DE595838C

DE595838C - Pressure regulator for work to be carried out under compressed air

Info

Publication number: DE595838C
Application number: DEC46710D
Authority: DE
Original assignee: LEON de la VALLEE POUSSIN; Compagnie Internationale Des Wagons Lits et Du Tourisme SA
Current assignee: LEON de la VALLEE POUSSIN; Compagnie Internationale Des Wagons Lits et Du Tourisme SA
Priority date: 1932-07-27
Filing date: 1932-07-27
Publication date: 1934-04-23

Description

Druckregler für unter Druckluft auszuführende Arbeiten Es ist bereits für unter Druckluft auszuführende Arbeiten ein Druckregler vorgeschlagen worden, der bei Druckschwankungen im Arbeitsraum verstellend auf ein Ventil oder mehrere Ventile zwecks Regelung der in den Arbeitsraum abzugebenden Luft ein-,virkt. Dieser Vorschlag bezieht sich insbesondere auf die Regelung der Zuführung frischer Luft in eine Taucherausrüstung, und zwar mittels eines Regelventils, das durch eine einerseits dem Arbeitsdruck und anderseits dem Regelungsdruck unterworfene Membran bewegt wird. Eine solche Vorrichtung ist aber in Fällen ;' in denen, wie beispielsweise bei Arbeiten zur Herstellung eines Tunnels in einem unter Druck stehenden Raum, schon bei einer verhältnismäßig schwachen Druckverminderung mehrere tausend Kubikmeter Luft in den Arbeitsraum eingefüllt werden müssen, nicht empfindlich genug. Um mittels einer Membran das vollständige und schnelle Öffnen .der Einlaßklappe für die Druckluft zu erreichen, müßte die Membran einen verhältnismäßig großen Widerstand überwinden, da der Widerstand gegen .die Deformation einer elastischen Membran schnell mit dem Maß der Deformierung wächst. Die Druckdifferenz auf den beiden Seiten der Membran müßte also sehr beträchtlich sein, um das vollständige und schnelle Öffnen der Einlaßklappe zur Folge zu haben, so daß es also mittels einer Membran nicht möglich ist, schon bei einer geringen; Druckschwankung große Druckluftmengen eintreten zu lassen. Die Membran ist somit nicht empfindlich genug, um so weniger, als ohnehin ihr innerer Widerstand von vornherein überwunden werden muß, woraus sich eine Verzögerung ergibt. Auch das mit der Membran verbundene Kegelventil wirkt verzögernd. Der Kegel kann auf seinem Sitz nur festgehalten wenden, wenn auf ihn ein bestimmter Druck ausgeübt wird, wobei dieser Druck größer als der durch die in .der Zuführungsleitung enthaltene Druckluft ausgeübte Anhebedruck sein muß. Dieser zum Festhalten des Kegels auf seinem Sitz erforderliche Druck muß notwendigerweise durch die Membran selbst geliefert werden und muß bei einem großen Querschnitt der Zuführungsleitung für die Druckluft natürlich sehr beträchtlich sein. Demnach muß, um das Anheben des Kegels zu ermöglichen, zunächst dieser von der Membran ausgeübte beträchtliche Druck überwunden werden, bevor die Membran sich zum Öffnen des Ventils in Bewegung setzen kann. Auch hieraus ergibt sich unvermeidlich eine Verzögerung im Regler, die sehr bedeutende Schwankungen des in der Arbeitskaminer herrschenden Druckes zur Folge hat. Schließlich muß bei der vorbekannten Einrichtung der Regelungsdruck ein für allemal festgelegt werden. Schon aus diesem Grund läßt sich die Vorrichtung bei solchen Arbeiten in mit Druckluft erfüllten Räumen, wo, wie bei Tunneln und ähnlichen Arbeiten, der zu überwindende hydrostatische Druck in besonders weiten Grenzen schwanken kann, nicht verwenden. Es muß vielmehr möglich sein, den konstant zu erhaltenden Normaldruck von außen her zu ändern, um ihn dem schwankenden äußeren hydrostatischen Druck anzupassen." Der Erfindung gemäß werden die angegebenen Nachteile dadurch beseitigt, daß eine im Gleichgewicht behaltene schwimmende Glocke vorgesehen ist, die auf der einen Seite dem im Arbeitsraum herrschenden Druck ausgesetzt ist und auf der anderen Seite der entgegengerichteten Druckwirkung der in einem Reglerbehälter von großem Fassungsvermögen befindlichen Preßluft von praktisch konstantem, jedoch auf eine bestimmte Höhe einstellbarem Druck, wobei diese Glocke die Zulaßventile derart steuert, daß selbsttätig ein Normaldruck im Arbeitsraum gehalten wird, der demjenigen im Reglerbehälter gleich ist. Die im Gleichgewicht gehaltene schwimmende Glocke reagiert sofort auf die geringste Druckschwankung und wird in ihrer Bewegung nicht gehemmt, da ihr Widerstandskoeffizient gegenüber Bewegungen sich nicht finit der Größe der Bewegung ändert, so daß der Zulaß für Druckluft schnell und vollständig geöffnet, - natürlich im umgekehrten Fall auch schnell und vollständig geschlossen wird-. Bei der getroffenen Anordnung ist auch kein Kegelventil o. dgl. erforderlich, das verzögernd wirken könnte. Ebensowenig ist die Wirkung an einen ein für allemal festgelegten Normaldruck gebunden; vielmehr wirkt der Druckregler in genau derselben Weise, wenn von außen her der Normaldruck anders eingestellt wird..Pressure regulator for work to be carried out under compressed air It is already a pressure regulator has been proposed for work to be carried out under compressed air, which adjusts to one or more valves in the event of pressure fluctuations in the working space Valves for the purpose of regulating the air to be released into the work area are activated. This The proposal relates in particular to the regulation of the supply of fresh air in a diving equipment, namely by means of a control valve that is on the one hand the working pressure and on the other hand the control pressure is moved membrane. Such a device is, however, in cases; in those, such as when working for creating a tunnel in a pressurized room, even with one relatively weak pressure reduction of several thousand cubic meters of air in the Workspace need to be filled, not sensitive enough. To use a Diaphragm enables the complete and quick opening of the inlet flap for the compressed air To achieve this, the membrane would have to overcome a relatively large resistance, since the resistance to .die deformation of an elastic membrane quickly increases with the The degree of deformation increases. The pressure difference on the two sides of the membrane would therefore have to be very considerable in order to allow the inlet flap to open completely and quickly to have the consequence, so that it is not possible by means of a membrane, yes at a low; Pressure fluctuations allow large amounts of compressed air to enter. the Membrane is therefore not sensitive enough, all the less so as its interior anyway Resistance must be overcome from the start, resulting in a delay. The cone valve connected to the diaphragm also has a retarding effect. The cone can only turn while holding onto his seat if a certain pressure is exerted on him This pressure is greater than that contained in the supply line Compressed air must be applied lifting pressure. This one to hold the cone on his Seat required pressure must necessarily be supplied by the diaphragm itself and must with a large cross-section of the supply line for the compressed air of course be very considerable. Accordingly, in order to enable the cone to be lifted, this considerable pressure exerted by the membrane must first be overcome, before the diaphragm can move to open the valve. From here too there inevitably results in a delay in the controller which causes very significant fluctuations of the pressure prevailing in the work chamber. Finally must be the previously known device, the control pressure can be set once and for all. Nice For this reason, the device can be used in such work with compressed air filled spaces where, as in tunnels and similar work, the one to be overcome hydrostatic pressure can fluctuate within particularly wide limits, do not use. Rather, it must be possible to maintain the normal pressure from outside to adapt it to the fluctuating external hydrostatic pressure. " According to the invention, the specified disadvantages are eliminated in that a Balanced floating bell is provided on one side Side is exposed to the pressure prevailing in the work area and on the other side the opposite pressure effect of that in a large capacity regulator tank existing compressed air of practically constant, but adjustable to a certain height Pressure, this bell controls the inlet valves in such a way that automatically a normal pressure is kept in the working space, which is the same as that in the regulator tank. The in A balanced floating bell reacts instantly to the slightest fluctuation in pressure and is not inhibited in its movement because of its resistance coefficient Movements do not change finite with the size of the movement, so that the allowance for Compressed air opened quickly and completely - of course in the opposite case too is closed quickly and completely. In the arrangement made is also no cone valve or the like required, which could have a retarding effect. Neither the effect is tied to a normal pressure that is fixed once and for all; much more the pressure regulator works in exactly the same way when the outside pressure is normal is set differently ..

Bemerkt sei noch, daß bei einer Vörrichtun- zur Aufrechterhaltung eines konstanten Druckes in der hydraulischen Hauptleitung einer Gasanlage auch schon die Verwendung einer ausgewuchteten schwingenden Glocke vorgeschlagen worden ist. Diese Glocke arbeitet unter Umständen, die von denjenigen der Erfindung gänzlich verschieden sind. Sie ist nicht einerseits einem ,konstanten Regelungsdruck und anderseits unmittelbar dem zu regelnden Druck unterworfen, wie es der Erfindung gemäß der Fall ist.It should also be noted that in the event of a device to be maintained constant pressure in the hydraulic main line of a gas system the use of a balanced vibrating bell has already been proposed is. This bell works under circumstances different from those of the invention entirely are different. It is not one, constant control pressure and on the one hand on the other hand, directly subjected to the pressure to be regulated, as is the case with the invention according to the case.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung in einem schematischen Querschnitt wiedergegeben.In the drawing, an embodiment of the invention is in a schematic Cross-section reproduced.

i ist die im Gleichgewicht befindliche Glocke, die mit der Möglichkeit leichter seitlicher Verschiebung in ein hydraulisches Gelenk 2 eingetaucht ist und in ihrer Mitte mit Hilfe einer Stange3 durch einen Schwimmer4 getragen wird, der in das Wasserbad 5 eintaucht. Durch .diese Einrichtung wird die störende Reibung verhindert, die bei dem zu einem anderen Anwendungszweck bekannten, vorhin erwähnten Glockenschwimmer infolge der Auswuchtung durch ein Gegengewicht, das an einem spiralförmig um eine konische Trommel gewickelten Seil hängt, infolge der notwendigen Führung der Glocke entsteht. In der Verlängerung der Stange 3 sind Hebel 6 und 6a angelenkt, die die Klappenventile 7, 7a für den Einlaß der Druckluft steuern. Die Druckluft wird durch die Leitungen 8, 8a zugeführt, welche mit Rückschlagventilen 9, ga versehen sind. Die Klappenventile 7, 7a können gleichfaals von Hand mit Hilfe eines Handhebels io, der am Hebel 6 sitzt, bedient werden. Eine Leitung i i geht durch das Bad 5 und mündet unter der Glocke i ; .diese Leitung stellt eine dauernde Verbindung zwischen dem Zwischenraum 12 und einem Reglerbehälter 13 von großem Fassungsvermögen her. Die ganze Vorrichtung ist in dem Arbeitsraum 14 untergebracht, der mit Druckluft gespeist wird, beispielsweise dem Arbeitsraum für die Herstellung eines Tunnels. Der Behälter 13 - kann mit dem Raum 14 vermittels eines Hahns 15 in Verbindung gebracht werden. Im übrigen ist dieser Behälter mit der Zuführleitung 8 durch eine Leitung 16 verbunden, die mit einem Absperrorgan 17 versehen ist und in die Zuführleitung 8 oberhalb bzw. vor dem Rückschlagventil 9 mündet, während der Behälter 13 nach der freien Atmosphäre hin mit Hilfe einer durch ein Absperrventil ig zu steuernden Leitung 18 geöffnet werden kann.i is the balanced bell, which is immersed in a hydraulic joint 2 with the possibility of slight lateral displacement and is carried in its center with the help of a rod 3 by a float 4, which is immersed in the water bath 5. This device prevents the disturbing friction that arises in the previously mentioned bell float known for another application as a result of the balancing by a counterweight hanging on a rope wound spirally around a conical drum, as a result of the necessary guidance of the bell. In the extension of the rod 3 levers 6 and 6a are articulated, which control the flap valves 7, 7a for the inlet of the compressed air. The compressed air is supplied through lines 8, 8a, which are provided with check valves 9, ga. The flap valves 7, 7a can also be operated by hand with the aid of a hand lever located on the lever 6. A line ii goes through the bath 5 and opens under the bell i; .This line establishes a permanent connection between the space 12 and a regulator container 13 of large capacity. The entire device is accommodated in the working space 14, which is fed with compressed air, for example the working space for the construction of a tunnel. The container 13 - can be brought into connection with the space 14 by means of a tap 15. In addition, this container is connected to the supply line 8 by a line 16 which is provided with a shut-off element 17 and opens into the supply line 8 above or in front of the check valve 9, while the container 13 to the free atmosphere with the help of a through a Shut-off valve ig to be controlled line 18 can be opened.

Ein Manometer 2o gestattet es, von außen her den innerhalb der Kammer 14 herrschenden Druck zu prüfen, und ein Wassersäulenmanometer 21 zeigt die Druckdifferenz an, die zwischen der Kammer 14 und dem Behälter 13 herrscht.A manometer 2o allows the inside of the chamber from the outside 14 to check the prevailing pressure, and a water column manometer 21 shows the pressure difference which prevails between the chamber 14 and the container 13.

Die anfängliche Unterdrucksetzung kann in der Weise geschehen, -das man von Hand die Klappenventile 7, 7" mit Hilfe des Hebels io oder gegebenenfalls eines an der Verlängerung der Stange 3 befestigten Hebels außerhalb der Kammer 14 öffnet. Das Ventil 15 bleibt offen, bis daß der gewollte Normaldruck, der finit p1 bezeichnet ist, erreicht ist. Alsdann schließt man die Klappenventile 7 und 7a und Glas Ventil 15. Der in der Kaminer 14 hersehende Druck p" wird alsdann dem Druck p1 der im Behälter 13 der Leitung ii und dem Zwischenraum 12 eingeschlossenen Luft gleich sein. Die Vorrichtung befindet sich alsdann .in der in der Zeichnung dargestellten Lage. Da bei Arbeiten in Druckluft der Arbeitsraum 14 niemals luftdicht geschlossen ist, weil eine ihrer Wandungen im allgemeinen durch .die Erdmasse gebildet wird, entstehen dauernd unvermeidliche Druckverluste, derart, daß p9 kleiner wird als p1. Folglich wird die Glocke i auf ihrer Oberfläche dem Druck p" und auf der Innenfläche dem Druck p1 unterliegen. Die Glocke wird hochsteigen und die Ventile 7 und 7". öffnen, die den Zutritt von Druckluft mit dem Druck p2, der höher ist als p1, gestatten werden. Der Druck po wird sich allmählich erhöhen und die Glocke i absinken lassen. bis zu dem Augenblick, wo po erneut den Wert p1 erreicht und die Ventile 7 und 7" geschlossen werden: Wenn umgekehrt der Druck po größer wird als p1, beispielsweise infolge der Verwendung von pneumatischen Werkzeugen, wird die Glocke das Bestreben haben, hochzusteigen, und die Ventile 7, 7" geschlossen halten; bis so viel Luft in das Erdreich entwichen ist, daß po wieder unter den Wert von p1 abgesunken ist.The initial pressurization can be done by opening the flap valves 7, 7 " by hand with the aid of the lever io or, if necessary, a lever attached to the extension of the rod 3 outside the chamber 14. The valve 15 remains open until the desired normal pressure, denoted finite p1, has been reached. Then the flap valves 7 and 7a and glass valve 15 are closed 12 trapped air must be the same. The device is then .in the position shown in the drawing. Since when working in compressed air, the working space 14 is never closed airtight, because one of its walls is generally formed by the earth mass, there are constantly unavoidable pressure losses, such that p9 becomes smaller than p1. Consequently, the bell i will be subject to the pressure p "on its surface and the pressure p1 on the inner surface. The bell will rise and the valves 7 and 7". which will allow the entry of compressed air with a pressure p2 higher than p1. The pressure po will gradually increase and lower the bell i. until the moment when po again reaches the value p1 and valves 7 and 7 "are closed: if, conversely, the pressure po becomes greater than p1, for example due to the use of pneumatic tools, the bell will tend to rise and keep the valves 7, 7 "closed; until so much air has escaped into the ground that po has fallen below the value of p1 again.

Daraus ergibt sich, .daß, wenn einmal der Normaldruck p1 in dem Behälter 13 hergestellt ist, die Vorrichtung selbsttätig den Druck in dem Raum 1.4 auf diesem praktisch konstanten und demjenigen von p1 gleichen Wert erhalten wird. Es sei noch darauf hingewiesen, daß das Fassungsvermögen des Behälters 13 genügend groß gewählt werden muß, damit die Volumenänderungen des Zwischenraums 12 nicht merkliche, Änderungen des Druckes p1 nach sich ziehen.It follows from this that, once the normal pressure p1 in the container 13 is made, the device automatically the pressure in the space 1.4 on this practically constant and equal to that of p1 is obtained. It is still pointed out that the capacity of the container 13 is chosen to be sufficiently large must be so that the changes in volume of the space 12 not noticeable changes of the pressure p1.

Unter diesen Bedingungen wird der Regler auf- die geringsten Druckschwankungen in dem Raum 14. ansprechen, und zwar vermöge der Gleichgewichtslage der Glocke i und wegen des äußerst schwachen Widerstandes, die sie ihren Bewegungen bietet. Diese hohe Empfindlichkeit des Reglers gestattet es, Ergebnisse zu erzielen, welche mit den bestehenden und vorgeschlagenen Vorrichtungen unmöglich zu erreichen sind. -- Um den Normaldruck zu ändern, genügt es, derr Druck p1 zu ändern, da ja der Regler den Normaldruck vollkommen diesem letzteren gleich erhält. Eine Vermehrung des Druckes p1 kann durch Öffnung des Ventils 17 erzielt werden, so daß Luft mit dem Druck p2 zugeführt wird, bis der gewünschte Wert p1 erreicht ist. Andererseits kann man eine Verminderung des Druckes p1 durch Öffnung des Ventils i9 herbeiführen, indem man so die notwendige Menge Druckluft in die freie Atmosphäre entweichen läßt.Under these conditions the regulator will react to the slightest pressure fluctuations address in the room 14., by virtue of the equilibrium position of the bell i and because of the extremely weak resistance it offers to their movements. These high sensitivity of the controller allows results to be achieved which can be achieved with the existing and proposed devices are impossible to achieve. - In order to change the normal pressure, it is sufficient to change the pressure p1, since the controller is the normal pressure is completely equal to this latter. An increase in the pressure p1 can be achieved by opening valve 17 so that air at pressure p2 is supplied until the desired value p1 is reached. On the other hand, you can have a Reduce the pressure p1 by opening valve i9 by so that the necessary amount of compressed air can escape into the free atmosphere.

Man kann in ähnlicher Weise eine entsprechende Steuervorrichtung vorsehen, die von außerhalb des Raums 14. bedient wird, um den Behälter 13 in Verbindung, sei es mit der Leitung 8 oder sei es mit der freien Atmosphäre, zu. -bringen, so daß auf diese Weise die beabsichtigten Normaldruckänderungen erzielt werden können. Sobald der neue Normaldruck im Behälter 13 erreicht ist, wirkt die Glocke i auf die Ventile 7 und 7" in der bereits beschriebenen Weise ein, derart, daß sie in jedem Fall den gewollten Normaldruck in dein Raum 1.4 erhält.A corresponding control device can be provided in a similar way, which is operated from outside the room 14. to connect the container 13, be it with line 8 or be it with the free atmosphere, too. -bring so that in this way the intended changes in normal pressure can be achieved. As soon as the new normal pressure is reached in the container 13, the bell i acts the valves 7 and 7 "in the manner already described, such that they are in in each case receives the desired normal pressure in your room 1.4.

Claims

PATENT CLAIMS. i. Pressure regulator for to be carried out under compressed air Work that acts on one or more valves that, by their position, control the By doing this, regulate the amount of air to be released into the room under compressed air characterized in that a balanced floating bell (i) is provided is exposed on the one hand to the pressure (p 1) prevailing in the working space (14) .is and on the other hand the opposing pressure effect of the in one Regulator tank (13) of large capacity located compressed air of practical constant, but adjustable pressure (p1) to a certain level, whereby this Bell controls the admission valves (7, 7 ") in such a way that automatically a normal pressure is held in the working space, which is the same as that in the regulator tank (13).

2. Pressure regulator according to claim i, characterized in that the in equilibrium Supported floating bell (i) with easy sideways displacement is immersed in a hydraulic joint (2) and in its center with the help of a Rod (3) is held by a float (.l) immersed in a water bath and that the space (12) between this bell and the surface of the bath in constant communication with the regulator tank (13) with the help of a through the bath is brought through line (i i).

3. Pressure regulator according to claim 2, - characterized in that each inlet valve (7, 7 ") for the compressed air by one Lever (6, 611) is controlled, which is attached to the extension of the .the bell bearing Rod (3) engages, this control rod also with a handle (io) is provided to control the valves by hand, and this hand lever also outside the compressed air chamber can be arranged. q .. Compressed air regulator according to claim 1, 2 and 3, characterized in that the regulator container (13) has a valve (15) is equipped for connection to the compressed air chamber (14) and also with a first branch (i8) opening into the atmosphere and a second Line (z6) which leads to the compressed air supply line (8) for the compressed air chamber, wherein these lines are opened or closed from outside or inside the compressed air chamber can be in order to change the pressure in the regulator tank at will can.