DE856364C

DE856364C - Steuerkraftgeber fuer Zustandsregler, wie Mengen- und Niveauregler

Info

Publication number: DE856364C
Application number: DESCH4243D
Authority: DE
Inventors: Karl Bester
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1939-10-12
Filing date: 1939-10-12
Publication date: 1952-11-20

Description

Steuerkraftgeber für Zustandsregler, wie Mengen- und Niveauregler Die Erfindung bezieht sich auf Zustandsregler, wie Mengen- und Niveauregler, bei denen aus einer den primären Impulsdruck aufnehmenden Kammer die Steuerkraft mittels eines doppelarmigen Hebels nach außen geführt wird.
Es ist bereits eine elastische Durchführung durch die Wand der Druckkammer eines Differentialdruckimpulsgebers nach außen mit Hilfe eines doppelarmigen Hebels bekanntgeworden, der um den Ort der elastischen Durchführung als Drehpunkt beweglich angeordnet ist.
Hierauf bezieht sich die Erfindung nicht. Zwar ist bei dem Erfindungsgegenstand in die Druckkammerwand ebenfalls eine feste undhochelastische Membran, beispielsweise eine Stahlmembran, eingebaut, in der indessen erfindungsgemäß nicht der Drehpunkt des doppelseitigen Hebels liegt, sondern die lediglich zur Abdichtung dient und hierbei sowohl von dem zu übertragenden Differenzdruck als auch von dem auf ihr ruhenden Druck entlastet ist.
Erfindungsgemäß dient also die @ in der Druckkammerwand eingebaute Membran nicht zur Übertragung der Kräfte vom inneren Arm des doppelseitigen Hebels auf seinen äußeren Arm.
Bei dem Erfindungsgegenstand wird die Abdichtungsmembran überhaupt nicht durchgebogen, was an sich bekannt ist. Vielmehr wird der mittlere Teil des doppelseitigen Hebels als Wälzfläche ausgebildet, die sich auf dem durch die Wandung der Druckkammer abgestützten Teil der Membran abwälzt.
Der erfindungsgemäße Steuerkraftgeber hat besondere Vorzüge immer da, wo es darauf ankommt, aus einer Druckkammer mit hohem statischem Druck eine Steuerkraft relativ kleinen Betrages herauszuführen.
Da bei dem erfindungsgemäßen Steuerkraftgeber ein Differenzdruck unmittelbar unter Vermeidung von Verschiebungen und Lageänderungen nach außen übertragen wird, also am äußeren Ende des Hebelarmes zwar Kräfte abgenommen werden können, aber keine nennenswerten Bewegungen, so wird zur Registrierung einer Durchflußmenge oder eines Niveaustandes zweckmäßig vorgesehen, daß der äußere Arm des doppelseitigen Übertragungsliebels auf die Abschlußmembran einer mit Flüssigkeit (Glycerin) gefüllten Kammer wirkt, die mit einer die Schreibvorrichtung betätigenden Federröhre in Verbindung steht.
Durch :die erfindungsgemäße Verwendung einer Flüssigkeitskammer erreicht man, daß deren Abdichtungsmembran auch nicht nennenswert auf Biegung zu beanspruchen ist; das Ende des äußeren Armes des doppelseitigen Hebels führt infolge des übertragenen Differenzdruckes Lageänderungen von lediglich etwa o,5 mm aus, die nun infolge der hier entstehenden Druckschwankungen der Flüssigkeit in der erfindungsgemäß verwendeten Hilfskammer Lageänderungen am freien Ende der mit der Kammer verbundenen Federröhre bis zu 7 mm hervorrufen.
Die Bewegung der Federröhre dient dazu, den Kraftschalter des Reglers zu betreiben und ein Anzeige- oder Schreibgerät in Bewegung zu setzen.
Die Erfindung wird nunmehr an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In Fig. i ist schematisch der erfindungsgemäße Steuerkraftgeber im Zusammenhang mit einem Mengenregler gezeigt, während Fig.2 die Seitenansicht einer Einzelheit von Fig. i ist.
Der erfindungsgemäße Steuerkraftgeber hat mit dem Regler in Verbindung die in der Rohrleitung i bei variablem Druck p, fließende Menge eines Mediums (Wasser, öl, Gas) konstant zu halten. Dies bedeutet, daß der an dem Staurand 2 auftretende Differenzdruck PI .12 bei variablem Druck p, konstant zu halten ist. Zu diesem Zweck wird die Rohrleitung i beiderseitig des Staurandes 2 mit Hilfe der Zweigleitungen 3, 4 in üblicher Weise angezapft.
Die an der Meßstelle herrschenden Drücke werden in eine DifferenzdruckmeBkammer 5 geführt, die durch die Membran 6 unterteilt ist.
In Abhängigkeit von dem Differenzdruck pIp2 ist der Kraftschalter 7 zu :betätigen, der seinerseits auf das Regelventil 8 einwirkt.
Damit die Regelanlage genau und zuverlässig arbeitet, ist es notwendig, daß der Differenzdruck PI-P2, der an der Membran 6 entsteht, unverfälscht aus der Meßkammer 5 herausgeführt wird.
Diese Herausführung erfolgt nun nicht etwa durch die Bewegung der an der Wand der Differenzdruckmeßkammer 5 eingebauten Metallmembran 9. Diese dient lediglich als Abdichtung; sie wird allerdings von dem Übertragungshebel durchsetzt und nimmt an dessen Bewegungen teil. Zur Übertragung des Differenzdruckes p,-p, ist vielmehr erfindungsgemäßvorgesehen, daß der innere Arm io des doppelseitigen Übertragungshebels in Wälzflächen i i endet, die, wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, sich unmittelbar auf der Fläche 9a des von der Kammerwand abgestützten Teiles der Membran 9 abwälzt. Erfindungsgemäß ist also der doppelseiti,geÜbertragungshebel nicht in .der'Membran gelagert. Die Membran ist vielmehr vollständig von dein Übertragungshebel entlastet, da der mittlere Teil des doppelseitigen Hebels als Wälzfläche ausgebildet ist, die sich nur auf dem abgestützten Membranteil abwälzt. Die Membran9 dichtet die Kammer vollkommen ab; sie ist mittels des Ringes 12 an der Wand der Kammer 5 festgespannt.
Wie aus Fig. i in Verbindung mit Fig. 2 ersichtlich, ist rechtwinklig an den inneren Arm io des Übertragungshebels der Zapfen 13 angesetzt, den man unmittelbar durch die Membran 9 hindurchführen oder mit ihr verschweißen kann. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Zapf en 13 mittels Schraubverbindung unter Zwischenschaltung der Membran 9 mit einem äußeren Zapfen 14 fest verbunden.
Wie weiter aus Fig. i ersichtlich, sitzt auf dem Ende des Zapfens 14 der Hebel 15, an dessen anderem Ende ein Druckübertragungsstift 16 vorgesehen ist, der auf die Abschlußmembran 17 einer Flüssigkeitskammer 18 wirkt, welch letztere mit der Federröhre i9 in Verbindung steht.
Am freien Ende der Federröhre i9 kann über das Schreibgestänge 20, 21 der Registrierstift 22 betätigt werden, der über der Schreibfläche 23 angeordnet ist, die in Differenzdruck, Menge oder Niveaustand geeicht werden kann.
Ferner wird, wie ersichtlich, über das Gestänge 24, 25, 26 der Schieber 27 gegenüber der Düse 28 :den Änderungen der Steuerkraft gemäß verschoben. Ferner ist 29 die Steuerleitung und 30 die Druckluftleitung.
Der Sollwert kann beliebig durch Verschiebung des Zeigers 31 eingestellt werden.
Hierbei wird der Drehpunkt 32 des Hebels 25 in Richtung des eingetragenen Pfeiles auf- und abgeschoben und damit die Stellung des Schiebers 27 zur Düse 28 verändert.
Die Erfindung besteht nicht in dem Gedanken, bei der Durchführung eines Übertragungshebels die Schubkräfte aufzufangen. Die Erfindung wird daher auch nicht dadurch berührt, daß bei Durchführungen mit Hilfe von Leder- und Gummimanschetten die Schubkräfte in der Weise aufgefangen werden, daß außerhalb des Druckraumes der Übertragungshebel durch zus,:,tzliche Gestänge gestützt wird.

Claims

PATEN TANSPRCCHE: i. Steuerkraftgeber für Zustandsregler, wie Mengen- und Niveauregler, bei dem aus einer Druckkammer mittels eines doppelarmigen Hebels die Steuerkraft nach außen geführt wind und bei dem die Druckkammer nach außen durch eine Membran abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der doppelarmige, die Metallinembran (g) durchdringende Hebel innerhalb des Druckraumes eine Wälzfläche (ii) besitzt, die sich auf dem von der Kammerwandung abgestützten Teil der Abschlußmeinbran (9) bei dem Vbertragen der Steuerkraft abwälzt.
2. Zustandsregler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Arm (i5) des doppelarmigen Hebels auf ein aus einer Federröhre (i9) und einer Flüssigkeitskammer (i8) h.estehendes System einwirkt, an welches außer dem Kraftschalter des Reglers ein Anzeige-oder Schreibgerät angeschlossen sein kann.