DE468013C - Gas- und Dampfdruckregler mit Einrichtung zur Vermeidung des Pendelns - Google Patents

Description

Zur Regulierung der in Leitungen von Gasen, Dämpfen o. dgl. auftretenden Druckschwankungen sind „verschiedene Regeleinrichtungen bekannt, denen jedoch meist die Nachteile anhaften, daß die durch die Schwankungen in der Gasdruckleitung hervorgerufenen Impulse mehr oder weniger große Massen in Bewegung zu setzen haben, durch deren Beschleunigung bzw. Verzögerung ein gewisses Vor- bzw. Nacheilen des Reglers verursacht wird. ■ Es ist auch bereits wiederholt versucht worden, dieses Pendeln des Reglers auszuschalten. So hat man z. B. eine Feinregelung dadurch zu erreichen versucht, daß man solche Regler, bei denen die Bewegung des Drosselorgans durch Unterschiede in der Bewegungsgeschwindigkeit zweier Motoren herbeigeführt wurde, zweistufig anregte, derart, daß durch kleine Druck-Schwankungen zunächst nur kleine Unterschiede in der Bewegungsgeschwindigkeit der beiden Motoren veranlaßt wurden, und daß durch stärkere Druckschwankungen diese Unterschiede entsprechend vergrößert wurden. Mit dieser und ähnlichen Einrichtungen ist es zwar möglich, eine gewisse Dämpfung der Überregulierung zu erzielen, indessen wird der grundsätzliche Fehler dieser Einrichtungen nicht beseitigt, der darin besteht, daß in dem Augenblick, in dem der Steuerimpuls aufhört, nicht auch die Bewegungsenergie, die das eigentliche Regelorgän be tätigt, gleich Null wird.. Die Beseitigung dieser Mängel gelingt erst durch die Erfindung.

Gemäß der Erfindung werden die in Gasleitungen auftretenden Druckschwankungen dadurch reguliert, daß die von den Druckschwankungen abgeleiteten Steuerimpulse unter Vermittlung eines Friktionsgetriefoes eine Welle in Drehung versetzen, die das Drosselorgan betätigt.

Die Ableitung der Steuerimpulse von den Druckschwankungen kann durch bekannte Mittel, z. B. eine Membran, erfolgen, die auf Normaldruck eingestellt ist und bei Über- und Unterdruck entsprechende Ausschläge gibt. Diese Ausschläge werden — zweckmäßig unter der an sich gleichfalls bekannten Zwischenschaltung eines Servomotors — zur Verschiebung eines Gleitrades benutzt, das vor einer dauernd rotierenden Friktionsscheibe angebracht ist. Herrscht in der Leitung Normaldruck, so befindet sich das Gleitrad vor dem Mittelpunkt der Friktionsscheibe und rotiert nicht. Tritt Unter- oder Überdruck in der Leitung auf, so wird das Gleitrad unter der Wirkung des Steuerimpulses in radialer Richtung zur Friktionsscheibe im einen oder anderen Sinne verschoben, so daß es in Rechts- bzw. Linksdrehung versetzt wird. Das Gleitrad ist verschieblich auf der das Drosselorgan betätigenden Steuerwelle angeordnet, derart, daß es die Steuerwelle in Umdrehung versetzt,

sobald es von der Friktionsscheibe angetrieben wird. In dem Augenblick, wo der Steuerimpuls aufhört, befindet sich auch das Gleitrad wieder in seiner Ruhelage, und es ist damit auch die Drehung -der Welle beendet. Denn die Reibung zwischen Friktionsscheibe und Gleitrad bewirkt, daß das Gießrad stets mit der Geschwindigkeit gedreht wird, die der Umfangsgeschwindigkeit der ίο Stelle der Friktionsscheibe entspricht, an der es sich gerade bandet. Wird das Gleitrad durch den Steuerimpuls aus seiner Ruhestellung von dem Mittelpunkt der Friktionsscheibe fortbewegt, so wird seine Um- drehungsgeschwindigkeit entsprechend der Zunahme der Entfernung vorn Mittelpunkt größer. Wird es nach dem Mittelpunkt der Friktionsscheibe zurückbewegt, so wird seine Umdrehungsgeschwindigkeit durch die Ein-.-wirkung der Friktionsscheibe kleiner. Dabei wird naturgemäß von der Friktionsscheibe auch die kinetische Energie der vom Gleitrad bewegten Steuerungsteile abgebremst, so daß diese kinetische Energie auch wieder gleich Null ist, wenn das Gleitrad sich wieder in der Ruhelage befindet. Hierdurch wird erreicht, daß die Betätigung des Drosselorgans gerade in dem Augenblick aufhört, wo der Druckausgleich eintritt. Diese Anordnung hat den großen Vorteil, daß Überregulierungen, die zufolge der Massenbeschleunigung (der bewegten Teile der Steuerung bei den bisher bekannten Druckreglern nicht zu vermeiden waren, nicht mehr eintreten können, zumal gemäß der Erfindung die Massen der Teile des Druckreglers, die beschleunigt und abgebremst werden müssen, sich auf ein Minimum reduzieren lassen und außerdem die Geschwindigkeiten, mit denen diese Teile sich bei der Druckregelung bewegen, verhältnismäßig gering gehalten werden können. Im übrigen ließe sich die Massenwirkung der bewegten Teile des Druckreglers gemäß der Erfindung auch dadurch vollends ausgleichen, daß die Übertragung der Drehbewegung der Steuerwelle auf das Drosselorgan mittels Schneckengetriebes erfolgt, das eine entsprechende Selbsthemmung hat. Falls gewünscht wird, daß die Druckregelung bei dem Verfahren gemäß_ der Erfindung nicht auf jede kleine Druckschwankung in der Gasleitung anspricht, kann in der Mitte der Friktionsscheibe eine geeignete Aussparung vorgesehen werden, so daß das Gleitrad erst dann in Drehung versetzt wird, wenn es vom Steuerimpuls über den Rand dieser Aussparung hinwegbewegt ist. An Hand der Zeichnung soll die Erfindung des näheren erläutert werden. In der Abbildung ist ein einmotoriger Druckregler beispielsweise dargestellt, ι ist eine Gasdruckleitung, in welche eine Drosselklappe 2 eingebaut ist. Die Gasleitung steht durch eine Rohrleitung 3 mit der unteren .Hälfte der Membran 4 in Verbindung, die den Steuerimpuls gibt. Oberhalb der Membran befindet sich ein Gas mit der für die Leitung zu haltenden vorgeschriebenen Spannung. Wird die Membran durch Druckanstieg beispielsweise nach oben gedrückt, dann wird vermittels eines Gestänges 5 der Kolben 6 ebenfalls nach oben gezogen. Dadurch wird für das in den Zylinder 7 durch Leitung 8 zugeführte Preßwasser ein größerer Spalt bei 9 freigegeben, wodurch die durch Leitung 10 fließende Preßwassermenge vergrößert wird. Die Leitung 10 führt in den Zylinder 11, dessen Ablauf 12 so eingestellt ist, daß bei Nullstellung der Membran so viel Wasser zugeführt wird, daß das von dem Kolben 13 bewegbare Gleitrad 14 eine solche Stellung einnimmt, daß es in die Achse des Motors 15 zu stehen kommt. Wenn also der Kolben 6 einen größeren Spalt bei 9 freigibt, vergrößert sich die Preßwassermehge für den Zylinder 11, der Kolben 13 wird nach oben gedrückt und damit auch das Gleitrad 14, das mit der Welle 16 fest verbunden ist. Dadurch kommt das Gleitrad 14 auf die mit dem Motor 15 verbundene, sich dauernd drehende Friktionsscheibe 17 zu liegen und wird beispielsweise in Rechtsdrehimg gesetzt. Die Welle 16 ist mit einer Welle 18, auf welcher sich eine Schnecke 19 befindet, so verbunden, daß sie dort eine hin und her gehende Bewegung ausführen kann unter gleichzeitiger Drehung der Welle 18. Durch die Schnecke 19 wird also das Schneckenrad 20 betätigt und die Drehung durch Zahnradübersetzung auf die Welle 21 der Drosselklappe übertragen. Die Drosselklappe 2 wird somit dermaßen verschoben, daß in -der Leitung r nach der Klappe eine Druckverminderung eintritt, wodurch die Membran 4 allmählich wieder in ihre Ruhelage versetzt wird. Das Zurückgehen der Membran 4 verursacht aber gleichzeitig ein Drosseln des Spaltes 9 im Zylinder 7, wodurch die dem Zylinder 11 zugeführte Preßwassermenge verkleinert wird, das Wasser dort abläuft, um bei Nullstellung der Membran den Kolben 13 wieder in die Lage zu versetzen, daß das Gleitrad 14 auf Mitte Welle in dem Hohlraum der Friktionsscheibe 17 zu stehen kommt. In dem Moment herrscht in der Druckleitung 1 nach der Klappe2 der vorgeschriebene Gasdruck; die verhältnismäßig kleinen Massen der Gestänge und Schnecken kommen fast momentan zum Stillstand, während bei den bisher üblichen Regelvorrichtungen wesentlich größere bewegte Massen abgebremst werden müssen, in welcher Zeit aber die Drosselklappe der Druckleitung schon im negativen

Sinn verschoben würde, so daß Überregulierung eintritt. Der Ausgleich von Unterdruck erfolgt durch Verschiebung des Gleitrades durch den Steuerimpuls und die damit verbundene Drehung der Steuerwelle im umgekehrten Sinn.

Die Übertragung des Steuerimpulses von der Membran 4 auf das Gleitrad 14 kann auch durch andere Mittel erfolgen. Auch können statt der Membran 4 andere den Steuerimpuls ausübende Organe gewählt werden. Auch für die Übertragung der Drehbewegung des Gleitrades 14 auf das Drosselorgan können andere Mittel als das in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel angegebene verwendet werden.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   r. Gas- und Dampf druckregler mit Einrichtung zur Vermeidung des Pendeins, dadurch gekennzeichnet, daß ein von einer Membran (4) (Glocke 0. dgl.) z. B. mittels Servomotors (6) in bekannter Weise in radialer Richtung zu einer dauernd rotierenden Friktionsscheibe (17) bewegtes Gleitrad (14) eine auf einer Achse (16) verschiebbar angebrachte Welle (18) in Drehung versetzt, die das Drosselorgan (2) betätigt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das Schneckengetriebe (19, 20), das zwischen Welle (16) und Drosselorgan (2) eingeschaltet ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen