DE525878C - Kraftschalter fuer Regeleinrichtungen - Google Patents

Description

Im Patent 506316 ist ein Kraftumformer für Regelvorrichtungen beschrieben, in dem ein flüssiges oder gasförmiges Steuermittel eine Düse durchströmt, deren Querschnitt sich über ihre Länge ändert. Die Stellbewegung eines Taktgebers ruft eine Relativbewegung zwischen der Düse und einer Meßstelle hervor, an welcher der mit dem Düsenquerschnitt veränderliche statische Druck in der Düse abgenommen wird. Dieser Druck dient als Verstellkraft für die Regelglieder.

Die Erfindung betrifft eine weitere Ausgestaltung eines derartigen Kraftschalters, und zwar in der Weise, daß die Düse durch ein konisches Glied gebildet wird, das in einen rohrförmigen Körper hineinragt, der die Meßstellen enthält.

In den Abb. 1 bis 3 sind einige Ausführnngsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Anordnungen können z. B. dazu dienen, um den Luftbedarf einer Kesselanlage dem Dampfbedarf anzupassen. Dampf und Luft werden gewissermaßen gegeneinander abgewogen. Der Dampf strömt in der Leitung 1 in der Richtung des eingezeichneten Pfeiles, die Verbrennungsluft in der Leitung 2. Zur Einsteuerung der Luft dient ein Schieber 3, der den Rohrquerschnitt 2 verändert. In die Leitung ι ist eine Stauscheibe 4 und in die Leitung 2 eine Stauscheibe 5 eingebaut. Rohrleitungen 6 und 7 bzw. 8 und 9 führen zu Membrangehäusen 10 und 11 mit den Membranen 12 und 13. Die Membranen teilen die Gehäuse 10 und 11 in die Räume 14 und 15 bzw. 16 und 17. Das Gehäuse 10 enthält den Taktgeber, das Gehäuse 11 den Rückführer. Das Hilfssteuermittel strömt durch eine Leitung ιS zu, die sich in die Leitungen 19 und 20 verzweigt. Die Leitung 19 führt zu einem rohrförmigen Körper 21, die Leitung 20 zu einem entsprechenden Körper 22. In diesen beiden miteinander gekuppelten rohrförmigen Körpern sind Meßstellen 2^ und 24 vorgesehen, die über Leitungen 25 und 26 mit den Räumen 2j und 28 eines Verstellkolbens 29 in Verbindung stehen. Der Kolben 29 ist mit dem Schieber 3 gekuppelt. 30 ist die Abflußleitung des bei 18 zuströmenden Drucköls. Mit den Membranen 12 und 13 ist ein Stellhebel 31 gekuppelt, der an seinem Ende eine Stange 32 mit den Kegeln 33 und 34 verschiebt.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende:

Es sei angenommen, der Hebel 31 befinde sich in seiner Mittellage, und es ströme OI

Von dein Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr.-Ing. Ferdinand Kühler in Berlin-Charlottenburg.

bei 18 zu, verteile sich über die Leitungen 19 und 20 und fließe bei 30 ab. Dann herrscht in den Durchströmebenen, in denen die Meßstellen 23 und 24 liegen, ein bestimmter stafischer Druck, der an beiden Meßstellen gleich ist. Dieser selbe Druck herrscht auch in den Räumen 27 und 28, und der Kolben 29 steht still, da sich die aus ihm ausgeübten Kräfte aufheben. Es steige jetzt der Bedarf der an die Leitung ι angeschlossenen Verbraucher an. Es vergrößert sich also die in dieser Leitung strömende Dampfmenge und damit die an der Stauscheibe 4 abgenommene Druckdifferenz zwischen den Räumen 14 und 15.

Eine Vergrößerung der Druckdifferenz bewirkt eine Durchbiegung der Membran 12 nach links, d.h. eine Verstellung der Stange 32 mit den Kegeln 33 und 34 ebenfalls nach links. Da die Meßstelle 23 jetzt in einem kleineren Durchströmquerschnitt liegt und die Meßstelle 24 in einem größeren Durchströmquerschnitt, so sinkt infolge der Umsetzung des Druckes in Geschwindigkeit der Druck an der Meßstelle 23 und im Raum 27 ab, während entsprechend der Druck an der Meßstelle 24 und im Raum 28 ansteigt. Der Kolben 29 wird also nach links verschoben und der Schieber 3 weiter geöffnet, d.h. einer vergrößerten Dampfmenge eine vergrößerte Luftmenge zugeordnet. Bei einer Vergrößerung der in der Leitung strömenden Luftmenge wächst aber die an der Stauscheibe S auftretende Druckdifferenz an. Eine Vergrößerung der Druckdifferenz bewirkt eine Durchbiegung der Membran 13 nach rechts, also entgegengesetzt zur Bewegung der Taktgebermembran 12. Durch diese Rückführbewegung wird die Stange 32 mit den Kegeln 33 und 34 wieder in ihre Mittelstellung gegenüber den Meßstellen 23 und 24 zurückgeführt und der Regelvorgang beendet.

In der Abb. 2 ist eine ähnliche Anordnung dargestellt, und zwar in Verbindung mit einer Schieberanordnung zur Konstanthaltung des Druckes in einer Leitung. An die Leitung 35 ist über ein Verbindungsrohr 36 ein Taktgeber 37 mit der. Membran 38 angeschlossen, die mit einem Gestänge 39 gekuppelt ist. Das Gestänge 39 verschiebt wie im Falle der Abb. ι eine Stange 30 mit den Kegeln 41 und 42. Die Meßstellen 43 und 44 sind aber nicht wie im Falle der Abb. I in einem festen Körper angeordnet, sondern in einem Schleppkolben 45. 46 ist der Zylinder, in dem der Schleppkolben gleitet. Das Hilfssteuermittel fließt bei 47 zu, verteilt sich auf die Leitungen 48 und 49 und gelangt über die Bohrungen 50 und 51 im Schleppkolben 45 zu den Düsen 52 und 53, die durch die Kegel 41 und 42 und dem zylindrischen Innenraum 54 gebildet werden. Steigt beispielsweise der Druck in der Leitung 35 an, so wird die Membran 38 nach links durchgebogen und durch die Verschiebung des Kegelpaares 41 und 42 der Querschnitt der Düse 52 in der Ebene der Meßstelle 43 verkleinert, während der entsprechende Strömungsquerschnitt bei 44 vergrößert wird. Der Druck im Raum 55, der über die Bohrung 56 mit der Meßstelle 43 in Verbindung steht, sinkt also ab, während der Druck im Raum 57 entsprechend ansteigt. Der Schleppkolben 45 führt also eine Bewegung nach rechts aus, bis er wieder in seine Mittelstellung zu den Kegeln 41 und 42 gelangt ist. Bei dieser Bewegung verlassen die Steuerkanten 58 und 59 ihre Decklage. Dem durch die Leitung 49 zuströmenden Drucköl wird der Zufluß zur Leitung 60 freigegeben, während die Leitung 61 mit der Abflußleitung verbunden wird. Durch die Leitung 16 kann sich der Druck des Hilfssteuermittels im Raum 62 links des Verstellkolbens 63 auswirken, und der Schieber 64 wird weiter geschlossen. Die Anordnung arbeitet mit einer starren Nachführung. Diese Hülse 65 ist nicht fest angeordnet, sondern verschiebbar. Eine Stange 66 kuppelt sie mit der Kolbenstange 67 des Kolbens 63. Bei einer Bewegung des Kolbens 63 nach rechts verschiebt sich die Hülseos nach links, folgt also der Bewegung der steuernden Kanten 58 und 59 nach und beendet auf diese Weise den Regelvorgang.

Bei der Anordnung nach der Abb. 3 sind die konischen Körper 70 und 71, die zur BiI-dung der Düsen dienen, fest, während die Meßstellen 72 und 73 in einem verschiebbaren Rohr angeordnet sind; sie stehen über Leitungen 74 und 75 mit dem Zylinder 76 eines Kraftkolbens 77 in Verbindung. Diese An-Ordnung hat den Vorteil einer einfachen Herstellung und einer vollkommenen Entlastung. Ihre Wirkungsweise ist im übrigen die gleiche wie die der eben beschriebenen Anordnung.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Äusführungsbeispiele beschränkt. Ihre konstruktive Durchbildung kann in mannigfacher Weise abgeändert werden. Unter anderm kann das Düsenpaar auch so angeordnet werden, daß die Durchströmung anstatt von no außen zur Mitte in umgekehrter Richtung erfolgt. Auch braucht die Düse nicht ringförmig zu sein, sondern kann z. B. die Gestalt einer keilförmigen Längsnut haben.

Claims (4)

1. "5 Patentansprüche:

   i. Kraftschalter für Regeleinrichtungen, in dem ein flüssiges oder gasförmiges Steuermittel eine Düse durchströmt, nach Patent 506 316, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse' durch ein konisches Glied

   gebildet wird, das in einen rohrförmigen Körper, der die Meßstellen enthält, hineinragt.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das konische Glied gegenüber dem feststehenden rohrförmigen Körper und den Meßstellen verschiebbar ist.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch

   gekennzeichnet, daß das konische Glied fest angeordnet ist und der rohrförmige Körper mit den Meßstellen verstellbar ist.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Körper mit den Meßstellen als Schleppkolben ausgebildet ist, der gleichzeitig den Steuerkolben einer Hilfssteuerung bildet.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen