DE2906341A1

DE2906341A1 - Automatisches schnellentleerungsventil

Info

Publication number: DE2906341A1
Application number: DE19792906341
Authority: DE
Inventors: Lorenzo Bortolan
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-02-28
Filing date: 1979-02-19
Publication date: 1979-09-06
Also published as: FR2418403A1; IT7885528A0; IT1051752B

Description

■mein Zeichen: o253 Pt U

Lorenzo BORTOLAN

BRESSANVIDO (Vicenza) Italien

Via Rovegliara, 1o

Automatisches Schnellentleerungsventil

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,

ein automatisches Ventil zum schnellen Entleeren von Wasser j einer Heizungsanlage zu verwirklichen, wobei dieses Schnellent-'leerungsventil ein wärmeempfindliches Element aufweist, das auf jeine im Inneren des Ventiles angeordnete Stange in der Weise Izur Einwirkung gelangt, daß es einen Entleerungskanal dann öff- |net, wenn die Temperatur des Wassers einen bestimmten Grenzwert [überschritten hat, hingegen den Entleerungskanal dann schließt, 'wenn die Temperatur des Wassers diesen Grenzwert unterschritten :hat. Die Stange ist dabei mit einer automatischen Verkürzungsivorrichtung ausgerüstet, welche dann in Tätigkeit tritt, wenn idas wärmeempfindliche Element aus irgendeinem Grund eine Beschädigung oder Zerstörung erfährt, in welchem Falle eine schnelle, 'selbsttätige und irreversible Wasserentleerung des Ventiles er- :folgt, wie dies die neulich in Kraft getretenen gesetzlichen Forschriften verlangen.

i -2-

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' Diese neuen gesetzlichen Vorschriften sehen namentlich:

j !

'beim Betrieb von Druckkesseln als Wärmequelle für Gebäudehei- '

jzungsanlagen vor, daß ein selbsttätig arbeitendes Entleerungs- ^;

,ventil angeordnet wird, welches ohne Eingriff einer Bedienungs- j

!person die Wasserentleerung hervorruft, wenn die Temperatur im ■

!inneren des Kessels einen vorbestimmten Wert überschreitet, wo- ]

j bei darüber hinaus gesetzlich auch vorgeschrieben ist, daß eine ^:

ι derartige Entleerung auch im Falle einer Beschädigung oder gar

Zerstörung bzw. eines unregelmäßigen Betriebes der wärmeempfind-j

liehen Vorrichtung erfolgt, welche mit dem Wasser in Berührung 1

steht. j

Das erfindungsgemäße Ventil löst die vorerwähnte Aufgabe in der Weise, daß im Inneren des Ventilgehäuses ein bewegbarer Kolben vorgesehen ist, der in einer verengten Stelle angeordnet ist und eine Dichtung trägt, wobei die Kolbenstange
an ihrer einen Seite mit dem wärmeempfindlichen Element in Berührung gelangt, welches sich bei einer Temperaturerhöhung des
Wassers so lange ausdehnt, bis es seinen Sitz verläßt und die
Entleerungsöffnung für das in dem Kessel enthaltene Wasser freigibt, wobei die Kraft einer Rückholfeder überwunden wird, die
an dem gegenüberliegenden, äußeren Ende der Stange vorgesehen

, ist.

; Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist das
'Entleerungsventil eine selbsttätige Vorrichtung auf, welche im
i Falle eines Bruches oder einer unregelmäßigen Betriebsweise des ! wärmeempfindlichen Elementes in Tätigkeit tritt und eine Ver-I kürzung der Stange hervorruft mit der Folge, daß der Kolben in
; entgegengesetzter Richtung wie beim Normalbetrieb aus seinem
Sitz herausbewegt wird, so daß eine schnelle, volle und irreversible Freigabe der Entleerungsöffnung bewirkt wird. Hierdurch <erhält das erfindungsgemäße Ventil eine außerordentlich hohe Betriebssicherheit im Sinne der vorstehend erwähnten gesetzlichen Bestimmungen«

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' Einige Ausführungsbeispiele des automatischen Schnell- ; entleerungsventiles gemäß der Erfindung sind nachstehend anhand ! der Zeichnung noch etwas näher veranschaulicht. In dieser zeigen in rein schematischer Weise:

' Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch das erfindungsjj gemäße Ventil in der Schließstellung bei Nor-

': malbetrieb,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch das erfindungsgemäße Ventil in der Offenstellung bei Normalbetrieb,

Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch das erfindungsgemäße Ventil in der Offenstellung im Falle eines Bruches des wärmeempfindlichen

^: Elementes, das heißt im Falle der sogenannten ,

¹ "positiven Wirkung",

Fig. 4 einen senkrechten Teilschnitt in vergrößertem j Maßstab der Vorrichtung zur Verkürzung der _:

Ventilstange indsr Normal st ellung,

Fig. 5 einen Teilschnitt in vergrößertem Maßstab ₁

der Vorrichtung zur Verkürzung der Ventil- i stange im Falle eines Bruches oder einer j unregelmäßigen Arbeitsweise des wärmeempfind- \

ι liehen Elementes, \

Fig. 6 einen Teilschnitt in vergrößertem Maßstab einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung zur Verkürzung der Ventilstange in der Normal- ; stellung,

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-V-

Fig. 7 eine der Anordnung nach Fig. 6 ähnliche Dar- i stellung, wobei sich jedoch die Ventilstange j in der verkürzten Stellung befindet, j

■ -. j

Fig. 8 einen senkrechten Teilschnitt durch eine \

\ dritte Ausführungsform der Vorrichtung zur j

i Verkürzung der Ventilstange in der Normal- !

: stellung, ;

Fig. 9 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 8.i

ι Nach der in Fig. 1 der Zeichnung dargestellten Aus-

führungsform besteht das Ventil aus einem Ventilgehäuse 1, welches in der Mitte mit einer Verengung versehen ist, in welcher ; das Ventilverschlußglied 2 in Form eines Kolbens gleitend geführt ist. Das Ventilverschlußglied weist eine Dichtung 3 auf, wobei der Ventilschaft 4 des Ventilverschlußgliedes 2 mit seinem] unteren äußeren Ende mit einem wärmeempfindlichen Element 5 in Berührung gelangt.

An seinem gegenüberliegenden äußeren Ende steht der Ventilschaft 4 mit dem Kolben 6 in Verbindung, der mit einer Dichtung 7 ausgestattet ist. Der Kolben 6 steht unter der Einj wirkung einer Druckfeder 8, die in einem Behälter oder Gehäuse j 9 angeordnet ist. Dieser Behälter 9 bzw. das Gehäuse wirkt darjüber hinaus als Deckel des Ventilgehäuses 1.

\ eine

: Der Ventilschaft 4 trägt eine/Verlängerung bildende Stange 1o und ist durch einen Verschlußstopfen 11 hindurchgeführt, der das Gehäuse 9 nach oben zu verschließt. Die Stange 1o betätigt über ihr Kopfstück 12, welches die Form eines Doppelkegels aufweist, den Mikrounterbrecher 13» der eine akusti- \ sehe und/oder optische Alarmvorrichtung in Tätigkeit setzt, ;welche den Betrieb des Brenners unterbricht.

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In seinem unteren Teil hält das Ventilgehäuse 1 über einen Käfig 14 das wärmeempfindliche Element 5, wobei gleichwohl ein freier Durchtritt für das Wasser aufrechterhalten wird Wenn der Kolben 2 über den verengten Teil des Ventilgehäuses 1 hinaus nach oben bewegt wird, kann das Wasser über die Austrittsöffnung 15 entweichen.

Bei normalem Betrieb, wenn das wärmeempfindliche Element 5 (Fig· 2) unter der Einwirkung der ansteigenden Temperatur expandiert, wird der Ventilschaft 4 zusammen mit dem Kolben 2 angehoben und öffnet auf diese Weise den Durchtritt des Wassers längs des verengten Teiles des Ventilgehäuses 1 in Richtung der Entleerungsöffnung 15, wobei auf diese Weise die Kraft der Feder 8 überwunden und mit dem Kopfteil 12 der Stange 1o auf den Mikrounterbrecher 13 eingewirkt wird.

Im Falle der Störung bzw. des Versagens des wärmeempfindlichen Elementes 5, wie dies in Fig. 3 der Zeichnung dargestellt ist, oder aber im Falle einer sogenannten "positiven Aktion", senkt sich die Stange 15 - welche die Ventilspindel 4 verlängert - ab und bewegt den Kolben 2 gegenüber des verengten Querschnittes des Ventilgehäuses 1 nach unten, so daß der Kolben 2 aus dieser verengten Stelle heraustritt« Gleichzeitig wird eine Vorrichtung 16 zur Verkürzung der Ventilspindel 4 in Betrieb gesetzt derart, daß die Entleerungsöffnung 15 des Ventiles nicht umkehrbar gemacht wird, wobei darüber hinaus die Durchgangsöffnung in ihrem Querschnitt vergrößert wird.

Die Fig. 4 und 5 zeigen eine erste vorzugsweise Verwirklichungsform der Vorrichtung 16 zur Verkürzung der Ventilspindel, wobei die Stange 32 normalerweise in der Arbeitsstelj lung in einem Stutzen 17 gehalten wird, der mit der Ventilspindel 4 über eine kleine Walze 18 verbunden ist. Diese kleine Walze 18 wird von einer Feder 2o in einer Aussparung 19 gehal-

! ten, welche in die eine Seitenfläche der Stange 15 eingearbei-

tet ist. Diese Feder 2o ist mit dem Rohrstutzen 21 in geeigne-

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ter Weise verbunden.

Die kleine Walze 18 durchsetzt neben einer Nut 19 der Stange 15 auch noch eine Nut, die in die Seitenfläche des Rohrstutzens 17 eingearbeitet ist, der den oberen Rand einer geneigten Ebene bildet, so daß die Absenkung der Stange 15 im Falle eines Bruches oder einer Beschädigung des wärmeempfindlichen Elementes - welches mit der Muffe 22 in Verbindung steht - eine Bewegung der kleinen Walze 18 nach außen bewirkt, welche sich längs der geneigten Fläche 19 (Fig. 5) bewegt, die am oberen Rand der Öffnung des RohrStutzens 17 vorgesehen ist. Die Folge davon ist eine drastische Herabsetzung der wirksamen j Länge der unter der Einwirkung der Feder 8 stehenden Ventil-I spindel und damit eine mangelnde Umkehrbarkeit ihrer Bewegung.

Die normale Schließstellung des Entleerungsventiles kann erst nach Ersatz des beschädigten oder zerstörten wärmej empfindlichen Elementes erreicht werden, nachdem vorher das Ventil auseinander-genommen wurde. Alles dies erfordert die Außerbetriebsetzung, zumindest zeitweilige Außerbetriebsetzung j der Wärmeanlage, in welche das Ventil selbst eingesetzt ist.

Nach der in den Fig. 6 und 7 dargestellten Verkürzungsvorrichtung wird die kleine Walze 18 keineswegs von einer Feder gehalten sondern fällt vielmehr - wie aus Fig. 7 ersichtlich - frei in den äußeren Teil des Rohrstutzens 21, der wiederum von dem festen Teil 22 gehalten wird, der das wärmeempfind liehe Element abstützt. Dabei wird ein Durchgang für die kleine Walze 18 durch ein Fenster 23 fid.gehalten, welches seitlich darüber vorgesehen ist. Die kleine Walze 18 wird von der geneigten Fläche 19 und vom oberen Rand des Fensters 24 vorwärts geschoben, welches in die Innenmuffe 17 eingearbeitet ist, die wiederum mit der Ventilspindel 4 in geeigneter Weise verbunden ist. Auf diese Weise wird die Kraft der Feder 25 überwunden und - wie die Fig. 7 der Zeichnung zeigt - zusammengedrückt.

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In diesem besonderen Falle fällt die kleine Walze 18 , - welche unter keinerlei Federeinwirkung steht - frei in den \ Innenraum und muß zusammen mit dem beschädigten oder zerstörten wärmeempfindlichen Element ersetzt werden.

Nach der in den Fig. 8 und 9 dargestellten dritten Verwirklichungsform der Verkürzungsvorrichtung ist ein Zwischenelement 26 mit einem zylinderförmigen Teil und konischen äußeren Enden vorgesehen, wobei dieses Zwischenteil 26 zwischen dem oberen Teil 27 und dem unteren Teil 28 der bewegbaren Stange gehalten wird, die mit der Ventilspindel in geeigneter Weise in Verbindung steht. In der normalen Arbeitsstellung wird die Ventilspindel von der Muffe 29 geführt, welche über Speichen 3o (Fig. 9) mit dem Ring 31 verbunden ist. Der Ring 31 steht mit dem Ventilgehäuse 1 in Verbindung, wobei das Zwischenelement 26 fällt, sobald als Folge des Bruches des wärmeempfindlichen Elementes der untere Teil 28 der beweglichen Stange sich absenkt. Dabei wird das Zwischenelement 26 von der Führung der Muffe 29 befreit.

In dieser Lage befindet sich das obere konische äußere Ende des Zwischenelementes 26 bezüglich des unteren konischer Endes des oberen Teiles 27 der beweglichen Stange in einem instabilen Gleichgewicht, kippt um und tritt über den Käfig 14 nach außen aus, welcher den Träger 22 des wärmeempfindlichen Elementes hält. Auf diese Weise wird eine drastische, nicht umkehrbare Verkürzung der Gesamtlänge der Ventilspindel und infolgedessen der Verschiebung des Kolbens 2 nach unten in die sogenannte "positive Wirkung" erreicht, wie sie in Fig. 3 der Zeichnung dargestellt ist.

Praktisch können neben den drei Verwirklichungsformen der vorstehend beschriebenen Verkürzungsvorrichtung auch andere Verwirklichungsvorrichtungen dieser Einrichtung vorgesehen werden mit dem Ziel, das gleiche Endergebnis zu erreichen,

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das heißt eine wesentliche, nicht umkehrbare Verkürzung der Gesamtlänge der Ventilspindel 2 im Falle eines Bruches oder abei einer unregelmäßigen Wirkungsweise zu verwirklichen, ohne daß hierdurch der Rahmen der Grundkonzeption der Erfindung verlassen wird.

- Patentansprüche -

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Leerseite

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1./Automatisches Schnellentleerungsventil mit einem wärmeempfindlichen Element und einem*Ventilgehäuse sowie einem Käfig zur Aufnahme und Halterung des wärmeempfindlichen Elementes, welches in dem Wasser enthaltenden Medium eingetaucht ist, dessen Temperatur konstant gehalten werden soll, i wobei dieses Ventil eine Entleerungsöffnung aufweist, j dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil eine verengte Stelle aufweist, welche zwischen der das wärmeempfindliche Element aufnehmenden Zone und der Entleerungsöffnung liegt, daß in der Entleerungsöffnung ein Kolben gleitend geführt ist, dessen Stange mit ihrem einen äußeren Ende mit dem wärmeempfindlichen Element in Berührung steht, daß i das gegenüberliegende äußere Ende der Stange der Einwirkung j einer Druckfeder unterworfen ist derart, daß nach der Ausdehnung des wärmeempfindlichen Elementes als Folge eines '. Temperaturanstieges der Kolben sich aus der verengten Stelle i heraus nach oben bewegt und somit den Durchtritt des Wassers

in die Austrittsöffnung freigibt, während der Kolben diesen i Durchtritt nach der Rückkehr des wärmeempfindlichen Elementes in seine Ruhestellung als Folge eines Temperaturabfalles unter einen vorbestimmten Grenzwert wieder sperrt, und daß der ! Kolben darüber hinaus im Falle einer Beschädigung oder eines ! unregelmäßigen Betriebes des wärmeempfindlichen Elementes, das heißt im Falle einer positiven Wirkung, die Möglichkeit hat, sich aus der verengten Stelle des Ventilgehäuses heraus i nach unten zu bewegen derart, daß eine irreversible Öffnung I des Ventiles erfolgt.
I

j2. Entleerungsventil nach Anspruch 1, dadurch g e ! kennzeichnet, daß die Stange des beweglichen I Kolbens des Ventiles eine selbsttätige Verkürzungsvorrichtung j aufweist« welche im Falle einer Beschädigung oder eines

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regelmäßigen Betriebes des wärmeempfindlichen Elementes in Tätigkeit tritt derart, daß die Gesamtlänge der Stange in irreversibler Weise drastisch verkürzt und der Durchgang der Wasserentleerungsöffnung im Falle einer positiven Wirkung freigegeben wird.

. Entleerungsventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die selbsttätige Verkürzung svorrichtung der Ventilstange aus einer Schubstange gebildet wird, welche im Inneren eines ersten RohrStutzens gleitend geführt ist, welcher mit der Ventilstange in Verbindung steht und an seiner einen Seitenfläche eine Aussparung aufweist, in welcher eine kleine Walze von einer Rückholfeder gehalten wird, daß diese kleine Walze bei normalem Betrieb infolge eines zweiten, gegenüber dem ersten Rohrstutzen außerhalb liegenden Rohrstutzens die Aussparung nicht verlassen kann, und daß dieser zweite Rohrstutzen ein seitliches Fenster aufweist, über welches die kleine Walze längs einer geneigten Fläche nach außen gelangen kann, welche am oberen Rand des Fensters des innenliegenden Rohrstutzens angeordnet ist derart, daß als Folge der Beschädigung oder eines Bruches des wärme empfindlichen Elementes sich die Ventilspindel zusammen mit dem innenliegenden Rohrstutzen absenkt, während der außenliegende Rohrstutzen von dem festen Teil des Ventiles gehalten wird und auf diese Weise im Falle einer positiven Wirkung die Verkürzung irreversibel gemacht wird.

4. Entleerungsventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die kleine Walze im Falle einer positiven Wirkung aus den seitlichen Aussparungen der beiden Rohrstutzen nach außen tritt und ohne wiederverwendet zu werden in die äußere Umgehung fällt, und daß die kleine Walze auf diese Weise die Kraft einer Rückholfeder überwindet, welche zwischen dem außenliegenden Rohrstutzen und dem oberen Teil der Ventilspindel zusammengedrückt wird.

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Entleerungsventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß ein auf der Verlängerung der Ventilspindel angeordnetes Zwischensegment im Normalbetrieb von einer Muffe gleitend geführt wird, welche am festen Teil des Ventilgehäuses angeordnet ist, daß dieses Zwischensegment mit seinem oberen konischen äußeren Ende mit dem unteren konischen äußeren Ende des oberen Teiles der Stange in Berührung steht und sich im Falle der positiven Wirkung in instabilem Gleichgewicht befindet, und daß dieses Zwischenglied nach außen fällt und im Falle einer Beschädigung oder unregelmäßigen Arbeitsweise des wärmeempfindlichen Elementes eine drastische und irreversible Verkürzung der Stange selbst hervorruft.