Titel: Bachmann's neues Sicherheitsventil für Dampfkessel.
Autor: Bachmann, A. H.
Fundstelle: 1863, Band 169, Nr. LVII. (S. 241–245)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj169/ar169057

LVII. Neues Sicherheitsventil für Dampfkessel; von A. Bachmann, Ingenieur zu Hamburg.

Aus dem Civilingenieur, 1863, Bd. IX S. 146.

Mit Abbildungen auf Tab. IV.

Die Sicherheitsventile bekommen, wenn ihre Einrichtung in der gesetzmäßig vorgeschriebenen Weise ausgeführt wird, namentlich bei großen Dampfkesseln und hoher Spannung so große Dimensionen und bedürfen dann bei directer Belastung so schwerer Gewichte, bei indirecter Belastung aber so langer kräftiger Hebel nebst Scharnier und Gewicht, daß sie in vielen Fällen nur unbequem auf dem Kessel anzubringen sind.

Zudem erschweren die großen Gewichte und Hebel der gewöhnlichen Sicherheitsventile sehr wesentlich das Nachsehen, ist doch mitunter mehr als ein Mann erforderlich, um dieß bewirken zu können. Solche Unbequemlichkeiten werden aber dann Ursache, daß die Instandhaltung der Ventile nur zu leicht vernachlässigt wird – Einfachheit ist die erste praktische Bedingung jeder Sicherheitsvorrichtung.

Schwere Belastungen sind überdieß höchst nachtheilig für die Conservirung der Sitzflächen, denn wenn, wie doch sehr leicht geschieht, Unreinigkeiten, kleine harte Gegenstände zwischen das Ventil und die Sitzfläche gelangen, so drücken sie sich sogleich sehr fest in den Sitz ein; auch das Heben und Fallen stark belasteter Ventile beim Abblasen wirkt sehr zerstörend.

Das von mir construirte Sicherheitsventil, welches ich in Nachstehendem beschreiben will, dürfte frei seyn von den gerügten Mängeln. Es ist ein zweisitziges Ventil, dessen Sitzflächen einander nahezu gleich sind, so daß nur eine geringe Belastung zum Verschluß erforderlich ist; die Belastung ist eine directe, so daß keine Hebel und Scharniere erforderlich sind und nur wenig Raum in Anspruch genommen wird; die Ventile können jederzeit leicht probirt werden und der Apparat ist ohne alle Schwierigkeit zugänglich.

Dieses Ventil ist in den Figuren 19 bis 22 dargestellt und zwar gibt

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Fig. 19 einen Längendurchschnitt durch den ganzen Apparat nach der Linie AB in Fig. 20,

Fig. 20 eine obere Ansicht desselben, nach Entfernung des Deckels des Gehäuses und der Ventile,

Fig. 21 eine Seitenansicht und

Fig. 22 eine Vorderansicht des geschlossenen Gehäuses.

Dieser Apparat besteht also aus einem verschließbaren gußeisernen Gehäuse mit zwei doppelsitzigen Ventilen. Das Gehäuse besitzt nämlich einen dreifachen Boden. Der Raum g, g zwischen dem mittleren und oberen Boden (die Dampfkammer) communicirt durch das Gabelrohr c, h, c mit dem Dampfraume des Kessels, der Raum t, t zwischen dem untersten und mittleren Boden durch die Röhre d mit dem oberen Raume f des Gehäuses und dem Ausblaserohre e. Hebt sich ein solches Doppelventil, so gelangt der Dampf theils durch die obere Ventilöffnung r direct nach dem Ausblaserohre, theils durch die untere Ventilöffnung v in den Bodenraum t, t und durch das Rohrstück d aus diesem nach dem Austrittsrohre.

Die Sitzflächen der Doppelventile sind nur 2 1/2 Millimeter breit und eben: das obere Ventil hat 4 3/8, das untere 4 1/8 Zoll Durchmesser. Sitzflächen und Ventile sind aus hartem Rothguß gefertigt. Jedes Doppelventil ist aus einem Stück hergestellt und das untere Ventil nur um so viel kleiner genommen als erforderlich ist, um es gut durchbringen zu können, ohne den Sitz des oberen Ventiles zu beschädigen. Die Ventilsitze o, o und p, p sind in dem mittleren und oberen Boden des Gehäuses paarweise senkrecht übereinander befestigt; sie sind äußerlich conisch abgedreht und mit gutem Kitt fest eingetrieben.

Es erheischen diese Ventile eine richtige und saubere Ausführung, welche leicht erzielt wird, wenn man bei der Bearbeitung wie folgt verfährt:

Sitzen die Ringe fest in dem mittleren und oberen Boden, so wird das Ventilgehäuse abermals vor die Bohrbank gespannt, um die Flächen der Sitzringe genau correspondirend abzudrehen. Ist dieses geschehen, so werden die Doppelventile eingepaßt, welche alsdann die Dampfkammer g, g dicht gegen den oberen und unteren Raum des Gehäuses abschließen werden.

Da die beiden Teller jedes Doppelventiles an einer Stange a, a sitzen, so sucht der Kesseldampf durch seinen Druck auf den unteren Teller das Ventil zu schließen, durch den Druck gegen den oberen Teller aber es zu öffnen, und da der obere Teller größer als der untere ist, so würde das Doppelventil aufgestoßen werden, wenn es nicht belastet wäre. Die Stange des Ventiles ist aber nach oben verlängert und trägt scheibenförmige Gewichte.

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Um die Ventile ohne Oeffnung des Gehäuses Probiren zu können, geht neben jedem Ventile eine Achse m quer durch das Gehäuse, welche einen gabelförmigen Daumen n trägt, der unter den am oberen Ende der Ventilstange befindlichen Riegel q greift, wenn die Achse gedreht wird. Hierzu kann aber ein Hebel an dem vor das Gehäuse hervortretenden Ende der Achse angesteckt werden.

Man kann demnach dieses Ventil nur heben, nicht aber belasten.

Der Verschluß des Ventilgehäuses k geschieht vermittelst des Deckels x, welcher sich auf der einen Langseite in einem Scharniere dreht und auf der gegenüberstehenden Seite mittelst Oesenschrauben z, z geschlossen wird. Damit aber der Arbeiter das Gehäuse nicht willkürlich öffnen könne, ist die mittlere Schraube mit einem Vorlegeschloß versehen, dessen Schlüssel einer sicheren Person in Verwahrung gegeben wird. Nach dem Innern hat der Deckel einen hervorspringenden Rand, welcher die Gummidichtung besser in der einmal gegebenen Lage erhält; er ist aber auch noch mit einem nach außen vorspringenden Rande versehen, um etwaigem Durchbiegen beim Anziehen der Oesenschrauben z, z vorzubeugen.

Eine einfache Rechnung zeigt, wie viel geringer die Belastung meiner Doppelventile gegenüber derjenigen der gewöhnlichen Sicherheitsventile ausfällt.

Ein einfaches Ventil von 6 Zoll Durchmesser muß bei 20 Pfund Kesseldruck pro Quadratzoll eine Belastung erhalten, welche (mit Einschluß des Gewichtes des Ventiles)

(6² . π)/4 . 20 = 565,2 Pfund

beträgt. Wendet man dagegen ein Doppelventil von der Größe des dargestellten Ventiles an, also von 4 3/8 Zoll oberem und 4 1/8 Zoll unterem Durchmesser, welches mindestens dieselbe Austrittsöffnung bietet, so braucht man, da die Differenz zwischen der Fläche des oberen und des unteren Tellers nur 1,67 Quadratzoll beträgt, auch nur eine Belastung von

1,67 . 20 = 33,4 Pfund,

oder etwa den 17ten Theil soviel als bei gewöhnlichen Sicherheitsventilen.37)

Aus dem Vorstehenden wird genügend erhellen, welche Vorzüge die beschriebenen Sicherheitsventile bezüglich der bequemen Zugänglichkeit, Sicherheit gegen Mißbrauch, geringen Belastung und Raumersparniß gegenüber den gewöhnlichen Sicherheitsventilen, besitzen.

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Ich füge noch die Zeichnung und Beschreibung eines von mir ausgeführten großen dreisitzigen Sicherheitsventils bei, welches bei den Windregulatoren der Georg-Marien-Hütte bei Osnabrück angewendet ist.

Fig. 23 zeigt ein solches Ventil im Durchschnitt nach der Linie CD,

Fig. 24 gibt den Grundriß desselben in 1/8 der natürlichen Größe.

Die betreffenden Windregulatoren werden von zwei Dampfgebläsen à 150 Pferdestärken gespeist und sollten mit Sicherheitsventilen von solcher Oeffnungsweite versehen werden, daß sie zum Abblasen des überflüssigen Windes ausreichten, wenn etwa plötzlich der Wind von dem einen Hohofen abgestellt würde. Es war hierzu ein Durchmesser von 12 Zoll englisch erforderlich, und da die Pressung des Windes 5 Pfund pro Quadratzoll beträgt, so ergab sich unter Annahme gewöhnlicher Ventile ein sehr großes Belastungsgewicht als erforderlich.

Nun war aber andererseits der Windbehälter nur aus schwachem Blech hergestellt und es würde sonach das Aufschlagen so schwer belasteter Ventile ohne Zweifel bald nachtheilig für den Kessel gewesen seyn, weßhalb ich eine Ventilconstruction aufsuchen mußte, welche mit weniger bedeutenden Belastungen auszukommen gestattete. Dieß führte mich auf die Anwendung von Glockenventilen; weil aber ihre gewöhnliche Form nicht dazu verwendbar war, so traf ich die Aenderung, daß der Untersitz verengert und der Glocke noch ein mittleres Ventil a beigefügt wurde, was auch vollständig gelang.

Die Einrichtung dieses Ventiles bedarf weiter keiner Erläuterung. Der Wind, welcher die ganze Glocke erfüllt, sucht bei a, b und bei c zu entweichen; er drückt aber auf die Differenz der Ringflächen bei c und b nach unten, auf die Fläche des Tellerventiles a nach oben, und man kann also a so annehmen, daß es nur etwa 1 Quadratzoll mehr Fläche bietet, als jene Differenz, in welchem Falle man auch die Belastung nur so zu nehmen braucht, als der Druck pro Quadratzoll beträgt.

Die Belastung dieses Ventiles geschieht in folgender Weise. An dem mittleren Ventile a wird in dem Herzstück der vier Führungsflügel eine Oese eingeschoben, an welcher einige Kettenglieder hängen. In diese kann man nun eine Stange mit dem Gewichte einhaken.

Die beschriebenen Ventile spielen ganz genau und leicht; sie setzen sich beim Abblasen in eine rotirende Bewegung, was von Vortheil ist, indem sich dann nicht immer dieselben Punkte berühren, also die Abnutzung geringer seyn wird.

Wenn nach den Mittheilungen des Freiherrn v. Burg in der Akademie der Wissenschaften zu Wien die Versuche, welche derselbe über die Wirkung des Dampfabflusses bei Sicherheitsventilen angestellt hat, gelehrt |245| haben, daß die gewöhnlichen Sicherheitsventile keineswegs den Erwartungen genügen, welche man der Theorie nach davon zu hegen berechtigt ist, indem sie das berechnete Dampfquantum nicht abzuführen im Stande sind38), so bin ich überzeugt, daß meine dreisitzigen Ventile diesem Uebelstande sicher abzuhelfen im Stande seyn werden, da hier die Dämpfe nach allen Seiten ihren Ausweg finden und die Oeffnung dieser Durchgangswege weit genug gemacht werden kann, ohne auf unbequeme und zu große Belastungsgewichte zu führen.

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Ich habe derartige Ventile bereits in verschiedenen Größen praktisch ausgeführt und sehr gute Resultate erhalten. Gefällige Bestellungen wolle man unter der Adresse A. H. C. Bachmann, Hamburg, Spaldingstr. Nr. 23, an mich gelangen lassen.

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Man s. polytechn. Journal Bd. CLXIV S. 322.

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