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Verfahren zur Leistungsbegrenzung eines rotierenden Gaszählers Die
Nennleistung eines in eine Verbrauchsleitung einzubauenden Gaszählers, d. h., die
Höchstmenge, die der Gaszähler ohne zu hohen Druckabfall, aber auch ohne Gefahr
der Beschädigung durchlassen kann, wird entsprechend dem größten vorkommenden Verbrauch
bemessen. Trotzdem kann es aus irgendwelchen Gründen vorkommen, daß diese Nennleistung
überschritten wird und dann der Gaszähler der Gefahr der Beschädigung oder Zefstörung
ausgesetzt wird. Dies gilt besonders für rotierende Gaszähler, wie Drehkolbenzähler
u. dgl.
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Um diese Gefahr auszuschalten, schlägt die Erfindung eine selbsttätige
Leistungsbegrenzung in der Weise vor, daß durch eine von dem Gaszähler angetriebene
Hilfspumpe eine mit der Drehzahl des Zählers zunehmende Uber- oder Unterdruckwirkung
erzeugt und in Abhängigkeit von dieser ein in der Gasleitung vor dem Zähler liegender
Druck- oder Mengenregler gedrosselt oder geschlossen wird, sobald der Verbrauch
einen bestimmten Höchstwert überschreitet.
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Als Hilfspumpe kann beispielsweise eine Drehkolbenpumpe, etwa ein
kleinerer Drehkolbenzähler, oder auch eine Zahnradpumpe verwendet werden.
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Gemäß der Erfindung wird die Anordnung vorzugsweise so getroffen,
daß die von der Hilfs-Pumpe erzeugte Druckwirkung entweder die Stellmembran eines
in der Verbrauchsleitung liegenden Druck- oder Mengenreglers oder die Steuermembran
eines Steuerreglers beaufschlagt, welch
letzterer seinerseits die
Beaufschlagung der Stellmembran eines derartigen Druck- oder Mengenreglers beeinflußt.
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Für die Zwecke der Erfindung kann vorteilhaft ein Druckregler ohne
oder mit Steuerregler herangezogen werden, der bereits für die Druckregelung vorgesehen
ist und nur zusätzlich noch von der durch die Hilfspumpe erzeugten Über- oder Unterdruckwirkung
oder der Über- und Unterdruckwirkung abhängig gemacht zu werden braucht.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung an zwei Ausführungsbeispi!elen
veranschaulicht, und zwar zeigt: Fig. I eine Anordnung mit einfachem Druckregler
und Fig. 2 eine Anordnung mit durch Steuerregler beeinflußtem Druckregler.
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Bei beiden Anordnungen liegt im Zuge der Verbrauchsleitung 1,23 bzw.
Ia 2a 3a ein Gasdruckregler 4 bzw. 4a und ein Drebkolbengaszähler 5 bzw. Sa Der
Durchlaß durch den Druckregler kann durch ein Ventil 6 bzw. 6a gedrosselt oder abgesperrt
werden. Zu diesem Zweck steht das Ventil über ein Gestänge mit der Stellmembran
7 bzw. 7a in Verbindung, die an ihrer Unterseite dem im Membranraum 9 bzw. 9a herrschenden
Gasdruck ausgesetzt ist und von oben ber unter Feder- oder Gewichtsbelastung oder
beiden steht. Der Durchführung des Verbindungsgestänges vom Membranraum 9 bzw. 9a
zum Ventilraum 8 bzw. 8a dient eine Membran IO bzw. IOa die unter Umständen zugleich
das Ventil von dem im Ventilraum herrschenden Druck entlastet.
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Bei der Anordnung nach Fig. I steht der Membranraum g durch eine
Leitung I I mit dem Ventilraum 8 in Verbindung, in dem der Ausgangs- oder Hinterdruck
des Reglers herrscht, außerdem ist der Membranraum durch eine Leitung I2a, I2b mit
dem Ausgang einer kleinen Drebkolbenpumpe I3 verhunden, deren Eingang durch eine
Leitung 14 an die Verbrauchsleitung 2 hinter dem Regler angeschlossen ist, während
die Welle der Pumpe mit derjenigen des Gaszählers 5 gekuppelt ist. In der Leitung
I2a, 12b liegt ein Dfuckbegrenzungsregler 15, der wie ein Überdruckventil arbeitet,
so daß beim Ansteigen des von der Pumpe I3 in der Leitung I2y erzeugten Druckes
über einen bestimmten Wert das Ventil des Begrenzungsreglers I5 öffnet. Zwischen
der Saugleitung 14 und der Druckleitung I2 der Pumpe I3 ist außerdem ein Drosselventil
16 vorgesehen.
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Die Arbeitsweise dieser Anordnung ist folgende.
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Entsprechend dem Gasdruck in der Verbrauchsleitung 2 hinter dem Druckregler
4 bzw. in dem Ventilraum 8, der über die Leitung 11 auf die Membran 7 einwirkt,
wird Sdas Ventil 6 in einer bestimmten Öffnungslage gehalten. Ein Abfallen des Druckes
infolge Ansteigen des Verbrauchs hat eine Offnungsbewegung des Ventils, dagegen
ein Ansteigen des Druckes eine Schließbewegung des Ventils unter Umständen bis zum
vollständigen Abschluß zur Folge.
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Steigt nun aus irgendeinem Grunde der Verbrauch so stark an, daß
die Nennleistung und damit die zulässige Drehzahl des Gaszählers 5 überschritten
wird, so übersteigt der von der Pumple 13 in der Leitung 12 erzeugte Druck den Wert,
auf den der Begrenzungsregler 15 eingestellt ist, so daß dessen Ventil geöffnet
wird und der Druck der Pumpe unter der Membran 9 des Druckreglers wirk sam wird.
Das Ventil 6 dieses Reglers wird daher geschlossen und verhindert ein Nachströmen
von Gas aus der Leitung I, bis die Beanspruchung bzw. die Drehzahl des Zählers 5
wieder unter den i:ulässigen Wert gesunken ist. Alsdann läßt der von der Pumpe I3
erzeugte Druck wieder so weit nach, daß der Begrenzungsregler 15 sein Ventil schließen
kann und die Membran 7 des Druckreglers wieder allein von dem Gasdruck in Leitung
2 abhängig ist.
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Bei der Anordnung nach Fig. 2 steht der Membranraum ga des Druckreglers
4a über eine Drossel 20 und einen Druckminderer 21 sowie einen Filter 22 mit der
den Vordruck führenden Leitung 1a und über je ein Ventil 23 und 24 eines Steuerreglers
25 und eines Hilfsreglers 26 mit der den Hinterdruck führenden Leitung in Verbindung,
so daß der Druck im Membranraum gav der über den Druckminderer 21 und die Drossel
20 zuströmt, von der Stellung der Ventile 23 und 24 abhängig ist. Die Membran des
Steuerreglers 25 wird über eine Leitung 27 vom Hinterdruck des Druckreglers in der
Leitung 2a gegen die Kraft einer Feder beaufschlagt. Der obere und untere Membranraum
des Hilfsreglers 26 steht mit dem Eingang bzw.
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Ausgang einer Pumpe 13a in Verbindung, die bier eine Zahnradpumpe
ist und wie im Falle der :Fig. l vom Gaszähler Sa angetrieben wird. Von der Verbindungsleitung
28 zwischen dem oberen Membranraum des Hilfsreglers 26 und dem Eingang der Pumpe
13a verläuft eine Abzweigleitung 30 mit einer Drossel 3I zur Abströmleitung 32.
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Die vorstehend beschriebene Anordnung (nach Fig. 2) arbeitet wie
folgt. Bei einem mittleren Verbrauch ist das Ventil 6a des Druckreglers 4a in einer
mittleren Stellung in der Schwebe. Steigt der Verbrauch und sinkt infolgedessen
der Druck in der Leitung 2a, so wird über die Leitung 27 die Membran des Steuerreglers
25 im Sinne einer Öffnungsbewegung des Abströmventils 23 beeinflußt. Demnach wird
die Membran 7a des Druckreglers 4a derart entlastet, daß die Belastungsfedern dieser
Membran das Ventil weiter öffnen, bis sich der gewünschte höhere Hinterdruck in
der Leitung 2a wieder eingestellt hat. Im umgekehrten Fall, also bei Abnahme des
Verbrauchs und Steigen des Hinterdrucks in der Leitung 2a wird das Abströmventil
23 stärker gedrosselt oder gesperrt, so daß der Druck im Membranraum ga des Druckreglers
ansteigt und eine Schließbewegung des Ventils 6a bei Nullverbrauch bis zum völligen
Abschluß bewirkt. Durch die Pumpe I3a wird über der Membran des Hilfsreglers 26
eine Saugwirkung und unter dieser Membran eine Dfuckwirkung erzeugt.
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Die Höhe der Sang- und Druckwirkung ist von der Drehzahl des Gaszählers
und damit von dem jeweiligen Verbrauch abhängig. Bei Überschreiten einer bestimmten
Verbrauchsleistung, die etwa dem
Nennwert des Gaszählers entspricht,
wird die Membran des entsprechend eingestellten Hilfsreglers 26 angehohen und das
Abströmventil 24 geschlossen, wodurch dile Wirksamkeit des Steuerreglers 25 unterbunden
wird. Es gelangt jetzt der volle Steuerdruck, der am Druckminderer 21 eingestellt
ist, in den Membranraum 9a des Druckreglers, die Membran 7a wird angehoben und dadurch
das Ventil 6a geschlossen. Sinkt daraufhin die Leistung bzw. die Drehzahl des Zählers
5a, so wird d'ie Saug- und Druckwirkung der Pumpe geringer, und der Hilfsregler
26 öffnet wieder, so daß nunmehr der Druckregler wieder durch den St'euerregler
25 beeinflußt werden kann.