Hydraulischer Niveauregler Zur Regelung des Niveaus in Behältern, in welche Flüssigkeit zufliesst und von da entweder durch ihr Eigengefälle oder durch den Druckunterschied beim Abfluss in einen Behälter von geringerem Druck ab fliesst oder durch eine Pumpe abgesaugt wird, ver wendet man verschiedene Regler, am häufigsten sol che mechanischer Art. Bei diesen betätigt ein Schwim mer durch Hebel oder Seile direkt ein Drosselorgan und regelt so den Abfluss der Flüssigkeit. Bei dieser Regelungsart kommt man zumeist nicht um die Ver wendung von Stopfbüchsen herum, welche die Emp findlichkeit des Regelvorganges stark beeinträchtigen. Jedenfalls steht als regelnde Verstellkraft nur der Auftrieb oder das Gewicht des Schwimmers zur Ver fügung.
Diese Kraft ist in der Regel nicht ausreichend für eine empfindliche Regelung, insbesondere dann nicht, wenn die Stopfbüchsen angezogen sind.
Hydraulische Regler bekannter Ausführung ver mögen nur in Verbindung mit einer Pumpe zu arbei ten, welche die Flüssigkeit aus dem Behälter saugt. Ohne Pumpen können sie deswegen nicht arbeiten, weil sie die Energie der geförderten Flüssigkeit für ihre Funktion ausnützen, nämlich für die Änderung der Lage ihrer Regelorgane. Zu den bekannten Aus führungsarten gehören vor allem die mit einem Kol benschieber versehenen Einrichtungen, welche aber zur Betätigung des Drosselschiebers einen hydrauli schen Servomotor benötigen. Von Nachteil ist auch, dass die hydraulische Kraft nur zum Öffnen des Durchflussquerschnitts dient.
Das Schliessen und Dros seln des Durchflussquerschnitts wird nur vom Gewicht des Servomotorkolbens und Schiebers besorgt, was bei den üblichen kleinen Ausführungen für eine emp findliche Funktion nicht ausreicht, insbesondere nicht bei Verunreinigungen und im Falle schneller betrieb licher Änderungen. Bei anderen bekannten Ausführungen kommt ein Servomotor in Form eines Stufenkolbens zur Verwen dung.
Bei dieser Ausführung wird der Regler gross und kompliziert, ausserdem ist man gezwungen, die Impulsflüssigkeit von einer Stelle zuzuführen, an der sich der Druck der geförderten Flüssigkeit möglichst wenig ändert, damit der Reglungsvorgang möglichst wenig durch die Änderung des Flüssigkeitsdruckes beeinflusst wird, die er selbst hervorgerufen hat. Über dies wird die Stellung des Reglers durch Druckände rungen in der Rückströmungsleitung beeinflusst, da diese Drücke auf die untere Kolbenschieberfläche wirken.
Es sind ferner schon Ausführungen vorgeschlagen worden, ein an einer Membrane befestigtes Ventil zu benützen, wobei auf die eine Seite der Membrane der Flüssigkeitsdruck einwirkt, der mittels eines durch einen Schwimmer gesteuerten Ventils reguliert wird. Diese Regler eignen sich gut für Intervallenregelung, d. h. bei einem gewissen Ausmass des Flüssigkeits niveaus ist er völlig geöffnet, in einem anderen wieder geschlossen.
Die Zwischenlagen sind nämlich wenig bestimmt, infolge der Veränderlichkeit der Druckes auf die Membrane auf der Abflussseite, der Veränder lichkeit des Druckes auf das Einsitzventil, wegen ziemlich grober Veränderung des Druckes in dem vom Schwimmer gesteuerten Ventil und mit Rück sicht auf die veränderlichen Zusatzkräfte, die zum verschiedenartigen Spannen oder Entspannen der Membrane nötig sind. Ausserdem sind die membran- artigen Ausführungen aus Festigkeits- und Material gründen für einen Betrieb mit grossen Drücken, gro ssen Druckunterschieden und hohen Temperaturen kaum geeignet.
Die angeführten Mängel sollen durch einen hy draulischen Niveauregler mit einem einerseits von der Eintrittsseite und anderseits von der Austrittsseite her von der Flüssigkeit beaufschlagten Drosselorgan, wo bei der Abfluss der Flüssigkeit aus einem mit der Eintrittsseite vorzugsweise über eine kalibrierte Boh rung in Verbindung stehenden Beaufschlagungsraum auf der einen Seite des Drosselorgans und dadurch auch der Druck in dem genannten Beaufschlagungs- raum in Abhängigkeit von der Lage des Niveaus mit tels einer durch einen Schwimmer gesteuerten Drosse lung im Abflussweg beeinflusst wird, vermieden wer den.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass das Drosselorgan als ein zusätzlich durch den Druck einer Feder belasteter Kolbenschieber ausge bildet ist, der von einem einen Teil des Abflussweges vom Beaufschlagungsraum bildenden Abflusskanal durchsetzt ist, dessen Austrittsöffnungen mit öffnun- gen einer vom Schwimmer gesteuerten Abdeckkappe je nach Schwimmerstellung (Niveaulage) zur über deckung kommen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist sche matisch auf der beigefügten Zeichnung dargestellt. Der Regler arbeitet als Drosselregler, so dass stets ein Unterschied der Drücke vor und hinter dem Regler vorhanden ist, von dem der Regler zu seiner Funktion Gebrauch macht. Aus dem Behälter 1 fliesst die Flüssigkeit durch die Rohrleitung 2 zum Regler 3. Ausserdem ist der Raum unterhalb der Oberfläche def Flüssigkeit durch die Rohrleitung 5 mit der Schwimm kammer 4 verbunden und der Raum oberhalb durch die Rohrleitung 6. Der Schwimmer 7 ändert seine Lage gemäss der Niveaubewegung im Behälter 1. Die durch Rohrleitung 2 zum Regler 3 strömende Flüssig keit durchfliesst die Schlitze 8 der Büchse 9 und ge langt in den Schieber 10.
Durch eine kalibrierte Boh rung 11 dringt sie auch in den Beaufschlagungsraum 3a unter den Schieber 10 und in dessen Längsboh rung 12. Diese endigt in öffnungen 13, welche durch eine mit Öffnungen 15 versehene Kappe 14 überdeckt werden. Die Kappe 14 ist durch den Hebel 16 mit dem Schwimmer 7 verbunden. Ausserdem drückt eine Feder 17 auf den Kolbenschieber 10. Der Ab fluss der Flüssigkeit durch Öffnungen 18 der Büchse 9 in die Rohrleitung 19 wird durch die obere Innen kante des Schiebers 10 entsprechend der Lage des Schwimmers 7 gesteuert.
Die durch die Bohrung 11, Längsbohrung 12, Öffnungen 13, 15 ausgeflossene und die infolge Undichtheit den Schieber 10 umflie ssende Flüssigkeit gelangt durch die Öffnung 21 in die Rohrleitung 19. Das Abströmen der Flüssigkeit wird folgendermassen gesteuert: Bei steigendem Niveau im Behälter 1 steigt auch der Schwimmer 7 in der Schwimmerkammer 4 und die mit ihm verbundene Kappe 14. Dadurch wird der Abfluss der Flüssigkeit durch die Öffnungen 13 aus dem Raume 3a unter dem Schieber 10 gedrosselt, und es tritt in diesem Raume eine Druckerhöhung ein, welche den Schieber 10 entgegen dem Druck der Feder 17 verschiebt, so dass die Abflussöffnungen 18 in die Rohrleitung 19 vergrössert werden.
Dadurch wird ein weiteres Ansteigen des Flüssigkeitsniveau hintangehalten, solange sich der Zufluss in den Be hälter 1 nicht ändert. Bei sinkendem Niveau gibt hin gegen die Abwärtsbewegung der Kappe 14 den Ab- fluss.aus dem Raume 3a unterhalb des Schiebers 10 frei, wodurch der Druck in diesem Raume abfällt, so dass die Feder 17 den Schieber zu schliessen be ginnt und die Abflussöffnungen 18 zur Rohrleitung 19 hin verkleinert. Demnach ist die Lage des Schiebers 10 von der Niveauhöhe im Behälter 1 abhängig.
Der Schwimmer 7 bewegt hiebei nur die Kappe 14, deren Bewegungen sich der Schieber 10 entsprechend dem Gleichgewicht zwischen dem Flüssigkeitsdruck unter dem Schieber 10 und dem Gegendruck von der an deren Seite her anpasst, der durch den Druck der ab fliessenden Flüssigkeit und den Druck der Feder 17 auf die Gegenseite des Schiebers 10 hervorgerufen wird. Ausserdem ist es möglich, mittels der Schraube 20 den Schieber von Hand zu betätigen, wenn dies bei Beschädigung des Schwimmers oder bei einer etwa notwendigen Entleerung des Behälters erforderlich wäre.
Der Regler hat keine Stopfbüchsen nach aussen hin, obschon der Raum der Schwimmerkammer 4 vom Inneren des Reglers 3 abgetrennt ist. Von ein ander abgetrennt sind diese zwei Räume durch das Achslager des Hebels, welches zugleich auch die Funktion einer Stopfbüchse übernimmt. Der Unter schied der beiden Drücke ist stets kleiner als der überdruck nach aussen hin, da er nur durch die Dros selwirkung des Reglers 3 hervorgerufen wird, was als Vorteil zu bezeichnen ist, insbesondere bei Reglern, die mit grossen Drücken arbeiten, z.
B. bei Hoch druck-Wasservorwärmern. Undichtigkeitsverluste ma chen sich nach aussen nicht bemerkbar und fliessen ebenfalls durch die Rohrleitung ab, so dass keine Ver luste eintreten. Der Regler weist demnach keine Ein busse der Empfindlichkeit auf und versagt weder bei einem Anziehen von Stopfbüchsen noch beim Auf treten normaler Flüssigkeitsverunreinigungen. Die Verstellkraft des Reglers kann nämlich durch Wahl der Kolbenfläche des Schiebers 10 und Anpassung der Federkraft beliebig vergrössert werden, und zwar auch bei kleinen Druckunterschieden vor und hinter dem Regler.