DE596629C

DE596629C - Mengenregler fuer Fluessigkeiten

Info

Publication number: DE596629C
Application number: DED65912D
Authority: DE
Original assignee: Rotawerke Deutsche GmbH
Current assignee: Rotawerke Deutsche GmbH
Priority date: 1933-05-20
Filing date: 1933-05-20
Publication date: 1934-08-18

Description

BMoiheek
ur. Ind. Eigendom

•17-SEP.1934

AUSGEGEBEN AM
18. AUGUST 1934

Die vorliegende! Erfindung betrifft einen Mengenregler für aus Leitungen frei ausströmende Flüssigkeiten, bei dem in bekannter Weise das Regelorgan mit einem Waagebalken in Verbindung steht, der einerseits ein Gefäß mit Ausflußöffnung trägt und andererseits durch ein Gewicht ausgeglichen ist, wobei die zu regelnde Flüssigkeit in das Gefäß frei ausfließt. Die Reglung kommt hier theoretisch dadurch zustande, daß bei Einhaltung eines bestimmten Niveaus im Gefäß die ausfließende Menge konstant bleibt, bei zunehmendem Flüssigkeitsstand, also erhöhtem Zufluß aus der Hauptleitung aber das Gefäß infolge größeren Gewichtes sinkt und dabei das Regulierorgan mehr oder weniger sperrt und umgekehrt. Praktisch findet jedoch keine Regelung statt, da das Regulierorgan nicht reibungslos arbeitet. Ist nämlich auf irgendeine Weise der Gleichgewichtszustand erreicht und nimmt nun der Zufluß zu, so senkt sich das Aufnahmegefäß nicht sofort. Es läuft so lange Flüssigkeit zu, bis ein genügendes Drehmoment vorhanden ist, die ruhende Reibung des Regulierorgans zu überwinden. Dann erst tritt eine Bewegung des Gefäßes und des Sperrorgans ein. Da jedoch nun nur noch die geringere gleitende oder rollende Reibung zu überwinden ist, ist das Übergewicht erheblich zu groß, und das Gefäß schnellt abwärts, wobei es das Regulierorgan weit über Bedarf abdrosselt. Das Gefäß wird nunmehr durch den Ausfluß erleichtert, muß aber wiederum aus seiner Endlage heraus die ruhende Reibung der Drossel überwinden und entleert sich dabei erheblich über ■ Bedarf. Nun tritt derselbe Vorgang wie bei der Sperrung ein. Nach erfolgter Einleitung der Bewegung ist das Gefäß für die noch zu überwindende gleitende Reibung zu leicht und schnellt in die andere Endlage, dabei das Sperrventil viel zu weit öffnend. Es tritt also niemals ein Ausgleiclizustaiid und daher auch keine Regelung ein.

Man hat versucht, diese Regler durch Luft- oder Flüssigkeitsbremsen, z. B. Ölbremsen, zum Arbeiten zu bringen. Dabei zeigt sich jedoch, daß diese Bremsen für den vorliegenden Zweck nicht geeignet sind. Der Zweck dieser Bremsen ist nämlich vornehmlich der, allzu rasche Bewegungen, Stöße und Schwingungen abzudämpfen, bei ruhiger langsamer Bewegung sind sie so gut wie wirkungslos. Im vorliegenden Fall wird nun wohl die rasche Bewegung des Gefäßes gebremst, jedoch wird das störende Übergewicht, welches das Gefäß und damit die Drosselung zu einem zu großen Ausschlag antreibt, nicht vernichtet, so daß das Ziel nicht erreicht wird. Das rasche Regeln, also die rasche Bewegung des Gefäßes ist ja an sich nicht unerwünscht, jedoch soll die Regelung nur bis zum Gleichgewichtszustand, nicht aber darüber hinaus erfolgen. Gerade im Beginn der Regelung, wenn die Geschwindigkeit derselben groß ist, soll diese Geschwindigkeit ausgenutzt werden, um dem Sollwert wieder möglichst nahe zu kommen, erst dann soll die Feinreglung

einsetzen. Die Bremse arbeitet aber im umgekehrten Sinne. Das plötzlich einsetzende ·* starke Übergewicht des Gefäßes nach Überwindung der ruhenden Reibung der Drossel bewirkt eine rasche Bewegung. Statt diese auszunutzen, wird gerade diese von der Bremse am stärksten abgedrosselt, so daß mangels schnellen Schlicßens der Drossel das Übergewicht, z. B. beim Sinken des Gefäßes, ίο sich noch erhöhen kann, während später, wenn die Bremsung angebracht wäre, ihre Wirkung stark nachläßt.

Abgesehen hiervon erzeugt die Bremse eine große Reibung, die gerade in diesem Fall zwecks raschen Ansprechens der Vorrichtung nach Möglichkeit vermieden werden soll.

Die Folge ist, daß die Regelmenge in hohem Maße schwankt und eine schlechte Wirkung erzielt wird.

ao Die vorliegende Erfindung betrifft nun .Vorrichtungen, die es gestatten, eine für alle praktischen Fälle genügende Reglung mit obengenannten Regelvorrichtungen vorzunehmen. Sie besteht darin, daß, von der Gleichgewichtslage ausgehend, bei Auf- und Abwärtsbewegung des Gefäßes das ausgleichende Drehmoment stetig verkleinert bzw. vergrößert wird, so daß die anfangs rasche Bewegung mit stetig abnehmender Geschwindigkeit erfolgt. Es wird hierdurch erreicht, daß bei Einleitung der Bewegung, die infolge _ des Übergewichts nach Überwindung der ruhenden Reibung der Drossel erfolgt, das • entgegenstehende Drehmoment sich wenig verändert, so daß· das Übergewicht zur raschen Verstellung der Drossel bis nahe an die neue Gleichgewichtslage heran ausgenutzt wird, dann aber sich eier Bewegung eine rasche Änderung des Drehmoments entgegensetzt, so daß ohne Bremsung und ohne Energieverlust der neue Gleichgewichtszustand sich langsam einstellt, der zwar geringe Abweichungen von den Sollmengen zuläßt, dafür aber eine stetige, von den Vorgängen in der Zufuhrleitung nicht beeinflußte Regelung erzielt wird. Es ist vorteilhaft, zwischen die Bewegung des Gefäßes und der Drossel noch eine Übersetzung einzuschalten, die bewirkt, daß bei geringer Bewegung des Gefäßes bereits eine große Verstellung der Drossel erfolgt, um innerhalb des Bewegungsbereiches des Gefäßes möglichst große Schwankungen der Zufuhrmenge zu umfassen.

Die Erfindung kann in verschiedener Weise zur Ausführung gelangen. Alan kann das Gegengewicht des Gefäßes unverändert lassen und'den Waagebalken als* Wälzungshctel ausbilden, derart, daß beim Senken des Gefäßes der Hebelarm desselben kürzer, der Hebelarm des Gegengewichts aber länger wird und ■ umgekehrt.

Man kann auch an einem Waagebalken gewöhnlicher Art das Gegengewicht verschiebbar anordnen und durch Hebelverbindungen oder auf Rollen geführte Schnüre so mit dem Gefäß verbinden, daß beim Senken des Gefäßes das Gewicht vom Waagendrehpunkt entfernt, beim Steigen des Gefäßes an den Drehpunkt herangezogen wird.

Eine weitere Ausführungsform besteht darin, daß der das Gegengewicht tragende Waagebalken im rechten Winkel oder annähernd im rechten Winkel zum das Gefäß tragenden Waagebalken steht, so daß eine Form ähnlich den bekannten Briefwaagen entsteht. Hier tritt die gewünschte Wirkung dann dadurch auf, daß das der Bewegung entgegenstehende Drehmoment beim Senken des Gefäßes zunimmt und beim Steigen des Gefäßes abnimmt, wodurch ein anfangs rasches, dann aber bei Annäherung an die neue Gleichgewichtslage sich immer mehr verlangsamendes· Regeln erzielt wird.

Man kann in diesem Fall das an dem abwärts zeigenden Hebelarm befindliche Gewicht auch so teilen, daß zwar dieselbe resultierende Kraft erzielt wird, jedoch eine bedeutende Entlastung der Drehachse eintritt. Zu diesem Zweck wird ein.Teil des Gewichts an einem dem Gefäßhebelarm gegenüberstehenden Arm in üblicher Weise angebracht, während das andere an einem senkrecht zum Waagebalken befindlichen Hebelarm wirkt. Es wird so zwar dasselbe Drehmoment erzielt, jedoch ist wegen der verstärkten Wirkung des an dem waagerechten Hebelarm befindlichen Gewichts das Gesamtgewicht und damit die Achsenbelastung kleiner. Bei dieser Anordnung kann auch vorteilhaft das untere Gewicht auf seinem Hebelarm verstellbar angebracht sein, um verschieden starke Wirkungen desselben zu erzielen.

Statt der Gegengewichte können in besonderen Fällen auch gespannte Federn in im übrigen bekannter Weise angewandt werden. 105 ·".

Wenn sehr große Strömungsmengen geregelt werden sollen, so kann die Regelung auch mit einem Teil der ausgeflossenen Menge erfolgen, indem ein Teilstrom abgezweigt wird, der das Regelinstrument betätigt, das dann dia Drossel in der Hauptleitung vor der Abzweigung verstellt. Man erreicht dadurch, daß das Regelinstrument auch für sehr große Strömungsmengen relativ klein sein kann, da der Teilstrom nur so groß zu sein braucht, daß seine Energie zur Verstellung der Haupt drossel ausreicht.

In der beiliegenden Zeichnung sind die genannten Ausführungsformen beispielsweise dargestellt.

Aus der Leitung α mit der Drosselklappe b strömt die Flüssigkeit' in das mit einer Aus-

flußöffnung c versehene Gefäß if. Das letztere hängt an einem Waagebalken, der durch das Gewicht e ausbalanciert ist. Von dem Waagebalken wird die Drossel b mittels der Hebel /', die natürlich auch durch eine gleichwertige Zahnradübersetzung ersetzt werden können, verstellt. Abb. ι zeigt die Ausführung des Waagebalkens als Wälzungsliebel. In der Abb. 2 ist das Gegengewicht verschiebbar anr

ίο geordnet und wird durch Rollenzüge, die natürlich auch durch entsprechende Hebelanordnung ersetzt werden können, so bewegt, daß beim Senken des Gefäßes d sich das -Gewicht vom Waagendrehpunkt entfernt und umgekehrt. Abb. j. zeigt die Anordnung, bei der die beiden Waagebalken nahezu einen rechten Winkel miteinander bilden. Abb. 4 zeigt eine verbesserte Ausführung der Abb. 3, bei der das Gewicht e geteilt ist und an einem waagerechten und senkrechten Arm angreift, um die Belastung der Drehachse bei gleicher Wirkung zu vermindern. Abb. 5 zeigt eine Vorrichtung, bei der die Regelung der gesamten Menge durch einen Teilstrom bewirkt wird.

Von der Hauptleitung α ist ein Teilstrom g abgezweigt, der das Instrument betätigt und die Hauptdrossel b verstellt.

Claims

Patentansprüche:

i. Vorrichtung zum Regeln von aus Leitungen frei ausströmenden Flüssigkeitsmengen, bei dem ein Drosselorgan durch einen Waagebalken betätigt wird, der ein mit einer Ausflußöft'nung versehenes Gefäß, in das die Flüssigkeit frei ausläuft, trägt und durch ein Gegengewicht ausbalanciert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Auf-und Abwärtsbewegung des Gefäßes und damit auch die von ihr betätigte Drosselverstellung von der Gleichgewichtslage aus mit stetig abnehmender Geschwindigkeit erfolgt, indem das das Gefäßgewicht ausgleichende Drehmoment bei Aufwärtsbewegung des Gefäßes allmählich verkleinert, bei Abwärtsbewegung allmählich vergrößert wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Waagebaiken als auf einer Unterlage ruhender Wälzungshehel ausgebildet ist, derart, daß der Hebelarm des am einen Ende befindlichen Gefäßes sich beim Senken des Gefäßes verkleinert, während der Hebelarm des Ausgleichgewichtcs sich vergrößert und umgekehrt, so daß, ausgehend von der Gleichgewichtslage, das der Gefäßbewegung entgegenstehende Drehmoment und somit auch die Drosselverstellung sich, wie in Anspruch 1 dargelegt,, verändert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß der das Gegengewicht tragende Waagebalken im rechten Winkel, oder annähernd im rechten Winkel zum das Gefäß tragenden Waagebalken steht, so daß bei Auf- und Abwärtsbewegung des Gefäßes sich das entgegenstehende Drehmoment im Sinne des Anspruchs 1 verändert.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegengewicht auf seinem Hebelarm verschiebbar angeordnet ist und mit dem Gefäß durch Hebel oder über Rollen geführte Schnüre so verbunden ist, daß beim Sinken des Gefäßes das Gewicht sich vom Waagendrehpunkt entfernt und beim Steigen des Gefäßes sich demselben nähert. *
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß statt der Gegengewichte gespannte Federn angewandt werden.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4 und S, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Teil der ausströmenden Menge durch das Instrument geleitet wird und. die Verstellung der Drosselung für die Gesamtmenge betätigt, zu dem Zweck, bei großen Strömungsmengen das Regel instrument klein halten zu können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen