Titel: Neuerungen an Sicherheitsventilen für Dampfkessel.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1886, Band 261 (S. 2–7)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj261/ar261002

Neuerungen an Sicherheitsventilen für Dampfkessel.

Patentklasse 13. Mit Abbildungen auf Tafel 1.

Im Anschlusse an den Bericht in D. p. J. 1884 252 * 1 und 253 * 106 sind nachstehend einige neuere Formen von Sicherheitsventilen für Dampfkessel aufgeführt.

Von A. Schmid in Zürich (* D. R. P. Kl. 47 Nr. 26858 vom 21. Oktober 1883) rührt das in Fig. 1 und 2 Taf. 1 dargestellte Ventil mit Federbelastung her. Dasselbe zeichnet sich durch groſse Einfachheit und besonders dadurch aus, daſs an dem ebenen Ventilteller keinerlei Rippen- oder Cylinderführung vorhanden ist, welche bekanntlich das Spiel des Ventiles erheblich beeinträchtigen kann. Die Belastungsfeder liegt |3| zwischen zwei Scheiben i und h, von denen die untere in einer Höhlung des gegabelten Armes d ruht, welcher sich andererseits mit einer gleichen Höhlung auf den Ventilteller stützt. In eine Höhlung der oberen Platte i greift die Stellschraube k ein. Der Arm d ist mittels zweier Schrauben e mit Körnerspitzen an dem einen Arme des Bügels f gelagert. Zur Begrenzung des Ventilhubes dient der punktirt angedeutete Stift g. Jede Klemmung und merkbare Reibung ist bei dieser Anordnung ausgeschlossen; das Ventil kann zwar eine schiefe Lage annehmen, doch erscheint dies hier nicht nachtheilig. Die Stellschraube k kann durch eine darüber geschraubte Kappe unzugänglich gemacht werden.

P. Suckow und Comp. in Breslau (* Erl. D. R. P. Nr. 25918 vom 3. Juli 1883) haben, wie aus Fig. 3 und 4 Taf. 1 zu ersehen ist, zur Verminderung der Reibung in der gegabelten, mit dem Ventilteller aus einem Stücke hergestellten Ventilspindel ein Röllchen p angebracht, auf welches sich der Belastungshebel g stützt. Ein zweites kleineres Röllchen q ist über dem Hebel behufs Anhebens des Ventiles u.s.w. angebracht. Damit die Berührungsstellen immer in der Mittelebene der Spindel bleiben, ist der Hebel g an dieser Stelle durch Evolventen bebegrenzt, welche durch Rollen der Geraden kl auf dem Kreisbogen mno entstehen. Die Ventilspindel ist oberhalb des Hebels in dem Bügel d noch einmal geführt, während sie selbst den Hebel g gegen seitliches Ausweichen sichert und eine besondere Führungsgabel für denselben überflüssig macht. Die Führungsrippen am Ventile a fallen hier gleichfalls fort. Die Reibung an der Ventilspindel kann jedoch ziemlich bedeutend werden, wenn der Belastungshebel einen zufälligen seitlichen Druck auf dieselbe ausüben sollte.

Mit dem Ventile von Lethuillier und Pinel (vgl. 1884 253 * 106) wurden neuerdings auch von einem Ausschusse der Société industrielle du Nord de la France Versuche angestellt, über welche von Mollet-Fontaine in dem Bulletin der Gesellschaft, 1885 * S. 37 berichtet wird. Diese Versuche fielen ebenso günstig aus wie die früher a. a. O. erwähnten Versuche von Roland, so daſs in der That dieses Ventil sehr zweckmäſsig erscheint. Dasselbe hebt sich nicht stoſsweise, sondern langsam bei nur wenig wachsender Spannung bis auf ¼ des Durchmessers, senkt sich ebenso allmählich wieder und schlieſst bei einer Pressung, die nur etwa 0,2 bis 0at,25 unter dem Drucke liegt, bei welchem das Ventil abzublasen beginnt.

Ein neuerer Vorschlag von Lethuillier und Pinel in Rouen (* D. R. P. Nr. 31151 vom 1. August 1884, Zusatz zu * Nr. 26575 vom 26. Juli 1883) betrifft die Anordnung, für Schiffs- und andere Kessel, bei welchen der Dampf nicht unmittelbar in den Kesselraum ausströmen darf, sowie eine Anordnung mit Federbelastung, bei welcher der schädliche Einfluſs der mit wachsendem Ventilhube eintretenden Erhöhung der Federspannung aufgehoben wird. In Fig. 7 bis 13 Taf. 1 sind diese Neuerungen nach |4| dem oben genannten Bulletin dargestellt. Bei der Anbringung des Ventiles in einer Kammer mit seitlichem Abströmungsrohre stellte es sich heraus, daſs die groſsen Dampfmengen nicht schnell genug entweichen konnten und daher einen Rückdruck auf die obere Fläche der mit dem Ventile verbundenen Scheibe d (Fig. 8) ausübten. Die Stoſswirkung des Dampfes gegen die untere Fläche von d wurde dadurch abgeschwächt und das Ventil nicht so hoch gehoben wie bei ganz freiem Dampfaustritte. Es ist deshalb der das Ventil umgebende Mantel a, wie in Fig. 7 und 11 ersichtlich, oben noch mehr eingezogen, so daſs zwischen diesem und der Scheibe d nur ein schmaler Spalt bleibt. Auſserdem ist oberhalb d noch ein Aufsatz von etwas kleinerem Durchmesser angebracht, welcher mit geringem Spielraume in den eingeschraubten Deckel e eintritt. Bei dieser Anordnung soll die Wirkung dieselbe sein wie bei freiem Dampfaustritte. Bei ganz gehobenem Ventile legt sich die Scheibe d gegen den unteren Rand von e.

Alle Gelenke sind von Lethuillier und Pinel in Form von Schneiden ausgeführt, so daſs die Reibung an denselben sehr gering ausfällt.

Fig. 7 und 8 zeigen das Ventil für Gewichtsbelastung mit seitlichem Dampfabströmungsrohre und für offenen Dampfaustritt, Fig. 11 für Federbelastung eingerichtet. Im letzteren Falle steht auf dem Ventile ein senkrecht geführter Stift c2, auf diesem mit einer Kegelspitze ein zweiter Stift c1 und auf diesem unter Einschaltung eines kleinen Hebels f ein dritter Stift c, welcher in der in den Muff g eingeschraubten Stellschraube gehalten wird. An g ist das obere Ende der Feder befestigt, während das untere Ende derselben an dem in das Gehäuse eingeschraubten Muffe g1 gehalten wird. Die Feder wird mithin auf Zug beansprucht. Die Stifte c1 und c fassen den Hebel f zwischen zwei Schneiden, welche gegen die Achse des Hebels eine solche Lage haben, daſs bei geschlossenem Ventile die Achsen von c1 und c zusammenfallen (Fig. 11), bei gehobenem Ventile aber nach entgegengesetzten Seiten gedrückt werden (vgl. Fig. 10), so daſs der Hebelarm des Dampfdruckes vergröſsert, der der Belastung aber verkleinert und damit die Zunahme der letzteren ungefähr ausgeglichen wird. Durch diese schiefe Stellung der oberen Stifte wird allerdings an dem unteren Stifte c2 die Reibung in der Führung erheblich vergröſsert. Der Hebel f wird von einer in g1 eingeschraubten Stange i gehalten. Das Ganze ist in eine Hülse l eingeschlossen, an welcher auſsen ein Handgriff h sowie ein zweitheiliger Winkelhebel jk zum Anheben des Ventiles von Hand gelagert sind. Der Theil k bildet selbst wieder einen kleinen Winkelhebel, dessen kurzer Arm sich gegen eine mit j verbundene Knagge n derart legt, daſs durch Anheben des Handgriffes h (Fig. 12) auch das Ventil angehoben werden kann, daſs aber andererseits ein selbstthätiges Anheben des Ventiles nicht gehindert wird und eine Ueberlastung desselben durch die Hebel unmöglich ist. Die Stahlknagge n ist durch einen gewöhnlichen |5| Stahlzapfen und auſserdem durch einen Bleizapfen m mit j verbunden. Durch einen leichten Schlag auf n kann der letztere abgeschert und n in die Lage Fig. 13 gebracht werden, wenn ein Feststellen des Ventiles bei einem Federbruche o. dgl. nöthig wird.

F. H. Hills in New-York (* D. R. P. Nr. 31528 vom 14. Oktober 1884) will eine genügende Erhebung des Ventiles in folgender Weise erzielen: Wie aus Fig. 17 Taf. 1 ersichtlich, hat die Ventilscheibe einen breiten Rand, in welchen eine Ringnuth n eingedreht ist. Von dieser Nuth geht eine Anzahl Bohrungen o (vgl. Fig. 18 und 19 Taf. 1) durch die Ventilscheibe hindurch und eine gleiche Zahl, jedoch schräg gestellter Bohrungen o1 befindet sich in einer auf dem Ventilteller drehbar ruhenden Scheibe b. Die relative Drehung beider Scheiben gegen einander wird durch einen in eine Aussparung von b greifenden Stift c (Fig. 20) begrenzt. Bei geschlossenem Ventile wird die Scheibe b durch eine Feder i in der einen Grenzlage gehalten, bei welcher die Bohrungen o und o1 nur ganz wenig über einander greifen. Wird das Ventil gehoben, so wird der in die Ringnuth n eintretende Dampf zum groſsen Theile durch diese Löcher entweichen und wegen der schrägen Stellung der Löcher o1 die Scheibe b bei steigendem Dampfdrucke allmählich in die andere Grenzstellung drängen, in welcher die Löcher o und o1 sich gegenseitig decken (vgl. Fig. 19) und dadurch dem Dampfe eine genügende Ausfluſsöffnung schaffen. Bei abnehmender Spannung wird die Scheibe b ebenso allmählich durch die Feder i wieder zurückgedreht. Da hier, sobald das Ventil sich nur etwas gehoben hat, auf die untere Fläche seines breiten Randes ein erheblicher Ueberdruck hervorgerufen wird, so ist anzunehmen, daſs auch eine ziemlich bedeutende Erhebung des Ventiles stattfinden wird. Von wesentlichem Einflüsse wird dabei die Gröſse des zwischen den Scheiben a und b und der Hülse h bleibenden Ringspaltes sein. Um einen dichten Abschluſs zu erreichen, wird es nöthig sein, die äuſsere Ringfläche des Ventilrandes nicht aufsitzen zu lassen.

Th. Foster und A. Budenberg in Manchester (* D. R. P. Nr. 30659 vom 26. Juli 1884) wollen zwei Ventilteller von gleichem Durchmesser über einander lagern, um eine hinreichende Ausfluſsöffnung zu erhalten. In Fig. 5 und 6 Taf. 1 sind zwei derartige Anordnungen abgebildet. Das untere Ventil b hat oben einen breiten Rand b1, auf welchem sich der Sitz für das obere Ventil a befindet. Auf letzterem ruht die Belastung. Wird nun das Ventil a durch den Dampfdruck – allein oder gleichzeitig mit b – etwas gehoben, so wird durch den über den Rand b1 hinwegblasenden Dampf der auf demselben lastende Luftdruck zum Theile aufgehoben, das untere Ventil b folglich etwas entlastet. Damit bei der Anordnung Fig. 6 nicht auch durch den unten ausblasenden Dampf eine Druckverminderung auf der unteren Fläche des Randes b1 hervorgerufen werde, ist an den mit dem Ventilsitze verbundenen Führungsrippen f ein fester Ring l angebracht. Damit ferner die durch die Ausströmung |6| am unteren Sitze hervorgerufene Druckverminderung nicht auf das obere Ventil a schädlich einwirke, ist für dieses ein besonderes Zuströmungsrohr h vorgesehen. Die Anordnung Fig. 5 unterscheidet sich von der Anordnung Fig. 6 im Wesentlichen nur dadurch, daſs die Sitzfläche des oberen Ventiles a kugelförmig gewählt und dem entsprechend auch der Rand von b nach oben aufgebogen ist. Die Patentschrift enthält noch eine Verbindung des Ventiles mit einem Schwimmer, welcher bei zu tief sinkendem Wasserstande das Ventil etwas entlastet, so daſs dasselbe zugleich als Speiserufer wirkt.

Die durchaus unzuverlässige Anwendung von Kolben an Stelle von oder in Verbindung mit Ventilen ist auch wieder mehrfach in Vorschlag gebracht. So wollen M. Castelnau und Ch. Michelet in Paris (* D. R. P. Nr. 30680 vom 30. August 1884) auf den Dampfkessel einen kleinen Cylinder c (Fig. 15 Taf. 1) anbringen, dessen Kolben k einerseits durch den Dampfdruck, andererseits durch eine Feder f oder einen Gewichtshebel belastet und dessen Stange an einen Kolbenschieber s angeschlossen ist. Wird der Kolben k bei übermäſsiger Dampfspannung verschoben und dadurch auch der Schieber s bewegt, so öffnet dieser einen Kanal a, durch welchen der Dampf aus dem Kessel frei entweichen kann. Die groſse Reibung eines dicht schlieſsenden Kolbenschiebers würde allein den Apparat unbrauchbar machen.

S. Volquardsen in Wyk auf Föhr hat nach dem Praktischen Maschinenconstructeur, 1885 * S. 304 bei einem ähnlichen Sicherheitsventile statt des Kolbenschiebers einen flachen Schieber angewendet. Der Teller des Ventiles a (Fig. 14 Taf. 1) ist als Kolben b gebildet, gegen welchen die Feder f drückt. An das Ventil a ist der Schieber m angehängt, so daſs bei einer Erhebung des ersteren der letztere das Dampfausströmungsrohr öffnet.

Etwas zweckmäſsiger erscheint die in Fig. 16 Taf. 1 abgebildete Einrichtung von J. und R. Pendlebury in Preston (Englisches Patent 1884 Nr. 10524). Ein kleines Ventil v mit unmittelbar angehängter Belastung läſst beim Ueberschreiten der festgesetzten Spannung Dampf unter den Kolben k des kleinen Cylinders c treten, dessen Kolbenstange unter den Belastungshebel des eigentlichen Sicherheitsventiles stöſst. Je nach der Gröſse des Kolbens k wird das eigentliche Sicherheitsventil hierdurch theilweise oder ganz entlastet, so daſs es sich hinreichend erheben kann. Sobald in Folge Sinkens der Dampfspannung das Ventil v wieder niederfällt, kann der in c befindliche Dampf oberhalb v frei entweichen, worauf auch das eigentliche Sicherheitsventil sich wieder schlieſsen wird. Der Kolben k darf hier allerdings einigen Spielraum haben, so daſs ein Festklemmen desselben nicht so leicht zu befürchten ist; doch wird man derartige umständliche Einrichtungen gern vermeiden, wenn man auf einfachere Weise denselben Zweck erreichen kann, wie es mit manchen der neueren Sicherheitsventile in der That der Fall zu sein scheint.

|7|

Um eine Mehrbelastung des Gewichtshebels von Sicherheitsventilen zur Erzielung einer höheren Dampfspannung im Kessel unmöglich zu machen, haben W. N. Nicholson und A. Th. Allcock in Newark upon Trent (* D. R. P. Nr. 30143 vom 24. Juli 1884) in einem einfachen, von dem Gewichtshebel unter Vermittelung einer Feder angepreſsten Ventile ein zweites entgegengesetzt sich öffnendes kleineres Ventil angeordnet, welches mit dem Druckstifte für den Gewichtshebel verbunden ist. Wird demnach der Gewichtshebel mehr als zulässig belastet, so wird die Feder zusammengedrückt und das kleinere Ventil geöffnet, der Dampf kann also ausströmen und dabei gleichzeitig eine Pfeifenglocke zum Tönen bringen.

In dem Zusatzpatente * Nr. 34063 vom 5. April 1885 wird zur Ausgleichung des kleinen Ventiles dasselbe als Doppelsitzventil ausgeführt. Das Ventil A (Fig. 21 Taf. 1) hat zwei Kammern B und C, von welchen die obere Kammer B durch zwei seitliche nach abwärts gerichtete Kanäle mit dem Dampfraume des Kessels, die untere Kammer durch zwei in der Mitte zwischen den ersteren Kanälen radial gerichtete Kanäle mit dem Innenraume der Glocke G und durch Oeffnungen O in derselben mit der Auſsenluft in Verbindung steht. Das Ventil A wird von dem Gewichtshebel H unter Vermittelung der Feder F angepreſst und ist die letztere durch eine Mutter auf der Spindel E zu spannen. An der Spindel E sitzt unten das Doppelsitzventil Z), welches also bei Eröffnung durch die Kammer C auch nach unten eine Verbindung mit der Auſsenluft herstellt und dadurch dann entlastet ist. Um das Ventil D einbringen zu können, ist die Kammer C von unten durch einen Schraubenpfropfen K verschlossen; derselbe erhält wie auch das Ventil D eine vorstehende Nase I, so daſs bei Drehung der Spindel E auch das Hauptventil A mitgenommen wird und folglich eingeschliffen werden kann. Die Glocke G, deren Befestigungsschrauben gegen ein unberufenes Lösen mit Schlössern versehen sind, verhindert somit einen unberufenen Zugang zu den Ventilen und der Feder F.

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