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Druckregler Zusatz zum Patent 657 285
Die Erfindung bezweckt
eine Verbesserung und weitere Ausgestaltung der im Patent 657 285 geschützten
Erfindung.
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Das Hauptpatent bezieht sich auf einen Druckregler für mit Dampf arbeitende
Einrichtungen, dessen Hauptventil mittels eines Vom Minderdruck betätigten,
die Dampfleitung mit einem Arbeitsbalg verbindenden Hilfsventils gesteuert wird.
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Gemäß dem Hauptpatent sind der Impulsraum des Arbeitsbalges und das
Hilfsventil unterhalb des Hauptventils angeordnet und mittels einer steigrohrartigen
Verbindungsleitung an den unteren, sammelbeckenartig vertieften Teil des Vordruckraumes
des Hauptventils angeschlossen, so daß das sich in dem Vordruckraumsammelnde Kondenswasser
den Impulsraum des Arbeitsbalges mit seiner über das Hilfsventil zum Vordruckraum
führenden Verbindungsleitung anfüllt und mittelbar den Dampfdruck über das Hilfsventil
auf den Arbeitsbalg überträgt.
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Das Hauptpatent stellt den vorstehend gekennzeichneten Erfindungsgedanken
in seiner Allgemeinheit unter Schutz. Es- ist im Hauptpatent auch ein Ausführungsbeispiel
für einen Druckregler dieser Art beschrieben und dargestellt worden, der jedoch
in mancher Hinsicht noch etwas kompliziert ist.
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Bei dem Ausführungsbeispiel des Hauptpatents sind der Arbeitsbalg
und ein darüber befindlicher Entlastungsbalg in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet.
Der Arbeitsbalg ist dort so angeordnet, daß er einen von dem übrigen Raum getrennten
Impulsraum umschließt, in welchen von unten her die den Steuerdruck übertragende
Kondenswasserleitung eintritt. Diese Anordnung bietet Schwierigkeiten, beispielsweise
bezüglich einer einfachen Regulierung des Druckreglers von außen her. Auf die Außenfläche
des Arbeitsbalges wirkt daher auch stets der Minderdruck.
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Besonders bei großen Unterschieden zwischen Vordruck und Minderdruck
und bei einer Reduzierung des Druckes auf einen sehr geringen Minderdruck - ist
diese Anordnung weniger günstig. Die Erfindung soll in dieser Hinsicht eine vorteilhaftere
Ausgestaltung des Hauptpatents schaffen.
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Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß zwischen dem sammelbeckenartig
vertieften Vordruckraum und dem Impulsraum des Arbeitsbalges ein durch einen Zwischenboden
von
dem Impulsraten getrennter Raum angeordnet, der einen den Vordruckraum
abdichtenden Entlastungsbalg enthält und; seinerseits mittels eines Dichtungsbalges
gegen den Impulsraum abgedichtet ist.
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Durch diese Ausbildung wird zunächst erreicht, daß die beiden Bälge,
nämlich der Entlastungsbalg einerseits und der Arbeitsbalg andererseits, voneinander
getrennt in verschiedenen Räumen angeordnet sind. Jeder Balg kann dann genau nach
den gewünschten Zwecken und Anforderungen ausgebildet sein. Der obere Raum dient
lediglich zur Entlastung des Einsitzventilkegels, und der Entlastungsbalg ist genau
entsprechend dem Ventildurchgang in seiner Größe festgelegt. Die Entlastungsfunktion
ist damit vollständig von der Steuerfunktion des Druckreglers getrennt. Der in dem
unteren Impulsraum angeordnete Arbeitsbalg richtet sich dagegen in seiner Größe
nach der Druckhöhe. Je niedriger der Druck reduziert wird, um so größer muß der
Arbeitsbalg werden. Bei der Anordnung des Arbeitsbalges in einem von dem Entlastungsraum
getrennten, besonderen Impulsraum kann nunmehr das den Dampfdruck übertragende Kondenswasser
seinen Druck in voller .Stärke auf praktisch die gesamte Arbeitsfläche des Arbeitsbalges
einwirken lassen. Man kann dann den Arbeitsbalg in seiner Größe je nach den vorliegenden
Verhältnissen wählen und gegebenenfalls auch leicht austauschen. Ferner kann der
Arbeitsbalg, wenn er in einem besonderen, getrennten Impulsraum ängeordnet ist,
leicht derart angeordnet werden, daß er von außen beaufschlagt wird, so daß man
von unten her eine Regulierfeder auf seinen Balgboden einwirken lassen kann. Dies
ermöglicht eine einfache Regulierung von außen her während des Betriebes. Der Druckregler
gemäß der Erfindung ist also für bestimmte Zwecke anpassungsfähiger als der Druckregler
gemäß dem Hauptpatent, wenn auch das Grundprinzip das gleiche ist.
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Durch die getrennte Anordnung des Impulsraumes des Arbeitsbalges wird
nun auch ermöglicht, daß der Impulsraum mit dem Minderdruckraum unmittelbar durch
ein Steigrohr verbunden wird. In dieses .Steigrohr kann vorteilhaft auch ein aus
dem Entlastungsraum kommendes Ausgleichsrohr münden. Infolge dieses Ausgleichsrohres
können sich der Impulsraum einerseits und der Entlastungsraum andererseits vorteilhaft
insofern ergänzen, als das Kondenswasser, welches beim Ausdehnen des Arbeitsbalges
aus «dem Impulsraum durch das Steigrohr abströmt, durch das Ausgleichsrohr von dem
sich "zusammenziehenden Entlastungsbalg in den Raum des letzteren gesaugt wird,
-,wodurch ein unnötiges Abströmen von Kondenswasser aus den Druckreglerräumen in
die Dampfleitung vermieden und dafür gesorgt wird, daß auch der Entlastungsraum
und das Steigrohr stets mit Kondenswasser gefüllt bleiben.
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Zur Regelung der Arbeitsgeschwindigkeit kann vorteilhaft in das Steigrohr,
welches den Impulsraum des Arbeitsbalges mit dem Mind'erdruckraum verbindet, ein
Drosselventil eingebaut werden.
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Man kann schließlich in das gleiche Steigrohr oberhalb des erwähnten
Drosselventils auch die Verbindung des Impulsraumes des kleinen Hilfsventils mit
dem Minderdruckraum münden lassen. Dadurch wird erreicht, daß sowohl der Impulsraum
des Arbeitsbalges des Hauptdruckreglers als auch der Impulsraum des kleinen Hilfsventils
und schließlich auch der Entlastungsraum des Hauptventils sämtlich durch ein einziges
Steigrohr an den Minderdruckraum angeschlossen sind. Durch diese Ausgestaltung wird
eine Vereinfachung erzielt, die außerdem den Vorteil mit sich bringt, daß der Minderdruckraum
nur an einer einzigen Stelle angebohrt werden braucht. Dadurch wird ebenfalls der
Kondenswasserverbrauch verringert und erreicht, daß alle Räume stets mit Kondenswasser
angefüllt bleiben, wie dies im Wesen des Hauptpatents liegt.
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In der Zeichnung ist ein Druckregler gemäß der Erfindung in einem
Ausführungsbeispiel im Längsschnitt veranschaulicht.
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i ist das mit einem Einsitzkegel2 arbeitende Hauptdurchströmventil,
in welches der Hochdruckdampf bei 3 eintritt und durch den Ventildurchgang 4 in
den Minderdruckraum 5 überströmt. Das Einsitzventil 2, 4 ist durch einen Federbalg
6 entlastet, indem die den 1Tentilkegel 2 tragende Stange 7 mit dem den Entlastungsbalg
6 nach unten abschließenden Boden 8 starr verbunden ist und die lichte Weite des
Entlastungsbalges 6 der lichten Weite des Ventildurchganges 4 entspricht. Der Entlastungsbalg
6 ist nach oben durch einen Deckel 9 abgeschlossen, in den es mit seinem oberen
Ende dichtschließend eingelassen ist. Der Deckel 9 ist mit einer Bohrung io für
den Durchtritt der Stange 7 und ferner mit einem rohrförmigen Ansatz i i zur Verhinderung
des Übertrittes von Verunreinigungen o. dgl. in den Entlastungsbalg 6 versehen.
Dieser ist in ein ihn umgebendes Gehäuse 12 eingebaut, das mit dem Hals des Ventils
i unter Zwischenschaltung des Deckels g verbunden ist. Mit dem Gehäuse 12 ist unter
Zwischenschaltung einer Platte 13 ein Gehäuse 14 verbunden, das nach unten durch
einen Boden 15 abgeschlossen ist. In das Gehäuse 14 ist ein Arbeitsbalg 16 eingebaut,
der mit seinem
unteren Ende in einem zwischen das Gehäuse 14 und
den Boden i5 eingelegten Ring i7 dicht befestigt ist und nach oben durch einen dichtschließend
mit ihm verbundenen abgekröpften Deckel 18 abgeschlossen ist. Zwischen die Platte
13 und den mit dem abgekröpften Deckel 18 verbundenen Boden i9 ist ein Dichtungsbalg
20 eingebaut, der mit seinem oberen Ende in die Platte 13 und mit seinem
unteren Ende in den Boden i9 eingedichtet ist. Durch die Platte 13 und den
Dichtungsbalg 2o werden die beiden Räume 21 und 22 vollkommen voneinander -getrennt
bzw. gegeneinander abgedichtet, wodurch ein Übertreten des Druckes aus dem Raum
21 in den Impulsraum 22 oder von diesem in den Raum 2i verhindert wird. Die Ventilstange
7 ist mittels der Verlängerungsstange 23 mit dem Boden i9 des Dichtungsbalges 2o
verbunden.
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Um eine angenäherte Einstellung,des großen Druckreglers vornehmen
zu können, ist eine durch eine Spindel 24 beeinflußbare, auf den abgekröpften Deckel
18 wirkende. Feder 25 angeordnet. Diese Anordnung ist aber für ein einwandfreies
Arbeiten des großen Druckreglers nicht unbedingt erforderlich, weil die Federrohre
6, 16 und 2o infolge ihrer eigenen Federung stets das Bestreben haben, den Ventilkegel
2 ganz zu öffnen.
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Der mit dem Hauptdruckregler verbundene kleine Hilfsdruckregler 26,
der für jeden Druck eingerichtet werden kann, ist mit einem besonders kleinen Hilfsveriti127
ausgerüstet. Der Kege128 dieses Ventils ist durch das Federrohr 29 entlastet. Die
Einstellung des Ventils 27 auf einen bestimmten Druck erfolgt durch die mittels
-der Spindel 30 beeinfiußbare Feder 3i, die von innen auf den Boden
32 des in den Impulsraum 33 des Hilfsdruckreglers 26 eingebauten Federrohres 34
wirkt.
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Die beiden Räume 21 und 22 des großen Druckreglers und. der Impulsraum
33 des kleinen Hilfsdruckreglers 26 sind ständig mit Wasser gefüllt, um ein Eindringen
von Dampf in die Räume 21, 22 und 33 zu verhindern.
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Die Arbeitsweise des Druckreglers gemäß der Erfindung ist folgende:
Tritt in dem Minderdruckraum 5 ein Druckabfall ein, so wird dieser durch das mit
dem Raum 5 verbundene Steigrohr 35 und den an dieses angeschlossenen Stutzen 36
in den Impulsraum 33 des Hilfsdruckreglers 26 übertragen. Durch den Druck der Feder
3 i gegen den Boden 32 des Federrohres 34 wird unter gleichzeitigem Ausziehen desselben
die den Kegel 28 tragende Ventilstange 37 angehoben und dadurch der Drgrchgang 3
des Hilfsventils 27 geschlossen. .
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Der in dem. Impulsraum 22-- des großen Druckreglers -herrschende Überdruck
entiveicht durch den Rohrstutzen 39, das Drosselventi14o und das an dieses angeschlossene
Mir-35 in den Minderdruckraum 5. Durch den hierdurch erfolgenden Druckausgleich
wird durch die mittels der Federrohre 6, 16 und 2o geschaffene Federung die, Ventilstänge
7, 23 mit dem Kegel 2 angehoben. Sobald der Druck in dem Raum 5 ausgeglichen ist
und dann wieder eine ganz geringe Drucksteigerung eintritt, wird diese durch das
Rohr 35 und den Rohrstutzen 36, der das Rohr 35 mit dein Impulsraum 33 des Hilfsdruckreglers
26 verbindet, in den Impulsraum 33 übertragen. Hierdurch wird der das Federrohr
34 nach oben abschließende Boden 32 nach unten gedrückt. Durch das Zusammendrücken
des Federrohres 34 wird die den Kegel 28 tragende Ventilstange 37 nach unten gezogen
und dadurch der Kegel 28 von seinem Sitz abgezogen, so daß der Durchgang 38 des
Hilfsventils 27 geöffnet wird. Der in dein Vordruckraum 3 herrschende Hochdruck
tritt nun durch das einerseits an den sammelbeckenartig vertieften Raum 3 bei 41
angeschlossene und andererseits mit dem Hilfsventil 27 verbundene Steigrohr 42 in
das geöffnete Ventil a7 und von diesem durch den Durchgang 38 und das Rohr 43 in
den Impulsraum 22. Infolgedessen wird der abgekröpfte Deckel 18 nach unten bewegt,
wodurch die mit ihm verbundene Ventilstange 23, 7 mit dem Kegel 2 ebenfalls nach
unten bewegt und infolgedessen der Kegel :2 auf seinen Sitz gezogen und das Hauptventil
i dicht abgeschlossen wird, und zwar entgegen der Strömung des Dampfes. Der Ventilschluß
hält so lange an, bis der Druck in dem Minderdruckraum 5 wieder nachläßt. Um zu
verhindern, daß der Kegel 4 in seiner Schließstellung durch den in dem Raum 5 herrschenden
Druck festgehalten wird, ist eine einerseits durch das an den Raum 5 angeschlossene
Rohr 3:5 und andererseits durch das mit denn Rohr 35 verbundene, in den Raum 21
mündende Ausgleichsrohr 44 gebildete Entlastung geschäffen, wodurch der Entlastungsbalg
6 von außen beeinflußt wird und. der Druck sich aufhebt. Durch das Drosselventil
4o wird das schnellere oder langsamere Entweichen des Druckmittels aus dem Impulsraum
22 durch das Rohr 35 in den Minderdruckraum 5 geregelt.