DE247404C - - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

' - te 247404 KLASSE 4 c. GRUPPE

ERNST GERBER in SCHLIEREN, Schweiz.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 11. März 1910 ab.

Bei Gasanlagen, bei welchen zur Regelung des Druckes im Verbrauchsrohrnetz Druckregler dienen, lassen sich bekanntlich die Drücke erfahrungsmäßig feststellen, die jeweilig durch den Druckregler an dessen Einschaltstelle aufrechterhalten werden müssen, damit der für den ordnungsmäßigen Betrieb der mit Gas gespeisten Vorrichtungen erforderliche Gasdruck möglichst an allen Stellen des Netzes herrscht.

ίο Die Einstellung dieses Druckes kann ohne Zu-• hilfenahme eines Wärters selbsttätig bei Verwendung einer Schablone erfolgen, die entsprechend der Drucklinie profiliert ist, welche unter Berücksichtigung der Arbeitspausen in den Fabriken, der Tag- und Nachtzeiten usw. für jeden einzelnen Fall festgestellt werden kann. Wird diese Schablone nach Maßgabe der Zeit bewegt, in der sich die Druckänderungen vollziehen und mit den zur Änderung der Belastung des Druckgliedes des Reglers dienenden Gliedern zwangläufig verbunden, so wird die Belastung des Druckgliedes stets selbsttätig so geändert, daß der Gasdruck hinter dem Absperrorgan des Reglers mit dem zeitlich entsprechenden Druck der Druckkurve übereinstimmt.

Die Erfindung besteht nun darin, den durch die Schablone beeinflußten Druckregler so einzurichten, daß seine Fähigkeit, bei schwankendem Gasverbrauch den der jeweiligen Belastung seines Druckgliedes entsprechenden Gasdruck selbsttätig aufrechtzuerhalten, nicht beeinträchtigt wird. Dies ist dadurch erreicht, daß durch die Schablone unmittelbar zur Änderung der Belastung des Reglerdruckgliedes dienende Stellglieder zwangläufig gesteuert werden, die durch Zwischenglieder mit dem Druckglied in solcher Verbindung stehen, daß der durch die Schablone eingestellte Gasdruck durch die Bewegungen des Druckgliedes bei schwankendem Gasverbrauch nicht beeinflußt wird. Bei dieser Einrichtung des Reglers ist einerseits die selbsttätige Aufrechterhaltung des Gasdruckes bei schwankendem Gasverbrauch gesichert, während anderseits durch die Änderung der Belastung des Druckgliedes mit Hilfe der Schablone gewährleistet ist, daß auch an den ungünstigsten Stellen des Rohrnetzes stets annähernd der gleiche Druck aufrechterhalten bleibt.

Diese Bedingungen sind bei einem Gasdruckregler mit Laufgewichtsbelastung in besonders einfacher Weise dadurch erfüllt, daß die Schablone mit einem gegen sie ständig anliegenden beweglichen Stift zusammenwirkt, der mit dem auf einem gelenkig mit dem Druckglied verbundenen Schwinghebel ruhenden Laufgewicht und mit einem Zug- oder Druckglied verbunden ist.

Bei Gasdruckreglern mit durch ein Überlauf rohr geregelter Wasserbelastung wird zu diesem Zweck das Überlaufrohr an einer losen Rolle aufgehängt, deren Zugglied über eine an der Bewegung des Druckgliedes teilnehmenden festen Rolle geführt und mit dem von der Schablone gesteuerten Stellstift verbunden ist.

Die selbsttätige Regelung des Gasdruckes mit Hilfe der Schablone ohne Störung der Regelungsfähigkeit des Reglers bei Schwankungen des Gasverbrauches ist ferner nach der Erfindung bei Reglern, bei denen das Druckglied durch eine Zweigleitung an eine Umgangslei-

tung angeschlossen ist und unter dem Einflui3 eines in diese Leitung eingeschalteten Absperrorgans steht, das durch ein unter dem Druck des Verbrauchsrohrnetzes stehendes Druckglied gesteuert wird, dadurch ermöglicht, daß der mit der Schablone zusammenwirkende Stellstift durch einen Doppelhebel einerseits mit dem Absperrorgan und anderseits mit dessen Steuerorgan gelenkig verbunden ist, dessen Belastung

ίο sich nach Maßgabe der Verstellung des Stellstiftes selbsttätig ändert.

Auf der Zeichnung sind mehrere Ausführungsformen der Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt.

Fig. ι ist ein Längsschnitt durch einen mit der Vorrichtung ausgerüsteten Stadtdruckregler mit Gewichtsbelastung.

Fig. 2 ist die teilweise im Schnitt gezeichnete Ansicht eines mit der Vorrichtung ver-.

sehcnen Stadtdruckreglers mit Wasserbelastung. Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform der Vorrichtung für aus der Ferne zu steuernde Stadtdruckregler.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Regler mit Laufgewichtsbelastung ist das Laufgewicht 35 in bekannter Weise auf einem Schwinghebel 36 verschiebbar gelagert, der mit einem Ende an dem z. B. als Schwimmerglocke 37 ausgebildeten Druckglied des Reglers gelenkig angreift und am anderen Ende in einem am Gehäuse 38 befestigten Bügel 39 um die Achse 40 drehbar gelagert ist. Das Laufgewicht 35 ist einerseits mit dem Stellstift 4 z. B. durch ein über eine Leitrolle 41 geführtes Seil 42, anderseits durch ein über eine Rolle 43 geleitetes Seil 44 mit einem Gewicht 45 verbunden.

Bei Verwendung einer z. B. hölzernen Schablone 8 mit in ein Polarkoordinatensystem eingezeichneter Drucklinie 2 greift das Seil 42 an dem Ende eines Schwinghebels 46 an, der mit seinem anderen Ende um den Zapfen 47 drehbar z. B. an dem Gehäuse des zum Antrieb der Schablone 8 dienenden Uhrwerk 10 befestigt ist, das auf einem am Gehäuse 38 befestigten Bock 48 gelagert ist. Durch dieses Uhrwerk wird die Schablone 8 entsprechend der der Drucklinie zugrunde gelegten Zeit angetrieben. Zwischen seinen Enden trägt der Schwinghebel 46 den Stellstift 4, über welchem die von oben gegen ihn anliegende Schablone 8 um ihre Achse 9 drehbar gelagert ist. ■

Bei der Drehung der Schablone wird demnach entweder der Schwinghebel 46 durch die Schablone heruntergedrückt oder unter der Wirkung des Gewichtes 45 gegen die Schablone gedrückt, so daß das Laufgewicht 35 stets entsprechend der Gestalt der Drucklinie 2 auf dem Hebel 36 verschoben und demgemäß ■ die Belastung der Schwimmerglocke 37 geändert wird.

Bei einer Niederbewegung des Schwinghebels 46 wird das Laufgewicht 35 nach rechts verschoben und dadurch von dem Drehzapfen 40 des Schwinghebels entfernt, so daß das die Glocke 37 belastende Moment größer wird und infolgedessen die Glocke sinkt. Durch das Sinken der Glocke wird das durch diese gesteuerte Absperrorgan 49 weiter geöffnet und der Druck im Stadtrohr 50 erhöht.

Dieser höhere Stadtdruck bleibt infolge der größeren Belastung der Glocke 37 bestehen und wird auch bei eintretender Änderung des Gasverbrauches aufrechterhalten, denn bei den Heb- und Senkbewegungen, welche die Glocke 37 infolge ■ einer Änderung des Gasverbrauches ausführt, wird lediglich der Schwinghebel 36 um seine Achse 40 gedreht, ohne daß dadurch das Laufgewicht 35 verschoben wird. ' .

Macht der Schwinghebel 46 eine Aufwärtsbewegung, die bei der anderen Ausführungsform der Schablone dem Absteigen des Stellstiftes 4 entspricht, so vermindert sich dementsprechend der Druck im Stadtrohr 50.

Eine Störung der gewünschten Belastungsänderung durch die bei schwankendem Gas- verbrauch auftretenden Bewegungen des Druckgliedes wird bei einem Gasdruckregler mit durch ein Uberlaufrohr geregelter Wasserbelastung durch die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung vermieden. ·

Bei einem Druckregler dieser Art ist bekanntlich auf der Schwimmerglocke 37 eine Wassertasse 51 angeordnet, an welcher eine nach unten gerichtete, mit Quecksilber gefüllte Tasche 52 vorgesehen ist, in der sich ein Uberlaufrohr 53 auf und nieder bewegen kann. Das Belastungswasser fließt durch ein Rohr 54 in die Wassertasse 51 und aus dieser durch das Uberlaufrohr 53 ständig in das mit der Sperrflüssigkeit gefüllte Gehäuse 38, aus dem es durch ein Uberlaufrohr 55 austritt.

Das Uberlaufrohr 53 ist nach der Erfindung mit einer Stange 56 an einer losen Rolle 57 aufgehängt. Diese wird von einer Kette oder einem Seil 58 getragen, das mit einem Ende an dem Bügel 39 befestigt, nach Umführung um die lose Rolle 57 über eine feste, an der Glocke mittels eines Tragarmes 59 angebrachte Rolle 60 geführt und an ihrem anderen Ende mit dem freien Ende des Schwinghebels 46 verbunden ist.

Bei der Drehung der Schablone 8 wird entweder der Schwinghebel 46 durch die Schablone niedergedrückt, so daß das Uberlaufrohr 53 durch die Bewegung der losen Rolle 57 gehoben wird, oder es wird der Schwinghebel unter der Gewichtswirkung des Überlaufrohres und der losen Rolle gegen die Schablone gedrückt, so daß der Schwinghebel und infolgedessen auch das Uberlaufrohr 53 stets entsprechend der Gestalt der Drucklinie 2 eingestellt wird. Durch die Verstellung des Überlaufrohres 53

wird die von der Höhe seiner Einlauföffnung über dem Boden der Wassertasse 51 abhängige Füllmenge der Tasse und dadurch die Belastung der Glocke 37 in bekannter Weise geändert. Macht nun die Glocke 37 bei schwankendem Gasverbrauch eine Aufwärts- oder Abwärtsbewegung, so behält das Uberlaufrohr seine durch die Schablone eingestellte Lage gegenüber dem Boden der Wassertasse bei, da bei der Bewegung der Glocke der gegenseitige Abstand der losen Rolle 57 und der festen Rolle 60 sich nicht ändert.

Zur Erhöhung der Empfindlichkeit der Regelung mittels einer Schablone, und um das Druckglied des Reglers aus der. Ferne beeinflussen zu können, so daß die Schablone an einer zur Kontrolle der Vorrichtung günstig gelegenen Stelle der Gasanlage untergebracht werden kann, wird das Druckglied vorteilhaft mit Hilfe der in Fig. 3 dargestellten Vorrich-. tung gesteuert, die nach der Erfindung so eingerichtet ist, daß die Regelungsfähigkeit des Reglers bei Schwankungen des Gasverbrauches nicht beeinträchtigt wird.

Der Stadtdruckregler, dessen Druckglied z. B. die Gestalt einer Membran 75 besitzt, ist in bekannter Weise von der Leitung 73, 50, in welcher das durch sie gesteuerte Absperrorgan 49 eingeschaltet ist, völlig durch eine Scheidewand 76 getrennt, durch welche die Stellglieder des Absperrorgans gasdicht hindurchgeführt sind. Der Raum ηη unter der Membran 75 ist durch eine Zweigleitung 78 an eine Umgangsleitung 79 angeschlossen, durch welche die vom Gasbehälter kommende Leitung 73 mit dem Stadtrohr 50 ständig in Verbindung steht. Vor der Abzweigstelle der Leitung 78 ist in die Umgängsleitung 79 ein Drosselorgan 80 eingeschaltet, welches z. B. als Nadelventil ausgebildet ist und so eingestellt wird, daß nur eine sehr kleine Gasmenge hindurchtritt. Um ein Verstopfen des Nadelventils zu .verhüten, wird zweckmäßig vor diesem ein Reiniger 81 in die Umgarigsleitung eingeschaltet, der die im Gas enthaltenen Unreinigkeiten zurückhält. Hinter der Abzweigstelle der Leitung 78 ist in die Unigangsleitung ferner ein Absperrorgan, z. B. eine Tauchglocke 82, eingeschaltet, die in als Sperrflüssigkeit dienendes Quecksilber einer Tasse 83 taucht, welche an einem Rohrstück 84 vorgesehen ist, durch das die Umgangsleitung 79 bis unter die Absperrglocke 82 gasdicht hindurchgeht. Die Glocke wird durch ein nachgiebiges Druckglied beeinflußt, das z. B. ebenfalls als Tauchglocke 85 ausgebildet ist und durch ein hinter der Glocke 82 von der Umgangsleitung abgezweigtes Rohr 86 unter den Druck gesetzt ist, der hinter der Glocke 82 herrscht. Mit der Steuerglocke 85 ist um den

Go Zapfen 87 drehbar ein Hebel 88 verbunden, an dessen anderem Ende um einen Zapfen 89 drehbar die Stange 90 der Absperrglocke 82 angreift. Zweckmäßig wird dieses Ende des Hebels 88 noch in einer an dem Rohrstück 84 angebrachten Führung 91 geführt.

Zwischen den Drehzapfen 87 und 89, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform in der Mitte zwischen diesen ist auf dem Hebel 88 der Stellstift 4 angebracht, der durch die unter ihm angeordnete Schablone 8 so gesteuert wird, daß er sich stets unter der Gewichtswirkung der an dem Hebel 88 angreifenden Teile der Vorrichtung auf die Schablone stützt. Die Schablone ist z. B. wie bei der in den Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsformen nach einer in ein Polarkoordinatensystem eingezeichneten Drucklinie profiliert und im Pol auf der Achse 9 befestigt, die durch das Uhrwerk 10 entsprechend der durch die Drucklinie gegebenen Zeit gedreht wird.

Um die aus dem Nadelventil 80 austretende Gasmenge zur Druckwellengebung unter Umgehung der Absperrglocke 82 in die Leitung hinter dieser Glocke überführen zu können, ist eine Umgangsleitung 92 vorgesehen, in welche ein Absperrorgan, z. B. ein Hahn 93, eingeschaltet ist.

Die Durchgangsöffnung des Absperrorgans 49 des Stadtdruckreglers wird in bekannter Weise dadurch geregelt, daß die z. B. durch Gewichte go belastete Membran 75 durch die Änderung des bei geschlossenem Hahn 93 in dem Gasraum zwischen dem Nadelventil 80 und der Glocke 82 herrschenden Gasdruck beeinflußt wird.

Zu diesem Zweck wird die Absperrglocke 82 so eingestellt, daß die gesamte Gasmenge, welche aus dem Nadelventil 80 austritt, durch die Glocke hindurchtreten kann, und die Abmessungen der Glocke 82 sowie der Steuerglocke 85 bzw. deren Gewichte sind so gewählt, daß bei dem durch diese Einstellung der Glocke 82 in der Umgangsleitung 79 herrschenden Druck die Absperrglocke durch die Steuerglocke im Gleichgewicht gehalten wird.

Die Belastung des zur Steuerung des Absperrorgans 82 dienenden Druckgliedes 85 wird nun nach der Erfindung selbsttätig so geändert, daß der durch die Schablone 8 eingestellte Druck aufrechterhalten bleibt.

Bei dem dargestellten Äusführungsbeispiel ist deshalb die Steuerglocke 85 mit einem Schwimmer 94 versehen, der bei der Heb- und Senkbewegung der Glocke aus- und eintaucht. Dieser Schwimmer ist nun so bemessen, daß sich die Steuerglocke bei 1 mm Druckveränderung des Gases im Stadtrohr 50 um 2 mm hebt oder senkt, während die Drucklinie 2 der Schablone 8 in einem solchen Maßstab gezeichnet ist, daß der Stellstift 4 durch die Schablone um 1 mm gehoben oder gesenkt wird, wenn sich der Druck im Stadtrohr um 1 mm erhöhen bzw.

erniedrigen soll. Zur selbsttätigen Änderung der Belastung der Steuerglocke 85 ohne die Zuhilfenahme eines aus- und eintauchenden Schwimmers kann z. B. auch die Glocke die Form eines umgekehrten Kegelstumpfes erhalten.

Wird z. B. der Stellstift 4 durch die Schablone 8 um ι mm gehoben, so wird der Schwinghebel 88 um den Zapfen 87 aufwärtsgedreht, da die Glocke 85 in Ruhe bleibt. Die Absperrglocke 82 hebt sich infolge der doppelten Entfernung ihres Aufhängepunktes 89 von dem Drehzapfen 87 um 2 mm. Der vergrößerte Durchgangsquerschnitt für das Gas an der Absperrglocke bewirkt eine Abnahme des Gasdruckes in dem Raum 77 unter der Membran 75, so daß diese allmählich sinkt und das Absperrorgan 49 öffnet. Die Vergrößerung der durch das Absperrorgan hindurchtretenden Gasmenge hat eine Druckerhöhung in dem Stadtrohr 50 zur Folge, die sich bis unter die Steuerglocke fortpflanzt. Letztere hebt sich infolgedessen allmählich und dreht dabei den Hebel 88 um den Stellstift 4, der den mittleren Drehpunkt dieses Hebels bildet, so daß die Absperrglocke gesenkt wird.

Ist der Gasdruck im Stadtrohr um 1 mm gestiegen, so hat sich die Glocke 85 um 2 mm gehoben und infolgedessen die Glocke 82 in ihre Anfangslage zurückgebracht, in welcher sich die Vorrichtung wiederum im Gleichgewicht befindet. Da jedoch die Steuerglocke durch die Austauchung des Schwimmers 94 um so viel schwerer geworden ist, daß sie durch einen um ι mm höheren Gasdruck bei der Anfangslage des Absperrorgans 82 im Gleichgewicht gehalten wird, so bleibt der höhere Druck im Stadtrohr 50 bestehen.

Sobald die Absperrglocke in ihre Anfangslage zurückgekommen ist, kann die Membran 75 des Stadtdruckreglers keine Bewegung mehr ausführen und behält demnach ihre dem höheren Stadtdruck entsprechende tiefere Lage, in welche sie während der Dauer der Auf- und Abwärtsbewegung der Absperrglocke 82 gekommen ist, bei.

Gleitet der Stellstift 4 auf der Schablone abwärts, so wird infolge der Abwärtsbewegung der Glocke 82 der Durchgangsquerschnitt für das Gas in der Umgangsleitung 79 verkleinert, der Gasdruck unter der Membran 75 wächst, das Absperrorgan 49 schließt sich weiter, der Stadtdruck wird kleiner und bringt die Steuerglocke 85 unter gleichzeitiger Verkleinerung ihrer Belastung um so viel zum Sinken, daß die Absperrglocke wieder in ihre Anfangslage zurückgebracht wird.

Da demnach die Stellung der Membran 75 und damit der Durchgangsquerschnitt für das Gas an dem Absperrorgan 49 von der Zeit abhängt, in welcher die Absperrglocke 82 sich aus ihrer Normallage hebt bzw. senkt und wieder in diese Lage zurückkehrt, und diese Zeitdauer von dem Maß der Verstellung des Stellstiftes 4 durch die Schablone 8 abhängig ist, so ist die Übereinstimmung des Druckes im Stadtrohr 50 mit dem durch die Schablone gegebenen Druck stets gewährleistet.

Der eingestellte Stadtdruck wird bei einer Änderung des Gasverbrauches aufrechterhalten, da die Steuerglocke 85 bei einer Druckänderung im Stadtrohr sich hebt oder senkt und dadurch die Absperrglocke 82 entsprechend gesenkt bzw. gehoben wird, indem der Hebel 88 um den als Drehpunkt dienenden Stellstift 4 schwingt.

Die Schablone kann auch nach einer in rechtwinkligen Koordinaten eingezeichneten Drucklinie profiliert sein. In diesem Falle ist die Schablone zweckmäßig längsverschiebbar gelagert und wirkt mit einem Stellstift zusammen, der quer zur Bewegungsrichtung der Schablone in einer festen Führung verschiebbar ist.

Claims (4)

Patent-Ansprüche: g

1. Vorrichtung zur Regelung des Gasdruckes mittels einer nach Maßgabe der Druckänderungen profilierten und entsprechend der Zeit der Druckänderungen bewegten Schablone bei Gasanlagen mit Druckregler, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Schablone (8) unmittelbar zur Änderung der Belastung des Reglerdruckgliedes dienende Stellglieder (35, 53, 82) zwangläufig gesteuert werden, die mit dem Druckglied durch Zwischenglieder (36, 57, 85, 88) in solcher Verbindung stehen, daß der durch die Schablone eingestellte Gasdruck durch die Bewegungen des Druckgliedes bei schwankendem Gasverbrauch nicht beeinflußt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 bei Gasdruckreglern mit Laufgewichtsbelastung, dadurch gekennzeichnet, daß die Schablone (8) mit einem ständig gegen sie anliegenden beweglichen Stift (4) zusammenwirkt, der mit dem auf einem an das Druckglied angelenkten Schwinghebel (36) ruhenden Laufgewicht (35) und einem Zug- oder Druckglied (45) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 bei Gasdruckreglern mit durch ein Uberlaufrohr geregelter Wasserbelastung, dadurch gekennzeichnet, daß das Uberlaufrohr (53) an einer losen Rolle (57) aufgehängt ist, deren Zugglied (58) über eine an der Bewegung des Druckgliedes teilnehmende feste Rolle (60) geführt und an dem mit der Schablone (8) zusammenwirkenden Stellstift (4) befestigt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bei Gasdruckreglern, bei welchen das Druckglied durch eine Zweigleitung an eine Umgangs-

leitung angeschlossen ist und unter dem Einfluß eines in diese Leitung eingeschalteten Absperrorgans steht, das durch ein unter dem Druck des Verbrauchsrohrnetzes stehendes Druckglied gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellstift (4) durch einen Doppelhebel (88) einerseits mit dem Absperrorgan (82) und anderseits mit dessen Steuerorgan (85) gelenkig verbunden ist, dessen Belastung sich nach Maßgabe der Verstellung des Stellstiftes (4) selbsttätig ändert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.