DE953609C

DE953609C - Selbsttaetig arbeitendes Doppelsitzventil fuer Kolbendampfmaschinen und Gas-Expansionsmaschinen

Info

Publication number: DE953609C
Application number: DED17168A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Rudolf Sock
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1954-02-28
Filing date: 1954-02-28
Publication date: 1956-12-06

Description

Selbsttätig arbeitendes Doppelsitzventil für Kolbendampfmaschinen und Gas-Expansionsmaschinen Für selbsttätig arbeitende Steuerungen von Kolbendampfmaschinen, bei denen zwischen dem Dampfventil und seinem Führungsstück ein Steuerraum gebildet wird, dessen im Schließsinne wirksame Kolbenfläche durch einen aus einer Steuerleitung herangeführten Druck belastet wird, sind bereits topfartig ausgebildete Tellerventile in Vorschlag gebracht worden. Da solche Ventile nur einen Sitz haben, kann mit einem Einzelventil nur ein verhältnismäßig geringer Öffnungsquerschnitt erzielt werden, zumal der Ventilhub begrenzt bleiben muß. Es ist ebenfalls vorgeschlagen worden, dieses Topf- oder Tellerventil gruppenweise oder reihenweise zu verwenden, um bei Maschinen größerer Abmessungen auf ausreichende Ventilquerschnitte zu kommen.
Diese Maßnahme befriedigt allerdings nur bis zu einer gewissen Maschinengröße, außerdem steigt mit der Maschinengröße die Ventilzahl so an, daß die Anordnung kompliziert und teuer wird, zumal der Steuerraum jedes zinzelnen Ventils mit einer besonderen Zweigleitung an die Steuerleitung angeschlossen werden muß.
Zweck der Erfindung ist, ein selbsttätig arbeitendes Doppelsitzventil, das in ähnlicher Weise wie die eingangs erwähnten Topf- oder Tellerventile arbeitet, wegen der Ausführung als Doppelsitzventil aber größere Ventilquerschnitte aufweist. Es wird hierzu eine bekannte Doppelsitzventilbauart herangezogen, bei der der Ventilkörper auf einem feststehenden Führungsstück gleitet.
Die Erfindung besteht darin, den Ventilkörper als Stufenzylinder und das Führungsstück als Stufenkolben auzubilden, derart daß der Ventilkörper drei wirksame Druckflächen hat, von denen die eine durch den Druck im Zylinder der Maschine, die äußere Ringfläche durch den Druck im Frischdampfraum und die innenliegende, mit der Stufe des Führungsstückes zusammenwirkendeRingfläche von einem Steuerdruck beaufschlagt wird, welcher das Öffnen und Schließen des Ventils einleitet.
Bei den bekannten Doppelsitzventilen, die selbsttätig entgegen Federdruck nur durch den Druck vor dem Ventil öffnen, ist der Ventilkörper ebenfalls abgestuft, weil aus Gründen des Zusammenbaues der äußere Ventilsitz einen größeren Durchmesser haben muß als der innere. Wenn ein solches Ventil öffnet, ist es allseits vom gleichen Druck beaufschlagt, und die Druckkräfte über und unter den Ausbuchtungen oder Absätzen heben sich auf. Es ist keine Abstufung in dem Sinne wirksam, daß ein besonderer Steuerdruck zur Auslösung der Öffnungs- oder Schließbewegung herangezogen werden kann. Das Wesentliche der Erfindung besteht also in der Schaffung einer innenliegenden Druckfläche für diesen Steuerdruck, die im Zusammenwirken mit den beiden anderen, unterschiedlichen Druckflächen ein Öffnen und Schließen des Ventils entgegen oder mit dem Frischdampfdruck begründet.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt. Über ein als Stufenkolben wirkendes Führungsstück i, das mittels eines Bolzens a an dem gleichzeitig als Ventilsitz dienenden Ventilkorb 3 befestigt ist; wird ein stufenförmig abgesetztes rohrförmiges Ventil 4 geschoben. Der für die Betätigung des Ventils notwendige Steuerraum wird nunmehr gebildet zwischen den stufenförmigen Absätzen des Führungsstückes i einerseits und des Ventils 4 andererseits. Die Steuerleitung 5 wird durch eine Zweigbohrung 6 an den Steuerraum herangeführt. Der Steuerraum 7 dient gleichzeitig zur Unterbringung einer im Schließsinne wirksamen Druckfeder B. Die Abdichtung des Steuerraumes erfolgt beispielsweise durch die Kolbenringe g und io. Die beiden Ventilsitze i i und 12 werden gebildet einmal von dem Ende des eingezogenen Rohrteiles, zum anderen durch eine entsprechende Ausbildung des stufenförmigen Absatzes.
Die Betätigung des Ventils 4 erfolgt in' einer bereits für selbsttätig arbeitende Steuerungen von Dampfmaschinen vorgeschlagenen Weise durch Belastung der für die Ventilbetätigung wirksamen Steuerfläche des Steuerraumes 7 mit einem entsprechenden Steuerdruck. Dieser Druck kann in den Verhältnissen im Dampfzylinder entsprechenden periodischen Schwankungen und durch entsprechende Führung der Steuerleitung den Erfordernissen des Dampfdiagramms entsprechend gewählt werden.
Das Ventil kann sowohl als Einlaß- als auch als Auslaßventil Verwendung finden. Im ersteren Fall wird die größere Fläche 16 durch die übliche Vorkompression belastet und die Fläche 18 durch den Steuerdruck so entlastet, daß die Differenz den Frischdampfdruck auf die kleinere Fläche 17 -und gegebenenfalls den Druck der Feder 8 - überwindet, so daß das Ventil entgegen dem höheren Frischdampfdruck öffnet. Das Ventil wird durch höheren Steuerdruck wieder geschlossen, wobei die Feder unterstützend wirksam sein kann.
Als Auslaßventil arbeitet das Ventil entweder, wie bekannt, mit Federdruck allein oder zugleich bzw. allein mit Steuerdruck. Im letzteren Fall ist die Schließkraft, die bisher durch eine Feder allein dargestellt wurde, veränderlich, so daß weitgehend beliebige Öffnungsdiagramme verwirklicht werden können. Es ist also zu beachten, daß die Feder 8 nicht unbedingt vorhanden zu sein braucht.
Der besondere Vorteil dieses Ventils besteht darin, daß einmal infolge der Mehrsitzanordnung größere Durchgangsquerschnitte bereitgestellt werden und zum anderen, daß man mit einem einzigen Ventil und einfacher Leitungsführung auf der Einlaß- oder Auslaßseite auskommen kann.

Claims

rATENTA.NSPRI,CHE: i. Selbsttätig arbeitendes Doppelsitzventil für Kolbendampfmaschinen und Gas-Expansionsmaschinen, bei dem der Ventilkörper auf einem feststehenden Führungsstück gleitet, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (4) als Stufenzylinder und das Führungsstück (i) als Stufenkolben ausgebildet sind, derart, daß der Ventilkörper (4) drei wirksame Druckflächen (16, 17, 18) hat, von denen die eine (i6) durch den Druck im Zylinder der Maschine, die äußere Ringfläche (17) durch den Druck im Frischdampfraum und die innenliegende, mit der Stufe des Führungsstückes (i) zusammenwirkende Ringfläche (18) von einem Steuerdruck beaufschlagt wird, welcher das Öffnen und Schließen des Ventils einleitet. a. Ventil nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließen des Ventils nach Einführung eines entsprechenden Steuerdruckes in die Innenfläche (18) durch die zusätzliche Kraft einer Feder (8) erfolgt. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 341604.