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Hydraulischer, mittels Drosselung arbeitender Niveauregler
Die Erfindung bezieht sich auf einen mittels Drosselung arbeitenden Niveauregler für einen Flüssig- keitsbehälter, aus welchem die Flüssigkeit durch eine Pumpe gefördert wird.
Bei den bekannten derartigen Niveaureglern wird der Veränderlichkeit der auf das Drosselorgan wir- kenden Kräfte meistens dadurch Rechnung getragen, dass als Drosselorgan ein Kolbenschieber gewählt und i die Verwendung von Stopfbüchsen auf ein Minimum beschränkt oder völlig vermieden wird. Als Verstell- kraft dient allgemein die von der Pumpe der Flüssigkeit erteilte Druckenergie.
Bei Verwendung eines Kolbenschiebers wird zu seiner Betätigung im allgemeinen ein hydraulischer
Servomotor vorgesehen. Nachteilig ist auch, dass die hydraulische Kraft lediglich zum Öffnen der Durch- flussöffnung verwendet wird. Das Schliessen bzw. Drosseln des Durchflusses wird nur vom Gewicht des Ser- vomotorkolbens und des Schiebers besorgt und diese Kraft reicht bei gebräuchlichen kleinen Ausführungen nicht aus, so dass der Regler zu wenig empfindlich ist, insbesondere bei raschen Betriebsänderungen oder wenn Verunreinigungen auftreten.
Auch bei einer andern der bisher bekannten Ausführungen wird ein Servomotor in Form eines Stufen- kolbens benützt, wodurch einerseits der Regler grösser und komplizierter wird und anderseits die Zuführung der Impulsflüssigkeit von einer Stelle her erforderlich ist, an der sich der Druck der geförderten Flüssig- keit am wenigsten ändert, damit der Regelvorgang möglichst wenig von der Änderung des Flüssigkeits- druckes beeinflusst wird, die er selbst durch seinen Eingriff hervorgerufen hat. Ausserdem ist der Regler den Druckänderungen in der Rückströmleitung ausgesetzt, weil deren Druck auf die Unterseite des Schie- bers wirkt.
Bei einer gleichfalls bekannten Einrichtung, die insbesondere für die Niveauregelung bei Kondensa- toren bestimmt ist, beseitigt man zwar die angeführten Mängel, verwendet jedoch für diesen Zweck einen selbständigen Impulsgeber (Impulsschieber) und einen selbständigen Regler. Für den angegebenen Zweck ist dies zwar aus Gründen einer günstigen Anordnung am vorteilhaftesten, macht jedoch die Verwendung besonderer Rohre für die Verbindung des Impulsgebers mit dem Regler erforderlich.
Die angeführten Nachteile werden erfindungsgemäss dadurch behoben, dass man einen hydraulischen, mittels Drosselung arbeitenden Niveauregler, der als federbelasteter Kolbenschieber mit Vorsteuerkolben ausgebildet ist, derart ausgestaltet, dass der Hauptkolben in seiner Längsrichtung mit einer Mittelbohrung versehen wird, deren Ausflussöffnungen am Ende des Schiebers von einer aufgesetzten, mit Steueröffnun- gen versehenen, beweglichen Kappe gesteuert werden, die mit dem Schwimmerhebel verbunden ist, wo- bei der Hauptkolben, der durch eine Feder im Sinne des Senkens belastet ist, mit einer Öffnung zur Zu- führung von Flüssigkeit unter den Kolben versehen ist, die auf den Kolben im Sinne des Hebens wirkt.
Der Erfindungsgegenstand ist schematisch in der Zeichnung dargestellt ; Fig. 1 zeigt einen Längs- schnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Regeleinrichtung und Fig. 2 einen teilweisen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel mit Rückströmregelung.
Die Flüssigkeit wird aus dem Behälter 1 durch eine Pumpe 2 abgesaugt und durch eine Rohrleitung 3 zum Regler 4 hin gefördert. Die Schwimmerkammer 5 des Reglers ist mit dem unter dem Flüssigkeit- spiegel sich befindlichen Teil des Behälterraumes durch ein Rohr 6 und mit dem über dem Flüssigkeitspiegel befindlichen Teil durch ein Rohr 7 verbunden. Selbstverständlich ist es auch möglich, den Schwimmer 8 direkt im Behälter 1 unterzubringen. Die durch die Pumpe 2 geförderte Flüssigkeit fliesst durch die Öffnungen 9 der Büchse 10 in den Ringraum des Kolbenschiebers 11. Ein Teil der Flüssigkeit
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fliesst von dort durch die kalibrierte Bohrung 12 in den Raum unterhalb des Schiebers 11 und von da durch die Längsbohrung 13 des Schiebers il in die Querbohrungen 14.
Die Mündungen dieser Bohrungen 14 werden von der als Vorsteuerkolben wirkenden Kappe 15 überdeckt, welche ihrerseits Öffnungen 16 aufweist, die bei der Abwärtsbewegung die Kappe mit den Querbohrungen 14 zur Deckung kommen. Die Kappe 15 i ist mit dem Hebel 17 des Schwimmers 8 in Verbindung. Die durch die Bohrungen 14,16 hindurchgeströmte Flüssigkeit und die Leckflüssigkeit des Schiebers 11 gelangen durch das Rohr 6 in den Behälter 1 zurück.
Auf einer Seite stützt sich der Kolbenschieber 11 gegen die Feder 18 und lässt in der angehobenen Lage Flüssigkeit durch die Öffnungen 19 in die Rohrleitung 20 strömen.
Bei steigendem Niveau im Behälter 1 hebt der Schwimmer 8 die Kappe 15, die hiebei die Querbohrungen 14 verschliesst. Dadurch wird der Abfluss aus dem Raume unterhalb des Schiebers 11 gedrosselt und der Druck in diesem Raume steigt, so dass der Druck der Feder 18 überwunden und der Schieber gehoben wird. Die Kante lla des Schiebers gibt die Öffnungen 19 frei, so dass die Flüssigkeit aus dem Behälter 1 abströmen kann. Bei sinkendem Niveau senkt der Schwimmer 8 die Kappe 15 und öffnet dadurch den Abfluss durch die Bohrungen 14, 16. Somit sinkt der Druck unter dem Schieber 11 und die Feder 18 drückt den Schieber 11 nach unten, drosselt demnach den Abfluss aus dem Behälter 1 durch die Öffnungen 19.
Der Regler 4 kann zugleich auch als Rückströmregler ausgebildet sein (Fig. 2). Zu diesem Zwecke ist er mit der Rückströmöffnung 22 versehen, durch die bei geringem Zufluss in dem Behälter 1 ein Teil der Flüssigkeit durch die Rohrleitung 23 in den Behälter zurückfliessen kann. Die Rückströmung wird dann von der unteren Innenkante l1b des Schiebers 11 gesteuert.
Ausserdem ist es möglich, mit Hilfe einer Schraube 21 (Fig. 1) den Schieber 11 im Falle einer Beschädigung des Schwimmers 8 oder bei einer erforderlichen Entleerung des Behälters 1 von Hand zu betätigen.
Die Vorteile der erfindungsgemässen Regeleinrichtung sind folgende : Es sind keine Stopfbüchsen vorhanden ; ferner wird die Regeleinrichtung von keinen veränderlichen, von der Durchflussmenge abhängigen Kräften beeinflusst, sie nützt die Energie der Flüssigkeit als Verstellkraft aus und erfordert keine besondere Pumpe für ihren Betrieb. Ausserdem ist ihr Aufbau sehr einfach, weil die untere Fläche des federbelasteten Schiebers vom Druck beaufschlagt wird, so dass ein selbständiger Servomotor und Stufenkolben entfällt. Durch die Verwendung eines federbelasteten Kolbenschiebers sind die Verstellkräfte in beiden Bewegungsrichtungen gleich gross und vom Gewicht unabhängig.
Des weiteren wird durch die Verwendung der Feder und durch das Drosseln des Abflusses aus einem Raume, dem die Flüssigkeit durch eine kalibrierte Öffnung zufliesst, die Regelung praktisch unabhängig gemacht von Druckänderungen der Flüssigkeit vor und hinter dem Regler. Der Hub des Schiebers ist nur durch die Kennlinie der Feder gegeben. Die kalibrierte Öffnung wirkt wie eine Blende, welche praktisch stets die gleiche Flüssigkeitsmenge durchlässt, die sich bei Druckänderungen vor der Blende nur unmerklich ändert.
Diese kleinen Mengenänderungen beeinflussen die Stellung des Schiebers praktisch nicht, weil durch breite Öffnungen 14 im Vorsteuerteil (Vorsteuerkolben) die geänderte Menge bei relativ kleiner Versciue- bung (Hundertstelmillimeter) der Kappe 15 durchfliessen kann. Demnach ist die Regelung praktisch von Druckänderungen vor der kalibrierten Öffnung unabhängig.
PATENTANSPRÜCHE : 1. Hydraulischer, mittels Drosselung arbeitender Niveauregler, der als federbelasteter Kolbenschieber mit Vorsteuerkolben ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptkolben in seiner Längsrichtung mit einer Mittelbohrung (13) versehen ist, deren Ausflussöffnungen am Ende des Schiebers (11) von einer aufgesetzten, mit Steueröffnungen (16) versehenen, beweglichen Kappe (15) gesteuert werden, die mit dem Schwimmerhebel (17) verbunden ist, wobei der Hauptkolben, der durch eine Feder (18) im Sinne des Senkens belastet ist, mit einer Öffnung (12) zur Zuführung von Flüssigkeit unter dem Kolben versehen ist, die auf den Kolben im Sinne des Hebens wirkt.