DE608317C - Sicherheitsventil, bei welchem die das Ventil anhebende Druckflaeche nur mit einem von der Stroemung unbeeinflussten Teil in Verbindung steht - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Sicherheitsventil der bekannten Bauart, bei welcher der Druck des überwachten Mittels, z. B. der Dampfdruck, auf eine Druckfläche des Ventils wirkt, die in einen von der Strömung des durch das Ventil ausströmenden Mittels unbeeinflußten Teil des zu überwachenden Raumes hineinragt.

Bedingung für ein solches Ventil ist, daß ausschließlich der auf die Druckfläche wirkende Druck das Anheben oder Senken des Ventils steuert, während das ausströmende Mittel keinerlei Wirkung auf die Ventilbewegung haben darf. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch erfüllt, daß das Ventil selbst im Strom des entweichenden Mittels zwei entgegengesetzt gerichtete, hintereinanderliegende Lenkflächen von gleicher Größe oder gleichem wirksamem Querschnitt aufweist. Das entweichende, radial in das Ventil einströmende Mittel wird dann durch die erste Lenkfläche um etwa 90 ° gegenüber seiner Strömrichtung abgelenkt. Hierauf findet eine zweite, praktisch ebenfalls 90⁰ betragende Ablenkung des Mittels durch die zweite Lenkfläche statt, wenn das Mittel aus dem Ventil herausströmt.

Die durch die Strömenergie des- Mittels auf die beiden Lenkflächen ausgeübten Drücke heben sich dabei auf, so daß der Strom des Mittels die Ventilbewegung nicht beeinflußt.

Dieser Grundgedanke läßt sich beispielsweise in der Weise verwirklichen, daß die Lenkflächen die Verschlußstücke eines hohen Zylinders bilden, dessen Zylinderwand an den Lenkfiächen mit abschließbaren Öffnungen für den Ein- und Austritt des entweichenden Mittels versehen ist, wobei die Rückseite des einen Verschlußstückes gleichzeitig die Druckfläche bildet, auf die der Ventilhubdruck wirkt.

Das Verschlußstück an den Austrittsschlitzen kann dabei einen Ventilkörper mit Flachsitz bilden, während an der anderen Schlitzreihe eine zylindrische Dichtungsfläche +5 nach Art eines KoMenschiebers vorgesehen, ist.

Aus der nachfolgenden Beschreibung sind weitere Ausführungsbeispiele, wie sie auf den

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Zeichnungen dargestellt sind, ersichtlich, und zwar zeigt

Fig. ι einen Längsschnitt durch ein gemäß der Erfindung ausgestaltetes Ventil, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie X-X der Fig. i,

Fig. 3 im Längsschnitt eine Konstruktionsänderung des Ventilkörpers,

Fig. 4 im teilweisen Schnitt die Dampf-ίο auslaßkammer in einer gegenüber Fig. ι abgeänderten Ausführungsmöglichkeit,

Fig. 5 eine Seitenansicht im teilweisen Schnitt durch eine Ventilkonstruktion, die geändert und für höhere Leistungen verwendbar ist, indem ein Ventilpaar mit einer einzigen Einlaßleitung vom Kessel her zusammenarbeitet,

-.Fig. 6 einen Schnitt durch die Kanäle der Konstruktion, nach Fig. 4, jedoch unter gleichzeitiger Anwendung gewisser Änderungen.

Zur Verwirklichung der Erfindung kann beispielsweise in der Weise vorgegangen werden, daß auf den Kessel o. dgl. ein Gehäuse ι aufgesetzt wird, welches in Ausführung und innerer Gestaltung der Fig. 1 entspricht. Die Verbindung dieses Gehäuses mit dem Kessel o. dgl. kann in üblicher Weise geschehen. Auf dem Gehäuse 1 ist ein Gehäuse 2 für den Auslaß des Dampfes auf der Auslaß seite des Ventils 3 befestigt. In dem Einläßkanal 4 des Gehäuses 1 sitzt ein. nach innen konischer Ablenkblock 5, der gemäß der Zeichnung durch Befestigungsschrauben 6 mit dem Teil 1 verbunden ist, j edoch auch aus einem Stück mit diesem bestehen kann. Durch den Ablenkblock 5 wird der Dampf gezwungen, zum Ventil 3 waagerecht oder im rechten Winkel zur Ventilachse hinzuzutreten.

Das Ventil 3 sitzt in rohrförmigen zylindrischen Buchsen 7 und 8. Das obere Ende der Buchse 7 enthält eine Auflagefläche oder einen Ventilsitz J^a, der weiter unten näher beschrieben wird. Das untere Ende der Buchse 8 ist durch den Block 5 abgeschlossen, der jedoch ein Rohr 9 enthält, welches sich zu einer Stelle des Dampfraumes im Kessel ö. dgl. erstreckt, wo praktisch ruhende Dampfverhältnisse sind. Das Rohr 9 kann also ruhenden Dampf aufnehmen, um den Hubdruck gegen . die Unterseite 9°.des Ventils 3 zu leiten, wie dies spater beschrieben werden wird. Gegebenenfalls kann die Buchse 8 und der Block 5 aus einem einzigen Stück bestehen.

Das Ventil 3 ist ein zylindrischer Hohlkörper, der in den zylindrischen Buchsen 7 und 8 sich verschieben kann. Das Ventil ist am unteren Ende bei 9« abgeschlossen,¹ so daß hier der vom- Rohr 9 zugeführte" Dampf wirken kann. Am Umfang des Ventilrohres sind in der Roiirwandung Fensterreihen 10 und 11 vorgesehen. Die Fensterreihe 11 liegt unter dem oberen Rand 8" des Rohres 3, wenn das Ventil geschlossen ist. Die andere Fensterreihe 10 liegt unterhalb des oberen Randes der Ventilsitzfläche 7°, wenn das Ventil 3 geschlossen ist. Sowohl bei offenem wie bei geschlossenem Ventil ist der Durchströmquerschnitt durch beide Fenster 10, 11 praktisch derselbe.

Das. Ventil ist auf der Oberseite durch einen Block 12 : abgeschlossen, auf welchem die Schließbelastung ruht.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführung besitzt der Block 12 eine Verschriaubung, auf welche ein Rohrstück 13 aufgeschraubt ist. Der Schluß des Ventüs erfolgt durch eine Druckstange 14. Ein Halslager am Block 12" legt sich dabei auf die Ventilsitzfläche 7^a, wenn das Ventil in der Schließstellung sich- befindet, um so die Abwärtsbewegung des Ventile zu begrenzen.

Das Ventil kann durch eine ruhende Last, Hebel und Gewicht oder durch eine oder mehrere Federn belastet werden.

Die das Ventil niederdrückende Spindel 14 hat einen Absatz 14", auf dem ein Ring ruht, welcher auf seiner Oberseite durch eine Feder von einstellbarer * Spannung in bekannter ■ Weise belastet werden kann. Zweckmäßig ist es jedoch, eine Federbelastung vorzusehen, die mittels starrer Gelenke einen dauernd konstant bleibenden Belastungsdiruck: auf das Ventil ausübt, wie dies weiter unten noch erläutert werden soll.

Um die Sicherheit dafür zu haben, daß der Dampf beim Herausströmen hinter dem Ventilsitz y^a (bei offenem' Ventil) waagerecht oder im rechten Winkel zur Ventilachse weggeht, ist eine Austrittskammer 15 lose auf das Verschlußstück 12 gelegt. Die Kammer wird durch einen Haltestift 16 so gehalten, daß die Kammeröffnung 15^a dem Auslaß z^a des Gehäuses 2 gegenüberliegt. Bei einer anderen Ausführungsmöglichkeit der Auslaßkammer ι s und des Gehäuses 2, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist und bei der zwei über den Durchmesser verteilte öffnungen 15^fl in der Auslaßkammer vorgesehen sind, besitzt das Gehäuse zwei gegenüberliegende entsprechende Auslasse 2^a, wodurch jede Neigung zur Erzeugung seitlicher Wirbel auf das Ventil 3 durch die Kammer 15 vermieden wird. Die Auslasse 2° können auch zu einer gemeinsamen Auslaßstelle 2*, wie in Fig. 6 gezeigt, geführt werden.

Da der auf die Unterseite des Endes 9⁰ des Ventüs 3 wirkende Dampfdruck einem in Ruhe befindlichen Teile des Dampfraumes entnommen wird und da der Strom-des austretenden Dampfes zum Ventilzylinder 3 hin und von diesem fort praktisch in einem

rechten Winkel zur Ventilachse erfolgt, so daß irgendwelche Kräfte, die von dem austretenden Dampf geschaffen werden, sich praktisch gegeneinander aufheben (wenigstens während der öffnungs- und Schlußbewegung des Ventils), ist man in der Lage, für eine absolut eindeutige Ventilöffnung in Abhängigkeit vom Dampfdruck des Kessels o. dgl. einzustehen und braucht nicht mit Kräften zu

ίο rechnen, die durch die Geschwindigkeit des austretenden Dampfes am Ventil entstehen könnten. Das obere Ende des Ventils ist im Querschnitt gleich dem des Teiles ψ und dem Atmosphärendruck in der Belastungskammer ausgesetzt, welche von dem ausströmenden Dampf nicht berührt wird.

Bei der* Ausführungsform gemäß Fig. 5 sind ein paar gegenüberliegende Ventilkörper 3 und untere Sitzflächen 8 vorgesehen, die mit ihren Achsen im rechten Winkel zum Dampfrohr 9 stehen. Der Ablenkkörper 5 ist in diesem Fall verdoppelt und in der Lage, Dampfaustrittskanäle zu schaffen, die im rechten Winkel zu den Achsen der beiden Ventile liegen. Der Dampfauslaß 2^a erhebt sich senkrecht und gestattet einen Dampfabfluß ohne Krümmungen. Die äußeren Teile der Ventilvorrichtung sind in Fig. 5 nicht gezeigt. An Stelle von zwei Ventilen gemäß Fig. 5 können auch drei Ventile benutzt werden, deren Achsen dann radial in Winkeln von 120 ° liegen.

In baulicher Änderung der Ventilgestaltung als Schieberform kann sich eine kolbenähnliehe Form ergeben, deren Steuerungsteile auf einer Spindel 41 sitzen (Fig. 3). Das untere Ende der Spindel trägt eine Kappe mit Fenstern 11, während die oberen Fenster 10 der Ausführung nach Fig. 1 fortfallen können.

Der obere wirksame Teil des Ventils wird durch den ringförmig aufsitzenden Teil 12 gebildet, an sich ähnlich dem der Fig. 1. Der Teil 12 (Fig. 3) besitzt eine ähnliche Verlängerungsbuchse 13 wie die der Fig. 1.

Obwohl die Erfindung im vorstehenden in der hauptsächlichsten Anwendung auf einen Kessel oder ein dampfenthaltendes Gefäß beschrieben wurde, soll doch die Erfindung keineswegs hierauf beschränkt werden. Das neue Sicherheitsventil kann auch bei Behältern Anwendung finden, die mit anderen Medien, z. B. Gas, Luft, Wasser o. dgl., gefüllt sind.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Sicherheitsventil, bei welchem die das Ventil anhebende Druckfläche nur mit einem von der Strömung des durch das Ventil ausströmenden Mittels unbeeinflußten Teil des zu überwachenden Raumes in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil zwei entgegengesetzt gerichtete, im Strom des entweichenden Mittels hintereinanderliegende Lenkflächen (9°, 12) von gleichem wirksamem Querschnitt hat, deren eine das entweichende, radial in das Ventil einströmende und deren zweite das radial aus dem Ventil herausströmende Mittel um praktisch je 90 ° derart ablenkt, daß der Strom des Mittels keinen Einfluß auf die Ventilbewegung haben kann.

2. Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkflächen (12 und gf) die Verschlußstücke eines hohlen Zylinders (3) bilden, dessen Zylinderwand an den Lenkflächen mit abschließbaren öffnungen (11, 10) für den Ein- und Austritt des entweichenden Mittels versehen ist, und daß die Rückseite des Verschlußstückes (9⁰) die Druckfläche darstellt, auf die der Ventilhubdruck wirkt.

3. Sicherheitsventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Verschlußstück an den Austrittsschlitzen (10) einen Ventilkörper mit Flachsitz bildet und an der anderen Schlitzreihe eine zylindrische Dichtungsfläche (7 und S) nach Art eines Kolbenschiebers vorgesehen ist.

4. Sicherheitsventil nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (12) und das andere, einen Kappenkörper mit Einlaßschlitzen (11) bildende Verschlußstück (9°) durch eine Spindel (41) verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen