DE1068923B

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Publication number: DE1068923B
Application number: DENDAT1068923D
Authority: DE
Publication date: 1959-11-12

Description

DEUTSCHES

Es sind Schaltrelais auf elektrischer Basis in mannigfaltiger Art bekannt. Diese elektrischen Relais haben den Nachteil, daß sie in der chemischen Verfahrenstechnik nicht immer ohne großen Aufwand angewendet werden können, der dadurch bedingt ist, daß verschiedene Anlagen explosionssicher aufgebaut werden müssen. Außerdem sind elektrische Schaltelemente stets störanfällig und bedürfen erhöhter Wartung. Es ist zwar auch eine Anordnung bekannt, die mit Hilfe pneumatischer Einrichtungen einen grundsätzlich gleichen Effekt wie ein elektrisches Relais erzielt. Diese Einrichtungen erfordern jedoch ebenfalls einen bedeutenden Aufwand. Ferner ist bekannt, von einem Membrandruckmesser mittels Prallplatte den Druck in einer Düse zu beeinflussen und diese Düse der Prallplatte nachzuführen. Mit diesen Schaltungsanordnungen von Düse und Prallplatte, bei denen eine stetige Beeinflussung des Drucks in der Düse erfolgt, ist es aber nicht möglich, die Zweipunktwirkung eines elektrischen Schaltrelais zu erreichen.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein auf pneumatischer Grundlage arbeitendes Schaltrelais, bei dem alle oben geschilderten Nachteile vermieden werden. Es stellt ein von einem Meßwerk, insbesondere einem Membrandruckmesser, gesteuertes Relais dar, das mit einer Prallplatte ausgestattet ist, die proportional zum Meßwert verstellbar ist, und einer Ausströmdüse für das Druckmittel, die durch ein (zweites) Meßwerk für den gesteuerten Druck gegen die Prallplatte bewegt wird. Nach der Erfindung ist das Relais in der Weise ausgebildet, daß das (zweite) Druckmeßwerk mit der Düse unmittelbar in Verbindung steht, so daß bei Annäherung der Prallplatte an die Düse sich beide aufeinander zu bewegen, was ein schlagartiges Schließen der Düse und einen Druckanstieg in der Steuerleitung auf den Vordruck zur Folge hat, und daß ein (vorzugsweise einstellbarer) Anschlag vorgesehen ist, der den Ausdehnungshub des Druckmeßwerkes begrenzt und bei Rückkehr der Prallplatte in ihre Ausgangsstellung die Düse wieder abhebt, wodurch der Steuerdruck auf seinen Mindestwert absinkt.

Das Gerät kann in seiner Ausführng für die verschiedensten Regelungen angewendet werden, so z. B. zum Füllen und Entleeren von Behältern in Verbindung mit einer Flüssigkeitstandmessung, zum Dosieren von Mengen in bestimmten Zeitabständen sowie für Druckentspannungen und Entschlammungen, die intermittierend vorgenommen werden sollen. Die maximalen und minimalen Regelwerte können beliebig eingestellt werden. Das Steuergerät kann auch als pneumatisches Zeitschaltrelais verwendet werden. Die Schaltfolge der Impulse und deren Dauer sind einstellbar.

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Anmelder:

VEB Leuna-Werke »Walter Ulbricht«,
Leuna (Kr. Merseburg)

Ulrich Langhans, Wansleben, ist als Erfinder genannt worden

In der Abb. 1 ist eine beispielsweise Ausführungsform zum Füllen und Entleeren von Behältern in Verbindung mit einer Sprudel-Flüssigkeitstandmessung dargestellt. Es bedeutet 1 ein Membranmanometer. Starr mit dessen Membran 2 verbunden ist eine Prallplatte 3. Mit 4 sind zwei metallische untereinander pneumatisch verbundene Membranen (Druckmeßgerät) mit Ausströmdüse 5 und einstellbaren Anschlägen 6 a, 6 b zur Begrenzung der Ausdehnung des Druckmeßgerätes dargestellt. Die Membrankapseln 4 sind pneumatisch mit einem Membranventil 7 verbunden und werden mittels einer S feuerleitung 7 ο durch ein Reduzierventil 8 über eine Kapillare 9 mit einem konstanten Druck beaufschlagt. 10 ist ein Behälter und 11 ein Standrohr einer bekannten Anordnung zur Sprudel - Flüssigkeitstandmessung, die über eine weitere Kapillare 12 ebenfalls mit einem konstanten Vordruck beaufschlagt werden.

Die Anordnung arbeitet wie folgt: Steigt der Stand im Behälter 10, so tritt eine Drucksteigerung im Standrohr 11 und somit im Manometer 1 auf. Die Membran 2 biegt sich, und die Prallplatte 3 nähert sich der Düse 5. Sobald der Abstand zwischen Düse 5 und Prallplatte 3 genügend gering geworden ist, tritt eine Drucksteigerung in den Membrankapseln 4 auf, die sich schlagartig ausdehnen, bis die Düse 5 auf der Prallplatte 3 aufliegt. Die eintretende Drucksteigerung auf den eingestellten Vordruck beeinflußt das Membranventil 7. Sinkt nun der Behälterstand, so tritt eine Druckverringerung ein, und die Membran 2 mit Prallplatte 3 bewegt sich entgegengesetzt und ist bestrebt, sich von der Düse 5 zu lösen. Die Düse 5 folgt aber der Prallplatte, und der maximale Druck bleibt erhalten, bis eine weitere Vorwärtsbewegung der Düse 5 durch den Anschlag 6 b verhindert wird. In diesem Augenblick bewegt sich die Düse schlagartig nach unten, der Druck fällt ab und entlastet entsprechend die unter Federspannung stehende Membran des Ventils 7, das daraufhin öffnet. Durch Ein-

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Claims

1 stellen der AnschlageGaj 6 b ist es möglich, den höchsten und niedrigsten Stand im Behälter 10 in weiten Grenzen zu variieren. Die Verwendung des pneumatischen Steuerrelais als Zeitschaltrelais ist in Abb. 2 beispielsweise dargestellt. Die Bauelemente 1 bis 9 sind in Abb. 1 erläutert, IOj, 11 und 12 entfallen. 13 ist ein Luftvolumenbehälter, der über eine Kapillare 14 an einen konstanten Vordruck angeschlossen ist. 16 ist ein Ventil, durch das der Behälter 13 über die Kapillare 15 entspannt werden kann. DieAnordnung arbeitet wie folgt: UberdieKapillare 14 wird der Behälter 13 gefüllt. Es steigt der Druck im Behälter 13 und gleichzeitig an der Membran 2. Bei einem bestimmten wählbaren Druck im Behälter 13 arbeitet das pneumatische Schaltrelais, wie zu Abb. 1 beschrieben. Durch den entstehenden Steuerdruck werden das Membranventil 7 und ein weiteres Membranventil 16 beeinflußt, das über die Kapillare 15 den Volumenbehälter 13 entspannt. Wird der eingestellte minimale Druck im Behälter 13 erreicht, so arbeitet das pneumatische Schaltrelais analog, wie für Abb. 1 erläutert. Die Membranen der Stellglieder 7 und 16 werden entsprechend beaufschlagt, und es wiederholt sich der gleiche Vorgang. Durch entsprechende Dimensionierung des Behälters 13, der Kapillaren 14 und 15 sowie des Abstandes der Anschläge 6 ist es möglich, beliebige Zeitintervalle einzustellen. Um den Weg, den die auf der Prallplatte 3 anliegende Düse durchläuft, erforderlichenfalls zu verlängern, kann das Druckmeßgerät aus mehreren Metallmembrankapseln zusammengesetzt sein. Außerdem kann, um den Schaltvorgang von mehreren Komponenten abhängig zu machen, die Prall-923 platte von mehreren, beispielsweise zwei Meßfühlern beeinflußt werden. Patentansprüche:

1. Von einem Meß werk gesteuertes, druckmittelbetriebenes Relais mit einer Prallplatte, die proportional zum Meßwert verstellbar ist, und einer Ausströmdüse für das Druckmittel, die durch ein Meßwerk für den gesteuerten Druck gegen die Prallplatte bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmeßwerk (4) mit der Düse (5) unmittelbar verbunden ist, so daß bei Annäherung der Prallplatte (3) an die Düse sich beide aufeinander zu bewegen, was ein schlagartiges Schließen der Düse und einen Druckanstieg in der Steuerleitung (7 a) auf den Vordruck zur Folge hat, und daß ein (vorzugsweise einstellbarer) Anschlag (6b) vorgesehen ist, der den Ausdehnungshub des Druckmeßwerkes begrenzt und bei Rückkehr der Prallplatte in ihre Ausgangsstellung die Düse wieder abhebt, wodurch der Steuerdruck auf seinen Mindestwert absinkt.

2. Steuerrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Druckmeßgerät aus zwei oder mehr Metallmembranen zusammensetzt.

3. Steuerrelais nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplatte (3) von mehreren Meßfühlern beeinflußt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 915 993, 828 162;
Patentschrift Nr. 13 063 des Amtes für Erfindungsund Patentwesen in der sowjetischen Besatzungszone Deutschlands.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen