DE428893C - Einrichtung zum selbsttaetigen Regeln hoher Temperaturen, bei welcher diejenige Waerme, die ein Fluessigkeits- oder Gasstrom innerhalb eines Rohres in dem zu beheizenden Raum angenommen hat, auf eine Messdose wirkt - Google Patents

Description

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Bibiiotiieek

Bur. Ind. Eigendom

»3QJTO2S26 JRKHk AUSGEGEBEN AM

17. MAI 1926

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- JVI 428893 KLASSE 42 i GRUPPE 14

(S62544IX1421)

Siemens-Elektrowärme-Gesellschaft m. b. H. in Sörnewitz b. Meißen.

Einrichtung zum selbsttätigen Regeln hoher Temperaturen, bei welcher diejenige Wärme, die ein Flüssigkeits- oder Gasstrom innerhalb eines Rohres in dem zu beheizenden Raum

angenommen hat, auf eine Meßdose wirkt.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 30. März 1923 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf Einrich- | Gasstrom innerhall) eines Rohres in dem zu tungeu um hohe Temperaturen selbsttätig zu j heizenden Raum angenommen hat. Die Er

regein. Alan hat bei solchen" Einrichtungen die Regelung von Meßdosen abhängig ge-

findung besieht darin, daß die Meßdose den Flüssigkeits- oder Gasstrom beeinflußt und 10

macht, die unter dem Einfluß derjenigen | dadurch insbesondere den von einer Strom-Wärme stehen, welche ein Flüssigkeits- oder quelle gelieferten Heizstrom regelt.

Tn Abb. ι ist die Erfindung an einem selbsttätigen Temperaturregler für einen elektrisch beheizten Ofen dargestellt.

ι ist ein mit Wasser gefülltes Gefäß, das mit einem Stutzen 2 in die Waud 3 des Ofenraumes eingesetzt ist, dessen Temperatur gemessen und geregelt werden soll. Der Deutlichkeit halber ist in Abb. 2 eine Aufsicht auf den Stutzen vom Ofeninnern her dargestellt. Innerhalb des Gefäßes 1 ist ein zum Teil mit Quecksilber gefüllter Behälter 4 angeordnet. Durch eine Rohrleitung 5 wird das Quecksilber aus dem Behälter 4 vermittels der Pumpe 6 in einen Behälter 7 gepumpt. Von dem Boden des Gefäßes 7 aus ist eine Rohrleitung9 in den Stutzens, in einer Schlinge 10 durch den Ofenraum und durch eine Öffnung 11 im Stutzen 2 zu einem Behälter 12 geführt, der innerhalb eines Hohlraumes 13 in dem Gefäß 1 angeordnet ist. Die Rohrleitung 9 ist auf einem Teil ihres Weges durch den Wasserinhalt des Gefäßes 1 in Schlangenform geführt, um einen \-ollständigen Temperaturausgleich zwischen dem Wasser und dem Quecksilber herbeizuführen, bevor das Quecksilber in den Ofenraum eintritt.

Der zwischen dem Rohr 9 und der Wandung des Rohres 11 und in gleicher Weise

zwischen dem Behälter 12 und der Wandung des Hohlraumes 13 noch verbleibende Zwischenraum kann mit Isoliermaterial ausgefüllt werden. Er kann auch, um die Wärmeabgabe des aus dem Ofen austretenden Quecksilbers noch zu verringern, luftdicht" abgeschlossen und luftleer gepumpt werden. Schließlich können auch die an den luftleeren Raum angrenzenden Wände noch verspiegelt sein.

In dem Behälter 12 ist ein aus mehreren mit Gas gefüllten Dosen bestehender Temperaturregler 14 angeordnet, der durch einen Stab 17 auf einen Hebel 27 einwirkt. " Ein Deckel 18 schließt den Hohlraum 13 _:nach außen ab. Aus dem Behälter 12 fließt das Quecksilber durch ein Rohr 19 einem Behälter 20 zu. In diesem sind drei oben offene Rohre 21, 22 und 23 aus isolierendem Material angeordnet. Etwas oberhalb der Öffnung des am höchsten ragenden Isolierrohrcs 23 ist ein Überlauf 24 vorgesehen, der in ein Abfallrohr 8 mündet. Durch ein Rohr 25 kann schließlich das Quecksilber dem Gefäß 4 wieder zufließen. Die Größe eier Aus-

trittsöffnung aus dem Gefäß 20 kann durch ein Nadelventil 26 verändert werden, das an den Hebel 27 angelenkt ist, an dessen anderem Arm der Stab 17 des Temperaturreglers angreift.

Die Isolierrohre 21, 22 und 23 sind unten durch Metallkappen 31, 32, 33 dicht abgeschlossen, und diese Metallkappcn sind mit den Punkten 41, 42, 43 eines Drosselwiderstandes leitend verbunden. über diesen Widerstand wird der von der Stromquelle 30 gelieferte Heizstrom der schematisch angedeuteten Heizvorrichtung 44 zugeführt. Der Anfangskontakt 40 des Drosselwiderstandes ist mit dem aus Metall bestehenden Gefäß 1 leitend verbunden.

45 ist ein Heizwiderstand, der durch den Schalter 46 an die Stromquelle 30 angeschlossen werden kann. Er dient dazu, bei Inbetriebnahme den Wasserinhalt des Gefäßes ι bis zum Kochen zu erhitzen und unter Umständen auch die Sicdetemperatur aufrechtzuerhalten, falls die aus dem Ofen der Vorrichtung zugeführten Wärmemengen nicht ausreichen sollten, um die Strahlung.sverluste der Vorrichtung zu decken,

Um diese Strahlungsverlustc zu verringern, kann es zweckmäßig sein, die ganze Vorrichtung mit einer Hülle aus wärmeisolierendem Material zu versehen.

Die Wirkungsweise der oben beschriebenen Vorrichtung ist die folgende: Von der Pumpe 6 wird fortlaufend etwas mehr Quecksilber in das Gefäß 7 gehoben, als aus diesem durch das Rohr 9 abfließen kann, so daß der Flüssigkeitsspiegel im Gefäß 7 stets die in der Zeichnung dargestellte, durch den Überlauf 8 begrenzte Höhe hat. Von dem Gefäß 7 aus fließt nun ein Quecksilberstrom durch die Rohrleitung 9, 10, den Behälter 12 und das Rohr 19.

Der Druckhöhenunterschied zwischen dem Quecksilberspiegel im Gefäß 7 und dem Rohr 19 bleibt unverändert. Das Quecksilber wird also stets mit derselben Geschwindigkeit durch die im Ofenraum liegende Rohrschlinge 10 hindurchgetrieben, so daß seine Temperaturerhöhung, die im Behälter 12 gemessen wird, als Vergleichsmaßstab für die Ofentemperatur dienen kann.

Aus dem Gefäß 20 fließt das Quecksilber durch die Öffnung im Boden wieder in das Gefäß 4 zurück. Die Größe dieser Öffnung wird von dem Temperaturregler 14 geregelt.

Beim Anheizen des Ofenraumes wird zunächst das Quecksilber in der Rohrschlinge 10 nur wenig erwärmt. Infolgedessen ist der Temperaturregler verkürzt, und das Nadelventil 26 steht in seiner tiefsten Stellung. Dadurch ist die Abflußöffnung des Gefäßes 20 stark verkleinert, und der Quecksilberspiegel im Gefäß 20 auf eine große Höhe eingestellt, die etwa der in der Zeichnung dargestellten Höhe entspricht. Bei dieser Stellung des Ouecksilberspiegels im Gefäß 20 sind aber die Endkontakte 40 und 43 des iin Heizstromkreis liegenden Vorschaltwiderstandes über den Quecksilber-

inhalt des Gefäßes 20 und des Lsolierrohres 23 kurzgeschlossen. Wird nun mit steigender Ofenteinpcratur dem Behälter 12 immer wärmeres Quecksilber zugeführt, dann verlungert sich der Temperaturregler 14, so daß das Nadelventil 26 gehoben und der Quccksilberspiegel im Gefäß 20 gesenkt wird. Bei dem Sinken des Ouecksilberspiegels tauchen mm nacheinander die Isolierrohre 23, 22 und 21 aus dem Ouecksilberspiegel empor, so daß die leitende Verbindung zwischen dem Inhalt des Gefäßes 20 und dem der Isolierrohre 23, 22, 21 aufgehoben wird. Dadurch werden aber nacheinander die zwischen den Kontakten 42 und 43, 41 und 42, 40 und 41 liegenden - Teile des Drosselwiderstandes in den Heizstromkreis eingeschaltet, so daß entsprechend der steigenden Ofentemperatur die Heizwirkung der Heizvorrichtung 44 vermindert wird. Mit Hilfe der Vorrichtung kann also eine innerhalb kleiner Grenzen schwankende Ofentemperatur aufrechterhalten werden. Die Anzahl der Regelstufen kann natürlich je nach den Bedürfnissen des Betriebes beliebig groß gewählt werden.

Erfindungsgemäß kann die Regelungseinrichtung zugleich zum Aufzeichnen der Ofentemperatur dienen. Hierzu ist mit dem Stab 17 ein Schreibstift 28 verbunden, der auf einem gleichmäßig fortbewegten Papierstreifen 29 die jeweilige Höhe der Ofentemperatur fortlaufend aufzeichnet.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Flüssigkeit mit gleichbleibender Geschwindigkeit durch den Ofenraum geführt und ihre Temperaturerhöhung gemessen.' Man kann ebensogut die Temperaturerhöhung konstant halten, dagegen die Geschwindigkeit des Flüssigkeitsstromes ändern und dann an dieser die Temperatur des Ofenraumes messen. Da die Geschwindigkeit des Flüssigkeitsstromes zu dem Druckverlust innerhalb der Leitung in eindeutiger Beziehung steht, so kann sie in bequemer Weise durch den Druckunterschied beim Ein- und Austritt aus der Leitung gemessen werden. Man könnte also die im Ausführungsbeispiel dargestellte Vorrichtung z. B. in der Weise umändern, daß das Nadelventil 26 im Gefäß 7 vor der Rohrleitung 9 angebracht würde und der Temperaturregler so empfindlich gemacht würde, daß er schon bei ganz geringen Temperaluränderungen die vom Nadelventil gesteuerte Abflußöffnung im Gefäß 7 sehr stark beeinflußt. Der Quecksilberspiegel im Gefäß 7 würde dann ein Maß für die Temperatur des Ofens darstellen. Dabei könnte das Gefäß 4 ganz fortfallen und die Pumpe 6 unmittelbar aus dem Gefäß 20 ansaugen. Da die Ouecksilbermenge innerhalb der Vorrichtung ja unverändert bleibt, würde nämlich ein bestimmter Flüssigkeitsspiegel im Gefäß 7 einem bestimmten Flüssigkeitsspiegel im Gefäß 20 entsprechen, so daß auch dieser seinerseits ein Maß für die Ofentemperatur darstellen würde und die zur Regelung der Ofentemperatur vorgesehene Vorrichtung unverändert in dem Gefäß 20 bestehen bleiben könnte.

Man kann schließlich auch die Geschwindigkeit des Flüssigkeitsstromes und seine Temperaturerhöhung voneinander abhängig machen, wie dies ja bei der zuletzt beschriebenen Ausführungsform ohnedies schon, wenn auch nur in geringem Maße, der Fall ist, und dann beliebig die eine oder die andere messen. .

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Einrichtung zum selbsttätigen Regeln hoher Temperaturen, bei welcher die- ! jenige Wärme, die ein Flüssigkeits- oder Gasstrom innerhalb eines Rohres in dem ■ zu heizenden Raum angenommen hat, auf eine Meßdose wirkt, dadurch gekennzeich- ! net, daß diese jenen Flüssigkeits- oder : Gasstrom beeinflußt und dadurch insbesondere den von einer Stromquelle ge-ί lieferten Heizstrom regelt, erforderlichen- go ; falls auch die Ofentemperatur in bekannj ter Weise aufzeichnet.
   ! 2. Einrichtung nach Anspruch 1, da-

   ! durch gekennzeichnet, daß als Flüssigkeit ; im Kreise umlaufendes Quecksilber ver- ; wendet wird.

   [ 3. Einrichtung nach Anspruch 1, bei

   welcher ein der Ofentemperatur nicht ausgesetzter Teil der Flüssigkeits- oder Gasstromleitung zwecks Temperaturausgleichung in einem Wasserbade liegt, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserbad (r) durch den Heizstrom des Ofens (3) bis zum Kochen erhitzt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.