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Selbsttätiges Auslaßventil. Gegenstand der Erfindung ist ein selbsttätiges
Auslaßv entil, d. h. ein Ventil, welches selbsttätig das Druckmittel aus einem Raum
höheren nach einem Raum niederen Druckes, z. B. nach der Atmosphäre, entweichen
läßt, wenn ein bestimmter unterer Druck erreicht oder überschritten wird, und welches
dieses Entweichen selbsttätig unterbricht, wenn das Druckmittel einen bestimmten
oberen Druck erreicht hat. Derartige Ventile werden z. l@
bei Dampfmaschinen
von Lokomotiven verwendet, um bei abgestelltem Regler ein selbsttätiges Entweichen
des in der Dampfleitung zwischen Regler und Maschine befindlichen Dampfes in die
Atmosphäre zu ermöglichen und dadurch ein unbeabsichtigtes angehen der Lokomotive
zu vermeiden, während bei angestelltem Regler diese Verbindung der Dampfleitung
nach der Atmosphäre unterbrochen wird.
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Das selbsttätige Auslaßventil gemäß der Erfindung enthält zwei ineinander
verschiebbare Kolben oder ähnliche Ventilkörper, von denen der eine bei einem bestimmten
unteren Druck eine Verbindung von dem Raum hbhcr:n Drucks nach dnm Raum niederen
Drucks, z. B. nach der Außenluft, herstellt, während der andere Ventilkörper diese
Verbindung bei einem höheren Druck unterbricht. Der äußere, als Hohlkolben ausgeführte
Ventilkörper ist an einem Ende offen, und das andere Ende besitzt eine Ventilsitzfläche,
während der zugehörige Ventilsitz am Ventilgehäuse in einem Kanal gebildet ist,
der den Raum höheren Drucks mit dem Ventilgehäuse bzw. dem Raum niederen Drucks
verbindet. Dieses mit der Sitzfläche versehene Ende des äußeren Ventilkörpers enthält
auch die Fläche, auf welche das Druckmittel wirkt, und zwar ist diese Fläche größer
als die entsprechende Fläche an dem inneren Ventilkörper. Die Druckfläche an dem
inneren Ventilkörper kann z. B. an einem Zapfen gebildet sein, mit welchem der innere
Kolben in einer Nabe des äußeren Kolbens geführt ist. Das andere Ende des inneren
Kolbens ist mit einer Ventilsitzfläche versehen. Der zugehörige Sitz befindet sich
im Ventilgehäuse. Dieses Ende des inneren Ventilkolbens schließt, wenn der höhere
Druck auftritt, die Verbindung zwischen dem Ventilgehäuse und dem Raum niederen
Druckes. Die beiden Ventilkörper sind so angeordnet und ihr Gewicht ist so bemessen,
daß sie bei Unterschreiten des für sie maßgebenden Druckes durch ihr Eigengewicht
in die ursprüngliche Lage zurückfallen.
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Das Ventil gemäß der Erfindung läßt sich infolge seiner einfachen
und gedrängten Bauart leicht an einer geeigneten Stelle der Dampfleitungen unterbringen.
Da vor allen Dingen die Verwendung von Federn vermieden ist, die sonst leicht zu
Betriebsstörungen bei derartigen Ventilen Veranlassung geben, so ist das Ventil
besonders betriebssicher und Dampfverluste durch Undichtigkeiten werden vermieden
oder wenigstens stark vermindert.
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Die Zeichnung stellt eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
dar. Abb. i zeigt das Ventil im Schnitt nach Linie A-E der Abb. 2. Die Abb. 2 ist
ein Schnitt nach Linie C-D der Abb. i. Die Abb. 3 ist eine Draufsicht auf das-Ventil
bei abgenommenem Deckel. Abb. :f zeigt das Ventil auf dem Dampfkasten eines Lokomotiviiberhitzers
angebracht.
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Das Ventilgehäuse i ist mit einem Flansch 2 versehen, mit dem es an
einer Kammer mit einem Druckmittel oder an einer Rohrleitung angebracht werden kann.
3 ist der Deckel des Gehäuses i. Der Deckel 3 ist mit einer rohrförmigen Verlängerung
3" versehen, an welche ein nach einem Raum niederen Druckes, z. B. nach der
Atmosphäre, führendes Rohr q. durch einen Flansch 4a und eine Überwurfmutter 3 angeschlossen
ist. 6 ist der äußere Ventilkörper oder Hohlkolben, der in seinem oberen Teil zylindrisch
und in seinem unteren Teil kegelförmig gestaltet ist. Der kegelförmige Teil besitzt
eine Ventilsitzfläche 6@', mit welcher er sich in der in Abb. i gezeigten Stellung
auf einen Ventilsitz an der- Innenseite eines Kanales 7 im unteren Teil des Ventilgehäuses
legt und dadurch diesen Kanal abdeckt, so daß der Zufluß des Druckmittels aus dem
Raum höheren Drucks in den Ringraum ia des Ventilgehäuses verhindert ist. 8 ist
der innere Ventilkörper oder Kolben, der in bezug auf den äußeren so angeordnet
ist, daß sich diese beiden Teile 6 und 8 in der Längsrichtung zueinander verschieben
können.
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Wie aus Abb. i zu ersehen ist, ist das untere Ende des Kolbens 8 kegelförmig
gestaltet und an dieses kegelförmige Ende schließt sich ein kleiner Zapfen 81
an, der durch eine Bohrung in dem unteren, nabenförmigen Ende 6b des Kolbens 6 geführt
ist. Dieser Zapfen S1 schließt dicht in der Bohrung des Kolbens 6. Am oberen Ende
des Kolbens 8 befindet sich ein Bund 9, der sich in der Offenstellung des Kolbens
8 gegen einen Ring io am oberen Ende des Ventilgehäuses i legt, der zwischen dem
Deckel 3 und dem Gehäuse i eingeklemmt ist. In diesem Ring io sind Öffnungen ii
vorgesehen (Abb. i und 3) ; i2 (Abb. 2) sind Rippen an der Innenseite des Gehäuses
i, an welchen sich der äuße're Kolben 6 führt. 13 ist eine kegelförmige Ventilsitzfläche
am oberen Ende des Kolbens 8, und 1:4 ist ein entsprechender Ventilsitz an demDecke13
des Ventilgehäuses am Einlaßende der rohrförmigen Verlängerung 3a. Bei der in Abb.
t gezeigten Stellung der Kolben 6 und 8 ruht der Bund 9 des Kolbens 8 auf dem Ring
io, so daß also der Kolben 8 mit seinem unteren Ende in dem erforderlichen Abstand
von dem unteren Ende des äußeren Kolbens 6 sich befindet, um die Öffnungsbewegung
des letzteren zu ermöglichen. Der Rin; io dient ferner als Anschlag zur Begrenzung
der Öffnungsbewegung des äußeren Kolbens 6, der mit seinem oberen Ende gegen diesen
Ring anstößt, wenn der Kolben sich in einer vollen Offenstellung befindet.
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In Abb. 4 ist das selbsttätige Auslaßventil
auf dem.
Dampfkasten i5 eines Überhitzers für einen Lokomotivkessel dargestellt. Der Kanal
7 (Abb. i) des Ventilgehäuses steht also in diesem Falle in Verbindung mit dem Dampfraum
des Überhitzerdampfkastens i5 und auf diese Weise durch die Überhitzerelemente und
das Hauptdampfrohr mit dem Schieberkasten der Maschine. Die Druckfläche am unteren
Ende des äußeren Ventilkolbens 6 ist größer als die Druckfläche am Zapfen M des
Kolbens B. Der äußere Kolben 6 ist ferner so ausgebildet, daß sein Gewicht ausreicht,
um ihn in der in Abb. i gezeigten Lage zu halten, in welcher er den Kanal ? am unteren
Ende des Ventilgehäuses i abschließt, bis der auf die untere Fläche des Kolbens
6 wirkende Dampfdruck einen bestimmten Betrag, z.-B. o, i Atm_ er= reicht, der nicht
ausreichend ist, um die Maschine in Gang zu setzen, und auch nicht, um den inneren
Kolben aus der in Abb. i gezeigten Stellung zu bewegen. Erreicht der Druck diesen
angegebenen unteren Betrag oder übersteigt er den angegebenen Betrag, so bewegt
sich der äußere Kolben von seinem Sitz an der inneren Seite des Kanales 7 ab und
öffnet diesen Kanal, so daß der Dampf aus dem Überhitzerdampfkasten (Abb. 4) und
der mit diesem verbundenen Dampfrohrleitung durch den Kanal 7 in den Raum oder die
Kammer ia im Ventilgehäuse i abströmen kann, aus welcher der Dampf dann durch die
Öffnungen ii im Ring io in den Hohlraum des Deckels 3 und dann durch die Verlängerung
3a und das Rohr ¢ nach dem Auspuffrohr 16 und von dort in die Atmosphäre entweicht.
Der innere Kolben 8 bleibt dabei infolge geeigneter Bemessung seines Gewichtes und
der Druckfläche 8," in der in Abb. i gezeigten Stellung. Wenn der Druck den
Betrag erreicht, bei welchem der Kolben 8 in Tätigkeit treten soll, z. B. denn der
Regler geöffnet wird, um Dampf aus dem Kessel in die Maschine einzulassen, so überwindet
der Druck des auf die Unterfläche des" Führungszapfens 8' des Kolbens 8 wirkenden
Dampfes das Gewicht des Kolbens 8 und bewegt diesen nach oben, so daß die Sitzfläche
13 auf den Sitz 14 zu liegen kommt und daher das Entweichen von Dampf nach der Atmosphäre
über den Rohrstutzen 3-T und das Rohr 4 unterbrochen wird. Wenn der Regler 6 geschlossen
und damit der Dampf von der Maschine abgesperrt wird, so wird der Kolben 8 infolge
des Druckabfalles im Kanal 7 unterhalb der Fläche P wieder in die
in Abb. x gezeigte Stellung bewegt, in welcher er die Verbindung zwischen dem Innern
des Ventilgehäuses x und dem Rohr 4. wieder herstellt und dadurch ein Entweichen
des Dampfes aus dem Schieberkasten der Maschine ermöglicht.
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Wie sich aus der Zeichnung ergibt, kann man das Ventil ohne weiteres
auf dem Dampfkasten des Überhitzers in der Rauchkammer anbringen, so daß also keine
Verbindungsleitungen und Durchbrechungen der Rauchkammerwand erforderlich sind,
wie es bei außen angebrachten Druckauslaßventilen der Fall sein würde.