DE3146762C1 - Sicherheitsventil für einen Dampfdruckkochtopf - Google Patents

Description

• Aus der DE-OS 2947 861 ist ein Ventil bekannt, bei dem sich oberhalb des Ventilkörpers eine geschlossene Deckfläche in Form einer Membran befindet Von diesem Ventil gibt es eine Ausführungsform, die nur als Sicherheitsventil, und eine Ausführungsform, die nur als Entlüftungsventil verwendbar ist Das Ventilgehäuse ist für beide Ausführungsformen gleich ausgebildet Es weist einen in eine Deckelöffnung einknöpfbaren Wulst auf, der die Ventilöffnung umgibt, sowie in der Seitenwand radiale Bohrungen zum Luft- bzw. Dampfaustritt Unterschiedlich bei den beiden Ausführungsformen ist die Form des Ventilkörpers und die Aufgabe der die Deckfläche bildenden Membran. Bei der hier interessierenden Ausführungsform als Sicherheitsventil weist der Ventilkörper einen Kopf an beiden Enden eines Schaftes auf, dessen Länge, einschließlich der Köpfe, dem Abstand zwischen der topffernen Seite der Ventilöffnung und der Innenseite der Membran entspricht Die Membran erfüllt bei dieser Ausführungsform die Funktion einer Feder. Sie übt auf den oberen Kopf des Ventilkörpers einen Druck aus, der den unteren Kopf von der topffernen Seite her an die Ventilöffnung, diese verschließend, preßt Erst bei Erreichen eines durch die Stärke der Membran vorgegebenen Überdruckes im Topf wird derVentilkörper gegen die Anpreßkraft der Membran, diese nach außen wölbend, angehoben und die Ventilöffnung freigegeben. Dampf kann durch die Ventilöffnung und die radialen Bohrungen austreten. Bei Absinken des Druckes preßt die Membran den Ventilkörper erneut in die Schließstellung. Zur Führung des Ventilkörpers, dessen Bewegungsfreiheit im Ventilgehäuse zum Verkanten führen und damit die Funktion beeinträchtigen könnte, ist zwischen die Membran und die Ventilöffnung eine zusätzliche, zur Membran etwa parallele Zwischenwand mit einer Führungsbohrung eingezogen.
• In der Ausführungsform gemäß der DE-OS 2947 861 als Entlüftungsventil weist der Ventilkörper einen Schaft mit größerer Länge auf ebenfalls mit einem Kopf an jedem Ende. In diesem Fall befindet sich der eine Kopf im Ventilgehäuse, der andere außerhalb des Ventilgehäuses und zwar an der dem Topfinneren zugewandten Seite der Ventilöffnung. Bei keinem oder wenig Druck im Topf hängt der Ventilkörper mit seinem oberen Kopf im Ventilgehäuse, der untere befindet sich im Abstand unterhalb der Ventilöffnung, so daß erwärmte Luft durch die Ventilöffnung und die radialen Bohrungen austreten kann. Bei Druckaufbau legt sich der Ventilkopf von der tropfnahen Seite her an die Ventilöffnung an und verschließt diese. Vorgesehen ist eine Schaftlänge, bei der in der Verschlußstellung des Entlüftungsventils der obere Kopf des Ventilkörpers von innen an der Membran anliegt Damit besteht die Möglichkeit den Ventilkörper von außen her nach unten zu drücken, durch Druck auf die Membran, und dadurch die Ventilöffnung freizumachen. Auf diese Weise kann der Dampfdruck abgebaut und das Öffnen des Topfes beschleunigt werden. Auch bei dieser Ausführungsform wird eine zusätzliche Führung des Ventilkörperschaftes durch eine Zwischenwand mit Führungsöffnung gesichert Besondere Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet Nach Patentanspruch 2 ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau des Ventilgehäuses. Die zentrale Öffnung zum Topfinneren bewirkt bei Druckaufbau, also zum Schließen des Ventils, als auch bei Überdruck, der das Ansprechen des Sicherheitsventils bewirkt, einen gerichteten, axialen Druck auf den Ventilkörper.
• Nach Patentanspruch 3 ist der Ventilkörper in an sich bekannter Weise eine Kugel. Der kugelförmige Ventilkörper ist ein einfach herstellbares Bauteil großer Maßgenauigkeit. Gleichzeitig gewährleistet die Kugelform sichere Ventilfunktionen auch bei größeren Toleranzen bei den Gehäuseabmessungen. Eine zusätzliche Führung ist nicht erforderlich, eine Kugel kann nicht verkanten.
• Durch das Merkmal des Patentanspruchs 4 ist gewährleistet, daß die Öffnung zum Topfinneren in Ruhestellung keinesfalls verschlossen werden kann, also eine wirksame Entlüftung vor dem Druckaufbau gesichert ist, und nach Beendigung des Kochvorganges keine Vakuumbildung erfolgen kann.
• Eine vorteilhafte Ausführungsform der zentralen Öffnung zum Topfinneren ist durch die Merkmale des Patentanspruchs 5 gegeben: Die Kugel liegt in Ruhestellung und bei Beginn des Kochvorganges ruhig auf den kreisbogenförmigen Umrißabschnitten der Öffnung und die sich erwärmende Luft kann ohne nennenswerte Turbulenz durch die Ausbuchtungen an der Kugel vorbeistreichen. Der ansteigende Druck trifft zentral auf einen großen Abschnitt der Kugelfläche und hebt diese somit axial bis zur Anlage am Ventilsitz hoch.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt Es zeigt F i g. 1 einen Schnitt durch ein Sicherheitsventil mit angedeutetem Deckel entsprechend der Schnittlinie I-I inFig.2und Fig. 2 eine Ansicht des Ventils von derTopfinnenseite her entsprechend dem Pfeil II in F i g. 1.
• Ein Ventilgehäuse 1 ist in eine Deckel-Bohrung 2 eines Deckels 3 eingeknöpft Der Deckel gehört zu einem Dampfdruckkochtopf, auf dem er zum Kochen druckdicht aufsetzbar ist Das Ventilgehäuse 1 besteht einstückig aus elastischem Werkstoff, beispielsweise Gummi. Es hat eine Kammer 4, die sich bei in den Deckel eingesetztem Ventil auf dessen dem Topfinneren zugewandten Seite befindet und eine Auffangkammer 5, die sich über die Oberseite des Deckels erhebt Beide Kammern sind, etwa im Bereich der Deckelbohrung 2, durch eine Zwischenwand 6 voneinander getrennt, und durch eine in der Zwischenwand 6 angeordnete Ventilöffnung 7 miteinander verbunden.
• Das Ventilgehäuse 1 enthält einen Ventilkörper 8 in Form einer Kugel.
• Die Kammer 4 hat kräftige Kammerwandungen 4a und einen Boden 4b, der eine zentrale Öffnung 9 enthält Nach Fig.2 hat die Öffnung 9 einen Umriß, der aus einem Kreis mit drei etwa bogenförmigen Ausbuchtungen 10 besteht Die Ausbuchtungen 10 sind dabei in gleichmäßigen Abständen zwischen den kreisbogenförmigen Abschnitten 10a angeordnet und erstrecken sich radial nach außen. Der Radius rder kreisbogenförmigen Abschnitte 10a zum Öffnungsmittelpunkt M ist kleiner als der Radius R der Kugel des Ventilkörpers 8. Die Ausbuchtungen 10 erstrecken sich bis zur Innenfläche der Kammerwandungen 4a Die Auffangkammer 5 ist haubenförmig. Ihre Wandung 5a wird von der Zwischenwand 6 an nach oben immer dünner, so daß die Kuppe 5b leicht eindrückbar ist Zwei Ablaßöffnungen 11 verlaufen in etwa einem Drittel der Gesamthöhe der Auffangkammer 5 radial nach außen durch die Wandung 5a Die Wandung über den Ablaßöffnungen 11 einschließlich der Kuppe 5b hat keine Durchbrechungen.
• Das Sicherheitsventil arbeitet in folgender Weise: In Ruhestellung stützt sich die Kugel, d. h der Ventilkörper 8 auf der Öffnung 9 ab, und zwar auf deren kreisbogenförmigen Abschnitten 10a Wenn der Deckel in üblicher Weise auf einen Dampfdruckkochtopf aufgesetzt ist und der Kochvorgang beginnt, strömt die sich erwärmende Luft im Topfinneren nach oben und außen. Sie strömt dabei durch die Ausbuchtungen 10 an der Kugel 8 vorbei, durch die Ventilöffnung 7 und die Ablaßöffnungen 11. Beginnt sich Dampf zu entwickeln, wird die Austrittsgeschwindigkeit zwischen der Kugel und der Ventilöffnung so groß, daß der sich dadurch einstellende Unterdruck an der Kugeloberseite, gegenüber dem Druck an der Kugelunterseite, die Kugel anhebt und die Ventilöffnung verschlossen wird. In dem nunmehr vollständig verschlossenen Topf steigt der Druck abhängig von der Energiezufuhr an. Die Druckhöhe kann von der Bedienungsperson mit Hilfe von Anzeigeorganen überwacht werden. Normalerweise soll die Energiezufuhr von der Bedienungsperson so geregelt werden, daß eine bestimmte, für den Kochvorgang vorgesehene Druckhöhe nicht überschritten wird.
• Das Sicherheitsventil bleibt dann geschlossen, bis der Kochvorgang beendet und der Druck so Weit abgebaut wird, daß die Kugel auf die Öffnung 9 zurückfällt Von diesem Zeitpunkt an kann etwa überschüssiger Dampf aus dem Sicherheitsventil entweichen.
• Wird versäumt, die Energiezufuhr rechtzeitig zu drosseln, so daß der Druck unerwünscht hoch wird, spricht das Sicherheitsventil an: Die Kugel wird durch die Ventilöffnung 7 hindurchgepreßt Ihre Vertikalbewegung wird von der Kuppe Sb der Auffangkammer 5 gestoppt Der Dampf kann durch die Ventilöffnung 7 und die Ablaßöffnungen 11 radial ausströmen. Der ausströmende Dampf und das von ihm erzeugte Geräusch signalisieren der Bedienungsperson, daß die Energiezufuhr gedrosselt werden muß. Gleichzeitig weiß die Bedienungsperson, daß sich die Kugel nunmehr in der Auffangkammer 5 befindet Soll der Kochvorgang, nach Zurücknahme der Energiezufuhr, fortgesetzt werden, kann die Bedienungsperson auf einfache Weise das Sicherheitsventil wieder in seine Arbeitsstellung bringen, indem sie die Kuppe 5b bis zur Anlage an der Kugel 8 eindrückt und dann durch weiteren Druck die Kugel durch die Ventilöffnung 7 zurück in die Kammer 4 preßt Dies kann mit bloßen Händen ohne Zuhilfenahme von Werkzeug erfolgen, da die Kuppe 5b gegen die Temperatur der Kugel 8 isoliert. Außerdem kann nach oben kein Dampf ausströmen und radial aus den Ablaßöffnungen 11 nur so lange, bis die Kugel von oben auf den Rand der Ventilöffnung 7 gedrückt ist und eine' kleine Menge Restdampf -aus der Auffangkammer 5 entwichen ist. Sollte die Rückstellung der Kugel 8 zu einem Zeitpunkt erfolgen, in dem der Dampfdruck im Topf das vorgegebene Maß noch überschreitet, wird das Sicherheitsventil erneut ansprechen und sich der genannte Vorgang wiederholen müssen. Auf jeden Fall verhindert und signalisiert das Sicherheitsventil eine Drucküberschreitung im Topf und ist, nach deren Abbau, auf einfache und gefahrlose Weise wieder in Arbeitsstellung zu bringen.
• Wird zu kochen begonnen, ohne daß beachtet wird, daß sich die Kugel nach einem früheren Ansprechen des Sicherheitsventils noch in der Auffangkammer 5 befindet, d. h. die Ventilöffnung 7 von oben verschließt, und wird nicht bemerkt, daß in diesem Anfangsstadium keine Luft aus dem Sicherheitsventil austritt, so kann sich nur ein relativ geringer Druck im Topf ausbilden.
• Bei einer Druckhöhe, die unter dem normalen Schließdruck des Ventils liegt, wird die Kugel vom Rand der Ventilöffnung 7 abgehoben und Dampf kann aus den Ablaßöffnungen 11 entweichen. Außer der damit verbundenen Sicherheitswirkung wird damit der Bedienungsperson signalisiert, daß das Sicherheitsventil sich nicht in Arbeitsstellung befindet.
• Es ist auch denkbar, das Sicherheitsventil mit den Schließ- und Steuereinrichtungen eines Dampfdruckkochtopfes derart zu kombinieren, daß vor dem Kochen die richtige Lage der Kugel durch Eindrücken der Kuppe 5b zwangsweise kontrolliert wird.
• Der Ventilkörper kann auch andere als reine Kugelform aufweisen. Möglich ist beispielsweise ein kurzer Kreiszylinder mit beidseitig gewölbten Enden, bei dem die untere Kammer 4 eine diesen Körper etwas führende Wandform hat. Ferner sind auch die Ventilöffnung 7 durchsetzende Formen denkbar, beispielsweise eine Diabolo-ähnliche Form mit flachen oder gewölbten Stirnflächen, oder ein weitgehend kugelförmiger Ventilkörper, wobei die Kugel einen die Ventilöffnung durchsetzenden kurzen Hals mit anschließender Kreisplatte trägt.
• Auch kann die Kammer 4 für den Ventilkörper 8 zusätzlich seitliche Öffnungen aufweisen oder insgesamt als Korb ausgebildet sein. Auch der Umriß der zentralen Öffnung 9 kann, sofern er von der Kreisform abweicht, anders gestaltet sein, beispielsweise kann die zentrale Öffnung 9 etwa ellipsenförmig sein.
• Die Auffangkammer 5- kann eine einzige, radiale Ablaßöffnung aufweisen oder mehr als eine Ablaßöffnung, die auf einen Sektor des Umfanges beschränkt sind, so daß ein großer Umfangsteil des Ventils frei von ausströmendem Dampf bleibt - Leerseite - Leerseite -

Claims (7)

1. Patentansprüche: 1. Sicherheitsventil für einen Dampfdruckkochtopf mit einem Deckel, das ein in eine Deckelbohrung einsetzbares Ventilgehäuse aus elastischem Werkstoff mit einer Ventilöffnung,. und einen im Gehäuse gehaltenen, bei niedrigem oder keinem Druck im Abstand von der Ventilöffnung abgestützten und bei Dampfdruck im Topf an die und bei Überdruck durch die Ventilöffnung bewegbaren Ventilkörper aufweist, mit einer Auffangkammer im Ventilgehäuse für den Ventilkörper an der topffernen Seite der Ventilöffnung, mit wenigstens einer seitlichen Ablaßöffnung für den Dampf in der Wand der Auffangkammer, und mit Mitteln zum Zurückführen des Ventilkörpers durch die Ventilöffnung, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (1) auf der Topfseite der Ventilöffnung (7) einen Käfig für den Ventilkörper (8) mit wenigstens einer Öffnung (9) zum Topfinneren aufweist, durch den der Ventilkörper (8) bei niedrigem oder keinem Druck im Abstand von der Ventilöffnung (7) gehalten ist, und daß die Auffangkammer (5) haubenförmig oben ausgeschlossen und derart leicht eindrückbar ausgebildet ist, daß der Ventilkörper (8) durch Druck auf die Haube (5b) durch die Ventilöffnung(7) zurückdrückbar ist.
2. 2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig für den Ventilkörper (8) als mit dem Ventilgehäuse (1) einstückige Kammer (4) mit einer zentralen Öffnung (9) zum Topfinneren :ausgebildet ist
3. 3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (8) eine Kugel ist
4. 4. Ventil nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Öffnung (9) zum Topfinneren einen von der Kreisform abweichenden Umriß hat
5. 5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Umriß der Öffnung (9) ein Kreis mit in Abständen etwa radial abstehenden Ausbuchtungen (10) ist.
6. 6. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbuchtungen (10) bogenförmig sind.
7. 7. Ventil nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die haubenförmige Auffangkammer (5) Wandungen (5a) mit von unten nach oben abnehmender Dicke aufweist Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsventil nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

   Aus der DE-PS 1247581 ist ein derartiges Ventil bekannt Sein Ventilgehäuse ist etwa hutförmig mit dicken Wandungen und mit einem Ringflansch an der einen Seite, der zum Einknöpfen in die Deckelbohrung bestimmt ist Der Ringflansch liegt dann von innen an der Deckelfläche an. Die Ventilöffnung wird durch einen von der Gehäusewandung nach innen gezogenen Ringwulst umgeben, der sich etwa auf Höhe des Deckels befindet Darüber erweitert sich das Ventilgehäuse zur Auffangkammer, die außer radialen Ablaßöffnungen für den Dampf an ihrer Oberseite auch eine zentrale Bohrung zur Führung des Ventilkörpers aufweist Der Ventilkörper besteht aus einem Schaft mit einem pilzförmigen Kopf am einen und einer Verdickung am anderen Ende. Die Verdickung hat etwa die Form einer Halbkugel, deren gekrümmte Fläche an den Schaft anschließt In Normalstellung, d. h. bei aufgesetztem Deckel bei niedrigem oder keinem Druck im Topf, durchsetzt der Schaft sowohl die Ventilöffnung als auch die zentrale Bohrung an der Oberseite des Ventils. Der pilzförmige Kopf befindet sich an der Außenseite des Ventilgehäuses und stützt sich an der topffernen Seite der Deckfläche ab. Er hält dadurch die Verdickung an der topfnahen Seite der Ventilöffnung in einem solchen Abstand, daß sich die Verdickung unterhalb des Ringwulstes befindet. Bei Beginn des Kochvorganges kann somit die sich erwärmende Luft zwischen der Verdickung und der Wandung des Ventilgehäuses im Bereich des Ringwulstes, und durch die Ventilbohrung in die Auffangkammer und von dieser durch die radialen Ablaßöffnungen nach außen strömen. Sobald die Dampfentwicklung im Topfinneren zunimmt, wird der Ventilkörper angehoben, die Verdickung verschließt die Ventilöffnung und ermöglicht damit einen weiteren Druckaufbau. Beim Überschreiten eines bestimmten Höchstdruckes im Topfinneren wird die Verstärkung des Ventilkörpers durch den Ringwulst hindurch in die Auffangkammer gedrückt. Die Ventilöffnung wird dadurch freigegeben und der Dampf kann durch sie und die radialen Ablaßöffnungen austreten. Um das Sicherheitsventil nach seinem Ansprechen wieder in die Gebrauchsstellung zu bewegen, muß man den pilzförmigen Kopf des Ventilkörpers eindrücken. Dies kann wegen des heißgewordenen Ventilkörpers in der Regel nur unter Verwendung eines Hilfsgerätes geschehen.

   Außerdem kann aus der zentralen Deckelöffnung während des Zurückdrückens Dampf ausströmen, der die Bedienungsperson gefährdet.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitsventil der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, das bei einfacher und wirtschaftlicher Herstellung sicher und ohne Hilfsmittel bedienbar ist Die Aufgabe soll erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst werden.

   Der Ventilkörper wird durch sein eigenes Gewicht im Käfig im Abstand von der Ventilöffnung gehalten, es wird keine Aufhängung im oberen Ventilkörperbereich benötigt Damit kann der Ventilkörper eine baulich einfache, gedrungene Form aufweisen. Wesentlich ist der Vorteil, daß für die Auffangkammer keine obere Durchbrechung nötig ist, um den Ventilkörper aufzuhängen. Damit ist die Belästigung der Bedienungsperson durch nach oben ausströmenden Dampf ausgeschlossen. Ferner kann nach Ansprechen des Sicherheitsventils der Ventilkörper durch Druck auf die Deckfläche durch die Ventilöffnung zurückgedrückt werden, ohne daß er direkt berührt werden muß und ohne daß in einen austretenden Dampfstrahl gegriffen werden muß.