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Flüssigkeitsstandregler mit gasförmigem Steuermittel Gegenstand des
Patents 871 453 ist ein Flüssigkeitsstandregler, bei dem der Speiseregler mittelbar
gesteuert wird, und zwar mittels eines gasförmigen Steuermittels, vorzugsweise Druckluft.
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Das diese Druckluft erzeugende Gebläse ist über eine Drossel an einen
das Speiseventil verstellenden Kraftgeber (Servomotor) angeschlossen. In dieser
Leitung befindet sich hinter der Drossel ein durch den Flüssigkeitsspiegel gesteuerter
Druckgasauslaß, der den auf den Kraftgeber wirkenden Druck der Druckluft beeinflußt.
Das wesentliche Merkmal des Flüssigkeitsstandreglers nach dem Hauptpatent besteht
hierbei darin, daß die genannte, den gesteuerten Druckgasauslaß enthaltende Hauptsteuervorrichtung
durch eine Umgehungsleitung überbrückt ist, die eine von Hand verstellbare Hilfssteuervorrichtung
zum wahlweisen unmittelbaren Einlassen von Druckluft in die zum Kraftgeber weiterführende
Leitung oder zum Auslassen von Luft aus dieser Leitung enthält. Mit Hilfe dieser
von Hand wahlweise einstellbaren Hilfssteuervorrichtung kann man also in dringenden
Sonderfällen eine sehr schnelle Verstellung des Kraftgebers in dem einen oder in
dem anderen Sinne bewirken, unabhängig von der langsam regelnden Arbeitsweise der
selbsttätig steuernden Hauptsteuervorrichtung. Man kann diese Hilfssteuervorrichtung
aber auch stillsetzen, wie es für
den Normalbetrieb die Regel ist,
so daß ausschließlich die selbsttätige Steuerung in Abhängigkeit von dem jeweiligen
Flüssigkeitsstand wirksam wird.
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Die Erfindung stellt eine Fortentwicklung des Haupterfindungsgedankens
dar, und zwar ist der Flüssigkeitsstandregler gemäß der Erfindung durch eine solche
Ausbildung der von Hand verstellbaren Hilfssteuervorrichtung gekennzeichnet, daß
bei Umstellen dieser Handsteuervorrichtung auf unmittelbaren Anschluß des Kraftgebers
an das Gebläse die selbsttätige Hauptsteuervorrichtung von der zum Kraftgeber weiterführenden
Leitung abgeschaltet wird.
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Bei dem im Patent 871453 als Ausführungsbeispiel behandelten Flüssigkeitsstandregler
bleibt nach Umstellen der Handsteuervorrichtung zwecks unmittelbarer Verbindung
des Kraftgebers mit dem Gebläse die selbsttätig arbeitende Hauptsteuervorrichtung
unverändert an die zum Kraftgeber führende Leitung angeschlossen. Infolgedessen
kann die durch die Handsteuervorrichtung angestrebte Wirkung in gewissem Grade nachteilig
beeinflußt werden, indem beispielsweise ein Teil der über diese Handsteuervorrichtung
zugeführten Druckluft über das selbsttätige Steuerventil abströmt und daher für
den Kraftgeber verlorengeht. Der Regler gemäß der Erfindung beseitigt diesen Nachteil,
so daß der volle Gebläsedruck für den Kraftgeber zur Verfügung steht. Gemäß weiterer
Erfindung wird die selbsttätig arbeitende Hauptsteuervorrichtung beim Umstellen
der Handsteuervorrichtung auf unmittelbaren Anschluß des Kraftgebers an das Gebläse
auch von dem Gebläse abgeschaltet.
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Eine sehr einfache Ausführungsform ergibt sich für die Handsteuervorrichtung,
wenn man diese als Mehrwegehahn mit vier Kanälen ausbildet, wobei an das Gehäuse
dieses Vierwegehahnes das Gebläse, der Kraftgeber, die selbsttätige Hauptsteuervorrichtung
und eine Abflußöffnung angeschlossen sind. Zweckmäßigerweise wird die für die selbsttätige
Steuerung vorgesehene, zwischen dem Gebläse und dem selbsttätig geregelten Steuerventil
in die Luftleitung eingeschaltete Drossel in denjenigen Kanal des Vierwegehahnes
verlegt, der bei Einstellung des Hahnes auf selbsttätige Regelung an das Gebläse
anzuschließen ist. Derjenige Kanal, der bei Einstellung des Hahnes auf unmittelbaren
Anschluß des Kraftgebers an das Gebläse die Verbindung zu letzterem herstellt, weist
keine Drosselstelle auf. In diesem Falle ist die Drossel also nur bei selbsttätiger
Regelung, nicht aber bei unmittelbarem Anschluß des Kraftgebers an das Gebläse zwischengeschaltet,
so daß im letztgenannten Falle der Gebläsedruck ungedrosselt zur Wirkung kommt und
daher das Speiseventil schneller verstellt.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Flüssigkeitsstandreglers
gemäß der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar in Abb. i ein Schaltbild der
gesamten Regelanlage, während die Abb. 2 bis 4 schematisch den Vierwegehahn mit
seinen Kanälen darstellen, und zwar in den verschiedenen Arbeitsstellungen.
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Bei. der in A:bb. i gezeigten Anlage handelt es sich darum, einen
Dampfkessel i mittels eines Speisev.-ntils 2 auf dem vorgeschriebenen Wasserstand
zu halten. Dieses Speiseventil 2 wird durch einen Kraftgeber 3 betätigt, dem durch
ein Gebläse 4 erzeugte Druckluft als Steuermittel zugeführt wird.
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Zur selbsttätigen Regelung dient ein Steuerventil 5, dessen Druckgasauslaß
mittels eines in einem Tauchtopf 6 angeordneten Schwimmers in Abhängigkeit vom Wasserstand
im Kessel i gesteuert wird.
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Die Handsteuervorrichtung besteht aus dem erwähnten Vierwegehahn 7,
der zusammen mit einem Druckanzeiger auf einer Platte 8 angebracht ist.
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Die Anordnung der Kanäle des Hahnkükens ist aus den Abb.2 bis 4 ersichtlich,
die dieses mit vier radialen Kanälen versehene Hahnküken in drei verschiedenen Arbeitsstellungen
zeigen. Die verschiedenen Anschlüsse an das Gehäuse des Vierwegehahnes sind in den
Abb. 2 bis 4 etwa so angeordnet gedacht, wie es sich in Übereinstimtnung mit den
aus AM. i ersichtlichen Anschlüssen ergibt.
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Der im Hahngehäuse vorgesehene Anschlußkanal a führt zum Gebläse
4, der Anschluß b zum Kraftgeber 3, der Anschluß c zum selbsttätigen Steuerventil
5 und der Anschluß d zu einer ins Freie führenden Abflußöffnung.
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Die Stellung des Hahnkükens bei Einstellung dieser Handsteuervorrichtung
auf selbsttätige Regelung ist in Abb. 3 dargestellt. In dem Radialkanal, der in
dieser Stellung über den Gehäusekanal a angeschlossen ist, ist eine Drosselstelle
in Form einer Düse g vorgesehen. Die durch diese Düse 9 einströmende Gebläseluft
verzweigt sich innerhalb des Hahnkükens. Sie wird über den Anschluß b zum Kraftgeber
3 geführt, während über den Anschluß c das selbsttätige Steuerventil 5 angeschlossen
ist. Der vierte Radialkanal des Hahnkükens ist durch die Gehäusewand verschlossen.
Bei dieser in Abb.3 gezeigten Stellung des Hahnkükens sind somit der Luftdruck hinter
der Drosselstelle 9 und damit auch der auf den Kraftgeber 3 wirkende Druck durch
die selbsttätig geregelte Einstellung des Regelventils 5 bestimmt. Wird bei fallendem
Wasserspiegel im Kessel i und in dem mit diesem kommunizierenden Tauchtopf 6 mittels
des in letzterem befindlichen Schwimmers der Druckgasauslaßquerschnitt des Ventils
5 verringert, so steigt der Luftdruck in der zum Kraftgeber 3 weiterführenden Luftleitung.
Diese Luftleitung ist an den großen unteren Behälter des Kraftgebers 3 angeschlossen.
Eine Drucksteigerung in diesem unteren Behälter bewirkt, daß der Flüssigkeitsspiegel
im oberen, kleineren Behälter ansteigt, dadurch seinen Tauchkörper ebenfalls anhebt
und damit das Speiseventil 2 öffnet.
Sollen das Öffnen des Speiseventils
2 beschleunigt oder das Schließen dieses Ventils verhindert werd-In, so wird der
'@fehrw-egehahn 7 aus der in Abb.3 gezeigten Stellung entgegen der Richtung des
Uhrzeigers in die in Abb. 2 gezeigte Stellung gedreht. In dieser Stellung ist das
am Anschluß a liegende Gebläse nur noch mit dem Kraftgeber 3 allein verbunden, nämlich
über den Anschluß b, während der zu der selbsttätigen Steuervorrichtung 5 führende
Anschluß c unterbrochen ist. Da in dieser vom Anschluß a zum Anschluß
b führenden Durchgangsverbindung keine Drosselstelle vorhanden ist, wirkt
der volle ung:drosselte Gebläsedruck auf den, Kraftgeber ein und öffnet das Speiseventil
mit der vollen Kraft der Druckluft sehr rasch.
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Soll umgekehrt das Speiseventil e schnell geschlossen werden, so wird
das Hahnküken des Vierwegehahnes 7 aus der in Abb. 3 gezeigten Stellung durch Drehung
im Sinne des Uhrzeigers in die Stellung gemäß Abb.4 gebracht. In dieser Stellung
sind der Kraftgeber 3 (Anschluß b) und das Steuerventil 5 (Anschluß c) mit der ins
Freie führenden Abflußöffnung (Anschluß d) verbunden. Die Zufuhr der Gebläseluft
a ist dagegen unterbrochen. Die im Kraftgeber befindliche Druckluft strömt daher
rasch ins Freie aus, so daß das Speiseventil 2 schnell geschlossen wird.