DE2039368B2

DE2039368B2 - Controllable fluid resistance with two chambers

Info

Publication number: DE2039368B2
Application number: DE2039368A
Authority: DE
Inventors: Norbert Roger Paris Beyrard
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-08-27
Filing date: 1970-08-07
Publication date: 1979-06-28
Also published as: GB1324861A; NO128135B; ES383040A1; DE2039368C3; FR2056063A5; DE2039368A1; SU402248A3; CA925973A; NL160105C; BE754127A; NL7012617A; JPS4913299B1; LU61577A1; YU214370A; NL160105B; US3668595A; SE365648B; YU33638B; AT302486B

Description

Die Erfindung betrifft einen steuerbaren Flüssigkeitswiderstand gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a controllable fluid resistance according to the preamble of claim 1.

Bekanntlich läßt sich der Wert des Widerstandes zwischen zwei in die betreffende Flüssigkeit eingetauchten Elektroden entweder durch Änderung der Eintauchtiefe der Elektroden in die Flüssigkeit oder durch Verschiebung einer isolierenden Wand zwischen diesen Elektroden, die den Stromfluß zwischen denselben mehr oder minder unterbricht, oder durch Änderung der in dem die Elektroden aufnehmenden Flüssigkeitsbehälter enthaltende Flüssigkeitsmenge verändern. Es ist ebenfalls bereits bekannt einen Flüssigkeitswiderstand durch Einleitung von Dampf in den ihn umgebenden Raum zu ändern; auch in diesem Falle erzielt man ein teilweises Austauchen der Elektroden, durch Austreiben der Flüssigkeit aus dem Elektrodenraum unter der Einwirkung des Dampfdruckes.As is well known, the value of the resistance between two immersed in the liquid in question can be determined Electrodes either by changing the immersion depth of the electrodes in the liquid or by Displacement of an insulating wall between these electrodes, which increases the flow of current between them or less interrupts, or by changing the liquid container in which the electrodes are held Change the amount of liquid contained. It is also already known a fluid resistance by introducing steam into the space surrounding it change; In this case, too, a partial immersion of the electrodes is achieved by driving out the Liquid from the electrode space under the effect of vapor pressure.

Ein steuerbarer Flüssigkeitswiderstand der eingangs angegebenen Gattung ist aus der FR-PS 15 66 687 bekannt Die dort übereinander angeordneten Kammern sind miteinander über Rohre verbunden. DieA controllable fluid resistance of the type specified at the beginning is from FR-PS 15 66 687 known The chambers arranged one above the other are connected to one another via pipes. the

to untere Kammer stellt einen steuerbaren Dampfgenerator dar. Der von diesem erzeugte Dampfdruck bestimmt die in die obere Kammer verdrängte Elektrolytmenge und damit den Widerstand zwischen dem Elektrodenpaar in der oberen Kammer, also den freienThe lower chamber represents a controllable steam generator. The steam pressure generated by this is determined the amount of electrolyte displaced into the upper chamber and thus the resistance between the pair of electrodes in the upper chamber, i.e. the free one

is Durchschnittsquerschnitt des elektrischen Stromes in dieser oberen Kammer. Nachteilig ist hieran, daß die Volumina der beiden Kammern in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen müssen, während gleichzeitig das Volumen der oberen Kammer im wesentlichen durch den jeweiligen Anwendungsfall bestimmt ist so daß die untere, steuernde Kammer häufig unnötig groß gemacht werden muß.is the average cross-section of the electric current in this upper chamber. The disadvantage here is that the volumes of the two chambers in a certain Must be in relation to each other, while at the same time the volume of the upper chamber essentially is determined by the particular application so that the lower, controlling chamber is often unnecessary must be made big.

Aus der CH-PS 1 35 332 ist ein steuerbarer Widerstand bekannt, der einen in Quecksilber eintauchenden Widerstandsdraht umfaßt, dessen Eintauchtiefe durch Verdrängung des Quecksilbers mittels einer Membrane verändert wird, die auf ihrer dem Quecksilber abgewandten Seite mit dem auf diese Weise als Widerstandsänderung zu messenden Gasdruck beaufschlagt wird.From CH-PS 1 35 332 a controllable resistor is known, which is immersed in mercury Includes resistance wire, the immersion depth of which is achieved by displacing the mercury by means of a membrane is changed on its side facing away from the mercury with the in this way as Resistance change to be measured gas pressure is applied.

Aus der DE-AS 1198 444 ist schließlich noch ein steuerbarer Flüssigkeitswiderstand bekannt dessen Wert durch eine zwischen dessen Elektroden verschiebbar angeordnete Scheidewand einstellbar istFrom DE-AS 1198 444 there is finally one more controllable fluid resistance known whose value can be displaced between its electrodes arranged septum is adjustable

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Flüssigkeitswiderstand zu schaffen, bei dem das Volumen der den Dampferzeuger enthaltenden Kammer im wesentlichen unabhängig von dem Volumen der das Elektrodenpaar enthaltenden Kammer istThe invention is based on the object of creating a generic fluid resistance, in which the volume of the chamber containing the steam generator is essentially independent of is the volume of the chamber containing the pair of electrodes

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegeben. Sie hat den Vorteil, mit einem sehr kleinen Dampferzeuger den Stromdurchgang durch eine gegebenenfalls sehr große, erste Kammer steuern zu können, wodurch man zu sehr kurzen Ansprechzeiten gelangt Außerdem läßt diese Lösung verschiedene räumliche Zuordnungen des Dampferzeugers in bezug auf die erste Kammer zu, während bei dem bekannten Flüssigkeitswiderstand derThe solution to this problem is given in the characterizing part of claim 1. She has the advantage of having a very small steam generator, the passage of current through a possibly very large, first one To be able to control the chamber, which leads to very short response times Solution to different spatial assignments of the steam generator in relation to the first chamber, while with the known fluid resistance the

so Dampferzeuger sich stets unterhalb der ersten Kammer befinden muß.so steam generator is always below the first chamber must be located.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des Flüssigkeitswiderstandes nach der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 8 angegeben.Advantageous embodiments and developments of the fluid resistance according to the invention are specified in claims 2 to 8.

In the drawing there is a fluid resistance after

der Erfindung in zwei beispielsweise gewähltenof the invention in two selected examples

Embodiments schematically illustrate it

zeigendemonstrate

F i g. 1 and 2 in two standing on top of each other

senkrechten Schnitten eine erste Ausführungsform, wobei Fi g. 1 ein Schnitt längs Linie II der Fi g. 2 und F i g. 2 ein Schnitt längs Linie H-Il der F i g. 1 ist undvertical sections a first embodiment, wherein Fi g. 1 is a section along line II of FIG. 2 and F i g. 2 shows a section along line II-II of FIG. 1 is and

F i g. 3 und 4 in gleicher Weise (Schnitte entsprechen IH-III und IV-IV) eine zweite Ausführungsform.F i g. 3 and 4 in the same way (sections correspond to IH-III and IV-IV) a second embodiment.

Der in F i g. 1 dargestellte Flüssigkeitswiderstand besitzt in einer eine leitende Flüssigkeit bis zum Niveau N enthaltenden Kammer 1 zwei plattenförmige Elektroden 2 und 3, die über starre Leiter 2a und 3a undThe in F i g. 1 has two plate-shaped electrodes 2 and 3, which via rigid conductors 2a and 3a and in a chamber 1 containing a conductive liquid up to level N

Stromzuführungsanschlüsse Ib und 36 an eine Plachstab 4 aufgehängt sind Letzterer ruht auf einem Faltenbalg 5, der mit einer über der Kammer 1 angeordneten Kammer 6 in Verbindung steht Diese besitzt eine Zuleitung 6a für eine verdampfbare Flüssigkeit (z. B. destilliertes Wasser). Die Zuleitung endet Ober einer Schale 7, die ständig mittels eines Widerstandes 7a geheizt wird. Die Steuergröße besteht aus Stromimpulsen, die ein Magnetventil 8 in der Zuleitung 6a steuern. Ein Sicherheitsventil 9 verhindert ein übermäßiges Ansteigen des Druckes in der einen Dampferzeuger bildenden Kammer ft. Das in dieser Kammer 6 kondensierende Wasser kann Ober ein Kapillarrohr 10 nach außen abfließen. Die Kondensation des Dampfes wird durch Kühlrippen 11 an der Außenwand der Kammer 6 gefördertPower supply connections Ib and 36 are suspended from a flat bar 4, the latter rests on a bellows 5, which is connected to a chamber 6 arranged above the chamber 1. This has a supply line 6a for a vaporizable liquid (e.g. distilled water). The supply line ends above a shell 7, which is constantly heated by means of a resistor 7a. The control variable consists of current pulses that control a solenoid valve 8 in the supply line 6a. A safety valve 9 prevents the pressure in the chamber ft forming a steam generator from rising excessively. The water condensing in this chamber 6 can flow outwards via a capillary tube 10. The condensation of the steam is promoted by cooling fins 11 on the outer wall of the chamber 6

Jeder Stromimpuls läßt eine kleine Menge destillierten Wassers in die Schale 7 gelangen. Das Wasser verdampft dort Der entstehende Dampfdruck führt zu einer Dehnung des Faltenbalges 5, wodurch das Elektrodenpaar 2. 3 aus dem Elektrolyten in der Kammer J weiter herausgehoben wird. Ir? Ergebnis erhöht sich also der Wert des Flüssigkeitswiderstandes. Nach Kondensation sinkt das Elektrodenpaar 2, 3 wieder ab und der Wert des Flüssigkeitswiderstandes wird wieder kleiner. Das Eintreffen eines Stromimpulses bewirkt somit eine rasche Änderung des Stromes durch den Elektrolyten, gefolgt von einer langsamen Rückkehr zu dem Ausgangszustand. Diese Rückkehr kann dadurch beschleunigt werden, daß die Kondensation des Dampfes in der Kammer 6 durch entsprechende Kühlmittel gefördert wird.Each current pulse allows a small amount of distilled water to enter the bowl 7. The water evaporates there The resulting vapor pressure leads to an expansion of the bellows 5, whereby the Electrode pair 2. 3 is lifted further out of the electrolyte in chamber J. Ir? Result so the value of the fluid resistance increases. After condensation, the pair of electrodes 2, 3 sinks again and the value of the fluid resistance becomes smaller again. The arrival of a current pulse thus causes a rapid change in the current through the electrolyte, followed by a slow return to the initial state. This return can be accelerated by the fact that the condensation of the Steam in the chamber 6 is promoted by appropriate coolant.

Bei der Ausführungsform gemäß den Fig.3 und 4 enthält die Kammer 1, die durch einen mit einem Füllstopfen 13 mit Abzug ausgestatteten Deckel 12 verschlossen ist, das Elektrodenpaar 2, 3, das an dem Deckel 12 über starre, vorzugsweise isolierte Leiter 2a und 3a hängend befestigt ist In der Kammer 1 ist weiterhin die den Dampferzeuger bildende Kammer 6 und eine ai's zwei Faltenbälgen 5a und 50 bestehende Hebevorrichtung. Der Abstand zwischen den Elektroden 2 und 3 kann sehr gering sein und beispielsweise weniger als 1 cm betragen. Die Faltenbälge 5a und 56 tragen über Stangen 14 eine senkrecht zur Stromrichtung im Elektrolyten verschiebbare, isolierende Scheidewand ?5. Die mit der gleichen Flüssigkeit wie die Kammer 1 gefüllte Kammer 6 wird entweder über einen eingetauchten Widerstand oder vorzugsweise durch den zwischen einem weiteren Elektrodenpaar 16, 17 fließenden Strom geheizt Das Elektrodenpaar ist über isolierte Leiter 18 und 19 mit auf dem Deckel 12 angeordneten Klemmen 18a und 19a verbunden. Die Kammer 6 besitzt eine obere Öffnung 20 und eineIn the embodiment according to FIGS. 3 and 4, the chamber 1, which is closed by a cover 12 equipped with a filling plug 13 with a trigger, contains the pair of electrodes 2, 3, which are attached to the cover 12 via rigid, preferably insulated conductors 2a and 3a In the chamber 1 is also the chamber 6 forming the steam generator and a lifting device consisting of two bellows 5a and 50. The distance between the electrodes 2 and 3 can be very small and, for example, be less than 1 cm. The bellows 5a and 56 carry via rods 14 an insulating partition? 5 that can be displaced perpendicular to the direction of the current in the electrolyte. The chamber 6, which is filled with the same liquid as the chamber 1, is heated either via an immersed resistor or, preferably, by the current flowing between a further pair of electrodes 16, 17 19a connected. The chamber 6 has an upper opening 20 and a

untere Öffnung 21, deren Querschnitte über Ventile steuerbar sind, die von außen mittels Handrädern 22 und 23 einstellbar sind, die sich auf der Oberseite deslower opening 21, the cross-sections of which can be controlled via valves, which are controlled from the outside by means of handwheels 22 and 23 are adjustable, which are located on the top of the

Lid 12 are located. When the vapor pressure in chamber 6 increases,

dehnen sich die Faltenbälge SA und SB aus, die Scheidewand 15 hebt sich und gibt dadurch eine größere Querschnittsfläche zwischen dem Elektrodennaar 2, 3 frei, so daß der Wert des Flüssigkeitswiderstandes abnimmt Befindet sich die Scheidewand 15 in ihrerexpand the bellows SA and SB , the septum 15 rises and thereby releases a larger cross-sectional area between the electrode threads 2, 3, so that the value of the fluid resistance decreases

is Tiefstlage, so ergibt sich ein besonders großer Widerstandswert durch die Form der Elektroden, die Ansätze 2c und 3c aufweisen, die sich diagonal gegenüber liegen und zwischen denen sich dann die Scheidewand 15 befindet. Eine entsprechende Ausbildung des Elektrodenpaares ermöglicht es also, den Wert des Flüssigkeitswiderstandes in Abhängigkeit von der Stellung der Scheidewand 15 einem beliebigen nichtlinearen Gesetz folgen zu lassen. Auch das Elektrodenpaar 16, 17 kann — wie dargestellt — sichis the lowest point, the result is a particularly large one Resistance value due to the shape of the electrodes, which have lugs 2c and 3c, which are diagonally are opposite and between which the partition 15 is then located. Appropriate training of the pair of electrodes makes it possible to determine the value of the fluid resistance as a function of the Position of the partition 15 to follow any non-linear law. Also the pair of electrodes 16, 17 can - as shown - be

verschmälernde und diagonal gegenüberstehende Flächenb^reiche aufweisen, so daß nach zunächst intensiver Dampferzeugung ein stationärer Zustand eintritt, d. h. die erzeugte Dampfmenge gerade durch die aus der oberen Öffnung 20 austretende Dampfmenge kompensiert wird.narrowing and diagonally opposite surface areas so that a steady state occurs after initially intensive steam generation, d. H. the amount of steam generated is compensated by the amount of steam emerging from the upper opening 20 will.

Die Einstellung der Querschnitte der Öffnungen 20 und 21 durch die Ventile bestimmt die Zeit für den Druckaufbau in der Kammer 6 und die Höhe des Oberdruckes in dieser. Durch geeignete Einstellung des den Querschnitt der öffnung 21 bestimmenden Ventils können Regelschwingungen vermieden werden. Zusammenfassend ist festzustellen, daß die Änderungsgesetzmäßigkeiten des Widerstandswertes durch die Form des ersten und des zweiten Elektrodenpaares, durch den steuernden Strom und durch die über die Handräder 22 und 23 betätigbaren Ventile beeinflußbar sind.The setting of the cross sections of the openings 20 and 21 through the valves determines the time for the Pressure build-up in the chamber 6 and the level of the overpressure in this. By appropriately setting the the cross section of the opening 21 determining valve control oscillations can be avoided. In summary it should be noted that the regularities of the change in the resistance value are determined by the shape of the first and second pair of electrodes, through the controlling current and through the handwheels 22 and 23 actuatable valves can be influenced.

Beispielsweise wird zum Anlassen eines Asynchron-Motors ein hoher Anschlußwert des Widerstandes durch raschen Druckanstieg in dem Dampferzeuger erzielt; hieran schließt sich eine Widerstandverminderung bis zum Abschluß des Anlaßvorganges an. Zusätzlich kann vorgesehen sein, daß der oder die Faltenbälge am einen Ende ihres Hubes Kontakte betätigen, die die Elektroden kurzschließen.For example, a high connection value of the resistor is required to start an asynchronous motor achieved by a rapid increase in pressure in the steam generator; this is followed by a reduction in resistance until the end of the starting process. In addition, it can be provided that the or the At one end of their stroke, the bellows actuate contacts that short-circuit the electrodes.

1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Controllable fluid resistance with two chambers, of which the first chamber contains the controlled fluid resistance and the second, essentially closed chamber contains a controllable steam generator, which uses the pressure of the generated steam to influence the free passage cross-section of the electric current, which in the first chamber located electrolyte flows through between a pair of electrodes arranged parallel to one another in this, characterized in that the second chamber (6) has at least one movable wall (5; 5.4, SB) , the stroke of which, depending on the level of the vapor pressure, mechanically corresponds to the free passage cross-section of the electric current in the first chamber (1) controls

2. Liquid resistance according to claim 1, characterized in that the movable wall (5) is mechanically connected (above 4.3a. 3b) to the pair of electrodes (2,3) in the first chamber (1) and controls the depth of immersion of the electrodes in the electrolyte

3. Liquid resistance according to claim 1, characterized in that the movable wall (5A SB) is mechanically connected (via 14) to an insulating partition (15) which can be displaced between the pair of electrodes (2,3) perpendicular to the direction of flow in the electrolyte

4. Liquid resistance according to one of claims 1 to i, characterized in that the movable wall is designed as FaItent Jg (5)

5. Fluid resistance according to one of the preceding Claims, characterized in that the second chamber (6) with the first over at least one provided in its wall below the liquid level of the first chamber (1) lying opening (20,21) is connected

6. fluid resistance according to claim 5, characterized in that in the second chamber (6) an upper opening (20) and a lower opening (21) are provided, at least one of which is rn their flow cross-section is adjustable

7. fluid resistance according to claim 5 or 6, characterized in that the second chamber (6) a pair of electrodes (16.1 ") connectable to a power source

8. Liquid resistance according to one of the preceding claims, characterized in that the movable wall (5) actuates at least one electrical contact at one end of its stroke