DE167615C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung, um bei Gefäßen, welche abwechselnd mit Flüssigkeit gefüllt und dann durch Einwirkung eines gas- oder dampfförmigen Druckmittels auf die Flüssigkeit entleert werden sollen, das Abschlußorgan für das Druckmittel (Ventil, Hahn) abwechselnd zu schließen und zu öffnen. Bei derartigen Einrichtungen hat man bereits zur Bewegung des Abschlußorganes für das Druckmittel einen in die Flüssigkeit tauchenden, sich längs der Schwimmerstange mit dem steigenden oder sinkenden Flüssigkeitsspiegel bewegenden Schwimmer verwendet, welcher beim Niedersinken mittels der in ihm sich aufspeichernden lebendigen Kraft einen sicheren Abschluß des Druckmittels bewirken sollte. Hierbei ergab sich jedoch der Nachteil, daß der sich längs der Schwimmerstaiige bewegende Schwimmer sich leicht festklemmte und festsetzte. Um diesen Nachteil zu vermeiden;, versuchte man das Abschlußorgan mittels eines einen Leerlauf gegen dasselbe nicht ausführenden Schwimmers zu steuern, welcher von einer Flüssigkeitsschale umgeben war.

Das neue Merkmal des Erfindungsgegenstandes den gekennzeichneten Vorrichtungen gegenüber besteht nun darin, daß der .Schwimmer, um das Abschlußorgan für das Druckmittel bei sinkendem Flüssigkeitsspiegel in der Offenstellung zu halten, einen Leerlauf gegen das Abschlußorgan nicht auszuführen braucht und die den Schwimmer umgebende Flüssigkeitsschale mit einem Abflußstutzen versehen ist, welcher, in den unteren Teil des Gefäßes mündend, während der Zuflußperiode den Zutritt der Flüssigkeit zur Schale und während der Abflußperiode das Entweichen der Flüssigkeit aus der Schale mit wachsender Geschwindigkeit gestattet. Hierdurch wird der Vorteil erreicht, daß gerade in demjenigen Moment, in welchem der Schwimmer gehoben ,bezw. gesenkt werden soll, die Geschwindigkeit des sich hebenden bezw. sinkenden Flüssigkeitsspiegels in der Schale am größten ist, wodurch ein augenblickliches und sicheres Öffnen bezw. Schließen des Abschlußorganes erzielt wird.

Eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist auf der beiliegenden Zeich- nung zur Darstellung gebracht, und zwar zeigen die Fig. 1 und 2 im senkrechten Schnitt bezw. Querschnitt die Anwendung des Erfindungsgegenstandes für eine Vorrichtung zum Zurückleiten des Dampfwassers nach dem Kessel unter dem Druck des Kesseldampfes, während Fig. 3 im senkrechten Schnitt die Anwendung des Erfindungsgegenstandes für einen Dampf- oder Druckluftheber, insbesondere für den daselbst zur Anwendung gelangenden, aus zwei übereinander angeordneten Schwimmern bestehenden Doppelschwimmer veranschaulicht.

Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, ist 1 das Sammelgefäß für das durch den Stutzen 2 zulaufende Dampfwasser. Das Sammelgefäß

steht unten durch Leitung 3 mit dem Wasserraum des Kessels und oben durch Leitung 4 mit dem Dampfraum des Kessels in Verbindung. Die Dampfleitung 4 mündet in den Gehäuseteil 6 des Sammelgefäßes ein und läuft in den Ventilsitz 7 aus, dessen Öffnung durch den Ventilkörper 8 geschlossen gehalten werden kann. Der \/"entilkörper 8 ist nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit dem zum Verschließen des Entlüftungsstutzens 10 dienenden Ventilkörper 9 starr verbunden. Beide Ventilkörper stehen durch den Bügel 11 mit der Schwimmerstange 12 in Verbindung, an welcher der Schwimmer 13 angeordnet ist.

Letzterer ist von der Schale 14 umgeben, welche unten in einen Stutzen 15 ausläuft. Der Stutzen 15 steht durch Öffnungen 16 mit' dem unteren Teil des Sammelgefäßes in Verbindung. Der obere Teil des Stutzens 15 ist gegen den unteren bis auf den Ventildurchgang 17 abgeschlossen. Letzterer kann durch den Ventilkörper 18 des Absperrventiles 19 mehr oder minder verschlossen werden.
Die Wirkungsweise des Erfindungsgegeii-Standes ist folgende:

Durch Stutzen 2 gelangt das Dampfwasser aus der Dampfwasserleitung in das Sammelgefäß ι und durch die Öffnungen 16 in deti Stutzen 15. Hierbei wird jedoch das Dampfwasser im Gefäß 1 schneller hochsteigen als das Wasser im Stutzen 15, weil das durch die Öffnungen 16 in den Stutzen 15 eintretende Wasser durch den engen Ventildurchgang· 17 aufgehalten wird. Die Folge davon ist, daß der Wasserspiegel im Behälter 1 während der Zuflußperiode eine höhere Lage als der Flüssigkeitsspiegel im Stutzen 15 einnehmen wird und daß der Abstand dieser Flüssigkeitsspiegel im Verlaufe der Zuflußperiode stets wachsen wird, was wiederum zur Folge hat, daß die Geschwindigkeit, mit welcher der Flüssigkeitsspiegel in dem Stutzen 15 sich hebt, ebenfalls stets wachsen wird, weil das in den Stutzen 15 tretende Wasser einer wachsen den Druckhöhe im Behälter 1 unterworfen ist. Wenn schließlich der Flüssigkeitsspiegel im Gefäß ι die obere Kante der Schale 14 erreicht hat, beginnt das Wasser aus dem Gefäß 1 auch noch von oben in die Schale 14 einzudringen, wodurch das Ansteigen des Wasserspiegels in der Schale 14 noch weiter beschleunigt wird, bis der Schwimmer 13 so weit mit Flüssigkeit umhüllt ist, daß er infolge seines Auftriebes gehoben, der Dampfzugang des Ventiles 8 geöffnet und der Entlüftungsstutzen 10 durch den Ventilkörper 9 geschlossen wird. Dadurch, daß die Geschwindigkeit des im Stutzen 15 und der Schale 14 aufsteigenden Wassers fortwährend wächst und in dem Moment des Sclmimmerhubes am größten ist, wird ein schnelles und sicheres Öffnen des Dampfzuganges und Abschließen des Entlüftungsstutzens bewirkt.

Durch den Ausgleich des Sammelgefäßinnern mit dem Dampfraum des Kessels wird das im Gefäß angesammelte Dampfwasser durch Stutzen 3 in den Kessel zum Abfluß gebracht. Hierbei wird zunächst nur wenig Wasser aus der Schale 14 und dem Stutzen 15 in das Gefäß 1 übertreten können, weil zuerst die Differenz der Wasserspiegel in der Schale 14 und dem Gefäß 1 so gering ist, daß der Widerstand, welchen das Wasser beim Durchtritt durch die enge Ventilöffnung 17 erfährt, kaum überwunden werden kann. In dem Maße, als der Wasserspiegel im Gefäß 1 weiter fällt, wird der Abstand zwischen den Wasserspiegeln in der Schale 14 und im Gefäß 1 vergrößert, wodurch der Abfluß des Wassers aus der Schale 14 fortdauernd beschleunigt wird. Diese Beschleunigung ist am größten, sobald der AVasserspiegel im Gefäß 1 den niedrigsten Stand erreicht hat, also das Wasser des Gefäßes ι vollständig zum Abfluß gelangt ist, d. h. unmittelbar vor der Abwärtsbewegung des Schwimmers, welch letztere erfolgt, sobald die in der Schale 14 vorhandene Flüssigkeit den Schwimmer entsprechend freigegeben hat. Hierdurch wird ein schnelles und sicheres Schließen des Dampfzuganges und ein öffnen des Entlüftungsstutzens bewirkt. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß durch Drehung der Spindel 19, insbesondere durch Heben oder Senken des A^entilkörpers 18 der Abfluß des Wassers aus der Schale 14 je nach den obwaltenden Verhältnissen entsprechend geregelt werden kann.

Es ist selbstverständlich, daß man die gekennzeichnete Einrichtung in genau der gleichen oder in ähnlicher Weise für Dampfbezw. Druckluftheber, welche bekanntlich in chemischen Fabriken zum Heben von Säuren und dergl. Flüssigkeiten zahlreiche Verwendung finden, benutzen kann.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 wird zum abwechselnden Öffnen und Schließen des Druckmittelzuganges und des Entlüftungsstutzens ein bekannter, aus zwei übereinander angeordneten Schwimmern bestehender Doppelschwimmer verwendet. Bekanntlich besitzen derartige Doppelschwimmer den Nachteil, daß, sobald der untere Schwimmer von dem sinkenden Wasserspiegel entsprechend freigegeben worden ist und infolgedessen der Doppelschwimmer herniedersinkt, um den Druckmittelzugang zu schließen, der untere Schwimmer in die Flüssigkeit hineinsinkt und hierdurch wieder einen entsprechenden Auftrieb erhält, durch welchen der Druckmittelzugang geöffnet wird, was leicht einen Still-

Claims (2)

1. stand in der Wirkungsweise des Doppelschwimmers zur Folge haben kann. Dem genannten Nachteil wird durch die Anordnung nach Fig. 3 dadurch entgegengetreten, ,daß der untere Schwimmer in der vorhin gekennzeichneten Weise mit einer Schale umgeben ist, welche ebenfalls durch einen Stutzen in den unteren Teil des zur Aufnahme der Flüssigkeit bestimmten Gefäßes mündet. Bei der Anordnung nach Fig. 3 ist 20 das Druckgefäß, welches durch Rohr 21 mit der Förderleitung 24 und durch Rückschlagventil 22 mit der Zuflußleitung 23 in Verbindung steht. 25,26 sind die' beiden Schwimmer, welche durch die Schwimmerstange 27 oder in ähnlicher bekannter Weise zu einem Doppelschwimmer verbunden sind. Das Druckgefäß 20 mündet in den Gehäuseteil 28 aus, welcher einmal durch das Entlüftungsventil 30 mit dem Entlüftungsstutzen 31 und durch das Druckmittelzugangsventil 29 mit dem Druckmittelzugangsstutzen 32 in Verbindung steht. Das Entlüftungsventil 30 wird ebenfalls in bekannter Weise durch die Bunde 33, 34 mit der sich auf- und abbewegenden Schwimmerstange gesteuert. Der Schwimmerteil 26 ist von der Schale 35 umgeben, welche in den Stutzen 36 ausmündet, dessen Durchgang 37 durch Ventilkörper 38 und das Absperrventil 39 geregelt werden kamr.

   Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist folgende:

   Die zu hebende Flüssigkeit gelangt durch Leitung 23, Rückschlagventil 22 und Leitung 21 in das Druckgefäß 20 und durch die öffnung in den Stutzen 36. Nachdem der Flüssigkeitsspiegel im Gefäß 20 die obere Kante der Schale 35 erreicht hat, fließt die Flüssigkeit auch von oben in die Schale sowie in den Stutzen 36 und füllt diese Teile. Die Flüssigkeit steigt nun weiter und erreicht den oberen Schwimmer 25. Wenn derselbe wenigstens zum Teil von der Flüssigkeit umhüllt ist, wird durch den gemeinsamen Auftrieb beider Schwimmer der auf dem Ventilkörper 29 lastende Druck des Druckmittels überwunden, das Druckmittelzugangsventil also geöffnet und das Entlüftungsventil 30 geschlossen. Jetzt gelangt das Druckmittel auf die im Druckgefäß vorhandene Flüssigkeit zur Einwirkung und drückt dieselbe durch Leitung 21 und Förderleitung 24 in das Gefäß 40. Wie bei den bisherigen Doppelschwimmern bleibt das Druckmittelzugangsventil geöffnet, solange der untere Schwimmerteil noch nicht von dem sinkenden Flüssigkeitsspiegel freigegeben worden ist. Hierbei kann das Ventil 38 so eingestellt werden, daß der Spiegel der die Schale 35 umgebenden Flüssigkeit schneller herabsinkt, als der Spiegel der in der Schale 35 befindlichen Flüssigkeit. Sobald jedoch der Abstand zwischen den genannten beiden Flüssigkeitsspiegeln einen gewissen Betrag erreicht hat, wird infolge der hierdurch geschaffenen hydrostatischen Druckdifferenz zwisehen den beiden Flüssigkeitsspiegeln auch der Flüssigkeitsspiegel in der Schale 35 schnell heruntersinken, so daß die Freigabe des unteren Schwimmers 26 entsprechend schnell erfolgt. Der oben gekennzeichnete Stillstand in der Wirkungsweise des Schwimmers, welcher den bisherigen Doppelschwimmern als Nachteil anhaftet, ist also im vorliegenden Fall nicht zu befürchten.

   Eine weiterer Vorteil der gekennzeichneten Einrichtung dürfte auch darin zu erblicken sein, daß die Expansion des Druckmittels entsprechend geregelt werden kann, ohne daß es notwendig ist, den unteren Schwimmerteil auf der Schwimmerstange zu verstellen. In dem Maße, als das Ventil 38 geöffnet und der Flüssigkeit in der Schale 35 der Abfluß durch den Querschnitt 37 erleichtert wird, wird die Volldruckperiode eingeschränkt und die Expansion des Druckmittels ausgenutzt. Wünscht man möglichst ohne Expansion des Druckmittels zu arbeiten, so braucht man nur den Durchgang 37 so zu verengen, daß das Wasser in der Schale 35 den unteren Schwimmerteil, unmittelbar bevor der im Gefäß sinkende Wasserspiegel die Mündung des Förderrohres 21 erreicht hat, freigibt.

   Aus dem angeführten Beispiel ist ohne weiteres ersichtlich, daß, falls man nur einen Schwimmer zur Steuerung des Druckmittel-Zuganges und des Entlüftungsventiles verwenden will, die Schale 35 mit dem betreffenden Schwimmerteil entsprechend höher, d. h. wie in Fig. ι angeordnet sein muß. Es ist ferner ohne weiteres ersichtlich, daß man den Schwimmer ,13 (Fig. 1) oder den Doppelschwimmer 25, 26 (Fig. 3) auch nicht direkt, sondern unter Vermittlung von Hebeln oder dergl. Organen auf die zu steuernden Ventile einwirken lassen kann, wodurch an dem Wesen der vorliegenden Erfindung absolut nichts geändert wird.

   Pate nt-A ν Sprüche:

   i. Vorrichtung zum Steuern von Dampf- bezw. Drucklufthebern oder dergl., bei welchen das Abschlußorgan für das Druckmittel (Ventil, Hahn) mittels eines in die Flüssigkeit tauchenden und von einer Flüssigkeitsschale umgebenen Schwimmers abwechselnd geöffnet und geschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die den Schwimmer (13) umgebende Flüssigkeitsschale (14) mit einem Abflußstutzen (15) versehen ist,

   welcher, in den unteren Teil des Gefäßes (i, Fig. ι und 2) mündend, während der Zuflußperiode das Entweichen der Flüssigkeit aus der Schale mit wachsender Geschwindigkeit gestattet.
2. 2. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei den bekannten, aus zwei übereinander angeordneten Schwimmern bestehenden Doppelschwimmern der untere Schwimmer (26, Fig. 3) in der durch Anspruch τ gekennzeichneten Weise mit einer Schale

   (35) umgeben ist, welche durch den Stutzen

   (36) in den unteren Teil des zur Aufnahme der Flüssigkeit bestimmten Gefäßes (20) mündet.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.