DE957296C - Ventilgesteuerte Sicherheitsvorrichtung fuer Kessel und Druckkammern - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 31. JANUAR 1957

W n644.IV a, j 12 g

Die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung für Kessel oder Druckkammern ist eine Türschlußsicherung, durch die das öffnen der Tür vor Herabsetzung des Druckes in der Kammer auf eine ungefährliche Grenze und auch das Unterdrucksetzen des Kessels oder der Kammer vor dem richtigen und vollständigen Schließen der Tür verhindert werden können. Unter »Kammern« sind im folgenden vor allem auch Kessel zu verstehen.

Zylindrische Kammern, mit denen sich die Erfindung besonders befaßt, sind sehr groß und besitzen eine ziemlich großeTür, durch die Menschen und sogar Lastwagen zum Füllen und Entleeren der Kammer in diese gelangen können. Da sich die Kraft, die die runde Tür der zylindrisch geformten Druckkammer zu öffnen sucht, mit dem Quadrat des Türdurchmessers ändert, müssen die Vorrichtungen zum Halten der ziemlich großen Tür in ihrer geschlossenen Stellung imstande sein, diesen starken Kräften zu widerstehen. Wenn dieKammer einem Dampfdruck ausgesetzt wird, sind der Türverschluß und die Türsicherung von besonderer Bedeutung, da irgendein Fehler im Aufbau schwere Verletzungen oder sogar den Tod von Menschen zur Folge haben kann.

Die Möglichkeit solcher Fehler im Aufbau wird zwar auf ein Minimum durch Anwendung der üblichen Sicherheitsfaktoren beim Entwurf der

Einzelteile eingeschränkt. Jedoch ereignen sich manche Unglücksfälle infolge menschlicher Fehler. Wenn z. B. die mechanische Türverriegelungsvorrichtung offen ist, bevor der Druck in der Kammer auf eine ungefährliche Grenze vermindert worden ist, kann die Tür aufgeblasen werden. Dies kann auch eintreten, wenn die Tür nicht vollständig und richtig geschlossen ist, bevor das Dampfventil geöffnet wird, um die Kammer unter Druck zu setzen, ίο Diese gefährlichen Zustände treten besonders dann auf, wenn die Druckkammern Verschlußtüren am hinteren Ende aufweisen. Ferner können sich durch das zufällige öffnen des Dampfeinlaßventils zur Zeit, wenn die Kammer gefüllt oder entleert wird, in zahlreichen Fällen Dampf Verbrühungen ereignen.

Es ist bereits eine Vorrichtung bekannt, die es ermöglicht, derartigen gefährlichen Zuständen dadurch zu begegnen, daß ein Ventil für das Unterdrucksetzen des Kessels einem Steuerring derart zugeordnet ist, daß das Ventil nicht geöffnet werden kann, bevor die Kesseltür geschlossen worden ist.

Die Erfindung unterscheidet sich demgegenüber dadurch, daß sie eine Sicherheitsvorrichtung für Kessel· und Druckkammern zur Verhinderung des öffnens der Kammertür bei Abweichung des Druckes in der Kammer von einem festgelegten Minimalwert mit luftgesteuercen Dampfeinlaß- und -auslaißventilen vorsieht. Gemäß der Erfindung besitzt dieser Sicherheitsvorrichtung

a) eine Sperrvorrichtung mit einer Feder, die in Sperrstellung einen Zapfen in eine radiale Bohrung im Rahmen der Tür drückt,

b) eine mit der Sperrvorrichtung durch eine Druckluftleitung gekuppelte automatische Steuervorrichtung mit durch Druck deformierbarer Membran und mit einer Druckluftquelle verbundenem Steuerventil, die bei Absinken des Druckes in der Kammer unter den festgelegten Wert durch Druckluftfreigabe zur Sperrvorrichtung den Zapfen gegen die Kraft der Feder in Entriegelungsstellung bewegt, wobei die Kammer je ein gegebenenfalls durch Druckluft betätigtes Dampfeinlaß- und Dampfauslaßventil besitzt, die vorzugsweise mit der Druckluftquelle über ein weiteres Steuerventil verbunden sind, das durch die Sperrvorrichtung gesteuert wird.

Hierdurch werden die eingangs genannten Übelstände auf sicherste und einfachste Weise behoben.

Zum leichteren Verständnis der Erfindung werden nachstehend Ausführungsbeispiele im einzelnen an Hand der Zeichnungen beschrieben.
Fig. ι zeigt ein einfaches Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 stellt eine Teilansicht von vorn der Kammer nach Fig. r in vergrößertem Maßstab dar;

Fig. 3 ist ein Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 2;

Fig. 4 zeigt die· Sicherheitsvorrichtung an der Druckkammer mit einem Dampfeinlaü- und einem -auslaßventil;

Fig. 5 ist eine Teilansicht der Anordnung nach Fig. 4 und zeigt das Dreiwegeventil und das membrangesteuerte Ventil in den Stellungen, bei denen der Druck in der Kammer vermindert wird;

Fig. 6 stellt den senkrechten Mittelschnitt der Steuervorrichtung und das zugehörige Steuerventil dar;

Fig. 7 zeigt den senkrechten Mittelschnitt der durch die Membran betätigten Sperre und das zugeordnete Gleitventil;

Fig. 8 zeigt eine der Fig. 4 ähnliche Anordnung, aber mit vollautomatischer Kammersteuerung und Sicherheitssperre.

Nach den Fig. 1 bis 3 ist die große Druckkammer 10, beispielsweise eine Vulkanisierkammer, mit einer kreisrunden Tür am hinteren Ende versehen. Die Tür mit hinten angebrachter Sperrvorrichtung weist mehrere am Umfang in Abständen vorgesehene Sperrzähne D auf, die den radial gerichteten Ansätzen an dem Rahmen 12 der Kammer entsprechen. Bei einer derartigen Konstruktion verschließt die Tür die Kammer fest, wenn die Türsperrzähne mit den Rahmenansätzen gut ausgerichtet sind und die Tür gedreht wird, so daß die Zähne unter die Ansätze zu liegen kommen (vgl. die Fig. 2 und 3). Diese schwere Tür kann den in der Kammer herrschenden Drücken zuverlässig widerstehen und, wenn der innere Druck fast auf Atmosphärendruck herabgesetzt ist, leicht und ohne Gefahr für die Bedienungsperson geöffnet werden. Wie indessen bereits ausgeführt worden ist, kann sie, wenn sie in ihre Öffnungsstellung gedreht wird, bevor der innere Druck hinreichend vermindert worden ist, aufgeblasen werden. Wenn ferner die Tür nicht vollständig und richtig zugesperrt worden ist, kann ein solches Aufblasen der Tür bei zunehmendem Druck in der Kammer erfolgen.

Um diese Zufälligkeiten auszuschließen, sind eine auf Druck ansprechende Steuervorrichtung 13, die mit der Kammer durch ein Rohr P fest verbunden ist, und eine durch eine Membran betätigte Sperre 14 vorgesehen. Die Steuervorrichtung, die im einzelnen unten beschrieben wird, weist ein Luftsteuerventil im oberen Gehäuseteil 15 auf, das die Luftleitungen 16 und i6' abschattet, wenn der Druck in der Kammer eine bestimmte, minimale Höhe übersteigt, z.B. größer als der Druck einer Wassersäule von etwa 25 cm ist. Die durch eine Membran gesteuerte Sperrvorrichtung 14, die ebenfalls unten im einzelnen beschrieben wird, ist an dem Kammerrahmen 12 durch ein Rohr 17 befestigt und weist einen starken Stahlzapfen 18 auf, der durch die Spiralfeder 19 im Ruhezustand nach unten gedruckt wird. Dieser Zapfen ragt durch das Tragrohr 17 und durch ein radial in den Kammerrahmen 12 gebohrtes Loch in ein radial gebohrtes Loch in einem der Zähne der Tür 11. Es soll hierbei besonders erwähnt werden, daß die radialeBohrung in der Tür genau dem Sperrzapfen 18 mit möglichst geringem Spielraum angepaßt ist, so daß die Spiralfeder den Zapfen in die Bohrung nur dann drückt, wenn die Tür völlig und richtig geschlossen ist. Die durch die Membran betätigte

Sperrvorrichtung 14 ist durch eine Luftleitung 16' mit dem Ventil oben an der Steuervorrichtung 13 verbunden. Unter der Annahme, daß die Tür 11 richtig geschlossen ist und der Druck in der Kammer 25 cm Wassersäule überschreitet, sperrt das der Steuervorrichtung zugehörige Luftventil die Luftzufuhr zur membranbetätigten Sperrvorrichtung, wodurch der Sperrzapfen in seiner Türsperrstellung bleibt und dadurch das öffnen der Tür verhindert. Wenn der Druck in der Kammer unter 25 cm Wassersäule fällt, öffnet sich das Ventil der Steuervorrichtung, und der Luftdruck wird wirksam die Spannung der Spiralfeder 19 der membrangesteuerten Sperrvorrichtung überwinden, wodurch der Sperrzapfen aus der Bohrung in der Tür herausgezogen wird und somit das öffnen der Tür zuläßt.

Fig. 4 zeigt eine vollständige Sicherheitsanordnung an einer großen Druckkammer mit selbsttätigen, membrangesteuerten Dampf einlaß- und Auslaßventilen. Das Dampfeinlaßventil 22 ist ein umgekehrt wirkendes Ventil, d.h., das Ventil sperrt die Dampfeinlaßleitung, wenn kein Luftdruck auf der Leitung 24 vorhanden ist; das Auslaßventil 23 as dagegen ist ein unmittelbar wirkendes Ventil, d.h., die Ausblasleitung wird geöffnet, wenn kein Luftdruck auf der Luftleitung 24' besteht. Ein von Hand zu betätigendes Ventil ist in die Dampfeinlaßleitüng zu einer beliebigen Betätigung eingebaut. Somit bleiben daher, wenn kein bestimmter Luftdruck auf den Luftleitungen 24 und 24' vorhanden ist, die Ventile 22 und 23 in ihrer Ruhestellung, wodurch das Innere der Kammer mit der Atmosphäre über die normal geöffnete Ausblasleitung verbunden ist, während die Dampfleitung geschlossen bleibt. Die Luftleitungen 24 und 24' sind Abzweigungen von der Leitung 25, die an das Steuerventil 26 angeschlossen ist, das sich oben an der membranbetätigten Sperrvorrichtung 14 befindet. Eine genaue Beschreibung dieses Ventils erfolgt unten an Hand der Fig. 7. Hier sei nur erwähnt, daß das Steuerventil 26 einen Kolben aufweist, der mechanisch mit dem Sperrzapfen 18 derart verbunden ist, daß bei der Ruhestellung, der unteren Stellung, des Sperrzapfens das Steuerventil geöffnet ist und den Durchtritt der Luft von der Leitung 27 zur Leitung 25 und darauf zu den Ventilen 22 und 23 zuläßt. Ein an das Dampfeinlaßventil 22 angelegter Luftdruck öffnet dieses Ventil und- läßt den Dampf in die Kammer einströmen, während ein an das Auslaßventil 23 angelegter Luftdruck dieses Ventil 23 schließt. Wenn jedoch der Sperrzapfen 18 der membrangesteuerten Sperrvorrichtung sich nicht in seiner tiefsten Stellung befindet, hält das Steuerventil 26 die Leitung 27 geschlossen; die Luftleitung 25 bleibt mit der Atmosphäre verbunden, wodurch das Dampfventil 22 geschlossen und das Auslaßventil 23 geöffnet bleibt. Es ist daher klar, daß die selbsttätige Steuerung der Dampfeinlaß- und Auslaßventile bezüglich der Stellung des Sperrzapfens eine wertvolle Sicherheitsmaßnahme darstellt. Wenn die Tür der Kammer nicht richtig geschlossen ist, so daß der Sperrzapfen nicht in die Bohrung der Tür eintreten kann, kann die Kammer nicht unter Druck gesetzt werden.

Die Luftleitung 27 ist mit der Luftzufuhrhauptleitung 16 über ein membrangesteuertes Dreiwegeventil 30 verbunden, während die Steuerluftleitung 31 dieses Ventils an die Luftzufuhrhauptleitung 16 hinter dem von Hand betätigten Dreiwegeventil 32 angeschlossen ist.

Die Anordnung arbeitet wie folgt: Zum Einleiten des Arbeitsganges bringt die Bedienungsperson das von Hand zu betätigende Dreiwegeventil 32 in die in Fig. 4 dargestellte Stellung. Hierdurch wird die Lufthauptleitung 16 abgeschaltet, und dieLuftkan-n aus den Leitungen 31 und 33 über die Leitung 34 in die Atmosphäre entweichen. Dieser niedrige Anfangsdruck in der Kammer 10 hat ein öffnen des der Steuervorrichtung 13 zugehörigen Steuerventils zur Folge; aber infolge der Abwesenheit des Luftdruckes in der Leitung 33 beeinflußt das öffnen dieses Ventils das Arbeiten der membrangesteuerten Sperrvorrichtung 14 nicht. Wenn die Tür 11 der Kammer nicht richtig und vollständig geschlossen ist, hält der Sperrzapfen 18 das zugehörige Schieberventil 26 für die Luftleitung 27 geschlossen, wodurch das Dampfventil 22 geschlossen und das Auslaßventil 23 offen bleiben. Wenn indessen die Tür der Kammer richtig geschlossen ist, wird der Sperrzapfen 18 in seine tiefste Lage durch die Spiralfeder 19 gedruckt. Hierdurch öffnet sich das Steuerventil 26 für die Leitung 27. Da die Luftleitung 31 sich auf Atmosphärendruck befindet, ist der Kolben 35 des membrangesteuerten Ventils 30 in seiner unteren Stellung, wie die Fig. 4 zeigt, schließt dadurch seinen Auslaß und läßt die Luft von der Zufuhrleitung 16 zur Leitung 27 gelangen. Dieser Luftdruck öffnet das Dampfventil 22 und schließt das Auslaßventil 23, da das Steuerventil 26 jetzt offen ist. Das Material in der Kammer ist jetzt während einer angemessenen Zeit dem Dampfdruck ausgesetzt. Nach Ablauf dieser Zeit schaltet die Bedienungsperson das von Hand zu betätigende Ventil 32 in die in Fig. 5 dargestellte Stellung, in der der Auslaß geschlossen ist und Luft von der Zufuhr leitung 16 in die Leitung 34 strömt, die die Leitungen 31 und 33 speist. Durch den Luftdruck in der Leitung 31 wird der Kolben 35 des membrangesteuerten Ventils 30 in seine obere Stellung bewegt (vgl. Fig. 5), wodurch die Luftzufuhrhauptleitung geschlossen wird und die Luft in der Leitung 27 in die Atmosphäre entweicht. Da der Sperrzapfen 18 der membrangesteuerten Sperrvorrichtung 14 sich in seiner tiefstmöglichen Stellung befindet, ist das Steuerventil 26 offen, wodurch es die Luft von den Leitungen 25, und 24' durch den Auslaß des Ventils 30 entweichen läßt, worauf das Dampfeinlaßventil 22 sich schließt und das Auslaßventil 23 sich öffnet. Währenddessen hält die auf Druck ansprechende Steuervorrichtung 13 ihr Steuerventil in der geschlossenen Stellung. Infolgedessen wird der Luftdruck auf der Leitung 33 nicht auf die Leitung 36 1*5 übertragen, die zu der membrangesteuerten Sperr-

vorrichtung 14 führt. Der Sperrzapfen 18 bleibt daher in seiner unteren Stellung und verhindert das öffnen der Tür 11. Wenn der Druck in der Kammer sich auf einen ungefährlichen Wert gesenkt hat, öffnet die Steuervorrichtung 13 ihr Steuerventil, und der sich in der Leitung 36 ergebende Luftdruck überwindet die Spannung der Spiralfeder 19, so daß sich der Sperrzapfen aus der Bohrung in der Tür zurückzieht und die Tür nunmehr ohne Gefahr geöffnet werden kann.

Die Fig, 6 zeigt einen senkrechtes Mittelschnitt durch die Steuervorrichtung und ihr zugehöriges Steuerventil. Die Membran 40 ist an ihrem Umfang zwischen den Flanschen 41 und 42 gelagert, die durch die Schrauben 43 und deren Muttern 44 miteinander fest verbunden sind. Der untere Flansch 42 besitzt ein mit einem ,Gewinde versehenes Loch, in das das Rohr P paßt, das die ganze Steuervorrichtung an der Kammer trägt. Daher steht der Raum 46 zwischen der Membran 40 und der inneren Wandung des unteren Flansches 42 unmittelbar in Verbindung mit dem Innern der Kammer. Die Lagerschale 48 ist in der Mitte der Membran 40 durch die Schraube 49 und die Unteres legscheibe 50 befestigt und weist eine Bohrung auf, die als Lager für die Stange51 dient, deren anderes Ende in dem Lager 52 gelagert ist, das mit der Lagerschale 53 verschraubt ist. Die Lagerschale 53 ist an einem drehbaren Hebelarm 54 befestigt. Nach Fig. 6 kann das Lager 52 so eingestellt werden, daß eine bestimmte Durchbiegung der Membran 40 eine bestimmte Drehbewegung des Hebelarmes 54 um den Drehzapfen 55 aulöst. Dieser Drehzapfen wird durch eine senkrechte Stütze 45 getragen, die an der Scheibe 56 durch die Schraube 57 befestigt ist. Die Scheibe 56 ist starr mit dem oberen Flansch 41 durch Schrauben verbunden, die in dieser Figur nicht dargestellt sind. Die erwähnte Einstellung des oberen Lagers ermöglicht, das Ein- und Ausschalten des zugehörigen. Steuerventils entsprechend einem bestimmten, auf die Membran 40 wirksamen Druck einzuregeln, wie weiter unten noch näher ausgeführt wird. Das Lager 52 wird in der gewünschten Stellung durch die Gegenmutter 59 gehalten. Der Hebelarm 54 ist durch die Spiralfeder 60 im Uhrzeigersinn vorgespannt. Das eine Ende dieser Feder ist an der Klemmschraube 61, die an der Scheibe 56 angebracht ist, und das andere Federende ist an dem Gewindezapfen 62, auf den die Gegenmuttern 63 geschraubt sind, befestigt. Die Stange 51 ist somit in der Ruhestellung nach unten durch eine Kraft, die durch die Einstellung der Feder 60 und durch die reziproke Steifigkeit der Membran40 gegeben ist, vorgespannt. Wenn jedoch der Druck in dem Raum 46 einen bestimmten Wert überschreitet, wird die Membran nach oben durchgebogen, wodurch der Hebelarm 54 eine Drehung nach oben ausführt. Ein Überdruck in dem Raum bringt nur das obere Ende der Lagerschale 48 in Berührung mit dem Ansatz am oberen Flansch und läßt die Membran sich durchbiegen, bis sie in Berührung mit der benachbarten Fläche des oberen Flansches kommt, wodurch eine Beschädigung der Membran verhindert wird. Im praktischen Betrieb beträgt die Durchbiegung der Membran nur Bruchteile eines Millimeters. Die Anordnung ist derart gebaut, daß sie im Betrieb Dampfdrücken über 100 atü widersteht.

Durch die Drehbewegung des Hebelarmes 54 wird das Öffnen und Schließen des zugehörigen Luftsteuerventils gesteuert, das von der Stütze 65, die einen Teil der Scheibe 56 bildet, getragen wird. Dieses Ventil besitzt einen Körper 70 mit einem Auslaß 71, an den die Luftleitung 36 angeschlossen ist, und mit einem Einlaß 72, der mit der Luftleitung 33 verbunden ist. Die relative Lage dieser beiden Leitungen ist gegenüber der Darstellung in Fig. 4 zwecks größerer Klarheit umgekehrt worden. Nach Fig. 6 weist der Ventilkörper zwei senkrechte, miteinander ausgerichtete Durchbohrungen auf, die in einem mitten zwischen den beiden Durchlässen 71 und 72 verjüngten Durchgang ende . Die untere Durchbohrung ist durch den Schraubdeckel 74 abgeschlossen. Dieser Deckel 74 enthält vier zusammengehörige und voneinander räumlich getrennte Finger 75, deren freie Enden nach innen umgebogen sind und die die Stahlkugel JJ enthalten, die auf der Spiralfeder 78 ruht. Diese Feder drückt im Ruhezustand die Kugel gegen die nach innen umgebogenen Enden der Finger 75, so daß die go Kugel den verengten Durchlaß verschließt, wenn der Deckel 74 aufgeschraubt ist. Die obere Durchbohrung ist durch zwei Schraubkappen 79 und 80 mit zwei ausgerichteten Löchern durch diese Kappen verschlossen. Durch diese Kappenlöcher geht der Kolben 81, der einen in seiner Mitte befindlichen Anschlag 82 mit vergrößertem Durchmesser aufweist. Das eine Ende dieses Kolbens stößt gegen die untere Fläche des Hebelarmes 54 und das andere Kolbenende ragt frei durch den verengten Durchlaß und berührt die Kugel JJ. Die Anordnung ist so eingestellt, daß, wenn die Membran 40, durch einen Druck in dem Raum 46, der den Druck einer Wassersäule von 25 cm übersteigt, nach oben gebogen wird, wodurch sich der Hebelarm 54 nach oben dreht, die Feder 78 die Stahlkugel JJ aufwärts drückt. Dadurch schließt sich der Luftdurchlaß an dieser Stelle. Unter dieser Bedingung wird der Anschlag 82 des Kolbens 81 vom Boden der Kappe 79 entfernt, wodurch Luft in die Ausgangsleitung 36 no durch den Auslaß J τ über den Zwischenraum zwischen dem Kolben 81 und dem Loch in der Kappe 79 und durch das Loch j6 in der Kappe 80 nach außen strömt. Wenn indessen der Druck in dem Raum 46 geringer als der Druck einer Wassersäule von 25 cm ist, wird die Membran durch die Kraft der Spiralfeder 60 über den Hebelarm 54 und die Stange S1 nach unten durchgebogen. Unter dieser Bedingung bewegt sich der Hebelarm 54 nach unten und veranlaßt den Kolben 81, die Kugel JJ abwärts gegen die gewöhnlich hemmende Kraft der Feder 78 zu bewegen, wodurch der Luftdurchlaß an dieser Stelle geöffnet wird. Der Kolben bewegt sich abwärts, bis der Anschlag 82 das Loch in der Kappe 79 verschließt. Luft fließt jetzt von der Eingangsleitung 33 durch den.Durchlaß 72 über

den Zwischenraum zwischen den Fingern 75 und durch den eingeengten Durchlaß und den Auslaß 71 zur Ausgangsleitung 36. Die äußeren Teile der Steuervorrichtung sind durch den Deckel 15, der durch die in die senkrechte Stütze 84 geschraubte Schraube 83 befestigt ist, geschützt. Wie bei der Beschreibung de.r Fig. 4 ausgeführt worden ist, wird durch das Öffnen und Schließen des Steuerventils der Steuervorrichtung der Sperrzapfen 18 der membranbetätigten Sperrvorrichtung 14 gesteuert.

In Fig. 7 ist die membrangesteuerte Sperrvorrichtung und das Steuerventil 26 dargestellt. Die Fig. 7 zeigt im wesentlichen einen senkrechten Mittelschnitt, wobei bestimmte Teile im Aufriß dargestellt sind. Die Vorrichtung enthält mehrere senkrecht angeordnete Rahmenteile, die durch ein waagerecht liegendes Speichenkreuz 91 verbunden sind. Eine obere und eine untere schalenförmigeFlansch-

ao haube 92 bzw. 93 sind am oberen Rahmenteil 90 durch Bolzen 94, die durch ausgerichtete Löcher ragen und mit der Muffe 95 verschraubt sind, befestigt. Diese Muffen verjüngen sich nach unten, und ihre unteren Enden sind mit Gewinden versehen, die durch Löcher in dem Rahmenteil ragen und durch Muttern 96 gehalten werden. Die Membran 97 ist an ihrem Umfang zwischen den beiden Flanschen eingespannt. Diese Einspannvorrichtung enthält die Schraubbolzen 98 und die Muttern 99, die sich in dem Bereich zwischen den Rahmenteilen befinden. Die Stange 100 ist mit der Membran durch Schraubenmuttern 101 und 102 befestigt. Die Membran ist zwischen der beweglichen Scheibe 103 und dem Ansatz an der Schraube 102 eingeklemmt. Daher kann sich die Stange 100 in Übereinstimmung mit der entsprechenden Membranbewegung gemäß dem Luftdruck in dem Raum 104 auf- und abwärts bewegen. Der Luftdruck in dem Raum 104 wird über die Luftleitung 36 (vgl.

auch die Fig. 4 und 6) geregelt, die mit dem unteren Flansch durch -die Kupplung 105 verbunden ist. Der mittlere, nicht mit einem Gewinde versehene Teil der Stange 100 ragt durch die Lagerdeckelmutter 106, die mit der Haube 93 verschraubt ist, und durch ein Loch mit Spielraum in der Überwurfmutter 107. Nach der Abbildung ist die Überwurfmutter auf das untere Ende der Mutter 106 geschraubt, wodurch die Hülse 108' das Abdichtmaterial um die Stange 100 zusammendrückt und dadurch den Druckraum 104 luftdicht abschließt. Das untere Ende der Stange 100 ist mit der Stange 110 verschraubt, die einen größeren Durchmesser aufweist und ihrerseits mit dem oberen Ende des Sperrzapfens 18 verschraubt ist. Der Sperrzapfen 18 und die Stange 110 sind durch die Gegenmutter 111 gegen ein gegenseitiges Verschieben gesichert. Die Stängel 10 weist einen Ansatz auf, der die Scheibe 112 trägt, die mit der Stange durch die Unterlagscheibe 113 und die Mutter 114 befestigt ist. Die ziemlich starke Feder 19 zwischen der Scheibe 112 und der unteren Fläche des Flansches 93 drückt im Ruhezustand die Scheibe 112 nach unten, so daß sie auf dem Speichenkreuz 91· ruht. Wenn jedoch der Luftdruck in dem Raum. 104 groß genug ist, um die Kraft der Feder 19 zu überwinden, wird die Membran 97 nach oben durchgebogen, was eine Aufwärtsbewegung der Stange 100 und des Sperrzapfens 18 auslöst. Die Teile sind nun so entworfen, daß die Aufwärtsbewegung des Sperrzapfens 18 groß genug ist, um das Ende des Sperrzapfens aus der Bohrung in der Tür der Kammer zurückzuziehen, wie es unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 beschrieben worden ist.

Das Steuerventil 26 (vgl. Fig. 4), das das Dampfeinlaß- und das Dampfauslaßventil der Kammer steuert, besitzt einen Körper 120 mit einem flanschenartig ausgebildeten Boden 122, der an dem Flansch 92 durch Schrauben 121 befestigt ist. Der Kolben 123 ist fest mit der Stange 124 verbunden, die durch ein Loch mit Spielraum in dem Flansch 92 läuft und deren unteres Ende an der Stange 100 durch die Sperrschraube 125 befestigt ist. Der obere Abschluß deckel 126 ist mit dem Ventilkörper verschraubt und weist eine Ausbohrung 127 für die Aufnahme des Kolbens und ein radiales Loch 128 auf, das mit dem Ventileinlaß 129 ausgerichtet ist. Der untere, ausgehölte Abschlußdeckel 130 ist ebenfalls mit dem Ventilkörper verschraubt und kann auch den Kolben aufnehmen. Er besitzt ein radiales Loch, das mit dem Auslaß loch 131 ausgerichtet ist. Nach der Fig. 7 arbeitet der Kolben 123 innerhalb der nachgiebigen, ringförmigen Abdichtungen 133. Der Ventilkörper enthält den Auslaß 134. Wenn sich der Kolben an der untersten Grenze seiner Bahn befindet, ist das Ventil offen, d. h., Luft strömt von dem Einlaß 129 durch das radiale Loch 128 und die Ausbohrung in dem oberen Abschlußdeckel und aus dem Auslaß 134.

Wenn sich der Kolben an der obersten .Grenze seiner Bahn befindet, ist das Ventil geschlossen, d. h., die Luft kann nicht zwischen den oberen Abdichtungsring und den Kolben fließen; die Luft in der Ausgangsleitung kann aber über das Auslaßloch 131 in die Atmosphäre entweichen. Die Bewegung des Kolbens zwischen seiner oberen und seiner unteren Bewegungsgrenze wird durch die Membran 97 gesteuert. Es wird jetzt klar, daß das Steuerventil 26, wenn der Sperrzapfen 18 der membrangesteuerten Sperrvorrichtung 14 (vgl. Fig. 4) in die Bohrung in der Tür der Kammer gefaßt hat,. offen ist und die Kammer unter Druck gesetzt werden kann. Wenn sich jedoch der Sperrzapfen 18 in seiner angehobenen Stellung befindet, wenn die Tür nicht richtig verschlossen und verriegelt ist, bleibt das Steuerventil 26 geschlossen, wodurch das Dampfeinlaßventil zu der Kammer geschlossen bleibt und die Kammer nicht unter Druck gesetzt werden kann. Nach dem Arbeitsgang bleibt der Sperrzapfen 18 in seiner Türverriegelungsstellung, seiner unteren Stellung, bis sich das Steuerventil der Steuervorrichtung 13 öffnet und Luft in die membrangesteuerte Sperrvorrichtung gelangen läßt. Dieser Luftdruck zieht den Sperrzapfen aus der Bohrung in der Tür.

Fig. 8 stellt ein schematisches Ausführungsbeispiel, das dem nach Fig. 4 ähnlich ist, dar. Sie zeigt

jedoch die Sicherheitsvorrichtung in Verbindung mit einer selbsttätigen Steuervorrichtung für die Bedienung der Anlage. Während nach Fig. 4 die Luftleitung 24, über die das Arbeiten des Dampf- - 5 einlaßventils 22 geregelt wird, und die Luftleitung 24', über die das Auslaßventil 23 gesteuert wird, unmittelbar mit dem Steuerventil 26 verbunden sind, sind nach Fig. 8 diese Luftleitungen an das Steuerventil über die Steuervorrichtung 140 anto geschlossen. Diese Steuervorrichtung ist an sich bekannt. Sie enthält ein Zeitschaltwerk, das von vornherein so eingestellt werden kann, daß es während eines Arbeitskreislaufes in Abhängigkeit von der Zeit die Schließung des Dampfeinlaßventils 22 und die öffnung des Auslaßventils 23 selbsttätig regelt. Im vorliegenden Fall wird zum Einleiten des Arbeitskreislaufes ein von Hand betätigtes Vierwege-Schub-Zugventil 141 eingestellt. Es soll an dieser Stelle erwähnt werden, daß eine solche Betätigung von Hand zum Einleiten der Arbeitsgänge sehr wünschenswert ist, damit ein zufälliges öffnen des Kammer-Dampfeinlaßventils verhindert wird, wenn die Tür offen ist. In Fig. 8 ist der Kolben des Ventils 141 in der Startstellung dargestellt. Die unter Druck stehende Luft strömt von der Zufuhrleitung 16 zur Leitung 142, die mit dem Einlaß des Steuerventils 26 verbunden ist. Wenn die Kammertür nicht richtig verschlossen ist, ist der Sperrzapfen 18 in seiner angehobenen Stellung, und das Steuerventil 26 ist geschlossen. Wenn jedoch die Tür richtig verschlossen ist, ist der Sperrzapfen in die Bohrung in der Tür ini&lge der Kraft der Spiralfeder 19 gedruckt, wodurch das Steuerventil 26 geöffnet wird und somit Luft über die Leitung 143 zur Steuervorrichtung 140 strömt. Wenn der Kolben des Ventils 141 sich in der dargestellten Stellung befindet, entweicht die Luft in den Leitungen 36 und 144 in die Atmosphäre durch die Austrittsöffnung 145 in dem von Hand betätigten \^rentil 141. Das Steuerventil der Steuervorrichtung 13 ist infolge des niedrigen Druckes in der Kammer zu Beginn des Arbeitsganges offen. Der Sperrzapfen ist in die Bohrung in der Tür eingetreten. Die Steuervorrichtung 140 ist so gebaut, daß der Luftdruck auf der Leitung 143 über die Leitungen 24 und 24' übertragen wird, wodurch das Dampfeinlaßventil 22 sich öffnet und das Auslaßventil 23 sich schließt. Nach Vollendung des Arbeitsganges schaltet die Steuervorrichtung 140 So selbsttätig die Luftleitungen 24 und 24' ab. Das Dampfeinlaßventil 22 und das Auslaßventil 23 kehren in ihre ursprüngliche Lage, ihre Ruhelage, zurück. Ein akustisches oder optisches Signal kann während des Betriebes durch die Steuervorrichtung 140 gegeben werden, um die Aufmerksamkeit der Bedienungsperson darauf zu lenken, daß der Arbeitsgang beendet ist. Darauf muß zium öffnen der Tür der Kammer die Bedienungsperson den Kolben des von Hand betätigten Ventils 141 nach auswärts ziehen. Hierdurch strömt die Luft in den Leitungen 142 und 143 über den Auslaß 146 in die Atmosphäre aus. Gleichzeitig fließt Luft von der Zufuhrleitung 16 zur Leitung 144, die mit dem Ein- j laß des Steuerventils der Steuervorrichtung verbunden ist/ Dieses Steuerventil bleibt jedoch geschlossen, bis der Druck in der Kammer bis auf einen bestimmten, ungefährlichen Wert vermindert ist, auf den die Steuervorrichtung eingestellt ist. Wenn der innere Kammerdruck auf diesen Wert abgesunken ist, öffnet sich das Steuerventil und läßt die Luft über die Leitung 36 strömen, wodurch der Sperrzapfen angehoben wird und die Tür sich öffnen läßt.

Es sind mehrere Ausführungsformen der Sicherheitsanordnung dargestellt und beschrieben worden, bei denen die Steuervorrichtung 13 auf den Druck in der Kammer anspricht. Die Erfindung ist jedoch auf dieses besondere Anwendungsgebiet nicht beschränkt. Falls die Kammer für ein Verfahren verwendet wird, bei dem die Kammer teilweise oder vollständig mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, kann die Steuervorrichtung am Boden der Kammer in umgekehrter Lage befestigt sein, wodurch die Membran auf den hydrostatischen Druck ansprechen wird. In diesem Fall können die Membran und das zugehörige Getriebe so eingestellt werden, daß das luftgesteuerte Ventil in der geschlossenen Stellung gehalten wird, bis die Flüssigkeitshöhe einen bestimmten niedrigen Wert aufweist; die Tür der Kammer kann dann ohne Gefahr geöffnet werden. Die neue Sicherheitsanordnung kann leicht an den Flüssigkeitspegel in der Kammer angepaßt werden. Bei der auf die Flüssigkeitshöhe ansprechenden Anordnung kann die Membran der Steuervorrichtung durch einen üblichen, drehbar gelagerten Schwimmer betätigt werden. Es sei hier nochmals als Kernpunkt der Erfindung hervorgehoben, daß die neue Sicherheitsanordnung so gebaut ist, daß ein zufälliges Einsetzen des Verfahrensganges verhindert wird, bis die Tür richtig geschlossen und verriegelt ist, und daß ein öffnen der Tür verhindert wird, bis sich in der Kammer vorbestimmte, ungefährliche und normale Zustände eingestellt .haben.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   r. Ventilgesteuerte Sicherheitsvorrichtung für Kessel und Druckkammern zur Verhinderung des öffnens der Kammertür bei Abweichung des Druckes in der Kammer von einem festgelegten Minimalwert, gekennzeichnet durch

   a) eine Sperrvorrichtung (14) mit einer Feder (19), die in Sperrstellung einen Zapfen (18) in eine radiale Bohrung im Rahmen der Tür (11) drückt,

   b) eine mit der Sperrvorrichtung (14) durch eine Druckluftleitung (16', 36) gekuppelte automatische Steuervorrichtung (13) ₍mit durch Druck deformierbarer Membran (40) und mit einer Druckluftquelle (16) verbundenem Steuerventil (15), die bei Absinken des Druckes in der Kammer (10) unter den festgelegten Wert durch Druckluftfreigabe zur Sperrvorrichtung (14) den Zapfen (18).gegen die Kraft der Feder (19) in Entriegelungsstellung bewegt,

   wobei die Kammer (io) je ein gegebenenfalls durch Druckluft betätigtes Dampfeinlaß- (22) und Dampfauslaßventil (23) besitzt.
2. 2. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Dampfeinlaß- (22) und Dampfauslaßventil (23) mit der Druckluftquelle (16) über ein weiteres Steuerventil (26) verbunden sind, das durch die Sperrvorrichtung (14) gesteuert wird.

   to
3. 3. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1

   und 2, dadurch gekennzeichnet, daß

   a) das bei Sperrstellung der Sperrvorrichtung (14) offene Steuerventil (26), das einen mit der Stange (100) mechanisch gekuppelten Kolben

   (123) enthält, mit der Druckluftquelle (16) über ein membranbetätigtes Dreiwegeventil (30) verbunden ist,

   b) das Steuerventil (15) und das Dreiwegeventil (30) über seine Steuerluftleitung (31) an die Druckluftquelle (16) über ein von Hand zu betätigendes Dreiwegeventil (32) angeschlossen sind.
4. 4. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche ι bis 3, gekennzeichnet durch eine Steuervorrichtung (13) mit

   a) einer in der Mitte der Membran (40) befestigten Lagerschale (48), in der eine Stange (51) an ihrem einen Ende gelagert ist, während ihr anderes Ende in einem einstellbaren Lager (52) der mit dem Hebel (54) fest verbundenen 3a Lagerschale (53) ruht,

   b) einem aus dem Ventilkörper (70) des Steuerventils (15) ragenden Kolben (81), der mit dem Hebel (54) durch Wirkung einer Feder (60) in Berührung steht.
5. 5. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche ι bis 3, gekennzeichnet durch eine Sperrvorrichtung (14) mit

   a) einem Rahmen (90) mit quer liegendem Speichenkreuz (91), der zwei schalenförmig gebogene Hauben (92, 93) trägt, zwischen denen eine Membran (97) eingespannt ist, die mit der unteren Haube (93) eine Druckkammer (104) bildet, die an die Druckluftleitung (16', 36) angeschlossen ist,

   b) einer an der Membran (97) befestigten, mittels einer Dichtung durch die untere Haube (93) geführten, koaxial mit dem Sperrzapfen (18) verbundenen Stange (100), die eine Schale (112) trägt, welche mittels der zwischen ihr und der Haube (93) angeordneten Feder (19) im Ruhezustand mit dem Speichenkreuz (91) in Berührung steht.

   In Betracht gezogene Druckschriften:

   Britische Patentschrift Nr. 667 929.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

   © 609 S78/«5 7.56 (609 777 1.57)