Sicherheitsventil mit optischer Überdruckanzeige für Druckkocher Die Erfindung betrifft ein 'Sicherheitsventil mit optischer Überdruckanzeige für Druckkocher, mit einem Ventilgehäuse mit Auslasskanälen und einem mehrteiligen Verschlussstück, dessen einer Teil als federbelasteter, axial verschiebbarer Markierungen für die optische Überdruckanzeige tragender Körper aus gebildet ist.
Es ist ein derartiges Ventil bekannt, bei dem der die Markierungen tragende Körper als Kolben mit einem Pfeifenrohr ausgebildet ist. Dieses bekannte Ventil hat den Nachteil, dass beim Kochen, wenn je weils der Dampfdruck eine bestimmte Grenze über schreitet, Dampf unter Erzeugung eines akustischen Signals durch das Pfeifenrohr entweicht, bis der über druck verschwunden ist. Dieses akustische Signal, das sich bei längerer Kochdauer in grösseren oder klei neren Zeitabständen wiederholt, wird vielfach als lästig empfunden.
Zur Behebung dieses Übelstandes ist bereits vor geschlagen worden, dass ein den axial verschiebbaren Körper umschliessender Teil des Verschlussstückes einen Kanal beherrscht, der bei Überschreiten eines bestimmten Überdruckes bei geschlossenem Ventil die Verbindung zwischen dem Topfinnern und der Atmosphäre herstellt. Durch diese Ausbildung wird erreicht, dass die genannte Verbindung während des Vorhandenseins eines bestimmten, über Atmosphären druck liegenden Überdruckes erhalten bleibt, eine Wiederherstellung dieser Verbindung aber bei weiter ansteigendem Druck ausgeschlossen ist, obwohl sich dies in der Praxis als wünschbar erwiesen hat.
Das erfindungsgemässe Sicherheitsventil unter scheidet sich von der bekannten Ausführungsform des Ventils dadurch, dass der Körper mit den Markie rungen zwischen einer unteren und einer oberen, über dem Atmosphärendruck liegenden Druckgrenze die Verbindung zwischen dem Druckkochtopf und der Atmosphäre unterbrochen hält, welche Verbindung unterhalb und oberhalb dieser Druckgrenzen herge stellt ist.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbei spiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Fig. 1 zeigt das geschlossene, mit einer optischen Signalvorrichtung versehene Überdruckventil in der ersten Ausführungsform im Längsschnitt, während die Fig. 2, 3 und 4 Teile des Überdruckventils in drei weiteren Ausführungsformen im Längsschnitt zeigen. Fig.5 zeigt im Längsschnitt und in grösserem Massstabe eine Ausführungsform des überdruckven- tils, die sich von derjenigen nach Fig. 4 durch eine andere Anordnung eines zweiten Ventilkörpers unter scheidet.
Das Überdruckventil nach Fig. 1 hat ein Ventil gehäuse 1 mit einem Aussengewinde zum Einschrau ben in eine Bohrung 2 des Deckels 3 des nicht ge zeichneten Druckkochers. Das Ventilgehäuse 1 trägt eine Schraubkappe 4 und ist mit schräg nach abwärts gerichteten Auslasskanälen 5 versehen. Vorgesehen ist ferner eine konische Sitzfläche 6 für einen rohr- förmigen, axial verschiebbaren, unter dem Druck einer vorgespannten Druckfeder 7 stehenden äusseren Teil 8 eines Verschlussstückes, der eine Schulter 9 besitzt, unterhalb welcher sich eine durch das Ventil gehäuse 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 anderen Ende an der Schraubkappe 4 an.
Der rohrförmige Verschlussstückteil 8 umschliesst den inneren Teil des Verschlussstückes, der aus einem Kolben 11 mit aufgesetzter zylindrischer Verlänge rung 12 gebildet ist, die über das obere Ende des Teils 8 vorsteht und ein als Anschlag dienendes, auf geschraubtes Kopfstück 13 trägt. Die Verlängerung 12 ist mit zwei als optische Überdruckanzeige dienen den, übereinanderliegenden Streifen 14, 15 versehen.
Der Kolben 11 steht unter der Wirkung einer vor gespannten Feder 16, die einenends auf dem Kolben aufliegt und andernends am oberen Ende des Ver- schlussstückteils 8 anliegt und den inneren Teil des Verschlussstückes in der in Fig. 1 gezeigten Stel lung hält. Am unteren, über das untere Ende des rohrförmigen Teils 8 vorstehenden Ende des Kolbens 11 ist ein elastisches Dichtungsorgan 17 befestigt.
Oberhalb des unteren Endes des rohrförmigen Teils 8 sind eine oder mehrere radiale, in die Kammer 10 ausmündende Bohrungen 18 vorgesehen, während der das Dichtungsorgan 17 tragende Teil l la des Kolbens einen kleineren Durchmesser besitzt als der Teil 11, so dass zwischen dem Teil lla und dem die Boh rungen 18 aufweisenden Teil des rohrförmigen Teils 8 eine ringförmige Kammer 19 besteht.
In der in Fig. 1 gezeigten Stellung der beiden Verschlussstückteile 8 bzw. 11, 12 besteht eine Ver bindung zwischen dem Topfinnern über die Kammer 19, die radialen Bohrungen 18, die Kammer 10 und die Auslasskanäle 5 mit der Atmosphäre. Der beim Kochen ansteigende Innendruck veranlasst, unter Zusammendrücken der Druckfeder 16, eine axiale Verschiebung des Kolbens 11, 12. Hat der Innendruck einen bestimmten, über dem Atmosphärendruck lie genden unteren Grenzwert erreicht, tritt das Dich tungsorgan 17 bei der weiteren Aufwärtsbewegung des Kolbens in den rohrförmigen Teil 8 ein und unter bricht dadurch die Verbindung des Topfinnern mit der Atmosphäre.
Mit zunehmendem Innendruck steigt der Kolben 10, 11 weiter an, bis auch der untere An zeigering 14 über dem rohrförmigen Teil 8 sichtbar geworden ist. Wird jetzt die Wärmezufuhr zum Druck kocher nicht so weit herabgesetzt, dass eine weitere Drucksteigerung vermieden wird, gibt bei einer noch maligen Aufwärtsbewegung des Kolbens das Dich tungsorgan 17 die radialen Bohrungen 18 frei, wo durch die Verbindung zwischen dem Topfinnern über die Bohrungen 18, die Kammer 10 und die Auslass- kanäle 5 wieder hergestellt ist, welche Verbindung ein Ausströmen von Dampf und damit eine Druck senkung zur Folge hat, so dass bei ausreichender Drucksenkung eine Abwärtsbewegung des Kolbens und eine Unterbrechung der genannten Verbindung eintritt.
Wird die Wärmezufuhr zum Druckkocher unterbrochen, findet eine allmähliche Abkühlung und damit eine Drucksenkung statt, mit dem Ergebnis, dass der Kolben eine Abwärtsbewegung ausführt. Beim Austritt des Dichtungsorgans 17 aus dem rohrförmi- gen Teil 8 wird die Verbindung des Topfinnern mit der Atmosphäre wieder hergestellt, und es stellt sich ein rascher Druckausgleich ein.
Die Ausführungsform des Überdruckventils nach Fig. 2 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 1 darin, dass der untere Teil des Kolbens 11b einen Aussendurchmesser besitzt, der gleich ist dem Innen durchmesser des rohrförmigen Teils 8' und mit Um fangsrillen 20 versehen ist. Das untere Ende des rohr- förmigen Teils 8' weist ausserdem eine Ausdrehung 21 auf.
Der Kolben 11 b ist oberhalb des mit Umfangs rillen 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 Atmosphäre in dauernder Verbindung. Bei der in Fig.2 gezeigten Stellung des Kolbens 11 b besteht eine Verbindung des Topfinnern mit der Atmosphäre über die Eindrehung 23, die radialen Bohrungen 22 und die axiale Boh rung 24, welche Verbindung beim Eintritt des Kolbens 11b in den verengten Teil der Bohrung des rohr- förmigen Teils 8' unterbrochen wird.
Es findet eine Wiederherstellung der Verbindung des Topfinnern mit der Atmosphäre statt, sobald anlässlich der wei teren Aufwärtsbewegung des Kolbens die Freigabe der Bohrungen 18 stattgefunden hat.
Eine ähnliche Ausführungsform wie die Fig.2 zeigt die Fig. 3, bei welcher an Stelle der Ausdrehung im rohrförmigen Teil 8" ein Kolben 11 b' vorgesehen ist, der zwischen der obersten Umfangsrille 20 und der Eindrehung 23 einen Kolbenteil 11 b' aufweist, dessen Durchmesser kleiner ist als der Innendurch messer des rohrförmigen Teils 8", so dass in der Stellung des Kolbens nach Fig.3 die Verbindung zwischen dem Topfinnern und der Atmosphäre über die Eindrehung 23, die radialen Bohrungen 22 und die axiale Bohrung 24 vorhanden ist.
Eine Wieder herstellung der Verbindung zwischen dem Topfinnern und der Atmosphäre findet statt, sobald der Kolben bei der Aufwärtsbewegung und beim Überschreiten der oberen Druckgrenze die Bohrungen 18 frei gibt.
Bei der Ausführungsform des Sicherheitsventils nach Fig.4 ist ein Kolben 11c ähnlich demjenigen nach Fig.2 mit Umfangsrillen 20 vorgesehen. Die axiale Bohrung 24' ist durchgehend und mündet in eine Ausnehmung 25 im unteren Ende des Kolbens aus. In die Ausnehmung 25 ist eine Hülse 26 ein gesetzt, die einen Stift 27 umschliesst, dessen Durch messer 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 zwi schen 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 Atmosphäre dauernd in Verbindung steht. Steigt der Innendruck im Topf so weit über Atmosphärendruck an, dass das Eigen gewicht des Körpers 27, 28, 29 überwunden wird, wird die genannte Verbindung unterbrochen, indem sich durch die axiale Aufwärtsbewegung des Kör pers 27, 28, 29 die Scheibe 28 an das untere Ende der Hülse 26 bzw. des Kolbens 11c anlegt.
Sobald aber der Innendruck im Topf eine bestimmte obere Druckgrenze überschritten hat, gibt der aufwärts bewegte Kolben die Bohrungen 18 zwecks Wiederher stellung der Verbindung des Topfinnern mit der Atmosphäre und Erzielung einer Drucksenkung frei.
Es kann aber auch, wie Fig. 5 zeigt, ein Gewichts körper am Kopfstück 13a, statt am Kolben 11c an geordnet sein. Das Kopfstück 13a weist eine Boh rung 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 Atmosphäre verbunden ist. Steigt der Druck im Topfinnern bis zur überwindung des Eigengewich tes des Körpers 31, 32 an, wird die genannte Ver bindung durch Andrücken des Tellers 31 an die Innenfläche des Kopfstückes 13a unterbrochen.
Sämtliche Ausführungsbeispiele des Sicherheits ventils weisen das gemeinsame Merkmal auf, dass nach dem Ansteigen des Druckes innerhalb des Druck kochers die Verbindung des Topfinnern mit der Atmosphäre zwischen einer unteren und einer oberen, über dem Atmosphärendruck liegenden Druckgrenze unterbrochen bleibt, aber wieder herge stellt wird, sobald die obere Druckgrenze überschrit ten oder die untere Druckgrenze unterschritten wird oder noch nicht erreicht ist.
Dadurch lässt sich der Druck im Druckkocher selbsttätig innerhalb der er wähnten Druckgrenzen halten, wobei der äussere Ver- schlussstückteil8 erst von seinem Ventilsitz 6 abgehoben wird, wenn ein reichlicherer Austritt von Dampf für die Dauer der überschreitung eines gewissen Druk- kes zwecks Herbeiführung einer rascheren Drucksen kung stattfinden muss, was dann der Fall ist, wenn der Dampfaustritt durch die Bohrungen 18 zur Druck senkung nicht mehr ausreicht, beispielsweise, wenn die Wärmezufuhr zum Kochgut viel zu gross ist.
Wird nach erfolgter Unterbrechung der Wärme zufuhr zum Kochgut bei der Abwärtsbewegung des inneren Verschlussstückteils die Verbindung des Topf innern mit der Atmosphäre beim Unterschreiten der unteren Druckgrenze sofort hergestellt und der Druck ausgleich herbeigeführt, so ist ein gefahrloses Weg nehmen des Deckels vom Druckkocher gewährleistet.
dessen einer Teil als federbelasteter, axial verschieb barer Markierungen für die optische überdruck anzeige tragender Körper ausgebildet ist, dadurch ge kennzeichnet, dass der Körper mit den Markierungen zwischen einer unteren und einer oberen, über dem Atmosphärendruck liegenden Druckgrenze die Ver bindung zwischen dem Druckkochtopf und der Atmo sphäre unterbrochen hält, welche Verbindung unter halb und oberhalb dieser Druckgrenzen hergestellt ist. UNTERANSPRÜCHE 1.
Sicherheitsventil nach Patentanspruch, bei wel chem der eine Teil des Verschlussstückes als rohr- förmiges Organ mit mindestens einer radialen Boh rung ausgebildet ist, das den axial verschiebbaren, einen Kolben aufweisenden Körper umschliesst, da durch gekennzeichnet, dass der Kolben (11) einen im Durchmesser kleineren Teil (11a) als der Innen durchmesser des rohrförmigen Organs (8) aufweist, an den ein Teil mit einem gleichen Durchmesser wie der Innendurchmesser des rohrförmigen Organs an schliesst, der in der Ausgangsstellung des axial ver schiebbaren Körpers eine in bezug auf das rohrförmige Organ unwirksame Stellung e<U>innimm</U>t,
bei der Auf wärtsbewegung des Körpers bei Erreichen der unteren Druckgrenze die Verbindung des Topfinnern mit der Atmosphäre unterbricht und diese Verbindung über die Bohrung im rohrförmigen Organ nach überschrei ten der oberen Druckgrenze wieder herstellt.
2. Sicherheitsventil nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass der in der Ausgangsstel lung des Körpers unwirksame, zur Unterbrechung der Verbindung zwischen dem Topfinnern und der Atmo sphäre bestimmte Teil als elastisches Dichtungsorgan (17) ausgebildet ist.
3. Sicherheitsventil nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass der Kolben eine axiale, mit der Atmosphäre verbundene Bohrung (24) aufweist, und dass mindestens eine, am Teil mit dem kleineren Durchmesser befindliche radiale, in die Axialbohrung ausmündende Bohrung (22) zur Herstellung der Ver bindung des Topfinnern mit der Atmosphäre vor gesehen ist, solange der Körper bei seiner Aufwärts bewegung die untere Druckgrenze nicht erreicht hat.
4. Sicherheitsventil nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass der Körper eine durch gehende, axiale, mit der Atmosphäre verbundene Boh rung (24') aufweist und einen Ventilkörper aufweist, der bei einem unterhalb der unteren Druckgrenze lie genden Druck im Topfinnern eine Stellung einnimmt, in der die Verbindung mit der Atmosphäre vorhanden ist.