Ring 23
bewegen kann.
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Die Bohrung ?-i steht an ihrem oberen Ende durch eine Querbohrung
24 ständig in offener Verbindung mit der Ausgleichkammer 3. Ebenso hat auch das
Innere des zylindrischen Gehäuses i9 ständig offene Verbindung mit der Ausgleichkammer
3 durch die durch die Abflachungen 25 des Kolbenkörpers 16 gebildeten Zwischenräume.
Von der Öffnung i8 des Gehäuses i9 führt eine Verbindungsleitung 33 zu einem am
Boden der Ausgleichkammer 3 befestigten Zylinder 26, in dem ein Differentialkolben
27 verschiebbar ist, und zwar mündet die Leitung 33 unter der größeren Fläche 32
des Differentialkolbens 27 aus. Auf die obere, kleinere Kolbenfläche 3o wirkt der
in der Dampfaustrittskammer herrschende Dampfdruck ein durch ein Rohr 31, das vom
oberen Teil des Zylinders 26 zur Kammer 2 fühFt. Mit dem Kolben 27 ist ein Auslaßv
entil 28 verbunden, das eineins Freie führende Bobrung 29 im Boden des Zylinders
26 so lange abschließt, bis der Differentialkolben 27 angehoben wird.
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Bei dem in Fig. i dargestellten Mehrfachregier hat derAusgleichkolben8eine
etwasgrößere wirksame Fläche als das zugehörige Reglerventil 6 und ist lösbar mit
der Ventilspindel verbunden. Er wird durch eine Mutter 35 gegen einen Bund 34 der
Ventilspindel festgezogen. Das über den Ausgleichkolben hinausragende Ende der Ventilspindel
trägt die Anschläge 36 und 37 für den I,Tocken der in F ig. i nicht dargestellten
Nockenwelle. Die beiden Anschläge werden durch eine Büchse 38 in der gewünschten
Entfernung gehalten. In Fig. 4 ist die Nockenwelle mit 45 bezeichnet und ein die
Ventilspindel zwischen den beiden Anschlägen gabelförmig umgreifender Nocken mit
46. Der Nocken hat zwischen den beiden Anschlagflächen Spiel. Durch verschiedene
Höhe des Nockens oder auch durch verschiedenen Abstand der Anschlagflächen wird
in bekannter Weise erreicht, daß die Reglerventile nacheinander geöffnet werden.
Zu Beginn der Drehung der Nockenwelle, die vom Reglerhebel aus durch ein Zwischengestänge
herbeigeführt wird, wird zunächst das Entlastungsventil io angehoben, und zwar durch
einen Nocken der Nockenwelle, welcher zwischen den Anschlägen 39 und 4o an der Ventilspindel
15 angreift.
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Der Ring 41, welcher den Sitz für das Reglerventil6 bildet, ist durch
einen Laternenrahmen 43 mit einem Ring 42 verbunden, der in eine Bohrung in der
Decke des Ventilgehäuses eingreift. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 schließt
sich an das untere Ende des Ringes 41 ebenfalls ein Laternenrahmen, welcher am unteren
Ende eine Laufbüchse 44 für den Ausgleichkolben 9 des Reglerventils 7 trägt.
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Wenn durch Drehen der Nockenwelle-15 das erste Reglerventil (beispielsweise
das Ventil 6 in Fig. i) angehoben ist, ist das Entlastungsventil io soweit angehoben,
daß durch den Kolben 13 die Öffnungen 12 abgedeckt sind. Es kann infolgedessen nunmehr
von der Eintrittskammer i nach der Aus-0 a eichkammer 3 nur noch so viel
Dampf nach -
strömen, als es das geringe Spiel, das der Kolben 13 in seiner
Führung hat, zuläßt. Gleichzeitig wird durch Vermittlung des Ringes 23, welcher
gegen den Bund 22 der Ventilspindel 2o trifft, auch das Ventil 17
angehoben,
so. daß jetzt die Ausgleichkammer 3 mit dem Verbindungsrohr 33 in offener Verbindung
steht und Dampf von der Ausgleichkammer 3 unter die Fläche 32 des Differentialkolbens
27 übertreten kann. Überwiegt der auf die Fläche 32 ausgeübte Druck den von der
Dampfaustrittskammer her auf der Fläche 3o des Differentialkolbens lastenden Druck,
so wird der Differentialkolben angehoben und das Auslaßventil 28 geöffnet. Der durch
das Verbindungsrohr 33 überströmende
Dampf kann dann durch die Bohrung
29 ins Freie so lange entweichen, bis wieder der Druck auf die Fläche 3o des Differentialkolbens
überwiegt und das Ventil 28 geschlossen wird. Die Drucksenkung in der Ausgleichkaminer,
die durch Öffnen des Auslaßventils bewirkt wird, hat zur Folge, daß die Reglerventile
durch den in der Einströmkainmer i herrschenden größeren Druck abwärts gedrückt
werden, so daß die Anlagefläche 36 der Ventilspindel dauernd gegen den Steuernocken
gedrückt wird und ein Flattern der Ventile nicht eintreten kann.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 führt die Verbindungsleitung
33 von dem Gehäuse 48 des vom Entlastungsventil gesteuerten Ventils zu einem federbelasteten
iltislaliventil.[7. Das vom Entlastungsventil gesteuerte Ventil kann die in Fig.
i dargestellte Ausführung haben. Eine andere Ausführu!igsmöglichkeit zeigt F ig.
5. Hier sitzt auf der Ventilspindel ein Kolben 4.c9, der in einem Zylinder 5o verschiebbar
ist, der in eine Bohrung des Bodens des Ventilgehäuses einneschraubt ist. Mit 18
ist wieder die Bohrung im Zvlinderboden bezeichnet, an welche sich die zum Auslaßventil
führende Verbindungsleitung 33 anschließt. Der Kolben hat eine Ringcolt 51. von
welcher Querbohrungen 5d. zu einer axialen Bohrung 52 führen, welche in der Verlängerung
der Bohrung 18 des Zylinderbodens liegt. Mit 53 sind Bohrungen der Zvlinderwand
bezeichnet, welche in die Ausgleichkammer 3 ausmünden und sich an die Rille 5 i
des Kolbens d.9 anschließen, wenn sich das Entlastungsventil io in der Schlußstellung
befindet. Beim Anheben des Hilfsventils wird zunächst durch den Kolben 49 die über
die Bohrungen 53 vorhandene Verbindung der Ausgleichkammer 3 mit der Bohrung 18
abgesperrt und eine Verbindung der Ausgleichkammer mit der Bohrung 18 wird erst
wieder hergestellt, wenn der Kolben 49 durch entsprechendes Anheben des Entlastungsventils
so weit angehoben ist, daß die Querbohrungen 54. über dem oberen Rand des Zylinders
5o liegen. In diesem Falle kann Dampf von der Ausgleichkammer 3 durch die Verbindungsleitung
43 zum Auslaßventil 4.; strömen. Dieses Ventil ist so eingestellt, daß es bei einem
bestimmten Druck öffnet. Es hat also nicht den Vorteil wie die vorher beschriebene
Ausführungsform mit Differentialkolben, bei welcher das Auslaßventil nicht nur bei
einer bestimmten Druckhöhe in der Ausgleichkammer, sondern jedesmal dann öffnet,
wenn zwischen dem Druck in der Austrittskainmer 2 und dem Druck in der Ausgleichkainmer
3 des Ventilgehäuses ein bestimmtes Verhältnis besteht.
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Wenn auch die Erfindung von besonderem Vorteil für Mehrfachregler
ist, so kann sie auch Anwendung finden, wenn nur ein einziges durch Nocken o. dgl.
gesteuertes Reglerventil vorhanden ist.