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Mit Hilfe von membranreglern arbeitender Gemischregler Die Erfindung
bezieht sich auf einen mit Hilfe von Membranreglern arbeitenden Gemischregler für
zwei oder mehrere gasförmige, dampfförmige oder flüssige Mittel, die in Rohrleitungen
strömen oder aus begrenzten Räumen austreten.
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Der Zweck der Erfindung ist, entsprechend einer einmal vorgenommenen
Einstellung das Mengenverhältnis der austretenden Körper stets- unverändert zu lassen,
auch wenn die Mengen selbst durch irgendwelche äußeren Einflüsse sich ändern.
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Die bekannten Gemischregler erreichen den geschilderten Zweck nicht
oder nur in unzulänglicher Weise. So ist bei vielen Gemischreglern-zur Erfüllung
des genannten Zweckes die Einhaltung bestimmter Bedingungen, beispielsweise die
Aufrechterhaltung eines gleichbleibenden Druckes erforderlich.
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Bei dem Erfindungsgegenstand fallen derartig einschränkende, den Wert
der Einrichtung stark herabmindernde Bedingungen fort.
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Erfindungsgemäß führt hinter einer von Hand oder durch einen selbsttätigen
Regler gesteuerten Drosselstelle im Zuge des einen Mittels eine Abzweigung zu Membranreglern
im. Strömungswege der anderen Mittel, wodurch eine Änderung des Druckes im ersten
Strömungswege auf die Membranregler der anderen Strömungswege einwirkt.
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Die Erfindung ist in zwei Ausführungsbeispielen in der Zeichnung dargestellt.
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Es zeigen: Abb. i einen Gemischregler, bei dem die Regelung durch
ein von Hand zu verstellendes Drosselmittel A erfolgt, Abb. a einen Gemischregler,
bei dem die Änderung des Mengenverhältnisses unter dem Einflüsse eines selbsttätigen
Reglers D vor sich geht.
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Gemäß Abb. i ist das die Regelung ausführende Drosselmittel A rein
schematisch wiedergegeben; es kann das ein Hahn, ein Schieber, ein Ventil, eine
Klappe, eine Schraube o. dgl. sein. Diese sitzt in einer der drei Strömungswege,
zweckmäßig in demjenigen mit dem höchsten Über- oder Unterdruck. Das Strömungsmittel
fließt von A1 über A nach A2 und durch ein Einstellmittel As: Wird bei A stärker
gedrosselt, so wird der Druck des Strömungsmittels in A2 herabgesetzt, so daß also
in A2 ein kleinerer Druck als in Al herrscht. Das Maß des Druckunterschiedes hängt
unmittelbar von der Öffnung des Drosselmittels A ab.
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Von A2 wird ein kleiner Teilstrom des Strömungsmittels durch eine
Leitung A:1 über eine Drosselstelle A5 in die Leitungen B-1 und C4 geführt, in denen
weitere Drosselstellen B5 und C5 angebracht sind und von dort in die Räume oberhalb
der MembranenB6 und CG der Membranregler B und C eingeleitet. Aus diesen Räumen
gelangt der Teilstrom durch die Leitungen B7 und C7 mit Drosselstellen B-3 und CS
ins Freie. Es ist auch möglich, die Leitungen B7 und C7 in B= und C= ausmünden
zu
lassen. Durch die Drosselstelle A5 werden die Membranregler gemeinsam beeinHußt,
während sie durch B5 und 053 getrennt beeinflußt werden.
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Bei Unterdruck in A' wird sich die Richtung des Teilstromes umkehren,
d. h. es wird ein Teilstrom über B8, B', B5, B¢, A5, A4 bzw. C8, C7,
C5, C4, A5, A4 nach A° fließen. Dasselbe würde auch der Fall sein, wenn in A2 Überdruck
herrscht und der Teilstrom oder die Teilströme aus anderen Räumen mit größerem Druck
als in A2 entnommen werden.
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Die Drücke oberhalb der Membranen B6, C'% sind bedingt einerseits
durch den Druck in A2 und den Druck in den Räumen, in welche die Leitungen B7, C'
ausmünden (z. B. die Atmosphäre), anderseits durch die Öffnungen der Drosselstellen
A5, B5, C und Bs, C8. Durch Änderung des Druckes in A-' ändern sich also
gleichzeitig auch die Drücke in den Räumen oberhalb der Membranen B6, C6. Ohne Änderung
des Druckes in A2 kann man die Drücke in den Räumen oberhalb der Membran
B6 oder oberhalb der Membran C6 auch :ändern, indem man die Einstellung der Drosselungen
B5, Bg bzw. C5, Cs ändert. Die Änderung des Druckes in A2 kann entweder durch Verstellung
des Drosselmittels A oder des Drosselmittels A3 erfolgen.
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Die Membranregler B und C sind von übereinstimmender Bauart. Beim
Regler B ist B1 der Eingang, B3 der Ausgang, an den sich ein zweites Einstellmittel
B3 anschließt. Die Membran B6, die aus Leder, Gummi, dünnem Metall, Stoff oder auch
aus einem dicht geführten Kolben oder aus einer Tauchglocke mit Flüssigkeitsabschluß
oder einem anderen, die gleiche Wirkung hervorbringenden Abschlußmittel bestehen
kann, besitzt eine an einem oder zwei Tellern B9 befestigte. Stange B19, an deren
unterem Ende ein Ventilteller oder -kegel B'1 sitzt. Durch Anheben der Membran B6
wird B11 gegen den Ventilsitz B12 gezogen und damit die Durchgangsöffnung für das
Strömungsmittel verkleinert. Hierdurch wird der Druck des Strömungsmittels in B2
gedrosselt und die Menge des Strömungsmittels herabgesetzt.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist nun so, daß bei steigendem Druck
in A2 auch der Druck in B= und C= steigt, derartig, daß bei unveränderten Drücken
in Al, B'
die Drücke in A2, B2, C2 sich stets in gleichem Verhältnis ändern,
wie sich aus folgendem ergibt.
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Steigt -beispielsweise der Druck in A2, so wird auch der Druck im
Raum oberhalb der MembranB6 im gleichen Verhältnis steigen, da die Drosselöffnungen
A5 und Bs bzw. B' und B° unverändert geblieben sind. Hierdurch wird die Membran
B6 nach unten gedrückt und die Öffnung zwischen B11 und B12 vergrößert, und zwar
so lange, bis der Druck in B2, der unterhalb der Membran B9 wirkt, gleich dem Druck
oberhalb der MembranB6 wird, und die Membran B6 in einen neuen Gleichgewichtszustand
kommt.
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Die gleichmäßige Änderung der Drücke in A° und B' erfährt eine gewisse
Beeinträchtigung durch das Gewicht der @ Membran B6 und der Membranteller B9. Diese
Beeinträchtigung wird um so geringer, je kleiner das Gewicht der Membran und der
Membranteller ist. Ihr Gewicht muß deshalb möglichst gering gemacht werden. Zweckmäßig
ist es auch, einen Gewichtsausgleich einzubauen und dadurch den schädlichen Einfluß
des Eigengewichtes ganz auszuschalten.
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Durch eine Änderung der Durchgangsöffnung eines der beiden Hähne A
oder A3 ändert sich der Druck in A° und damit auch von selbst der Druck in B2 und
C-'. Vorzugsweise wird man den Hahn A3 ändern, wenn man das Mischungsverhältnis
des Strömungsmittels A zu den StrömungsmitteIn B und C anders einstellen will. Dagegen
wird man im allgemeinen durch eine Änderung der Stellung des Hahnes A bei gleichbleibendem
Mischungsverhältnis die Mengen der drei Strömungsmittel ändern, ohne deren Mischungsverhältnis
zu ;ändern.
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Ändert man dagegen die Stellung des Hahnes B3, so wird man dadurch
nur das Mischungsverhältnis des Strömungsmittels B gegenüber den Strömungsmitteln
in A und C ändern.
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Die gleiche Wirkung kann man auch dadurch erzielen, daß man die Drosselung
bei B5 bzw. B8 verstellt.
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Während in Abb. i die Änderung der Mengen durch Verstellung einer
Drosselung von Hand bewirkt werden muß, zeigt Abb. z eine Anordnung, bei der die
Änderung der Mengen unter dem Einfluß eines selbsttätigen Reglers D eintritt. Hierbei
ist in die Leitung-Al, A2 an Stelle des Hahnes A ein selbsttätiger Membranregler
A eingeschaltet. Der Regler D kann von beliebiger Beschaffenheit und Wirkung sein;
er kann auf die Temperatur, den Druck, die Feuchtigkeit oder irgendeinen physikalischen
oder chemischen Zustand in irgendeinem Raum oder auf irgendeinenBewegungsvorgang
ansprechen und mit dem Regelventil A zusammengebaut oder getrennt von ihm angebracht
sein. Die letztere Anordnung ist in Abb.2 als Ausführungsbeispiel gewählt.
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Der Regler D ist in Abb. 2 beispielsweise als ein Wärmefühler gedacht,
dessen wärmeempf ndlicher Teil, das Rohr Dl, sich in demjenigen
Raum
befindet, dessen Temperatur auf gleichmäl)iger Höhe gehalten werden soll. Der im
Innern des Rohres D' befindliche Stab D= drückt mit einem Ende gegen ein DrosselventilD3,
das unter dem Einfluß der Temperatur des Rohres Dl mehr oder weniger weit gegen
seinen Sitz Dt gedrückt wird. Die Durchgangsöffnung zwischen D3 und D' wird also
je nach der Temperatur mehr oder weniger weit offen sein. Eine schwache Verbindungsleitung
A13 führt von einer Stelle des Membranreglers A, an der derselbe Druck wie in A'
herrscht, über eine Drosselstelle All
in den Raum oberhalb der Membran
Ab. Von hier führt eine Leitung Da zum Fühler D,
eine zweite schwache
Verbindungsleitung De vom Fühler entweder ins Freie oder zu einer Stelle des Membranreglers
A oder des Strömungsweges A1, A=, an der der gleiche Druck herrscht wie in A''.
Von hier aus führt nun eine weitere Verbindungsleitung A-' oder zwei etrennte Leitun',
g 0' -en Bl, Cl zu den Membranre'glernB und C, wobei diese Leitungen und Regler
genau die gleiche Einrichtung und Wirkung haben wie bei der Vorrichtung nach Abb.
i.
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Der FühlerD führt hierbei selbsttätig diejenige Drosselung herbei,
die bei der Anordnung nach Abb. i im Hahn #4 durch Handverstellung besorgt wird:
Die Wirkungsweise des Membranreglers A ist an sich bekannt und beruht auf folgendem
Vorgang. Unter dem Einfluß der genügend gestiegenen Temperatur oder nach Erreichung
des anderweitigen Zustandes, der den Fühler beein, flußt, schließt sich das Fühlerventil
D :#: der Druck in der LeitungD" wird erhöht, die JIcm,ran As mit Tellern A9 dem
Sitz A'= r senähert und der Druck in A= vermindert. Die weitere I:bertragung der
Wirkung auf die Regler B und C vollzieht sich dann genau wie bei- der Anordnung
nach Abb. r.
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In manchen Fällen wird es sich empfehlen; die -L#Iembranregler
A. B, C nicht unmittelbar zur Verstellung der Mengen der Strömungsmittel
zu benutzen, sondern sie lediglich als Relais auszubilden. die ihrerseits erst die
eigentlichen Drosselstellen bedienen.