DE154925C

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Publication number: DE154925C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß ein in einem Zylinder willig (nicht dampfdicht) geführter Kolben mit angehängtem Absperrkegel an seinem oberen Ende eine bewegliche Scheibe mit nach abwärts gerichteten (in Kugeln endigenden) Stützen trägt, die einerseits den Kolben mit Absperrkegel in pendelnder Lage erhalten und andererseits dem Gegendampf über demThe essence of the invention is that one in a cylinder willingly (not steam-tight) guided piston with attached shut-off cone at its upper end a movable disc with downwards directed (ending in balls) supports, which on the one hand receive the piston with shut-off cone in a pendulous position and on the other hand the counter-steam above that

ίο Kolben während des normalen Betriebes den Austritt versperren, beim Heben des Kolbens infolge eines Rohrbruches aber gleichzeitig die Entweichung des Gegendampfes nach dem Kondensator oder nach dem Schornstein vermitteln, so daß der im Augenblicke des Rohrbruches entstehende Spannungsunterschied z\vischen der oberen und unteren Kolbenfläche selbsttätig vergrößert und dadurch die Absperrung des Kesseldampfes im Innern des Kessels mittels Doppelsitzventil sicher herbeigeführt wird.ίο the piston during normal operation Block the outlet, but at the same time when the piston is lifted due to a broken pipe arrange for the counter-steam to escape after the condenser or chimney, so that the tension difference arising at the moment of the pipe rupture between the two the upper and lower piston area increases automatically and thereby the shut-off of the boiler steam is safely brought about inside the boiler by means of a double seat valve will.

Bei den bereits bekannten ähnlichen Einrichtungen kann der Dampf erst entweichen, nachdem der Kolben einen bestimmten Weg zurückgelegt hat, während das wesentliche Merkmal bei der vorliegenden Konstruktion darin besteht, daß der Gegendampf in demselben Augenblicke entweicht, in welchem der Kolben sich zu heben beginnt, wodurch eine viel größere Zuverlässigkeit der Wirkung erreicht wird.With the similar devices already known, the steam can only escape when after the piston has traveled a certain distance, during the essential The feature of the present construction is that the back steam is in the same Moments escapes in which the piston begins to rise, creating a much greater reliability of the effect is achieved.

Die neue Bauart, die in Fig. 1 und 2 veranschaulicht ist, soll in erster Linie bei Schiffskesseln Verwendung finden.The new type illustrated in FIGS. 1 and 2 is to be used primarily in ship boilers.

Wie aus dem Kessel querschnitt (Fig. 1) ersichtlich, ist im Innern des Kessels k ein doppelsitziges Absperrventil ν ν' angebracht, das im geöffneten Zustande den Eintritt des Kesseldampfes durch das Schlitzrohr \ in das Hauptdampf rohr s gestattet, aus dem der Dampf den Maschinen zugeführt wird.As can be seen from the boiler cross-section (Fig. 1), a double-seated shut-off valve ν ν 'is attached inside the boiler k , which allows the entry of the boiler steam through the slotted tube \ into the main steam pipe s , from which the steam Machines is fed.

Oberhalb dieses doppelsitzigen Absperrventiles ist auf der Kesselwand ein Dampfzylinder b befestigt, in welchem ein Kolben α so willig geführt wird, daß sein Reibungswiderstand gleich Null ist. Die nach abwärts führende Kolbenstange v² enthält ein Kugelgelenk v³, an das der Absperrkegel v¹ angehängt ist. Am oberen Ende der Kolbenstange v² wird mittels der Schraubenmutter, die den Kolbenkörper festhält, eine Scheibe b¹, welche mit Stützen ίί¹ versehen ist, so angebracht, daß die letzteren mit ihren kugelförmigen Enden die Öffnungen 0 o¹ versperren. An Stelle der Scheibe b^l und der Stützen tt¹ kann auch eine Kappe verwendet werden, bei welcher b¹ den Boden und 11¹ den geschlossenen Rand derselben bilden, welch letzterer eine entsprechend ringförmige Öffnung 0 o¹ abschließt. Diese Öffnungen 0 o^l stehen durch Kanäle o² o³ (Fig. 2) mit der Rohrleitung / in Verbindung (rechts), welche entweder nach dem Kondensator oder nach dem Schornstein führt. Die Rohrleitung q (links) verbindet das Hauptdampfrohr s mit dem oberen Teile des Dampfzylinders b, so daß bei normalem Betriebe die Dampfspannung in b über dem Kolben α gleich ist der Dampfspannung im Hauptdampfrohr s und im Kessel k. Above this double-seated shut-off valve, a steam cylinder b is attached to the boiler wall, in which a piston α is so willingly guided that its frictional resistance is zero. The downwardly leading piston rod v ² contains a ball joint v ³ to which the shut-off cone v ^{1 is} attached. At the upper end of the piston rod v ² , a washer b ¹ , which is provided with supports ίί ¹ , is attached by means of the screw nut that holds the piston body in place so that the spherical ends of the latter block the openings 0 o ^1. Instead of the disk b ^l and the supports tt ¹ , a cap can also be used in which b ^{1 forms} the bottom and 11 ^{1 forms} the closed edge thereof, the latter closing off ^{a correspondingly annular opening 0 o 1.} These openings 0 o ^l are through channels o ² o ³ (Fig. 2) with the pipeline / in connection (right), which leads either to the condenser or to the chimney. The pipe q (left) connects the main steam pipe s with the upper part of the steam cylinder b, so that during normal operation the steam tension in b above the piston α is the same as the steam tension in the main steam pipe s and in the boiler k.

Die Wirkungsweise ist folgende:
Tritt an der Dampfleitung oder am Schieberkasten ein Bruch ein, so erfolgt dadurch eine Abnahme des Druckes im Hauptdampf-The mode of action is as follows:
If there is a break in the steam line or the valve body, this results in a decrease in the pressure in the main steam

rohr und infolge der Verbindung beider Teile durch die Rohrleitung q auch eine Druckabnahme über dem Kolben α im Zylinder b. Denn in diesem Falle hat die Dampfleitung nicht nur den Dampf, den die Maschinen brauchen, sondern auch den Dampf, der durch die Bruchstelle entweicht, zu leiten; dadurch aber erhält der Dampf in der Leitung zwischen Kessel und Hauptdampfrohr eine größere Geschwindigkeit, mit welcher, da die Druckverluste im quadratischen Verhältnis zur Geschwindigkeit wachsen, die Abnahme des Druckes im Hauptdampfrohr 5 zu begründen ist.tube and as a result of the connection of the two parts through the pipeline q also a pressure decrease over the piston α in the cylinder b. For in this case the steam pipe has to conduct not only the steam that the machines need, but also the steam that escapes through the fracture point; as a result, however, the steam in the line between the boiler and the main steam pipe is given a greater speed, with which, since the pressure losses increase in a quadratic ratio to the speed, the decrease in the pressure in the main steam pipe 5 is to be justified.

Im Kessel k verbleibt daher bei einem plötzlichen Rohrbruch ein höherer Druck, durch welchen der Kolben α angehoben wird.In the event of a sudden pipe rupture, therefore, a higher pressure remains in the boiler k , by which the piston α is raised.

In demselben Augenblick nun, wo derAt the same moment now that the

Kolben α durch den Überdruck des Kesseldampfes angehoben wird, entfernen sich auch die Stützen t i¹ von den Sitzflächen der Öffnungen ο o¹ und der über dem Kolben α befindliche Gegendampf, der zum größten Teile aus dem Hauptdampfrohr s, zum geringeren Teile aus dem Doppelsitzventilgehäuse im Kesselinnern herrührt — letzterer gelangt durch den bei williger Führung des Kolbens gebildeten Zwischenraum über den Kolben — entweicht durch die Kanäle o² o³ (Fig. 2) und durch die Rohrleitung / (rechts) in den Kondensator oder Schornstein, so daß nunmehr infolge der größeren Druckabnahme über b¹ die vollständige Absperrung des Kesseldampfes im Innern des Kessels durch das mit dem Kolben α nach oben gezogene Absperrventil v¹ sicher erfolgt.Piston α is lifted by the overpressure of the boiler steam, the supports t i ¹ also move away from the seat surfaces of the openings ο o ¹ and the counter -steam above the piston α, which for the most part comes from the main steam pipe s and to a lesser extent from the double seat valve housing originates in the inside of the boiler - the latter gets through the space formed with willing guidance of the piston over the piston - escapes through the channels o ² o ³ (Fig. 2) and through the pipeline / (right) into the condenser or chimney, so that now as a result the greater pressure decrease over b ^1, the complete shut-off of the boiler steam inside the boiler by the shut-off valve v ¹ pulled up with the piston α takes place safely.

Soll das Absperrventil 1>' nach erfolgter Ausbesserung der Bruchstelle wieder geöffnet werden, so wird der Durchlaßhahn m (rechts) vorübergehend geschlossen und der Kolben a mittels Handrad und Spindel nach unten gedruckt, wenn derselbe nicht durch sein Eigengewicht herabfällt.If the shut-off valve 1>'is to be opened again after the breakage has been repaired, the valve m (right) is temporarily closed and the piston a is pressed down by means of the handwheel and spindle if it does not fall under its own weight.

Zwischen der Rohrleitung q und dem Zylinder b ist der Dreiwegehahn η eingeschaltet, mittels dessen die Absperrvorrichtung »von Hand« in Tätigkeit gesetzt bezw. bewegt und ausgeschaltet werden kann. Wird nämlich durch den Dreiwegehahn der Dampf aus dem Zylinder b über dem Kolben α abgelassen, so hebt sich sofort der Kolben α und das Absperrventil v¹ schließt sich.The three-way valve η is switched on between the pipe q and the cylinder b , by means of which the shut-off device is activated or "manually" activated. can be moved and turned off. Namely b through the three-way valve of the steam out of the cylinder above the piston α discharged, so immediately the piston rises α v and the check valve ¹ closes.

Die beschriebene Vorrichtung bewirkt somit ein selbsttätiges, zuverlässiges Absperren des Kesseldampfes im Falle des Bruches einer Rohrleitung. Es kann jedoch in diesem oder einem sonstigen Bedarfsfalle die Inbetriebsetzung der Vorrichtung auch von irgend einem Räume des Schiffes aus »von Hand« erfolgen, und zwar dadurch, daß an die Rohrleitung q eine andere Leitung c, mit einem Durchlaßhahn versehen, angeschlossen wird.The device described thus causes an automatic, reliable shut-off of the boiler steam in the event of a pipe break. However, in this or any other case, the device can also be started up "by hand" from any room in the ship, namely by connecting another line c with a drain cock to the pipeline q.

Mit dem öffnen dieses Durchlaßhahnes h, der vielleicht in der Nähe des Obermaschinistenzimmers oder an der Treppe, die in den Maschinenraum führt, anzubringen ist, wird ein Spannungsunterschied zwischen der oberen und unteren Fläche des Kolbens α künstlich hergestellt, durch welchen die Absperrung des Kesseldampfes in gleicher Weise, wie zu-. vor beschrieben, erfolgt.With the opening of this passage tap h, which may have to be attached near the head machinist's room or on the stairs leading into the engine room, a voltage difference is artificially created between the upper and lower surface of the piston α , through which the boiler steam can be shut off in same way as to-. described before, takes place.

An die Rohrleitung q lassen sich ferner sämtliche Absperrvorrichtungen einer Kesselbatterie anschließen, so daß sämtliche Dampfleitungen einer Kesselbatterie, die in ein gemeinschaftliches Hauptfohr münden, im Zustande der Gefahr gleichzeitig zur Absperrung gelangen. Die Möglichkeit des gleichzeitigen Absperrens sämtlicher Kesselleitungen einer Kesselbatterie »von Hand« verdient aber eine ganz besondere Beachtung, wenn man erwägt, daß es nach dem jetzigen Stande der Technik unmöglich ist, selbsttätig wirkende Dampf absperrvorrichtungen herzustellen, die auch bei gestoppten Maschinen — kurz vor Beginn oder unmittelbar nach Einstellung des Betriebes —, wo keinerlei Dampfströmung in den Leitungen stattfindet, mit derselben Sicherheit in Tätigkeit treten wie zu einer Zeit, wo die im Betriebe befindlichen Maschinen eine starke Dampfströmung in den Leitungen hervorrufen.Furthermore, all shut-off devices of a boiler battery can be connected to the pipeline q , so that all steam lines of a boiler battery which open into a common main pipe are shut off at the same time in the state of danger. The possibility of simultaneously shutting off all boiler lines of a boiler battery "by hand" deserves special consideration when one considers that, with the current state of the art, it is impossible to produce automatic steam shut-off devices, even when the machines are stopped - shortly before the start or immediately after cessation of operation - when there is no steam flow in the lines, you can operate with the same certainty as at a time when the machines in operation cause a strong steam flow in the lines.

Denn die aus einer Rohrbruchstelle bei gestoppten Maschinen entweichende Dampfmenge müßte, wenn sie die gleiche Spannungsdifferenz wie eine während des Ganges der Maschinen entstehende Bruchstelle erzeugen sollte, so groß sein, daß sie der Summe derjenigen Dampfmenge entspräche, welche von den Maschinen plus der Bruchstelle verbraucht werden; plötzlich entweichende Dampfmengen von einem derartigen Umfange aber würden über diejenige Grenze weit hinausgehen, die zur Sicherung des Maschinen- und Kesselpersonals in bezug auf dessen Leben und Gesundheit nicht überschritten werden darf.This is because the amount of steam escaping from a pipe rupture when the machines are stopped would have to if they generate the same voltage difference as a break point occurring during the operation of the machine should be so large that it would correspond to the sum of that amount of steam, which from the machines plus the break point are consumed; Suddenly escaping steam but of such a scope would go far beyond the limit which to protect the machine and boiler personnel in terms of their life and health must not be exceeded.

Die vorliegende Bauart bildet demnach eine Einrichtung, die gestattet, sämtliche Absperrvorrichtungen einer Kesselbatterie auch »von Hand« gleichzeitig in Tätigkeit zu setzen, gleichsam als Ersatz für eine vollkommene Dampf absperrvorrichtung.The present design therefore forms a device that allows all shut-off devices to put a boiler into action "by hand" at the same time, as it were as a substitute for a perfect one Steam shut-off device.

Claims

Patent claim:

Automatic pipe rupture valve, characterized by a leaky piston (a), which has a disc (b ¹ ) at its upper end with downwardly directed supports (tt ^l ) or with a downwardly sealing

Edge ft t ¹ ) carries, for the purpose of keeping the piston (a) with attached shut-off cone (v ¹ ) in a pendulum position and at the same time the exit of the counter -steam above the piston (a) through the openings (o O ¹ J or the To prevent ring opening (ο ο ^λ ) during normal operation, but to convey the simultaneous escape of counter-steam after the condenser or chimney when the piston (a) is lifted due to a broken pipe.

For this purpose ι sheet of drawings.