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Flüssigkeitsstandregler, insbesondere Wasserstand'sregler für Dampfkessel
Die Erfindung bezieht sich auf einen Flüssigkeitsstandregler, insbesondereWasserstandsregler
für Dampfkessel, bei dem ein mit einem Schwimmer verbundener, in einem Laufrohr
geführter Anker mit beiderseits des Laufrohres angeordneten Magneten zusammenarbeitet,
deren einer elektrische Regelkontakte, z. B. zur Beherrschung einer Speise-oder
Entleerungsvorrichtung, steuert. Bier vorbekannten derartigen Reglern ist auf der
einen Seite des Laufrohres ein fest angebrachter starker Dauermagnet und auf der
anderen Seite des Laufrohres eine als Steuermagnet dienende leichte Magnetnadel
von geringer Magnetkraft oder auch nur eine rnagnetisierbare Nadel angebracht, so
daß der Anker iin Bereich des festen Magneten stark nach einer Seite des Laufrohres
gezogen wird und sich an dieser reibt.
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Die Erfindung bezieht sich auf einen ähnlichen Flüssigkeitsstandregler,
und das Wesentliche besteht darin, daß auf der einen Seite des Laufrohres des Ankers
ein beweglicher Steuermagnet (Dauermagnet) und auf der anderen Seite ein Gegenmagnet
(fester Dauermagnet) von etwa gleich großer, aber entgegengesetzt gerichteter Magnetkraft
wie der des Steuermagneten angeordnet sind, derart, daß die Magnete sich gegenseitig
abstoßen, wenn der Anker außerhalb ihres Bereiches ist, dagegen sich anziehen, wenn.
der Anker innerhalb ihres Bereiches ist. Dadurch wird erreicht, daß der Anker im
Laufrohr im Bereich des Steuermagneten und des Gegenmagneten nicht einseitig fest
am Laufrohr anliegen kann, so daß durch Reibung verursachte Ungenauigkeiten der
Regelung weitgehend vermieden werden. Das Laufrohr besteht zweckmäßig aus Messing,
Bronze oder einem anderen unmagnetischen Stoff.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich bei einem Wasserstandsregler
mit zwei untereinander angeordneten Schwimmern, indem über dem Hauptanker in Abstand
von ihm ein Hilfsanker angebracht ist, der mit einem schwachenHilfsmagneten bei
Erreichen der oberen Grenzlage des Wasserspiegels zusammenarbeitet, derart, daß
der Hilfsmagnet den Hilfsanker erst freigibt, wenn der untere der mit dem Anker
verbundenen Schwünmer etwa zur Hälfte von Flüssigkeit frei ist. Die Dauermagnete
bestehen zweckmäßig aus Nickel-Aluminium-Eisen-Legierungen, die besonders wärmebeständig
sind und große Magnetkräfte aufweisen.
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Zur Erreichung eines Gewichtsausgleichs für den beweglichen Magneten
ist dieser zweckmäßig auf einem Waagebalken aus unmagnetischem Stoff mit einem Gegengewicht
angeordnet.
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Die Zeichnung veranschaulicht einige Ausführungsbeispiele. Es zeigen:
Abb. r einen Hohlschwimmer mit Magnet-und Kontaktvorrichtung, Abb. 2 einen vollen
Schwimmer mit Geivichtsausgleichhebel,
Abb.3 eine ähnliche Vorrichtung
mit zwei Schwimmern und Haupt- und Hilfsmagnetvorrichtungen, Abb. G. eine ähnliche
Einrichtung mit Hilfsfeder, Abb:5 eine andere Ausführungsform mit besonderem. Schwimmergefäß.
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Nach Abb. i ist irn Behälter i, etwa einem Dampfkessel, ein druckfester
hohler Schwimmer 2 angeordnet, der mittels Stange 3 einen Anker 4 trägt, der an
seinen Ober- und Unterkanten 5 abgerundet ist. Der Anker 4. gleitet in einem an
dem Behälter i dicht angeschlossenen unmagnetischen Rohr 6 aus Messing, Bronze o.
dgl., das im oberen Teil eine Platte 7 enthält, die den Weg des Ankers nach oben
hin. begrenzt.
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Am Rohr 6 ist ein Hebel 8 schwenkbar gelagert, --der am unteren Ende
einen Dauermagneten 9 und am oberen Ende ein isoliertes Ausgleichgewicht io trägt,
das gleichzeitig als elektrischer Kontakt zu einem festen Gegenkontakt i i dient,
die beide zusammen den Betriebsstrom zu einer Pumpe oder einem Speiseventil, oder
gegebenenfalls auch zu einem Entleerungsventil o. dgl., beherrschen. An einem Hebelarm
12 des Hebels 8 greift eine Zugfeder 13 an, die die Kontakte i o, i i zu trennen
sucht.
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Gegenüber dem Magneten 9 ist auf der anderen Seite des Rohres ein
fester Dauermagnet 1 4. angeordnet, der den Magneten 9 abzustoßen sucht, solange
der Anker q. sich nicht zwischen beiden Magneten befindet.
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Sinkt nunmehr der Wasserspiegel 15 bis annähernd zum vollständigen
Austauchen des Schwimmers 2, so fällt der Anker q, unter seinem und dem Gewicht
des Schwimmeis 2 unter Überwindung der Magnetkräfte 9 und 14 herab, der Magnet 1
4. stößt den Magneten ab, und die Kontakte i o, i i werden geschlossen, so daß eine
Speisevorrichtung in Tätigkeit tritt, die den Wasserspiegel i 5 und damit den Schwimmer
2 wieder hebt, bis die Anziehungskraft der Magnete 9; 14 auf den Anker 4. ausreicht,
um diesen zwischen die Magnete zu ziehen. Dadurch wird der Hebel 8 wieder zurückgeschwenkt,
die Kontakte io, i i werden unterbrochen und die Speisevorrichtung stillgesetzt.
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Abb.2 zeigt im wesentlichen die gleiche Vorrichtung mit geschlossenem
Kontakt und niedrigem Wasserspiegel 16. Statt des Hohlschwimmers 2 ist hier ein
voller Schwimmer 17 aus Zement o: dgl. angeordnet; dessen Gewicht durch einen im
festenPünkt 18 gelagerten doppelarmigen Hebel i9 mit Gegengewicht 2o teilweise ausgeglichen
ist.
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Diese Anordnung ist besonders für Kessel mit holzen Drücken verwendbar:
Zur Einstellurig des gewifschten Wasserspiegels ist der Dauermagnet 1 ¢ und gegebenenfalls
auch der schwenkbare Magnet 9 in senkrechter Richtung verstellbar angeordnet, beispielsweise
auf einer Schraubenspindel: ach Abb.3 trägt der Hebel 19 zwei mit Abstand
untereinander angeordnete Schwimmer 21 und 22, und das Gegengewicht 2o ist derart
bemessen, daß ohne Berücksichtigung der Magnetkräfte der Schwimmer 21 etwa zur Hälfte
in die Flüssigkeit eintaucht.
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Über dem Anker 4 ist noch ein Hilfsanker 23 befestigt, der `in oberster
Lage des Ankers q. von einem am Rohr 6 befestigten Hilfsmagneten 24 angezogen und
so lange festgehalten wird, bis beim, Sinken des Wasserspiegels bis zur Höhe 16
der Schwimmer 22 etwa zur Hälfte austaucht. Dann fallen Schwimmer 21, 22 und Anker
q. und 23 nach unten, wobei der Hilfsanker 23 noch nicht den Bereich der Magnete
9, 14 erreicht, der Magnet 9 wird durch Magnet 14 abgestoßen und schließt den Kontakt
9, 11. Bei allmählichem Steigen des Wasserspiegels kommt der Anker q. wieder in
den Bereich der Magnete 9, 1,4, so daß die Kontakte 9, 11 wieder unterbrochen werden.
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Abb. q: zeigt eine ähnliche Einrichtung, bei der jedoch statt der
Hilfsmagnetvorrichtung 23,24 eine Druckfeder 25 an eineu, etwas schräg oberhalb
des Drehpunktes z8 gelegenen Punkt 29 des Hebels ig derart angreift, daß sie die
Schwimmer 2i, 2ä nebst Anker 4 in ihrer obersten Lage zusätzlich nach oben drückt
und in ihrer untersten Lage zusätzlich nach unten.: Nach Abb. 5 ist eine ähnliche
Vorrichtung wie die nach Abb. 3 in einem mit dem Haupt-Behälter i durch Ventile
oder Hähne 26, 27 kommunizierenden Gefäß 28 untergebracht. Durch geeignete
Drosselung der Ventile 26, 27 lassen sich auch hier die Schließungen und Öffnungen
der Kontakte 9, 11 derart verzögern, daß unnötiges Arbeiten dieser Kontakte vermieden
wird. -Für die Magnete9, 14 und 2q. wird zur Erreichung großer Wärmebeständigkeit
und großer Magnetkraft zweckmäßig eine Nickel-Aluminium-Eisen-Legierung verwendet:
Die Anker q. können, um ein Kleben an den Magneten weiter zu vermindern, mit Rollen
versehen sein, die im Rohr laufen.