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Steuervorrichtung für Schaltglieder, die z. B. die Temperatur von
Wasserbädern regeln Bekannt sind durch Flüssigkeiten gesteuerte Schaltapparate,
um irgendeinen Arbeitsprozeß über eine längere oder kürzere Zeit auszudehnen, z.
B. Nachfließenlassen von kaltem Wasser in ein von Kohlen oder einem ähnlich schwer
in seiner Wirkung abzupassenden Brennstoff geheiztes Wasserbad von einer bestimmten
Höchsttemperatur, um es beim Überschreiten dieser Temperatur zurückzukühlen, ferner
Ab-und Einschalten der Dampfheizung von Räumen und Bädern beim Überschreiten einer
einstellbaren Temperatur, Einschalten von Licht für eine einstellbare Zeitdauer
usw.
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Bei dem bisher bestehenden Apparat ist eine Waage angeordnet, die
auf der einen Seite ein elektrisches Relais, auf der anderen Seite eine Wassertrommel
trägt, die sich das Gleichgewicht halten, wenn die Trommel mit Wasser gefüllt ist.
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Die Trommel ist drehbar angeordnet und wird durch einen Anschlag in
Ruhe gehalten, wobei die Öffnung der Trommel zum Füllen mit Wasser nach oben zeigt
und unter dem Wasserzulauf steht. Betätigt man das Relais, so gibt der Anschlag
die Bewegung der Trommel frei, die sich infolge einseitiger Belastung durch Wasser
umdreht und dabei entleert. Dadurch schlägt die auf der Trommelseite entlastete
Waage nach der Relaisseite aus, wodurch sofort ein Zulaufventil sehr weit geöffnet
wird und ein starker Wasserstrom durch den Apparat fließt, der in der obenerwähnten
Weise für die verschiedenen Arbeiten herangezogen werden kann. Während dieser Zeit
fließt auch aus dem Wasserzulauf über der Trommel Wasser aus, das die Trommel infolge
seiner wasserradähnlichen Bauweise in Drehung erhält, bis das Relais wieder in die
Ausgangslage zurückgebracht ist, der Anschlag infolgedessen die Drehung der Trommel
wieder sperrt. Nun füllt sich die Trommel allmählich wieder mit Wasser, und die
Waage kommt schließlich wieder in Gleichgewicht, wodurch nunmehr alle Wasserventile
geschlossen werden. Bei der nächsten Relaisbetätigung wiederholt sich dieser Vorgang.
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Diese Vorgänge sind nun außerordentlich heftig und stoßweise, gestatten
also nur ein verhältnismäßig grobes Arbeiten und haben einen großen Wasserverbrauch.
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Gegenstand der Erfindung ist es, dieses Arbeiten sanft und fein einstellbar
zu gestalten, wodurch die Genauigkeit der Überwachung von Temperaturen usw. außerordentlich
verbessert werden kann und außerdem an Wasser gespart wird.
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Das grobe Arbeiten der bisherigen Ausführung war auf das plötzliche
und schnelle Eröffnen der Zulaufventile und das stoßweise Ausschütten der Trommel
zurückzuführen. Durch die Erfindung wird dies dadurch vermieden, daß unter der Trommel
an demselben Waagebalken, an dem die Trommel wirkt, eine Auffangmulde angebracht
ist, die man mit einer mehr oder weniger großen Auslauföffnung versehen kann, wodurch
das Arbeiten der Waage mehr oder weniger sanft gemacht werden kann. Betätigt man
nämlich nunmehr das Relais,, so entleert
sich die Trommel zunächst
in die an demselben Waagebalken befindliche Mulde, das Gleichgewicht der Waage bleibt
also bestehen. Erst wenn aus dem in seinem Durchmesser beliebig zu wählenden Auslauf
der Auffangmulde eine gewisse Menge Wasser ausgetreten ist, beginnt der Waagebalken
allmählich aus dem Gleichgewicht zu kommen und neigt sich mehr und mehr, dabei ebenso
allmählich die Wasserventile eröffnend. Dabei fließt mehr oder weniger Wasser nach,
je nachdem die Ablauföffnung des Auffanggefäßes eingestellt ist.
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Je nach der Art des Arbeitsvorganges, der mit diesem Apparat überwacht
oder ausgeführt werden soll, wählt man die Auslaufgeschwindigkeit aus der Auffangmulde.
Für Beimischen von kaltem Wasser in heißes wird man je nach der notwendigen Menge
größere Auslauföffnung wählen, soll das Wasser aber nur zum Betätigen eines weiteren
Absperrorgans verwendet werden, so wird man den Wasserausfluß so klein wählen, als
für das einwandfreie Arbeiten des Apparates noch ausreicht. Dadurch bleibt in diesem
Falle der Wasserverbrauch sehr gering.
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Der Apparat kann unmittelbar mit einer Dampfventilsteuerung oder einem
ähnlichen Absperrorgan verbunden werden, wie es im Ausführungsbeispiel dargestellt
ist. Hierbei ist unter der Auffangmulde ein zweites Auffanggefäß angeordnet, das
ebenfalls an einem Waagebalken angebracht ist, der aber im Gleichgewicht steht,
wenn dieses zweite Auffanggefäß leer ist. Dem Auffanggefäß gegenüber ist zu diesem
Zweck an dem Waagebalken ein Gegengewicht angebracht, welches mit einem einstellbaren
Übergewicht das Dampfventil dauernd zudrückt, welches darunter angeordnet ist. Die
Ausflußöffnung des zweiten Auffanggefäßes ist kleiner als die der darüberliegenden
Auffangmulde. Wenn also die Trommel in die Auffangmulde entleert, fließt mehr Wasser
in das zweite Auffanggefäß, als daraus abfließen kann, es füllt sich also langsam,
wobei auch langsam das Dampfventil entlastet und schließlich der untere Waagebalken
vollkommen aus dem Gleichgewicht gebracht wird. Nunmehr ist das Dampfventil voll
eröffnet, bis die Trommel wieder festgehalten wird und damit der Wasserdurchfluß
beendet wird. Allmählich entleert sich dann auch das zweite Auffanggefäß, der Waagebalken
kommt in seine Ausgangslage, das Dampfventil ist wieder geschlossen.
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Am Boden des 'den'"ganzen Apparat umschließenden Kastens verbleibt
bis zu-einer bestimmten Höhe Wasser, das zum Abschluß des Dampfventils und gegebenenfalls
zum Kühlen eines vor das Relais vorzuschaltenden Widerstanden verwendet wird, der
dann in dem Bereich des Wassers eingebaut werden kann.
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In der Zeichnung ist der Schaltapparat in Ruhestellung (Bild =) und
während des Wasserdurchflusses (Bild 2) dargestellt sowie eine körperliche Ansicht
der Wassertrommel (Bild 3) und eine vergrößerte Schnittzeichnung des Dampfventils
(Bild q.).
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In diesen Zeichnungen bedeuten ca das Auflager des oberen Waagebalkens
b, c ist die Trommel mit dem Anschlagstift d, der in Ruhestellung an dem Anschlag
e des Relais f anliegt. g ist die Auffangmulde mit dem Auslauf h, i ist der
Wasserzulauf, gesteuert durch das vom Waagebalken beeinflußte Ventil k.
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l ist der Auflagepunkt für den zweiten Waagebalken m mit dem Auffanggefäß
n, das in o seinen Auslauf hat, während P das Gegengewicht und q die Druckschraube
(einstellbarer Anschlag) für das Dampfventil y darstellt. s ist das im Apparatkasten
zurückbleibende Wasser.
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t ist der Druckstift des Ventils r, u ist der Ventilkolben mit dem
Teller v, wist das Ventilgehäuse. Die Eröffnung erfolgt durch den Dampfüberdruck.
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Die Wirkungsweise des Apparats ist ohne weiteres nach der gegebenen
Darstellung verständlich.