DE1529054C - Regeleinrichtung, insbesondere fur Gaslaternen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung, bei der in der Speiseleitung für den im wesentlichen konstanten Speisedruck ein Ventil angeordnet ist, das durch eine Membran betätigt wird, die von einer Feder im Sinne einer Öffnung des Ventils belastet ist, mit einer Fotozelle, die über ein elektromagnetisch betätigtes Ventil die Druckbeaufschlagung der Membran und damit die Öffnung des Ventils in der Speiseleitung in Abhängigkeit von der Umgebungshelligkeit steuert.

Gaslaternen erfreuen sich neuerdings wieder zunehmender Beliebtheit und werden von einer Zahl von Vorstadtgemeinden verwendet, da derartige Lichtquellen ein äußerst anheimelndes Licht ausstrahlen, das sich auch auf die Wohnungen der Gemeinde überträgt. Die Verwendung von Gaslaternen war jedoch bisher beschränkt, da die Anlagekosten wegen der Kompliziertheit der Gasregeleinrichtungen für die Gaslaterne verhältnismäßig hoch sind, teilweise auch, weil die Installationskosten verhältnismäßig hoch sind, da bei den bisherigen Anordnungen eine zusätzliche Zuführungsleitung für elektrischen Strom zur Betätigung der Regelung der Gasregeleinrichtung erforderlich war. Es war somit ein vollkommen automatischer Betrieb nicht möglich, die Gasregeleinrichtung war nicht von äußeren Stromquellen unabhängig, und außerdem ließ die Einfachheit und die Zuverlässigkeit im Betrieb zu wünschen übrig. Außerdem war eine regelmäßige Wartung erforderlich.

Es ist eine Regeleinrichtung für Gaslaternen bekannt, bei der mittels einer Fotozelle über ein elektromagnetisch betätigtes Ventil die Druckbeaufschlagung der Membran eines Regelventils gesteuert und damit die Öffnung des in der Speiseleitung des in der Gaslaterne angeordneten Ventils in Abhängigkeit von der Umgebungshelligkeit geregelt wird. Die Membran, die das in der Speiseleitung für die Gaslaterne eingeschaltete Ventil betätigt, ist in Öffnungsrichtung von der Kraft einer Feder beaufschlagt. In Schließrichtung des Ventils ist die Membran mit dem sich je nach Öffnung des Ventils ändernden Druck hinter dem Ventil beaufschlagt, also mit einem nicht, konstanten Druck. Ist das Ventil völlig geschlossen; so sinkt auch der Druck der Membran in Schließrichtung. Gerade dieser veränderliche Druck in Schließrichtung wird zur Steuerung der Speisung ausgenutzt, indem nachfolgende, von einer Fotozelle gesteuerte Mittel eine Änderung dieses Druckes bewirken. Somit ist diese Einrichtung verhältnismäßig kompliziert. Sie hat trotzdem den Nachteil, verhältnismäßig unempfindlich in bezug auf ein Ansprechen auf bestimmte Helligkeiten zu sein, die von der Fotozelle abgetastet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Regeleinrichtung insbesondere für Gaslaternen zu schaffen, die sehr empfindlich, einfach und billig in der Herstellung ist und außerdem mit einer geringen Zahl von einfachen und robusten Teilen auskommt.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Membran in Schließrichtung mit dem vor dem Ventil herrschenden Speisedruck beaufschlagt ist, daß vor dem Ventil eine Nebenleitung an die Speiseleitung angeschlossen ist, auf die die Membran in Öffnungsrichtung des Ventils mit Druck beaufschlagt ist, daß sich in der Nebenleitung eine Drosselstelle befindet, hinter der zur Speisung einer Zündflamme eine Leitung abzweigt, in die ein Kegelventil eingeschaltet ist, das von einer Drehspule betätigt wird, die an die Fotozelle angeschlossen ist. Bei der Erfindung ist die das Ventil in der Speiseleitung betätigende Membran in Schließrichtung mit dem zugeführten, im wesentlichen konstanten Druck in der Speiseleitung beaufschlagt. Der Druck für die Membranbeaufschlagung in Schließrichtung wird also vor dem Ventil abgeleitet.

Von besonderer Bedeutung bei der Erfindung ist die zusätzliche Dfuckbeaufschlagung der Membran

ίο auf der anderen Seite, also in Öffnungsrichtung des Ventils. Für diese Druckbeaufschlagung ist die Nebenleitung vorgesehen, die den Speisedruck über eine Drosselstelle der Rückseite der Membran in Öffnungsrichtung des Ventils zuleitet. Hinter der Drosselstelle zweigt eine Leitung zu der Zündflamme ab. In diese Leitung ist ein Ventil eingeschaltet, das von einer Drehspule eines Drehspulsystems betätigt wird, das von einer Fotozelle gespeist wird.

Sinkt bei der Gasregeleinrichtung nach der Erfindung die Umgebungshelligkeit, so nimmt der von der Fotozelle gelieferte Strom durch die Drehspule ab, so daß deren Kraft nachläßt und das Ventil für die-Zündflamme durch die beaufschlagende Feder geschlossen wird. Dadurch steigt der Druck in der Lei-' tung zu der Zündflamme an, und zwar wegerr der Einschaltung der DrosselsteUe nur langsam. Damit steigt auch langsam die Druckbeaufschlagung der Membran zur Öffnung des Ventils in der Speiseleitung, das sich dadurch langsam öffnet und den Strom für

3jd die Gaslaterne freigibt. Mit abnehmender Umgebungshelligkeit wird also die Zuleitung zur Zündflamme gedrosselt und die Zuleitung zur Gaslaterne geöffnet. Es wird also eine Wechselwirkung zwischen beiden erzielt. Die Gasregeleinrichtung· nach der Erfindung ist daher sehr empfindlich, einfach und wegen der verhältnismäßig geringen Anzahl von einfachen Teilen sehr robust im Gebrauch und billig in der Herstellung.

Auf der einen Seite der Membran herrscht also ein verhältnismäßig konstanter, das Ventil schließender Druck von dem Gasstrom her, während außerdem eine verhältnismäßig konstante Vorspannungskräft an der Membran angreift,, die das Ventil zu öffnen sucht. Auf der anderen Seite der Membran herrscht ein veränderlicher Gasdruck, der sich in Abhängigkeit von der von der Fotozelle aufgefangenen Lichtmenge ändert, so daß die Membran. bewegt wird und die Bewegungen der Ventile zum Zwecke der Regelung . des Gasstromes durch den Regler gesteuert werden.

An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden.

F i g. 1 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Gaslaterne, bei der die Gasregeleinrichtung verwendet wird, und

F i g. 2 ist eine vergrößerte Schnittzeichnung einer Ausführungsform der Gasregeleinrichtung.

In Fig. 1 ist eine Gaslaterne 14 dargestellt, an deren Ständer 15 eine Gasregeleinrichtung 9 angebracht ist. Der Gaslaterne 14 wird von einer Quelle Gas über eine Leitung 10 zugeführt. Der Druck des Gases in der Leitung 10 wird durch eine Druckregeleinrichtung 11 verhältnismäßig konstant gehalten. Die Druckregeleinrichtung 11 kann als herkömmliche Membrandruckregeleinrichtung ausgebildet und in der Nähe der Basis des Ständers 15 oder auch weiter entfernt angeordnet sein.

Das Gas strömt durch die Leitung 10 zu der Gas-

regeleinrichtung 9 und dann über eine Leitung 16 und eine Pilotleitung 26 zu der Gaslaterne 14. Die Gasregeleinrichtung 9 enthält im wesentlichen einen Druckregler 12 und eine Regeleinrichtung 22. Die Hauptteile der Einrichtung können getrennt aufgebaut und von einem gemeinsamen Gehäuse 27 umschlossen sein, das an dem Ständer 15 befestigt ist. Die einzelnen Teile können auch zusammen eine Baueinheit bilden.

Eine Nebenleitung 18 ist an ihrem einen Ende mit der Leitung 10 stromaufwärts zu dem Druckregler 12 verbunden. An ihrem anderen Ende ist die Nebenleitung 18 mit einer Leitung 20 verbunden, die den Druckregler 12 mit der Regeleinrichtung 22 verbindet. In der Nebenleitung 18 befindet sich eine Drosselstelle 24 in Form einer kleinen Öffnung zur Drosselung des Gasstromes durch die Nebenleitung 18.

Die Regeleinrichtung 22 ist mit einer unabhängigen elektrischen Stromquelle, nämlich mit einer Fotozelle 23, vorzugsweise in Form einer Sonnenbatterie oder einer Solarzelle, versehen.

Die Pilotleitung 26 verbindet die Regeleinrichtung 22 mit der Gaslaterne 14 und dient dazu, innerhalb der Gaslaterne zur Zündung der Gaslaterne eine Pilotflamme zu speisen.

Fi g. 2 zeigt in einer vergrößerten Schnittzeichnung die Gasregeleinrichtung 9. Ein Gehäuse 30 des Druckreglers besteht im wesentlichen aus zwei Teilen 32 und 34, zwischen denen eine flexible Membran 36 eingespannt ist und die außerdem einen Ventilkörper 35 halten. Die beiden Teile 32 und 34 sind jeweils mit Flanschen 38 und 40 versehen, die durch entsprechende Befestigungsmittel, beispielsweise durch Schrauben 42, miteinander verbunden sind. Die flexible Membran teilt das Gehäuse 30 in eine Kammer 44 und in eine Kammer 46.

In dem Körper 35, der ein Teil des Gehäuses 30 bildet, befindet sich eine Einlaßöffnung 48, an die die Leitung 10 angeschlossen ist, und eine Auslaßöffnung 50, an die die Leitung 16 angeschlossen ist. Zur Regelung des Gasstromes durch die Kammer 44 in den Druckregler ist ein Ventil mit Ventiltellern 52 und 54 vorgesehen, die durch eine Stange 56 miteinander und außerdem mit der flexiblen Membran 36 verbunden sind, so daß sie sich zusammen mit der Membran bewegen. Die Ventilteller 52 und 54 liegen an Ventilsitzen 58 und 60 in einem Wandungsteil 61 des Ventilkörpers 35 an.

Um das Ventil in öffnender Richtung vorzuspannen, ist eine Zylinderfeder 62 in der Kammer 46 des Gehäuses 30 vorgesehen, die sich einmal auf einer Scheibe 57 abstützt, die mit der Stange 56 verbunden ist, und einmal an einem Flansch 59 in der Nähe des oberen Endes des Gehäuseteils 32. Die Federspannung oder -kraft läßt sich in vorteilhafter Weise einfach wie eine Schraubkappe 64 in der mit Gewinde versehenen Bohrung 66 des Gehäuseteils 32 einstellen. Natürlich kann auch in der Kammer 46 eine Druckfeder oder in der Kammer 44 eine Zugfeder vorgesehen sein.

Innerhalb des Gehäuseteils 32 befindet sich ein Einlaß 68, der mit der Leitung 20 verbunden ist.

Die Regeleinrichtung 22 besteht aus einem Gehäuse 70, in dem sich Gas mit einem geringeren Druck von der Nebenleitung 18 her befindet. Das Gas gelangt in das Gehäuse 70 durch das Ende der Leitung 20, das mit einer öffnung in Form einer Düse 72 versehen ist.

In dem Gehäuse 70 befindet sich außerdem ein Drehspulinstrument 74 mit einem Dauermagneten 76, der innerhalb des Gehäuses 70 befestigt ist. Zwischen den Hohlstücken des Dauermagneten befindet sich eine um eine Achse 80 drehbare Drehspule 78. An der Achse 80, die durch eine Feder 82 in neutraler Lage gehalten wird, befindet sich eine Regeleinrichtung 84 zur Regelung des Gasstromes durch die Düse 72 in das Gehäuse 70. Die Regeleinrichtung 84 weist

ίο einen Arm 86 auf, der fest mit der Achse 80 verbunden ist und einen Kegel 88 trägt, der die Größe der Düse 72 ändert. An dem Gehäuse 70 befindet sich eine Fotozelle 23, die mit der Umgebung in Verbindung steht und die elektrisch mit der Drehspule 78 durch Leitungen 92 und 94 verbunden ist. Die Fotozelle stellt im wesentlichen eine Solarzelle oder eine Sonnenbatterie dar. Mit dem Ausdruck »Solarzelle« wird eine Batterie bezeichnet, die aus einer oder mehreren fotoelektrischen Zellen besteht. Derartige Zellen erzeugen an ihren Klemmen ein bestimmtes Potential in Abhängigkeit von der Intensität einfallender Lichtwellen. Die Fotozelle 23 stellt somit eine unabhängige elektrische Energiequelle für die Gasregeleinrichtung 9 dar.

An dem Gehäuse 70 befindet sich ein die Fotozelle 23 umgebender Schirm 96, der von der Gaslaterne selbst einfallendes Licht von der Fotozelle 23 abhalten soll.

~ - - Funktionsweise

Der Gasstrom zu der Gaslaterne 14 von einer nicht dargestellten Gasquelle wird selbsttätig durch eine Gasregeleinrichtung 9 mit einem Druckregler 12 und einer Regeleinrichtung 22 geregelt. Obwohl in dieser Beschreibung der Druckregler 12 und die Regeleinrichtung 22 als getrennte Einheiten dargestellt sind, so können sie doch in der Fachleuten geläufigen Weise zu einer einzigen Einheit zusammengefaßt sein. Der Gasstrom durch den Druckregler 12 wird durch die Ventile in Abhängigkeit von den Bewegungen der flexiblen Membran 36 geregelt. Die Druckregeleinrichtung 11 hält in der unteren Kammer 44 einen verhältnismäßig konstanten Gasdruck aufrecht. Der Druck in der Kammer 44 lastet auf der unteren Seite der flexiblen Membran 36 und drückt die Ventilteller 52 und 54 in die Schließlage. In entgegengesetzter Richtung wirkt auf die flexible Membran 36 die Zylinderfeder 62, die somit die Ventilteller 52 und 54 zu öffnen sucht. Indem der Gasdruck in der Kammer 44 verhältnismäßig konstant und auch def'Federdruck auf die Membran, der die Ventile zu öffnen sucht, verhältnismäßig konstant gehalten wird, ist es möglich, das öffnen und Schließen der Ventile durch Einstellung des Gasdruckes in der zweiten Kammer 46 zu regeln. Der Zweck der Regeleinrichtung 22 besteht also darin, den Gasdruck in der Kammer 46 zu regeln und so schließlich die Bewegungen der Ventile zu steuern.

Der Regeleinrichtung 22 wird über die Drosselstelle 24 in der Nebenleitung 18 Gas mit verringertem Druck zugeführt. Das Gas gelangt durch die Nebenleitung 18 in die Leitung 20 und von dort über die Düse 72 am Ende der Leitung 20 in das gasdichte Gehäuse 70. Da der Druck des Gases stromaufwärts von der Düse 72 durch die Drosselstelle 24 verringert wird, liegt die Höhe des Druckes zwischen den beiden Düsen oder Drosselstellen zwischen dem ankommenden Gasdruck und dem Gasdruck in dem Gehäuse

70. Dieser Zwischen- oder Regeldruck kann durch Wahl verschieden großer Drosseldüsen einjustiert werden. Typische Werte für den Gasdruck bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind:

Ankommender Gasdruck ... 12,5 cm Wassersäule

Zwischendruck 5 cm Wassersäule

Regeldruck 2,5 cm Wassersäule

Wenn die Düse 72 durch Eintreten des Kegels 88 in ihrer Größe verringert wird, so steigt als Folge davon der Druck zwischen den Drosselstellen 72 und 24 und auch in der Kammer 46 an. Eine geringe Gasmenge strömt zu jeder Zeit durch die Düse 72 oder durch eine andere nicht dargestellte Öffnung, um die Zündflamme zu speisen, wenn beim Dunkelwerden wieder eingeschaltet· wird.

Die Regeleinrichtung 22 ist mit einem Kegel 88 versehen, der beim Eintreten in die Düse 72 die Größe der Düsenöffnung ändert und dadurch den Gasstrom verringert, wodurch der Gasdruck in der Kammer 46 ansteigt. Ein Herausziehen des Kegels oder der Nadeln 88 aus der Düsenöffnung führt zu einer Verringerung des Druckes in der Kammer 46. Der Federdruck auf die Membran 36 kann von Hand bis zu einem-Punkt einjustiert werden, bei dem die beiden Gasdrücke die Ventile in der Kammer 44 öffnen und schließen und damit den Gasstrom durch die Kammer regeln.

Die Größe der Düse 72 wird elektrisch durch die Regeleinrichtung 84 gesteuert, die durch die Dreh— spule 78 des Drehspulinstruments 74 gedreht wird. Das Drehspulinstrument 74 wird durch die Fotozelle \23ngespeist, die beim Einfall von Licht elektrischen Strom erzeugt.

Beim Betrieb in Verbindung mit einer Gaslaterne ist die Fotozelle 23 von dem Licht des Glühstrumpfes oder von anderen in der Nähe befindlichen Lichtquellen mittels des Schirmes 96 abgeschirmt.

Bei Nacht erzeugt die Fotozelle 23 keinen Strom, und der Kegel 88 zur Steuerung stellt sich so ein, daß die Rückholfeder 82 des Drehspulinstruments den Kegel 88 in die Öffnung der Düse 72 drückt, wodurch sich ein ausreichender Druck in der Kammer 46 ergibt, um die Ventile offen zu halten und Gas zu der Gaslaterne 14 fließen zu lassen. Fällt Sonnenlicht auf die Fotozelle, so wird genügend elektrische Leistung erzeugt, um die Drehspule 78 zu drehen und dadurch den Kegel 88 der Regeleinrichtung 84 von der Düse weg oder hinaus zu bewegen. Dadurch kann der Gasdruck aus der Kammer 46 in das Gehäuse 70 entweichen. Dies führt zu einer Druckverringerung in der Kammer 46 bis zu einem Punkt, an dem der Druck in der Kammer 44 den kombinierten Druck des Gases in der Kammer 46 und den Druck der Feder 62 überwindet, wodurch das Ventil geschlossen

ίο und der Gasstrom zu der Gaslaterne unterbrochen wird, so daß das Licht verlöscht.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Regeleinrichtung, insbesondere für Gaslaternen, bei der in der Speiseleitung für den im wesentlichen konstanten Speisedruck ein Ventil angeordnet ist, das durch eine Membran betätigt wird, die von einer Feder im Sinne einer Öffnung des Ventils belastet ist, mit einer Fotozelle, die über ein elektromagnetisch betätigtes Ventil die Druckbeaufschlagung der Membran und damit die Öffnung des Ventils in der Speiseleitung in Abhängigkeit von der Umgebungshelligkeit stcuert, dadurch geke η nzei chnet, "daß die Membran (36) in Schließrichtung mit dem vor dem Ventil (52, 54) herrschenden Speisedruck beaufschlagt ist, daß vor dem Ventil (52, 54) eine Nebenleitung (18) an die Speiseleitung (10) angeschlossen ist, über die die Membran (36) in Öff- - - nungsrichtung des Ventils (52, 54) mit Druck beaufschlagt ist, daß sich in der Nebenleitung (18) eine Drosselstelle (24) befindet, hinter der zur Speisung einer Zündflamme eine Leitung (20) abzweigt, in die ein Kegelventil (72, 88) eingeschaltet ist, das von einer Drehspule (78) betätigt wird, die an die Fotozelle (23) angeschlossen ist.

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kegelventil (72, 88) zusammen mit dem Drehspulsystem (76, 78) in einem gasdichten Gehäuse (70) angeordnet ist, von dem eine Pilotleitung (26) zu der Gaslaterne zur Speisung der Zündflamme führt.

3. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotozelle (23) durch einen Schirm (96) gegen unerwünschten Lichteinfall abgeschirmt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen