Hochhub-Sicherheitsventil mit Feder- oder Gewichtsbelastung. Die Erfindung betrifft ein Hochhub- Sicherheitsventil mit Feder- oder Gewichts belastung. Die bekannten derartigen Sicher heitsventile mit Zusatzhubfläche haben den Nachteil, dass das Ventil nicht - wie dies zur Vermeidung von Spannungsverlusten nötig ist - dann schliesst, wenn der Kessel druck auf die normale Höhe gesunken ist, sondern erst, wenn der verminderte Kessel druck (auf die Flächeneinheit) mal der um die Zusatzhubfläche vergrösserten Ventil fläche der Federspannung entspricht.
Dieser verminderte Kesseldruck liegt bei genügend grosser Hochhubwirkung so tief unter dem Normaldrucke, dass jedes Abblasen des Sicherheitsventils einen bedeutenden, un erwünschten Dampfverlust zur Folge hat, Es sind auch Bauarten von Hochhub Sicherheitsventilen bekannt, bei denen die Öffnung des Abschlussventils mittelbar durch ein Steuerventil oder durch eine ähnlich wirkende Hilfsvorrichtung bewirkt wird. Diese Hochhub-Sicherheitsventile besitzen den Mangel, dass ihre Wirksamkeit sofort voll ständig ausgeschaltet ist, sobald die zur Steuerung vorgesehene Hilfsvorrichtung aus irgendeinein (,runde versagt.
Diese Nachteile werden bei dem Gegen stande der Erfindung beseitigt. Gemäss der Erfindung ist eine Hilfsvorrichtung ange ordnet, die derartig ausgebildet ist, dass sie nach Öffnen des Sicherheitsventils zunächst eine Entlastung der obern Seite des Ventil körpers gestattet und dadurch die Hochhub wirkung erfolgen lässt, und dass sie darauf eine Belastung der obern Seite des Ventil körpers ermöglicht und hierdurch das Sicherheitventil zum Abschliessen bringt.
In der Zeichnung sind verschiedene Aus- i iihrungsbeispiele des Erfindungsgegenstan des im Höhenschnitte dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 eine Einrzchtun g% bei der die für das Schliessen des Ventils schädliche Wirkung der Zusatzflüche selbsttätig besei tigt wird, Fig. 2 eine Einrichtung, bei der ein Ab schlussorgane für denselben Zweck von Hand betätigt -%vird; Fig. 3 und 4 zeigen zwei weitere Aus führungsbeispiele der Einrichtung.
Ausführung stach Fig. 1: Der Ventil kegel a des Sicherheitsventils b ist in sei nem obern Teil in bekannter Weise als Kolben e ausgebildet. Die zwischen dem Rande des eigentlichen Ventilkegelsitzes und dem Mantel des Kolbens c liebende ring förmige Fläche stellt die den Hochhub be wirkende Zusätzfläche dar. Der kolben- förmige Teil e wird in einem Zylinder d des Ventilgehäuses geführt. Der Ventilkegel a ist mit einer Bohrung e versehen, die den ringförmigen Raum g unterhalb des Kolbens c und - nach Abheben des Kegels a den Raum g1 unterhalb des Ventilkegels mit dem Raume g2 verbindet. Der Zylinder d ist durch einen Deckel h abgeschlossen, durch den die federbelastete Spindel i geführt ist.
Die Wandung des Zylinders d ist in be kannter Weise mit Aussparungen k versehen, durch die der Dampf nach Abheben des Ventils entweichen kann. Um den Austritts- duerschnitt der Aussparungen verändern zu können, ist in ebenfalls bekannter Anordnung um den Zylinder c1 ein der Höhe nach durch Verdrehung verstellbarer Ring f gelegt, der je nach seiner Höhenlage den Querschnitt der Auslassöffnungen k ändert. Der Ring besitzt Löcher r, in welche ein geeignetes Werkzeug eingeführt werden kann, nm den Ring zu drehen. Zur Feststellung des Ringes ist eine Schraube y vorgesehen.
Mit dem Raume g1 unterhalb des Ventil kegels, das heisst mit dem Dampfraume des Kessels, steht ein Kolben l der erwähnten Hilfsvorrichtung, durch den Kanal m in Ver bindung (der Kolben kann auch durch eine Membran ersetzt werden). Dieser Kolben wird in einem Zylinder geführt und trägt zum besseren Abschluss einen Ventilkegel a, der auf einem an dein Zylinder n angeord neten Ventilsitze ruht.
Der Kolben l ist mit einem Röhrenverschieber p verbunden, der mit Durchbrechungen q versehen und in einem Zylindermantel r geführt ist. der mit Durchl,rechung-cn .s versehen ist. Der von dem Mantel<I>r</I> und dein Gehäuse<I>f</I> gebildete
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Hohlraum <SEP> 7t. <SEP> steht <SEP> durch <SEP> rlon <SEP> TZ;iii;il <SEP> r <SEP> mit
<tb> dem <SEP> Raume <SEP> @\ <SEP> oberhalb <SEP> des <SEP> @l,ehliiflkf@,ul::
<SEP> rr
<tb> in <SEP> Verbinrlung. <SEP> Die <SEP> Iinlbenschieberstan\@e <SEP> <I>rt</I>-wird <SEP> durch <SEP> eine <SEP> Feder <SEP> ,-V <SEP> so <SEP> belastet. <SEP> dass <SEP> der
<tb> Ventilkegel <SEP> o <SEP> so <SEP> la...ge <SEP> auf <SEP> seinem <SEP> Sitze <SEP> ver bleibt, <SEP> bis <SEP> der <SEP> zulä@i,_ <SEP> e <SEP> @ie@seldrucl; <SEP> errei,-lit.
<tb> ist. <SEP> Befindet <SEP> sich <SEP> der <SEP> @.'Fntilhegel <SEP> auf <SEP> seinem
<tb> Sitze, <SEP> so <SEP> sind <SEP> die <SEP> Durebl,reeliungen <SEP> s <SEP> des
<tb> Zylindermantels <SEP> r <SEP> durch <SEP> rlc,ir <SEP> Röhrenschieber
<tb> <I>1i</I> <SEP> verschlossen.
<tb> Die <SEP> @1'irhun@sweise <SEP> der <SEP> @\@,rrichtun- <SEP> i-t
<tb> folgende:
<SEP> Vberschreitet <SEP> der <SEP> im <SEP> KP-e <SEP> I
<tb> den <SEP> Druck, <SEP> bei <SEP> dem <SEP> dasielierh@ <SEP> itwentil
<tb> abblasen <SEP> soll, <SEP> so <SEP> übert@-indet <SEP> er <SEP> in <SEP> hel@ann ter <SEP> Weise <SEP> die <SEP> dem <SEP> \orma.ldruche <SEP> lnal <SEP> der
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<tb> sprechende <SEP> Spannung <SEP> der <SEP> Feder <SEP> des <SEP> eieiit lichen <SEP> Sicherheitsventils.
<SEP> Dag <SEP> Ventil <SEP> arbeitet
<tb> zunächst <SEP> als <SEP> gewöhnliches <SEP> @icherheitwentil
<tb> ohne <SEP> @ochl.ubwirhung, <SEP> Feim <SEP> lbPrsuhreit,.n
<tb> cles <SEP> Nornia.lcli-uulces <SEP> im <SEP> Kessel <SEP> wird <SEP> aber
<tb> die <SEP> Spannung <SEP> der <SEP> Feder <SEP> .- <SEP> für <SEP> rlen <SEP> rliiri-li <SEP> ili@@
<tb> Leitung <SEP> <I>w.</I> <SEP> auf <SEP> den <SEP> Kolben <SEP> 1 <SEP> @@-irh,,ndF-n
<tb> Kesseldruck <SEP> überwunden. <SEP> nnrl <SEP> clur <SEP> T@@@11,c=n <SEP> l
<tb> unrl <SEP> damit <SEP> der
<tb> bcweg-f:. <SEP> Hiel ilul.,-h <SEP> f.@Il,@n <SEP> rh., <SEP> h,irulil,reihun gon <SEP> @@ <SEP> des <SEP> R@@lmms,.lüuliers <SEP> p <SEP> mit- <SEP> @jnn <SEP> Dnrnli lirf#clotiy.@wn <SEP> .v <SEP> des <SEP> Z@-linilerluant=Is <SEP> yzn,uui in.en. <SEP> Das <SEP> oberhalb <SEP> des <SEP> @entill;
ollifn, <SEP> r <SEP> in
<tb> dem <SEP> Raume <SEP> 9\ <SEP> befindliche <SEP> Druckmittel, <SEP> da,
<tb> nach <SEP> Abheben <SEP> des <SEP> Ventilkegels <SEP> n, <SEP> durch <SEP> die
<tb> Folirting <SEP> e <SEP> dorthin <SEP> gelangt <SEP> it, <SEP> kmin <SEP> ntui
<tb> durch. <SEP> den <SEP> Kanal <SEP> z#, <SEP> clen <SEP> Hohlraum <SEP> u, <SEP> eliP
<tb> Durchbrechungen <SEP> s <SEP> und <SEP> <I>rq</I> <SEP> unil <SEP> rlijr <SEP> c'. <SEP> du <SEP> s
<tb> offene <SEP> Federgehäuse <SEP> entweicbr@n. <SEP> Fiir <SEP> das
<tb> richtige <SEP> Arbeiten <SEP> dr_@r <SEP> r-i forderlicl., <SEP> dass <SEP> die <SEP> Bolirtui-"- <SEP> r <SEP> cinr-@n <SEP> kleineren
<tb> Querschnitt <SEP> erhält <SEP> alc1F,r <SEP> Kanal <SEP> v <SEP> und <SEP> die
<tb> daran <SEP> anschliessende, <SEP> ins <SEP> Freie <SEP> führende <SEP> Lri tun <SEP> g.
<SEP> Infolgedesscii <SEP> wird <SEP> die <SEP> obereeitr@ <SEP> rles
<tb> Ventilkolbens <SEP> c <SEP> zum <SEP> Teil <SEP> entlatr-t. <SEP> Dieser
<tb> wird- <SEP> unter <SEP> LTberwindung <SEP> der <SEP> wachsenden
<tb> Federspannung <SEP> so <SEP> weit <SEP> gehoben. <SEP> dass <SEP> clic@
<tb> Aussparungen <SEP> 1,7 <SEP> zum <SEP> Austritte <SEP> des <SEP> Dampfes
<tb> freigegeben <SEP> -erden. <SEP> Ist <SEP> der <SEP> Danipfclru@-h <SEP> irii
<tb> Kessel <SEP> wieder <SEP> bis <SEP> auf <SEP> den <SEP> beabsichti@t,@n
<tb> Schliessrlrttck, <SEP> hezw.
<tb> so <SEP> überwindet <SEP> die <SEP> Spannung <SEP> der, <SEP> Fuder <SEP> ._ <SEP> den auf den Kolben l wirkenden Druck, und der Ventilkegel o legt sich auf seinen Sitz.
Bei dieser Bewegung schliesst der Röhrenschieber p die Duschbrechungen s ab, so dass der durch die Bohrung e des Ventilkegels n tre tende Dampf nicht mehr entweichen kann. Im Raume g2 steigt nunmehr der Druck, wodurch die Wirkung der Zusatzfläche auf gehoben wird. Der feder- (oder gewichts-) belastete Ventilkegel a geht infolgedessen auf seinen Sitz zurück und sperrt den Aus tritt des Dampfes ab. bevor der Kesseldruck wesentlich unter den Einstellungsdruck ge sunken ist.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist die für das Schliessen des Ventils schäd liche Wirkung der Zusatzfläche in der Weise beseitigt, dass an einer zu einem Raum ober halb des Ventilkörpers führenden Leitung ein Abschlussorgan angeordnet ist, das, an statt wie beim Sicherheitsventil nach der Ausführung der Fig. 1 selbsttätig zu wirken, von Hand bedient werden muss, und beispiels weise als ein Hahn l dargestellt ist. Der Raum g1 unterhalb des Ventilkörpers stellt nach Offnen des Ventilkegels und bei Offen stellung des Hahnes l mit dem Raume g2 oberhalb des Ventilkörpers durch eine Boh rung j in Verbindung.
Aus der Zeichnung geht ohne weiteres hervor, dass bei Überschreitung des Kessel- hüchstdruckes das Hochhubventil zwar bei geschlossener Stellung des Abschlussorganes l b infolge der Wirkung der Zusatzfläche nach dem Abheben des Ventilkegels a wie ein gewöhnliches Hochhebventil arbeitet, also infolge des hohen Hubes kräftig abbläst und erst schliesst, wenn der Kesseldruck so weit unter den Einstellungsdruck gesunken ist, bis das Produkt aus dem verminderten Kes seldrucke mal der um den Flächeninhalt der immer noch wirkenden Zusatzfläche ver grösserten Ventilkegelfläche der Federspan nung entspricht.
Letzterer Übelstand wird durch die Neuerung wie folgt beseitigt: Wird während des Abblasens des Ventils ini Augenblicke der Erreichung de., Ein- st-elluli-sdruclies der Verbindungsweg j zwi-
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z't#llen <SEP> den <SEP> liäunIell <SEP> !J' <SEP> 2111C1 <SEP> (,2 <SEP> geöffnet.
<SEP> so
<tb> tritt <SEP> ein <SEP> Teil <SEP> des <SEP> ini <SEP> Raume <SEP> ? <SEP> immer <SEP> noch
<tb> unter <SEP> einem <SEP> gewissen <SEP> Drucke <SEP> stehenden
<tb> Dampfes <SEP> in <SEP> den <SEP> Raum <SEP> g\ <SEP> über <SEP> und <SEP> wirkt
<tb> riaf <SEP> den <SEP> Ventilkegel <SEP> als <SEP> zusätzliche <SEP> Belastung
<tb> roll <SEP> ollen. <SEP> Die <SEP> für <SEP> das <SEP> reehtzeiti---e <SEP> Schliessen
<tb> des <SEP> @c-#ntils <SEP> schiidliclie <SEP> M'iil@ung <SEP> der <SEP> Zusatz wird <SEP> also <SEP> durch <SEP> diese <SEP> ihr <SEP> entgegen wirl;
ende <SEP> zusätzliche <SEP> Belastung <SEP> aufgehoben
<tb> und <SEP> das <SEP> Ventil <SEP> schliesst <SEP> dann <SEP> durch <SEP> den <SEP> Fe derdruck. <SEP> Hierauf <SEP> entleert <SEP> sich <SEP> der <SEP> Raum <SEP> fl\
<tb> wieder, <SEP> indem <SEP> der <SEP> Dampf <SEP> aus <SEP> debuselben
<tb> durch <SEP> die <SEP> Bohrung <SEP> j <SEP> in <SEP> den <SEP> Aussenraum
<tb> strömt. <SEP> Nachdem <SEP> der <SEP> Raum <SEP> fi\ <SEP> auf <SEP> diese
<tb> -Weise <SEP> druckfrei <SEP> geworden <SEP> ist, <SEP> wird <SEP> der
<tb> Halm <SEP> d <SEP> wieder <SEP> gescblo.sen. <SEP> Bei. <SEP> geaehlosse nein <SEP> Halin <SEP> d <SEP> ist <SEP> der <SEP> Raum <SEP> über <SEP> den <SEP> Ventil l:egel <SEP> im <SEP> allgemeinf#n <SEP> clruc'l;
frei, <SEP> denn <SEP> der
<tb> heile, <SEP> Anheilen <SEP> des <SEP> Ventil. <SEP> entstehende <SEP> ver gleieli.weise <SEP> kleine <SEP> Iiomllreionsr_1rnc1L <SEP> harn
<tb> durch <SEP> den <SEP> Zwischenraum <SEP> in <SEP> der <SEP> Führung <SEP> der
<tb> Stange <SEP> : <SEP> entweirhen.
<tb> Die <SEP> @l13fllh2'lillg#f(il'Il@ <SEP> nach <SEP> Flg. <SEP> 3 <SEP> unter sdleidet <SEP> sich <SEP> voll <SEP> der <SEP> nach <SEP> Fig. <SEP> - <SEP> dadurch,
<tb> dass <SEP> da, <SEP> zur <SEP> Beseitigung- <SEP> der <SEP> für <SEP> das <SEP> Sclilie Iaen <SEP> des <SEP> @ocbhubventils <SEP> sehädlivlien <SEP> 'Wir hling <SEP> der <SEP> Zusatzfl:
iclie <SEP> vorgesehene, <SEP> von
<tb> Hand. <SEP> zli <SEP> bedienende <SEP> Alischlussorga.n <SEP> in <SEP> einer
<tb> in <SEP> der <SEP> @ün@,'achse <SEP> de.,icberheit#ventils <SEP> ge f11h1'tt#11 <SEP> Vf'I'1)llldllng'1@11111,@@' <SEP> zwischen <SEP> den]
<tb> llauni <SEP> oberhalb <SEP> des@entilki@rpeis <SEP> und <SEP> der
<tb> freien <SEP> Luft <SEP> angeordnet <SEP> ist, <SEP> wiibrend <SEP> die <SEP> Ver 11in.cliin" <SEP> zwischen <SEP> dem <SEP> Raum <SEP> unterhalb <SEP> des
<tb> Veni.ill;ürpers <SEP> und <SEP> dem <SEP> Raum <SEP> oberhalb <SEP> des
<tb> Ventilkörpers <SEP> durch <SEP> eine <SEP> frei <SEP> bleibende <SEP> Boh rung' <SEP> im <SEP> Federg'eb@iu#e <SEP> ermiiglicht <SEP> ist. <SEP> CTe genüber <SEP> teer <SEP> :
lusfübiung@form <SEP> nach <SEP> Fig.
<tb> erreiebt <SEP> man <SEP> den <SEP> Vorteil, <SEP> dass <SEP> keine <SEP> bestimmte
<tb> Drebstellung' <SEP> des <SEP> Sielierheitsventils <SEP> auf <SEP> (lein.
<tb> Kessel <SEP> verlangt <SEP> wird, <SEP> sondern <SEP> die <SEP> Zentra.l alltirdnnn- <SEP> <B>de.,-</B>bscblussorg'anes <SEP> heim <SEP> Si eine <SEP> :@n#chlussbefesti@'ung <SEP> des
<tb> Vulltils <SEP> durt.h <SEP> llni'fc#n,eivinrle <SEP> in <SEP> Jeder <SEP> be licbigc#n <SEP> @rebstellun@@# <SEP> ernlö <SEP> g'liellt. <SEP> Das <SEP> Ab .ehluss < u'gan <SEP> 1. <SEP> das <SEP> <B>von</B> <SEP> Hand <SEP> bedient <SEP> wir(L
<tb> ist <SEP> in <SEP> einer <SEP> in <SEP> der <SEP> Liin,)-s;
icli.e <SEP> des <SEP> Si@#lier ltcils\,#titil, <SEP> -(,führten <SEP> @erlündilng'@h#itung'
<tb> zwisvlien <SEP> dem <SEP> Raum <SEP> oberhalb <SEP> des <SEP> Ventil- körpers und der freien Luft angeordnet. Bei geöffnetem Abschlussorgan l kann der durch die Bohrung i1 und der durch die Undichtigkeit des Ventilkolbens c in den Raum g2 tretende Dampf in die freie Luft entweichen, und der Raum g2 oberhalb des Ventilkegels bleibt infolgedessen druckfrei.
Es arbeitet also dann das Hochhuvntil bei Überschreitung des Kesselhöchstdruckes in folge der Wirkung der Zusatzfläche nach dem Abheben des Ventilkegels a wie ein gewöhnliches Hochhubventil, bläst also in folge des hohen Hubes kräftig ab und schliesst erst dann, wenn der Kesseldruck so weit unter den Einstellungsdruck gesunken ist, dass das Produkt aus dem verminderten Kessel drucke mal der um den Flächen inhalt der immer noch wirkenden Zusatz fläche vergrösserten Ventilkegelfläche der Federspannung entspricht. Diesem Übel stande wird genau wie bei der Ausführungs form nach Fig. 2 dadurch gesteuert, dass bei Erreichung des Einstellungsdruckes das Ab schlussorgan l geschlossen wird.
Sobald hier durch die Verbindung des Raumes g2 mit der freien Luft abgeschlossen ist, tritt in folge weiteren Übertretens eines Teils des im Raume 2 noch immer unter einem gewis sen Drucke stehenden Dampfes durch die Bohrung j' nach dem Raume g2 hier eine Druckerhöhung ein, die als zusätzliche Be lastung auf den Ventilkegel wirkt. Die für das rechtzeitige Schliessen des Ventils schädliche Wirkung der Zusatzfläche wird also durch diese ihr entgegenwirkende Be lastung aufgehoben, und das Ventil schliesst dann durch Federdruck.
In der Ausführungsform nach Fig. 4 ist der Ventilkörper des zur Beseitigung der für das Schliessen des Hochhubventils schäd lichen Wirkung der Zusatzfläche vorgesehe nen, von Hand zu bedienenden Abschluss- organes auf einer Zug- oder Druckstange angeordnet, bei deren Bewegung in der einen Richtung der stuf der Stange befestigte Ventilkörper geschlossen, bei Bewegung in der entgegengesetzten Richtung eine Ent lastung des Sicherheitsventilkegels herbei- geführt werden kann.
Man kann dadurch den Hebel für die Bedienung des zur Be seitigung der schädlichen Wirkung der Zu satzfläche beim Schliessen des Hochhub- Sicherheitsventils vorgesehenen Abschluss- organes auch für die mechanische Ent lastung des Ventilkegels benützen, die er forderlich wird, wenn sich der Ventilkegel in geschlossener Stellung festgesetzt hat. Der Ventilkörper des von Hand zu bedienenden Abschlussorganes l ist auf einer Zug- und Druckstange 3 befestigt, die an ihrem un tern Ende mit einem Bunde 4 versehen ist. Der untere Federteller 5 des Hochhub-Sicher heitsventils ist mit einer in ihrem obern Teil hohlen Führungsstange 6 versehen, die in der Federdruckschraube 7 geführt ist.
Der Bund 4 der Zug- und Druckstange 3 legt sich bei der Aufwärtsbewegung der letzteren beben einen Ansatz der Führungsstange 6 und nimmt diese mit, wodurch die Ventil feder S bespannt und eine Entlastung des Ventilkebels a herbeigeführt wird. Unter dem Bunde 4 der Zug- und Druckstange 3 befindet sich benügend Spielraum, der das Ausheben des Ventilkegels n beim Abblasen des Hochhub-Sicherheitsventils gestattet. Die Zug- und Druckstange 3 wird durch eine Fe der 9 nach oben gedrückt, die, zwicken den Führungsrippen der Führungsstange 6 und den Führungsrippen des Ventilkörpers des Abschlussorganes l liegend, das letztere offen hält.
Wird der Ventilkörper des Abschluss- organes l durch entsprechende Bewegung des Hebels 10 unter Zusammendrückung der Feder 9 geschlossen, so kann sieh der Bund 4 der Zug- und Druckstange 3 frei nach un ten bewegen und lässt noch so viel Spiel raum frei, wie zum Anheben des Sicherheits ventilkegels a erforderlich ist.
Die Bohrung e im Ventilkegel a hat auch den Vorteil, dass der Federraum durch diese Verbindungsbohrung im Interesse einer besseren Erhaltung der Feder entwäs sert wird.