DE610722C - Temperaturregler - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Temperaturregler für dampfbeheizte Einrichtungen, dessen Hauptventil mittels eines thermostatisch betätigten Hilfsventils gesteuert wird, welches die Dampfleitung mit einem den Verschlußkörper des Hauptventils bewegenden Arbeitsbalg in Verbindung setzen kann. Es sind Einrichtungen dieser Art bekannt, bei denen der Arbeitsbalg und das Hilfsventil oberhalb des Hauptventils angeordnet sind, wobei das sich bildende Kondenswasser durch eine besondere Leitung sofort wieder in die Hauptdampfleitung abgeführt wird. Dies hat den Nachteil, daß der Dampf unmittelbar auf den Arbeitsbalg und das Hilfsventil einwirkt, wodurch diese Organe angegriffen und in verhältnismäßig kurzer Zeit zerstört werden. Auch hat sich herausgestellt, daß die Druckübertragung durch den Dampf bei Ein-

ao richtungen der in Rede stehenden Art unerwünschte Folgen hat, welche in der leichten Veränderlichkeit des Druck- und Volumenzustandes und der Kondensationsneigung des Dampfes begründet sind.

*5 Die vorliegende Erfindung geht nun zwecks Beseitigung dieser Mängel von dem bei einfachen, direkt gesteuerten Druckreglern bereits vorgeschlagenen Gedanken aus, den Arbeitsbalg durch das entstehende Kondenswasser zu schützen. Zu diesem Zweck sind erfindungsgemäß der Impulsraum des Arbeitsbalgs und das Hilfsventil unterhalb des Hauptventils angeordnet und mittels einer steigrohrartig aufwärts führenden Verbindungsleitung an den unteren, Sammelbeckenartig vertieften Teil des Vordruckraums des Hauptventils angeschlossen, so daß das sich in dem Vordruckraum sammelnde Kondenswasser den Impulsraum mit seiner über das Hilfsventil zum Vordruckraum, führenden Verbindungsleitung anfüllt und mittelbar den Dampfdruck über das Hilfsventil auf den Arbeitsbalg überträgt.

Dadurch wird zunächst erreicht, daß eine unmittelbare Berührung des Arbeitsdampfes mit dem Arbeitsbalg und mit dem Hilfsventil nicht stattfindet, da das Kondenswasser als zwischengeschaltetes Druckübertragungsmittel den direkten Zutritt des Dampfes zu diesen Organen sperrt. Die hierdurch bewirkte Kühlung der Organe erhöht die Haltbarkeit und Arbeitsgenauigkeit des Reglers. Von besonderer Bedeutung ist nun weiterhin gerade bei dem Erfindungsgegenstand die Sperrfunktion des Kondenswassers, welche das Eindringen von Dampf in den Impulsraum und in die übrige Leitung verhindert. Andernfalls würde das im Impulsraum und in den Leitungen befindliche Wasser zu sieden beginnen und Dampf entwickeln, wodurch gegebenenfalls ein vollständiges Versagen des Apparates eintreten kann. -Schließlich bewirkt die erfindungsgemäße Verwendung des Kondenswassers eine augenblickliche Übertragung des Dampfdruckes auf den Arbeitsbalg, und auch bei abgeschlossenem Impulsraum kann ein Nachlassen des in demselben herrschenden Druckes nicht vorkommen.

Vorteilhaft wird durch die weiter unten näher beschriebene Anordnung eines weiteren Steigrohres und eines Doppelsitzkegels im Hilfsventil für eine zweckmäßige Abführung des überschüssigen Kondenswasser aus dem Impulsraum in den hinteren Raum des Hauptventils gesorgt, wobei durch ein in diese zweite Steigleitung eingebautes Rückschlagventil der Druckausgleich zwischen Impulsraum und hinterem Hauptventilraum geregelt und eine nachteilige Dampfzirkulation verhindert wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Vordruckraum und dem Impulsraum ein nach unten abgeschlossener Balg angeordnet, der den Vordruckraum nach unten abdichtet und gleichzeitig in bekannter Weise den Ventilkegel des Hauptventils entlastet. Infolge seiner Anordnung unterhalb des Hauptventils füllt sich dieser Balg, welcher die erforderliche Dichtung ohne Anwendung von Stopfbüchsen und die erforderliche Entlastung ohne Anwendung eines doppelsitzigen Ventils ermöglicht, ebenfalls mit Kondenswasser. Vorzugsweise ist dieser Dichtungsund Entlastungsbalg in einem besonderen Raum angeordnet, der durch ein Ausgleichsrohr mit dem zweiten, vom Impulsraum nach dem hinteren Hauptventilraum führenden Steigrohr in Verbindung steht. Dadurch wird zunächst die Entlastung von dem hinter dem Hauptventil herrschenden Druck unabhängig gemacht. Infolge des Ausgleichsrohres können sich ferner der Impulsraum einerseits und der den Dichtungs- und Entlastungsbalg enthaltende Raum andererseits insofern vorteilhaft ergänzen, als das Kondenswasser, welches beim Hochgehen des Arbeitsbalgs durch das zweite Steigrohr abströmt, von,dem sich hierbei zusammenziehenden Dichtungs- und Entlastungsbalg durch das Ausgleichsrohr in den Raum des letzteren gesaugt wird, so· daß dieser Raum und das Steigrohr stets mit Wasser gefüllt bleiben.

In der Zeichnung ist der Temperaturregler gemäß der Erfindung beispielsweise in einer Ausführungsform dargestellt, und zwar zeigt - Abb. ι den Regler in einem senkrechten Querschnitt in Verbindung mit dem dampfbeheizten Kessel bzw. Boiler und Abb. 2 das kleine, die Steuerung des den

Dampfzufluß in den Kessel bzw. Boiler regelnden Hauptventils durch den Druck des Heizdampfes bewerkstelligende Hilfsventil in senkrechtem Querschnitt.

ι ist das den Dampfzufluß in den zu beheizenden Kessel oder Boiler 2 regelnde Hauptventil. Dieses arbeitet mit dem Einsitzkegel 3. Dieser ist in bekannter Weise durch das Federrohr 4 und die starre Verbindung der Ventilstange 5 mit dem das Federrohr 4 nach unten dicht abschließenden Boden 6 vollkommen entlastet, da die lichte Weite des Federrohres 4 der lichten Weite des Ventildurchganges 7 des Ventils 1 entspricht. Das Federrohr 4 ist nach oben durch den Boden 8 bis auf die den leichten Durchtritt der Ventilstange 5 ermöglichenden Bohrung 9 abgeschlossen. Der Boden 8 ist mit einem rohrförmigen Aufsatz 10 versehen, um den Übertritt von Unreinlichkeiten in das Federrohr 4 zu verhindern. Mit dem das Federrohr 4 aufnehmenden und mit dem Hals des Ventils 1 verbundenen Gehäuse 11 ist unter Einschaltung einer Wand 12 ein zweites Gehäuse 13 verbunden, daß nach unten durch den Boden 14 dicht abgeschlossen ist. In das Gehäuse 13 ist ein Federrohr 15 eingebaut, das mit seinem unteren Ende in einem zwischen dem Gehäuse 13 und den Boden 14 eingelegten Boden 16 dicht befestigt ist. Der obere Abschluß des Federrohres 15 erfolgt durch den dicht mit ihm verbundenen abgekröpften Boden 17. In diesen ist ein Federrohr 18 eingebaut, um die Baulänge des Reglers möglichst kurz zu halten. Das Federrohr 18 ist mit seinem oberen Ende in der Wand 12 und mit seinem unteren Ende in dem Boden 19, der mit dem abgekröpften Boden 17 verbunden ist, dicht befestigt.. Mit dem Boden 19 ist das untere Ende der Verlängerung 5' der Ventilstange 5 verbunden. Diese Verlängerung tritt bei 20 mit leichtem Spiel durch die zwischen dem Gehäuse 11 und dem Gehäuse 13 angeordnete Wand 12. Durch den Einbau dieser Wand 12 und das Federrohr 18 sind zwei verschiedene und vollständig voneinander getrennte. Impulsräume 21 und 22 geschaffen, in denen Druckunterschiede auftreten können und von denen ein jeder seinen besonderen Zweck erfüllt und seine besondere Arbeit ausübt.

In dem Boden 14 kann zur Unterstützung der Federung der Federrohre 15, 18 und 4 eine regelbare Druckfeder 43 eingebaut werden. Dieser Einbau kann sich auch unter Umständen erübrigen, da die Federrohre 4, 15 und 18 eine ausreichende Federung besitzen, um dem in dem Impulsraum 22 entstehenden Arbeitsdruck entgegenzuarbeiten.

Das den Dampfzufluß in dem zu beheizenden Kessel bzw. Boiler 2 regelnde Hauptventil ι wird indirekt durch den Druck des zur Beheizung des Kessels oder Boilers 2 dienenden Dampfes, und zwar unter Vermittlung des Hilfsventil 23, das in Abb. 2 im Schnitt dargestellt ist, gesteuert. Dieses Hilfsventil 23 ist mit dem in den Kessel einjebauten Wärmefühler 24, der sehr klein sein kann, durch das Kapillarrohr 25 über den iao Arbeitskörper 26 verbunden. Dieser wirkt durch seine Stange 27 auf die den Doppelsitz-

kegel 28 des-Hilfsventils 23 tragende Stange 29, die durch die Feder 30 belastet ist. Das Hilfsventil 23 ist außer mit dem Ventildurchgang 31 noch mit einem zweiten Durchgang

;5- 32 versehen, über den ein in geeigneter Weise geführter Rückschlagkegel 33 frei beweglich angeordnet ist.

Das Hilfsventil 23 steht durch das Rohr 34 > mit dem Impulsraum 22, ferner durch das Rohr 35 mit dem Minderdruckraum 36 des Hauptventils 1 und weiterhin durch das Rohr 37. mit dem Hochdruckraum 38 des Hauptventils 1 in Verbindung. Der Impulsrauni 21 steht durch das Ausgleichrohr 39 mit. dem Rohr 35 in Verbindung. Durch die Anordnung dieses Ausgleichrohres 39 wird verhindert, daß der Kegel 3 des Hauptventils 1 in geschlossenem Zustande von dem im Minderdruckraum 36 herrschenden Druck festgehal-

ao ten wird. Der in dem Raum 36 herrschende Druck gleicht sich mit dem im Impulsraum 21 herrschenden Druck aus und beeinflußt das Rohr 4 von. außen, während sich der Hochdruck in dem Federrohr von innen auswirkt.

«5 Die Arbeits- und Wirkungsweise des vorstehend beschriebenen Reglers ist folgende:

Steigt in dem Kessel bzw. Boiler 2 die Temperatur des in ihm befindlichen Wassers um ein Geringes, z. B. ein halbes Grad, an, so wird der Wärmefühler 24, der in bekannter Weise mit der Einstellskala 40 versehen ist, so beeinflußt, daß die in dem Wärmefühler 24, in dem Kapillarrohr 25 und in dem Arbeitskörper 26 befindliche Ausdehnungsflüssigkeit sich ausdehnt, wodurch der Arbeitsstift 27 des Arbeitskörpers 26 die Ventilstange 29 mit dem an ihrem oberen Ende angeordneten Doppelsitzkegel 28 entgegen der Wirkung der Feder 30 vorschiebt. Hierdurch wird der Durchgang 31 des Hilfsventil 23 (Abb. 2) geöffnet. Bei dieser öffnung des Durchganges 31 wird gleichzeitig, und zwar infolge des geringen Hubes, den die Ventilstange mit dem Kegel 28 ausführt, der Durchgang 32 des Hilfsventil 23 geschlossen, während bei einem Sinken der Ventilstange 29 mit dem Kegel 28 bei Eintreten eines Temperaturabfalles und der hierbei erfolgenden öffnung des Durchganges 32 gleichzeitig der Durchgang 31 geschlossen wird. Bei gleichmäßigem flottem Betrieb kann sich der Kegel 28 auch ausgleichen und so die Durchgänge 31 und 32 gleich oder ungleich offenhalten, wodurch der Kegel 3 des Hauptventils 1 in einer bestimmten Stellung stehen bleibt. Der in dem Raum 38 des Hauptventils 1 herrschende Hochdruck tritt nun durch das Rohr 37 bei 41 in das Hilfsventil 23 ein, gelangt durch dieses und das Rohr 34 in den Impulsraum 22 im Gehäuse 13. Durch die hierdurch in dem Impulsraum 22 verursachte Drucksteigerung wird der abgekröpfte, das Federrohr 15 nach oben abschließende Boden 17 nach unten gedruckt, wobei die Ventilstange 5, 5' nach unten gezogen und der Kegel 3 des Hauptventils 1 auf 6g seinen Sitz 42 gezogen wird, wodurch die Dampfzufuhr in den Kessel bzw. Boiler 2 unterbrochen wird. Das Ventil 1 bleibt so lange geschlossen, bis sich das Wasser in dem Kessel bzw. Boiler 2 wieder auf seine normale Temperatur abgekühlt hat.

Sinkt infolge der Absperrung des Dampfzuflusses die Wassertemperatur unter die normale Höhe, so wird die Stange 29 mit dem Kegel 28 des Hilfsventils 23 durch die Feder 30 zurückgezogen und der Durchgang 31 des Hilfsventils 23 durch den Kegel 28 wieder dicht abgeschlossen. Gleichzeitig wird der Durchgang 32 des Hilfsventils 23, der ebenfalls durch das Anheben der Ventilstange 29 infolge der Temperatursteigerung durch, den Kegel 28 geschlossen worden war, wieder geöffnet. Gleichzeitig wird aber der Durchgang 32 von dem über ihm angeordneten Rückschlägkegel 33 geschlossen. Dieser hält den Durchgang 32 so lange geschlossen, bis in dem Minderdruckraum 36 des Hauptventils 1 der Druck stark sinkt, wodurch ein Ansaugen, des Rückschlagkegels 33 und dadurch die öffnung des Durchganges 32 erfolgt. Alsdann strömt der in dem Impulsraum 22 herrschende Überdruck durch den Durchgang 32 des Hilfsventils 23 und durch das an dieses angeschlossene Rohr 35 in den Raum 36 des Hauptventils i. Durch die hierdurch entstehende Druckminderung in dem Impulsraum 22 treten die Federrohre 15 und 18 sowie die Druckfeder 43 derart in Tätigkeit, daß der abgekröpfte Boden 17 mit der an ihm befestigten, den Kegel 3 tragenden Stange 5, S' gehoben und der Durchgang 7 des Hauptventils 1 wieder freigegeben wird, so daß wieder Dampf dem Kessel bzw. Boiler zugeführt und die Wassertemperatur in diesen auf ihre normale Höhe gebracht wird.

Dieser Vorgang wiederholt sich ständig, sobald eine Steigerung oder ein Abfall der Wassertemperatur eintritt.

Der vorstehend beschriebene und in der Zeichnung dargestellte Regler zeichnet sich gegenüber den bisher gebräuchlichen Reglern noch dadurch vorteilhaft aus, daß einmal der eigentliche Temperaturregler, d. h. der Wärmefühler 24, 25, 26 nur den leichten und kleinen Kegel 28, der in dem Hilfsventil 23 nur einen ganz kleinen Hub ausführt, zu betätigen hat und infolgedessen selbst sehr klein gehalten werden und ferner sehr leicht arbeiten kann, wodurch jegliche Überlastung und Beschädigung des Wärmefühlers 24, 25, 26 vermieden wird, da dieser bei seiner Arbeit höchstens mit ¹J₂ bis ι kg belastet ist, da die Durchgänge

3i und 32 des Hilfsventil sehr klein' sein können.

Der Regler arbeitet infolge seiner Ausbildung in jeder Beziehung einwandfrei, zumal eine genügende Kraft zur Verfugung steht, um den Kegel 3 dicht auf seinen Sitz 42 zu ziehen. Hierdurch ist Gewähr für eine absolute Dichthaltung gegeben. Ein weiterer sehr wesentlicher Vorteil des Reglers nach der Erfindung besteht darin, daß der eigentliche Temperaturregler bzw. der Wärmefühler 24, 25, 26 ohne Rücksicht auf die Größe des jeweiligen Ventils des in Frage kommenden Reglers gleich klein gehalten werden kann, während bei den bisherigen Apparaten der Wärmefühler je nach der Größe des Ventils stärker oder schwächer ausgeführt werden und außerdem der Hub des Wärmefühlers verschieden gewählt werden mußte.

ao Die Maßnahme erweist sich bei dem Regler gemäß der Erfindung als unnötig, weil dieser infolge seiner Ausbildung für jede Ventilgröße gleich hergestellt werden kann, was sowohl in wirtschaftlicher als auch in betriebs-

*5 technischer. Beziehung einen wesentlichen Vorteil bedeutet.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   I. Temperaturregler für dampf beheizte Einrichtungen mit einem Hauptventil, welches mittels eines thermostatisch betätigten, die Dampfleitung mit einem Arbeitsbalg verbindenden Hilfsventil gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsraum (22) des Arbeitsbalges (15) und das Hilfsventil (23) unterhalb des Hauptventils (1) angeordnet und mittels, einer steigrohrartig aufwärts führenden Verbindungsleitung (37) an , den

   unteren, sammelbeckenartig vertieften Teil des Vordruckraums (38) des Hauptventils (1) angeschlossen sind, so daß das sich in dem Vordruckraum (38) sammelnde Kondenswasser den Impulsraum (22) mit seiner über das Hilfsventil (23) zum Vordruckraum (38) führenden Verbindungsleitung (37) anfüllt und mittelbar den Dampfdruck über das Hilfsventil (23) auf den Arbeitsbalg (15) überträgt.
2. 2. Temperaturregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Impulsraum (22) und dem hinteren Raum (36) des Hauptventils (1) ein zweites Steigrohr (35) vorgesehen ist, welches von einem im Hilfsventil (23) angeordneten Doppelsitzkegel (28) abgeschlossen wird, wenn der Doppelsitzkegel (28) die Verbindungsleitung (37) öffnet, und umgekehrt.
3. 3. Temperaturregler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in das Steigrohr (35) ein Rückschlagventil (33) eingebaut ist.
4. 4. Temperaturregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Vordruckraum (38) und dem Impulsraum (22) ein durch einen Boden (6) nach unten abgeschlossener Balg (4) angeordnet ist, der den Vordruckraum (38) abdichtet und gleichzeitig den Ventilkegel (3) des Hauptventils (1) entlastet.
5. 5. Temperaturregler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Entlastungsbalg (4) in einem, seinerseits mittels eines Dichtungsbalgs (18) gegen den Impulsraum (22) abgedichteten Raum (21) angeordnet ist, welcher durch ein Ausgleichsrohr (39) mit dem Steigrohr (35) in Verbindung steht.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen