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Der Patentanmeldung P 12 81069.4-34 ist ein Durchflußregler für mit
zwei Heizstufen arbeitende Durchlauferhitzer beschrieben, bei dem ein unter dem
Einfluß eines dynamischen Druckunterschiedes stehendes Hubglied zum Einschalten
der Heizleistung vorgesehen ist. Nach der Hauptpatentanmeldung ist an dem Hubglied
ein zwei Drosselränder aufweisender Regelkörper abgestützt, und zwar derart, daß
der Regelkörper nacheinander einen vorgeschalteten kleineren Drosselquerschnitt
und einen größeren Regelquerschnitt steuert, wobei der den vorgeschalteten Drosselquerschnitt
steuernde Drosselrand einen kleineren Durchmesser hat als die zugehörige Steueröffnung.
Es wird dadurch bei kontinuierlicher Vergrößerung des Druckunterschiedes eine Regelung
des Durchflusses in zwei Stufen erreicht, bei einer sprunghaften Zunahme des Durchflusses,
wenn der vorgeschaltete Drosselquerschnitt freigegeben wird.
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Bei der in der Hauptpatentanmeldung gezeigten Anordnung ist vorgesehen,
daß von dem Hubglied beide Heizstufen nacheinander eingeschaltet werden, wobei die
Einschaltung. der zweiten Heizstufe mit der sprunghaften Vergrößerung des Durchflusses
zusammenfällt. Es bereitet gewisse Schwierigkeiten, bei dem beschränkten Weg des
Hubgliedes nacheinander zwei Einschaltvorgänge, nämlich für die erste und die zweite
Heizstufe, auszulösen. Diese Schwierigkeiten bestehen bei der Bemessung der üblicherweise
als Hubglied verwendeten Membran und von deren Federbelastung. Man muß relativ komplizierte
Übertragungsvorrichtungen zwischen dem Hubglied und den Schaltern anbringen u. dgl.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkeiten zu
umgehen und die in der Hauptpatentanmeldung gezeigte Anordnung zu verbessern und
zu vereinfachen.
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Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß das den Regelkörper
stützende Hubglied nur die erste Heizstufe schaltet und daß zur Schaltung der zweiten
Heizstufe ein zusätzlicher, auf den Druckabfall im Heizkanal ansprechender Fließdruckschalter
vorgesehen ist, der so eingestellt ist, daß er nur bei vergrößertem Durchfluß anspricht.
Auf diese Weise erhält man größere Freiheit bei der Bemessung und Ausbildung der
die Schaltvorgänge bewirkenden Glieder und der zum Schalten erforderlichen Steuerkräfte.
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Man kann beispielsweise vorsehen, daß der Regelkörper sich an einem
im Durchlaufkanal beweglich angeordneten undichten Hubkolben abstützt, der über
eine berührungslose Schalteinrichtung, z. B. einem Reedkontakt, die Ein- und Ausschaltung
der ersten Heizstufe bewirkt. Mit einem solchen undichten Hubkolben in Verbindung
mit einer berührungslosen Schaltvorrichtung- kann die Schaltung der ersten Heizstufe
bereits bei einer relativ geringen Druckdifferenz erfolgen, bei der eine Schaltung
mittels eines üblichen Membranschalters Schwierigkeiten machen würde. Andererseits
kann man zur Schaltung der zweiten Heizstufe einen einfachen relativ unempfindlichen
Fließdruckschalter verwenden, da dieser bei der geringen für die erste Heizstufe
in Frage kommenden Druckdifferenz noch nicht anzusprechen braucht.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden unter Bezugnahme
auf die teilweise schematische Zeichnung (F i g. 1 und 2) näher erläutert.
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In einem zylindrischen Gehäuse 19, in dem ein Teil eines noch
zu erläuternden Durchlaufkanals verläuft, ist ein Ringansatz 20 vorgesehen,
der eine Steueröffnung 21 mit einer Steuerkante 21' bildet. Über dem
Ringansatz 20 befindet sich ein weiterer Ringansatz 22 mit einer Steueröffnung
23, deren Steuerkante mit 23' bezeichnet ist. In einem Einsatz
24 am Boden des Gehäuses 19 ist ein Regelkörper 25
geführt,
der eine Ausbohrung 25' aufweist. In der Ausbohrung 25' ist eine Andruckfeder
26 untergebracht. Der Kopf des Regelkörpers 25 ist mit einem bundartigen.
Drosselrand 27 versehen, dessen Durchmesser etwas kleiner ist als die Steueröffnung
21. Über dem Drosselrand 27 sitzt ein Drosselkegel 28, an den
sich ein Schaft 29 anschließt. Im Drosselkegel 28 und im Schaft
29 ist ein Druckausgleichskanal 30 vorgesehen, der in der Ausbohrung
25'
mündet. Der Schaft 29 des Regelkörpers 25 stützt sich am Boden
31' eines Schraubkörpers 31 ab, der in einen Hubkolben 32 eingeschraubt
ist. Der Hubkolben 32 ist unter Freilassung eines Ringspaltes 33
beweglich
im Gehäuse 19 angeordnet. Der Schraubkörper 31 und der Kopf des Hubkolbens
32 weisen Querbohrungen 34, 34' auf, die mit einer zentralen Bohrung
35 des Hubkolbens 32 in Verbindung stehen. An seinem unteren Rand trägt der Hubkolben
32 einen Magneten 36. Der Hubkolben 32 ist durch eine Regelfeder 37 belastet,
die sich an einem einstellbaren Federteller 38 abstützt. Am Gehäuse
19
ist außen von dem Magneten 36 zu steuernder Reedkontakt
39 angebracht.
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An das Gehäuse 19 ist unten über ein Druckminderventil
40 eine Kaltwasserzuleitung 41 angeschlossen. Am oberen Teil des Gehäuses
19 sind hier nur schematisch angedeutete hintereinandergeschaltete Heizkanäle
42, 42' angeschlossen, in denen sich unisolierte unmittelbar vom Wasser umspülte
Heizwendeln 43, 43' befinden. Vor dem Heizkanal 42 und hinter dem
Heizkanal 42' sind durch Druckübertragungsleitungen 44, 44' die beiden
Kammern 45, 45'
eines Membran-Fließdruckschalters 46 angeschlossen,
durch den ein elektrischer Schalter 47 betätigt wird, der im Stromkreis der
Heizwendel 43' liegt. Im Stromkreis der Heizwendel 43 liegen die Arbeitskontakte
48 eines Relais 49, das beim Schließen des Reedkontaktes 39 erregt
wird. An den Heizkanal 42' ist eine mit einem Zapfventi150 versehene Auslaßleitung
50' angeschlossen.
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Beim Öffnen des Zapfventils 50 findet ein Wasserdurchfluß von
der Zuleitung 41 durch das Gehäuse 19, die Heizkanäle 42, 42'
und die Auslaßleitung 50'
statt. Durch den Wasserdurchfluß entsteht beiderseits
des undichten Hubkolbens 32 eine Druckdifferenz, durch die der Hubkolben
32 gegen die Wirkung der Regelfeder 37 angehoben wird. Der unter dem Einfluß
der Andruckfeder 26 stehende Regelkörper 25,
zu dessen Druckentlastung der
Kanal 30 vorgesehen ist, folgt dem Hubkolben 32 und gelangt mit seinem
Drosselrand 27 in den Bereich der Steuerkante 21' der Steueröffnung 21, so
daß der Durchfluß auf einen bestimmten Wert gedrosselt ist. Dabei gelangt der Hubkolben
32 in eine solche Stellung, daß der Magnet 36 den Reedkontakt 39 einschaltet,
wodurch über das Relais 49 die als erste Heizstufe wirkende Heizwendel 43
gespeist wird. Bei dem gedrosselten Durchfluß spricht der Membranschalter
46 noch nicht an.
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Wird das Zapfventi150 weiter geöffnet, so bleibt die Drosselung des
Durchflusses in der Steueröffnung
21 noch so lange erhalten, bis
der Drosselrand 27 des aufsteigenden Regelkörpers 25 aus der Steueröffnung
21 oben austritt und diese freigibt. Dadurch findet eine sprunghafte Vergrößerung
des Durchflusses statt, die eine ruckartige Aufwärtsbewegung des Hubkolbens 32 zur
Folge hat. Nunmehr wirkt der Drosselkegel 28 im Sinne einer Durchflußregelung
mit der Steuerkante 23' der zweiten Steueröffnung 23 zusammen. Bei der sprunghaft
auftretenden Vergrößerung des Durchflusses entsteht in den Heizkanälen
42, 42' ein solcher Druckabfall, daß der Membranschalter 46 unter dem Einfluß
der nunmehr vergrößerten Druckdifferenz in den Membrankammern 45, 45' anspricht
und den Schalter 47 schließt. Dadurch wird gleichzeitig mit der sprunghaften Vergrößerung
des Durchflusses die als zweite Heizstufe vorgesehene Heizwendel 43' zusätzlich
eingeschaltet.
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Trägt man in einem Diagramm (F i g. 2) als Abszisse den Öffnungsweg
a des Zapfventils 50 und als Ordinate den Durchfluß = d (Wassermenge je Zeiteinheit)
auf, so ergibt sich als Charakteristik des geschilderten Durchflußreglers die stufenförmig
verlaufende Kurve b. Bei a1 wird die erste (43) und bei a2 die zweite Heizstufe
(43') eingeschaltet. Man kann nun die Heizleistung der Heizwendel 43, 43'
so auf die Durchflußwerte abstimmen, daß man von a1 bis zur Vollöffnung a des Zapfventils
50 eine konstante Auslauftemperatur, die als Kurve c dargestellt ist, erhält.