DE961494C

DE961494C - Triggering device for quick-closing devices on large pipelines

Info

Publication number: DE961494C
Application number: DEV4906A
Authority: DE
Inventors: Fritz Ocker; Emil Wagner
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1952-08-31
Filing date: 1952-08-31
Publication date: 1957-04-04

Description

Auslösevorrichtung für Schnellschlußorgane an groBen Rohrleitungen Bei den bisher bekannten Auslösevorrichtungen werden Strö.mungsmeßvorrichtungen verwendet, bei denen größtenteils keine allzu hohen Anforderungen an die Betriebssicherheit gestellt werden können. Bekannt ist z. B. die Verwendung von in der Strömung angeordneten und etwa senkrecht zu ihr gerichteten sogenannten Stauscheiben, die durch den Strömungsdruck bewegt werden und dadurch eine Auslösevorrichtung betätigen. Obwohl im Prinzip sehr einfach, so zeigt diese Ausführung verschiedene Nachteile. Beispielsweise müssen die Bewegungen der Stauscheibe durch eine Stopfbüchse nach außen geführt werden und Schwemmzeug kann mitunter ein Klemmen oder Verbiegen der in der Strömung bewegten Teile hervorrufen.Release device for quick-closing devices on large pipelines at the previously known release devices flow measuring devices are used, most of which do not have too high demands on operational safety can be asked. Is known z. B. the use of arranged in the flow and so-called baffle plates, directed approximately perpendicular to it, which are caused by the flow pressure are moved and thereby actuate a release device. Although in principle very much simple, this design shows various disadvantages. For example must the movements of the baffle plate are guided to the outside through a stuffing box and floating debris can sometimes jam or bend when moving in the flow Evoke parts.

Die Erfindung schafft eine Auslösevorrichtung für Schnellschlußorgane an großen Rohrleitungen, die sich durch eine hohe Betriebssicherheit auszeichnet. Die Erfindung schlägt vor, daß innerhalb der Rohrlreitungen oder in der Rohrwandung eine für Geschwindigkeitsmessungen an sich bekannte, von der strömlenden Flüssigkeit nur einseitig bespülte und von dieser, vorzugsweise senkrecht, angeströmte Platten- oder Balgmembran angeordnet ist, deren dem Staudruck entsprechende Durchbie- gung über geeignete Übertragungsmittel, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Verstärkers, zur Auslösung weitergeleitet wird. Der von der Flüssigkeits- oder Gasströmung erzeugte Staudruck ist dabei dem Quadrat der Geschwindigkeit verhältnisgleich. Als Übertragungsmittel sind hydraulische, elektrische, mechanische oder andersartige Elemente verwendbar. The invention creates a release device for quick-release devices on large pipelines, which are characterized by a high level of operational reliability. The invention proposes that within the Rohrlreitungen or in the pipe wall one known per se for speed measurements, of the flowing liquid plate rinsed on only one side and flowed against by this, preferably vertically or bellows membrane is arranged, the deflection of which corresponds to the dynamic pressure supply via suitable transmission means, if necessary with the interposition of a Amplifier, is forwarded for triggering. That of the liquid or gas flow The dynamic pressure generated is proportional to the square of the speed. as Transmission means are hydraulic, electrical, mechanical or other types Elements usable.

Da nur die eine Membranseite von der Strömungsflüssigkeit bespült ist, die andere Membranseite aber durch geeignete feststehende Trennwände von dem Strömungsmedium einwandfrei dicht abgetrennt werden kann, lassen sich die Membranbewegungen auch bei mechanischer ivibertragung ohne Schwierigkeiten, etwa durch einen rohrförmigen Schacht, zu dem außerhalb der Strömung und leicht zugänglich angeordneten Auslöseelementen weiterleiten. Stopfbüchsen für bewegte Teile wie etwa an den bewegten Stauscheiben sind nicht mehr erforderlich. Since only one side of the membrane is flushed by the flow fluid is, but the other side of the membrane by suitable fixed partitions from the The flow medium can be separated perfectly tight, the membrane movements even with mechanical transmission without difficulty, for example through a tubular Shaft to which the release elements are arranged outside of the flow and easily accessible forward onto. Stuffing boxes for moving parts such as the moving baffle plates are no longer required.

Selbst wenn. sich größere Schwemmteile vor die Membran setzen, wird die Wirkungsweise nicht oder nur unwesentlich beeinflußt. Even if. larger debris will settle in front of the membrane the mode of action does not or only insignificantly influenced.

Es sind zwar bereits Einrichtungen für Meßzwecke bekannt, bei denen über einen Staukörper oder eine Stauplatte und durch ein flüssiges oder gasförmiges Übertragungsmedium, Impulse auf eine Anzeigevorrichtung übertragen werden. Bei diesen Einrichtungen werden häufig oder dauernd Verstellimpulse übertragen, wobei dieselben sehr klein sind. Bei der Auslösevorrichtung gemäß der Erfindung wird aber nur in sehr großen Zeitabständen ein Verstellimpuls gegeben, der dann möglichst groß sein soll. There are already devices for measuring purposes known in which via a baffle or a baffle plate and a liquid or gaseous one Transmission medium, pulses are transmitted to a display device. With these Facilities are frequently or continuously transmitted adjustment pulses, the same are very small. In the trip device according to the invention, however, only in very long time intervals given an adjustment pulse, which should then be as large as possible target.

Nach einer besonderen Ausbildung der Erfindung wird die angeströmte Membran an Rohrleitungen mit einem Rohrkrümmer in der Rohrwand an der Außenkrümmung des Rohrkrümmers vorgesehen. Die Anströmung erfolgt hierbei schräg und dementsprechend sind auch die Membranausschläge geringer; bei Anwendung geeigneter elektrischer Übertragungsmittel reichen aber die erzeugten Membranbewegungen trotzdem aus. Besonders vorteilhaft ist bei dieser Ausführung, daß die Membran auch bei unter Druck stehender Rohrleitung bequem von außen zugänglich ist. Sinngemäß könnte etwa eine zweite nicht angeströmte Membran an einer Stelle der Rohrwand mit geradliniger Strömung oder an der Rohrinnenkrümmung angeordnet sein. According to a special embodiment of the invention, the flow is against Membrane on pipelines with a pipe bend in the pipe wall at the outside bend of the elbow provided. The flow takes place at an angle and accordingly the membrane deflections are also lower; when using suitable electrical However, the generated membrane movements are still sufficient for transmission. Particularly It is advantageous in this embodiment that the membrane is also under pressure Pipeline is easily accessible from the outside. A second, for example, could not, in the same way Flowing membrane at a point on the pipe wall with a straight flow or be arranged on the inside bend of the pipe.

Die oben beschriebene Ausführungsform der Auslösevorrichtung ist noch von dem in der Strömungsflüssigkeit herrschenden statischen Druck abhängig. Wie an sich bekannt, wird daher eine weitere von der Strömungsflüssigkeit nur auf einer Seite bespülte, von dieser aber nicht angeströmte Platten- oder Balgmembran vorgesehen, deren dem statischen Flüssigkeitsdruck entsprechende Durchbiegung oder Membrankraft über geeignete Übertragungsmittel mit der Durchbiegung oder Kraft der angeströmten Membran derart zusammenwirkt, daß die Ausschläge vom statischen Druck der Strömungsflüssigkeit unabhängig sind. Das Zusammenwirken der beiden Membranen kann beispielsweise auf mechanische Art durch eine einfache Verbindungsstange (Ausführungsbeispiel nach Fig. 4j oder etwa hydraulisch (indem beide Membranen an einen gemeinsamen und abgeschlossenen, mit einer Übertragungsflüssigkei t gefüllten Raum grenzen, Ausführungsbeispiel nach Fig. 3) derart erfolgen, daß die auf beide Membranen wirkenden statischen Drücke einander entgegenwirken und sich das Gleichgewicht halten. The embodiment of the triggering device described above is still dependent on the static pressure prevailing in the flow fluid. As is known per se, therefore, a further of the flow liquid is only on plate or bellows membrane flushed on one side, but not exposed to flow provided, their deflection corresponding to the static fluid pressure or Membrane force via suitable transmission means with the deflection or force of the against the flowed membrane cooperates in such a way that the deflections from the static pressure are independent of the flow fluid. The interaction of the two membranes can be done, for example, in a mechanical way by means of a simple connecting rod (exemplary embodiment according to Fig. 4j or approximately hydraulically (in that both membranes are connected to a common and confined space filled with a transfer fluid, exemplary embodiment according to Fig. 3) take place in such a way that the static pressures acting on both membranes counteract each other and keep your balance.

Die nicht angeströmte Membran könnte aber auch wie etwa bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 auf die außerhalb der Rohrleitung liegenden Auslösungselemente derart einwirken, daß der Einfluß des statischen Druckes ebenfalls ausgeschaltet ist.The membrane against which there is no flow could also, for example, as in the exemplary embodiment according to FIG. 5 on the triggering elements lying outside the pipeline in this way act so that the influence of the static pressure is also eliminated.

In vorteilhafter Weise wird die den statischen Druck ausgleichende nicht angeströmte Membran bzw. Balgmembran der Strömung abgewandt und vorzugsweise etwa senkrecht zur Strömungsrichtung - derart angeordnet, daß sie auch dem Sog der Strömung ausgesetzt ist. Die durch den Sog erzeugten Membrandurchbiegungen verstärken oder vergrößern dann die Ausschläge.The static pressure compensating device is advantageously used Non-flowed membrane or bellows membrane facing away from the flow and preferably approximately perpendicular to the direction of flow - arranged in such a way that it is also the suction of the Exposed to current. Increase the membrane deflections created by the suction or then enlarge the deflections.

Bei ganz in der Strömungsflüssigkeit angeordneten Membranen wird nach einer zweckmäßigen Ausbildung jede Membran in der Wandung einer gemeinsamen oder je einer besonderen gegen die strömende Flüssigkeit abgedichteten Meßdose (Gebermeßdose) angeordnet. Im Innern dieser Meßdose und gegebenenfalls in einer von dieser nach außen führenden Verbindungsleitung oder einem Kanalschacht lassen sich dann die Ubertragungsmittel ohne Schwierigkeiten unterbringen. When the membranes are arranged entirely in the flow fluid according to an expedient design, each membrane in the wall of a common one or a special load cell sealed against the flowing liquid (transducer load cell) arranged. Inside this load cell and possibly in one of it outside leading connecting line or a sewer shaft can then be the Place means of transmission without difficulty.

Bei einer besonders günstigen Ausführung des Erfindungsgegenstandes erfolgt die Übertragung hydraulisch, indem jede Membran in der Wandung je einer Meßdose angeordnet ist, die eine besondere Ubertragungsflüssigkeit enthält, und die je eine aus der Rohrleitung nach außen führende Ubertragungsleitung besitzt. Die Ubertragungsflüssigkeit leitet dann alle Membranbewegungen praktisch reibungslos und mit großer Genauigkeit zu den außerhalb der Strömung liegenden Auslöseelementen. Die Anschlußleitungen können als Rohre, Kanäle oder sogar als biegsame Schläuche ausgebildet sein und ermöglichen größte Freizügigkeit bei der Anordnung der in- und außerhalb der Rohrleitung liegenden Vorrichtungsteile. Innerhalb der Rohrleitung - d. h. also an den schwer oder überhaupt unzugänglichen Bauelementen - befinden sich keinerlei mechanisch bewegte Teile, so daß - geringste Wartung und größte Betriebssicherheit gewährleistet sind. In a particularly favorable embodiment of the subject matter of the invention the transmission takes place hydraulically, in that each membrane in the wall is one Load cell is arranged, which contains a special transmission liquid, and each of which has a transmission line leading to the outside from the pipeline. The transfer fluid then conducts all membrane movements practically smoothly and with great accuracy to the trigger elements lying outside the flow. The connecting lines can be pipes, ducts or even flexible hoses be trained and allow the greatest freedom of movement in the arrangement of the in- and device parts lying outside the pipeline. Inside the pipeline - d. H. So on the difficult or inaccessible components - are located there are no mechanically moving parts, so that - minimal maintenance and maximum operational reliability are guaranteed.

In zweckmäßiger Weise mündet die Übertragungsleitung jedes Geberraumes in je eine außerhalb der Rohrleitung angeordnete und ebenfalls mit je einer Platten- oder Balgmembran versehene weitere Meßdose (Empfängermeßdose), deren Membrandurchbiegungen über weitere Ubertragungsmittel zur Auslösung weitergeleitet werden. Appropriately, the transmission line ends in each donor room in one arranged outside the pipeline and also each with a plate or a bellows membrane provided further load cell (receiver load cell), their membrane deflections be forwarded via further transmission means for triggering.

Die Empfängermembranen setzen die Drücke und Bewegungen der Übertragungsflüssigkeit praktisch verlustlos wieder in mechanische Bewegungen um, wobei stets eine einwandfreie Abdichtung gewährleistet ist. Da die Übertragungsflüssigkeit vollkommen dicht eingeschlossen ist, kann ein Verdunsten oder Verschmutzen derselben nicht eintreten.The receiver membranes set the pressures and movements of the transmission fluid practically lossless again in mechanical movements around, where a perfect seal is always guaranteed. As the transmission fluid is completely tightly enclosed, evaporation or contamination of the same can occur do not enter.

Eine besondere Ausführungsform der vorgenannten Vorrichtung besteht darin, daß die wirksame Membranfläche jeder in der Strömung befindlichen Meßdose größer bemessen wird als die wirksame Membranfläche der mit ihr zusammenarbeitenden Empfängermeßdose. Dadurch erreicht man eine hydraulische Übersetzung, bei der an der Empfängermembran die Bewegungen größer, die Verstellkräfte aber im gleichen Verhältnis kleiner sind als an der Gebermembran. Dies ist in vielen Fällen erwünscht, da beispielsweise für Schaltkontakte nur geringe Verstellkräfte, aber größere Verstellwege benötigt werden. There is a special embodiment of the aforementioned device in that the effective membrane area of each load cell in the flow is dimensioned larger than the effective membrane area of the cooperating with it Receiver load cell. This achieves a hydraulic translation in which at the receiver diaphragm, the movements are greater, but the adjustment forces are the same Ratio are smaller than on the transducer diaphragm. This is desirable in many cases, because, for example, for switching contacts only low adjustment forces, but larger adjustment paths are needed.

Gemäß einer weiteren Fortbildung sind die aber tragungsmittel für die Membranbewegungen (z. B. die Membranen der Empfängermeßdosen) durch veränderbare Gewichts- oder Federbelastungen mit einer Vorspannung versehen, derart, daß sie durch Verändern derselben auf die gewünschte Empfindlichkeit und/oder auf ein Auslösen bei einer gewünschten Strömungsgeschwindigkeit eingestellt werden können. Hierdurch ist ein einfaches Anpassen der Auslösevorrichtung an die jeweiligen Betriebsverhältnisse möglich. According to a further training course, they are a means of carrying the membrane movements (e.g. the membranes of the receiving cells) through changeable Weight or spring loads provided with a bias so that they by changing them to the desired sensitivity and / or to triggering can be adjusted at a desired flow rate. Through this is a simple adaptation of the release device to the respective operating conditions possible.

Da die Membranimpulse kräftemäßig ziemlich schwach sind, wird man tunlichst solche Übertragungsmittel wählen, die gleichzeitig eine Verstärkung und Vergrößerung der Impulse ermöglichen. Since the membrane impulses are quite weak in terms of force, one will Whenever possible, choose such a means of transmission that simultaneously amplifies and Enable magnification of the impulses.

Beispielsweise könnte man durch die Membran bewegungen den Steuerschieber eines hydraulischen Servomotors oder aber ein elektrisches Relais steuern. Eine besonders vorteilhafte Art der Impulsübertragung besteht darin, daß durch die Bewegungen der Platten- oder Balgmembraueu mittelbar oder unmittelbar die gegenseitige Lage der Platten eines Kondenswtors (und damit seine Kapazität) oder die gegenseitige Lage der Elemente eines induktiven Widerstandes (und damit dessen Induktivität) verändert werden. Insbesondere erfordern Kondensatorplatten zu ihrer Bewegung nur geringste Verstellkräfte, ergeben aber andererseits schon bei kleinen Verstellwegen große Kapazitätsänderungen. Gegebenenfalls kann der Kondensator in einer Flüssigkeit mit einer größeren Diel,ektrizitätskonstanten als Luft angeordnet sein (etwa nach Art des Ausführungsbeispiels nach Fig. 3), so daß die von den Membranbewegungen erzeugten Kapazitätsänderungen dementsprechend noch größer sind.For example, you could move the control slide through the membrane control a hydraulic servomotor or an electrical relay. One particularly advantageous type of impulse transmission is that through the movements the plate or bellows membrane directly or indirectly the mutual position the plates of a condenser (and thus its capacity) or the mutual Position of the elements of an inductive resistor (and thus its inductance) to be changed. In particular, capacitor plates only require them to move lowest adjustment forces, but on the other hand result even with small adjustment paths large capacity changes. Optionally, the condenser can be in a liquid be arranged with a larger board, constants of electricity than air (approximately after Type of embodiment according to FIG. 3), so that the diaphragm movements The changes in capacity generated are accordingly even greater.

Die Änderungen der Kapazität bzw. des induktiven Widerstandes lassen sich durch bekannte Mittel der Hochfrequenztechnik in die erwünschten Bewegungen und Kräfte umwandeln und an die erforderliche Stelle übertragen. In besonders zweckmäßiger Weise dient der in seiner Kapazität veränderliche Kondensator bzw. der veränderliche induktive Widerstand zur Steuerung der Frequenz eines Oszillators. Leave the changes in capacitance or inductive resistance into the desired movements using known means of high-frequency technology and convert forces and transfer them to the required location. In particularly expedient Way, the capacitance variable capacitor or the variable one is used inductive resistor for controlling the frequency of an oscillator.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, daß dem gesteuerten Oszillator sowie einem zweiten Oszillator eine gemeinsame Mischstufe nachgeschaltet ist. In dieser werden dann die Frequenz des gesteuerten und des zweiten Oszillators zu einer Zwischenfrequenz (Schwebung) vermischt. Another advantageous embodiment is that the controlled A common mixer stage is connected downstream of the oscillator and a second oscillator is. The frequency of the controlled and the second oscillator are then shown in this mixed to an intermediate frequency (beat).

Da die Hertzzahl der Zwischenfrequenz gleich der Differenz der beiden Oszillatorfrequenzen ist, wird sich bei einer bestimmten Frequenzänderung des gesteuerten Oszillators eine im Verhältnis weit größere Änderung der Zwischenfrequenz ergeben; dies insbesondere dann, wenn beide Oszillatorfrequenzen in der gleichen Größenordnung liegen.Since the hertz number of the intermediate frequency is equal to the difference between the two Oscillator frequencies is, is controlled at a certain frequency change Oscillator result in a relatively much larger change in the intermediate frequency; this is particularly the case when both oscillator frequencies are of the same order of magnitude lie.

Der zweite Oszillator wird zweckmäßig unbeeinflußt mit konstanter Frequenz betrieben. Für Auslösevorrichtungen von Schnellschlußorganen an großen Rohrleitungen ist es aber auch vorteilhaft, wenn der eine Oszillator von einer in Strömungsrichtung vor der zu beobachtenden Rohrleitungsstrecke angeordneten Meßstelle mit Membran und der andere Oszillator von einer hinter der zu beobachtenden Rohrleitungsstrecke angeordneten Meßstelle mit Membran gesteuert wird. Nach einem Rohrbruch wird nämlich die Strömungsgeschwindigkeit an der erstgenannten Meßstelle größer, an der zweiten Meßstelle aber kleiner sein als bei normalem Betrieb, so daß infolgedessen die eine Oszillatorfrequenz größer, die andere aber kleiner wird und die sich ergebende Zwischenfrequenz größer ist als bei nur einer Meßstelle. Insbesondere hat diese Ausführung aber noch den weiteren Vorteil, daß sie nicht mehr auf die absolute Größe der Strömungsgeschwindigkeit, sondern nur auf den Geschwindigloeitsunterschied zwischen den beiden Meßstellen anspricht. Die Auslösevorrichtung ist dann von den bei verschiedenen Betriebszuständen auch verschieden großen Strö mungsgeschwindigkeiten (beispielsweise an Wasserkraftanlagen mit verschieden großer Beaufschlagung) vollkommen unabhängig und kann aus diesem Grunde auf eine viel niedrigere Auslösegeschwindigkeit bzw. -geschwindigkeitsunterschied eingestellt werden. The second oscillator is expediently unaffected with constant Frequency operated. For tripping devices of quick-closing devices on large ones Pipelines, however, it is also advantageous if the one oscillator from an in Direction of flow in front of the pipe section to be observed with membrane and the other oscillator from behind the pipe to be observed arranged measuring point is controlled with membrane. After a pipe burst, namely the flow velocity at the first-mentioned measuring point is greater, at the second Measuring point but be smaller than in normal operation, so that as a result one The oscillator frequency increases, but the other becomes smaller and the resulting intermediate frequency is larger than with only one measuring point. In particular, this version still has the further advantage that it no longer depends on the absolute size of the flow velocity, but only on the speed difference between the two measuring points appeals to. The release device is then of the different operating states also different flow velocities (for example in hydropower plants with different amounts of loading) completely independent and can from this Basically on a much lower release speed or speed difference can be set.

Die gleichen Vorteile können auch mit einer von der vorbeschriebenen Ausführung etwas abweichenden Schaltung erreicht werden, bei der jede der beiden Meßstellen je einen Oszillator steuert, der mit je einem nicht beeinflußten Oszillator konstanter Frequenz in einer nachgeschalteten Mischstufe je eine Zwischenfrequenz erzeugt; diese beiden Zwischenfrequenzen werden dann in einer weiteren nachgeschalteten Mischstufe zu einer weiteren Zwischenfrequenz vermischt (s. hierzu das Schaltschema nach Fig. 8). The same advantages can also be obtained with any of the above Execution slightly different circuit can be achieved in each of the two Each measuring point controls an oscillator, each with an unaffected oscillator constant frequency in a downstream mixer, one intermediate frequency each generated; these two intermediate frequencies are then used in a further downstream Mixer stage mixed to another intermediate frequency (see the circuit diagram according to Fig. 8).

Der Oszillator bzw. die jeweils letzte Mischstufe erzeugt elektrische Schwingungen mit von der bzw. den Membranstellungen abhängiger Frequenz, die in Auslöseimpulse umgewandelt werden. The oscillator or the last mixer stage generates electrical power Vibrations with a frequency dependent on the diaphragm position (s), which are shown in Trigger pulses are converted.

Zweckmäßig erfolgt dies durch eine Schaltung, bei der dem Oszillator bzw. der jeweils letzten Mischstufe ein auf einen bestimmten Frequenzbereich nbgestimmtes Filter nachgeschaltet ist. Hinter dem Filter sind dann nur bei einer bestimmten Mem- branstellung Schwingungen einer bestimmten Frequenz vorhanden.This is expediently done by a circuit in which the oscillator or the last mixer stage is tuned to a specific frequency range Filter is connected downstream. Behind the filter are then only for a specific one Meme branch position Vibrations of a certain frequency are present.

Die von dem Filter durchgelassenen Schwingungen werden vorteilhaft durch einen Gleichrichter in Gleichstrom umgewandelt, welcher wiederum über eine weitere nachgeschaltete Vorrichtung, vorzugsweise über ein Stromtor (Thyratron = trägheitsloses Röhrenrelais) mittelbar oder unmittelbar (etwa über ein Hilfsrelais) die Auslösung bewirkt (Schaltung nach Fig. 9). Für die Auslösevorrichtungen an Sichefheitsverschlußorganen von Rohrleitungen kann dabei die Schaltung zur Erhöhung der Betriebssicherheit für ein Arbeiten mit Ruhestrom ausgelegt sein, indem bei normalem Betriebszustand das Filter die Oszillator- bzw. Zwischenfrequenzschwingungeu hindurchläßt und daß letztere nach Gleichrichtung das Thyratron so beeinflussen, daß kein Auslösen erfolgt. Falls. dann ein Element der Meßvorrichtung schadhaft wird oder die Stromzufuhr gestört ist, leitet sich sofort selbsttätig der Auslösevorgang ein. The vibrations transmitted by the filter become advantageous converted into direct current by a rectifier, which in turn is via a further downstream device, preferably via a power gate (thyratron = inertia-free tube relay) indirectly or directly (e.g. via an auxiliary relay) causes the trip (circuit according to FIG. 9). For the release devices on safety locking devices of pipelines can thereby increase the operational safety for the circuit be designed to work with quiescent current by, in normal operating conditions, the Filter lets through the oscillator or intermediate frequency oscillation and that the latter After rectification, influence the thyratron in such a way that it does not trigger. If. then an element of the measuring device becomes defective or the power supply is disrupted the release process starts automatically.

Des weiteren ist es zweckmäßig, die Kapazität des gesteuerten Kondensators, den gesteuerten induktiven Widerstand, die Frequenz des bzw. der gesteuerten oder nicht gesteuerten Oszillatoren oder die Charakteristik des Filters zusätzlich willkürlich veränderbar zu machen, so daß durch Verändern dieser Elemente die Empfindlichkeit oder/und die ein Auslösen bewirkende Strömungsgeschwindigkeit einstellbar ist. Infolge der räumlichen Ungebundenheit der elektrischen Schaltung kann die Regelung der Empfindlichkeit sogar z. B. von der Turbinenregelung abhängig gemacht werden. Furthermore, it is advisable to increase the capacitance of the controlled capacitor, the controlled inductive resistance, the frequency of the controlled or uncontrolled oscillators or the characteristics of the filter are also arbitrary to make changeable, so that by changing these elements the sensitivity and / or the flow rate causing a triggering is adjustable. As a result The spatial independence of the electrical circuit can regulate the sensitivity even z. B. be made dependent on the turbine control.

In den Fig. I bis g ist die Erfindung an mehreren Ausführungsbeipielen näher erläutert. In FIGS. I to g, the invention is shown in several exemplary embodiments explained in more detail.

Fig. 1 zeigt in schematischer Weise die einfachste Ausführung einer erfindungsgemäßen Auslösevorrichtung für Schnellschlußorgane, die mit Hilfe einer Strömungsmeßvorrichtung arbeitet, die aus einer in der Strömungsflüssigkeit innerhalb der Rohrleitung I angerdneten Meßdos.e 2 und-einer in Richtung der Pfeile senkrecht angeströmten Plattenmembran 3 besteht. Die Membranbewegungen werden mittels einer in der Meßdose befindlichen Übertragungsflüssigkeit durch die Ubertragungsleitung 4 hydraulisch auf außerhalb der Strömung befindliche Auslöseelemente übertragen. Fig. 1 shows schematically the simplest embodiment of a Trip device according to the invention for quick-acting devices that with the help of a Flow measuring device operates from one in the flow fluid within the pipeline I arranged measuring doses 2 and one in the direction of the arrows vertically against the flowed plate membrane 3 consists. The membrane movements are controlled by means of a transmission fluid located in the load cell through the transmission line 4 hydraulically transferred to release elements located outside the flow.

Bei der ähnlichen Ausführung nach Fig. 2 ist an Stelle der Plattenmembran eine bedeutend weichere Balgmembran 5 vorgesehen. Die von der Strömung ebenfalls senkrecht angeströmte und bewegte Druckplatte 6 steuert hierbei einen elektrischen Kontakt 7-7'. Falls die Balgmembran zu weich ist, kann eine Druckfeder 8 zur Verstärkung und gegebenenfalls zum-Anpassen an die Betriebsverhältnisse dienen. In the similar embodiment of FIG. 2, instead of the plate membrane a significantly softer bellows membrane 5 is provided. The one from the current, too perpendicular flow and moving pressure plate 6 controls an electrical one Contact 7-7 '. If the bellows membrane is too soft, a compression spring 8 can be used for reinforcement and, if necessary, serve to adapt to the operating conditions.

Im Gegensatz zu Fig. I und 2 zeigt Fig. 3 eine vom statischen Druck unabhängige Meßeinrichtung. Die zusätzliche Balgmembran g wird nämlich nur vom statischen Flüssigkeitsdruck belastet und überträgt diesen durch eine im Innern der Meßdose I0 befindliche Übertragungsflüss igkeit auf die Innenseite der in Pfeilrichtung angeströmten Membran I I. Die Membran ii wird daher nur in Abhängigkeit vom Strömungsdruck durchgebogen und bewegt eine Platte 12 eines Kondensators 12 und 12', der etwa im Schwingungskreis eines Oszildators liegt und durch seine veränderliche Kapazität die Oszillatorfrequenz steuert. In contrast to Figs. 1 and 2, Fig. 3 shows one of static pressure independent measuring device. The additional bellows membrane g is only used by the static Loads fluid pressure and transfers it through an inside the load cell I0 located transfer fluid on the inside of the in the direction of the arrow against the flowed membrane I I. The membrane ii is therefore only dependent on the flow pressure bent and moved a plate 12 of a capacitor 12 and 12 ', which is about in The oscillation circuit of an oscillator is due to its variable capacity controls the oscillator frequency.

Die Ausführung nach Fig. 4 besitzt zum Ausschalten des statischen Flüssigkeitsdruckes ebew falls zwei in einer gemeinsamen Meßdose 13 angeordnete Membranen I4, I5. Hierbei ist aber die eine Membran 14 dem senkrechten Anströmdruck, die andere, 15, außerdem dem Sog der Strömung ausgesetzt. Beide Membrandurchbiegungen wirken über die Verbindungsstange I6 gleichsinnig zusammen und bewegen auf mechanischem Wege das Auslöseelement I7. Mittels der Stellschraube I8 und der am Auslöseelement angreifenden Feder 19 kann die Empfindlichkeit und/oder die ein Auslösen bewirkende Stromungsgeschwindigkeit eingestellt werden. The embodiment according to FIG. 4 has to switch off the static Fluid pressure ebew if two arranged in a common load cell 13 Membranes I4, I5. Here, however, the one membrane 14 is the vertical flow pressure, the other, 15, also exposed to the suction of the current. Both membrane deflections work together in the same direction via the connecting rod I6 and move on mechanical Ways the trigger element I7. Using the adjusting screw I8 and the one on the release element engaging spring 19 can increase the sensitivity and / or the triggering effect Flow rate can be adjusted.

Eine gleiche Membrananordnung zeigt auch Fig. 5. Im Gegensatz zu dem vorgenannten Beispiel werden aber hierbei die Impulse jeder Membran 20. 21 der Zwillingsmeßdose 22 (Gebermeßdose) hydraulisch durch die Übertragungsleitungen 23, 24 zu je einer Empfängermeßdose 25 bzw 26 mit Membran 27 bzw. 28 weitergeleitet. Zwischen den Empfänger- und Gehermembranen besteht eine hydraulische Übersetzung, da erstere flächenmäßig kleiner sind als letztere und daher dementsprechend größere Durchbiegungen erleiden. Jede Empfängermembran hewegt je einen Teil 29 bzw. 30 eines elektrischen Steuerkontaktes. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die Strömungskräfte (mit gleichgerichteten Bewegungen der Empfängermembranen 20, 21 in Richtung der Pfeile) die Kontaktteile einander nähern, während statische Drücke beide Kontaktteile lediglich in gleicher Richtung verschieben und daher wirkungslos bleiben. Durch die Stellschraube 31 läßt sich die Spannung einer Druckfeder 32 und damit die Empfindlichkeit der Vorrichtung einstellen. The same membrane arrangement is also shown in FIG. 5. In contrast to FIG In the aforementioned example, however, the pulses of each membrane 20. 21 are hereby Twin load cell 22 (encoder load cell) hydraulically through the transmission lines 23, 24 forwarded to a respective receptacle 25 or 26 with membrane 27 or 28, respectively. There is a hydraulic transmission between the receiver and walker membranes, since the former are smaller in area than the latter and therefore correspondingly larger Suffer deflections. Each receiver membrane moves a part 29 or 30 of one electrical control contact. The arrangement is made so that the flow forces (with rectified movements of the receiver membranes 20, 21 in the direction of the Arrows) the contact parts approach each other, while static pressures both contact parts just move in the same direction and therefore remain ineffective. By the adjusting screw 31 can be the tension of a compression spring 32 and thus the sensitivity set the device.

In Fig. 6 ist eine sehr einfache Ausführung mit einer in der Rohrwand 33 an einer Außenkrümmung eines Rohrkrümmers angeordneten Membran 34 dargestellt. Die schräg angeströmte Membran bewegt die eine Platte 35 eines Kondensators, dessen andere Platte 36 fest steht oder nur durch die Stellschraube 37 entsprechend den Betriebsverhältnissen willkürlich verstellt werden kann. Vorteilhaft ist hierbei, daß sämtliche Teile (Membran, Kondensator usw.) auch bei unter Druck stehender Rohrleitung bequem zugänglich sind. Durch eine Leitschaufel 39 kann ferner eine gleichmäßige Strömung in der Nähe der Membran erzwungen werden. In Fig. 6 is a very simple embodiment with one in the pipe wall 33 shown on an outer curve of a pipe bend arranged membrane 34. The diaphragm against which the flow passes at an angle moves one plate 35 of a capacitor, its other plate 36 is fixed or only by the adjusting screw 37 according to the Operating conditions can be adjusted arbitrarily. The advantage here is that all parts (membrane, condenser, etc.) even when the pipeline is under pressure are easily accessible. By means of a guide vane 39, a uniform Flow close to the membrane can be forced.

Die Fig. 7 bis 9 zeigen elektrische Schaltungen von Meßvorrichtungen, bei denen eine Membran 4o die Platte oder Platten 41 eines Kondensators 4I-42 bewegt (etwa wie nach Fig. 3 oder 6) und dadurch die Kondensatorkapazität verändert. 7 to 9 show electrical circuits of measuring devices, in which a membrane 4o moves the plate or plates 41 of a capacitor 4I-42 (approximately as in Fig. 3 or 6) and thereby changed the capacitor capacitance.

Dieser Kondensator liegt im Schwingungskreis eines Oszillators 43 und steuert somit auch dessen Frequenz. Ein nicht beeinflußter Oszillator 44 erzeugt eine konstante Frequenz. Beide Oszillatorschwingungen werden in der nachgeschalteten Mischstufe 45 zu einer Zwischenfrequenz (Schwebung) vermischt, die dann durch geeignete weitere Elemente in die gewünschten Impulsformen verwandelt werden kann.This capacitor is located in the oscillation circuit one Oscillator 43 and thus also controls its frequency. An unaffected oscillator 44 produces a constant frequency. Both oscillator oscillations are in the downstream Mixer 45 mixed to an intermediate frequency (beat), which is then mixed by suitable further elements can be transformed into the desired pulse shapes.

Fig. 8 zeigt eine Schaltung mit zwei Meßstellen, etwa je einer vor und hinter der zu beobachtenden Rohrleitungsstrecke. Jede Meßstelle erzeugt in der vorbeschriebenen Weise über die Oszillatoren 43 bzw. 43' und die nicht beeinflußten Oszillatoren 44 bzw. 44' in der Mischstufe 45 bzw. 45' je eine Zwischenfrequenz. Diese beiden Zwischenfrequenzen werden in der weiteren nachgeschalteten Mischstufe 46 zu einer weiteren Zwischenfrequenz vermischt. Fig. 8 shows a circuit with two measuring points, approximately one in front of each and behind the pipe section to be observed. Each measuring point generates in the above-described way via the oscillators 43 or 43 'and not influenced Oscillators 44 and 44 'in mixer 45 and 45' each have an intermediate frequency. These two intermediate frequencies are used in the further downstream mixer 46 mixed to a further intermediate frequency.

In Fig. g ist ein Schaltschema dargestellt, bei dem die von der Mischstufe 45 herrührende Zwischenfrequenz in vorteilhafter Weise in mechanische Bewegungen umgewandelt wird. Das nachgeschaltete Filter 47 läßt nur Schwingungen eines bestimmten Frequenzbereiches hindurch, die in dem nachfolgenden Gleichrichter 48 gleichgerichtet werden und dann das Thyratron 49 (trägheitsloses Röhrenrelais) steuern. Das Thyratron steuert seinerseits wieder ein Hilfsrelais 50, das etwa die Auslösung eines Schnellschlußorganes bewirkt. In Fig. G a circuit diagram is shown in which the mixer stage 45 resulting intermediate frequency in an advantageous manner in mechanical movements is converted. The downstream filter 47 can only vibrate a certain Frequency range through, which is rectified in the subsequent rectifier 48 and then control the Thyratron 49 (inertia-free tube relay). The thyratron in turn controls an auxiliary relay 50, which for example triggers a quick-closing device causes.

PATENTANSPROCE: I. Auslösevorrichtung für Schnellschlußorgane an großen Rohrleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Rohrleitungen oder in der Rohrwandung eine für Geschwindigkeitsmessungen an sich bekannte, von der strömenden Flüssigkeit nur einseitig bespülte und von dieser - vorzugsweise senkrecht -angeströmte Plattenmembran (3, II, I4, 20, 34) oder Balgmembran (5) angeordnet ist, deren dem Staudruck entsprechende Durchbiegung über geeignete Übertragungsmittel - gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Verstärkers - zur Auslösung weitergeleitet wird. PATENTANSPROCE: I. Release device for quick-release devices large pipelines, characterized in that within the pipelines or in the pipe wall a known per se for speed measurements, of which flowing liquid only flushed on one side and from this - preferably vertically - Plate diaphragm (3, II, I4, 20, 34) or bellows diaphragm (5) arranged in front of the flow whose deflection corresponds to the dynamic pressure via suitable transmission means - if necessary with the interposition of an amplifier - forwarded for triggering will.

Claims

2. Trip device according to claim 1, for pipelines with a Pipe elbow, characterized in that the flow membrane (34) is in the pipe wall (33) is arranged on the outer curve of the pipe elbow.

3. Tripping device according to claim I or 2, characterized in that that another one was flushed only on one side by the flow liquid, not against the flow Plate diaphragm (I5,2I) or bellows diaphragm (g) - as is known per se - is provided, the static fluid pressure and possibly also the suction of the flow is exposed and their deflection or membrane force with the deflection or Force of the flowed membrane (14, 20 or II) cooperates in such a way that the triggering device works independently of the static pressure prevailing in the pipeline.

4. Tripping device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that each membrane in the wall of a common or a special, against the flowing liquid sealed load cell (encoder load cell IO, I3 or 2, 22) is arranged.

5. Tripping device according to claim 4, characterized in that each membrane (3, 20, 21) is arranged in the wall of one load cell (2, 22j), which is filled with a special transmission fluid and one each from the Has pipeline leading to the outside transmission line (4, 23, 24).

6. tripping device according to claim 5, characterized in that each transmission line (23, 24) in one arranged outside the pipeline and each with a plate, membrane (27, 28) or bellows membrane provided further load cell (Receiver measuring cell 25, 26) opens, the membrane deflections of which via further transmission means forwarded for triggering.

7. tripping device according to claim 6, characterized in that the effective membrane area of each load cell (22) located in the flow is larger is dimensioned as the effective membrane area of the receiver can working with it (25, 26).

8. Tripping device according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the transmission means for the diaphragm movements through variable weight, Spring loads (19, 32) are provided with a preload.

9. Tripping device according to one of claims 1 to 8, characterized in that that through the movements of the membranes (II, 34) mi, directly or indirectly the mutual position of the plates (12-12 ', 35-36) of a capacitor or the mutual Position of the elements of an inductive resistor can be changed.

10. Trip device according to claim 9, characterized in that the capacitor (4I-42), which is variable in its capacitance, or the variable inductive resistance to control the frequency of an oscillator (43) are used.

II. Release device according to claim 10, characterized in that that the controlled oscillator (43) and a second oscillator (44) have a common Mixer (45) is connected downstream, the two oscillator frequencies to an intermediate frequency (Beat) mixed.

I2. Release device according to claim II, characterized in that that the second oscillator (44) works unaffected at a constant frequency.

13. Release device according to claim II, characterized in that that the one oscillator gate (43) from one in the pipeline in the direction of flow arranged in front of the pipeline section to be observed and the other Oscillator (44) from one in the pipeline behind the pipeline section to be observed arranged membrane is controlled.

14. Tripping device according to claim 12 and I3, characterized in that that one in the pipeline in the direction of flow in front of and one behind the one to be observed Membrane arranged in the pipeline, one device each (43 to 45 or 43 ' to 45 ') controls, and that the two intermediate frequencies generated by these in one further downstream mixer (46) to a single frequency (beat) be mixed.

15. Tripping device according to one of claims IO to I4, characterized characterized in that the oscillator (43) or the last mixer stage (45, 46) is followed by a filter (47) tuned to a specific frequency range is.

I6. Release device according to Claim I5, characterized in that that a rectifier (48) connected downstream of the filter (47) removes the filtered vibrations is converted into direct current, via a further device, preferably Via a power gate (49), indirectly or directly (e.g. via an auxiliary relay 50) causes triggering.

17. Tripping device according to one of claims 9 to I6, characterized characterized in that the capacitance of the controlled capacitor (35-36, 4I-42), the controlled inductive resistance, the frequency of the controlled (43, 43 ') or uncontrolled oscillators (44, 44 ') or the characteristics of the filter (47) can also be changed arbitrarily and thus a desired sensitivity and / or the flow rate causing triggering is adjustable.

Publications considered: Deutsche Pabentschri, ften Nr. 4I5 400, 426957.