CH634904A5

CH634904A5 - Vorrichtung zum ueberwachen des stroemungszustandes eines gases in einer leitung und verwendung dieser vorrichtung an einer pneumatischen webmaschine.

Info

Publication number: CH634904A5
Application number: CH1309478A
Authority: CH
Inventors: Petrus Gerardus Johann Manders
Original assignee: Rueti Te Strake Bv
Priority date: 1977-12-30
Filing date: 1978-12-22
Publication date: 1983-02-28
Also published as: FR2413650B1; FR2413650A1; IT1101698B; GB2011624B; IT7831425A0; NL7714625A; US4224827A; JPS54101356A; GB2011624A; DE2856409A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überwachen des Strömungszustandes eines Gases in einer Leitung, mit einem einen Staudruckpunkt mit einem statischen Druckpunkt verbindenden Flüssigkeitsrohr.

Vorrichtungen dieser Art werden unter anderem bei pneumatischen Webmaschinen verwendet, um während des Betriebs kontrollieren zu können, ob die verschiedenen mit Luft gespeisten Vorrichtungen, wie beispielsweise die die Schussfäden durch das Webfach transportierenden Blasdüsen und weitere pneumatische Hilfsvorrichtungen, richtig funktionieren. Bei einer in pneumatischer Hinsicht richtig funktionierenden Webmaschine wird sich die Flüssigkeit im Flüssigkeitsrohr, welches eine U-förmige Gestalt aufweist, auf einem bestimmten Niveau einstellen, welches in der Regel in den beiden Schenkeln verschieden hoch ist.

Sobald sich im Flüssigkeitsrohr die Differenz der Niveaus der Flüssigkeitsspiegel in den Schenkeln ändert, bedeutet dies, dass irgendwo im System eine Störung auftritt, zum Beispiel ein Luftleck (im Falle einer zunehmenden Differenz) oder eine Verstopfung infolge eines nicht richtig funktionierenden Luftventils (im Falle einer abnehmenden Differenz).

Im normalen Betrieb handelt es sich um Unterschiede zwischen dem Staudruck und dem statischen Druck, die sich jeweils auf einen Bruchteil des Vorsorgungsdrucks, welcher einige Bar beträgt, belaufen. Die durch das Flüssigkeitsrohr während des normalen Betriebs angezeigte Differenz der Flüssigkeitsspiegel ist also verhältnismässig klein, und die während des Betriebs infolge von Störungen auftretenden Abweichungen gegenüber der normalen Differenz sind ebenfalls klein. Somit genügt zur Überwachung des Strömungszustandes der Arbeitsluft während des normalen Betriebs ein Flüssigkeitsrohr mit verhältnismässig kurzen Schenkeln.

Beim Anlaufen der Webmaschine aus der Stillstandslage können jedoch Schwierigkeiten auftreten. In der Anlaufphase wird

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ja meistens von Hand in das pneumatische Versorgungssystem eingegriffen, und zwar in dem Sinn, dass viele pneumatische Hilfsvorrichtungen, die während des normalen Betriebs während einer kurzen Zeitspanne nacheinander gespeist werden, alle gleichzeitig mit Luft gespeist werden, was vorübergehend zu einem übermässigen Luftverbrauch führen kann. Dadurch kann sich die Differenz zwischen Staudruck und statischem Druck zu einem Wert steigern, welcher ein Vielfaches des der normalen Differenz entsprechenden Wertes beträgt und es kann vorkommen, dass das Flüssigkeitsrohr dann eine zu kurze Schenkellänge aufweist und die Flüssigkeit über die offene Luftverbindung des Rohrschenkels mit dem statischen Druckpunkt in die Luftzufuhrleitung gelangt.

Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil der bekannten Vorrichtung zu beheben und zwar unter Beibehaltung der einfachen Konstruktion jener Vorrichtung.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Flüssigkeitsrohr eine Kammer enthält, welche von einer freibeweglichen Zwischenwand in zwei leckdicht voneinander getrennte Teilkammern unterteilt ist und das Flüssigkeitsrohr in zwei Abschnitte aufteilt, die je mit einem Ende in eine Teilkammer einmünden und mit dem anderen Ende mit dem Staudruckpunkt bzw. dem statischen Druckpunkt der Leitung verbunden sind, und dass die Kammer ein Volumen aufweist, welches dem Produkt aus einer maximal zulässigen Flüssigkeitshöhe und dem Querschnitt des Flüssigkeitsrohres entspricht.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die freibewegliche Zwischenwand durch eine an ihrem Rand an der Wand der Kammer verankerte Membran gebildet .Diese Membran begrenzt die Flüssigkeitsmenge, die sich unter Einfluss der auftretenden Differenz zwischen dem Staudruck und statischen Druck im Flüssigkeitsrohr verschieben kann. Dadurch wird die Möglichkeit, dass das Flüssigkeitsrohr eine Differenz anzeigt, welche grösser ist als die wirksame Höhe des Flüssigkeitsrohres, unterdrückt.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung hat ausserdem noch den Vorteil, dass der Niveauunterschied aus einer annähernd festliegenden Nullage gemessen werden kann und somit bei normaler Betriebslage stabil ist. Bei bekannten Vorrichtungen ist hingegen die Lage der Flüssigkeitsspiegel weitgehend von der Flüssigkeitsmenge im Flüssigkeitsrohr abhängig.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und der Figuren der Zeichnung näher erläutert. In der letzteren zeigen:

Fig. 1A und 1B eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemässen Vorrichtung, wobei die Vorrichtung in Fig. 1A in der Ruhelage und in Fig. 1B in der normalen Betriebslage gezeigt ist, und

Fig. 2A und 2B eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Vorrichtung in der Ruhelage (Fig. 2A) und in der normalen Betriebslage (Fig. 2B).

In den Figuren ist mit 1 eine Leitung bezeichnet, durch welche ein Gas, beispielsweise die Arbeitsluft einer pneumatischen Webmaschine, strömt, dessen Strömungszustand überwacht werden soll. Die Leitung 1 weist einen Staudruckpunkt x und einen statischen Druckpunkt y auf, welche über ein U-förmiges Rohr miteinander verbunden sind. In einem der beiden Schenkel dieses Rohres ist eine Kammer 3 angeordnet, welche durch eine Membran 4 in eine untere und eine obere Teilkammer 4a bzw. 4b unterteilt ist. Die Kammer 3 bildet eine Ausweitung des Rohres und weist eine verhältnismässig geringe Höhe auf.

Bei dem in Fig. lAund 1B dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich die Kammer 3 mit der Membran 4 in dem mit dem Staudruckpunkt x verbundenen Schenkel des U-förmigen Rohres. Der die Kammer 3 enthaltende Schenkel ist in seinem unteren Teil zwischen dem Staudruckpunkt x und dem Boden der Kammer 3 mit 2a und in seinem oben an die Kammer 3

anschliessenden Teil mit 2b bezeichnet. Der mit dem statischen Druckpunkt y verbundene Rohrschenkel ist mit 2c bezeichnet.

Die Membran 4 lässt sich unter dem Einfluss des auf sie wirkenden Gasdrucks in der Leitung 1 zwischen zwei Endlagen verformen, in denen das Volumen der unteren und oberen Teilkammer 4a bzw. 4b je einen Extremwert aufweist. Die obere Teilkammer 4b ist mit einer Flüssigkeit, beispielsweise mit Wasser gefüllt, wobei das Volumen der Flüssigkeit darstellungs-gemäss dem Volumen der Kammer 3 entspricht.

In der in Fig. 1A angenommenen Ruhelage befindet sich die Membran 4 in der unteren Endlage, bei welcher die Teilkammer 4b oberhalb der Membran ihr maximales Volumen aufweist und der Flüssigkeitsspiegel dieser mit Flüssigkeit gefüllten Teilkammer 4b an der Stelle der Verbindung zwischen Kammer 3 und Rohrschenkelabschnitt 2b liegt. In der normalen Betriebslage nach Fig. 1B, in der das Gas in der Richtung des Pfeiles I durch die Leitung 1 strömt, ist die Membran 4 unter dem Einfluss des auf ihre untere Seite wirkenden Staudruckes zur dargestellten Zwischenlage verformt und der Flüssigkeitsspiegel ist aus der Teilkammer 4b in den Rohrschenkelabschnitt 2b bis zum Niveau n, welches der normalen Betriebslage entspricht, angehoben.

Falls nun eine Störung auftritt, zum Beispiel in Form eines Lecks in dem mit der Arbeitsluft zu speisenden System einer pneumatischen Webmaschine, wird die Strömungsgeschwindigkeit der Arbeitsluft in der Leitung 1 zunehmen und ebenso der Staudruck im Punkt x, wodurch die Membran 4 weiter nach oben verformt wird und der Flüssigkeitsspiegel bis zum Niveau n', ansteigt.

Wenn die Störung von einer Verstopfung verursacht wurde, zum Beispiel infolge eines oder mehrerer stockender Luftventile, wird die Strömungsgeschwindigkeit in der Leitung 1 abnehmen und der Flüssigkeitsspiegel im Rohrschenkelabschnitt 2b sinkt bis zum Niveau n". Auf diese Weise ist anhand der Abweichung des Flüssigkeitsspiegels von seinem Normalniveau n leicht festzustellen , ob der pneumatische Teil der Webmaschine störungsfrei funktioniert. Dabei wird sich das Normalniveau n des Flüssigkeitsspiegels innerhalb bestimmter Grenzen unabhängig von der Flüssigkeitsmenge oberhalb der Membran 4 stets auf die gleiche konstante Höhe einstellen, da die Stelle, wo die Membran 4 an ihrem Umfang an der Wand der Kammer 3 verankert ist, als feste Nullage betrachtet werden kann.

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Bei dem in den Fig. 2A und 2B dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich die Kammer 3 mit der Membran 4 in dem mit dem statischen Druckpunkt y verbundenen und mit 5 bezeichneten Schenkel des U-förmigen Rohres. Der mit dem Staudruckpunkt x verbundene Rohrschenkel ist mit 6 bezeichnet. Beide Teilkammern 4a und 4b der Kammer 3 sind mit Flüssigkeit gefüllt.

Bei der in Fig. 2A angenommenen Ruhelage befindet sich die Membran 4 in ihrer unteren Endlage, bei welcher die Teilkam-mer 4b ihr maximales Volumen aufweist und der Flüssigkeitsspiegel in dem mit dem Staudruckpunkt x verbundenen Rohrschenkel 6 das Niveau p einnimmt.

In der normalen Betriebslage nach Fig. 2B ist die Membran 4 unter Einfluss des auf die Flüssigkeit im Rohrschenkel 6 wirkenden Staudrucks in Aufwärtsrichtung zu einer Zwischenlage verformt, in der ein Teil der Flüssigkeit aus der oberen Teilkammer 4b der Kammer 3 bis zum Normalniveau n angehoben ist. Die einer Störung im Sinne eines Lecks oder einer Verstopfung entsprechenden Niveaus sind mit n ' bzw. n ' ' bezeichnet. Es liegt auf der Hand, dass einerseits die Kammer 3 statt im Schenkel 5 ebensogut im Schenkel 6 angebracht, und dass anderseits die untere Seite der Membran 4 auch in unmittelbarer Luft Verbindung mit dem Staudruckpunkt x stehen könnte.

Für ein einwandfreies Arbeiten der beschriebenen Vorrichtung braucht die Strömungsgeschwindigkeit in der Leitung 1 im normalen Betrieb nicht konstant zu sein. Im Fall einer pneumatischen Webmaschine wird der Luftverbrauch bei normalem Betrieb innerhalb bestimmter Grenzen variieren, sodass das Normalniveau n des Flüssigkeitsspiegels eine Neigung zum Schwanken zeigen wird. Da es sich bei der vorliegenden Vorrichtung insbesondere um eine solche zur Feststellung von Abweichungen gegenüber dem mittleren Verbrauch bei normalem Betrieb handelt, kann es erwünscht sein, diese Neigung zum Schwanken zu unterdrücken. Dies kann dadurch geschehen, dass man im U-förmigen Rohr eine Drosselstelle anbringt. Eine zu diesem Zweck geeignete Stelle ist der Punkt z, wo der mit dem statischen Druckpunkt y in Verbindung stehende Abschnitt des jeweiligen Rohrschenkels (2b, in Fig. 1A, 1B bzw. 5 in Fig. 2A, 2B) an die Kammer 3 angeschlossen ist.

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1 Seite Zeichnungen

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PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Überwachen des Strömungszustandes eines Gases in einer Leitung, mit einem einen Staudruckpunkt mit einem statischen Druckpunkt verbindenden Flüssigkeits- 5 rohr, dadurch gekennzeichnet, dass das Flüssigkeitsrohr eine Kammer (3) enthält, welche von einer freibeweglichen Zwischenwand (4) in zwei leckdicht voneinander getrennte Teilkammern (4a, 4b) unterteilt ist und das Flüssigkeitsrohr in zwei Abschnitte (2a; 2b, 2c) aufteilt, die je mit einem Ende in eine Teilkammer einmünden und mit dem anderen Ende mit dem Staudruckpunkt (x) bzw. dem statischen Druckpunkt (y) der Leitung ( 1) verbunden sind, und dass die Kammer ein Volumen aufweist, welches dem Produkt aus einer maximal zulässigen . Flüssigkeitshöhe und dem Querschnitt des Flüssigkeitsrohres 15 entspricht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass die freibewegliche Zwischenwand durch eine an ihrem Rand an der Wand der Kammer (3) verankerte Membran (4) gebildet ist. 20
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

dass im Flüssigkeitsrohr eine Drosselstelle vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

dass die Drosselstelle an einer Stelle (z) angeordnet ist, an welcher der mit dem statischen Druckpunkt (y) in der Leitung (1) verbundene Abschnitt (2b; 5) des Flüssigkeitsrohres an die Kammer (3) angeschlossen ist.
5. Verwendung der Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche an einer pneumatischen Webmaschine zur Überwachung des Strömungszustandes in deren Arbeitsluft-Zufuhrleitung.

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