DE701212C - Kolbenventil, insbesondere fuer unmittelbar wirkende Wasserstandsregler - Google Patents

Description

• Kolbenventil, insbesondere für unmittelbar wirkende Wasserstandsregler Die Erfindung bezieht sich auf` ein Kolbenventil, insbesondere auf ein von ei;nein Schwimmer betätigtes Speisewasserventil für Dampfkessel. Bei den bekannten Kolbenventilen ist der bewegliche Ventilkolben durchbohrt, so daß der unter dem Kolben vorhandene Druck auch über dem Kolben vorhanden ist, so daß der Kolben statisch entlastet ist.
• Es hat sich jedoch gezeigt, daß trotz einer solchen statischen Entlastung Kräfte auf den Kolben ausgeübt werden, und zwar sobald eine Wasserströmung über die Steuerkanten des Kolbens einsetzt. Der jeweils veränderliche Steuerquerschnitt des Ventils kann als eine Drosselstelle in einem Flüssigkeitsstrom aufgefaßt werden, an -der naturgemäß ein von der Strömungsgeschwindigkeit und dem Differenzdruck abhängiger Sog auftritt. Dieser Sog übt bei den bekannten Kolbenventilen eine unter Umständen sehr erhebliche Kraft äuf den Kolben aus und stört somit dessen Regelbewegungen in unerträglicher Weise trotz des statischen Druckausgleiches.
• Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei solchen Kolbenventilen das Vorhandensein von Bohrungen für den statischen Druckausgleich nicht genügt, um ein rückwirkungsfreies Regeln 'zu ermöglichen, daß man vielmehr die Einflüsse, die die strömende Flüssigkeit auf den Kolben ausübt, beseitigen muß. Das geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß die Mündungen der zur statischen Entlastung des Kolbens dienenden Bohrungen im Sogbereich des Ventildrosselquerschnittes liegen.
• Durch eine solche Anordnung der Entlastungsbohrungen im Ventilkolben wird erreicht, daß sich nicht nur der statische Druck durch die Bohrungen ausgleicht, sondern auch dynamische Über- oder Unterdrücke, die durch die Strömung bzw. die Drosselung im Ventil entstehen und die auf den Kolben unerwünschte Kräfte ausüben würden.
• Zweckmäßigerweise wird der Ventilkolben unterhalb der Steuerkante mit einem vorzugsweise kegeligen Ansatz versehen. Ein solcher Kegel dient einerseits dazu, den Wasserstrom zu teilen und ohne scharfe Kanten, die zu Wirbelbildungen Veranlassung geben, umzulenken und zu den Auslässen zu führen. Andererseits ermöglicht ein solcher Ansatz, daß man in Höhe der Steuerkante als Entlastungsbohrungen Querbohrungen vorsehen kann, die innerhalb des Kolbens in entsprechende Längsbohrungen münden. Der kegelförmige Ansatz führt dann den Wasserstrom an den Entlastungsöffnungen vorbei.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Abb.2 dargestellt und soll im folgenden beschrieben werden.
• Abb. i zeigt schematisch die bisher bekannten Kolbenventile. In einer Buchse i sind vier auf den Umfang verteilte Steueröffnungen 2, 3, 4 vorgesehen. In der Buchse i ist der Ventilkolben 5 geführt. Dieser Kolben 5 ist mit Entlastungsbohrungen 6, 7 versehen, so daß in dem Raum 8 oberhalb des Kolbenventils 5 derselbe statische Druck herrscht wie unterhalb des Kolbens 5. Die untere Kante 9 des Kolbens 5 dient als Steuerkante und bewirkt zusammen mit den Steueröffnungen 2, 3, 4 eine mehr oder weniger starke Drosselung des von unten in die Buchse i eintretenden Speiseivassers. Die Bewegung des Kolbens 5 wird durch Vermittlung der Kolbenstange i o auf nicht dargestellte Weise durch ein Steuerglied, z. B. durch einen Schwimmer, gesteuert.
• Bei der in Abb. i dargestellten bekannten Ventilbauart tritt vor den öffnungen 2, 3, 4. ein Sog auf, der den Kolben 5 nach unten zu ziehen versucht. Ein Ausgleich dieser Sogkraft durch die Entlastungsbohrungen 6 und 7 findet dabei erfahrungsgemäß nicht statt, da bei den bekannten Ventilen die'Entlastungsbohrungen 6, 7 nicht nahe genug an den drosselnden Querschnitt herangeführt und nicht nach den Steueröffnungen zugestellt sind.
• Das nach der Erfindung ausgebildete, in Abb.2 dargestellte Ventil unterscheidet sich von dem soeben beschriebenen darin, daß der Kolben 5' unterhalb seiner Steuerkante 9' einen kegeligen Ansatz i i aufweist, der den von unten eintretenden Wasserstrom teilt und ohne Wirbelbildung den Steueröffnungen 2', 3', 4' zuleitet. In Höhe der Steuerkante g' sind nach den Steueröffnungen 2', 3', 4' zugestellte Querbohrungen 12, 13, 14 vorgesehen, die im Innern des Kolbens 5' in die senkrechten Bohrungen 6', 7' münden. Die Entlastungsbohrungen 12, 6' und 14, 7' usw. münden daher unmittelbar im Sogbereich der Steueröffnungen 2', 3', 4', so daß der dort auftretende Sog über den Kolben 5' geleitet wird und sich die von dem Sog auf den Kolben 5' ausgeübten Kräfte aufheben.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Kolbenventil, insbesondere für unmittelbar wirkende Wasserstandsregler, bei dem der Ventilkolben zum Zwecke der statischen Entlastung durchbohrt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungen der Entlastungsbohrungen (6', 7') im Sogbereich der durch die Öffnungen (2', 3', 4') führenden Strömungen liegen.
2. 2. Kolbenventil nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (5) unterhalb seiner Steuerkante (g') mit einem den Strom teilenden und deal Steueröffnungen (2', 3', 4') zuleitenden, vorzugsweise kegelartigen Ansatz (i i) versehen ist.
3. 3. Kolbenventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlastungsbohrungen (6', 7') aus in Höhe der Steuerkante (9') vorgesehenen Querbohrungen (12, 13, 14) und in diese mündenden Längsbohrungen (6', 7') bestehen.