CH142533A - Anordnung zur Steuerung von Regelorganen. - Google Patents

Description

      Anordnung        7,11r        Steuel'ung        \'oll        Re-etol'-a17er1.       Es ist bekannt, Regelorgane,     zum        Beispiel     Ventile, durch einen     Elektromotor    oder     durch     einen Elektromagneten zu     steuern.    Hierbei  muss der elektrische Strom in der Steuer  leitung einen bestimmten Absolutbetrag er  reichen, um die     erforderliche    Leistung zu be  wältigen.

   In vielen Fällen ergibt es     verhält-          nismlissig    hohe     Steuerströme,    deren Schal  tung wegen des hierbei auftretenden Licht  bogens schwierig wird. In Anlagen mit selbst  tätiger Steuerung     wird    ausserdem der Motor  oder der     Elelztromagnet    auch bei ganz kurz  zeitigen     Änderungen    der- Betriebszustände  zum Ansprechen     gPbi,aclit,    und die Regelung  findet unerwünscht schnell und     unnötig    oft  statt.  



  Die     Steuerung    von Regelorganen,     Zunl     Beispiel Ventilen, hatte bisher unter diesen  Schwierigkeiten     zii    leiden.     Erfindungsgemäss     wird nun eine thermische     Stellvorrichtung     durch elektrischen Strom beheizt und     ilir     Hub zur Steuerung des     Regelorganes    benutzt.

    Soll     zurn    Beispiel ein Ventil gesteuert werden,    so wird hierbei die thermische Stellvorrich  tung zum     Zwecke    der     Öffnung    des Ventils  beheizt und die hierdurch erzielte     Ofl'en-          stellung    des Ventils dadurch aufrecht er  halten, dass der Heizstrom bis zum     Zeit-          punkte    des Schliessens eingeschaltet bleibt.  



  Die beiliegende Zeichnung zeigt einige       Ausführungsbeispiele    des Erfindungsgegen  standes.  



  In     Fig.    1 bedeutet 1 einen     i,olir-fürmigeri     Behälter,. der in eine ebenfalls     rohrförmige          Meinbi-P.rr    2 ausläuft und durch einen Deckel  3 abgeschlossen wird. An diesem ist     eine     Ventilspindel 4 befestigt, die den Ventil  teller 5 trägt. Das     Ventilgehäuse    G hat seine       Eirrtritts@@ffnun    ; bei 7 und seine     Austritts-          öffnung    bei B.

   In     der    gezeichneten Stellung  sitzt der Ventilteller 5 auf dem Ventilsitz 9  auf     und    schliesst somit das Ventil ab. 10  bedeutet einen     elektrischen    Heizkörper, der       mantelförmig        rrrn    das Rohr 1 herumgelegt  ist     und    über einen Schalter 11 von der Strom  quelle 12 gespeist wird.

        Diese Vorrichtung wirkt wie folgt: Soll  das Ventil     geöffnet    werden, so wird Schalter  11     geschlossen.    Der Heizkörper 10 erwärmt  sich, das im     .Innern    des Behälters 1 befind  liche Gas dehnt sich aus und presst die     Mem-          bran    2 zusammen.  



  Hierdurch bewegt sich die Ventilspindel 4  nach rechts und öffnet das Ventil. Nach be  endetem Schaltvorgang bleibt der Schalter 11  geschlossen; eine rückläufige     Schaltbewegung,     etwa infolge der Spannung der, zusammen  gedrückten     Membran    2, ist nicht möglich,  weil die Entspannung dieser Membran durch  den Gegendruck des noch     weiterhin    beheizter  Gases innerhalb des Behälters 1 gehindert  wird.  



       Zum    Schliessen des Ventil; wird der  Schalter 11 geöffnet und die     Membran    ent  spannt sich, entsprechend dem abnehmenden       Druck    des sich     abkühlenden    Gases.  



  Besondere     Festhaltevorrichtungen    für die       Uffenstellung    der Ventilspindel, wie sie zum  Beispiel bei     Abschalten    des     Heizstromes    am  Ende der     Öffnungsbewegung    nötig wären,  sind hier nicht vorhanden. Besonders günstig  wirkt aber der Umstand,     dass    die     Membran    2  gleichzeitig auch eine     Abdichtungsfläche    für  das     Ventil    bildet.

   Die     Ventilspindel    1 ist       nämlich    durch dein     Arischlussflansch    13 des       Ventilgehäuses    mit Spiel     hirndurchgeführt.     Das bei 7 eintretende     \Iediuni        könnte    somit  durch     den    Spielraum     zwischen    Spindel 4 und       Arischlrn(.)flanscli    13 entweichen., wenn es  daran     nicht    durch die dicht     absehlief.;

  ende          1lembrarn    2     gehindert        wäre.        Eine        Stol)fbücl)se     für die Spindel 4 ist vermieden, und die  Bewegung des Ventils vollzieht sieb daher  ohne     zrns:itzliche        Reibungswiderstände.     



  Inn     Fig.    1 wird, falls das Ventil 13 denn       Zufluss    vorn kaltem Nasser schaltet, dieses  durch den schon     erwähnten    Spielraum zwi  schen     Ventilspindel    4 und     Abschhrssflansch     13 in der) Raum eindringen, der durch die  Membran 2 und den     Abschlussdeckel    3 ge  bildet wird.  



  Hierdurch wird dem Gas des elastischen  Behälters 1 ein Teil der     Heizwärme    ent  zogen.     Dic    vom kalten Wasser     bespülten       Flächen können so     groll    gewählt werden,       dalli    nach erfolgtem     Öffnungsvorgang    eine       Temperatursteigerung    des Gases durch fort  gesetzte     Beheizung    nicht mehr eintritt, wäh  rend anderseits beim     Ausschalten    des Heiz  stromes der Abkühlungsvorgang durch das       Kühlwasser    und daher auch der     Ventilschluss     beschleunigt wird.  



       Immerhin    entsteht     dadurch,    dass die     Be-          heizung        zwischen    dem hin- und     rückläufigen          Schaltvorgang        irrdatiert,    ein     Energieverlust,     der     gemäss        Fig.    2 gemindert werden kann.  1. bis 4 und 10     bedeuten    hier dasselbe wie  in     Fig.    1.

   Das obere Ende der     Heizwicklung     10 ist jedoch mit einem     Bimetallstreifen    17       verbunden,    der über     eineu    Kontakt 18 zu  einer der beiden     Anschlussklemmen    19 ge  führt ist. Die     Heizwicklung    10 dient gleich  z     e        itig        zur        Beheizung        C        des        Bimetallstreifens.     



  Sobald die Temperatur der Heizwicklung  einen     vorbestimmten    Grad überschritten hat,  hebt sich der     Bimetallstreifen    von dem Kon  takt 18 ab und unterbricht     dninit    den Heiz  stromkreis. Die     darauf    folgende     Abkühlung     bewirkt,     dass    der     Korntakt    18 wieder ge  schlossen wird.

   Das     fortgesetzte        Offnen    und       Sclilief')eri    des     Kontaktes    IS erfolgt     demnach          zwischen        einem    Schaltirin-     und        -rückgang,     ähnlich wie bei     selbstt:itig        geregelten        Heiz-          und        hochapparater).    Hierdurch wird nicht       nur    der-     Energieverlust    zwischen den     beiden          Schaltvorg:

  mgen    gemindert, sondern auch eine       L\berliitzririg    des     Behälters    1 vermieden und       deniriacli    eine rasche     Abschaltung    nach dem       endgültigen        Ausschalten    des     Heizstromkreises     (Schalter 11 der     Fig.    1)     erreicht.     



  Ferner besteht, wie übrigens auch     gemäss          h],.    1, der Vorteil, die gleiche     Heizwicklung,          innerhalb    gewisser     Grenzen,    für     verschiedene     Spannungen     verwenden    zu     l:öniien.     



       Zweckmässig    wird das obere Ende der       Wicklung    10 als Bandage '?0 um den Bi  metallstreifen gelegt. wodurch dieser starr  mit dem Rohr verbunden ist. Da der Streifen  17 selbst die     Verbindungsleitung    vom     obern     Ende zu einer     Anscblussklemme    bildet, so  wird hierdurch eine besondere     Verbindungs-          leitung    gespart. Der Kontakt 18 kann auch           drarcla    einen zweiten Thermostaten gesteuert   erden, der ähnlich wie der Thermostat 17  ausgebildet ist.  



  Die Dauer jedes Schaltvorganges hängt  nicht nur von der Anfangstemperatur des       Gehäuses,        sondern    auch von den übrigen  Zustandsgrössen, zum Beispiel von dem Volu  men, ab. Die Schaltzeit lässt sich gemäss       Fig.    3 dadurch ändern, dass das Gasvolumen  zu Beginn der Schaltzeit geändert wird. Zu  diesem Zwecke ist in     Fig.    3 das Rohr 1  am linken Ende ebenfalls mit einer     mem-          branartigen    Verlängerung 14 versehen, die  durch eine Schraubkappe 15 zusammengepresst  werden kann.

   Die Schraubkappe bildet die       Mutt3r    zu dem mit     Schraubgewinde        verselae-           ern    Teil 16, der zwischen Rohr 1 und Mem  bran 12     eingefügt    ist.

   Durch Verstellen des       Schraubkopfes    15 lässt sich das Anfangs  volumen des Gases (das heisst das Volumen  zu Beginn     der    Schaltzeit) in gewissen     Grenzern     und damit. die Schaltdauer     entsprechend     ändern.

       Din-ch        Beifiigirrng    einer auf Zeit     und          Temperatur        geeichten    Skala ist die     i        irnstel-          lrang    der     Schaltdauer    jedem Laien     möglich.       Art Stelle eines Ventils kann ein     anderes     Schalt- oder Regelorgan treten;

   auch     kann     der Schalter 11., statt von Hand,     selbstt.:itig,     und zwar in Abhängigkeit von     charakteri-          stischem        Betriebszuständen,    bewegt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Anordnung zur Steuerrang von Regel organen, dadurch gekennzeichnet, dass eine thermische Stellvorrichtung durch elektri schen Strom beheizt und ihr Hub zur Steue rung des Regelorganes benutzt wird. UNTERANSPRÜCHE: 1.

   Anordnung nach dem Patentanspruch bei Ventilen, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Stellvorrichtung zum Zwecke der Ventilöffnung beheizt wird und die Offenstellung des Ventils dadurch aufrecht erhalten wird, dass der Heizstrom bis zum Zeitpunkte des Schliessens eingeschaltet bleibt. 2. Anordnung nach Unteranspruch 1; dadurch gekennzeichnet, dass die Beheizung zwi schen dem Öffnungs- und Schliessungs vorgang selbsttätig geregelt wird. 3.

   Anordnung nach Unteranspruch 2, gekenn- zeichnet .durch einen in den Heizstrom kreis eingeschalteten, von der Temperatur der thermischen Stellvorrichtung beein- flussten Kontakt. 4. Anordnung nach Unteranspruch 3, dadurch ,gekennzeichnet, dass ein den Kontakt steuernder Birnetallstreifen eine der beiden Zuleitungen zum Heizkörper bildet.

   Anordnung nach dem Patentanspruch an Ventilen, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Stellvorrichturng einen Behälter mit elastischer Wandung aufweist, die eine dehnbares Medium einschliesst und gleich zeitig als Abdichtungswand für (las zu steuernde Ventil dient.

   6. Anordnung nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Einrichtungen am elasti>chen Beinälter vorgesehen sind, die, ausser der Temperaturänderung des delnrn- baren Mittels, auch eine Änderung anderer Zustandsgrössen zum Zwecke der Einstel lung der Schaltdauer ermöglichen.