DE61185C - Druck- und Temperaturregler mit beweglichem Flüssigkeitsbehälter und Kolbenschieber - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Einrichtung zur selbsttätigen Regelung oder Verminderung des Druckes von Gas- oder Flüssigkeitsströmen oder auch zur Verminderung der Temperaturen derselben oder gemischter Ströme. Der Apparat besteht aus einem Motor, welcher auf den regelnden Theil wirkt; beider Zusammenwirken veranlafst die selbstthätige Regelung.

Stellt man sich ein unter dem Druck A stehendes, Flüssigkeit enthaltendes Gefäfs ß, Fig. ι, und ein offenes FlüssigKeitsgefäfs C vor, welche durch ein kleines, biegsames Röhrchen D verbunden sind, und hängt man diese Gefäfse an einen Waagbalken E an, so wird, wenn das Manometergefäfs B unter Druck kommt, in einer gewissen Stellung der Gefäfse B und C der Hebel E in der horizontalen Lage verharren. Jede Veränderung des Druckes A im Gefäfs B bewirkt ein Aufsteigen oder Zurückgehen der Flüssigkeit im Gefäfs C, wodurch die Gleichgewichtslage gesiört wird und der Hebel E einen Ausschlag macht. Die Gleichgewichtslage kann auch, wie Fig. 2 zeigt, hergestellt werden, wenn nur eines der Gefäfse, nämlich C¹, an einem durch ein Gewicht P ausbalancirten Hebel E hängt, während das geschlossene, unter Druck stehende Gefäfs B feststeht.

Die Fig. 3 stellt im Verticalschnitt eine Ausführungsform des Druckreglers dar, dessen folgende Theile sich bei allen Apparaten wiederfinden : das feste Gehäuse A, die herausnehmbare, cylindrische Röhre B, der bewegliche Kolbenschieber C.

Das kreuzförmige Gehäuse A ist mit seinem horizontalen Strang durch die Flantschen b b^l an die Rohrleitung angeschlossen, in dem verticalen Strang liegt in concentrischen Bohrungen die vollständig abgedrehte Röhre B; diese ist mit ihrem oberen Ende f in eine Eindrehung des Gehäuses eingesetzt und mit ihrem unteren Ende h durch einen eingeprefsten Ring mit dem Gehäuse verbunden. Die Röhre B kann auch in anderer Weise so eingedichtet sein, dafs sie in ihrer Längsrichtung unverschiebbar wird.

Die schräg liegende Scheidewand d theilt das Innere des Gehäuses und ist entsprechend dem äufseren Durchmesser der Röhre B ausgebohrt, so dafs ein Theil des Durchganges mit der Zuflufsleitung, der andere mit der Abflufsleitung in Verbindung steht. Die Röhre B besitzt zwei Reihen Bohrungen g, deren eine oberhalb und deren andere unterhalb der Scheidewand d liegt. Die Oeffnungen sind in beiden Reihen gleichmäfsig vertheilt und von derselben Gröfse. In der Röhre B liegt ein Kolbenschieber C, der auf- und abzubewegen ist. Eine den Raum i bildende Eindrehung im Schieber C vermittelt eine Verbindung der beiden Reihen Oeffnungen g der Röhre U, so dafs hierdurch beide Abtheilungen des Gehäuses in Verbindung stehen. Wenn man den Schieber C hebt, so verstellt sich die Durchgangsweite der Oeffnungen g, und der untere Rand von C bewegt sich bis zum vollständigen Schliefsen der unteren Oeffnungsreihe. Durch mehr oder minderes Schliefsen dieser unteren Oeffnungen g wird das durch die Rohrleitung strömende Medium in seiner Menge vermehrt, oder vermindert, wodurch sich der Druck

hinter der Durchtrittsstelle regelt. Bewegt sich der Schieber C abwärts, so regelt der über i stehende volle Körper die Durchgangsweite der oberen Oeffnungsreihe g. Im ersteren Bewegungssinne ist der Druck steigend, im letzteren fallend. In beiden Fällen ist es derselbe Druck, welcher auf die gleichen gegenüberliegenden Oberflächen der von i gebildeten Kammer wirkt. Der atmosphärische Druck wird von dem anderen Theil des Apparates bestimmt (von dem Motor), um auf die Thätigkeit des Schiebers einzuwirken; der letztere wird ins Gleichgewicht gesetzt und erhält dann eine auf- und absteigende Bewegung, durch welche seine Ruhestellung und die Reioung der Theile überwunden wird.

Bei dieser Einrichtung ist das Gehäuse A fest mit der Rohrleitung verbunden und für keinen anderen Zweck geeignet.

Die einzelnen Theile, Röhre und Schieber, sind leicht heraus- und aus einander nehmbar und erneuerungsfähig. Es genügt, den herausgenommenen Cylinder wieder so einzustellen, dafs seine Aufsenverbindung im richtigen Punkt an dem Gestänge des Hebels E hängt. Die Röhre B kann sich nicht verziehen, weil sie sich in der Länge frei ausdehnen kann und im Innern stets gleicher Temperatur ausgesetzt ist.

Wenn man die selbstthätige Schliefsung des Druckreglers durch eine aufsteigende Bewegung des Schiebers C hervorzurufen wünscht, hängt man an letzteren das geschlossene Gefäfs B¹ oder im Falle der in Fig. 2 gegebenen Anordnung das offene Gefäfs C¹. In der Praxis zieht man es vor, den Verschlufs. durch aufsteigende Bewegung des Schiebers C zu bewirken, und hängt man dann das Gefäfs B¹ an C an, wie Fig. 3 zeigt. Es ist gleichzeitig die Anwendung einer Kolbenbremse F auf die Aufhängung des Reglers gezeigt. Der den Kolben aufnehmende Cylinder ist mit einer festen Unterlage G verbunden. Die Einrichtung^ erlaubt, die zu starke Einwirkung der Ventil-, schliefsung abzuschwächen.

Die Eigenthümlichkeit der Erfindung besteht in der Vereinigung der Ventileinrichtung mit den an einem Hebel. E in der Gleichgewichtslage aufgehängten Gefäfsen B¹ und C¹ zur Regelung von Druck oder Temperatur.

Die Fig. 3 stellt die Anordnung des Systems in seiner Anwendung auf Druckregelung dar. Die Fig. 4 zeigt dieselbe Anordnung für Temperaturregelung. Die Fig. 5 und 6 zeigen Abänderungen des Reglers. Die Fig. 7 zeigt die Einrichtung der Fig. 6 in Verbindung mit der Einrichtung zur Herstellung der Gleichgewichtslage.

Wenn das Fluidum einen wechselnden Druck erfährt und der Durchgang der Oeffnungen g, Fig. 3, sich vergröfsert, so handelt es sich darum, den Durchgang wieder zu verkleinern. Die Pfeile zeigen den Lauf des Stromes an.

Der Punkt, an dem der verminderte Druck sich zeigt, ist mit dem geschlossenen Gefäfs B¹ verbünde^ und zwar durch ein Rohr wie dasjenige, welches dieses Gefäfs B¹ mit dem offenen Gefäfs C verbindet. Die Zeichnung zeigt die Theile in der Gleichgewichtslage. Kommt das Gefäfs B¹ unter stärkeren Druck, so wird die Flüssigkeit aus B¹ nach C¹ steigen und in C¹ die Belastung vermehrt, wodurch die horizontale Lage des Hebels E aufgehoben ist, infolge dessen der Kolben C hochsteigt und die Durchgangsöffnungen verkleinert, um dadurch den Druck zu vermindern. Eine Ablenkung im anderen Sinne wird eine Vergröfserung der Durchgangsöffnungen herbeiführen. Auf diese Weise wird stets der gleiche Druck in der Abflufsleitung erhalten. Zum Einstellen der Vorrichtung wird das Gefäfs C¹ höher oder tiefer aufgehängt.

Die Fig. 5 zeigt den Regler als Reducirventil angeordnet, welches für eine gewisse Anzahl von Anwendungen geeignet ist, unter welchen die Verwendbarkeit zu verschiedenen Zwecken der Dampfentweichung hervorgehoben sei. Der Dampf strömt in das abwärts gehende Netz, im ungenügenden Fall giebt der Regler den Ausgleich, indem er den Dampf vom Dampferzeuger zuströmen läfst. Bei Uebermafs der Entleerung läfst das Manometergefäfs das Ventil steigen bis zu dem Augenblick, bis es die zum Ausgang in die Kammer / gehenden Oeffnungen deckt, welche die Verbindung nach aufsen hin haben. Die Oeffnungen des Ventils sind diesem Zweck angepafst.

Die Fig. 6 zeigt im Schnitt eine Abänderung des Reglers und die Fig. 7 die Verbindung dieses Reglers mit der Einrichtung zur Erzielung der Gleichgewichtslage zur Druckregelung: In diesem letzteren Falle ist das Manometergefäfs mit dem Ventilkolben durch ein am oberen Ende des letzteren befestigtes Gestänge verbunden.

Man bewirkt die verschiedenen Anwendungen des Apparates zur Regelung von Temperaturen, indem man auf die Gleichgewichtslage die Maximalspannung eines gesättigten Dampfes einwirken läfst, dessen Spannung verschieden von der Temperatur ist. Zu diesem Zwecke enthält ein geschlossenes Gefäfs J die flüchtige Flüssigkeit (Fig. 4), um eine Spannung A zu erhalten, welche der angenommenen Temperatur entspricht. Dieses Gefäfs ist vollständig in einem Raum von der Temperatur untergebracht, welche man stets gleichmäfsig zu erhalten wünscht. Das Gefäfs J ist durch einen Schlauch oder ein biegsames Rohr mit dem Manometergefäfs B verbunden. Mit der Temperatur eines gesättigten Dampfes correspondirt immer dieselbe Spannung; jede Aenderung der auf die

Wände von J wirkenden Temperatur hat den Zweck, selbstthätig die Durchgangsstelle des gasförmigen Fluidums oder der Flüssigkeit im Regulirventil zu verändern, folgend den Reactionen, welche die Temperatur bestimmen, die man beständig auf die Wände des Behälters J einwirken läfst.

Die Spannungen des gesättigten Dampfes wachsen viel schneller als die correspondirenden Temperaturen. Der Apparat wird dadurch viel feinfühliger, wenn man flüchtige Flüssigkeiten, deren Siedepunkt unter dem normalen Druck (Luftdruck) liegt, anwendet, weil dieser Druck viel niedriger sein wird als der Druck, den man regeln will. Für die Füllung der Gefäfse mit Flüssigkeiten wendet man natürlich nur solche an, welche keine chemischen Veränderungen durch die Einwirkung des betreffenden, die Leitung durchströmenden Fluidums erleiden. Aufserdem werden Flüssigkeiten von gröfserer Dichte gewählt, wie sie das Fluid um besitzt.

Claims (1)

1. Paten T-A Nsp rüche:

   ι . Ein Druckregler, bei welchem ein Kolbenschieber (C) an dem einen Arm eines Waagebalkens (E) und ein Gefäfs (C¹) an dem anderen Ende dieses Waagebalkens (E) angehängt ist, und die Verbrauchsleitung mit einem geschlossenen Flüssigkeitsbehälter (B¹) verbunden ist, welcher durch ein biegsames Rohr (D) mit ersterem Gefäfs communicirt, so dafs der wechselnde Druck in der Verbrauchsleitung die in dem Flüssigkeitsbehälter (B ¹J befindliche Flüssigkeit nach dem ersten Gefäfs (C¹) steigen oder abfliefsen macht, wodurch infolge der gestörten Gleichgewichtslage das Schieberventil (C) den Ventildurchgang im gewünschten Sinne beeinflufst (Fig. 3).

   Die Verbindung des Flüssigkeitsbehälters (B) der unter 1. bezeichneten Einrichtung, statt mit der Verbrauchsleitung, mit einem geschlossenen Gefäfs (J), welches eine flüchtige Flüssigkeit enthält und in einem Raum aufgestellt ist, dessen Temperatur gleichmäfsig erhalten bleiben soll, so dafs die mit der Temperatur wechselnde Spannung in dem geschlossenen Gefäfs (J) sich nach dem Flüssigkeitsbehälter (B) fortpflanzt und dadurch das Schieberventil beeinflufst (Fig. 4).

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.