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Dampfwasserableiter mit einem von dem Dampfdruck entlasteten und die
Auslaßvorrichtung steuernden Betätigungskolben Die Erfindung bezieht sich auf Dampfwasserableiter
mit einem von dem Dampfdruck entlasteten und die Auslaßvorrichtung steuernden Betätigungskolben,
der den Innenraum des Ableiters in einen die Auslaßvorrichtung enthaltenden Sammelraum
für das Dampfwasser und in einen ebenfalls mit dem Dampfwassereinlaßkanal in Verbindung
stehenden und der Einwirkung einer annähernd unveränderlichen Flüssigkeitssäule
ausgesetzten Druckraum unterteilt.
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Bei den bekannten Ausführungsformen besteht die Auslaßvorrichtung
aus einem Rohrschieber, dessen Kolben der längsachsig in der Schieberführung ausgeschlitzte
Ablaßöffnungen steuert. Derartige Dampfwasserableiter erfordern jedoch voneinander
abhängige Einpassungen der' beweglichen Teile an mindestens zwei verschiedenen Stellen,
wodurch ihre Herstellung ziemlich kostspielig werden muß, während die Empfindlichkeit
und Anpassungsfähigkeit der Auslaßvorrichtung trotzdem viel zu wünschen übrig läßt.
Weiter entsteht oft im Betriebe eine sehr nachteilige Drosselwirkung am Kolbenschieber,
denn die beinahe rechtwinklige Ablenkung des Darnpfwasserstromes an den Ablaßöffnungen
kann ein dynamisches Druckgefälle im Ventilzylinder verursachen. Hierdurch wird
eine drosselnde Saugwirkung hervorgerufen, die die: Leistung des Ableiters herabsetzen
und dadurch bedeutende Betriebsstörungen hervorbringen kann.
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Erfindungsgemäß wird die mit dem Betätigungskolben fest verbundene
Auslaßvorrichtung als Rohrschieber ausgeführt, der mit dem Betätigungskolben gemeinsam
auf einem in die Sammelkammer hineinragenden und eine oder mehrere Ablaßöffnungen
aufweisenden Führungsrohr längs verschiebbar gelagert ist, wobei die Ablaßöffnungen
sowie die steuernden Kanten des Rohrschiebers in der Sammelkammer so weit entfernt
vom Bewegungsbereich des Betätigungskolbens angeordnet oder diesem gegenüber in
geeigneter Weise derartig abgeschirmt sind, daß der Betätigungskolben, der auch
von der Druckkammerseite her durch geeignete Mittel'gegen Strömungsstöße gesichert
werden kann, von keiner betriebsstörenden Einwirkung und insbesondere durch keine
Bewegungsstöße der Dampfwasserströmung beim Entleeren oder
den hierdurch
hervorgerufenen dynamischer, Druckänderungen in der Sammelkammer beeinflußt wird.
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Solche Rohrschieber sind zwar an sich bekannt, wie auch die Anwendung
von ähnlichen Ventilbauarten bei Dampfwasserableitern mit Schwimmerbetätigung, aber
die vorgeschlagene Kombination und insbesondere die Anordnung des Rohrschiebers
und des Betätigungskolbens auf einer gemeinsamen Führung ermöglicht insofern wesentliche
Vorteile, als sich die sonst in vielen Hinsichten überlegenen Eigenschaften kolbenbetätigter
Vorrichtungen nur hierdurch richtig geltend machen können.
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Erfindungsgemäß wird vor allem die Zahl der Einpassungen lediglich
auf eine einzige beschränkt, nämlich die des Rohrschiebers auf dem Führungsrohr,
wobei die Führung so lang gehalten werden kann, daß eine gute Steuerung gesichert
wird, während die eigentlichen Gleitflächen, die zweckmäßig lediglich an den beiden
Enden des Führungsrohres vorgesehen werden, gleichzeitig so kurz sein können, daß
die Reibung verhältnismäßig gering ist und ein Festsitzen des Schiebers ausgeschlossen
erscheint. Unter allen Umständen wird die Empfindlichkeit der Auslaßvorrichtung
wesentlich erhöht, so daß sie möglichst klein und leicht auszuführen ist und demzufolge
auch die Herstellung verbilligt werden kann.
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Weiterhin wird die Verbindungsöffnung zwischen der Druckkammer und
dem Dampfwassereinlaßkanal ziemlich eng im Verhältnis zum Ouerschnitt des letzteren
ausgeführt, um auch von der Druckkammerseite her eine schädliche Beeinflussung des
Betätigungskolbens durch Wasserschläge zu vermeiden. Um das beste Verhältnis für
jeden einzelnen Fall unter verschiedenen Bedingungen erfahrungsgemäß festlegen zu
können, empfiehlt es sich manchmal diese Verbindungsöffnung gegebenenfalls mit einer
besonderen Drosselvorrichtung auszurüsten, die eine Veränderung des Öffnungsquerschnittes
im erwähnten Sinne gestattet.
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Auf der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
veranschaulicht, wobei entsprechende Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet
sind. Es zeigen: Fig. i und z einen Längsschnitt durch verschiedene Ausführungsformen
eines Ableiters, Fig. 3 und q. einen Längsschnitt bzw. einen Querschnitt im vergrößerten
Maßstabe durch die Ablaßöffnungen im Führungsrohr.
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Bei der Vorrichtung nach Fig. i ist die Sammelkarnmer i in einem geschlossenen
Ableitergehäuse vorgesehen, das von einer zylindrischen und gegebenenfalls mit einem
oberen Deckel versehenen Gehäuseteil ä gebildet wird, wobei die Einlaßöffnung 3
für das Dampfwasser in einer den Gehäuseboden abnehmbar bedeckenden Bodenplatte
q. angeordnet ist. Jene Bodenplatte hat auch einen Ablaßkanal5 für das Dampfwasser.
Selbstverständlich kann dieser sowie der Dampfwassereinlaßkanal an ein beliebiges
Rohrnetz angeschlossen werden. Am inneren Ende des Ablaßkanals 5 mündet in der Plattenmitte
das gerade Führungsrohr 6, das mit dem Ende 6 I in der Bodenplatte, und zwar senkrecht
zu dieser, eingesetzt ist, während das andere Ende 6 1I ein Stück in die Sammelkammer
i senkrecht hineinragt und beispielsweise durch einen lösbaren Verschluß, wie einer
Hülse oder Scheibe, geschlossen ist. Das Führungsrohr 6 weist am oberen Teil eine
oder mehrere kleine Ablaßöffnun,gen 7 auf, die in der Rohrwand als längsachsige
Schlitze zweckmäßig an einander gegenüberliegenden Stellen vorgesehen werden.
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Auf dem Führungsrohr 6 ist ferner ein langer Rohrschieber 8 angeordnet,
der innen in der Nähe seiner beiden Endkanten 8 1 und 8I1 verhältnismäßig
kürze Führungs-und Dichtungsflächen aufweist, die genau die Rohroberfläche umschließen.
In der geöffneten Stellung des Rohrschiebers liegt seine untere Endkante 8 TI an
der Bodenplatte 4 auf. Die Ablaßöffnungen 7 des Führungsrohres sind dabei gegen
die Sammelkammer geöffnet, während sie in der Höchstlage des Schiebers von den als
Steuerkanten ausgebildeten Endkanten 8 1 vollständig bedeckt sind. Die Beivegung
des Rohrschiebers wird hierbei durch den lösbaren Verschluß des Führungsrohres begrenzt.
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In diesem Falle ist der Rohrschieber mit dem Betätigungskolben fest
verbunden, indem der untere Schieberteil als Betätigungskolben 9 ausgebildet ist,
der im Unterteil der Sammelkammer gleichmittig zum Ableitungsrohr geführt wird.
Durch den Betätigungskolben wird eine besondere Druckkammer iü von der eigentlichen
Sammelkammer abgeteilt, wobei die für beide gemeinsame Kammerwand aus einer Scheidewand
zo besteht, die am oberen Teil der Sammelkammer eine Eintrittsöffnung i i für das
Dampfwasser aufweist. Das Dampfwasser gelangt dahin durch einen zwischen der Trennwand
und der Außenwand des Gehäuseteiles a gebildeten Einlauf- und Druckkanal i:2, der
vom Dampfwassereinlaßkanal 3 aufwärts steigt und über die Drosselöffnung 13 in Verbindung
mit der Druckkammer ia steht. Die Verbindungsöffnung 13 soll eng im Verhältnis zum
Querschnitt des Dampfwassereinlaßkanals 3 sein, damit die Druckkammer gleichzeitig
als
Dämpfungseinrichtung wirkt. Zweckmäßig wird die Drosselöffnung
mittels eines Nadelventils 1q. geregelt.
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Der Betätigungskolben 9 wird so weit entfernt von den Ablaßöffnungen
7 des Führungsrohres 6 angeordnet, daß er von Wirbelströmungen oder den hierdurch,
hervorgerufenen dynamischen Druckänderungen nicht beeinflußt wird. Um diese Maßnahme
noch zu verbessern, kann der.Kolben gegen das Ablaßgebiet der Sammelkammer abgeschirmt
sein. Dies erfolgt beispielsweise, wie in Fig. i gezeigt, mittels eines trichterförmigen
Schutzbleches 15, das am Schieber 8 angebracht wird und mit seinem zylindrischen
Teil mit geringem Spiel an den Kammerwänden entlang gleitet, so daß dadurch der
Dampfwasserstrom in die Ablaßöffnungen 7 geleitet wird. In diesem Falle kann der
Betätigungskolben 9 verhältnismäßig nahe an die Kante 8 1 des Rohrschiebers
8 vorgesehen werden, wie dieses mit gestrichelten Linien angedeutet ist.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende: Im üblichen
Betriebe ist die Druckkammer ja sowie der Druckkanal i2 mit Dampfwasser gefüllt.
Die unveränderliche Flüssigkeitssäule im letzteren übt auf die Unterseite des Betätigungskolbens
9 einen aufwärts wirkenden und annähernd unveränderlichen Druck aus. Unter dem Einfluß
dieses Druckes allein wird der Betätigungskolben so weit gehoben, daß der Rohrschieber
8 seine Höchststellung oder Decklage über den Ablaßöffnungen 7 einnimmt und hierdurch.
jeden Dampfaustritt verhindert, sofern keine Dampfwasserableitung erforderlich ist.
Bei größer werdender Dampfwasserzufuhr strömt dieses durch die Eintrittsöffnung
i i in die eigentliche Sammelkammer, so daß auf die Oberseite des Betätigungskolbens
9 ein abwärts gerichteter Flüssigkeitsdruck ausgeübt wird, der dem aufwärts. ,gerichteten
Druck der Druckkammer entgegenwirkt und bestrebt ist, den Betätigungskolben mit
seinem Rohrschieber niederzudrücken und dadurch die Ablaßöffnungen 7 freizugeben.
Wenn die Dampfwasserzufuhr so groß wird, daß der Wasserstand in der Sammelkammer
eine gewisse Gleichgewichtshöhe überschreitet und ein genügender Überdruck entsteht,
wird die Auslaßvorrichtung geöffnet und umgekehrt wird die, Auslaßvorrichtung durch
den Überdruck, der Druckkammer wieder geschlossen, sobald der Flüssigkeitsspiegel
in der Sammelkammer genügend zurückgesunken ist. Es ist ohne weiteres klar, daß
die Schieberstellung vom Flüssigkeitsstande in der Sammelkammer und demgemäß letzterer
wiederum von der Dampfwasserzufuhr abhängig ist, so daß die Leistungsfähigkeit des
Ableiters dieser entspricht, wobei übrigens der Betätigungskolben dem Dampfdruck
gegenüber vollständig entlastet ist.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel wird in Fig.2 dargestellt, dessen
Wirkungsweise sinngemäß die oben beschriebene ist, das aber einige bauliche Abänderungen
aufweist. Insbesondere ist das Ableitergehäuse insofern verschieden gestaltet, als
der Ein- und Auslaßkanal 3 bzw. 5 für das Dampfwasser in dem Gehäuseteil :2 in bekannter
Weise oberhalb des Rohrschiebers 8 mit seinem Betätigungskolben 9a vorgesehen ist.
Der Betätigungskolben ist mit dem Schieber ebenfalls fest verbunden und zusammen
mit diesem in einer die Bodenplatte ersetzenden Bodenschale ¢a angeordnet, in der
auch die Druckkammer ja liegt. Ein im Verhältnis zum Querschnitt des Einlaßkanals
3 verengter Kanal i3a, worin gegebenenfalls noch eine Drosselscheibe iqa austauschbar
eingesetzt werden kann, verbindet die Druckkammer ja mit dem Dampfwassereinlaßkanal
3. Das Führungsrohr 6 ist mit seinem als Ablauf dienenden Ende 6 I an einem erweiterten
und in die Sammelkammer i hineinragenden Austrittsstutzen befestigt. Außerdem ist
es mit dem unteren Ende 6 11, das, ebenfalls öffnungsbar geschlossen ist, bis in
die Druckkammer verlängert. In der Nähe des Ablaufendes 6 I, also auf der gleichen
Seite des Betätigungskolbens, weist das Führungsrohr 6 Ablaßöffnungen
7` auf, die durch die Kanten 8 I des Rohrschiebers 8 mittels des Betätigungskolbens
9a geschlossen oder geöffnet werden können. In diesem Falle ist in an sich bekannter
Weise der Betätigungskolben 9a als Glocke ausgeführt, die genügend weit von den
steuernden Kanten 8 I des Schiebers derart an diesen befestigt ist, daß sie die
erwähnte Rohrverlängerung gleichmittig umfaßt und nach unten offen ist. Die dünne
Glockenwand gleitet an den Kammerwänden mit verhältnismäßig weitem Spiel. Als Abdichtung
zwischen Sammel- und Druckkammer wird wie üblich der untere Glockenteil in einen
an der Kammerwand ringsum vorgesehenen und beispielsweise mit Quecksilber gefüllten
Flüssigkeitsverschluß i6 hineingetaucht. Hierbei kann ein Ausspritzen des Quecksilbers
dadurch verhindert werden, daß der Flüssigkeitsverschluß oben mit einem sich an
dem Rohrschieber anschmiegenden Schutzkragen versehen wird, über den eine von der
Betätigungsglocke getragene zusätzliche Schutz-;gloCke 9b aufgesteckt wird. Ebenso
kann auch hier eine Abschirmung des Ablaufgebietes in der Sammelkammer vorgesehen
werden, beispielsweise in Form eines trichterförmigen Schutzbleches 15, das an den
Kammerwänden befestigt ist und in der Mitte eine Durchtrittöffnung
für
den Rohrschieber 8 hat, dessen steuernde Kanten 81 dann mindestens einen der Hublänge
entsprechenden Abstand vom Betätigungskolben haben müssen.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel ist also ebenfalls nur eine einzige
Einpassung erforderlich, wie dieses Beispiel im übrigen sonst alle Eigenschaften
der Ausführung nach@Fig. i aufweist.
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Selbstverständlich kann der Erfindungsgegenstand in vielen Einzelheiten
noch in mannigfaltiger verschiedener Weise innerhalb der Grenzen des Erfindungsgedankens
ausgeführt werden.
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Auf der Zeichnung sind indessen nur einige Abarten des Rohrschiebers
gezeigt. Sokönnen die Gleitflächen des Rohrschiebers 8 entweder nach Fig. i aus
einem aufgebohrten Teil desselben bestehen oder nach Fig. 2 aus eingesetzten Dichtungsbuchsen.
Zweckmäßig wird die Steuerkante 81 des Rohrschiebers 8 möglichst dünn gemacht, welches
durch Abrunden oder Abschrägen erreicht werden kann. Ferner können die Ablaßöffnungen
7 des Führungsrohres 6 anstatt schlitzförmig, wie in Fig. i, auch in an sich bekannter
Weise aus Bohrungen bestehen, wie in Fg. 2 dargestellt wird. Schließlich können
auch in an sich bekannter Weise die Ablaßöffnungen ganz beliebig gerichtet werden
entweder gemäß 7b in Fig. 3 schräg gegen das; Ablaufende oder gemäß 7c in Fig. 4
tangential zur Rohrachse angeordnet werden oder auch gleichzeitig nach beiden Richtungen.
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Als Beispiel weiterer Ausführungsmöglichkeiten wird hier kurz bemerkt,
daß der Ableiter auch waagerecht angeordnet werden kann, wobei das Führungsrohr
mit den beweglichen Teilen dieser Bauart angepaßt wird.