DE876773C

DE876773C - Vorrichtung zum Regeln eines Durchflusses nach einem vorgegebenen Programm, wobei als Fluessigkeitsmesser ein Volumenzaehler benutzt wird

Info

Publication number: DE876773C
Application number: DES23810A
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl-Ing Jung
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1951-07-06
Filing date: 1951-07-06
Publication date: 1953-05-18

Description

Vorrichtung zum Regeln eines Durchflusses nach einem vorgegebenen Programm, wobei als Flüssigkeitsmesser ein Volumenzähler benutzt wird Es liegt häufig die Aufgabe vor, den Durchfluß einer Flüssigkeit oder eines Gases in AbhängiEgkeit von der Zeit nach einem vorgegebenen Programm zu regeln. Besonders bei chemischen, Prozessen wird z. B. verlangt, daß die Zugabe von Flüssigkeiten nach einem festgelegten Programm erfolgen soll, weil nur dann eine gewollte Reaktion zu erreichen ist. Erschwerend kommt oft hinzu, daß diese Zusatzmengen sehr klein sind und die Flüssigkeit infolge ihrer Eigenschaften sich für eine Durchflußmessung nicht eignet.
Erfindungsgemäß wird die Lösung dadurch erreicht, daß für die Messung der Flüssigkeit ein Volumenzähler benutzt wird und dessen Drehzahl auf eine Seite eines Differentialgetriebes wirkt. Auf die andere Seite des Differentialgetriebes wirkt eine gemäß dem vorgegebenen Programm veränderliche Drehzahl. Durch das Differential wird ein mit einem flüssigen oder gasförmigen Steuermittel arbeitender mittelbarer Regler verstellt, der den Durchfluß so lange ändert, bis das Differential in Ruhe ist. Auf die gleiche Weise läßt sich auch das Mischungsverhältnis zweier Flüssigkeiten nach einem Programm regeln. Unter Umständen kann es auch vorteilhaft sein, daß auf die eine Seite des Differentialgetriebes eine konstante Drehzahl, z. B. von einem Uhrwerk oder Synchronmotor, einwirkt, auf die andere eine Drehzahl, die dem Produkt der Drehzahl des Volumenzählers und eines vom Programm gesteuerten Übersetzungsverhältni sses entspricht.
In der Fig. I ist eine Ausführun,gsmöglichkeit dargestellt, und zwar soll der Durchfluß in einer Leitung nach einem bestimmten Programm ge- steuert werden. I ist die Leitung, durch die die zu regelnde Flüssigkeit fließt; 2 ist der Volumenzähler, der die Menge mißt. Die Umdrehungen werden durch die biegsame Welle 3 auf das rechte Sonnenrad 15 des Differentialgetriebes übertragen. Das links Sonnenrad I6 dagegen steht unter dem Ein-Suß eines Uhrwerkes oder eines Synchronmotors 4.
Dieser Motor dreht die Programmwalze 5, auf der das Programm z. B. in Form von Zähnen aufgebracht ist. Gleichzeitig wird die Schraubenspindel 6 gedreht, die mit einem Wagen 7 das Kuppel rad 8 bewegt, das mit dem linken Sonnenrad I6 verbunden ist.
Wenn sich die beiden Sonnenräder verschieden schnell drehen, wird die Prallplatte 9 bewegt und verändert den Austrittswiderstand der- dem Mundstück IO entströmenden Stenerluft. Diese Luft wird bei II in die Leitung zugeführt und wird durch die Drossel 12 reduziert. Durch die Leitung 13 gelangt die Luft über die Steuermembran des Reglers r4, der in der Flüssigkeitsleistung I eingebaut ist.
Die Wirkungsweise ist folgende: Das gewünschte Programm, d. h. die Änderung des Durchflusses nach der Zeit, wird mit der Ausbildung der Programmwalze festgelegt. Die Achse der Walze bildet die Zeitordinate, der Umfang die Durchflußordinate.
In Fig. 2 ist die Abwicklung der Walze dargestellt. Die Walze wird von einem Uhrwerk oder Synchronmotor gleichmäßig gedreht und dreht entsprechend dem Teil des Umfanges, der mit Zähnen besetzt ist, das Koppelrad 8. Ist z. B. - der Umfang der Programmwalze ganz mit Zähnen besetzt, entsprechend einem gewünschten Durchfluß von 100 so wird das Rad 8 dauernd gedreht; ist er nur halb mit Zähnen besetzt, entsprechend einem Durchfluß von- So°lo, so wird das Rad nur während der halben Zeit-- mitgenommen- und macht also in einer bestimmten Zeit nur die halbe Anzahl von Um drehungen. Ist der gewitnschte Durchfluß gleich Null, so sind keine Zähne vorhanden, das Rad 8 wird überhaupt nicht gedreht. Das Rad 8 wird längs der Achse bzw. Walze durch den Wagen 7 bewegt, und zwar mittels der Schraubenspindel 6.
Die Spindel wird ebenfalls von dem Uhrwerk oder Synchronmotor 4 angetrieben, dreht sich mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit und bewegt den Wagen 7 und damit das Rad 8 an der Programm walze entlang.
Dadurch kommt {das Rad 8 immer an einer anderen Stelle der Walze in Eingriff und wird, je nachdem der Unfang mit Zähnen besetzt ist, verschieden gedreht. Das Rad 8 und damit das linke Sonnenrado6 hat also eine Drehzahl, die dem gewünschten Durchfluß proportional ist. Das rechte Sonnenrad 15 dreht sich entsprechend der Drehzahl des Zählers, d. h. proportional dem jeweiligen Durchfluß in der Leitung I. Weicht dieser von dem gewünschten Durchffuß ab, so dreht sich das rechte Sonnenrad 16 anders, z. B. schneller. Dadurch bewegt sich das Differential mit der Prallplatte und drosselt die ausströmende Luft aus dem Mundstück 10. Durch die Drosselung steigt der Druck der Luft in der Leitung I3, bewegt die Steuermembran und drosselt den Durchfluß so lange, bis die Prallplatte wieder in der Nullage steht, d. h. bis der Reglerwert erreicht ist.
In Fig. 3 ist die Lösung einer anderen Aufgabe dargestellt. Hier soll das Verhältnis der Mengen in - den ljeitungen I und I' nach einem bestimmten Programm geändert werden. In die Leitungen 1 und 1' sind die Volumenzähler 2 und 2' eingebaut.
Die Umdrehungszahl des Zählers 2 wird auf ein Sonnenrad eines Diffierentialgetriebes gelei-tet, die Umdrehungszahl des Zählers 2' treibt eine Reibscheibe 3 an. Auf dieser Reibscheibe ist ein Reibrad 4 verschiebbar angebracht. Das Rad 4 wird von der Progranmischeibe 5, die von einem Uhrwerk 6 oder Synchronmotor gedreht wird, längs eines Radius der Reibscheibe verschoben, wodurch sich das Drehzahlverhältnis ändert. Die Drehzahl dieses Reibrades wirkt auf das andere Sonnenrad.
Die weitere Wirlcungsweise ist die gleiche wie bei Fig. I beschrieben. Das Differential kann auch als Schraubendifferential ausgebildet sein.

Claims

PATENTANSPRUCHE: I. Vorrichtung zum Regeln eines Durchflusses nach einem vorgegebenen Programm, wobei als Flüssigkeitsmesser ein Volumenzähler benutzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Differentialgetriebe benutzt wird, dessen eine Seite vom Zähler und, dessen andere Seite von einer gemäß dem Programm veränderlichen Drehzahl gedreht wird und dessen Differential den Durchfluß in der Leitung mittelbar oder unmittelbar ändert.
2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß als Programmgeber eine Walze -dient, deren Achse, die Zeitkoordinate, und deren Umfang die Durch-flußkoordinate bildet, wobei die Walze gleichmäßig gedreht und ein Koppelrad gleichmäßig parallel zur Achse der Walze bewegt wird bei Mitnahme des Koppelrades durch entsprechend dem Programm auf die Walze aufgebrachte Erhöhungen.
3. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß als Programmgeber eine sich mit konstanter Geschwindigkeit drehende Scheibe dient, deren jeweilige Radien ein Maß für den Durchfluß sind.