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Vorrichtung an Transformatoren zur Regelung des Flüssigkeitsstromes zwischen Wicklungsgehäuse und Ausdehnungsbehälter
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oberen Teil des Reservoirs, oberhalb des Höchststandes der Flüssigkeit, verbunden ist.
Ganz ähnlich ist eine andere, bekannte Vorrichtung gebaut (USA-Patentschrift Nr. 3, 096, 390) ; dort ist lediglich die erwähnte zweite Leitung mit kleinerem Durchmesser durch ein kalibriertes Loch in der Leitung mit grösserem Durchmesser ersetzt.
Eine andere bekannte Anordnung (deutsche Patentschrift Nr. 1184854) sieht nur eine Verbindungsleitung zum Ausdehnungsbehälter vor, die an dessen Boden endet. Dies bedingt jedoch einen wesentlich komplizierten Aufbau der übrigen Anlage, die im übrigen andere als die hier gestellten Aufgaben erfüllen soll.
Diese Vorrichtungen älteren Datums eignen sich jedenfalls keineswegs, falls man im Reservoir eine Trennung zwischen Flüssigkeit und Luft vornehmen will, wie es bei einer elastischen Membran, einer Lunge oder einem Überlauf der Fall ist, und eignen sich ebenfalls nicht im Falle einer Strömung grösseren Ausmasses, z. B. bei sehr schneller Abkühlung.
Aufgabe dieser Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die jedem Ausdehnungsbehälter gerecht wird, die im Notfall das Abfliessen bremst, die keine doppelte Leitung notwendig macht, die im normalen Betrieb automatisch die Strömungen geringer Stärke durchgehen lässt und die schliesslich auch durch Strömungen grösserer Stärke nicht beeinflusst wird, falls ihr vorher ein Befehl in dieser Richtung, etwa in Form eines elektrischen Signals, erteilt worden ist.
Erfindungsgemäss zeichnet sich die diesen Aufgaben gerecht werdende Vorrichtung dadurch aus, dass die Verbindungsleitung in an sich bekannter Weise im Boden des Ausdehnungsbehälters endet, dass das Steuerorgan mit einer von aussen zugänglichen Einstellschraube zur Einstellung der grössten Öffnungsweite des Ventils unter der Wirkung des Steuerorgans versehen ist und dass der Ventilteller durch sein Eigengewicht mit dem Steuerorgan einseitig kraftschlüssig verbunden ist.
Das Steuerorgan kann dabei je nach der verwendeten Flüssigkeit und den besonderen Umständen verschieden gebaut sein.
Eine vorteilhafte Anordnung sieht z. B. vor, dass das Steuerorgan in an sich bekannter Weise aus einem Schwimmer besteht, dessen Bewegung durch die Einstellschraube begrenzt ist.
Es ist aber auch denkbar und unter Umständen vorzuziehen, dass das Steuerorgan aus an einer Hülse angelenkten Hebeln besteht, die an einem Ende Gewichte tragen und mit ihrem andern Ende auf den Ventilteller im Sinne des Abhebens vom Ventilsitz einwirken und dass die Lage der Hülse in bezug auf den Ventilsitz mittels einer Einstellschraube einstellbar ist.
Eine weitere besondere Aufgabe kann erfüllt werden, wenn mit dem Ventilteller der bewegliche Kern eines Elektromagneten verbunden ist, bei dessen Erregung der Ventilteller bis zum Anschlag vom' Ventilsitz abgehoben wird.
Im folgenden sind einige vorteilhafte Ausführungsformen gezeigt und beschrieben, ohne dass der Erfindungsgedanke damit erschöpft ist. Fig. l zeigt das Anordnungsschema zu einem Ausführungsbeispiel, das in Fig. 2 in einem vergrösserten Längsschnitt detailliert dargestellt ist. Die Fig. 3 und 4 zeigen Ausschnitte aus zwei weiteren Ausführungsbeispielen, bei denen verschiedene Steuerorgane verwendet sind.
Mit Bezug auf die Zeichnungen werden nun die wesentlichen Funktionen zusammengefasst, die die erfindungsgemässe Vorrichtung erfüllt :
1. Im Falle einer Raumvergrösserung der Flüssigkeit infolge Erwärmung erlaubt sie das freie Fliessen der Flüssigkeit durch eine geeignete Öffnung, die sogar den Durchmesser der Leitung erreichen kann, in der sie angebracht ist.
2. Bei Raumverminderung durch Abkühlung erlaubt die Vorrichtung das Fliessen der Flüssigkeit zum Transformator in einer Menge, die durch Regelung des Ventils vorherbestimmt werden kann und die dem höchsten Zufluss unter normalen Umständen entspricht.
3. Im Falle von Flüssigkeitsverlust durch mangelnde Abdichtung oder Bruch, verbunden mit einem Abfluss grösseren Masses als das bestimmte, verhindert die Vorrichtung den Verlust der Flüssigkeit im Ausdehnungsbehälter und verlangsamt das Austreten der Flüssigkeit aus dem Gehäuse.
4. Bei zu starkem oder zu schnellem Abkühlen erlaubt sie automatisch einen grösseren Abfluss vom Ausdehnungsbehälter. Die Menge der in der Zeiteinheit abfliessenden Flüssigkeit und die gesamte Zeit, während der diese besondere Vorrichtung arbeitet, kann vorher bestimmt werden.
Mit andern Worten, die erfundene Vorrichtung ist ein automatisches regelbares Rückschlagventil, das den Abfluss der Flüssigkeit ganz oder zum Teil aufhält.
In den Zeichnungen ist die Vorrichtung durch die Leitung--13--mit dem Gehäuse-l l-- verbunden, wozu bemerkt wird, dass eine Schutzvorrichtung--15--gegen übernormale Gasbildung eingeschaltet werden kann. Ober die Leitung --17-- ist sie mit dem Boden des Reservoirs verbunden.
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wird vom Schaft --31-- geführt, der sich senkrecht in der hohlen Achse --33-- des Schwimmers --35-- verschieben kann. Der Teller verschiebt sich längs der Achse-37--. Der Schwimmer hat ein niedrigeres spez. Gewicht als die angewendete Flüssigkeit.
Der Teller --27-- wird vom Schwimmer-35--, soweit die Regelungsschraube-39-es erlaubt, von seinem Sitz --29-- entfernt gehalten. Die Regelungsschraube schränkt infolgedessen nur die Bewegung des Schwimmers --35-- ein, ohne den Teller --27-- daran zu hindern, bis zur
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Abtrennung-43-längs--27-- auf seinem Sitz --29-- nieder und erreicht eine vollkommene Abdichtung, da die Kammer --45-- ohne Ausgang ist. In dieser Kammer läuft lediglich der Kopf--47--der Achse--37--.
Um die Montage zu vereinfachen, wird die obere Kammer --25-- von der Abtrennung - abgeschlossen, die durch die Abstandsstücke --49-- und den Ring --51-- den Sitz - des Tellers festhält. Um eine vollkommene Abdichtung zu erreichen, wird der Dichtring --53--zwischengeschaltet.
Oberhalb der Abtrennung--43--ist der Elektromagnet --71-- angebracht. Mit dem beweglichen Massekern-73-ist die Achse --37-- verbunden, die mit dem Kopf-47-das Rückschlagventil maximal öffnet, sobald der Elektromagnet eingeschaltet wird.
Der Deckel-55--, der durch die Dichtung --56-- mit dem Körper-21-verbunden ist, hält, ebenfalls um die Montage zu vereinfachen, die Abtrennung --43-- und somit den Sitz-29des Tellers --27-- fest,
Die hier angeführte Vorrichtung kann statt des Elektromagneten jedes andere geeignete Organ haben. Sie ist mit einem durch Hand zu bewegenden Mechanismus ausgerüstet, um die Leistungsfähigkeit des Ventils zu überprüfen. Dieser besteht aus einer Welle --57--, die mittels des Knopfes --59-- gedreht werden kann. Am andern Ende der Welle ist die Nocke --61-angebracht. Auf dieser rollt die Rolle--63--, die mit dem Hebelsystem--65--verbunden ist.
Wenn die Nocke --61-- bewegt wird, wird der Massekern-73-des Elektromagneten-ZI-- gehoben und mit ihm der Teller--27--des Ventils.
Die Kontrolle geschieht entweder durch die Fenster--67--, durch die man den Teller sehen kann, oder durch elektrischen Kontakt über den Schalter--69--, der durch die Bewegungen des Massekerns-73-des Elektromagneten-71-bedient wird.
Wenn die Vorrichtung keinen Elektromagneten aufweist, so werden die Bewegungen des Tellers wie schon angeführt überprüft, nur dass der Hebel --65-- den Kopf der Achse --37 -- direkt, ohne den Umweg über den Massekern, bewegt. In diesem Fall kann die Kontrolle entweder nur durch Sicht des Tellers durch die Öffnung --67-- vor sich gehen oder auch durch elektrischen Kontakt, wie im schon beschriebenen Fall.
Der Weg der Flüssigkeit vom Transformator zum Ausdehnungsbehälter geht zuerst durch die untere Kammer-23-, dann durch das Ventil, in dem sich der Teller-27-längs der Achse --37-- nach oben bewegt, in die obere Kammer. Von dieser fliesst die Flüssigkeit in den Hohlraum - -26--, um dann über die Leitung --17-- in den Ausdehnungsbehälter zu gelangen.
Die Strömung vom Ausdehnungsbehälter zum Wicklungsgehäuse geht über den Hohlraum --26-- in die obere Kammer-25-. Dann tritt die Flüssigkeit durch das Ventil, dessen Teller
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festgelegt, die die Bewegungen des Schwimmers einschränkt. Falls nun die untere Kammer dazu tendiert, sich zu entleeren, so bekommt der Schwimmer --35-- nicht mehr genügend Auftrieb, um den Teller --27-- offen zu halten. Dieser legt sich, auch von der Strömung mitgerissen, in seinen Sitz --29-- und wird hier vom Druck der Flüssigkeit in der oberen Kammer und von der Saugwirkung der Flüssigkeit in der unteren festgehalten, so dass eine ausgezeichnete Abdichtung entsteht. Das
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Vakuum in der unteren Kammer bremst ausserdem die Strömung in Richtung Transformator.
Damit im Notfall, z. B. wenn mehrere Kühleinheiten zusammen eingeschaltet werden müssen, auch eine grössere Flüssigkeitsmenge durch das Ventil strömen kann, ohne dass dieses dadurch geschlossen wird, obwohl es im Normalfall passieren würde, wird der Elektromagnet eingeschaltet, der den Ventilteller --27-- über den Kopf --47-- der Achse --37-- ganz nach oben zieht und somit eine Öffnung frei lässt, die dem Durchmesser der Leitungen-13 und 17-entspricht.
Im folgenden werden die wesentlichen Fälle aufgeführt, in denen die erfundene Vorrichtung, die, von dem Gehäuse-21-umschlossen, an der einzigen Leitung zwischen Ausdehnungsbehälter und Gehäuse des Transformators, möglicherweise zusammen mit einer Vorrichtung zur Verhinderung von Gasansammlungen, angebracht ist, in Tätigkeit tritt.
1. Die Strömung vom Ausdehnungsbehälter --19-- zum Gehäuse des Transformators --11--, die durch die Leitung-17-fliesst, tritt in den Hohlraum-26-, geht in die obere Kammer --25-- und von hier, über das Ventil, das aus dem Teller --27-- und dem Sitz --29-- dieses Tellers besteht, in die untere Kammer-23-, um die Leitung --13-- zum Gehäuse des Transformators zu erreichen. Die Öffnung des Ventils ist durch den Schwimmer --35-- gegeben, der den Teller --27-- hochhebt. Die Bewegungen des Schwimmers --35-- sind durch die Schraube - 39-eingeschränkt.
2. Die entgegengesetzte Strömung aus der Leitung--13--tritt in die untere Kammer, hebt den Teller --27-- hoch und ergiesst sich in die obere Kammer-25--. Von hier aus fliesst sie über den
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--35-- fehltLeitung --13-- der atmosphärische Druck, der auf die Flüssigkeit im Ausdehnungsbehälter wirkt, wodurch ihr Abfliessen verhindert oder zumindest stark beeinträchtigt wird.
4. Falls es aber notwendig sein sollte, einen stärkeren Fluss als vorgesehen in Richtung Gehäuse des Transformators--11--zuzulassen (im Falle plötzlicher starker Abkühlung), so kann der
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--71-- automatisch- mit sich und hebt zugleich durch den Kopf --47-- den Teller --27-- des Ventils, das seinerseits der Strömung die grösstmögliche Öffnung bietet. Die Wirkung des Elektromagneten-71wird von einem zeitabhängigen Steuerorgan, das hier nicht gezeigt wird, unterbrochen. Wenn die vorgesehene Zeit vorüber ist, fällt der Massekern--73--und der Teller--27--, der nun nicht mehr vom Kopf --47-- festgehalten wird, nimmt die normale Stellung ein, die vom Schwimmer-35und der Schraube --39-- festgesetzt ist.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann verschiedene Formen annehmen, um sich speziellen Fällen anzupassen ; in der beschriebenen Ausführung eignet sie sich für Transformatoren, deren Ausdehnungsbehälter elastische Membranen, Lungen oder andere Einrichtungen besitzen, da die Vorrichtung unabhängig vom Ausdehnungsbehälter auf der Leitung zwischen Transformator und Behälter eingesetzt wird.
An Hand des Beispieles in Fig. 3 sieht man, dass statt des Schwimmers --35-- ein Hebelsystem - mit geeichten Gegengewichten-83-oder, wie in Fig. 4, eine geeichte Feder-87- verwendet werden kann.
Die Stellung der genannten Organe ist durch die Achsen mit Schrauben-85 und 89-festgelegt und ihre Eichung richtet sich nach dem Druck, dem der Teller --27-- in Richtung seines Sitzes--29--ausgesetzt ist, wenn in der Kammer --23-- ein Unterdruck durch Austreten der Flüssigkeit aus dem Wicklungsgehäuse infolge von Bruch entsteht, aus welchem mehr Flüssigkeit fliesst, als die geeichte Öffnung des Ventils nachströmen lassen soll.