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Vorrichtung zum Regeln der Strömungsgeschwindigkeit
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eines Strömungsmediums Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
Regeln der Strömungsgeschwindigkeit eines Strömungsmediums.
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Es sind Vorrichtungen dieser Art bekannt, bei denen das Strömungsmedium,
also eine Flüssigkeit oder ein Gas, ein Rohr von unten nach oben durchströmt und
dabei einen in dem Rohr vorhandenen Körper tragt, der bei Erreichen einer oberen
Stellung ein die Strömungsmenge kontrollierendes Ventil derart steuert, daß die
Strömungsmenge verringert wird, und bei Erreichen einer etwas darunterliegenden
Stelle dies Ventil derart steuert, daß die Strömungsmenge vergrößert wird. Der genannte
Körper bewegt sich also stets im Bereich dieser beiden Stellen, wobei er infolge
seiner Bewegungsenergie sowohl die obere als auch die unterc Stelle jeweils ein
wenig iiberschreitet.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine solche Vorrichtung dahin zu verbessern,
daß der von der Strömung getragene Körper die genannten Stellen nicht überschreitet,
also die Bewegungsamplitude des Körpers verkleinert wird und damit eine genauere
Regelung erzielt wird. Eine zusätzliche Aufgabe der Erfindung ist, die Merkbarkeit
der durch die Steuerung erzeugten Schwankung der Durchflußmenge dadurch zu verringern,
daß
ihre Frequenz verringert wird.
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* Von den Zeichungen zeigt Fig. 1 schematisch eine bekannte AusführuI1gsart
einer Vorrichtung zum Regeln der Strömungsgeschwindigkeit eines Strömungsmediums,
Fig. 2 eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in gleicher Darstellungsweise, Fig.
3 ein Diagramm, das die Durchflußmenge der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung in
Abhängigkeit von der Zeit zeigt, Fig. 4 die Durchflußmenge der in Fig. 2 dargestellten
Vorrichtung in Abhängigkeit von der Zeit.
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Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung liegen in einer Leitung
1, 2 hintereinander ein Ventil 4 und ein Rohr 3. In dem Rohr 3 befindet sich ein
Körper 6, der ein solches Gewicht hat, daß er von der Strömung des durch die Leitung
1, 2 strömenden Strömungsmediums getragen wird. Das Rohr 3 erweitert sich nach oben
hin von einer unteren Innenbreite b. Der Kopf 6a des Körpers 6 hat im wesentlichen
die Breite b. Der Körper 6 wird daher in dem Rohr 3 geführt. Das Ventil 4 wird durch
zwei Fühler 7 und 8 derart gesteuert, daß es durch den Fühler 7 gedrosselt und durch
den Fühler 8 weiter geöffnet wird. Der obere Fühler 7 spricht an, wenn der Körper
6 eine vorbestimmte Höhe a überschreitet, der Fühler 8 spricht an, wenn die durchströmende
Menge einen Wert b unterschreitet. Die Fühler 7 und 8 können beispielsweise optisch
oder durch sagnetischeoder elektrische Felder gesteuert werden. Beispielsweise ist
der Körper 6 ein Magnet, durch dessen Feld ein magnetisierbarer Teil erregt
Dieser
Absatz ist hinter der ersten zeile der Seite 3 eiufugen, Gefäß der Erfindung wird
diese Aufgabe dadurch gelöst, daß parallel zu dem genannten Ventil ein weiteres
Ventil vorgesehen wird, dessen Durchströmquerschnitt so groß ist, daß es eie Menge
des Strömungsmediums durchläßt. daß der Körper bis zu einer unteren Stellung getragen
wird, und daß das Ventil nur einen kleinen Bruchteil der gesamten Menge des Strömungsmediums
steuert.
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oder ein im Fühler 7 erzeugtes Magnetfeld derart geändert wird, daß
ein das Ventil 4 entsprechend steuerndes Signal erzeugt wird. Die so in der Zeit
gesteuerte Menge des Strömungsmediums, z.B. Flüssigkeit, ist in Fig. 3 dargestellt.
enn das bis dahin geschlossene Ventil 4 im Zeitpunkt t1 geöffnet wird, so strömt
bis zum Zeitpunkt t2 eine Flüssigkeitsmenge in das Rohr 3, die im Zeitpunkt t2 den
Wert a erreicht. Bei Erreichen des Wertes a ist der Körper 6 so hoch angehoben,
daß er den Fühler 7 betätigt, durch den dann das Ventil 4 gedrosselt wird.
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Vom Erreichen des Wertes a bis zur erfolgten Drosselung des Ventils
4 ergibt sich jedoch ein weiterer Anstieg der Flüssigkeitsmenge, so daß dic Kurve
den Wert a etwas überschreitet.
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Infolge der Drosselung des Ventils 4 nimmt die Flüssigkeitsmenge Vm
ab, so daß sie im Zeitpunkt t3 den Wert b erreicht, bei dem der Fühler 8 erregt
wird und das Ventil 4 weiter öffnet.
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Dabei fällt aber die Menge Vm zunächst noch ein wenig unter den Wert
b und steigt dann wieder bis zum Wert a an, wo wiederum der Fühler 7 das Ventil
4 betätigt, wobei wiederum die Menge Vm den Wert a ein wenig überschreitet. Die
Schwankungsbreite s der Durchflußmenge Vm wird umso kleiner sein, je näher die Fühler
7 und 8 übereinanderliegen; jedoch sind hier gewisse Grenzen nicht unterschreitbar.
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Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung gemäß der Erfindung unterscheidet
sich von der in Fig. 1 dargestellten bekannten Anordnung dadurch, daß in der Einlaßleitung
1 zwei einander parallelliegende Ventile 4 und 5 vorgesehen sind, von denen das
Ventil 4 so eingestellt ist, daß;es konstant eine Flüssigkeitsmenge b durchläßt,
während das Ventil 5 durch den Fühler 8 zugeschaltet wird, sobald die Flüssigkeitsmenge
den Wert b erreicht und somit den Körper 6 in die dem Wert b entsprechende Stellung
gebracht hat. Gemäß Fig. 4 steigt, nachdem im Zeitpunkt t0 das Ventil 4 geöffnet
und in seine volle Offnungsstellung
gebracht worden ist, die durchströmende
Flüssigkeitsmenge Vm von 0 auf den Wert b. Sobald die Flüssigkeitsmenge den Wert
b erreicht hat, schaltet der Fühler 8 das Ventil 5 ein, durch das eine Flüssigkeitsmenge
a - b zusätzlich in das Meßrohr 3 geleitet wird, so daß die gesamte Flüssigkeitsmenge
Vm auf den Wert a ansteigt. Sobald diese Menge Vm im Zeitpunkt t2 den Wert a erreicht
hat, schaltet der Fühler 7 das Ventil 5 aus. Da die vom Ventil 5 gesteuerte Menge
a - b sehr klein ist im Verhältnis zur Menge a, wirkt das Schließen des Ventils
5 unverzüglich, so daß die Flüssigkeitsmenge Vm den Wert a nicht überschreitet.
Sobald dann nach dem Schließen des Ventils 5 die Flüssigkeitsmenge im Zeitpunkt
t3 bis auf den Wert b abgenommen hat, wird das Ventil 5 durch den Fühler 8 wieder
eingeschaltet, wobei ebenfalls der Wert b nicht unterschritten wird.
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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist überdies derart ausgebildet,
daß das Ventil 5 sich langsam öffnet und langsam schließt. Daher ergeben sich die
in Fig. 4 dargestellten langsamen Anstiege und Abfälle der Kurve zwischen den Werten
a und b. Eine solche langsame Bewegung des Ventils 5 kann auf verschiedene Weise
erzielt werden, beispielsweise dadurch, daß im Ventil 5 ein Verzögerungsglied angeordnet
ist oder daß im Steuerkreis, durch den das Ventil 5 von den Fühlern 7 und 8 gesteuert
wird, ein Verzögerungsglied angeordnet ist.
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