DE229260C

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Publication number: DE229260C
Application number: DENDAT229260D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

~ M 229260 KLASSE AJg. GRUPPE

CARL SAMUEL PETTERSON in STOCKHOLM.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 22. Juni 1907 ab.

Gegenstand der Erfindung ist ein Druck-: regler mit Schwimmkörper, der durch das aus der Hochdruckleitung ausströmende Druckmittel zusätzlich belastet wird. Die Erfindung; besteht darin, daß der Schwimmkörper oder: das ihn umgebende Gehäuse (oder beide) so| ausgebildet ist, daß er bei geöffnetem Ventil: durch die Belastung eine die Entnahme entsprechende Erhöhung der Druckwassersäule

ίο der Niederdruckleitung bewirkt.

Auf den beiliegenden Zeichnungen werden beispielsweise verschiedene Ausführungsformen dieser Erfindung gezeigt. Fig. ι zeigt einen senkrechten Schnitt eines Ventils, dazu dienend, die Strömung einer Flüssigkeit aus einer Rohrleitung zu einer anderen auf die oben angegebene Weise zu regulieren. Fig. 2 zeigt einen senkrechten Schnitt eines Regulierventils für Gas. Fig. 3 bis 6 zeigen einige Ausführungsformen, bei denen der Schwimmkörper aus einer Membran bzw. einem Kolben besteht.

Bei. der in Fig. 1 gezeigten Ventilkonstruktion ist ein Schwimmer 1 in einem zylindrisehen Gefäß 2 eingeschlossen. In den oberen Teil desselben mündet eine Rohrleitung 3 (die Primärleitung) ein, aus welcher eine Flüssigkeit durch das Ventil zu einer anderen, vom Boden des Gefäßes ausgehenden Rohrleitung 4 (der Sekundärleitung) strömt. Wenn das Ventil in Ruhe ist, wird die Primärleitung mittels des Ventilkörpers (Pfropfens) 5 geschlossen gehalten, der zum Einstellen der Höhenlage der Flüssigkeitsoberfläche im Gefäß 2 am zweckmäßigsten mit dem Schwimmer einstellbar verbunden sein soll. Der Schwimmer wird an seiner Unterkante mittels auf der Außenseite desselben angebrachter Leisten 6 oben dadurch geführt, daß die Befestigung 7 für den Pfropfen 5 sich in einer unterhalb des Endes der Primärleitung 3 befindlichen Hülse 8 bewegt. Am unteren Ende der Hülse 8 ist ein Anschlag 9 für die Befestigung 7 angebracht, wodurch diese in der Führungshülse stets zurückgehalten wird.

Diejenige Vorrichtung, durch welche dieses Ventil seine oben gekennzeichneten Eigenschaften erhält, besteht im vorliegenden Fall aus einem Gefäß 10 (dem Belastungsgefäß), dessen Boden aus dem Dach des Schwimmers und dessen Seitenwände aus einer aufwärts gerichteten Verlängerung des Schwimmermantels gebildet werden. Am Boden des Belastungsgefäßes oder in der Nähe desselben ist eine Ausströmungsöffnung oder -Öffnungen 11 vorhanden.

Wenn das Ventil in Ruhe ist, nimmt die Flüssigkeitsoberfläche im Gefäß 2 ungefähr diejenige Lage ein, welche die Linie 12 angibt.

Falls der Schwimmer auf gewöhnliche Weise angeordnet, d. h. falls das Belastungsgefäß 10 nicht vorhanden wäre, würde die Flüssigkeitsoberfläche im Gefäß 2 beim Vrebrauch aus

demselben sich beispielsweise auf das Niveau senken, welches von der Linie 13 angegeben ist.

Wenn die Flüssigkeit aus dem Gefäß 2 ausfließt, wird das Belastungsgefäß 10 bis zu einer gewissen Höhe mit der von der Primärleitung zuströmenden Flüssigkeit gefüllt. Dies hat zur Folge, daß der Schwimmer auf Grund der somit erhöhten Belastung eine größere Flüssigkeitsmenge als ein Schwimmer ohne Belastungsgefäß verdrängt, so daß die Flüssigkeitsoberfläche sich höher als das Niveau 13 stellen wird (z. B. auf das Niveau 14), d. h. die Preßhöhe zum Vortreiben des Wassers in der Sekundärleitung wird vergrößert.

Damit der Schwimmer beim Einnehmen einer neuen Gleichgewichtslage so kleine und so wenige Schwankungen wie möglich ausführt, soll der Spielraum zwischen demselben und dem Gefäß 2 so klein sein, als es aus praktischen Gründen sein kann.

Wie oben erwähnt, kann auch bei veränderlichem Verbrauch aus der Sekundärleitung ein gewünschter Druck in einem beliebigen Punkt derselben beibehalten werden. Eine Erhöhung des Verbrauchs aus der erwähnten Leitung führt nämlich eine Senkung der Wasseroberfläche im Gefäß 2 und somit auch eine Senkung des Schwimmers herbei, was seinerseits eine größere Zuströmung von Flüssigkeit aus der Primärleitung zum Belastungsgefäß 10 verursacht, wodurch die Belastung auf den Schwimmer vergrößert wird. Dies hat zur Folge, daß der Schwimmer mehr Wasser als vor der Erhöhung des Verbrauchs verdrängt, d. h. die Wasseroberfläche im Spielraum erhebt sich über das Niveau 14.

Eine erhöhte Geschwindigkeit der Flüssigkeit in einer Leitung führt, wie bekannt, eine Vergrößerung des Reibungswiderstandes in der Leitung herbei. Der auf Grund des erhöhten Verbrauchs aus der Sekundärleitung vergrößerte Reibungswiderstand wird im vorliegenden Falle ganz oder teilweise durch die erwähnte Erhebung der Flüssigkeitsoberfläche über das Niveau 14 überwunden. Durch geeignete Wahl der Ausströmungsöffnungen des Belastungsgefäßes 10 im Verhältnis zu den Abmessungen der Sekundärleitung kann man deshalb bei irgendeinem Verbrauch aus der Sekundärleitung in einem beliebigen Punkt derselben nicht nur den Reibungswiderstand ganz oder teilweise aufheben, sondern sogar einen dynamischen Druck erhalten, der den statischen Druck im fraglichen Punkt übersteigt. Wird der Verbrauch vermindert, wirkt das Ventil selbstverständlich auf analoge Weise, obschon im entgegengesetzten Sinne.

Ein schnelles öffnen des Ventils kann dadurch erreicht werden, daß die Flüssigkeit bei beginnender Zuströmung aus der Primärleitung im Belastungsgefäß 10 zurückgehalten wird. Zu diesem Zweck wird die Ausströmungsöffnung bzw. -Öffnungen in einem Abstand oberhalb des Gefäßbodens angeordnet. Bei dieser Anordnung müssen selbstverständlich unterhalb der Ausströmungsöffnungen besondere, im Verhältnis zu den erwähnten Öffnungen kleine Entleerungsöffnungen vorhanden sein, so daß das Belastungsgefäß leer ist, wenn die Zuströmung beginnt.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Regulierventil für Gas ist 16 die Primärleitung, 17 der die Gasströmung regelnde Teil, der hier als ein Zylinder ausgeführt ist, und 18 der Schwimmkörper, der in diesem Fall aus einer Gasglocke gebildet wird. Die Gasglocke ist auf der Oberseite mit einem Wasser Verschluß 19 versehen, in welchen der Deckel 20 des Apparates eintaucht. 21 ist dasjenige Gefäß, in welchem sich der Schwimmkörper befindet und .22 die Sekundärleitung. Der Deckel 20 wird von der Primärleitung mit Hilfe von Federn 23 getragen, während der Zylinder 17 durch Arme 24 mit der Gasglocke 18 verbunden ist. Im vorliegenden Fall ist 25 das Belastungsgefäß. Die Ausströmungsöffnung im Belastungsgefäß ist bei diesem Ventil die ringförmige Öffnung 26 zwischen dem Dach der Gasglocke und der Primärleitung. Alle Hauptteile des vorher beschriebenen Flüssigkeitsregulierventils (Primärleitung, der die Strömung regulierende Teil, Belastungsgefäß, Ausströmungsöffnungen , Schwimmkörper bzw. Schwimmer, das den Schwimmkörper aufnehmende Gefäß und Sekundärleitung) sind somit bei diesem Gasregulierventil auch zu finden.

Dieses Ventil wirkt auf folgende Weise:

Das Gas strömt aus der Primärleitung 16 am Regulierzylinder 17 vorbei und in das Belastungsgefäß 25 hinein, passiert danach die Ausströmungsöffnung 26, füllt die Gasglocke 18 und geht schließlich durch die Sekundärleitung 22 ab. Das Gewicht der Gasglocke und des Wasserverschlusses und der Gasdruck im Belastungsgefäß werden vom Druck in der Gasglocke ausgeglichen (von der Schwimmkraft des unten in der Gasglocke befindlichen Schwimmers unterstützt). Das Druckmittel bewirkt wie beim Flüssigkeitsregulierventil, in diesem Falle durch seine Spannung, in der Sekundärleitung einen höheren dynamischen Druck, als sonst dort herrschen würde.

Wenn der Gasverbrauch aus der Sekundärleitung gesteigert wird, wird der Druck in der Gasglocke vermindert, was eine Senkung der Glocke und somit des Regulierzylinders 17 zur Folge hat. Eine lebhaftere Strömung von Gas aus der Primärleitung wird dabei stattfinden, wodurch die Spannung. im Belastungsgefäß bzw. der Druck auf den Boden des Gefäßes

erhöht wird. Die erhöhte Spannung im Belastungsgefäß veranlaßt eine lebhaftere Gasströmung durch die Öffnung 26 zur Gasglocke und zur Sekundärleitung und erzeugt in der erstgenannten einen größeren Druck, der dem erhöhten Druck vom Belastungsgefäß das Gleichgewicht hält, so daß das Ventil sich in einer neuen Gleichgewichtslage, dem größeren Gasverbrauch entsprechend, befinden wird.

Der gesteigerte Druck in der Gasglocke bzw. der Sekundärleitung überwindet ganz oder teilweise den auf Grund des größeren Verbrauchs erhöhten Reibungswiderstand in der erwähnten Leitung, infolgedessen man in einem beliebigen Punkt der Sekundärleitung wie beim Flüssigkeitsregulierventil einen dynamischen Druck erhalten kann, der nach Wunsch gleich dem statischen Druck in demselben Punkt oder kleiner oder größer als derselbe sein kann. Die Größe des dynamischen Druckes ist auch hier von den Abmessungen der Ausströmungsöffnung im Verhältnis zu denjenigen der Sekundärleitüng abhängig und soll die erstgenannte somit mit Rücksicht auf verschiedene Verwendungsfälle regulierbar sein. Zum Dämpfen der Schwingungen des Schwimmkörpers bzw. der Gasglocke ist die Gasglocke bei diesem Ventil mit einem Boden 27 versehen, der sich unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche in der Glocke befindet und in welchem eine Öffnung bzw. Öffnungen vorhanden sind.

Die Größe der soeben erwähnten Öffnung bzw. Öffnungen soll regulierbar sein, so daß das Dämpfen reguliert werden kann.

Obschon im obenstehenden angegeben ist, daß der Schwimmkörper als Schwimmer bzw. Gasglocke auszubilden ist, kann derselbe in den beiden angegebenen Verwendungsfällen eine Membran, ein Kolben o. dgl. sein.

Fig. 3 und 4 zeigen einen senkrechten Schnitt eines Flüssigkeitsregulierventils bzw. Gasregulierventils mit einer Membran 28 als Schwimmkörper (in Fig. 4 macht die Membran indessen nur einen Teil des Schwimmkörpers aus, indem der der Belastung von der Primärleitung aus entgegenwirkende Druck auch auf den mit der Membran verbundenen Boden 29 wirkt).

Bei den Ausführungsformen, die in Fig. 5 und 6 im senkrechten Schnitt dargestellt sind, besteht der Schwimmkörper aus einem Kolben 30.

Die Wirkungsweise bei diesen vier Ausführungsformen ist dieselbe wie die bei den Ausführungen nach Fig. 1 und 2.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Druckregler mit einem Schwimmkörper, der durch das aus der Hochdruckleitung ausströmende Druckmittel zusätzlich belastet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmkörper oder das ihn umgebende Gehäuse (oder beide) so ausgebildet ist, daß er bei geöffnetem Ventil durch die Belastung eine der Entnahme entsprechende Erhöhung der Druckwassersäule der Niederdruckleitung bewirkt.

2. Regelventil nach Anspruch 1 für Flüssigkeiten, bei welchem die Belastung mit Hilfe eines mit einer Ausströmungsöffnung oder -Öffnungen für die Flüssigkeit versehenen Gefäßes erhalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmungsöffnung oder -Öffnungen in einem Abstand oberhalb des Bodens des Belastungsgefäßes belegen sind, und daß verhältnismäßig kleine Entleerungsöffnungen unterhalb dieser Ausströmungsöffnung bzw. -Öffnungen belegen sind, zum Zwecke, ein schnelleres Öffnen des Ventils durch das Zurückhalten der Flüssigkeit in dem bei beginnender Zuströmung leeren Belastungsgefäß zu bewirken.

3. Regelventil nach Anspruch 1 für Gase, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmkörper ein Gefäß (25) begrenzt bzw. mit demselben verbunden ist, welches das aus der Hochdruckleitung kornmende Gas empfängt, wodurch die Belastung des Schwimmkörpers erhalten wird.

4. Regelventil nach Ansprach 3, da durch gekennzeichnet, daß das Belastungsgefäß (25) mit der Niederdruckseite und dem Raum in der Gasglocke (18) durch eine regelbare Öffnung (26) in Verbindung steht.

5. Druckregler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem von Flüssigkeit bedeckten Boden (27) des Schwimmkörpers (18) eine Öffnung (oder Öffnungen) vorgesehen ist, die ihrer Größe nach regelbar sein kann, und durch welche die Flüssigkeit bei der Bewegung des Schwimmkörpers hindurchtreten muß, wodurch eine Dämpfung der Bewegung des Schwimmkörpers erreicht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.