Durch einen Flüssigkeitsspiegel gesteuerte Regelvorrichtung. Die Erfindung bezieht sich auf eine Re gelvorrichtung, welche in Abhängigkeit von einem Flüssigkeitsspiegel ein Regelorgan, z. B. eine Absperr- oder Drosselvorrichtung, einen Regelschieber, ein Wehr, Rückstau klappen oder dergl. steuert.
Die Erfindung besteht darin, dass Regel organ und Schwimmer durch einen Seilzug miteinander gekuppelt sind, in welchem einer seits entsprechend den Lageänderungen des Regelorganes, anderseits entsprechend den mit .Änderungen des Flüssigkeitsspiegels ge gebenen Veränderungen des auf den Seilzug wirkenden Schwimmergewichtes Spannungs änderungen hervorgerufen werden, welche der Steuerung des Regelorganes dienen.
In der Zeichnung ist die Erfindung bei spielsweise schematisch veranschaulicht, und zwar zeigt: Fig. 1 einen Regelschieber, der einem Kanal eine z. B. durch Veränderung der Breite der Durchflussöffnung beliebig ge- regelte Wassermenge zuführen soll, wobei das Wasser unter der Schieberplatte hin durchtritt, Fig. 2 eine weitere Ausführungsform nach Fig. 1 bei welcher das Wasser über die Oberkante der als Schütz ausgebildeten Schieberplatte fällt, Fig. 3 eine Ausführungsform,
bei welcher bei einem Überfallschieber in gewissen Grenzen eine gleichbleibende Überfallhöhe aufrecht erhalten werden soll, und Fig. 4 ein Schaltschema der Anordnung nach Fig. 3.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.1 kann die Schieberplatte 1 mittels Gewinde- spindel 2 und Elektromotor 3 gehoben und gesenkt werden. Die Platte ist über einen Seilzug 4 mit einem Schwimmer 5 direkt ge kuppelt, der je nach der Höhe des Flüssig keitsspiegels im Oberkanal und der Stellung der Schieberplatte mehr oder weniger in die Flüssigkeit eintaucht. Das Seil 4 ist über eine Rolle 6 geführt, die an einem um die Achse 9 schwenkbaren Hebel 7 gelagert ist.
Der Hebel 7 wird durch das Gegengewicht 8 derart belastet, dass die Rolle 6 bestrebt ist, das Seil zu spannen, so dass bei einer Än derung der Seilkräfte eine Verschwenkung des Hebels 7 stattfindet. Mit dem Hebel 7 ist ein in der Zeichnung nicht dargestellter Schalter gekuppelt, welcher in der mit aus gezogenen Linien dargestellten Stellung III der Rolle 6 den Elektromotor 3 im Sinne eines Senkens der Schieberplatte einschaltet, in der Stellung 1I der Rolle (6') ein Aus schalten des Motors bewirkt und in der Stel lung I (6") eine Einschaltung des Motors im Sinne eines Hebens der Schieberplatte bewirkt.
In eine beliebige Stelle des Seils, im dar gestellten Fall in das dem Schwimmer 5 be nachbarte Seilende, ist ein Anschlag 10 ein gesetzt, durch welchen die Bewegung des Seils und damit die Bewegung des Schwim mers nach oben durch einen festen Anschlag 11, nach unten durch einen festen Anschlag 12 begrenzt wird.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Die Schieberplatte 1 und der Schwimmer 5 befinden sich z. B. in den in der Zeich nung mit ausgezogenen Linien dargestellten Stellungen und der Hebel 7 in der Stel lung 1I (6'-8').
Wenn nun der Wasser spiegel von HTY nach HW steigt, so wird der Schwimmer 5, der bis dahin durch sein Eigen gewicht das Seil 4 straff hielt, durch den wachsenden Auftrieb erleichtert und angeho ben. Infolge der Herabsetzung der Seil spannung wird hierbei der Hebel 7 aus der Stellung 6'-8' in die Stellung 6-8 ver- schwenkt, so dass der mit diesem Hebel ge- kuppelte - Schalter den Elektromotor 3 im Sinne einens Senkens der Schieberplatte ein schaltet,
Auf Grund des steigenden Wasser spiegels und der damit hinter dem Schwim mer höherwerdenden Wassersäule wird auf diese Weise der Durchflussquerschnitt nach dem Abflusskanal gedrosselt und dem- entsprechend die abfliessende Wassermenge geregelt.
Durch das Senken des Schiebers wird das Seil 4 wieder gespannt, so dass der Hebel aus der Stellung 6-8 in die Stellung 6'-8' ver- schwenkt und damit die Schieberplatte still gesetzt wird.
Fällt der Wasserspiegel beispielsweise von<I>NW</I> nach NW', so verliert der Schwim mer 5 einen Teil seines Auftriebes und be wirkt hierdurch eine stärkere Spannung des Seils 4. Hierdurch wird der Hebel 7 aus der Stellung 6'-8' in die Stellung 6"-8" ver- schwenkt. In dieser Lage des Hebels 7 wird der Schalter des Elektromotors 3 im Sinne eines Hebens des Schiebers eingeschaltet, bis durch das Lockerwerden des Seils der Schwimmer wieder seine alte Eintauchtiefe erhält und infolge seines vermehrten Auf triebes ein Zurückgehen des Hebels 7 in die Stellung 6'-8' ermöglicht, in welcher eine Ausschaltung des Schieberantriebes erfolgt.
Innerhalb der Endstellungen der Schie- berplatte können sich Heben und Senken in beliebiger Folge wiederholen.
Erreicht die Schieberplatte die untere Endstellung, so legt sich der Anschlag 10 des Seils 4 gegen den feststehenden An schlag 11. Senkt sich nunmehr die Schieber platte noch weiter, so wird das Seil 4 straff gespannt und die Platte unabhängig von einem weiteren Ansteigen des Wasserspiegels endgültig stillgesetzt. Das gleiche tritt sinn gemäss ein, wenn die Schieberplatte die obere Endstellung erreicht und sich der Anschlag 10 hierbei in der Stellung 10' gegen den An schlag 12 legt. Die Senkbewegung des Schwimmers wird hierdurch unterbrochen, und der Hebel 7 geht aus der Stellung 6"-8" in die Mittelstellung 6'-8' zurück. Ein weiteres Heben der Schieberplatte ist unmöglich.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2, bei welchem das Wasser über die Oberkante des Schiebers läuft, ist die gleiche Wirkungs weise wie bei dem Beispiel nach Fig. 1 ge geben.
Da jedoch das Schütz 1 zur Erzielung einer Regelung der Durchflussmenge hier in Richtung der Spiegelbewegung bewegt wer den muss, ist das Schütz 1 nicht unmittelbar mit dem Schwimmer 8 durch ein Seil ge kuppelt, sondern es sind ein Schutzseil 2 und ein Schwimmerseil 5 vorgesehen,
die gemein sam an einem sich entgegengesetzt zum Schütz bewegenden Gegengewicht 4 be festigt sind. Ferner sind bei dem Ausfüh rungsbeispiel nach Fig. 2 gegenüber der An ordnung nach Fig. 1 die Stellungen des um den Schwenkungspunkt <B>11</B> schwenkbaren, die Rolle 7, sowie das Gegengewicht 9 tra genden Hebels 10 für die Schaltkommandos "Heben" und "Senken" miteinander ver tauscht.
Während in .der tiefsten Stellung der Schaltrolle 6 nach Fig. 1 das Schalt kommando "Heben" gegeben wird, erfolgt in der gleichen Stellung der Schaltrolle 7 nach Fig. 2 das Schaltkommando "Senken".
Die Einrichtung nach Fig. 2 wirkt fol gendermassen: Steigt der Wasserspiegel bei stillstehen .der Schutztafel von HW auf HW', so. schwimmt der Schwimmer 8 auf, und das Gegengewicht 9 zieht die Schaltrolle aus ihrer Mittelstellung 7' in die Schaltstellung 7. Das Schütz läuft hoch, und das Gegengewicht 4 senkt sich in entsprechendem Ausmasse, wo durch die Schaltrolle aus der Schaltstellung 7 in die Mittelstellung 7' zurückbewegt und der Antrieb stillgesetzt wird.
Fällt der Wasserspiegel beispielsweise von<I>NW</I> nach<I>NW',</I> so wird die Schaltrolle in die Stellung 7" bewegt und hierdurch das Schütz gesenkt. Das Gegengewicht 4 wird durch das Schütz in die Stellung 4' angeho ben, so dass das Seil 5 nach der Schwimmer- seite zu abläuft und infolge des wachsenden Auftriebes des sieh in der Stellung 8' befin denden Schwimmers eine Spannungsminde rung erfährt, welche ein Zurückbewegen der Schaltrolle aus der Schaltstellung 7" in die Stellung 7' und damit ein Stillsetzen des Elektromotors bewirkt.
Der Anschlag 12 des Seils 5 und die feststehenden Anschläge 13 und 14 treten in den Grenzstellungen des Schwimmers dadurch in Tätigkeit, dass die zuletzt geschaltete Schutzbewegung durch die Anschläge jeweils aufgehoben wird und nicht wiederholt werden kann. Die Anschläge wirken also ähnlich den sonst üblichen End abschaltungen an der Schutztafel.
Bei dem Aus@führungsbeispi,6l. nach Fig. 3 soll die Überfallhöhe 15 eines Überfallschie bers 16 in der Weise gesteuert werden, dass sie bei fallendem Wasserspiegel gleichbleibt, Nach der letzten Senkschaltung soll der Überfallschieber selbsttätig hochlaufen und mit der Senkbewegung -erst beginnen, wenn der WassssIerspiegelseinen Höchststand. wie der erreicht hat.
Zu diesem Zwecke sind in ähnlicher Weise wie nach Fig. 2 der Schieber 16 und der Schwimmer 17 durch ihre zuge hörigen Seile 27 bezw. 18 mit einem gemein samen Gegengewicht 19 verbunden. In dem Schwimmerseil 18 ist eine Steuerrolle an geordnet, die je nach der Grösse des Seilzuges in die Stellungen 20, 20' und 20" entgegen der Wirkung des an dem Hebel 21 befestig ten Gegengewichtes 22 bewegt wird. Der Hebel 21 ist durch einen Lenker 23 mit dem Schalter 24 gekuppelt.
Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wirkt dieser Schalter jedoch lediglich als Senkschalter, die beiden äussern Stellungen 20 und 20" der Schaltrolle entsprechen einer Ausschaltung, die Mittelstellung 20' einer Einschaltung im Sinne des Senkens.
In dem Schieberseil 27 ist ein gesonder ter Hubschalter 25 angeordnet; welcher durch Anschläge 26 des Schieberseils 27 gesteuert wird.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Senkt sich der Wasserspiegel vom Höchst stande aus, so sinkt der Schwimmer 17. Er spannt hierdurch das Seil 18 und bewegt die Schaltrolle aus ihrer obersten Stellung 20" in ihre Mittelstellung 20', in welcher für die Schutztafel das Schaltkommando "Senken" gegeben wird. Die sich senkende Schutztafel hebt mittels des Seils 27 das Gegengewicht 19 an und bewirkt einen Ablauf des Seils 18 in Richtung auf den Schwimmer 17, so dass dieser nunmehr wieder tiefer in das Wasser eintaucht und infolge seines verringerten Auftriebes eine Spannungsverringerung im Seil 18 ergibt.
Die Schaltrolle geht daher aus ihrer Stellung 20' in die Stellung 20" zu rück und bewirkt ein Ausschalten des An triebes.
Dieser Vorgang wiederholt sich, bis der Wasserspiegel seinen Tiefstand erreicht hat. In diesem Augenblick schaltet der obere An schlag 26 den Hubschalter 25 ein, und der Schieber 16 läuft bis in seine obere End- stellung hoch, in welcher der untere Mit nehmer 26 den Hubschalter ausschaltet. Während des Hochlaufens des Schiebers senkt sich das Gegengewicht 19, und das ge samte Schwimmergewicht hängt nunmehr an der Schaltrolle 20, die dadurch in ihre untere Endstellung ?0' geht, in welcher die Senk schaltung ausgeschaltet ist.
Wie Fig. 4 erkennen lässt, wird durch den Hubschalter 25 bei dessen Einschalten gleichzeitig die Stromzufuhr des Senkschal ters 24 unterbrochen, so dass ein Kurzschluss an den Motorklemmen unmöglich ist.
Der Schwimmer 17 befindet sich nach be endeter Hubbewegung des Schiebers 16 frei schwebend ausserhalb des Wassers. Steigt der Wasserspiegel an und kommt der Schwimmer hierbei wieder zum Schwimmen, so geht die Schaltrolle infolge der Spannungsminderung im Seil 18 in die Schaltstellung 20' aufwärts, so dass die Senkbewegung in der oben be schriebenen Weise wieder einsetzt.
Zum besseren Verständnis der Zeichnun gen sind die einzelnen Schalterstellungen wie folgt bezeichnet in Fig. 1 und 2: I = Heben II = Halt III = Senken IV = Senken aus V = Heben aus in Fig. 3: a:, = aus e = ein a. = aus
Regulating device controlled by a liquid level. The invention relates to a Re gel device which, depending on a liquid level, a control member, for. B. a shut-off or throttle device, a control slide, a weir, backwater flap or the like. Controls.
The invention consists in that the control organ and float are coupled by a cable, in which on the one hand, according to the changes in position of the control organ, and on the other hand, according to the changes in the float weight acting on the cable pull, tension changes are caused which serve to control the regulating body.
In the drawing, the invention is illustrated schematically for example, namely: Fig. 1 shows a control slide that a channel z. B. by changing the width of the flow opening to supply any regulated amount of water, the water passing under the slide plate, Fig. 2 shows a further embodiment according to Fig. 1 in which the water falls over the upper edge of the slide plate designed as a gate, Fig 3 an embodiment,
in which a constant overflow height is to be maintained within certain limits with an overflow slide, and FIG. 4 shows a circuit diagram of the arrangement according to FIG. 3.
In the embodiment according to FIG. 1, the slide plate 1 can be raised and lowered by means of a threaded spindle 2 and an electric motor 3. The plate is coupled directly ge via a cable 4 with a float 5, which depending on the height of the liquid keitsspiegel in the upper channel and the position of the slide plate is more or less immersed in the liquid. The rope 4 is guided over a roller 6 which is mounted on a lever 7 pivotable about the axis 9.
The lever 7 is loaded by the counterweight 8 in such a way that the roller 6 strives to tension the cable, so that when the cable forces change, the lever 7 swings. A switch, not shown in the drawing, is coupled to the lever 7, which switches on the electric motor 3 in the position III of the roller 6 shown with solid lines in the sense of lowering the slide plate, and in the position 1I of the roller (6 ') it switches off causes the motor to switch and, in position I (6 "), it switches on the motor in the sense of lifting the slide plate.
In any point of the rope, in the case presented in the float 5 be neighboring rope end, a stop 10 is set through which the movement of the rope and thus the movement of the swimmer upwards through a fixed stop 11, downwards is limited by a fixed stop 12.
The operation of the device is as follows: The slide plate 1 and the float 5 are z. B. in the positions shown in the drawing with solid lines and the lever 7 in the position 1I (6'-8 ').
If the water level rises from HTY to HW, the swimmer 5, who until then held the rope 4 taut by its own weight, is relieved and lifted by the increasing buoyancy. As a result of the lowering of the rope tension, the lever 7 is pivoted from the position 6'-8 'into the position 6-8, so that the switch coupled to this lever switches the electric motor 3 on in the sense of lowering the slide plate switches,
Due to the rising water level and the resulting higher water column behind the swimmer, the flow cross-section downstream of the drainage channel is throttled and the amount of water flowing out is regulated accordingly.
By lowering the slide, the rope 4 is tensioned again, so that the lever swivels from position 6-8 into position 6'-8 'and the slide plate is stopped.
If the water level falls, for example, from <I> NW </I> to NW ', the swimmer 5 loses part of its buoyancy and this results in a stronger tension on the rope 4. This moves the lever 7 out of position 6'-8 'swiveled into position 6 "-8". In this position of the lever 7, the switch of the electric motor 3 is switched on in the sense of lifting the slide until the float regains its old immersion depth due to the loosening of the rope and, as a result of its increased drive, the lever 7 goes back to the position 6'- 8 'enables, in which the slide drive is switched off.
Raising and lowering can be repeated in any sequence within the end positions of the slide plate.
When the slide plate reaches the lower end position, the stop 10 of the rope 4 lies against the fixed stop 11. If the slide plate is now lowered even further, the rope 4 is taut and the plate is finally independent of any further rise in the water level shut down. The same occurs when the slide plate reaches the upper end position and the stop 10 is in position 10 'against the stop 12. The lowering movement of the float is thereby interrupted, and the lever 7 goes back from the position 6 "-8" to the middle position 6'-8 '. It is impossible to lift the slide plate any further.
In the embodiment of FIG. 2, in which the water runs over the upper edge of the slide, the same effect is given as in the example of FIG. 1 ge.
However, since the contactor 1 has to be moved in the direction of the mirror movement in order to regulate the flow rate, the contactor 1 is not directly coupled to the float 8 by a rope, but a protective rope 2 and a float rope 5 are provided,
which are jointly fastened to a counterweight 4 moving in the opposite direction to the contactor. Furthermore, in the Ausfüh approximately example according to Fig. 2 compared to the arrangement of Fig. 1, the positions of the pivotable about the pivot point <B> 11 </B>, the roller 7, and the counterweight 9 supporting lever 10 for the switching commands " Lifting "and" lowering "interchanged.
While in the lowest position of the pulley 6 according to FIG. 1, the switching command "lift" is given, the switching command "lower" takes place in the same position of the pulley 7 according to FIG.
The device according to Fig. 2 acts as follows: If the water level rises while the protective panel is stationary from HW to HW ', see above. the float 8 floats up, and the counterweight 9 pulls the pulley from its central position 7 'into the switching position 7. The contactor runs up and the counterweight 4 lowers to a corresponding extent, where the pulley moves from the switching position 7 to the central position 7 'moved back and the drive is stopped.
If the water level falls, for example, from <I> NW </I> to <I> NW ', </I> the switching pulley is moved into position 7 "and the contactor is thereby lowered. The counterweight 4 is moved into the position by the contactor 4 'raised so that the rope 5 runs towards the swimmer side and, as a result of the increasing buoyancy of the swimmer in the position 8', experiences a tension reduction which causes the pulley to move back from the switch position 7 "to the position 7 'and thus a shutdown of the electric motor causes.
The stop 12 of the rope 5 and the stationary stops 13 and 14 come into action in the limit positions of the swimmer in that the last protective movement activated is canceled by the stops and cannot be repeated. The attacks therefore act in a similar way to the otherwise usual limit switches on the protective panel.
In the case of the execution example, 6l. According to Fig. 3, the overflow height 15 of an overflow slide 16 is to be controlled in such a way that it remains the same when the water level falls. how he achieved.
For this purpose, in a manner similar to that of FIG. 2, the slide 16 and the float 17 are respectively through their associated ropes 27. 18 connected to a common counterweight 19. A control pulley is arranged in the float rope 18, which, depending on the size of the cable pull, is moved into the positions 20, 20 'and 20 "against the action of the counterweight 22 attached to the lever 21. The lever 21 is controlled by a link 23 coupled to the switch 24.
In contrast to the exemplary embodiment according to FIG. 2, however, this switch only acts as a lowering switch, the two outer positions 20 and 20 "of the switching pulley correspond to switching off, the middle position 20 'to switching on in the sense of lowering.
In the slide rope 27, a separate lift switch 25 is arranged; which is controlled by stops 26 of the slide rope 27.
The mode of operation of the device is as follows: If the water level falls from the highest level, the float 17 sinks. He thereby tensions the rope 18 and moves the pulley from its uppermost position 20 "to its middle position 20 ', in which the protective panel is used The lowering protective panel lifts the counterweight 19 by means of the cable 27 and causes the cable 18 to run off in the direction of the float 17, so that the float now dips deeper into the water again and, due to its reduced buoyancy, a Tension reduction in the rope 18 results.
The pulley therefore goes back from its position 20 'to the position 20 "and causes the drive to be switched off.
This process is repeated until the water level has reached its lowest point. At this moment, the upper stop 26 switches on the lift switch 25, and the slide 16 runs up to its upper end position, in which the lower carrier 26 switches off the lift switch. While the slide is running up, the counterweight 19 lowers, and the entire float weight now hangs on the pulley 20, which thereby goes into its lower end position "0", in which the lowering circuit is switched off.
As can be seen in FIG. 4, the power supply of the lowering switch 24 is interrupted by the lift switch 25 when it is switched on, so that a short circuit at the motor terminals is impossible.
The float 17 is after the stroke movement of the slide 16 has ended freely floating outside of the water. If the water level rises and the swimmer comes to swim again, the pulley goes up as a result of the tension reduction in the rope 18 in the switching position 20 ', so that the lowering movement starts again in the manner described above.
For a better understanding of the drawings, the individual switch positions are designated as follows in Fig. 1 and 2: I = lift II = stop III = lower IV = lower off V = lift off in Fig. 3: a :, = off e = on a. = off