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Sicherheitsventil für Druckkochtöpfe
Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsventil für Druckkochtöpfe mit einem Auslasskanäle aufweisenden Ventilgehäuse und einem zweiteiligen Verschlussstück, dessen mit radialen Bohrungen versehener äusserer Teil unter dem Einfluss einer Ventilfeder auf einem Sitz des Gehäuses aufruht und dessen innerer Teil als federbelasteter, axial verschiebbarer, eine optische Signalvorrichtung und eine kolbenartige Verdickung tragender Körper ausgebildet ist, der bei einem bestimmten Überdruck im Topf eine Stellung erreicht, in der er die radialen Bohrungen des äusseren Teiles, welche das Topfinnere mit der Aussenluft verbinden, freigibt.
Es ist bereits ein Ventil bekannt, bei dem der die optische Signalvorrichtung tragende Körper als Kolben mit einem Pfeifenrohr ausgebildet ist. Dieses Ventil hat den Nachteil, dass beim Kochen, wenn jeweils der Dampfdruck eine bestimmte Grenze überschreitet, Dampf unter Erzeugung eines akustischen Signals durch das Pfeifenrohr entweicht, bis der Überdruck verschwunden ist. Dieses akustische Signal, das sich bei längerer Kochdauer in grösseren oder kleineren Zeitabständen wiederholen kann, wird vielfach als lästig empfunden.
Bei einem weiteren bekannten Sicherheitsventil mit optischer Signalvorrichtung mit einem Ventilgehäuse mit Auslasskanälen und einem mehrteiligen Verschlussstück, dessen einer Teil als federbelasteter, axial verschiebbarer, die optische Signalvorrichtung tragender Körper ausgebildet ist, beherrscht ein den axial verschiebbaren Körper umschliessender Teil des Verschlussstückes einen Kanal, der bei Überschreiten eines bestimmten Überdruckes bei geschlossenem Sicherheitsventil die Verbindung zwischen dem Gefäss und der Aussenluft für die Dauer dieser Drucküberschreitung herstellt.
Durch diese Massnahme wird erreicht, dass zunächst der Dampfdruck im Gefäss auf einen über dem Atmosphärendruck liegenden unteren Wert ansteigen muss, um den die Signalvorrichtung tragenden Körper aus seiner Ruhestellung zu bringen, in welcher die Verbindung des Gefässes mit der Aussenluft hergestellt wird. Diese Verbindung bleibt zwischen diesem unteren, über dem Atmosphärendruck liegenden Wert und einem noch etwas höher liegenden oberen Wert so lange bestehen, bis der Druck im Gefäss nicht über diesen oberen Wert ansteigt.
Bei weiter ansteigendem Innendruck im Gefäss wird die Verbindung unterbrochen, obwohl sich eine Wiederherstellung derselben in der Praxis als sehr wünschbar erwiesen hat ; denn bei nicht rechtzeitiger Drosselung der Wärmezufuhr zum Gefäss hat das weitere Ansteigen des Innendruckes im letzteren die Betätigung des Sicherheitsventils zur Folge, was aber auf wirkliche Notfälle beschränkt bleiben sollte.
Die Erfindung hat sich nun zur Aufgabe gestellt, ein Ventil zu schaffen, bei dem die Nachteile der bekannten Ausführungsformen vermieden sind und das sich zu diesem Zwecke von diesen dadurch unterscheidet, dass der innere Teil eine sich in axialer Richtung erstreckende, durch ein Abschlussorgan begrenzte Ausnehmung, z. B. ein zylindrisch abgesetztes unteres Ende, eine unterhalb der kolbenartigen Verdickung befindliche Ringnut, eine durchgehende axiale Bohrung od. dgl. besitzt, durch die bei in unterer Endlage befindlichem innerem Teil der Innenraum des drucklosen Topfes mit der Aussenluft verbunden ist.
Gegenüber den bekannten Sicherheitsventilen mit optischer Signalvorrichtung hat die erfindungsgemässe Ausführungsform den wesentlichen Vorteil, dass zur Schliessung des Ventils ein bestimmter, über dem Atmosphärendruck liegender Druck vorhanden sein muss und dass das Ventil ohne Betätigung des Sicherheitsventils wieder öffnet, wenn der Druck im Gefäss eine obere Druckgrenze überschreitet und so lange geöffnet bleibt, bis durch Drucksenkung diese obere Druckgrenze wieder unterschritten ist.
Ein
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weiterer, erheblicher Fortschritt besteht aber darin, dass nach Unterbrechung der Warmezufuhr zum Gefäss und nach dem Absinken des Druckes im letzteren unter die genannte untere Druckgrenze die Verbindung des Gefässes mit aer Atmosphäre und damit der Druckausgleich zwangsläufig hergestellt wird, was ein gefahrloses Wegnehmen des Deckels vom Gefäss ermöglicht.
Es lässt sich der Druck im Druckkochtopf leicht selbsttätig innerhalb der erwähnten Druckgrenzen halten, so dass das äussere Verschlussstück erst von seinem Ventilsitz abgehoben wird, wenn ein reichlicherer Austritt von Dampf für die Dauer der Überschreitung eines gewissen Druckes zwecks Herbeiführung einer rascheren Drucksenkung stattfinden muss, was dann der Fall ist, wenn der Dampfaustritt durch die Bohrungen zur Drucksenkung nicht mehr ausreicht, beispielsweise, wenn die Wärmezufuhr zum Kochgut viel zu gross ist.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Fig. 1 zeigt das geschlossene, mit einer optischen Signalltorrichtung versehene Sicherheitsventil der ersten Ausführungsform im Längsschnitt, während die Fig. 2,3 und 4 Teile des Sicherheitsventils von drei weiteren Ausführungsformen im Längsschnitt wiedergeben. Fig. 5 zeigt im Längsschnitt eine Ausführungform des Sicherheitsventils, die sich von derjenigen nach Fig. 4 durch eine andere Anordnung eines zweiten Ventilkörpers unterscheidet.
Das Sicherheitsventil nach Fig. 1 hat ein Ventilgehäuse 1 mit einem Aussengewinde zum Einschrauben in eine Bohrung 2 des Deckels 3 des nicht gezeichneten Druckkochtopfes. Das Ventilgehäuse 1 trägt eine Schraubkappe 4 und ist mit schräg nach aufwärts gerichteten Auslasskanalen 5 versehen. Ferner ist im Gehäuse eine konische Sitzfläche 6 für einen rohrförmigen, axial verschiebbaren, unter dem Druck einer vorgespannten Druckfeder 7 stehenden äusseren Teil 8 eines Verschlussstückes vorgesehen, welcher Teil 8 eine Schulter 9 besitzt, unterhalb welcher sich eine durch das Ventilgehäuse 1, den Verschlussstückteil 8 und die Schulter 9 begrenzte ringförmige Kammer 10 befindet. Die vorgespannte Druckfeder 7 liegt-mit dem einen Ende auf der Schulter 9 auf und mit dem andern Ende an der Schraubkappe 4 an.
Der rohrförmige Verschlusssttickteil 8 umschliesst den inneren Teil des Verschlussstückes. der aus einem Kolben 11 mit aufgesetzter zylindrischer Verlängerung 12 gebildet ist, die über das obere Ende des Teiles 8 vorsteht und ein als Anschlag dienendes, aufgeschraubtes Kopfstück 13 trägt. Die Verlängerung 12 ist mit zwei als optische Signale dienenden, übereinanderliegenden Streifen 14,15 versehen.
Der Kolben 11 steht unter der Wirkung einer vorgespannten Feder 16, die mit dem einen Ende auf dem Kolben 11 aufliegt und mit dem anderen Ende am oberen Ende des Verschlussstückteiles 8 anliegt und den inneren Teil des Verschlussstückes in der in Fig. 1 gezeigten Stellung halt. Am unteren, über das untere Ende des rohrförmigen Teiles 8 vorstehenden Ende des Kolbens 11 ist ein Dichtungsorgan 17 aus elastischem Material befestigt. Oberhalb des unteren Endes des rohrförmigen Teiles 8 sind eine oder mehrere radiale, in die Kammer 10 ausmündende Bohrungen 18 vorgesehen. Der das Dichtungsorgan 17 tragende Teilla des eine Verdickung darstellenden Kolbens besitzt einen kleineren Durchmesser als der Teil 11, so dass zwischen dem Teilla und dem die Bohrungen 18 aufweisenden Teil des rohrförmigen Teiles 8 eine ringförmige Kammer 19 besteht.
In der in Fig. 1 gezeigten Stellung der beiden Verschlussstückteile 8 bzw. 11,12 besteht eine Verbindung zwischen dem Topfinnern über die Kammer 19, die radialen Bohrungen 18, die Kammer 10 und die Auslasskanäle 5 mit der Aussenluft. Der beim Kochen ansteigende Innendruck veranlasst, unter Zu- sammendrücken der Druckfeder 16 eine axiale Verschiebung des Kolbens 11, 12. Hat der Innendruck einen bestimmten, über dem Atmosphärendruck liegenden unteren Grenzwert erreicht, tritt das Dichtungsorgan 17 bei der weiteren Aufwärtsbewegung des Kolbens in den rohrförmigen Teil 8 ein und unterbricht dadurch die Verbindung des Topfinnern mit der Aussenluft.
Mit zunehmendem Innendruck steigt der Kolben 11,12 weiter an, bis auch der untere Ring 14 des optischen Signales über dem rohrförmigen
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bens das Dichtungsorgan 17 die radialen Bohrungen 18 frei, wodurch die Verbindung zwischen dem Topfinnern über die Bohrungen 18, die Kammer 10 und die Auslasskanäle 5 wieder hergestellt ist. Diese Verbindung hat ein Ausströmen von Dampf und damit eine Drucksenkung zur Folge, so dass bei ausreichender Drucksenkung eine Abwärtsbewegung des Kolbens und eine Unterbrechung der genannten Verbindung eintritt. Wird die Wärmezufuhr zum Druckkochtopf unterbrochen, findet eine allmähliche Abkühlung und damit eine Drucksenkung statt, mit dem Ergebnis, dass der Kolben eine Abwärtsbewegung ausführt.
Beim Austritt des Dichtungsorganes 17 aus dem rohrförmigen Teil 8 wird die Verbindung des Topfinnern mit der Aussenluft wieder hergestellt und es stellt sich ein rascher Druckausgleich ein.
Die Ausführungsform des Sicherheitsventils nach Fig. 2 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 1
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darin, dass der untere Teil des Kolbens l1b einen Aussendurchmesser besitzt, der gleich ist dem Innendurchmesser des rohrförmigen Teiles 8. Der Kolbenteil lib ist ferner mit Umfangsrillen 20 versehen. Das untere Ende des rohrförmigen Teiles 8 besitzt ausserdem eine Ausdrehung 21.
Der Kolben 11 ist oberhalb des mit den Umfangsrillen 20 versehenen Endes mit einer Eindrehung 23 versehen, von welcher aus mindestens eine radiale Bohrung 22 nach einer axialen Bohrung 24 in der Verlängerung 12 führt. Die axiale Bohrung 24 steht in nicht gezeichneter Weise mit der Aussenluft in dauernder Verbindung. Bei der in Fig. 2 gezeigten Stellung des Kolbens 11 besteht eine Verbindung des Topfinnern mit der Aussenluft über die Eindrehung 23, die radialen Bohrungen 22 und die axiale Bohrung 24, welche Verbindung beim Eintritt des Kolbens 11 in den verengten Teil der Bohrung des rohrförmigen Teiles 8 unterbrochen wird. Es findet eine Wiederherstellung der Verbindung des Topfinnern mit der Aussenluft statt, sobald anlässlich der weiteren Aufwärtsbewegung des Kolbens die Freigabe der Bohrungen 18 stattgefunden hat.
Eine ähnliche Ausführungsform wie die gemäss Fig. 2 zeigt Fig. 3, bei welcher an Stelle der Ausdrehung im rohrförmigen Teil 8 ein Kolben 11 vorgesehen ist, der zwischen der obersten Umfangsrille 20 und der Eindrehung 23 einen Kolbenteil llc aufweist, dessen Durchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des rohrförmigen Teiles 8, und der Durchmesser am Ende des Kolbenteils llb, so dass in der Stellung des Kolbens nach Fig. 3 die Verbindung zwischen dem Topfinnern und der Aussenluft über die Eindrehung 23, die radialen Bohrungen 22 und die axiale Bohrung 24 vorhanden ist. Eine-Wiederherstellung der Verbindung zwischen dem Topfinnern und der Aussenluft findet statt, sobald der Kolben bei der Aufwärtsbewegung und Überschreiten der oberen Druckgrenze die Bohrungen 18 freigibt.
Bei der Ausführungsform des Sicherheitsventils nach Fig. 4 ist ein Kolben 11, lla ähnlich demjenigen nach Fig. 3 mit Umfangsrillen 20 am unteren Kolbenteil llb vorgesehen. Die axiale Bohrung 24 ist durchgehend und mündet in eine Vertiefung 25 im unteren Ende des Kolbens. In die Vertiefung 25 ist eine Hülse 26 eingesetzt, die einen Stift 27 umschliesst, dessen Durchmesser kleiner als der Innendurchmesser der Hülse 26 ist. Das untere Ende des Stiftes 27 ist mit einer Scheibe 28, das obere Ende mit einer mit Bohrungen versehenen Scheibe 29 verbunden. Der Abstand zwischen den einander zugekehrten Flächen der beiden Scheiben 28 und 29 ist grösser als die Länge der Hülse 26.
Die Scheibe 29 liegt bei unbelastetem Ventil zufolge des Eigengewichtes des Körpers 27,28, 29 auf dem oberen Ende der Hülse 26 an, so dass das Topfinnere über die Bohrungen der Scheibe 29 mit der Axialbohrung 24 verbunden ist, die in nicht gezeichneter Weise mit der Aussenluft dauernd in Verbindung steht. Steigt der Innendruck im Topf so weit über den Aussenluftdruck an, dass das Eigengewicht des Körpers 27,28, 29 überwunden wird, so wird die genannte Verbindung unterbrochen, indem sich durch die axiale Aufwärtsbewegung des Körpers 27, 28,29 die Scheibe 28 an das untere Ende der Hülse 26 bzw. des Kolbens 11 anlegt. Sobald aber der Innendruck im Topf eine bestimmte obere Druckgrenze überschritten hat, gibt der aufwärts bewegte Kolben die Bohrungen 18 zwecks Wiederherstellung der Verbindung des Topfinnern mit der Aussenluft und Erzielung einer Drucksenkung frei.
Es kann aber auch, wie Fig. 5 zeigt, ein Gewichtskörper am Kopfstück 13 statt am Kolben 12 angeordnet sein. Das Kopfstück 13 weist eine Bohrung 30 auf, die eine zylindrische Verlängerung eines Tellers 31 umschliesst. Eine mit Bohrungen versehene Scheibe 32 ist mit dem Teller 31 verschraubt und liegt bei drucklosem Topf auf der Aussenfläche des Kopfstückes 13 auf, so dass die Bohrung 24, die auch den Kolben durchsetzt und Verbindung mit dem Topfinnern hat, über die Bohrungen der Scheibe 32 mit der Aussenluft verbunden ist. Steigt der Druck im Topfinnern bis zur Überwindung des Eigengewichtes des Körpers 31,32 an, so wird die genannte Verbindung durch Andrücken des Tellers 31 an die Innenfläche des Kopfstückes unterbrochen.
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