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Vorrichtung zum Regeln des Druckes in durch Fördervorrichtungen espeisten
Leitungen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, die dazu dient, die zu
einer Verbrauchsstelle gelangende Menge eines Flüssigkeits- oder gasförrnigen Stoffes
in völlig gleichbleibenden Grenzen zu halten. Man hat zu diesem Zweck bei als Meßpumpen
wirkenden Zahnradspinnpumpen bereits Drosselorgane vorgesehen, deren eine Seite
dem Druck auf der Zuflußseite und deren andere Seite dem Druck auf der Abflußseite
der Meßpurnpe ausgesetzt ist. Die bekannten Drosselorgane dieser Art, die z. B.
als Membran ausgebildet sind, können aber nur einseitig wirken, da sie nur eine
der- Pumpenleitungen drosseln und bei übermäßigen Steigerungen gänzlich sperren.
Sie genügen deshalb nicht den an sie zu stellenden Anforderungen, wenn zum einwandfreien
Arbeiten der Förder- bzw. Meßvorrichtung das Vorhandensein eines gleichen Druckes
auf deren Zufluß- und Abflußseite erforderlich ist. Die Gleichheit dieser Drücke
wird im praktischen Betriebe vielfach schwanken und kann z. B. beim Fördern von
Spinnflüssigkeit durch Verstopfen der Spinndüsen einerseits und durch Steigerung
des Druckes in der zur Meßpumpe gehenden Leitung anderseits aufgehoben werden. Die
bekannten, nur einseitig wirkenden Regelvorrichtungen können aber diese von beiden
Seiten ausgehenden Schwankungen =nicht ausgleichen, so daß die mit ihnen ausgestatteten
Meßpumpen die Lieferung gleichbleibender Fördermengen nicht gewährleisten. Zur Vermeidung
dieser Nachteile wird erfindungsgemäß die Ausführung so getroffen, daß das Drosselorgan
als Trennwand zwischen Zufluß- und Abflußleitung ausgebildet und in bezug auf diese
Leitungen so angeordnet ist, daß es bei Steigerung des Druckes in der Abflußleitung
die Zuflußleitung und bei Steigung des Zuflußdruckes die Abflußleitung drosselt
oder abschließt. Eine derartig ausgebildete Regeleinrichtung ist imstande, sowohl
auf die Abflußleitung als auch auf die Zuflußleitung selbsttätig einzuwirken: Sie
schaltet außerdem, sobald der Abflußdruck größer wird als der Zuflußdruck, die Förderung
selbsttätig ab und zeigt durch das Aufhören der Lieferung an der Verbrauchsstelle
sofort das Eintreten unzulässiger Betriebsverhältnisse an. Dadurch wird die Gewähr
dafür gegeben, daß die Fördervorrichtung nur immer unter gleichem Druck in der Zu-
und Abfiußleitung arbeitet. .
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Deshalb ist sie besonders für solche Vorrichtungen geeignet, welche
z. B. Spinnmasse durch enge Düsen oder sonstige Flüssigkeit oder gasförmige Stoffe
durch Filter und ähnliche Widerstand erzeugende Körper zu fördern haben.
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Das Drosselorgan kann in einem Regelraum angeordnet werden, in welchem
einerseits die Zuflußleitung und anderseits die Abflußleitung so einmünden, daß
sie bei in ihnen auftretenden Druckunterschieden durch die Bewegungen des Drosselorgans
in der erforderlichen
Weise gesteuert odergänzlich gesperrt werden
können. Vorteilhaft wird zu diesem Zweck als Drosselorgan eine Membran benützt,
welche den Regelraum in zwei I,,atutnern trennt, an deren eine die Zuflußlettuig
und an deren andere die Abflußleitung der Fördervorrichtung angeschlossen ist, wobei
die Fördervorrichtung aus einer als Meßpumpe arbeitenden Zahnradpumpe, Kolbenpumpe
o. dgl. bestehen kann. Das Drosselorgan könnte andererseits auch aus einem beliebig
profilierten Gleitkörper bestehen, der in einer der Membran entsprechenden Weise
in dem Regelraum angeordnet ist und schieberähnlich die -in die durch ihn voneinander
getrennten Kammern des Regelraumes mündenden Leitungen steuert.
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Der Erfindungsgegenstand ist in beispielsweisen Ausführungsformen
in der beiliegenden Zeichnung dargestellt, und zwar zeigen Abb. i einen Schnitt
durch eine mit einer Membran ausgestatteten Regelvorrichtung, Abb. 2 bis 4 Schnitte
durch Regelvorrichtungen, bei denen das Drosselorgan aus einem Gleitkörper besteht.
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Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel wird angenommen, daß eine
als -Meßpumpe arbeitende Zahnradpumpe das zu fördernde gasförmige oder flüssige
Medium unter einem bestimmten Zuflußdruck aufnimmt. Der Zufluß zur Meßpumpe erfolgt
durch eine Hauptförderpumpe oder einen Druckkessel. Wenn die Zufuhr der Flüssigkeit
durch eine Hauptförderpumpe erfolgt, wird in der Zuflußleitung ein Druckventil angeordnet,
das normalerweise bei übermäßigem Druck die durch die Zuflußleitung strömende Flüssigkeit
durch eine Rückleitung dem Flüssigkeitssumpf zuführt. Die Vorrichtung arbeitet in
Verbindung mit einer Spinndüse und einem Spinnfilter bzw. :einem Kerzenfilter, die
am Ende der Abflußleitung angeordnet sind.
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Bei der Ausführung nach Abb. i gelangt die Flüssigkeit in Pfeilrichtung
von der Hauptleitung z unter Druck in eine Kammer 3 und von dort durch die Mündung
9 der Leitung io in die nicht dargestellte Zahnradpumpe o: dgl. Die Abflußleitung
i z der Pumpe mündet bei 12 in die Kammer 5, von der die zur Spinndüse und dem Filter
führende Leitung 14 abgeht. Die Kammern 3 und 5 sind durch eine Gummimembran 6 voneinander
getrennt, die zwischen den den Raum 4 bildenden Endplatten 7 und B eingespannt ist.
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Bei normalem Betrieb ist der Druck in der Leitung i größer als der
Druck in der Abflußleitung 14. Die Membran 6 liegt bei normalem Betrieb an den Mündungen
12 und 13 der Abflußleitung 1i und 14. Damit die Flüssigkeit aus der Leitung i i
in die Leitung 14 gelangt, muß das Förderorgan; z. B. die 1 Spinnpumpe, in der Flüssigkeitssäule
der Leitung i z einen Druck erzeugen, welcher den in der Kammer 3 auf der Membran
lastenden `., Druck überwindet und das Abheben der Mein--'4.xan von der Mündung
13 der Leitung 14 be-.Girkt. Dieses Abheben der Membran wird unterstützt durch den
Gegendruck, welcher in der Leitung 14 vorhanden ist und auf Reibungswiderstände
in der Leitung, dem Filter und der Spinndüse zurückzuführen ist. Daraus ergibt sich,
daß der Druck an der Spinnstelle sich zusammensetzt aus dem Druck in der Leitung
i i und dem Druck in der Leitung 14. Das Förderorgan überwindet daher bei normalem
Betrieb, d. h. bei geringerem Druck in der Abflußleitung im Vergleich zum Drück
in der Zuflußleitung, immer. die Druckdifferenz einschließlich der Reibung zwischen
dem Gegendruck in der Abflußleitung und dem Druck in der Zuflüßleitung. Hierdurch
wird die pro Zeiteinheit abzugebende Flüssigkeitsmenge unabhängig gemacht von der
Druckdifferenz, weil die Membran durch ihre Drosselarbeit den Druck in der Leitung
I I dem Druck in der Leitung io angleicht und das Förderorgan unter gleichen Druckverhältnissen
in Zu- und Abflußleitung als Meßvorrichtung arbeiten läßt. Durch diesen Umstand
kann auch ein etwaiger Verschleiß in der Pumpe auf die Genauigkeit der Fördermenge
keinen Einfluß ausüben.
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Wird der Druck in der Abflußleitung 14 durch Verstopfung der Düsen
oder des Filters größer als der Druck in der Zuflußleitung i; wird die Membran 6
aus ihrer" die Mündungen der Leitungen 12 und 14 verschließenden Lage in die Kammer
3 hinbewegt, wobei sie die Mündungen der Leitungen i und iö abschließt. Die Spinnpumpe
ist dann von der Zuleitung i abgeschaltet. Sie fördert die in der Leitung io vorhandene
Flüssigkeit noch in die Leitung i i hinein, wodurch die Membran 6 mit um so größerem
Druck an die Mündungen der Leitungen i und io angepreßt wird. Durch das Abschalten
der Zuflußteitung i i werden die Bildung eines Fadens voll ungewünschter Stärke
und die Gefahr des Platzens oder Deformierens der zur Vorrichtung gehörenden Zubehörteile
völlig vermieden. Hiermit steht fest, daß das Förderorgan nur fördern kann, wenn
gleiche Drücke in der Zu- und Abflußleitung vorhanden sind. Dadurch, daß keine Spinnflüssigkeit
mehr aus der Pumpe heraustritt, wird sofort der unzulässige Betriebszustand und
die Notwendigkeit seiner Behebung angezeigt.
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Falls andererseits der Druck in der Leitung i ungewöhnlich höher ist
als der Druck in der -Leitung 14, so wird die Membran 6 an die Mündungen der Leitungen
12 und 14 mit um so größerem Druck herangepreßt: Es
steigt dann
der Druck in der Abflußleitung i i so lange, bis er sich dem Druck der Leitung i
. und io anpaßt. Die Pumpe arbeitet dann unter gleichem Druck in der Zu- und Abflußkammer.
Es wird hierbei trotz des höheren Druckes eine gleichbleibende Flüssigkeitsmenge
infolge der starken Drosselung der Abflußleitung 14. gegeben.
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. Die Vorrichtung ermöglicht es also, die von der Pumpe gelieferte
Fördermenge durch Druckausgleich auf gleicher Höhe zu halten und die Förderung der
Pumpe auszuschalten, wenn der Druck in der Abflußleitung 14. größer wird als der
Druck in der Zuflußleitung i.
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Die Ausführung nach Abb. 2 entspricht in Bauart und- Wirkungsweise
derjenigen nach Abb. i, jedoch ist hier die in dem Regelraum 4 angeordnete Membran
6 durch eine gleitbar gelagerte Kugel i5.ersetzt, welche die Kammern 3 und 5 abdichtend
voneinander trennt.
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Um die abdichtende Wirkung der Kugel 15 zu erhöhen, sind bei der Ausführungsform
nach Abb. 3 beiderseits der Kugel die Membranen 17 und 18 vorgesehen. Der die Kugel
aufnehmende Raum 16 ist so kurz gehalten, daß die Membranen in unmittelbarer Nähe
der zu drosselnden Mündungen liegen. Die Zuflußleitung mündet dabei durch die Öffnung
i9 in die hier ringförmige Kammer 2o, von der auch die Leitung io abgeht. Die zweite
Kammer, an welche die Leitung ii und die Abflußleitung 14. mit der Mündung 22 angeschlossen
ist, bildet einen Ringraum 21.
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Bei der Ausführung nach Abb. 4. ist der Gleitkörper 23 zylindrisch
ausgebildet und in dem seinem Querschnitt genau entsprechenden Regelraum q. gelagert.
Er wird durch auftretende Überdrücke so verschoben, daß er die Mündungen 25 der
Leitungen io und 1q. drosselt bzw. gänzlich abschließt, jedoch die Mündungen 26
der Kanäle i und i i unbeeinflußt läßt. Die Anschläge 24 begrenzen dabei seine Endstellungen.