DE344784C - Vorrichtung zur Einstellung einer bestimmten Druckdifferenz zwischen zwei getrennten Leitungen - Google Patents

Description

in Berlin.

getrennten Leitungen.

Die Einstellung einer gleichbleibenden Druckdifferenz zwischen zwei getrennten, den gleichen Stoff führenden Leitungen, die von verschiedenen Behältern oder Pumpen aus gespeist werden, läßt sich durch den Einbau von zwei entsprechend eingestellten Reduzierventilen erreichen, wobei für den Abfluß des eventuell zuviel geförderten Stoffes zu sorgen ist. Es ist auch eine Vorrichtung bekannt,

»o bei der die Einstellung der Druckdifferenz mittels eines unter dem Differenzdruck und beiderseits unter Federdruck stehenden Kolbenschiebers erfolgt. Bei dieser Vorrichtung steuert aber der Kolbenschieber nur die Arbeitsbewegung eines besonderen Arbeitskolbens und eine zu letzterem gehörige Schaltvorrichtung, welch beide erst das eigentliche Abschlußorgan verstellen und dadurch eine absätzliche Regelung herbeiführen.

Die den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende Einrichtung benutzt zur Einstellung der Druckdifferenz zwischen den beiden Leitungen ebenfalls einen beiderseits unter je einem der beiden Leitungsdrücke stehenden und beiderseits entsprechendem Federdruck ausgesetzten Kolbenschieber. Bei dieser Vorrichtung findet jedoch' die Regulierung in der Weise statt, daß die jeweilig die verlangte Druckdifferenz herbeiführende Stoffmenge ohne Verwendung von anderen Nebeneinrichtungen, wie Ventilen, Arbeitskolben ustw. durch den Schieber hindurch von einer Leitung zur andern überströmt, so daß der Schieber zugleich Steuerorgan, Durchflußorgan und Abschlußorgan für die Überströmung und damit für die Regelung bildet. Der Schieber, welcher als zylindrisches, an beiden Enden albgeschlossenes Rohr ausgebildet ist, bewegt sich, je nachdem ein Steigen oder Sinken der Druckdifferenz stattfindet, nach der einen oder anderen Richtung aus seiner Mittellage, wobei drei symmetrisch zur Schiebermitte angeordnete Kanäle desselben die Verbindung zwischen dem Hohlraum des Schiebers und den beiden Leitungen herstellen und stetig einer entsprechenden Stoffmenge den Übertritt von einer Leitung zur andern durch den Schieber hindurch gestatten. Die drei Kanäle des Schiebers treten hierbei immer gleichzeitig in Wirkung, derart, daß der mittlere und ein äußerer Kanal die Leitungen mit dem Hohlraum des Schiebers und damit untereinander verbinden, während je nach Lage des Schiebers der eine oder andere Außenkanal als Hilfseröffnung dient, wodurch jeweilig alle Schieberkanäle für das Überströmen, bzw. die Regulierung ausgenutzt werden, ohne Rücksicht darauf, nach welcher Richtung der Schieber sich aus seiner Mittellage bewegt. Die beiderseits auf den Schieber wirkenden Federn dienen dazu, den Schieber nach beendigter Regulierung wieder in seine Mittellage zurückzuführen. Durch Anordnung von Gegenkolben ist außerdem auf beiden Seiten des Schiebers je ein unter Außendtuck stehender Raum geschaffen.

Diese Räume erfüllen, da die Abdichtung der Spindeln des Kolbenschiebers infolgedessen nicht gegen den Leitungsdruck zu erfolgen hat, den Zweck, die Abdichtung der Spindeln zu erleichtern; zugleich werden dadurch starke Stopfbüchsreibungen und eventuell dadurch hervorgerufenes Festklemmen der Spindeln in den Stopfbüchsen vermieden. Die Gegenkölben, deren Abmessungen so gewählt ίο werden können, daß unter Berücksichtigung der einzustellenden Druckdifferenz eine teilweise Entlastung des Schiebers eintritt, wodurch geringere Federkräfte benötigt werden, dienen zugleich als Pufferkolben zur Dämpfung der Schieberbewegungen und beeinflussen so den Empfindlichkeitsgrad der Vorrichtung, je nachdem das zwischen den Gegenkölben und ihren Führungen durchtretende Leckwasser bei seinem Austritte aus den unter Außendruck stehenden Räumen mehr oder weniger gedrosselt wird.

Die Erfindung kennzeichnet^ sich demnach durch einen als zylindrisches, zwischen den beiden Leitungen verstellbar angeordnetes, mit drei Kanälen ausgestattetes Verbindungsrohr ausgebildeten Schieber, derart, daß immer die drei Kanäle des Schiebers gleichzeitig an der Steuerwirkung desselben teilnehmen, wobei der mittlere und ein äußerer Kanal jeweilig die unmittelbare Verbindung der beiden Leitungen durch den Schieber hindurch herstellen und der andere Außenkanal als Hilfskanal dient; sie kennzeichnet sich weiter durch die zu beiden Seiten des Schiebers befindlichen, unter Außendruck stehenden, mit Hilfe von Gegenkolben gebildeten Räume, die die Abdichtung der Spindeln des Schiebers erleichtern; sie kennzeichnet sich zuletzt durch die in den Ablaufleitungen für das Leckwasser eingebauten Drosselhahnen, durch deren entsprechende Einstellung den Gegenkolben die Wirkung von Pufferkolben erteilt und die Empfindlichkeit der Vorrichtung geändert wird.

Abb. ι der Zeichnung ist ein Aufriß, Abb. 2 ein Grundriß, Abb. 3 ein Seitenriß der Vorrichtung. Abb. ι ist ein Schnitt nach Linie A-B der Abb. 2; Abb. 2 ist ein Schnitt nach Linie C-D der Abb. 1; Abb. 3 ist ein Schnitt nach der Linie E-F der Abb. 2.

Die Vorrichtung besteht aus einem Gehäuse ι mit zwei Eintrittsöffnungen 2 und 3 und zwei Austrittsöffnungen 4 und 5 für die beiden Leitungen. Die zwei Ansätze 6 und 7 dienen zusammen mit der Bohrung 8 zur Führung des Kolbenschiebers; 9 und 10 sind kugelförmige Erweiterungen des Gehäuses 1. Der Kolbenschieber selbst besteht aus dem eigentlichen Schieberkörper 11 mit den durch je eine Kolbenstange damit fest verbundenen Gegenkolben 12 und 13; der Schiebern besitzt im Innern einen Hohlraum 14, der durch die Kanäle 15, 16, 17 mit dem Hohlraum 8 des Gehäuses 1 verbunden ist. Die Eintrittsöffnungen 2 und 3 stehen durch die Kanäle 18 und 19 mit der Bohrung 8 des Gehäuses 1 in j Verbindung. Die Gegenkolben 12 und 13 j werden durch die in den Ansätzen 6 und 7 eingebauten Büchsen 20 und 21 geführt und tragen zwei eingeschraubte Federspindeln 22 und 23 mit Schraubenmuttern 24, welch erstere dicht und möglichst reibungslos durch die Deckel 25 und 26 der Ansätze 6 und 7 hindurchgeführt sind. Zwischen den zugleich als Federteller ausgebildeten Deckeln 25 und 26 sowie den Federtellern 27 und¹ 28 sind die Feder 29 'und 30 angeordnet. Die Deckel 25 und 26 besitzen Boh-'rungen 31 bzw. 32 zum Anschluß an Abflußleitumgen, in welche je ein Drosselhahn eingebaut ist.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Die Einstellung der Federn 29 und 30 sei so erfolgt, daß zwischen den beiden Leitungen eine gewisse verlangte Druckdifferenz eingehalten wird und der Schieber 11 dabei seine Mittellage einnimmt.

Fördern die beiden Leitungen 2 und 3 beispielsweise Flüssigkeiten von der verlangten Druckdifferenz, so kann bei Schiebermittel- go stellung die Flüssigkeit in beiden Leitungen durch die kugelförmigen Erweiterungen 9 und 10 des Gehäuses um den Schieber herum ungehindert weiterströmen; eine Verbindung zwischen den beiden Leitungen besteht nicht. Dieser Gleichgewichtszustand bleibt für den Kolbenschieber 11 so lange erhalten, als keine Druckänderungen in den beiden Leitungen auftreten. Steigt jedoch der Druck in einer der beiden Leitungen, z. B. in 2, so überträgt sich diese Druckänderung durch Kanal 18 sofort auf den Gegenkolben 12 und die zugehörige Schieberseite, der Gleichgewichtszustand wird gestört, der Schieber 11 bewegt sich unter dem Einfluß des höheren Druckes der Leitung 2 aus seiner Mittellage, bis durch den Kanal 15 einerseits und die Kanäle 16, 17 anderseits sowie durch den Hohlraum 14 des Schiebers eine Verbindung zwischen den beiden Leitungen 2 und 3 hergestellt ist; es j findet solange ein Überströmen aus der Leitung 2 mit höherem Druck in die Leitung 3 mit niedrigerem Druck statt, bis die ursprüngliche Druckdifferenz wiedfer erreicht ist, worauf der Schieber 11 mit Hilfe der Federkräfte 29 und 30 in seine Gleichgewichtslage zurückkehrt. Sinkt der Druck in Leitung 2, so bewegt sich der Schieber in entgegengesetzter Richtung, bis durch den Kanal 17. einerseits und die Kanäle 16, 15 anderseits sowie durch den Hohlraum 14 des Schiebers 11 ebenfalls eine Verbindung· zwischen den Leitungen 2

und! j geschaffen ist, die auch wieder unterbrochen wird¹, wenn der Schieber durch Einwirkung der Federkräfte bei Auftreten der ursprünglichenDruckdifferenz in seine Gleich-S gewichtslage zurückgeführt wird.

tWird auf eine Änderung dier Empfindlichkeit verzichtet, sind also die in den Abflußleitungen 31 und 32 eingebauten Drosselhähne ganz geöffnet, so herrscht in den zwisehen den Gegenkolben 12 und 13 bzw. den Gehäusedeckeln 25 und 26 befindlichen Räumen atmosphärischer Druck, da das zwischen den Gegenkolben und deren Führungen durchtretende Leckwasser frei abfließen kann. In diesem Falle ist eine Abdichtung der Ventilspindeln 22 und 23 in den Deckelführungen nicht nötig, die Stopfbüchsen können also ganz gelöst sein; dabei ist die Empfindlichkeit der Reguliervorrichtung am größten. Zwecks Verminderung der Empfindlichkeit ist das abfließendeLeckwasser zu drosseln; entsprechend der infolge der Drosselung in den genannten j Räumen auftretenden Drucksteigerung sind j die Spind'elstopfbüchsen nachzuziehen. Infolge der Drosselung sammelt sich das Leckwasser in den Gegenkolbenfühf ungen über bzw. unter den Kolben an undhemmtso die freie Schieberbewegung ; die auf diese Weise hervorgerufene Unempfindlichkeit der Reguliervorrichtung kann durch das Drosseln des Leckwasserabflusses so weit gesteigert werden, daß sie ein völliges Feststellen des Schiebers und damit nötigenfalls eine Ausschaltung der Vorrichtung zur Folge hat.

Ohne weiteres läßt sich eine solche Vorrichtung auch anwenden, wenn für die beiden Leitungen gleicher Druck verlangt wird. Die Vorrichtung kann ebensogut für Flüssigkeiten wie für Gase und Dampf gebraucht werden.

Die während des Reguliervorganges auftretenden Ausschläge der Federspinideln 22 und 23 können bei elektrischem Antrieb der die beiden Leitungen speisendien· Pumpen in einfacher Weise zur automatischen Regulierung der Umdrehungszahl der betreffenden Pumpen und damit zur Regulierung der beiden Pumpenleistungen angewandt werden.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche :

   i. Vorrichtung zur Einstellung einer bestimmten Druckdifferenz zwischen zwei getrennten Leitungen unter Überströmen der die Regelung erzielenden Stoffmenge von einer Leitung zur andern mittels eines unter dem Differenzdruck der Leitungen und beiderseits! unter Federdruck stehenden Kolbenschiebers, dadiurch gekennzeichnet, daß ein zylindrisches, zwischen den beiden Leitungen (2, 4 und 3, 5) verstellbar angeordnetes, beiderseits geschlossenes, mit drei Kanälen (15, 16, 17) ausgestattetes Verbindungsronr (ii) den Schieber bildet, derart, daß sich der Durchfluß der die Regelung bewirkenden Stoffmenge bei entsprechendem Schieberausschlag entweder nach der einen oder anderen Seite nur unter jeweilig gleichzeitiger Steuerwirkung der drei Kanäle (15, 16, 17) durch; d'as Verbindungsrohr (11) hindurch vollzieht, wobei immer der mittlere Kanal (16) und' ein Außenkanal (15 oder 17) die beiden Leitungen (2, 4 und 3, 5) miteinander verbinden und der andere Außenkanal (15 oder 17) eine Hilfseröffnung für den Durchfluß freigibt, so daß der Schieber (11) ohne Benutzung weiterer Hilfsmittel als Steuerorgan sowie als Durchflußorgan und Abschlußorgan für die gesamte, eine stetige Regelung herbeiführende Stoffmenge dient, wobei die Strömung durch den Schieber (11) bei Überdruckwechsel in den Leitungen (2, 4 oder 3, 5) bald! nach der einen, bald nach der anderen Richtung erfolgt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Anordnung von Gegenkolben (12, 13) zu beiden Seiten des Kolbenschiebers (11) zwischen den Deckeln (25, 26) und den Gegenkolben (12, 13) je ein unter Außendruck 90, stehender Raum geschaffen wind, derart, daß die Abdichtung der Kolbenschieberspindeln (22, 23) nicht gegen den Leitungsdruck zu erfolgen hat, wobei die Gegenkolben (12,13) zugleich entsprechend der einzustellendten Druckdifferenz als Entlastungskolben verschieden zu bemessen sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die für den Abfluß des Leckwassers aus den zwischen den Deckeln (25, 26) und' den Gegenkolben (12, 13) befindlichen Räumen bestimmten Leitungen (31, 32) Drosselhahnen eingebaut werden, durch deren entsprechende Einstellung die Gegenkolben (12, 13) die Wirkung von Pufferkolben erhalten, derart, daß die Empfindlichkeit der Vorrichtung dadurch beliebig verändert und der Kolbenschieber ganz festgestellt werden kann, wobei mit der Verstellung der Drosselhahnen ein entsprechendes Anziehen oder Lösen der Kolbenschieber-Stangenstopfbüchsen zu verbinden ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.