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Sicherheitsventil mit Drehstabfeder Bei Sichenheitsventilen, besonders
solchen für @amnpfkessel oder für Gase hoher Temperatur, treten störende Einflüsse
dadurch auf, daß der ausströmende Dampf oder die heißen Gase, welche die Schließfeder
umspülen, die Temperatur derselben erhöhen, so daß sich auch die Federkraft ändert.
Die Folge davon ist eine Änderung des Albblasedruckes der Ventilfeder, wodurch wiederum
betriebliche Störungen der Dampfanlage entstehen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung sollen diese Schwierigkeiten dadurch
vermieden werden, daß an Stelle der fast allgemein verwendeten Spiralfeder eine
Drelhstabfeder besonderer Bauart angewendet wird, die außerhalb des Sicherheitsventilgehäuses
angebracht und durch ihre besondere Ausgestaltung den schädlichen Einflüssen der
Witterung, was besonders bei Lokomotiven wichtiig ist, entzogen ist. Eine Drehstalbfeder
hat gegenüber Spiralfedern den Vorteil, daß sie außerhalb des Ventilgehäuses angebracht
wenden kann, ohne daß die Zwischenschaltung von Übertragungsgelenken, Winkelhebeln
u. dgl. nötig ist, wie dieses z. B. bei einer Anbringung von Spiralfedern außerhalb
des Gehäuses bringung von Spiralfedern außerhalb des Gehäuses notwendig wäre. Ein
Nachteil der Drehstabfeder ist jedoch, daß sie schwer zu befestigen ist, da an den
Befestigungsstellen der Drehstabfeder infolge des geringen Durchmessers der Drehstabfeder
und ,des demzufolge sehr kleinen Hebelarmes, an dem die Einspannkräfte angreifen,
sehr hohe Beanspruchungen auftreten. Da außerdem bei einer Befestigung am Gehäuse
des Sicherheitsventils durch die infolge der Erwärmung eintretenden Dehnungen geringfügige
Lockerungen der Einspannung auftreten können, besteht die Gefahr, daB die Federkraft
und
damit auch der Ablaßdruck des Sicherheitsventils unberechenbaren Änderungen unterworfen
ist.
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Diese Schwierigkeiten sollen nun gemäß der Erfindung dadurch beseitigt
worden, daß der Gehäuseteil, an demn die Drehstabfeder befestigt wird, vollkommen
von dem Gehäuse des Sicherheitsventils getrennt ist und auch keinerlei kraftschlüissige
Verbindung mit dem Venitigehäuse herbeigeführt wird. Dieses wird nun gemäß der Erfindung
dadurch erreicht, daß der Gehäuseteil, an dem die Drehstabfeder befestigt ist, gleichzeitig
,den Gegenhelbel trägt, der als Widerlager für den die Federkraft der Drehstabfeder
übertragenden Hebel dient. Der das Widerlager bildende Hebel kann dabei mit den
die Drehstabfeder aufnehmenden Gehäuseteil aus einem Stück hergestellt oder mit
diesem verschweißt werden, so daß keinerlei lösbare und der Gefahr einer Lockerung
aasgesetzte Verbindung vorhanden ist, zumal auch die Verbindung zwischen Drehstabfeder
und dem die Drehstabfeder aufnehmenden Gehäusetei unlösbar durch Aufschrumpfen erfolgent
kann.
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Drehstabfedern an sich sind bekannt, z. B. auch aus dem Fahrzeughau.
Diese bekannten haben aber den Nachteil, daß sie entweder finit demn zu federnden
Teil fest verbunden werden müssen, wobei die vorstehend geschilderten Schwierigkeiten
auftreten, oder daß sie paarweise zusammengeschraltet sind, wobei eine übermäßig
große Anzahl Verbindungsstellen notwendig ist, während, die erfindungsgemäße Ausführung
mit einer geringen Anzahl Verbindungsstellen auskommt.
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Die erfindungsgemäße Ausbildung hat weiterhin den Vorteil, daß keinerlei
zusätzliches Gehäuse zur Abdeckung gegen die Einflüsse der Witterung notwendig ist
und der als Widerlager dienende, mit dem Federgehäuse aus einem Stück bestehende
Hebelarm besonders kräftig ausgeführt werden kann, trotzdem aber nur ganz geringe
bauliche Abinessungen benötigt, so daß auch bei beengten Raumverhältnissen die Unterbringung
möglich ist.
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In Abb. I ist als Ausführungslbeisliel las Sicherheitsventil mit eingebauter
Drehstabfeder gezeigt. Die im Querschnitt erkennbare Drelhstabfeder a ist mit dem
Hebel b fest, z. B. durch Aufschrumpfen, verbunden, der auf den Ventilkegel c drückt.
Die Drehstalbfeder a ist, wie die Draufsicht in Abb. 2 zeigt, mit ihren beiden Enden
at und a2 an einem Gehäuse befestigt, zweckmäßig durch Aufschrumpfen, welches den
zweiten Hebelarm e trägt, der als Wiederlager wirkend sich auf einem Drucks s tück
f abstützt, das durch eine Schraube g ver stellt werden kann. Durch Verstellen der
Schraubeg läßt sich die Spannung der Drehstabfeder a verändern und damit der gewünschte
Anpreßdruck des Hebels b gegen den Ventilkegel c erzielen. Weder dlas (Gehäuse d
mit seinem Hebelarm e noch die Drehstabfeder a mit ihrem Hebelarm b sind mit dlen
Gehäuse h fdes Sicherheitsventils durch eine Befestigungseinrichtung verbunden.
Es werden also keine anderen Kräfte auf das Gehäuse übertragen, als sie beispielsweise
hei der Anwendung einer Spiralfeder üibliich sindl. dlie einerseits gegen den Ventilkegel
und in gleicher Achsenrichtung oder entgegengesetzt auf die als Widerl.ager dienende
Einstellschratulbe wirkt.
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Abb. 2 zeigt die Ausbildtung der Drehstabfeder in vergrößertem Maßstab
und, von ollen gesehen, dlas Gehäuse d der Drehstabfeder im Schnitt dargestellt.
Es ist ersichtlich, daß heu entsprechender Durchmesserbemessung der Schrumpfstelle
at, a2 und a3 das Gehäuse d mit dem Hebelarm e aus einem Stück bestehen kann, dla
lbeim Aufschrumpfen die Drehstabfeder von der einen Seite aus durch sämtliche Bohrungen
hindurclrgefülhrt werden kann. Der hebelartige Teil des Federgehäuses d ist wangenförmig
gestaltet, so dlaß der hel@el b, der auf dem Bund a3 der Drehstahfeder a aufgeschrumpft
ist, sich frei bewegen kann, ohne daß ein Abstand zwischen beiden Hebeln nötig ist.
der größer ist als die Wandstärke der Oberseite des wangenförmigen FHebels e. Das
Federgehäuse d und der wangenförmige Hebel e schützen gleichzeitig die Drehstabfeder
a und deren Hebel b) vor Verschmutzung, indem sie diese Teile nach oben hin riehen
Vertunreinigttngen. Feuchtigkeit u. dgl. abdecken, während nach unten lhin ehre
freie Belüftutg dfes Federgehäuses gegeben ist, die ein Austrocknen ermöglicht.
Eine weitere Schutzabdeckung, die einen entsprechenden Baustoffaufwand und Raumbedarf
erfordern würde, ist also nicht notwendig. Durch eine Spannschraube i (Abb. I )
kann erreicht werden, daß auch nach Ausbau der Feder die Vorspannung erhalten bleibt,
also die Feder nur Iris zur Grenze der Vorspannung auseinanderfedert (nach Lösen
der Schraube g). Dadurch wird das Ein- und Ausbauen der Feder wesentlich erleichtert.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt Ablbh. 3. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist die Drehstabfeder a an dem einen lEnde erfindtngsgemäß mit einem an geschmiedeten
heller k von verhältnismäßig großem Durchmesser versehen und der Hebel b nicht direkt
mit der Drehstabfeder verbunden, sondern unter Zwiscihenschaltung eines starkwandigen
Rohres 1. dessen eines Ende durchi Aufschrumpfen mit den Ende a, der Drehstabfeder
a unlösbar verbunden ist, während das anders lEnde erforderlichenfalls durch Zwischenschaltung
eines Kugellagers mn frei drehbar auf einem zylindrischen Ansatz n der 1)rehstalfedler
n gelagert ist. Das Federgehäuse d greift Über dlas starkwandige Rohr l hinweg und
ist fmnit seinem einen Ende gleichfalls drehbar, erforderlichenfalls durch Zwischenschaltung
eines Kugellagers m¹ auf demn Ended des Rohres l gelagert, während dlas andere Endie
des Federgehäuses fest mit dem Teller k der Drehsta,bfeder a verschweißt ist. I)a-durch.
daß der T ekler k erfiniduiigsgeiniili einen im Verhältnis sehr großen Durchmesser
hat und seine \Vandung o sehr diinn, i,st, kann diese @chwoil.;vei-llindung durchgeführt
werden. ohne eine zu weit gehende Erwärmung und damit ein Ausglühen der Drehstabfeder
a zu bewirken. Die Einschaltung des Zwischenrohres 1 zur Befestigung des Hebels
l1 und die Verbindung dieses Zwisclienrolires 1 mit dein Ende a,
der
Drelhstabfeder hat den Vorteil, daß einerseits die frei federnde Länge der Drehstabfeder
vergrößert wird (infolge Fortfalles des Bundes a3 nach Abb. 2) und andererseits
die auf die Drelhstabfeder a im Sinne einer Verbiegung wirkenden Kräfte aufgefangen
sind. WVährend hei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 die Drehstabfeder a gleichzeitig
auch die Biegungskräfte aushalten muß, werden diese Biegungskräfte bei der Ausführung
nach Abb. 3 durch das starlwandige Zwischenrohr l aufgefangen, so daß die Feder
a ausschließlich auf Verdrehung beansprucht ist. Auch hei diesem Aus führungsbeispiel
nach ANb. 3 braucht das Gehäuse des Sicherheitsventils außer dem reinen Widerlagerdruck
keinerlei Kräfte der Drehstalbfeder auf-Auch hier wirkt also nur die Kraft des Hebels
b auf den v entilkegel c und die Kraft des Hebels auf die als WViderlager dienende
Schraube g.
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Bei der Ausführung nach Abb. 3 besteht noch der Vorteil, daß der l
lebel h mit demn starkwandigen Zwischenrohr I fest verschweißt werden kann, so daß,
da auch der Flansch k der Drehstabfeder a mit denn Federgehäuse d verschweißt ist,
nur eine einzige Schrumpfverbindung, und zwar am Ende der Drehstabfeder a2 vorhanden
ist. Die Drehstabfeder selbst ist nur an zwei Stellten befestigt, und zwar an der
völlig unlösbaren Schweißstelle und an der ebenfalls un@ösbaren Schrumpfstelle,
so daß sich eine besonders geringe Anzahl Einspannstellen ergibt. U mn das starkwandige
Zwischenrohr L mit dem ganggeschweißten Hebel b in das Federgehäuse d einführen
zu können, wird dieses an der einen Seite, an der die Ansclweißung des Flansches
k erfolgt, entsprechend der Breite des Hebels b in der Längsrichtung geschlitzt.
Durch die Verschweißung des Federgehäuses d mit dem Teller k wird die durch dieses
Schlitzen eintretende Schwächung wieder ausgeglichen.