DE896142C

DE896142C - Vorrichtung zur Betaetigung des Verschlussstueckes eines Durchflussreglers

Info

Publication number: DE896142C
Application number: DEP34713A
Authority: DE
Inventors: Guenther Schwank
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-02-22
Filing date: 1949-02-22
Publication date: 1953-11-09

Description

Vorrichtung zur Betätigung des Verschlußstückes eines Durchflußreglers Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur plötzlichen Abschließung beziehungsweise Freigabe eines Fl,üssigkeits- oder Gasstroms unter der Einwirkung der allmählichen Bewegung eines Fühlers.
Bei der selbsttätigen Regelung einer Durchflußmenge in Abhängigkeit von Druck, Temperatur, Feuchtigkeit oder anderer Zustandsänderungen eines Stoffes ist es häufig erwünscht, @daß die Durdiflußmenge ohne Zwischenstellung von Null zum Höchstwert wechselt.
Es sind Vorrichtungen bekannt zur Umsetzung der allmählichen Fühlerbewegung in eine plötzliche Bewegung des Regelorgans, beispielsweise unter Verwendung von pneumatisch oder elektrisch gesteuerten Ventilen oder durch Zusammenwirken von Hebeln und Federn. Derartige Vorrichtungen erfordern entweder eine zusätzliche Energiequelle oder weisen, infolge der Verwendung von Reibungskräften, nur begrenzte Regelgenauigkeit auf. Nach der vorliegenden Erfindung wird der allmählich bewegte Teil des Fühlers elastisch mit dem Abschlußkörper des Regelorgans verbunden. Dieser Abschlußkörper; beispielsweise ein Ventilteller, wird -durch eine zweite, möglichst regelbare Kraft auf seinem Sitz gehalten, die beim Ab-heben ,schneller abnimmt als die Spannung der elastischen Verbindung des Abschlußkörpers mit dem Impulsgeber ides, Reglers.. Wird diese ßpannung durch die Fiihlerbewegung so groß, daß sie .die Haltekraft übersteigt, so erfolgt schlagartige Öffnung um einen Teilbetrag der elastischen Verformung.
Die Haltekraft kann beispielsweise durch einen Magneten ausgeübt werden; durch-\Terschieben @desselben in Kraftrichtung können Größe und Verlauf der Kraft geregelt werden. Eine weitere Möglichkeit besteht nach der Erfindung darin, den Druck der zu regelnden Flüssigkeiten oder Gase auf den Ventilteller als Haltekraft zu benutzen. Bei geschlossenem -Regelorgan besteht ein höheres Druckgefälle zwischen beiden Seiten derAbschließung als bei geöffnetem; es erfolgt schlagartige Öffnung, sobald die elastische Spannung die Höhe der Druckkraft erreicht hat. Bei der allmählichen Abschließung erfolgt Auslösung indem Augenblick, wo der Druckunterschied schneller zunimmt als die Spannung der elastischen Verbindung.
Die- fortschrittliche Wirkung ergibt sich vor allem aus der Möglichkeit, die Haltekraft genau festzulegen, ;sei es durch Bemessung und Einstellung des Magneten, sei es durch Fläche und Belastung des Ventiltellers. Außerdem kann durch Veränderung der- Vorspannung der elastischen Verbindung die Empfindlichkeit der Regelvorrichtung beeinflußt werden. Bei erhöhter Vorspannung erfolgt Abschließung oder Öffnung nach einer kleineren Fühlerbewegung, d. h. die Regelvorrichtung spricht bereits bei geringen Zustandsänderungen an, und sinngemäß umgekehrt bei verringerter Vorspannung. Es wird :dabei ein Genauigkeitsgrad und ein Regelbereich erreicht, der bisher nur bei sehr viel komplizierteren und empfindlicherem Geraten möglich war.
Falls die Art der Anlage eine örtliche Trennung von Fühler und Regelorgan nötig macht, kann mit Hilfe einer Regelvorrichtung nach vorliegender Erfindung in bekannter Weise ein geringer Teil der zu regelnden Durchflußmenge beeinflußt und zur Steuerung eines Hauptregelorgans benutzt werden. Dabei kann erfindungsgemäß anstatt der bekannten Anwendung der Druckenergie der Flüssigkeiten oder Gase auch deren Wärmewirr kung auf ein entsprechend gestaltetes Hauptregelorgan benutzt werden, sofern es sich um brennbare oder erhitzte Stoffe handelt.
Inder Abb. z ist als Beispiel ein Piezostat dargestellt, dessen elastischer Faltenbalg a sich unter Einwirkung des Dampfdrucks, der das Regelorgan steuern soll, ausdehnt. Der Ventilteller b wird :durch einen Magneten c auf seinem Sitz gehalten. und ist mit :dem Faltenbalg a durch eine Schraube d verbanden, mit deren Hilfe der Faltenbalg a gegen die Kraft des Magneten e vorgespannt wird. Der Magnet c kann in Richtung der Vertikalachse so verschoben werden, daß er bei geschlossenem Ventil die gewünschte Kraft auf den. Ventilteller b ausübt. Sinkt der Druck im Dampferzeuger und damit im Faltenbalg a, so übt dieser einen federnden, Zug auf den Ventilteller b aus, der sich so lange verstärkt, bis bei einer bestimmten Druckhöhe plötzliche Öffnung erfolgt. .Steigt der Druck im Faltenbalg a, so: wiederholt sich der Vorgang in umgekehrter Richtung.
Abb. a zeigt als weiteres Beispiel :einen Thermostaten, dessen Fühlerrohr e sich bei Erwärmung ausdehnt. Der fest damit verbundene, nichtdehnbare Stab f trägt am Ende ein Federwiderlager g; das :durch Gewinde axial verschiebbar ist und mit dessen Hilfe die Vorspannung der Feder h eingestellt werden kann. Die Feder h drückt gegen den Ventilteller i, der durch den Druck des bei h einströmenden Gases an seinen Sitz gepreßt wird. Beim Erkalten :des Fühlerrohrs e zieht sich dasselbe zusammen und .drückt über den Stab f und das Federwiderlager g auf die Feder h, bis deren Spannung den Gasdruck überwindet und das Ventil i schlagartig von seinem Sitz entfernt.
In Abb..3 wird an einem Beispiel die Wärmewirkung' eines @Gasnebenstroms auf die Betätigung eines Hauptregelorgans gezeigt. Der :durch einen Regler nach Abb. a oder 2 über das Rohr l zugeführte Gasstrom verbrennt beim und erwärmt eine Bimetallfeder n, deren Verformung :den Ventilteller o von seinem Sitz abhebt und .damit den Gasd'urchlaß im Hauptregelorgan freigibt. Bei Unterbrechung .des Nebenstroms, erkaltet die Bimetallfeder zz, und das Ventil wird geschlossen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: r. Vorrichtung zur Betätigung des Verschlußstückes eines Durchflußreglers mit kontinuierlich veränderlicher Regelgröße, @d'ad-urch gekennzeichnet, daß der Regelimpuls durch ein elastisches Glied eingeleitet wird, :das bei geschlossenem Regelventil unter Vorspannung steht, die den Regler zu öffnen sucht und der eine Kraft auf das Verschlußstück des Regelventils entgegenwirkt, die sich bei sich abhebendem oder bei aufsetzendem Verschlußstück stärker vermindert bzw. vergrößert als :die Kraft in dem elastischen Glied, die den Regelimpuls einleitet. z. Vorrichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, @da'ß die Vorspannung in dem elastischen (Glied regelbar ist. 3. Vorrichtung nach Anspruch r, dadwrch gekennzeichnet, daß die Kraft, die entgegen der Vorspannung in dem elastischen Glied wirkt, vom Druck der zu regelnden Flüssigkeiten oder Gase auf dass Verschlußstück ausgeübt wird. q.. Vorrichtung mch Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß :die Kraft, die entgegen der Vorspannu ng in dem elastischen :Glied wirkt, von einem vorzugsweise in Kraftrichtung verschiebbaren Magneten erzeugt wird. 5. Vorrichtung nach Anspruch r, :dadurch gekennzeichnet, daß bei Regelung von brennbaren oder erhitzten Flüssigkeiten oder Gasen nur ein Nebenstrom gesteuert wird, dessen fühlbare oder chemische Wärme zur Betätigung eines Hauptregelorgans benutzt wird.