DE390225C - Druckregler fuer Gashauptleitungen - Google Patents
Druckregler fuer GashauptleitungenInfo
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- DE390225C DE390225C DEK78987D DEK0078987D DE390225C DE 390225 C DE390225 C DE 390225C DE K78987 D DEK78987 D DE K78987D DE K0078987 D DEK0078987 D DE K0078987D DE 390225 C DE390225 C DE 390225C
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- G05D16/14—Control of fluid pressure with auxiliary non-electric power
- G05D16/18—Control of fluid pressure with auxiliary non-electric power derived from an external source
- G05D16/187—Control of fluid pressure with auxiliary non-electric power derived from an external source using pistons within the main valve
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Description
AUSGEGEBEN
AM 15. FEBRUAR 1924
AM 15. FEBRUAR 1924
KLASSE 4c GRUPPE
.(K7SgS7VIl4C)
Die Erfindung bezieht sich auf Druckregler für Gashauptleitungen, insbesondere für die
Hauptsammelleitungen von Koksöfen mit Nebenproduktengewinnung, bei denen es von großer Wichtigkeit ist, einen praktisch gleichförmigen
Druck aufrechtzuerhalten.
Es sind Druckregler bekannt, die ein'e mechanische Relaisvorrichtung enthalten, die
durch den zu regelnden Druck gesteuert wird und aus einem unter Flüssigkeitsdruck
stehenden System eine verstärkte Kraftleistung zu entnehmen gestattet, um ein Regelungsventil
zu betätigen und dadurch den zu regelnden Druck einzustellen; Druckregler
dieser Art sind zwar zur Anwendung bei Dampfkesseln u. dgl. geeignet. Sie haben sich
aber als unzureichend erwiesen, um den Druck in Gashauptleitungen zu regeln, wo sehr strenge Bedingungen zu erfüllen sind.
Diese Bedingungen liegen darin, daß das Gas iri den Hauptleitungen sich auf sehr hoher
Temperatur befindet, die leicht-zu Undichtigkeiten führt, und daß daher der Druck bei
Atmosphärendruck oder ganz wenig darunter gehalten und sehr genau geregelt werden 2s
muß,? während anderseits die zur Regelung
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dienenden Drosselventile derartiger Hauptleitungen sehr groß und schwer sind. Es
entsteht also die Aufgabe, auf solche großen und schweren Regelungsventile beim Eintreten
sehr geringer Schwankungen in dem zu regelnden Gasdruck eine genügende Kraft einwirken
zu lassen. Der Druckregler gemäß der Erfindung hat sich in der Praxis als diesen
Bedingungen entsprechend erwiesen und ist ίο dadurch gekennzeichnet, d,aß der den Zutritt
der Druckflüssigkeit zu dem das Regelungsventil betätigenden Motor freigebende Teil
des Relais zwangläufig durch den Flüssigkeitsdruck betätigt wird, und zwar sowohl
bei der Bewegung, bei der er das Regelungsventil der Gashauptleitung schließt, als bei
der Bewegung, bei der er dieses Ventil öffnet. Ein anderes Merkmal des Reglers gemäß der
Erfindung besteht darin, daß die mechanische ao Relaisvorrichtung mindestens zwei Relaisventile
enthält, die beide zwangläufig betätigt werden und dasselbe unter Flüssigkeitsdruck
stehende System steuern und von denen jedes aus dem Drucksystem eine größere Krafta5
leistung als das vorhergehende Relaisventil freizugeben und diese vervielfältigte Kraftleistung
auf das nächste Glied des den Regler bildenden Sjrstems zu übertragen vermag.
Der Druckregler gemäß der Erfindung enthält also eine mehrstufige mechanische Relaisvorrichtung,
da es sich ergeben hat, daß eine einstufige Vorrichtung nicht genügt, um den Bedingungen der durch die Erfindung zu
lösenden Aufgabe zu entsprechen. In den Zeichnungen ist beispielsweise eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
dargestellt.
Abb. ι ist eine Seitenansicht eines Druckreglers
gemäß der Erfindung von rechts gesehen.
Abb. 2 ist eine Vorderansicht. Abb. 3 ist eine Ansicht von oben. Abb. 4 ist eine vergrößerte Oberansicht der
Motorzylinder, der Schwimmerkammer und anderer Teile.
Abb. 5 ist ein vergrößerter senkrechter Schnitt durch die Motorzylinder und den
Hilfssteuerzylinder.
Abb. 6 ist ein vergrößerter senkrechter Schnitt durch das Schwimmergehäuse, den
Unterbau des Motors und andere Teile.
Abb. 7 ist ein senkrechter Teilschnitt durch den Schwimmer.
Abb. 8 ist ein wagerechter Teilschnitt nach der Linie 8-8 in Abb. 7.
Abb. 9 ist ein wagerechter Teilschnitt nach der Linie 9-9 in Abb. 7.
Abb. 10 ist eine Oberansicht von Einzelheiten der Rohrverbindungen mit dem Steuerventil
und dem Relaisventil.
Abb. 11 ist ein senkrechter Schnitt nach der
Linie 11-ι ι in Abb. 10, wobei einzelne Teile
der Deutlichkeit halber fortgelassen sind.
Abb. 12 ist ein waagerechter Längsschnitt
durch das Gehäuse des Relaisventils.
Abb. 13 ist ein entsprechender senkrechter Längsschnitt.
Abb. 14 ist ein senkrechter Querschnitt nach der Linie 14-14 in Abb. 13.
Abb. 15 ist ein senkrechter Längsschnitt
durch das Steuerventil.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist ein Rohr 21 mit dem Boden einer Schwimmerkammer
22 verbunden. Das Rohr 21 kommt von der Hauptgasleitung her, innerhalb deren
der Druck durch die Regelungsvorrichtung geregelt werden soll, und dient dazu, Gas aus
der Hauptleitung in die Schwimmkammer zu führen. Die Schwimmerkammer 22 ist von ' einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuse
23 umgeben, das in irgendeiner geeigneten Weise aufgestellt ist und in seinem
Boden eine Öffnung 24 mit Motorgewinde '. hat, in die das Rohr 21 eingeschraubt ist. In
die öffnung 24 ist ferner ein Rohr 25 eingeschraubt,
das sich innerhalb der Schwimmerkammer 22 nach oben erstreckt und das Gas aus der Hauptleitung in das Innere des in der
Schwimmerkammer 22 angeordneten Schwimmers führt. Der Schwimmer 26 hat die Form einer umgekehrten Glocke mit gewölbtem
Deckel 27 und inneren und äußeren zylindrischen Wandungen 28 und 29, die am Boden des Schwimmers mittels eines wagerechten
ringförmigen Verbindungsteiles 30 miteinander verbunden sind, wie besonders in Abb. 6 ersichtlich. Oberhalb des ringförmigen
Verbindungsteils 30 sind die inneren und äußeren zylindrischen Wandungen 28 und 29
', durch einen Ring 31 verbunden, der die Oberseite
einer ringförmigen Luftkammer 32 am ; Boden des Schwimmers bildet. Diese Kammer 32 ist dauernd in die Flüssigkeit in der
Schwimmerkammer 22 eingetaucht und dient j lediglich zur Verminderung des Gewichts der
! beweglichen Teile des Schwimmers und des j davon herrührenden Trägheitsmomentes und
der Reibung. Oberhalb der Luftkammer 32 bilden die inneren und äußeren zylindrischen
Wandungen 28 und 29 eine Ringkammer 33. die nach oben gegen den Gasdruck innerhalb
des Schwimmers offen ist und in dem Maße, wie der Schwimmer infolge Veränderungen
des Gasdrucks steigt und fällt, von Flüssig- ; keit geleert und teilweise damit gefüllt wer-
; den kann.
Das Maß der Einströmung in die Ringkammer und der Auströmung aus ihr kann
mittels einer einstellbaren Ventilvorrichtung geregelt werden, die von dem Schwimmer
getragen wird und folgendermaßen eingerichtet ist: An der Außenseite der äußeren zvlin-
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drischen Wandung 29 des Schwimmers ist
ein Ventilgehäuse 34 befestigt, das am Boden · eine Auslaß- oder Einlaßöffnung 35 und eine
Seitenöffnung 36 hat, die mit einer entsprechenden Öffnung in der Gehäusewandung· 29
in Verbindung steht. Ein Kolbenschieber 37 ist innerhalb des Ventilgehäuses 34 gleitbar
angeordnet, und mit einer senkrechten Stange 38 versehen, die sich nach oben zum
oberen Ende der Gehäusewandung 29 erstreckt und innerhalb eines Lagers in einem
Ansatz 39 auf der Außenseite der Gehäusewandung 29 mit Gewinde versehen ist. Der
Gewindeteil der Ventilstange 38 ragt über den Ansatz 39 heraus, und auf diesem hervorragenden
Teil ist eine geriffelte Einstellscheibe 40 aufgeschraubt, durch deren Drehung die Ventilstange 38 gehoben oder gesenkt
werden kann, woraus sich eine Ver-
ao änderung der Stellung des Kolbenschiebers 37
innerhalb des Ventilgehäuses 34 ergibt. Hierdurch kann die öffnung, die die Schwimmerkammer
33 mit der äußeren Kammer 22 verbindet, ganz verschlossen oder in ihrer Größe
verändert werden, wodurch der Strom zwischen den Kammern 33 und 22 geregelt wird.
Wenn sich der Schwimmer in der Ruhestellung befindet, so halten sich die von dem
Druck in der Gashauptleitung abhängigen Flüssigkeitsstände in der Kammer 33 und in
der äußeren Hauptschwimmerkammer 22 das Gleichgewicht. Bei Bewegung des Schwimmers
wird indessen dieses Gleichgewicht notwendigerweise gestört; und es muß Flüssigkeit
aus einer Kammer zur anderen übertragen werden, bis die Flüssigkeit in beiden Kammern wieder den gleichen Stand hat.
Beispielsweise muß die Flüssigkeit beim Steigen des Schwimmers notwendigerweise aus der inneren Kammer 33 in die äußere
Kammer 22 fließen, während beim Fallen des Schwimmers Flüssigkeit aus der äußeren
Kammer 22 in die innere Kammer 33 fließt, infolge dieser Anordnung wird die Bewegung
des Schwimmers gedämpft, bis der Flüssigkeitsstand in beiden Kammern wieder die gleiche Höhe erreicht hat. Diese Dämpfung
erfolgt indessen ohne Reibung und dient lediglich dazu, die Bewegung des Schwimmers
unter dem Einfluß der Gasdruckschwankungen zu regeln. Die Einrichtung des Ventils
zur Einstellung der Verbindungsöffnung zwischen den Kammern 33 und 22 ermöglicht
eine Regelung der Bewegungsgeschwindigkeit des Schwimmers und der ganzen Steuerungsvorrichtung,
denn es ist klar, daß, je weniger die Strömung zwischen den beiden Kammern 33 und 22 beschränkt ist, desto größer die
Verzögerung der Bewegungsgeschwindigkeit des Schwimmers sein muß, und je weniger
der Durchlaß geöffnet ist, desto geringer die
Dämpfungswirkung des Flüssigkeitsstromes '■■ sein muß.
Mit der Oberseite des Schwimmers 26 ist eine senkrechte Stange 41 verbunden, die
nach oben durch den Deckel des Schwimmergehäuses 23 hindurchragt und an ihrem äußeren
Ende mit einem Ende eines wagerechten zweiarmigen Hebels 42 verbunden ist. Der Mittelpunkt dieses Hebels 42 ist am oberen
Ende einer Steuerventilstange 43 drehbar gelagert und im Gleichgewicht, und das andere.
Ende des Hebels entgegengesetzt dem Angriffspunkt der Stange 41 ist mit einer Ausgleichsvorrichtung
verbunden, die noch beschrieben werden wird. Die erwähnte Steuerventilstange 43 geht nach unten in das
Steuerventilgehäuse 44 (s. besonders Abb. 15) und trägt einen Ventilschieber 45, der
senkrecht innerhalb der Hauptventilkammer 46 des Steuerventilgehäuses verschiebbar ist.
Bei der Aufwärtsbewegung des Schwimmers 26, infolge Zunahme des Drucks in der Hauptgasleitung, wird der Ventilschieber 45
innerhalb der Hauptventilkammer 46 gehoben. Umgekehrt wird, wenn sich der Schwimmer 26 bei Abnahme des Gasdrucks
in der Hauptgasleitung senkt, der Ventilschieber innerhalb der Kammer 46 nach unten
bewegt. Mit der Steuerventilkammer 46 ist durch eine Öffnung 47 am Gehäuse 44 eine
Leitung 48 zum Steuerventil verbunden, in der konstanter Druck herrscht. Das obere
Ende der senkrechten Kammer 46 mündet in eine erweiterte Austrittskammer 49, und
letztere steht mit Hilfe einer Öffnung 50 mit der Austrittsleitung 51 des Steuerventils in
Verbindung. In einer Ebene oberhalb der Zuführungsöffnung 47 ist in Verbindung mit
dem oberen Ende der Hauptkammer 46 eine dritte Öffnung 52 angebracht, die das Steuerventil
mit einer Zuführungsleitung 53 verbindet, in der veränderlicher Druck herrscht (vgl. Abb. 10 und 11). An seinem unteren
Teil ist das Steuerventil mit einer Austrittskammer verbunden, die durch ein nicht dargestelltes
Umleitungsrohr üblicher Art mit der Austrittskammer 49 verbunden ist, so daß das Ventil in üblicher Weise entlastet ist.
Der Zuführungsleitung 48 zum Steuerven- no
til wird Druckflüssigkeit mittels einer unter konstantem Druck stehenden Hauptleitung 54
zugeführt, mit der die Leitung 48 verbunden ist (vgl. Abb. i, 2 und 3). Wenn bei Zunahme
des Drucks in der Gashauptleitung der Ventilschieber 45 mit Hilfe der beschriebenen
Vorrichtungen gehoben wird, so strömt Druckflüssigkeit aus der unter konstantem Druck stehenden Leitung 48 durch die Ventilkammer
46 und die Leitung 52 durch die Leitung S3 nach außen. Beim Senken des
A^entilschiebers 4 ς wird die Leitung 52 mit
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der Auslaßkaninwr 49 der Öffnung 50 und der
Auslaßleitung 51 verbunden, so daß die Druckflüssigkeit auf diesem Wege entweichen
kann.
Die Zuführungsleitung 53 für veränderlichen Druck ist durch eine Zweigleitung 55
mit einer Seite eines Relaisventils verbunden, während die Zuführungsleitung 48 für konstanten
Druck mit der entgegengesetzten Seite des Relaisventils durch eine Zweigleitung 56
verbunden ist. Das Relaisventil 57 dient zur Vergrößerung der Bewegungen, die in
dem Steuerventilgehäuse durch die Einwirkung der unmittelbaren Schwankungen im
Gasdruck auf den Schwimmer 26 hervorgerufen werden. Die Einrichtung des Relaisventil
ist am besten aus den Abb. 10 bis 14 ersichtlich. Das Relaisventil besteht aus
einem geeigneten Gehäuse 58 mit einer Hauptkammer 59 für den Schieber, die an einem Ende des Relaisventils, das in den Abb.
12 und 13 rechts liegt, mit einer Hilfskatnmer
60 von kleinerem Durchmesser als die Kammer 59 in Verbindung steht. Vorzugsweise
ist der Durchmesser der Kammer 60 halb so groß wie derjenige der Kammer 59.
Innerhalb des Gehäuses des Relaisventils liegt ein Kolben 61, der aus einem Haupt schieber
62 besteht, der innerhalb der Haupt kammer 59 liegt und durch eine Stange 63 an einem Ende mit einem Kolben 64 verbunden
ist, der ebenfalls in der Hauptkammer liegt. Das andere Ende ist durch eine Stange
65 mit einem Kolben 66 von geringerem Durchmesser verbunden, der in der Hilfskammer
60 gleiten kann. Die erwähnten Zweigleitungen 55 und 56 führen je zu den
Enden der Relaisventilkammern 59 und 60. Infolgedessen wirkt der veränderliche Druck
aus der Leitung 53 des Steuerventils auf das Ende des Kolbens 64, während der konstante
Druck aus der Leitung 48 des Steuerventils auf das Ende des Kolbens 60 von kleinerem
Durchmesser wirkt. Die Arbeitsflächen des Relaisventils, d. h. die Flächen der Kolben 64
und 66, sind gemäß der Erfindung erheblich größer als die Arbeitsflächen des Steuerventils,
und infolgedessen kann der von dem Steuerventil durchgelassene Flüssigkeitsdruck
auf die Arbeitsfläche des Kolbens 64 wirken und diesen betätigen, wenn auch mit einem
Druck, der nicht größer ist als derjenige, der auf den Kolben 66 wirkt, weil letzterer einen
verhältnismäßig kleineren Durchmesser hat. Da auf der einen Seite des Relais ein konstanter
Druck wirkt, auf der anderen dagegen ein wechselnder Druck, so wirkt das Relais gemäß der dargestellten Ausführungsform
der Erfindung als Drosselventil im Gegensatz zu einem Absperrventil, wodurch die Neigung des Reglers zum Durchgehen oder
Tanzen auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird.
Das Relaisventil 57 regelt den Zutritt von Druckflüssigkeit zu einem Motor, der das
übliche Regelungsventil der Hauptgasleituug betätigt, wie noch näher beschrieben werden
wird. Zu diesem Zweck geht die Druckflüssig-• keil zu und von diesem Motor durch das Relaisvemil
und wird dadurch in solcher Weise geleitet, daß sie die gewünschten Ergebnisse hervorruft. Der Schieber 62 des Kolbens in
der Hauptventilkammer 59 des Relaisventils hat Scheiben 67, 68, die je an den entgegengesetzten
Enden des Schiebers 62 liegen und einen solchen Durchmesser haben, daß sie an
der Wandung der Hauptventilkammer 50 dicht anliegen. Dagegen hat der mittlere Tei1
69 des Schiebers 62 einen geringeren Durchmesser, so daß sich ein Durchlaß zum Umlauf
der Druckflüssigkeit bildet, die in die Ventilkammer eintritt. Mit der vorher erwähnten
Hauptleitung 54 für konstanten Druck ist eine Zweigleitung 70 verbunden, die zu einer
Druckflüssigkeitszuführungskammer 71 führt. die am Relaisventilgehäuse vorgesehen isi
und mit der Hauptventilkammer 59 in Verbindung steht (vgl. Abb. 12). Ferner ist. an
dem Relaisventilgehäuse und in Verbindung mit. der Hauptvent.ilkammer 59 eine Austrittskammer
72 vorgesehen, die zu einem Austrittsrohr 73 führt, das seinerseits mit äer
Hauptaustrittsleitung 74" verbunden ist. An der entgegengesetzten .Seite der Zuführungskammer 71 sind im Relaisventilgehäuse Flüs-
sigkeitsdruckkammern 74 und 75 vorgesehen,
die durch Zuführungsrohre je mit den entgegengesetzten Zylindern des Motors verbunden
sind. Aus der Flüssigkeitsdruckkammer 74 im Relaisventil führt ein Zuführungsrohr
76 zu dem linken Motorzylinder 77 und von der Flüssigkeitsdruckkammer 75 führt ein Zuführungsrohr
78 zu dein rechten Motorzylinder 79 (s. Abb. 3). Der Schieber 62 des Relaisventilkolbens
ist mit mehreren Leitungen 80 versehen, die in der Längsrichtung durch
ihn hindurchgehen (Abb. 12 bis 14) und die
unter gewissen noch zu beschreibenden Bedin gungeu die Druckkammer 75 mit der . Auslaßkammer
72 verbinden können.
Es sei angenommen, daß durch einen Überdruck in der Hauptgasleitung der Schwimmer
gehoben worden ist. Dann wird der Steuerventilschieber 45 gehoben und legt die Leitung
52 frei, so daß Druckflüssigkeit aus der unter konstantem Druck stehenden Leitung 48
des Steuerventils durch die Leitung 52 und das Zweigrohr 55 in die Hauptventilkammer
des Relaisventils gelangt und auf den Kolben 64 des Relaisventilschiebers wirkt. Ein
konstanter Flüssigkeitsdruck aus derselben Steuerventilleitung 48 wirkt dauernd auf ilen
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Kolben 66 von geringerem Durchmesser, weil
ein solcher Flüssigkeitsdruck jederzeit in der Hilfskammer 60 durch das Zweigrohr 56 aufrechterhalten
wird. Da jedoch der Kolben 64 im Verhältnis zum Kolben 66 eine größere
wirksame Oberfläche hat, bewegt trotzdem der auf beiden Seiten desRelaisventilschiebers
wirkende konstante Flüssigkeitsdruck diesen Schieber nach rechts in Abb. 12 und 13. Infolgedessen
legt die Scheibe 68 des Schiebers 62 die Öffnungen der Druckkammer 74, die
mit der Hauptventilkammer 59 in Verbindung steht, frei, so daß die Kammer 74 mit der
Druckflüssigkeitszufuhrkammer 71 in A'erbindung
kommt. Gleichzeitig legt die Scheibe 67 des Schiebers 62 die Öffnungen der Flüssigkeitsdruckkammer
75, die zur Hauptventilkammer 59 führt, frei, und infolgedessen
kommt die Kammer 75 in Verbindung mit der Auslaßkammer 72, und zwar durch die Leitungen
80, die durch den Ventilschieber 62 hindurchgehen. Sobald die Teile diese Stellung
eingenommen haben, fließt die Druckflüssigkeit aus der Zutrittskammer 71 zur Kammer
74 und von da durch die Motorzufuhrleitung 76 in den linken Motorzylinder JJ, wodurch
eine Bewegung des Kolbens in diesem Zylinder nach rechts in Abb. 5 eintritt. Der
Kolben im Motorzylinder 79 bewegt sich ebenfalls nach rechts, und die austretende Druckflüssigkeit
aus dem Zylinder 79 geht durch das Rohr 78 zur Druckfiüssigkeitskammer 75
durch die Leitungen 80 im Ventilschieber 62 zur Auslaßkammer 72 und von da durch das
Auslaßzweigrohr 73 zur Hauptauslaßleitung 74°. Die Wirkung der Teile ist umgekehrt
als eben beschrieben, wenn der Schwimmer 26 gleichzeitig mit einer Abnahme des Gasdrucks
in der Hauptgasleitung nach unten geht. Bei einer solchen Abnahme des Drucks geht der
Steuerventilschieber 45 nach unten, so daß er die Leitung 52 von der unter konstantem
Druck stehenden Leitung 48 des Steuerventils abschneidet, so daß dem Kolben 64 des Relaisventils
kein Druck mehr zugeführt wird. Der konstante, auf den Kolben 66 von verringertem
Durchmesser wirkende Flüssigkeitsdruck bewirkt nunmehr eine Zurückbewegung des Schiebers in seine Ruhelage. Wenn die
Druckabnahme in der Hauptgasleitung andauert, so bewegt sich der Relaisventilschieber
nach links, wodurch die Zufuhrkammer 71 in Verbindung mit der Druckkammer 75 und
gleichzeitig die Austrittskammer 72 in Verbindung mit der Druckkammer 74 kommt.
Alsdann fließt Druckflüssigkeit aus der Hauptleitung 54 mit konstantem Druck zum rechten
Motorzylinder 79 durch die vorher beschriebenen Verbindungsleitungen, und die aus dem
linken Motorzylinder jy austretende Flüssigkeit
fließt in das Rohr 76, die Kammer 74 und unmittelbar in die Auslaßkammer 72, von wo
[ sie schließlich in die Hauptauslaß leitung 74"
gelangt.
Die Arbeitsflächen des Motors haben eine
wesentlich größere Überfläche als die Arbeitsflächen des Relaisventils, weil die Motorzylinder
und die darin arbeitenden Kolben einen verhältnismäßig viel größeren Durchmesser
als die Kolben und anderen Teile des Relaisventils haben. Obwohl also der Druck der zu
dem Motorzylinder gelangenden Betriebsflüssigkeit nicht größer ist als derjenige, der das
Relaisventil bewegt und durch das verhältnismäßig sehr kleine Steuerventil hindurchgeht,
da ja der Druck der Betriebsflüssigkeit im. ganzen System konstant ist, so ist doch infolge
der größeren Oberfläche des Motors dieser konstante Druck imstande, die Motorkolben
so zu bewegen, daß sie das Regelungsventil der Gashauptleitung in Tätigkeit setzen
können. Auf diese Weise läßt man eine Druckflüssigkeit unter konstantem Druck, die
durch die sehr geringen Druckschwankungen in der Gashauptleitung· geregelt werden kann,
die Motorkolben bewegen und das verhältnismäßig schwere und unhandliche Steuerventil
der Gashauptleitung betätigen, so daß die Wirkung dieses Steuerventils unmittelbar den
Gasdruckänderungen in der Hauptleitung entspricht und vollständig von diesen Schwankungen
geregelt wird. Die Kolben 81, 82 der Motorzylinder yy und 79 sind durch eine Kolbenstange
83 miteinander verbunden. Diese Kolbenstange 83 ist bei 84 mittels eines Schiitzes
85 mit dem unteren Ende eines schwingenden Armes 86 verbunden, der an einer schwingenden Welle 87 befestigt ist und von
ihr nach unten reicht. Die Welle 87 liegt in geeigneten Lagern und bildet die Antriebswelle
für das Steuerventil der Gashauptleitung. Zu diesem Zweck ist die Welle 87 mit einem Antriebsarm 88 (Abb. 2) versehen, der
sie mit dem üblichen nicht dargestellten Drosselventil in der Gashauptleitung verbindet.
Die Bewegung der Kolben 8i, 82 nach rechts, die infolge einer Druckvermehrung in der Gashauptleitung
durch die vorher beschriebenen Verbindungen herbeigeführt wird, setzt den
Arm 88 derart in Bewegung, daß er das Drosselventil
in der Gashauptleitung öffnet und dadurch den Druck vermindert. Umgekehrt veranlaßt
eine Bewegung der beiden Kolben 81, 82 nach links infolge einer Druckabnahme in
der Gashauptleitung eine Bewegung des Armes 88, durch die das Drosselventil geschlossen
wird, so daß der Druck in der Hauptleitung steigen kann.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die unter konstantem Druck
stehenden Leitungen des Systems mit einer Flüssigkeit unter konstantem Druck, Vorzugs-
weise öl, gespeist. Die Hauptleitung 54 für konstanten Druck steht an einem Ende in
Verbindung mit einem Behälter 88", in dem konstanter Druck herrscht, und aus dem das
Öl zu der Hauptleitung 54 fließen kann. Das öl in dem Behälter 88" wird mittels Druckluft
unter konstantem Druck gehalten, die dem oberen Ende des Behälters durch eine Luftleitung
89 zugeführt wird. Die Luft innerhalb der Luftleitung 89 geht durch einen Membrandruckregler
91 beliebiger Bauart, der einen elektrischen Schalter in einem Schaltkasten
beeinflußt, um den Stromkreis des elektrischen Motors für eine Pumpe 94 zu regeln, wodurch
ein konstanter Druck in dem öl im Behälter
88" aufrechterhalten wird. Die Hauptauslaßleitung führt das ausfließende öl aus dem Auslaßrohr
51 des Steuerventils und dem Auslaßrohr 73 des Relaisventils zu einem ölbehälter
92, der unterhalb der Motorzylinder JJ und 79 liegt. Aus dem Behälter 92 führt eine
Hauptzuflußleitung 93 das ausgeflossene Öl nach der Saugseite der Pumpe 94. Die Druckseite
der Pumpe 94 ist durch ein Zweigrohr 95 mit der vorher erwähnten Hauptleitung 94
für konstanten Druck verbunden. Die Pumpe bietet ein Mittel, um die ölzufuhr zum Behälter
88° aufrechtzuerhalten. Während das Öl durch die Hauptleitung 54 von der Pumpe
oder vom Behälter 88" her fließt, wird der Druck innerhalb der Leitung 54 durch den
wie beschrieben wirkenden Luftdruck stets konstant gehalten. Gewünschtenfalls kann das
an den Behälter anschließende Ende der Hauptdruckleitung 54 durch ein gewöhnlich
geschlossenes Auslaßzweigrohr 96 mit dem Behälter 92 verbunden sein, um den Behälter
88" entleeren zu können, ohne daß man das Öl durch das ganze System fließen lassen muß.
Weiter ist gemäß der Erfindung eine durch Flüssigkeitsdruck beeinflußte Ausgleichsvorrichtung
vorgesehen, um ein Überdrehen des \ Drosselventils zu vermeiden, wenn dieses
durch Abnahme oder Zunahme des Drucks in der Hauptgasleitung betätigt wird, und um ;
eine unmittelbare Einstellung des Drosselventils in die durch den Gasdruck in der Haupt- '
leitung bestimmte Stellung zu sichern. Dieses Ergebnis wird gemäß der Erfindung erhalten, \
indem man eine Kraft entgegengesetzt derjenigen Kraft wirken läßt, die durch das
Steuerventil zur Wirkung· auf den Motor ' kommt. Hierdurch wird eine Gegenwirkung ,
gegen die Bewegung der Teile hervorgerufen, ! und diese Gegenwirkung tritt auf, sobald eine
Kraft zur Wirkung kommt, die das Drossel- j ventil in der einen oder anderen Richtung zu
bewegen sucht. Auf dem Motorzylinder Jj ist ein Hilfszylinder 97 angeordnet, innerhalb
dessen ein Kolben 98 arbeitet, der durch eine ι drehbar gelagerte Kolbenstange 99 mit dem
Schwingarm 86 verbunden ist. Das äußere Ende dieser Kolbenstange "99 ist in einem
Längsschlitz 100 am Schwingarm 86 drehbar gelagert. Diese Anordnung ermöglicht eine
Einstellung des Hubs des Kolbens 98 im Verhältnis zum Hub der Kolben 81 und 82. Am
Boden des Zylinders 97 befinden sich zwei öffnungen, von denen die eine 101 mit der unter
veränderlichem Druck stehenden Leitung 53 des Steuerventils in Verbindung steht, während
die andere 102 eine Nebenleitung bildet, die zum Ölbehälter 92 unterhalb der Motorzylinder
Jj und 79 führt. Wie dargestellt, führt die Leitung 53 für veränderlichen Druck
; zur öffnung 101 des Hilfszylinders und ist
; jenseits dieser öffnung durch die Nebenleitung 102 mit der Auslaßleitung 96 verbunden,
die zum Ölbehälter 92 führt.
Wenn man annimmt, daß die Kolben 81, 82 nach rechts gehen, weil der Druck in der Gashauptleitung
zugenommen hat, und infolgedessen der Flüssigkeitsdruck in der unter veränderlichem
Druck stehenden Leitung 53 des Steuerventils auf die linke Seite des Relaisventils
wirkt, so geht der Kolben 98 des Hilfszylinders ebenfalls nach rechts, und seine
Saugwirkung sucht den Hilfszylinder mit Öl zu füllen, das sowohl aus dem Behälter 92 als
aus der unter veränderlichem Druck stehenden Leitung 53 des Steuerventils kommt. Die
Menge, dieses Öles kann durch ein Nadelventil 103 in der Nebenleitung 102 geregelt werden.
Infolgedessen wird der Druck auf den Kolben 64 in dem Maße vermindert, wie das
Drosselventil in der Gashauptleitung geöffnet wird, und demgemäß bewirkt in dem Augenblick,
wo die Druckzunahme in der Gashauptleitung aufhört, der ununterbrochen auf den
Kolben 66 des Relaisventils wirkende konstante Druck eine Bewegung des Relaisventils
in der entgegengesetzten Richtung, eine Umkehr der Zufuhr zu den Motorzylindern Jj
und 79 und das Auftreten einer Kraft, die die Kolben 81, 82 nach links zu bewegen sucht.
Die Wirkung dieser Ausgleichskraft sichert eine Unterbrechung der Öffnungsbewegung
des Drosselventils als unmittelbare Folge einer Unterbrechung der Druckzunahme in der
Hauptgasleitung. Wenn sich die Kolben 81, n0
nach links bewegen, um das Drosselventil zu schließen, so bewegt sich der Hilfskolben
ebenfalls nach links und sucht dadurch den Druck auf die linke Seite des Relaisventils zu
vermehren und eine Kraft in Bewegung zu setzen, die die Wirkung der Kolben 81, 82
umzukehren und das Drosselventil zu schließen sucht.
Außer der beschriebenen Ausgleichsvorrichtung ist gemäß der Erfindung noch eine
mechanische Ausgleichsvorrichtung vorgesehen, um eine übermäßige Bewegung des
Schwimmers zu vermeiden. Wie besonders aus Abb. 6 ersichtlich, ist die schwingende
Welle 87 mit einer Nockenscheibe 104 versehen. Das äußere Ende des Hebels 42 entgegengesetzt
dem Angriffspunkt der Schwimmerstange 41 ist mit einem drehbar gelagerten,
nach unten gerichteten Arm 105 versehen, der durch eine Öffnung in einem Arm 106 hindurchgeht
und an seinem unteren Ende mit
ίο einem Kopf 107 versehen ist, der mit der
Nockenscheibe 104 auf der Welle 87 durch eine den Arm umgebende Feder 108 zwischen
dem Kopf 107 und dem Arm 106 in Berührung gehalten wird. Wenn der Schwimmer
steigt, so steigt auch die Steuerventilstange 43, und der Motor dreht die Welle 87, soi daß sich
das Drosselventil öffnet. Durch die Drehung der Welle 87 dreht sich auch die Nockenscheibe
104, so daß ein weniger vorspringender Teil dieser Scheibe unter den Kopf 107
des Armes 105 gelangt. Dieser kann daher durch die Feder 108 nach unten gedrückt werden,
und diese Bewegung wird auf den Hebel 42 übertragen, der somit bestrebt ist, die
Steuerventilstange 43 nach unten zu drücken und sie wieder in ihre Mittellage zu bringen.
Bei Bewegung der Teile in entgegengesetzter Richtung dreht sich die Nockenscheibe 104
so, daß sie den Arm 105 und die Steuerventilstange 43 hebt, so daß diese den Schieber des
Steuerventils in seine mittlere neutrale Lage zu bringen sucht.
Die dargestellte Ausfülirungsform ist natürlich nur ein Beispiel, das innerhalb des RaIimens
der .Erfindung vielfach verändert werden kann.
Claims (6)
- Paten t- Ansprüche:i. Druckregler für Gashauptleitungen mit mechanischer, durch den zu regelnden Druck gesteuerter Relaisvorrichtung·, die aus einem unter Flüssigkeitsdruck stehenden System eine verstärkte Kraftleistung zu entnehmen gestattet, um ein Regelungsventil der Gashauptleitung zu betätigen, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil (62) des Relais, der den Zutritt der Druckflüssigkeit zu dem das Regelungsventil betätigenden Motor {yy, 79) freigibt, zwangläufig durch den Flüssigkeitsdruck betätigt wird, und zwar sowohl bei der Bewegung, bei der er das Regelungsventil der Gashauptleitung schließt, als bei der Bewegung, bei der er dieses Ventil öffnet.
- 2. Druckregler nach Anpruch 1, dadurch gekennzeichnet, daßi die mechanische Relaisvorrichtung mindestens zwei Relaisventile (45, 62) enthält, die beide zwangläufig betätigt werden und dasselbe unter Flüssigkeitsdruck stehende System (48, 54, 88) steuern, und von denen jedes aus dem Drucksystem eine größere Kraftleistung als das vorhergehende Relaisventil freizugeben und diese vervielfältigte Kraftleistung auf das nächste Glied des den Regler bildenden Systems zu übertragen vermag.
- 3. Druckregler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der X^entilschieber (62) des das Druckmittel dem Motor (77> 79) zuführenden Relais durch Kolben (64, 66) von verschiedenen Durchmessern betätigt wird, von denen der Kolben (66) von geringerem Durchmesser unter dem gleichförmigen Druck des. unter Flüssigkeitsdruck stehenden S3rstems (durch Rohr 56, 60) steht, während der Kolben ■ (64) von größerem Durchmesser unter einem veränderlichen Druck (durch Rohr 55> 59) steht, der durch einen Ventilschieber (45) des vorhergehenden Relais hervorgerufen wird."
- 4. Druckregler nach Anspruch 3, bei welchem die zu regelnden Druckschwankungen durch einen Schwimmer übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (26) mit einer den· Auftrieb vermehrenden Luftkammer (32) versehen und mit dem ersten Relaisventilschieber (45) zwangläufig verbunden ist.
- 5. Druckregler nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (64, 66) und der Ventilschieber (62) gleichachsig und in Reihe derart angeordriet sind, daß der \rentilschieber zwischen den Kolben liegt, und daß diese drei Teile in einem Gehäuse (58) arbeiten, das mit von dem Ventilschieber (62) gesteuerten Bohrungen und öffnungen (71, 74, 75) versehen ist, durch welche der doppelt wirkende Motor (γγ, yg) in beiden Richtungen durch den vollen Flüssigkeitsdruck beeinflußt wird.
- 6. Druckregler nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (77> 79) zur Betätigung des Regelungsventils mit einer Vorrichtung (z. B. 97) versehen ist, durch die auf den Relaisschieber (62) eine entgegengesetzt gerichtete Kraft ausgeübt wird, die eine übermäßige Bewegung des Motors verhindert.Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US390225XA | 1920-04-10 | 1920-04-10 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE390225C true DE390225C (de) | 1924-02-15 |
Family
ID=21903244
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEK78987D Expired DE390225C (de) | 1920-04-10 | 1921-09-02 | Druckregler fuer Gashauptleitungen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE390225C (de) |
-
1921
- 1921-09-02 DE DEK78987D patent/DE390225C/de not_active Expired
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