DE2856409A1

DE2856409A1 - Vorrichtung zum ueberwachen des stroemungszustandes eines gases in einer leitung

Info

Publication number: DE2856409A1
Application number: DE19782856409
Authority: DE
Inventors: Petrus Gerardus Johann Manders
Original assignee: Rueti Te Strake BV
Current assignee: Rueti Te Strake BV
Priority date: 1977-12-30
Filing date: 1978-12-28
Publication date: 1979-07-05
Also published as: FR2413650B1; FR2413650A1; IT1101698B; GB2011624B; CH634904A5; IT7831425A0; NL7714625A; US4224827A; JPS54101356A; GB2011624A

Description

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Patentanwälte

Rüti-te Strake B.V., Deurne, Niederlande

Vorrichtung zum üeberwachen des Stromungszustandes eines Gases in einer Leitung.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum üeberwachen des Strömungszustandes eines Gases in einer Leitung, versehen mit einem einen Geschwindigkeitsdruckpunkt mit einem statischen-Druckpunkt verbindenden Flüssigkeitsrohr.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum üeberwachen des Stromungszustandes in der Arbeitsluft-Zufuhrleitung einer penumatischen Webmaschine. Es ist bekannt, bei pneumatischen Webmaschinen eine Vorrichtung der Anfangs beschriebenen Art anzuwenden um während des Betriebs kontrollieren zu können, ob die verschiedenen, mit Luft gespeisten Vorrichtungen, wie die die Webfäden durch das Webfach hindurchtragenden Blasdüsen und weiteren pneumatischen Hilfsvorrichtungen, richtig funktionieren. Bei einer in pneumatischer Hinsicht richtig funktionierenden Webmaschine wird das Flüssigkeitsrohr - in diesem Fall ein einfaches ü-rohr - sich auf einen bestimmten Unterschied des Flüssigkeitsspiegels zwischen den beiden U-Schenkeln einstellen.

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Sobald das Flüssigkeitsrohr einen grösseren bzw. kleineren Unterschied als den genannten, optimalen Unterschied des Flüssigkeitsspiegels angibt, bedeutet dies, das irgendwo im System eine Störung auftritt, zum Beispiel ein Luftleck (im Falle eines grösseren Unterschieds des Flüssigkeitsspiegels) oder eine Verstopfung infolge eines nicht richtig funktionierenden Luftventils (im Falle eines kleineren Unterschieds). Im normalen Betrieb handelt es sich um Unterschiede zwischen dem Geschwindigkeitsdruck und dem statischen Druck, die einen Bruchteil des Versorgungsdrucks - der einige Bare beträgt belaufen. Der durch das (zum Beispiel mit Wasser gefüllten) Flüssigkeitsrohr während des normalen Betriebs angegebene Unterschied des Flüssigkeitsspiegels ist also verhältnismässig klein, während die während des Betriebs auftretenden Störungen Abweichungen gegenüber dem optimalen Unterschied verursachen, die ebenfalls klein sind. Zum Ueberwachen des Strömungszustandes der Arbeitsluft während des normalen Betriebs kann man also mit einem Flüssigkeitsrohr mit verhältnismässig kurzen Schenkeln auskommen.

Beim Anlaufen der Webmaschinen aus der Stillstandslage können jedoch Schwierigkeiten auftreten. In der Anlaufphase wird ja meistens mit Hand in das pneumatische Versorgungssystem eingegriffen, in dem Sinne, dass viele pneumatische Hilfsvorrichtungen, die während des normalen Betriebs während einer kurzen Zeitspanne nacheinander gespeist werden, alle zugleicherzeit mit Luft gespeist werden, was vorübergehendzu einem übermässigen Luftverbrauch führen kann, sodass der Unterschied zwischen Geschwindigkeitsdruck und statischem Druck zu einem Wert steigern kann, der ein Vielfaches des dem optimalen Unterschieds entsprechenden Wert ist. Es kommt dann vor, dass das Flüssigkeitsrohr eigentlich eine zu kurze Schenkellänge hat und die Flüssigkeit über die offene Luftverbindung des betreffenden Flüssigkeits-Rohrschenkels mit dem Statischen-Druckpunkt in die Luftzufuhrleitung gelangt.

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Aufgabe der Erfindung ist nunmehr die obengenannten Bedenken der bekannten Vorrichtung zu beheben und zwar unter Beibehaltung der einfachen Konstruktion jener Vorrichtung.

Erfindungsgemäss wird dieser Zweck dadurch erreicht, dass eine Kammer einen Teil des Flüssigkeitsrohres bildet, welche Kammer von einer freibeweglichen Zwischenwand in zwei Leckdicht voneinander getrennten Abteilungen aufgeteilt ist und das Flüssigkeitsrohr in zwei Abschnitten aufteilt, die je mit einem Ende in eine Abteilung der Kammer einmünden und mit dem anderen Ende bzw. mit dem Geschwindigkeits-Druckpunkt und dem Statischen-Druckpunkt der Leitung verbunden sind, während die Kammer einen Inhalt hat, der dem Produkt der maximal zulässigen Flüssigkeitshöhe und des Querschnitts des Flüssigkeitsrohres entspricht.

In einer praktischen Ausführungsform wird die freibewegliche Zwischenwand von einer am Rand in der Wand der Kammer verankerten Membrane gebildet. Diese Zwischenwand bzw. diese Membrane begrenzt tatsächlich die Flüssigkeitsmenge, die sich unter Einfluss des auftretenden Unterschieds zwischen dem Geschwindigkeitsdruck und dem statischen Druck in dem Flüssigkeitsrohr verschieben kann. In dieser Weise wird jedes Bestreben, das Flüssigkeitsrohr einen grösseren Höhenunterschied angeben zu lassen als diejenige, die der wirksamen Höhe des Flüssigkeitsrohres entspricht, unterdrückt. Die erfindungsgemässe Massnahme hat desweiteren noch den Vorteil, dass der Höhenunterschied aus einer etwa festliegenden Nullage gemessen werden kann und somit auch der Höhenunterschied bei optimaler Betriebslage nahezu festlieft. Dies steht im Gegensatz zur bekannten Vorrichtung, wobei die Lagen der Flüssigkeitsspiegel von der Flüssigkeitsmenge im Flissigkeitsrohr weitgehend abhängig sind.

Für die praktische Ausbildung der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung bestehen verschiedene Möglichkeiten . Zum Beispiel kann die Kammer mit der

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Membrane in einem vom Geschwindigkeits-Druckpunkt in der Leitung hinaufgehenden Schenkel des Flüssigkeitsrohres angebracht werden, in welchem Fall der mit der Abteilung Ober der Membrane in Verbindung stehende Teil jenes Schenkels als das eigentliche Flüssigkeitsrohr dient und die Abteilung unterhalb der Membrane mit der Leitung in Luftverbindung steht. Auch könnte die Kammer in dem einen oder dem anderen Schenkel eines in an sich bekannter Weise auf U- oder J-Rohr ausgeführten Flüssigkeitsrohres angebracht werden.

Die Erfindung wird unten an Hand der Zeichnung mit zwei Äusführungsbeispielen näher erleutert. Es zeigen:

Fig. IA und IB eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispieles der erfindungsgemässen Vorrichtung, wobei die Vorrichtung bzw. in der Ruhelage (Fig. lA) und in der normalen Betriebslage (Fig. IB) gezeigt worden ist und Fig. 2A und 2B auf schematische Weise eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung und zwar bzw. in der Ruhelage (Fig. 2A) und in der normalen Betriebslage (Fig. 2B).

In der Ausführungsform nach Fig. lA und lB ist mit 1 die Leitung bezeichnet, durch welche das Gas (zum Beispiel die Arbeitsluft für eine pneumatische Webmaschine) hindurch strömt, dessen Strömungszustand überwacht werden soll. Mit 2a, b ist das Flüssigkeitsrohr bezeichnet, dessen untere Teil 2a sich vom Geschwindigkeits-Druckpunkt χ in der Leitung 1 nach oben erstreckt und sich am Boden einer Kammer 3 anschliesst, an deren oberen Wand der obere Teil 2b des Flüssigkeitsrohres angeschlossen ist. Das Obenende des Flüssigkeitsrohrabschnittes 2b steht durch den Rohrabschnitt 2c mit dem statischen Druckpunkt y in Verbindung.

Die Kammer 3, welche eine Ausweitung des Flüssigkeitsrohres bildet und eine verhältnismässig geringe Höhe hat, ist von einer Membrane 4 in einer unteren

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und einer oberen Abteilung 4a bzw. 4b aufgeteilt und lässt sich unter Einfluss des auf iht wirkenden Gasdruckes innerhalb der Leitung 1 leicht verformen zwischen zwei Endlagen, in denen die Inhalte der unteren und oberen Abteilungen 4a bzw. 4b der Kammer einen Höchst- bzw. Mindest-Wert haben.

In der Ruhelage nach Fig. lA befindet sich die Membrane 4 in der unteren Endlage. In dieser Lage ist die Abteilung 4b oberhalb der Membrane maximal und befindet sich der Flüssigkeitsspiegel dieser mit Flüssigkeit (zum Beispiel Wasser) gefüllten Abteilung 4b zur Stelle der Verbindung mit dem Flüssigkeitsrohrabschnittes 2b. In der Betriebslage nach Fig. IB, in der das Gas (zum Beispiel die Arbeitsluft bei einer pneumatischen Webmaschine) in der Richtung des Pfeiles I durch die Leitung 1 hindurchströmt, ist die Membrane 4 unter Einfluss des auf die untere Seite dieser Membrane wirkenden Geschwindigkeitsdruckes zur gezeichneten Zwischenlage verformt und ist die Flüssigkeit aus der Abteilung 4b in den Flüssigkeitsrohrabschnitt 2b zum Spiegel n, welcher der normalen Betriebslage entspricht, aufgestaut worden. Wenn nunmehr eine Störung auftritt, zum Beispiel in Form eines Leckes in dem mit der Arbeitsluft zu speisenden Systems einer pneumatischen Webmaschine, wird die Strömungsgeschwindigkeit der Arbeitsluft in der Leitung 1 zunehmen, ebensowie der Geschwindigkeitsdruck im Punkt x, wodurch die Membrane 4 in der Aufwärtsrichtung weiter verformt wird und der Flüssigkeitsspiegel sich bis zum Spiegel n' verschiebt. Wenn die Störung von einer Verstopfung verursacht wurde, zum Beispiel infolge eines oder mehrerer stockenden Luftventils (Ventile), wird die Strömungsgeschwindigkeit in der Leitung 1 abnehmen und sinkt der Spiegel im Flüssigkeitsrohrabschnitt 2b bis zum Spiegel n". In dieser Weise ist an Hand der Abweichung gegenüber des normalen Flüssigkeitsspiegeis η leicht festzustellen, ob der pneumatische Teil der Webmaschine wohl oder nicht störungsfrei funktioniert. Dabei wird sich der normale Flüssigkeitsspiegel η innerhalb bestimmter Grenzen unabhängig von der Flüssigkeitsmenge

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oderhalb der Membrane 4 stets auf die gleiche konstante Höhe einstellen, da die Stelle, wo die Membrane 4 den Umfang in der Wand des Rohres 3 entlang verankert ist, wie die feste Nullage betrachtet werden kann.

In der Ausführung nach Fig. 2A, 2B ist die Kammer 3 in dem mit dem statischen-Druckpunkt y in Verbindung stehenden Schenkel 5 des in Form eines U ausgebildeten Flüssigkeitsrohres angebracht.

In der Ruhelage nach Fig. 2A befindet sich die Membrane 4 in seiner unteren Endlage und hat der Flüssigkeitsspiegel in dem mit dem Geschwindigkeits-Druckpunkt χ in Verbindung stehenden Schenkel 6 eine Höhe p. In der normalen Betriebslage nach Fig. 2B ist die Membrane 4 unter Einfluss des auf die Flüssigkeit im Schenkel 6 wirkenden Geschwindigkeitsdruckes in Aufwärtsrichtung verformt zu einer Zwischenlage, in der ein Anteil der Flüssigkeit aus der oberen Abteilung 3b der Kammer bis zur normalen Höhe η aufgestaut ist. Die einer Störung im Sinne eines Leckes bzw. im Sinne einer Verstopfung entsprechenden Spiegel sind mit n¹ und n" bezeichnet. Es leuchtet ein, dass die Kammer 4 statt im Schenkel 5 ebenso gut im Schenkel 6 angebracht werden könnte, während die untere Seite der Membrane 4 gegebenenfalls in unmittelbarer Luftverbindung mit dem Geschwindigkeits-Druckpunkt χ stehen könnte.

Im normalen Betrieb braucht die Strömungsgeschwindigkeit in der Leitung 1 natürlich nicht konstant zu sein. Im Falle einer pneumatischen Webmaschine wird der Luftverbrauch bei normalem Betrieb innerhalb bestimmter Grenzen variieren, sodass der "normale" Flüssigkeitsspiegel η die Neigung zum Schwanken zeigt. Da es sich bei der vorliegenden Vorrichtung insbesondere um die Feststellung von Abweichungen gegenüber dem mittleren Verbrauch bei normalem Betrieb handelt, kann es erwünscht sein, die Neigung zum Schwanken

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des normalen Flüssigkeitsspiegels zu unterdrücken, indem im Flüssigkeitsröhr eine Drosselstelle angebracht wird. Eine zu diesem Zweck geeignete Stelle ist der Punkt z, wo der mit dem Geschwindigkeits-Druckpunkt y in Verbindung stehende Abschnitt des Flüssigkeitsrohres (2b, c in Fig. lA, B bzw. 5 in Fig. 2A, B) an der Kammer 3 angeschlossen ist.

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Claims

Ansprüche

1.IVorrichtung zum Ueberwachen der Strömungszustandes eines Gases in einer -—s

Leitung, versehen mit einem einen Geschwindigkeitsdruckpunkt mit einem Statischen-Druckpunkt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kammer einen Teil des Flüssigkeitsrohres bildet, welche Kammer von einer freibeweglichen Zwischenwand in zwei Leckdicht voneinander getrennten Abteilungen aufgeteilt ist und das Flüssigkeitsrohr in zwei Abschnitten aufteilt, die je mit einem Ende in eine Abteilung der Kammer einmünden und mit dem anderen Ende bzw. mit dem Geschwindigkeits-Druckpunkt und dem Statischen-Druckpunkt der Leitung verbunden sind, während die Kammer einen Inhalt hat, der dem Produkt der maximal zulässigen Flüssigkeitshöhe und des ,Querschnitts des Flüssigkeitsrohres entspricht.

2. Vorrichtung nach Ansoruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die freibewegliche Zwischenwand von einer am Rand in der Wand der Kammer verankerten Membrane gebildet wird.

3. Vorrichtung nach Ansprüchen 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass im Flüssigkeitsrohr eine Drosselstelle vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselstelle dort vorgesehen ist, wo der mit dem Geschwindigkeits-Druckpunkt in der Leitung verbundene Abschnitt des Flüssigkeitsrohres an der Kammer angeschlossen ist.

ORIGINAL INSPECTED β*·827/0984