DE85372C - - Google Patents

Description

I .

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 47: Maschinenelemente.

Das auf der Zeichnung dargestellte Ventil mindert den Druck von Dampf, Luft oder Wasser von einer höheren zu einer niedrigeren Druckstufe; dieses Ventil zeichnet sich dadurch aus, dafs keine Federn, Gewichte oder Hebel benutzt werden und auch die in Thätigkeit kommenden Flächen irgend welche erhebliche Abnutzung nicht erleiden.

Fig: ι zeigt einen senkrechten Schnitt durch das Ventil. Fig. 2 ist eine Ansicht des Auslafsstutzens mit der Ventilstangenführung, Fig. 3 eine Ansicht der unteren Ventilstangenführung. Fig. 4 zeigt eine Abänderung des Ventils und seines Sitzes.

Das Ventilgehäuse besteht aus : den beiden Kammern A und B, die das Scheibenventil C aufnehmen. In die untere Kammer A tritt durch den Einlafsstutzen A¹ der Dampf, die Luft oder das Wasser mit der Anfangsspannung ein. Diese gespannte Flüssigkeit sucht durch die Oeffhung A² in die obere Kammer B zu gelangen. Die Oeifnung A² wird aber von * der waagrechten Ventilscheibe C bedeckt, die beträchtlich gröfseren Durchmesser als die Oeffnung A² hat. Die Scheibe C hat eine ebene Unterfläche c, und auch die Ventilsitzfläche a ist ganz eben. Die beiden Flächen c und α werden daher, wenn keine Druckflüssigkeit hindurchstreicht, ganz auf einander liegen, und zwar von der Innenkante, der Oeffnung A² bis zur Aufsenkante der Scheibe C. Mit der Scheibe C sind die Stangen C¹ und C² verbunden, von denen die erstere C¹ nach oben, die letztere C² nach, unten sich erstreckt; beide Stangen sind genau senkrecht zur Ventilfläche c. Die obere Kammer B ist geräumig genug, um der Ventilscheibe C freies Spiel zu gewähren; sie ist mit der unteren Kammer A mittels Gewindes a² verbunden.

Die obere Ventilstange wird in einem Stege e³ des Auslafsstutzens B¹ geführt; um aber die senkrechte Führung des Ventils noch sicherer zu. erzwingen, endigt die in die Kammer A hineinreichende untere Ventilstange C² in einen Stutzen E, der genau in der Achse der Ventilscheibe C durch den Boden der Kammer A in diese eindringt. Das obere Ende dieses Stutzens E ist bei E¹ verbreitert und ausgebohrt, um das untere Ende der Ventilstange C² aufzunehmen, das leicht schlüssig in die Bohrung c¹ von E¹ hineinpafst. Ringnuthen am unteren Ende von C² im Verein mit der cylindrischen Bohrung c¹ bilden eine Art Buffer.

Unterhalb von E¹ ist der Stutzen E mit Gewinde d versehen, das in entsprechendes Muttergewinde im Boden der Kammer A pafst; unterhalb d geht die glatt gedrehte Stange E durch eine Stopfbüchse d¹ nach aufsen und ist hier mit einem Vierkant d² versehen, auf das ein Handrad aufgesetzt werden kann, um den Stutzen E höher oder niedriger einstellen zu können. Nach der Zeichnung steht der Stutzen E so niedrig, dafs er einen freien Raum zwischen dem untersten Ende c³ der Ventilstange C² und dem Boden c⁴ der Bohrung freiläfst. Bei dieser Stellung sollen die beiden Flächen α und c dicht auf einander liegen,

wenn keine Druckflüssigkeit zwischen ihnen hindurchströmt. Der Zweck der als Buffer wirkenden Führung und der Ringnuthen in C² ist der, die allzu rasche und vibrirende Auf- und Abbewegung des Ventils zu verhüten; denn das die Ringnuthen ausfüllende Wasser wird beim Heben oder Senken des Ventils von einer Nuth zur anderen übergehen müssen, und da hierzu eine gewisse Zeit erforderlich ist, so werden Ventilstöfse hierdurch verhindert.

Die obere Ventilstange besitzt einen Bund C⁵, der im Durchmesser gröfser ist als das Führungsloch in dem Stege e³; hierdurch wird das Anheben des Ventils so weit begrenzt, d.afs die Stange C² nicht aus ihrer unteren Führung in E herauskommen kann.

Die in Fig. 4 dargestellte Form des erhöhten Ventilsitzes f ist besonders dann zweckmäfsig, wenn das Ventil zur Minderung von Wasserdruck verwendet werden soll, und gleichzeitig den Wasserdruck zeitweilig ganz absperren soll, wenn also das Ventil als .Abschlufs- und als Druckminderventil dienen soll. Beide Arten des Ventilsitzes kann man für Dampf und Wasser verwenden. Der flache Ventilsitz a adf der oberen Fläche der Kammer A ist etwas niedriger gezeichnet als die Fläche um die Ventilscheibe herum; in entsprechender Weise hat die Ventilscheibe eine Abschrägung an ihrer Kante erhalten. Dies ist zwar nicht unbedingt nöthig für die gute Wirkung des Ventils, indessen ist diese Abschrägung zweckmäfsig für die gute Ableitung des Dampfes nach oben, wenn der Dampf die Flächen α und c verläfst. Die Abschrägung kann einen beliebigen Winkel haben, kann auch ganz weggelassen werden.

Die Wirkungsweise des Ventils ist folgende: Wird Dampf durch den Stutzen A¹ in die untere Kammer A eingelassen, wie die Pfeile andeuten, so hat er das Bestreben, durch die Oeffhung A² zwischen der Scheibe C und der oberen Fläche der Kammer A, d. h. zwischen den Flächen α und c in die Kammer B zu entweichen und von hier aus durch den Auslafs B¹ auszuströmen. Beim Durchgange von der Oeffnung A² nach der Kammer B ist kein atmosphärischer oder Zusatzdruck auf der Unterseite der Scheibe C oder zwischen den Flächen α und c vorhanden, dieser wirkt vielmehr nur auf der oberen Fläche der Scheibe C und drückt daher die Scheibe gegen den in der Kammer A herrschenden Druck. Der atmosphärische oder Zusatzdruck über der Scheibe verhindert aber nicht das Entweichen des Dampfes, sondern läfst ihn unter dem verminderten Druck entsprechend den beiden in Betracht kommenden Durchmessern abströmen. Es sei beispielsweise der Flächeninhalt von A² gleich 1 qcm und der der Scheibe C gleich 9 qcm, so würde, wenn der Atmosphärendruck von der einen Seite abgezogen wird, ein Ueberdruck auf der anderen Seite von 9 kg herrschen, und da die Oeffnung A² nur ι qcm grofs ist, so würde ein Druck von 9 kg oder ein wenig mehr genügen, den Atmosphärendruck auf der anderen Seite zu überwinden. Die beiden Druckflächen wird man entsprechend dem gewünschten Enddruck im Verhältnifs zum Anfangsdruck zu bemessen haben. Angenommen, das Ventil empfinge Dampf von 5 Atm. Anfangsspannung und in der Kammer B solle ein Druck von 0,5 Atm. herrschen, ein Fall, der bei Dampfheizungsanlagen vorkommt. Wenn nun beim Abstellen einzelner Heizkörper der Enddruck auf 0,6 kg stiege, so würde auch der Druck auf das Ventil um 0,1 kg steigen, und die Scheibe würde näher auf die Oberfläche der Kammer A herabgehen, wobei die Menge des durchströmenden Dampfes naturgemäfs verringert werden würde. Infolge dessen fällt auch der Druck in der Heizanlage auf 0,5 kg zurück, so dafs die Ventilscheibe sich wieder heben und in derjenigen Stellung bleiben wird, die dem Enddruck entspricht. Wenn dagegen mehr Dampf durch Anstellung anderer Heizkörper verbraucht werden sollte, so wird die Endspannung beispielsweise auf 4,9 kg herabsinken, wodurch auch der Druck auf das Ventil sich um 0,1 kg vermindert. Da nun die Anfangsspannung sofort ein kleines Uebergewicht über den Enddruck erhält, so wird die Scheibe um etwas mehr von dem Sitz entfernt, der Abstand zwischen α und c wird also vergröfsert. Sowie nun infolge der vermehrten Dampfzufuhr der Druck in der Kammer B wieder auf die ursprüngliche Höhe von 0,5 Atm. gekommen ist, sinkt die Scheibe C wieder und regelt daher den Druck selbstthätig ganz nach der eingestellten Endspannung. Unter 0,5 kg Druck ist hier der Ueberdruck über den Atmosphärendruck verstanden; das angegebene Beispiel ist nur als solches aufzufassen, da der Enddruck ganz nach Belieben eingestellt werden kann. Zweckmäfsig bestimmt man die Flächeninhalte von A² und C nach dem geringsten Druck, den man benöthigt. Will man den Enddruck über diesen eingestellten niedrigsten Druck erhöhen, so vergröfsert man den Zwischenraum zwischen α und c, und zwar dadurch, dafs man den Stutzen E in die Höhe nach der Kammer B zu schraubt, so dafs der Boden c⁴ der Bohrung c¹ an das untere Ende c³ der Ventilstange C"² anstöfst. Schraubt· man nun noch ein wenig höher, so vergröfsert man die ursprüngliche Entfernung zwischen α und c und erreicht damit, dafs beispielsweise der Enddruck auf 0,6 Atm. 'erhöht wird. Noch Höherschrauben ergiebt noch gröfsere Entfernung zwischen α und c, und man kann dadurch leicht 0,7 Atm. Enddruck erreichen;

indem man in dieser Weise die Entfernung zwischen α und c vergröfsert, erhöht man auch den Enddruck in entsprechender Weise. Sollte der Anfangsdruck um ι Atm. zunehmen, so steigt der Enddruck nur um ¹^₀ dieser Zunahme; in diesem Falle kann man den Stutzen ganz wenig herunterschrauben, wenn man den ursprünglich eingestellten Enddruck von beispielsweise 0,5 Atm. wieder herstellen will.

Da keine Theile des Ventils in Berührung mit anderen Theilen sind, mit Ausnahme der Führungstheile der Scheibe C, so wird der Verschleifs äufserst gering sein, und die Genauigkeit der Wirkung wird im Laufe der Zeit weitaus weniger leiden als bei den bekannten Schieber- oder Kolbenventilen. Auch bei umgekehrter Anordnung, wenn also, die Auslafskammer unterhalb der Ventilscheibe angeordnet ist, arbeitet das Ventil gleich vorzüglich. Bei einer solchen Anordnung ist es zweckmä'fsig, eine leichte Spiralfeder zwischen dem Führungssteg e³ und der Scheibe C anzubringen, ledig lich um das Gewicht der Scheibe auszugleichen, so dafs, wenn der Dampf ganz abgesperrt wird, die Scheibe nicht herabfällt.

Claims (2)

P ate nt-Ansprüche:

1. Ein Druckminderventil, bei welchem der Durchgang (A²J von der Eintrittskammer (A) zu der Austrittskammer (B) durch eine zur Trennungswand senkrecht geführte Ventilplatte (C) abgeschlossen wird, deren Flächeninhalt um ein Vielfaches den Flächeninhalt der Durchgangsöffnung (A²) übertrifft, wobei zur Vermeidung von Schwankungen ein Buffer (C^ E) angeordnet sein kann.

2. Ventil der unter 1. gekennzeichneten Art mit einem senkrecht verstellbaren Stellstift (E) für den Ventilzapfen (C'²), zum Zwecke, bei Aenderung der Endspannung die Unterfläche (c) der Ventilscheibe (C) mehr oder weniger weit von der Ventilsitzfläche (a) entfernt zu halten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.