Einrichtung zum Regeln des Druckes von Fluida. Den Gegenstand der Erfindung bildet eint: Einrichtung zum Regeln des Druckes von Fluida, zum Beispiel von Dampf, Gasen, Luft und Flüssigkeiten, mit einem auf elektrischem Wege über ein Kontaktmanometer gesteuer ten Druckregelorgan.
Bisher sind zu diesem Zwecke Mernbran- und Kontaktmanometer mit die Kontakte schliessenden Zeigern oder .Hebeln verwendet worden. Diese Manometer gestatten weder eine weitgehende Einstellung auf verschie dene Drücke, noch eine feine Druckregelung. Dann ergeben sich aber auch bei Membranen und Federn stets Ungenauigkeiten durch Nachlassen der Spannung bei längerem Ge brauch.
Diese Übelstände werden bei der Druck- regeleinrichtung gemäss der Erfindung da durch vermieden, dass das Kontaktmanometer zwei U-förmig angeordnete, eine leitende Flüssigkeit enthaltende Schenkel und drei Kontakte besitzt, wobei die Flüssigkeit in dem einen Schenkel unter dem Druck des zu regelnden Fluidums steht und in jedem Schenkel ein Kontakt so angeordnet ist, dass er bei zu hohem, resp. zu geringem Druck des Fluidums rnit der Flüssigkeit in Berüh rung kommt, und dass das Manometer um eine waagerechte Achse schwenkbar ange ordnet ist, zum Zweck,
den Höhenunterschied zwischen den in den Schenkeln angeordneten Kontakten und damit den Druck, auf wel chen das Fluidum geregelt werden soll, ver ändern zu können.
Zur Druckmessung sind bereits Mano meter, bestehend aus einer U-förmigen, teil weise mit Quecksilber gefüllten Röhre mit drei Kontakten, bekannt, welche bei Ver schiebung der Flüssigkeit durch den Druck des Fluidums Anzeigestromkreise schliessen, Diese Flüssigkeitsröhren sind jedoch nicht schwenkbar.
Weiter ist eine Vorrichtung zum Schlies- sen eines Stromkreises bei einer bestimmten Temperatur mittels einesKontaktthermometers bekannt, welches aus einer U-förmigen Flüssig keitsröhre besteht, in welcher ein zu öffnen der und schliessender Kontakt vorhanden ist, der bei Temperaturanstieg durch Ausdehnung des Quecksilbers geschlossen wird. Der Zweck dieser Vorrichtung ist von dem des erwähn ten Manometers durchaus verschieden. Zwecks Einstellung auf verschiedene Temperaturen wird diese Flüssigkeitsröhre ebenfalls ge schwenkt.
Auf der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen Fig. 1 und 2 das Manometer in zwei ver schiedenen Stellungen, Fig. 3 ein Schema der ganzen Einrichtung.
Das Manometer weist zwei U-förmig an geordnete Schenkel a, b und dazwischen einen dritten Schenkel c auf. Der Schenkel c hat einen geringeren Querschnitt als die Schen kel<I>a</I> und b. Mittels des Stutzens<I>d</I> wird das Quecksilber im Schenkel b des Mano meters dem Drucke des zu regelnden Flui dums ausgesetzt. In die drei Schenkel<I>a, b, c</I> erstrecken sich elektrische Kontaktdrähte <I>f, g, lt</I> hinein. Von diesen steht der Draht h durch Eintauchen dauernd mit dem Queck silber in Kontakt. Die Kontaktdrähte f und g erstrecken sich auf ungleiche Höhe in die Schenkel a und<I>b</I> hinein. Die Schenkel a,<I>b, c</I> sind in einem Rahmen i gelagert, der um eine senkrecht zur Ebene der Schenkel a, b, c stehende, also waagerechte Achse k schwenk bar ist.
Durch Schwenken des Manometers um die Achse k wird der Höhenunterschied zwischen den Kontakten<I>f</I> und<I>g</I> und damit der Druck, auf welchen das Fluidum geregelt werden soll, geändert. In den Figuren ist ein geschlossenes Manometer gezeigt, es kann jedoch auch ein einseitig offenes Manometer verwendet werden. Hat nach Einstellung des Manometers der Druck des Fluidums die ge wünschte Höhe, so sind beide Drähte f und g ausser Kontakt mit dem Quecksilber. Steigt der Druck des Fluidums, so fällt das Queck silber in dem Schenkel b, steigt jedoch im Schenkel<I>a</I> und berührt den Draht<I>f.</I> Dies bewirkt eine Verminderung des Druckes.
Sobald der Druck des Fluidums die ge wünschte Höhe wieder erreicht hat, wird die Verbindung<I>f, h</I> durch Sinken des Queck- silbers im Schenkel a unterbrochen. Fällt der Druck des Fluidums unter die gewünschte Höhe, so steigt das Quecksilber im Schenkel b und schliesst die elektrische Verbindung y, la. Der Schwenkrahmen<I>i</I> ist mit einem Zeiger l versehen, welcher mit einer Druckskala na zusammenarbeitet. An dieser Skala kann der Druck abgelesen werden, auf welchen das Manometer reguliert. An der Skala n kann man den Unterschied der Höhenlage zwischen den Enden der Kontakte f und g ablesen ; dieser und der abgelesene Druck müssen natürlich miteinander übereinstimmen.
Soll das Fluidum auf einen höheren Druck reguliert werden, wird der Höhenunterschied der Kontakte durch entsprechendes Schwen ken des Manometers vergrössert; soll ein ge ringerer Druck eingestellt werden, wird der Höhenunterschied verkleinert.
In Fig. 3 ist eine Einrichtung zum Regeln des Druckes von Dämpfen, Gasen oder Flüssig keiten dargestellt, bei der ein Regelventil o (Reduzierventil mit entlasteter Klappe) zwi schen einer Leitung p mit höherem Druck und einer Leitung q mit niedrigerem Druck angeordnet ist. Die Einstellung des Reduzier ventiles erfolgt durch einen Umkehrmotor r unter Vermittlung eines Schnecken- und Schneckenradgetriebes s oder eines sonstigen geeigneten Getriebes. Das Umsteuern des Motors<I>r</I> erfolgt durch Schaltschütze<I>t</I> und et, welche durch das Kontaktmanometer ein geschaltet oder abgeschaltet werden. Die Schaltschütze schliessen die Stromkreise für den Motor.
Steigt zum Beispiel der Druck in der Leitung q über das gewünschte Mass, so wird durch Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen den Kontakten f und<I>lt</I> das Schaltschütz u eingeschaltet, der Motor r im Schliesssinne gedreht und dadurch das Ventil o so eingestellt, dass der Druck in der Leitung q vermindert wird. Fällt der Druck in der Leitung q unter das gewünschte Mass, so wird über die Kontakte g, 7z das Schalt schütz t eingeschaltet und dadurch der Motor in entgegengesetztem Sinne gedreht und das Ventil so eingestellt, dass der Druck in der Leitung q ansteigt. Das Gefäss des Mano- meters kann je nach dem Verwendungszweck aus Glas oder Metall bestehen.
Das Getriebe zum Öffnen und Schliessen des Ventiles ist so ausgebildet, dass die Zeit für das voll ständige Öffnen und Schliessen zirka 40 Se kunden beträgt. Es kann ein einseitig offenes oder ein geschlossenes Manometer Anwendung finden. Das einseitig offene Manometer findet vorzugsweise Verwendung für niedrige Drücke bis 0,4 Atü., während für höhere Drücke zweckmässig ein geschlossenes Manometer verwendet wird. Während beim einseitig offenen Manometer nur der statische Druck des Höhenunterschiedes zwischen den beiden Quecksilberspiegeln für die Einstellung auf die verschiedenen Drücke massgebend ist, kommt beim geschlossenen Manometer hierzu noch der Druck der eingeschlossenen Luft.
Bei einem einseitig offenen Manometer für Drücke von 0,01-0,4 Atü. lässt sich die ser Druck auf 0,005 Atü. genau konstant halten, bei einem geschlossenen Manometer für Drücke bis 1 Atü. auf 0,05 Atü. genau. Die beschriebene Einrichtung zeichnet sich durch schnelles Arbeiten aus, so dass Über drücke an der Niederdruckseite vermieden werden. Das Manometer kann. in jedem be liebigen Abstand vom Ventil angeordnet werden.
Device for regulating the pressure of fluids. The subject of the invention forms one: device for regulating the pressure of fluids, for example of steam, gases, air and liquids, with an electrically steered pressure control member via a contact manometer.
So far, Mernbran and contact pressure gauges with pointers or levers closing the contacts have been used for this purpose. These pressure gauges allow neither extensive adjustment to various pressures nor fine pressure regulation. But then, even with membranes and springs, there are always inaccuracies due to the relaxation of tension with prolonged use.
These inconveniences are avoided in the pressure regulating device according to the invention because the contact manometer has two U-shaped legs containing a conductive liquid and three contacts, the liquid in one leg being under the pressure of the fluid to be regulated and in each leg a contact is arranged so that it is too high, respectively. If the pressure of the fluid comes into contact with the liquid too low, and that the pressure gauge is pivotable about a horizontal axis, for the purpose of
to be able to change the height difference between the contacts arranged in the legs and thus the pressure on which the fluid is to be regulated.
For pressure measurement, manometers, consisting of a U-shaped, partially filled with mercury tube with three contacts, are known, which close display circuits when the liquid is shifted by the pressure of the fluid, but these liquid tubes are not pivotable.
Furthermore, a device for closing a circuit at a certain temperature by means of a contact thermometer is known which consists of a U-shaped liquid tube in which there is a contact to be opened and closed, which is closed when the temperature rises due to the expansion of the mercury. The purpose of this device is quite different from that of the manometer mentioned. This liquid pipe is also swiveled to set different temperatures.
In the drawing, the subject of the invention is shown in one embodiment. 1 and 2 show the manometer in two different positions, Fig. 3 is a diagram of the entire device.
The manometer has two U-shaped legs a, b and a third leg c between them. The leg c has a smaller cross section than the legs <I> a </I> and b. The mercury in leg b of the manometer is exposed to the pressure of the fluid to be regulated by means of the connector <I> d </I>. Electrical contact wires <I> f, g, lt </I> extend into the three legs <I> a, b, c </I>. Of these, the wire h is permanently in contact with the mercury through immersion. The contact wires f and g extend at unequal heights into the legs a and <I> b </I>. The legs a, b, c are mounted in a frame i which can be pivoted about an axis k perpendicular to the plane of the legs a, b, c, that is, a horizontal axis k.
By pivoting the manometer about the axis k, the difference in height between the contacts <I> f </I> and <I> g </I> and thus the pressure at which the fluid is to be regulated is changed. A closed manometer is shown in the figures, but a manometer that is open on one side can also be used. If the pressure of the fluid has reached the desired level after the pressure gauge has been set, both wires f and g are out of contact with the mercury. If the pressure of the fluid increases, the mercury falls in the limb b, but rises in the limb <I> a </I> and touches the wire <I> f. </I> This causes a reduction in pressure.
As soon as the pressure of the fluid has reached the desired level again, the connection <I> f, h </I> is interrupted by the sinking of the mercury in leg a. If the pressure of the fluid falls below the desired level, the mercury rises in leg b and closes the electrical connection y, la. The swivel frame <I> i </I> is provided with a pointer l, which works together with a pressure scale na. The pressure to which the manometer regulates can be read on this scale. The difference in altitude between the ends of contacts f and g can be read off the scale n; this and the pressure read off must of course match one another.
If the fluid is to be regulated to a higher pressure, the difference in height between the contacts is increased by swiveling the pressure gauge accordingly; if a lower pressure is to be set, the height difference is reduced.
In Fig. 3 a device for regulating the pressure of vapors, gases or liquids is shown, in which a control valve o (reducing valve with relieved flap) between a line p with higher pressure and a line q is arranged with lower pressure. The setting of the reducing valve is carried out by a reversing motor r mediated by a worm and worm gear s or another suitable gear. The motor <I> r </I> is reversed by contactors <I> t </I> and et, which are switched on or off by the contact manometer. The contactors close the circuits for the motor.
For example, if the pressure in the line q rises above the desired level, the contactor u is switched on by establishing an electrical connection between the contacts f and <I> lt </I>, the motor r is turned in the closing direction and the valve o is thereby turned adjusted so that the pressure in line q is reduced. If the pressure in line q falls below the desired level, the contactor t is switched on via contacts g, 7z, thereby turning the motor in the opposite direction and adjusting the valve so that the pressure in line q rises. The vessel of the manometer can be made of glass or metal, depending on the intended use.
The mechanism for opening and closing the valve is designed so that the time for fully opening and closing is around 40 seconds. A one-sided open or a closed manometer can be used. The manometer, which is open on one side, is preferably used for low pressures up to 0.4 atmospheres, while a closed manometer is best used for higher pressures. While with the one-sided open manometer only the static pressure of the height difference between the two mercury levels is decisive for the setting of the various pressures, with the closed manometer the pressure of the enclosed air is added.
With a manometer open on one side for pressures of 0.01-0.4 Atü. this pressure can be reduced to 0.005 atm. keep exactly constant, with a closed manometer for pressures up to 1 atm. to 0.05 Atü. I agree. The device described is characterized by its fast work, so that over pressures on the low pressure side are avoided. The pressure gauge can. be arranged at any distance from the valve.