DE69401196T2 - Abblasventil für ein dampfgefäss - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein für ein Dampfgefäß bestimmtes Abblasventil, umfassend ein Gehäuse mit einer Zufuhröffnung und einer Abbiasöffnung, wobei die Zufuhröffnung mittels eines Ventilteus, das eine Ventuscheibe aufweist, die mit einem Ventilsitz in dem Gehäuse zusammenwirkt, verschließbar ist, ein Kolbenteil und ein die Ventuscheibe und das Kolbenteil verbindendes Schaftteil aufweist, wobei das Kolbenteil eine durch Verschiebemittel bewegbare Wand einer zylindrischen Kammer bildet, und eine Abblasleitung, die mit der Abblasöffnung verbunden angeordnet ist und sich im wesentlichen quer zu der zylindrischen Kammer erstreckt.
• Ein derartiges Abblasventil für ein Dampfgefäß ist in der europäischen Patentanmeldung 0 431 702 offenbart und kann z. B. in einer Kartoffelschälmaschine verwendet werden, in der es von großer Bedeutung ist, daß der in dem Gefäß enthaltene und unter hohen Druck gesetzte Dampf sehr schnell über das Abblasventil abgelassen wird, so daß die von den Kartoffeln abgedampften Schalen mit dem Dampf mitgerissen werden.
• Zu diesem Zweck umfaßt das bekannte Dampfgefäß einen ersten Bypass zwischen der zylindrischen Kammer und einer Drucköffnung, die sich in der Dampfzufuhrleitung des Dampfgefäßes befindet. In diesem ersten Bypass ist ein motorgesteuertes Steuerventil angeordnet. Die Drucköffnung in der Dampfzufuhrleitung ist zwischen zwei Kugelventilen angeordnet, durch welche die Dampfzufuhrleitung geschlossen werden kann. Ferner ist in diesem bekannten Dampfgefäß ein zweiter Bypass zwischen der zylindrischen Kammer und dem dritten Ende des Abblasventils angeordnet, das an der Abblasleitung anschließbar ist, wobei in diesem zweiten Bypass ebenfalls ein motorgesteuertes Steuerventil und ein manuell betätigtes Drosselventil angeordnet sind.
• Das bekannte Dampfgefäß wird wie folgt verwendet. In der Dampfzufuhrleitung wird Dampf unter inneren Überdruck gesetzt, wobei das erste Kugelventil, das sich an der Seite des Dampfgefäßes in Bezug zu der Drucköffnung befindet, zumindest weitgehend geschlossen ist, während das zweite Kugelventil offen ist, das Steuerventil im ersten Bypass sich in der offenen Stellung befindet und das Steuerventil im zweiten Bypass geschlossen ist. Der Druck in der zylindrischen Kammer wird demzufolge erhöht, worauf das Abblasventil in seine geschlossene Stellung überführt wird. Anschließend wird das zweite Kugelventil geöffnet, was dem Dampf ermöglicht, in das Dampfgefäß zu fließen.
• Wenn der Dampf aus dem Dampfgefäß abgelassen werden soll, wird die Dampfzufuhrleitung ebenso wie das Steuerventil in dem ersten Bypass geschlossen, worauf das Steuerventil in dem zweiten Bypass geöffnet wird. Im Ergebnis wird der Druck in der zylindrischen Kammer herabgesetzt, so daß das Abblasventil durch den Druck im Dampfgefäß in die offene Stellung gesteuert und dem Dampf ermöglicht wird, in die Abblasleitung zu strömen.
• Aufgrund der Konstruktion und der Steuerung des bekannten Dampfgefäßes treten, wenn Dampf abgeblasen wird, starke Schwankungen in der Dampfströmung aus dem Dampfgefäß auf, während die Ventilteile außerdem unter einer relativ hohen Belastung stehen, wie nachstehend erläutert wird.
• Wenn Dampf aus dem Dampfgefäß abgeblasen wird, verringert sich schnell der Druck in dem Dampfgefäß, und zwar schneller als der Druck in der zylindrischen Kammer. Im Ergebnis wird in einem gegebenen Moment die durch den Kolben erzeugte Schließkraft aufgrund des Drucks in der zylindrischen Kammer größer sein als die durch den Druck im Dampfgefäß erzeugte Öffnungskraft, so daß das Abblasventil wieder in eine teilweise geschlossene Stellung gesteuert wird, worauf die Durchflußgeschwindigkeit durch das Abblasventil geringer wird.
• Das Ergebnis ist, daß der Druck in der zylindrischen Kammer wieder schneller abnimmt als der Druck in dem Dampfgefäß, worauf das Abblasventil wieder in die offene Stellung gesteuert wird, usw. Das Ventilteil wird somit eine oszillierende Bewegung ausführen, so daß der Dampfabfluß und somit die Funktion der Kartoffelschälmaschine beeinträchtigt werden, wobei die verschiedenen Ventilteile unter einer relativ starken Belastung stehen werden.
• Falls die Durchströmgeschwindigkeit des zweiten Bypass erhöht wird, z.B. durch Steuerung des Steuerventils in die vollständig geöffnete Stellung und Wegfallen des Drosselventils, so wird der Druck in der zylindrischen Kammer so schnell herabgesetzt, daß das Ventilteil in seiner Bewegung stark gedämpft wird, so daß wiederum große Belastungen auf die verschiedenen Ventilteile einwirken werden.
• Ziel der Erfindung ist somit, ein Abblasventil der in der Einleitung beschriebenen Art zu schaffen, in welchem der Dampfabfluß ohne oszillierende Bewegung des Ventilelements in minimaler Zeit stattfinden kann, und in welchem die auf die verschiedenen Ventilteile wirkenden Kräfte begrenzt sind. Außerdem besteht die Absicht, ein Abblasventil zu schaffen, das sowohl in der Konstruktion als auch in der Verwendung einfach ist.
• Zu diesem Zweck ist das Abblasventil gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Kammer mittels eines Durchgangs in dem Ventilteil immer in offener Verbindung mit einer Seite der Ventilscheibe steht, die mit dem Ventilsitz zusammenwirkt, wobei der Durchgang in die an die Oberfläche des Kolbenteils angrenzend angeordnete zylindrische Karnmer mündet und auf der mit dem Ventilsitz zusammenwirkenden Seite der Ventilscheibe eine Mündung aufweist, die in senkrechter Richtung zur Ventilscheibe verdeckt ist, und wobei der Durchgang eine derart dimensionierte Breite aufweist, daß beim Öffnen des Abblasventils der Druck auf der mit dem Ventilsitz zusammenwirkenden Seite der Ventilscheibe schneller abfällt als in der zylindrischen Kammer, während die Verschiebemittel das Ventilteil unabhängig vom Druckabfall in Richtung seiner offenen Position drücken.
• Diese Merkmale bewirken, daß die zylindrische Kammer und die Seite der Ventilscheibe, die mit dem Ventilsitz zusammenwirkt, miteinander ständig in offener Verbindung stehen, so daß der Druck in der zylindrischen Kammer ständig dem Druck in dem Dampfgefäß entspricht, wenn das Abblasventil geschlossen wird, so daß das Ventilteil leicht in eine geschlossene Stellung bewegt und in dieser Stellung gehalten werden kann. Die offene Verbindung ist so bemessen, daß, wenn das Abblasventil geöffnet wird, der Druck auf die Seite der Ventilscheibe, die mit dem Ventilsitz zusammenwirkt, schneller vermindert wird als der Druck in der zylindrischen Kammer, wobei die Einrichtung zur Verschiebung des Ventilteils dieses in Richtung seiner offenen Stellung unabhängig vom Druckabfall verschiebt. Diese Merkmale hindern das Ventilteil daran, eine oszillierende Bewegung zu beginnen oder zu schnell in Richtung der offenen Stellung zu gleiten. Nach alledem wird der Druck in dem Dampfgefäß, nachdem das Abblasventil geöffnet wurde, stets niedriger sein als der Druck in der zylindrischen Kammer, so daß die durch den Dampf auf das Ventilteil ausgeübte Kraft stets in der gleichen Richtung vorliegt. Da die Ventilverschiebemittel angeordnet sind, um das Ventilteil in Richtung einer offenen Stellung unabhängig vom Druckabfall zu verschieben, kann das Abblasventil schnell vollständig geöffnet werden und offen bleiben, und zwar ohne jegliche weitere Steuerventile oder dgl., was seine einwandfreie Funktion sicherstellt.
• Diese einwandfreie Funktion hängt teilweise von dem offenbleibenden Durchgang ab. Da zusammen mit dem abgeblasenen Dampf auch Schmutz und Schalen ausströmen, ist die Durchgangsöffnung in die Ventilscheibe störungsanfällig. Um sicherzustellen, daß der Durchgang offen bleibt, ist er bezüglich des abgeblasenen Dampfes geschützt. Trotzdem ist es noch möglich, daß leichte Schmutzpartikel durch den Dampf über den Durchgang in die zylindrischen Kammer mitgerissen werden. Um diese Partikel daran zu hindern, diese Kammer mehr oder weniger fortlaufend zu verunreinigen und somit eventuell Probleme zu bereiten, ist die Mündung des Durchgangs in der Oberfläche des Kolbenteils angeordnet, d. h. ständig im tiefsten Niveau in der Kammer, was den auf der Oberfläche des Kolbenteils angesammelten Schmutzpartikeln ermöglicht, durch den zurückströmenden Dampf wieder ausgetragen zu werden.
• Der Schutz der Mündung des Durchgangs an der Ventilscheibe kann in vorteilhafter Weise mittels eines konischen Teils realisiert werden, das eine Spitze und eine Grundfläche aufweist, wobei die Spitze räumlich von der Ventilscheibe entfernt und die relevante Mündung zwischen der mit dem Ventilsitz zusammenwirkenden Seite der Ventilscheibe und der Grundfläche angeordnet ist. Eine solche konische Konstruktion schafft nicht nur einen einwandfreien Schutz, sondern hat auch strömungstechnische Vorteile. Aufgrund des entlangströmenden Dampfes wird ferner ein Teilvakuum unter dem Konus erzeugt, welches die Entlastung der zylindrischen Kammer fördert.
• Nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abblasventils ist die Oberfläche des Kolbenteils 10-40% größer als die Oberfläche der Ventilsitzöffnung. In der geschlossenen Stellung des Ventilteils wird dementsprechend die von der zylindrischen Kammer ausgeübte Schließkraft stets größer sein als die von dem Dampfgefäß ausgeübte Kraft, welche versucht, das Ventil zu öffnen. Somit ist ein zuverlässiger Verschluß ständig sichergestellt.
• In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abblasventils umfassen die Verschiebemittel einen in einem zylindrischen Gehäuse aufgenommenen Hilfskolben, der mit einem Ende eines Schaftes verbunden ist, dessen anderes Ende mit dem Kolbenteil verbunden ist, wobei Mittel vorhanden sind, um den Hilfskolben auf zwei Seiten anzutreiben. Auf diese Weise kann das Ventilteil mittels des Steuerteils einfach nach oben und unten bewegt und in diesen Stellungen gehalten werden, wobei zu dessen Betätigung kein Gebrauch vom Druck im Dampfgefäß oder in einer daran angeschlossenen Leitung gemacht werden muß. Der Vorteil davon ist, daß die auf das Ventilteil durch die Verschiebemittel ausgeübten Kräfte unabhängig von dem Druckanstieg oder -abfall in dem Dampfgefäß, der zylindrischen Kammer und den Leitungen sind.
• In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abblasventils sind die Verschiebemittel von der zylindrischen Kammer beabstandet, so daß die Verschiebemittel durch den vom Abblasventil, insbesondere der zylindrischen Kammer entweichenden Dampf nicht beeinflußt werden.
• In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist z. B. das zylindrische Gehäuse mittels Abstandsbuchsen mit dem Gehäuse des Abblasventils verbunden, wobei der Schaft durch eine Öffnung in der Wand des zylindrischen Gehäuses und eine Öffnung in einer Wand der zylindrischen Kammer zwischen den Abstandsbuchsen hindurchragt. Falls der Schaft Anzeigemittel zur Bestimmung der Stellung des Ventilteils umfaßt, kann die Stellung des Ventilteils innerhalb des Abblasventils von der Außenseite wahrgenommen werden, so daß die Wirkung des Abblasventils zu allen Zeiten überprüft und in einfacher Weise eingestellt werden kann.
• In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abblasventils ist auf jeder Seite des Hilfskolbens ein zylindrischer, erhöhter Abschnitt vorgesehen, der einen kleineren Querschnitt als der Hilfskolben hat, wobei das zylindrische Gehäuse Stirnwände aufweist, die an ihrer Innenseite mit zylindrischen Vertiefungen versehen sind, die einen Querschnitt aufweisen, der demjenigen der erhöhten Abschnitte entspricht. Ferner ist die Höhe jedes erhöhten Abschnitts größer als die Tiefe der benachbarten Ausnehmung, so daß am Ende eines nach oben oder unten gerichteten Hubes der Hilfskolben und dementsprechend das Ventilteil durch Verdichtung des eingeschlossenen Fluids zusätzlich gedämpft werden.
• Wenn ein Abblasventil gemäß der Erfindung in einer Ausführungsform mit einem Hilfskolben verwendet wird, ist vorzugsweise ein Steuerungsgerät vorhanden, das mit einem Fluidkompressor versehen ist, der mit einer ersten und einer zweiten mit dem Gehäuse des Hilfskolbens verbundenen Leitung verbunden ist, und mit einem Schaltmittel, das in einer ersten Stellung die Zufuhr eines Fluids zu dem zylindrischen Gehäuse über die erste Leitung und den Abfluß eines Fluids aus dem zylindrischen Gehäuse über die zweite Leitung und, in einer zweiten Stellung, die Zufuhr eines Fluids zu dem zylindrischen Gehäuse über die zweite Leitung und den Abfluß eines Fluids aus dem zylindrischen Gehäuse über die erste Leitung bewirkt, und Reguliermittel aufweist, die sowohl in der ersten als auch in der zweiten Stellung des Schaltmittels bewirken, daß die Zufuhr des Fluids schneller vonstatten geht als dessen Abfluß. Solch ein Steuerungsgerät ermöglicht die Dämpfung des Hilfskolbens und damit die Dämpfung des Ventilteils durch eine Steuerung der Zufuhr und des Abfließens des Fluids in dem Hilfskolben zu steuern. Auf diese Weise ist es möglich, die Dämpfung an den Dampfdruck in dem Gefäß anzupassen, so daß die Belastung der verschiedenen Ventilteile unabhängig vom Dampfdruck und der Druckzunahme und -abnahme stets auf ein Minimum gehalten werden kann.
• Um die Erfindung zu erläutern, werden exemplarische Ausführungsformen des Abblasventils gemäß der Erfindung nachstehend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
• Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Abschnitts eines Kartoffelschälers, der ein Dampfgefäß mit einem Abblasventil gemäß der Erfindung umfaßt;
• Fig. 2 ist eine schematische Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform des Abblasventil;
• Fig. 3 zeigt im Querschnitt das einen Hilfskolben umfassende Abblasventil;
• Fig. 4 zeigt schematisch im Querschnitt eine zweite Ausführungsform des Abblasventils.
• Fig. 1 zeigt schematisch einen Abschnitt eines Kartoffelschälers, der ein Dampfgefäß 1 mit einer Dampfzufuhrleitung 2 und einer Abblasleitung 3 umfaßt. Innerhalb der Dampfzufuhrleitung 2 ist ein Absperrventil 4 angeordnet, während das Dampfgefäß 1 mittels eines Abblashahns (Ablasventils) 5 mit der Abblasleitung 3 verbunden ist. Zur Ansteuerung des Abblashahns 5 sind Verschiebemittel 6 vorgesehen, die mittels Leitungen 7 mit einem Steuerungsgerät 8 verbunden sind. Der Betrieb des Abblasventils erfolgt wie folgt.
• Wenn das Absperrventil 4 geöffnet und der Abblashahn 5 geschlossen ist, wird Dampf über die Dampfzufuhrleitung 2 in das Dampfgefäß 1 eingeleitet, bis der Betriebsdruck in dem Dampfgefäß 1 erreicht ist. Nach einem vorgegebenen Zeitabschnitt wird das Absperrventil 4 geschlossen.
• Nach dem Dampfschälvorgang soll der Dampf innerhalb einer sehr kurzen Zeit aus dem Dampfgefäß 1 ausströmen, um die von den Kartoffeln abgedampften Schalen mitzureißen. Zu diesem Zweck wird der Abblashahn 5 mittels der Verschiebemittel 6 geöffnet, wobei das Steuerungsgerät 8 die Verschiebemittel über die Leitungen 7 in solch einer Weise ansteuert, daß der Abblashahn 5 unmittelbar in eine vollständig offene Stellung gebracht und in dieser Stellung gehalten wird.
• Fig. 2 ist eine schematische Darstellung eines Abblashahns 5 im Querschnitt, in der geschlossenen Stellung, der zwischen dem Dampfgefäß 1 und der Dampfabblasleitung 3 angeordnet ist. Der Abblashahn 5 umfaßt ein Gehäuse, das im wesentlichen durch einen T-förmigen Leitungsabschnitt 9 gebildet ist. Angrenzend dem ersten Ende 10 des Leitungsabschnittes 9 ist in der Nähe des Dampfgefäßes 1 ein Ventilsitz 11 angeordnet, während an dem zweiten, dem ersten Ende 10 gegenüberliegenden Ende 12 der Leitung 9 eine im wesentlichen geschlossene, zylindrische Kammer 13 ausgebildet ist. Das dritte Ende 14 des Leitungsabschnittes 9 ist an der Abblasleitung 3 anschließbar.
• In dem Leitungsabschnitt 9 ist zwischen dem ersten Ende 10 und dem zweiten Ende 12 ein Ventilelement 15 beweglich aufgenommen, das mit einer Ventilscheibe 16 versehen ist, die in der Lage ist, mit dem Ventilsitz 11 zusammenzuwirken. Das entgegengesetzt der Ventilscheibe 16 liegende Ende des Ventilelements 15 umfaßt ein Kolbenteil 17, das eine bewegliche Wand der zylindrischen Kammer 13 bildet und mittels eines Schaftteils 19 mit der Ventilscheibe 16 verbunden ist. Mittels einer Betätigungsstange 22, die durch eine Öffnung in der Stirnwand 21 der zylindrischen Kammer 13 hindurchragt, ist das Ventilteil 15 mittels einer Stopfbuchse 23 dichtend mit der Verschiebeeinrichtung 6 verbunden.
• Die zylindrischen Kammer 13 und die dem Dampfgefäß 1 zugewandte Seite der Ventilscheibe 16 stehen miteinander mittels eines in dem Ventilteil 15 vorgesehenen Durchgangs 18 dauerhaft in offener Verbindung, so daß zumindest in einer geschlossenen Stellung des Abblashahns 5, d. h., wenn die Ventilscheibe 16 auf dem Ventilsitz 11 ruht, der Druck in dem Dampfgefäß 1 dem Druck in der Kammer 13 entspricht. Die dieser Kammer zugewandte Oberfläche des Kolbenteils 17 hat ungefähr 1,2 - 1,4 mal die Größe der Öffnung 24 im Ventilsitz 11, woraus resultiert, daß, wenn der Abblashahn 5 geschlossen wird, das Ventilteil 15 gleichmäßig in Richtung der geschlossenen Stellung gedrückt wird.
• Der Durchgang 18 ist durch eine mittige Bohrung in dem Schaftteil 19 gebildet. An einem Ende der mittigen Bohrung ist eine offene Verbindung mit der zylindrischen Kammer 13 mittels einer Querbohrung in der Betätigungsstange 22 an der Stelle vorhanden, wo sie mit dem Kolbenteil 17 verbunden ist. Das andere Ende der mittigen Bohrung endet ebenfalls in einer Querbohrung in einer Verlängerung des Schaftteils 19, das sich über die Ventilscheibe 16 hinaus erstreckt, wobei die Verlängerung in einem kegelstumpfförmigen Teil 20 endet, das die offenen Enden der Querbohrung in Richtung des Dampfgefäßes 1 schützt.
• Der Durchgang 18 in dem Ventilteil 15 ist so bemessen, daß, wenn der Abblashahn 5 geöffnet wird, der Druck an der Ventilscheibe 16 schneller abnimmt als der Druck in der zylindrischen Kammer 13. Wenn der Abblashahn 5 geöffnet wird, wird auf diese Weise der Druck in dieser Kammer 13 stets höher sein als der Druck an der Ventilscheibe 16, woraus eine auf das Ventilteil 15 ausgeübte Kraft resultiert, die kontinuierlich in Richtung des Ventilsitzes 11 gerichtet ist. Damit das Ventilteil 15 in einer stabilen und einfachen Weise zu der offenen Stellung bewegt wird, braucht die Verstelleinrichtung 6 nur eine größere Kraft ausüben, die von dem Ventilsitz 11 weggerichtet ist.
• In der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform des Abblashahns umfassen die Verschiebemittel einen doppeltwirkenden Hilfskolben 25, der beweglich in einem zylindrischen Gehäuse 26 aufgenommen ist, das mittels einer Vielzahl von Abstandshülsen 31 mit der Stirnwand 21 verbunden ist. An dem dem Ventilteil 15 nächstgelegenen Ende ist das zylindrischen Gehäuse 26 durch eine erste Stirnwand 28 verschlossen, die mit einer Öffnung zum Durchführen der Betätigungsstange 22 versehen ist, während es an dem anderen Ende durch eine geschlossene zweite Stirnwand 27 verschlossen ist. In der Seitenwand des zylindrischen Gehäuses 26 ist benachbart der ersten Stirnwand 28 eine erste Durchführungsöffnung 30 und benachbart der zweiten Stirnwand 27 eine zweite Durchführungsöffnung 29 vorgesehen. Das zylindrische Gehäuse 26, der Hilfskolben 25 und die Durchführungsöffnungen 29, 30 sind so bemessen und angeordnet, daß in zwei äußersten Stellungen des Hilfskolbens 25 die zwei Durchführungsöffnungen 29, 30 auf jeder Seite des Hilfskolbens 25 liegen.
• Angeschlossen an den zwei Durchführungsöffnungen 29, 30 ist eine Leitung zur Zufuhr und Ableitung von Druckluft. Die obere Leitung 7' und die untere Leitung 7" sind an dem Steuerungsgerät 8 angeschlossen, das einen Luftverdichter 43 und in den Leitungen 7' und 7" angeordnete Regulierventile 45 und 46 umfaßt. An dem Luftverdichter 43 ist eine Luftleitung 44 angeschlossen. Das Steuerungsgerät 8 umfaßt ferner ein gesteuertes Steuerventil 47 zum Anschluß der oberen Leitung 7' oder der unteren Leitung 7" an die Auslaßseite des Verdichters 43.
• Auf jeder Kolbenfläche umfaßt der Hilfskolben 25 einen zylindrischen, mittig vorgesehenen, erhöhten Abschnitt 33, 35, während jede Stirnseite 27, 28 eine zylindrische, mittig vorgesehene Vertiefung 34, 36 umfaßt. In jeder äußersten Stellung des Hilfskolbens 25 ist einer der erhöhten Abschnitte 33, 35 in der entsprechenden Ausnehmung 34, 36 aufgenommen, die einen im wesentlichen abgeschlossenen Raum enthält.
• Zwischen den Abstandshülsen 31 erstreckt sich in rechten Winkeln zu der Betätigungsstange 22 und fest damit verbunden ein Anzeigering 32. Anhand der Position des Anzeigerings 32 bezogen, z. B., auf die Abstandshülsen 31 ist es möglich, unmittelbar die Stellung des Ventilteils 15 innerhalb des T- förmigen Leitungsabschnitts 9 abzulesen. Der Anzeigering 32 weist eine Oberfläche auf, die ungefähr der der zylindrischen Kammer 13 zugewandten Oberfläche des Kolbenteils 17 des Ventilteils 15 entspricht. Dies hindert Dampf, der durch die Öffnung in der Stirnwand 21 der zylindrischen Kammer 13 entweichen kann, die Verschiebemittel 6 zu beschädigen.
• Fig. 4 zeigt eine zweite Variante des Abblashahns gemäß der Erfindung. In dieser Variante ist das verwendete Ventil+eil im wesentlichen identisch demjenigen, das in der Ausführungsform gemäß Fig. 2 verwendet ist, und ist daher mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Konstruktion des am Darnpfgefäß liegenden Endes des Durchgangs 18 unterscheidet sich. An dieser Stelle ist ein konischer Körper 37 vorgesehen, der auf einem schmalen Abschnitt 39 des Ventilteils 15 benachbart der Ventilscheibe 16 angeordnet ist, wobei die Spitze des konischen Körpers in Richtung des Dampfgefäßes 1 zeigt und dessen Grundfläche einen größeren Flächenbereich aufweist als der Querschnittsflächenbereich des schmalen Abschnitts 39 des Ventilteils 15. Auf der der Ventilscheibe 16 zugewandten Seite des konischen Körpers 37 ist um den schmalen Abschnitt 39 eine ringförmige Schale 40 vorgesehen. Der Durchgang 18 mündet in die Schale 40. Diese Merkmale haben als Vorteil, daß das Ventilteil 15 in bezug auf den Ventilsitz 11 aufgrund des entlang des konischen Körpers 37 strömenden Dampfes zentriert wird, wenn der Abblashahn 5 geöffnet wird, so daß unerwünschte Turbulenzen, Vibrationen und Beschädigungen der verschiedenen Abschnitte des Abblashahns vermieden werden. Ferner wird der Einlaß 38 des Durchgangs 18 gegen das Eindringen von Schmutz, wie etwa Schalen und dgl., geschützt, wobei, wenn der Abblashahn geöffnet wird, ein Teilvakuum unter der Grundfläche des konischen Körpers 37 und in der ringförmigen Schale 40 durch den entlangströmenden Dampf erzeugt wird, was den Druckabfall in der zylindrischen Kammer 13 fördert.
• Ferner unterscheidet sich in Fig. 4 die Konstruktion des Gehäuses des Abblashahns von derjenigen der Fig. 2. In der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist die zylindrischen Kammer 13 durch eine zylindrische Buchse mit einer Stirnwand 21 gebildet, wobei die Buchse in das zweite Ende 12 des T-förmigen Gehäuses 9 unter Zusammenwirkung des Kolbenteils 17 mit der Wand der zylindrischen Buchse eingeschoben wird. In der Ausführungsform gemäß Fig. 4 umfaßt der Abblashahn 50 ein im wesentlichen kugelförmiges Gehäuse 51 mit einem Abblasstutzen 52. Senkrecht zu dem Abblasstutzen 52 ist das Gehäuse 51 mit zwei Durchgängen versehen, die auf einer Linie liegen, wobei ein Durchgang einen Ventilsitz 11 und der andere Durchgang einen buchsenförmigen Abschnitt 53 umfaßt, der eine zylindrischen Kammer 13 bildet. Über den Kolbenring 54 wirkt das Kolbenteil 17 mit der Innenwand des buchsenförmigen Abschnitts 53 zusammen.
• Die Funktionsweise des Abblashahns durch die Verschiebemittel 6 und das Steuergerät 8 ist wie folgt.
• Wenn der Abblashahn geschlossen wird, ruht die Ventilscheibe 16 auf dem Ventilsitz 11, während das Ventilteil 15 in der geschlossenen Stellung durch zumindest den Druck in der zylindrischen Kammer 13 gehalten wird. Falls erwünscht, kann die Schließkraft mittels des Hilfskolbens 25 erhöht oder vermindert werden.
• Zum Öffnen des Abblashahns wird durch den Kompressor 43 Luft über das Steuerventil 47 in die untere Leitung 7" gepreßt, wodurch das Regulierventil 46 geöffnet wird, so daß die Druckluft in das zylindrischen Gehäuse 26 auf der unteren Seite des Hilfskolbens 25 strömt. Zur gleichen Zeit wird über die obere Leitung 7' Luft aus dem Abschnitt des zylindrischen Gehäuses 26 abgeleitet, der oberhalb des Hilfskolbens 25 liegt, wodurch das Regulierventil 45 in die offene Stellung in der Weise gesteuert wird, daß die nach oben gerichtete Geschwindigkeit des Hilfskolbens 25 nicht zu groß wird.
• Sobald der Hilfskolben 25 seine obere äußerste Stellung erreicht, wird der erhöhte Abschnitt 33 in der Vertiefung 34 aufgenommen, so daß Luft eingeschlossen und verdichtet wird, worauf der Hilfskolben 25 und somit die Verschiebung des Ventilteils 15 verzögert wird, wonach der Hilfskolben 25 in seiner oberen Stellung durch die Druckluft fixiert wird.
• Durch Wahl einer hohen Öffnungsgeschwindigkeit des Ventilteils 15 kann der Dampf schnell aus dem Dampfgefäß 1 abgeleitet werden, so daß die von den Kartoffeln abgedampften Schalen mitgerissen werden. Trotz der Tatsache, daß der Druck auf der Dampfgefäßseite der Ventilscheibe 16 schneller abnimmt als in der zylindrischen Kammer 13, wird das Ventilteil sich aufgrund einer geeigneten Ansteuerung des Hilfskolbens 25 stets nach oben bewegen. Eine geeignete Wahl des Druckluftdruckes auf jeder Seite des Hilfskolbens 25 ermöglicht, die Geschwindigkeit hoch zu wählen, ohne die Gefahr übermäßiger Belastungen, wenn die verschiedenen bewegten Teile beschleunigt oder verzögert werden, wobei die erhöhten Abschnitte 33, 35 und die Ausnehmungen 34, 36 eine Abbremsung bereitstellen.
• Wenn das Abblasventil geschlossen wird, wird das Steuerventil 47 umgekehrt, und die Regulierventile 45, 46 werden so reguliert, daß Druckluft über die obere Leitung 7' zu dem Abschnitt des zylindrischen Gehäuses 26 durchströmt, der oberhalb des Hilfskolbens 25 liegt, während die Luft aus dem unteren Abschnitt abgeleitet wird. Wenn sich die untere äußerste Stellung des Hilfskolbens 25 nähert, haben der erhöhte Abschnitt 35 und die auf dieser Seite vorgesehene Vertiefung 36 die gleiche Dämpfungswirkung wie der oben beschriebene erhöhte Abschnitt 33 und die Vertiefung 34. Der Abblashahn kann demzufolge auch ohne die Gefahr übermäßiger Belastungen der verschiedenen Teile schnell, einfach und sicher geschlossen werden.
• Da die bewegten Teile des Abblasventils, wie etwa das Ventilteil 15 und der Hilfskolben 25, aus einer Leichtbaukonstruktion sind, kann deren Bewegungsgeschwindigkeit hoch gewählt werden, was einen hervorragenden Betrieb des Dampfgefäßes mit wenigen Steuer- und Betätigungsmitteln ergibt. Die verschiedenen bewegten Teile können von einer vergleichsweise leichten Konstruktion sein, weil die darauf wirkenden Lasten aufgrund deren Kompensation relativ gering sein können, trotz der Möglichkeit eines sehr hohen Betriebsdruckes in dem Dampfgefäß.
• Das Abblasventil gemäß der Erfindung wurde mit Bezug auf die in den Zeichnungen gezeigten exemplarischen Ausführungsformen beschrieben, ist jedoch keinesfalls darauf begrenzt; der Schutzbereich ist durch den Rahmen der Ansprüche begrenzt. Zum Beispiel kann als Betätigungsmittel für das Abblasventil eine (elektro)magnetische Erregung der Betätigungsstange gewählt werden. Ferner kann das Abblasventil gemäß der Erfindung unmittelbar in einer Dampfleitung anstatt an einem Dampfgefäß angeordnet werden.

Claims (10)

1. Abblasventil für ein Dampfgefäß (1), umfassend

ein Gehäuse (9; 51) mit einer Zufuhröffnung und einer Abblasöffnung, wobei die Zufuhröffnung mittels eines Ventilteils (15), das eine Ventilscheibe (16) aufweist, die mit einem Ventilsitz (11) in dem Gehäuse zusammenwirkt, verschließbar ist,

ein Kolbenteil (17) und einen die Ventilscheibe und das Kolbenteil verbindenden Schaft (19), wobei das Kolbenteil eine durch Verschiebemittel (6) bewegbare Wand einer zylindrischen Kammer (13) bildet, und

eine Abblasleitung (3), die mit der Abblasöffnung verbunden angeordnet ist und sich im wesentlichen quer zu der zylindrischen Kammer (13) erstreckt,

dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Kammer (13) mittels eines Durchgangs (18) in dem Ventilteil (15) immer in offener Verbindung mit einer Seite der Ventilscheibe (16) steht, die mit dem Ventilsitz (11) zusammenwirkt, wobei der Durchgang in die an die Oberfläche des Kolbenteils (17) angrenzend angeordnete zylindrische Kammer mündet und auf der mit dem Ventilsitz zusammenwirkenden Seite der Ventilscheibe eine Mündung aufweist, die in senkrechter Richtung zur Ventilscheibe verdeckt ist, und wobei der Durchgang eine derart dimensionierte Breite aufweist, daß beim Öffnen des Abblasventiles (5; 50) der Druck auf der mit dem Ventilsitz zusammenwirkenden Seite der Ventilscheibe schneller abfällt als in der zylindrischen Kammer, während die Verschiebemittel (6) das Ventilteil unabhängig von dem Druckabfall in Richtung seiner offenen Position drücken.

2. Abblasventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung durch ein eine Spitze und ein eine Grundfläche aufweisendes konisches Teil (37) verdeckt ist, wobei die Spitze räumlich von der Ventilscheibe (16) entfernt und die Mündung zwischen der mit dem Ventilsitz (11) zusammenwirkenden Seite der Ventilscheibe und der Grundfläche angeordnet ist.

3. Abblasventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das konische Teil (37) über ein verjüngtes Teil (39), das einen kleineren Querschnitt als die Grundfläche des konischen Teils aufweist, mit dem Ventilteil (15) verbunden ist, wobei die Grundfläche des konischen Teils eine sich um das verjüngte Teil herum erstreckende Vertiefung (49) aufweist, in die der Durchgang (18) mündet.

4. Abblasventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Kolbenteils (17) 10-40% größer ist als die Oberfläche des freien Durchgangs im Ventilsitz (11).

5. Abblasventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebemittel (6) einen in einem zylindrischen Gehäuse (26) aufgenommenen Hilfskolben (25) umfassen, der mit einem Ende eines Schafts (22) verbunden ist, und dessen anderes Ende mit dem Kolbenteil (17) verbunden ist, wobei Mittel vorhanden sind, um den Hilfskolben von zwei Seiten anzutreiben.

6. Abblasventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Kammer (13) durch einen in dem Gehäuse (9; 51) montierbaren Deckel gebildet wird, der eine Stirnwand (21) und eine Buchse umfaßt, die von der Stirnwand ausgeht und die in dem Gehäuse aufnehmbar angeordnet ist.

7. Abblasventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebemittel (6; 8) entfernt von der zylindrischen Kammer (13) angeordnet sind.

8. Abblasventil nach einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Gehäuse (26) mit dem Gehäuse (9; 51) des Abblasventils (5; 50) mittels Abstandsbuchsen (31) verbunden ist, wobei der Schaft (22) durch eine Öffnung in der Wand des zylindrischen Gehäuses (26) und eine Öffnung in der Endwand (21) zwischen den Abstandsbuchsen hindurchragt und Anzeigemittel (32) umfaßt, um die Position des Ventilteils (15) im Abblasventil zu bestimmen.

9. Abblasventil nach einem der Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder der beiden Seiten des Hilfskolbens (25) ein zylindrisches, erhöhtes Teil (33, 35) vorgesehen ist, das einen kleineren Querschnitt hat als den des Hilfskolbens (25), wobei das zylindrische Gehäuse (26) Stirnwände (27, 28) aufweist, die an ihrer Innenseite mit zylindrischen Aussparungen (34, 36) versehen sind und die einen Querschnitt aufweisen, der im wesentlichen demjenigen der erhöhten Teile (33, 35) entspricht, wobei die Höhe der erhöhten Teile (33, 35) größer ist als die Tiefe der Aussparungen (34, 36).

10. Abblasventil nach einem der Ansprüche 5-9, gekennzeichnet durch ein Steuerungsgerät (8), das mit einem Fluidkompressor (43) versehen ist, der mit einer ersten (7') und einer zweiten (7") mit dem Gehäuse (26) des Hilfskolbens (25) verbundenen Leitung verbunden ist, und mit einem Schaltmittel (47), das in einer ersten Position die Zufuhr eines Fluids über die erste Leitung (7') zu dem zylindrischen Gehäuse (26) und den Abfluß eines Fluids von dem zylindrischen Gehäuse (26) über die zweite Leitung (7") und, in einer zweiten Position, die Zufuhr eines Fluids über die zweite Leitung (7") an das zylindrische Gehäuse (26) und den Abfluß eines Fluids von dem zylindrischen Gehäuse (26) über die erste Leitung (7') bewirkt, und Reguliermittel (45, 46) aufweist, die sowohl in der ersten als auch in der zweiten Position des Schaltmittels (47) bewirken, daß die Zufuhr des Fluids schneller vonstatten geht als dessen Abfluß.