Einrichtung an Rohrleitungen zur Beeinflussung des Abschalteorganes derselben, mit einem U-förmigen, drehbar angeordneten und mit Flüssigkeit geffllten Behälter. Die bekannten Auslöseeinrichtungen bei. Rohrbruchabsperrorganen besitzen in der Re gel eine in die Rohrleitung hineinragende Stauscheibe, die auf einer Achse befestigt ist, die pendelnde Bewegungen ausführen kann. Bei normalem Betrieb wird ein Lauf gewicht so einreguliert, dass es dem durch den Wasserdruck auf die Stauscheibe erzeug ten Drehmoment das Gleichgewicht hält.
Bei Überschreitung der zulässigen Wasser geschwindigkeit wird .die Stauscheibe in Richtung der Wasserbewegung ausge schwenkt, 4urch die dadurch bedingte Dre- liung der Stauscheibenachse wird ein -Relais ausgelöst, welches den Abschluss des Ab- sperrorganes herbeiführt.
Bei derartigen Auslöseeinrichtungen durch Stauscheibe besteht jedoch der Nachteil, dass die Welle .oder sonst ein Glied mit Hilfe einer. Stopfbüchse aus dem unter Druck be findlichen Gehäuse nach aussen geführt wer- den muss. Die Reibung an der Stopfbüchse und in den im Wasser laufenden Lagern, bei denen eine sorgfältige Wartung nicht mög lich ist, wechselt sehr stark, weil die Ein richtung im allgemeinen nur äusserst selten betätigt wird.
Mit der Reibung ändern sich selbstverständlich auch die Auslösekräfte. Je grösser der Betriebsdruck wird, desto stärker fällt der Einfluss der Stopfbüchsreibung ins Crxe"vicht und desto schwieriger wird die ge naue Einstellung des Laufgewichtes der Stauscheibe. besonders noch aus dem Grunde. <B>e</B> weil die Abmessungen der Staupendelscheibe, um nicht zu grosse Störungen der Strömung zu verursachen, verhältnismässig klein gehal ten werden müssen.
Man hat auch bereits vorgeschlagen, zur Beeinflussung des Abschalteorganes einer Rohrleitung einen U-förmigen, drehbar an geordneten und mit Flüssigkeit gefüllten Be hälter zu verwenden. Die Erfindung bezieht sich auf eine solche Einrichtung. Gemäss der Erfindung sind die beiden Schenkel des Be hälters, dessen Verstellung die Abschalte vorrichtung für die Rohrleitung auslöst, der art an, die Rohrleitung angeschlossen, dass durch das durch dieselbe fliessende Medium die Schenkel unter verschiedene Drücke ge setzt werden.
Ferner ist das Ganze derart ausgebildet, dass der Behälter unter der Ein wirkung einer regelbaren Gegenkraft derart steht, dass eine Drehbewegung des Behälters nur zustandekommt, wenn das durch die Druckdifferenz ausgeübte Drehmoment von dem Gegendrehmoment abweicht. Zweck mässig wird als regelbare Gegenkraft ein an dem Flüssigkeitsbehälter montiertes Lauf gewicht verwendet. Der Flüssigkeitsbehäl ter ist vorzugsweise nach Art. einer Waage in einer Schneide gelagert. Es empfiehlt sich, zwischen den Schenkeln des Flüssigkeits behälters und den Druckabnahmestellen Ku gelventile oder dergleichen einzubauen, um ein Übertreten der Flüssigkeit in die Zulei tungsrohre zu vermeiden.
Will man diese Einrichtung nicht nur bei einer bestimmten Strömungsrichtung, sondern auch für wech selnde Strömungsrichtung brauchbar machen, so sieht man zweckmässig als Gegenkraft zwei mit den beiden Schenkeln des Flüssig keitsbehälters in Verbindung stehende Ge gengewichte vor, wobei das Ganze derart aus gebildet sein kann, dass je nach der Aus schlagsrichtung nur das eine oder das andere Gegengewicht wirksam ist. Die Gegen gewichte können insbesondere mittelst bieg samer Verbindungen, wie Schnüre, Ketten oder dergleichen, an den Schenkeln des Flüs sigkeitsbehälters befestigt sein. Ferner kann das Ganze derart ausgebildet sein, dass in der Gleichgewichtslage beide Gegengewichte auf einer ortsfesten Unterlage aufliegen.
Auf der Zeichnung sind zwei Ausfüh rungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Fig. 1 ist eine Gesamtansicht einer ersten Ausführungsform; die Fig. 2 und 3 zeigen in Vorder- und in Seitenansicht eine zweite Ausführungsform der Erfindung in der Gleichgewichtsstellung, während in Fig. 4 die gleiche Einrichtung in der Ausschlags stellung nach einer Richtung veranschau licht ist.
Die Einrichtung nach Fig. 1 besitzt eine einen U-förmig ausgebildeten, teilweise mit Flüssigkeit gefüllten Behälter aufweisende Flüssigkeitswaage, deren vertikale Schenkel 1 und 2 sehr weiten Querschnitt haben und niedrig gehalten sind, während das horizon tale Verbindungsstück 3 des Behälters ver hältnismässig lang und eng ist.
Die beiden weiten vertikalen Schenkel 1, 2 sind mit Hilfe von engen Rohrleitungen 4, 5 unter Zwischenschaltung biegsamer Stücke an die Hauptleitung derart angeschlossen, dass durch die durch die Hauptleitung flie ssende Flüssigkeit die Schenkel 1 und 2 unter verschiedene Drücke gesetzt werden. Der U-förmige Behälter selbst ist in einem Rah inen 6 gelagert, der um Schneiden 7 drehbar ist. Ein verstellbares Gegengewicht 8 ermög licht es, die Waage für bestimmte Druck differenzen einzustellen.
Beim Anwachsen des Differenzdruckes in den Zuleitungsrohrleitungen 4, 5 wird eine Flüssigkeit, ' zum Beispiel Quecksilber, aus dem vertikalen Schenkel 1 durch das hori zontale Verbindungsstück 3 hindurch nach dem vertikalen Schenkel 2 gedrückt. Dies hat zur Folge, dass die Seite des geringeren Druckes ein Übergewicht erfährt und in Pfeilrichtung zu kippen sucht. An den Rah men selbst ist mit einer in die Schneiden spitze fallenden Drehachse ein Wellenstück 9 angeschlossen, auf welchem eine Kurven scheibe 10 mit einer Vertiefung 11 befestigt ist. In Fig. 1 ist die Welle 9 der Deutlich keit halber über der Schneidenspitze gezeich net; in Fig. 2 und 4 jedoch ist die Welle richtig dargestellt.
Gegen diese Kurvenscheibe 10 wird mit Hilfe eines durch Feder 12 belasteten Hebels 13 eine in Kugeln gelagerte Rolle 14 an gepresst. Der Hebel 13 hat eine kleine, in einer Nase endende Verlängerung, .die in ein entsprechend geformtes Stück 16 eines zwei ten Hebels 17 eingreift. Auf der gleichen Achse wie der Hebel 17 sitzt ein mit einem Gewicht 19 belasteter Hebel 18. Im normalen Betriebszustand liegt ,die oben erwähnte Rolle 14 auf dem erhöhten Teil der Kurvenscheibe 10 auf. Wenn die Waage unter dem Ei nfluss des Differenzdruckes einen bestimmten Aus schlag erreicht, schnappt die Rolle 14 in die Vertiefung 11 ein. Die Nase 15 des Hebels 13 verliert den Eingriff mit dem Gegenstück 16.
Dem gewichtsbelasteten Hebel 18 wird der Stützpunkt entzogen, so dass er unter dem Einfluss der Schwerkraft nach abwärts fällt und damit ein mechanisches Relais, zum Bei spiel in Gestalt eines Seilzuges 20 oder eines Gestänges, oder ein hydraulisches Relais in Form eines Steuerventils, oder ein elektri sches Relais, einschaltet. Dieses Relais leitet die Schliessbewegung des Absperrorganes ein. Bei kleinen Absperrorganen mit geringem Druck ist es möglich, ohne Zwischenrelais auszukommen.
Bei Turbinenleitungen treten erfahrungs gemäss durch die Regelvorgänge bei plötz lichem Be- und Entlasten starke Schwankun gen in der Rohrleitung auf. Diese Geschwin digkeitsschwankungen sollen kein Anspre chen der Auslösevorrichtung zur Folge haben und infolgedessen erweist es sich in solchen Fällen als notwendig, in das horizon tale Verbindungsstück eine Drosselung 21 einzubauen, die den Übertritt der Flüssigkeit bezw. des Quecksilbers von der einen Seite nach der andern etwas erschwert und ver zögert,
so dass Druck- und Geschwindigkeits schwankungen von geringer Zeitdauer ein Auslösen der Einrichtung nicht herbeizufüh ren vermögen.
Sollte aus irgend einem Grunde sehr hoher Differenzdruck auftreten, so wird das l','bertreten der Flüssigkeit bezw. des Queck silbers aus den vertikalen Schenkeln in die Zuleitungsrohre durch Sicherheitsventile un möglich gemacht. Beim Eintritt des Queck- s i bers in den engen Hals 22 .der vertikalen Schenkel werden die Eisenkugeln 23 infolge ihres geringen spezifischen Gewichtes hoch gehoben und fest an .den Sitz 24 gepresst.
Bei der dargestellten Einrichtung erfolgt die Druckübertragung aus der Rohrleitung mit Hilfe von zwei Rohrleitungen, wobei diejenige, deren Mündung der Wasserlauf richtung zugekehrt ist, Druck- plus Ge schwindigkeitshöhe auf den angeschlossenen Schenkel überträgt, während diejenige, deren Mündung wasserabwärts gelegen ist, nur die Druckhöhe vermindert, um einen kleinen Prozentsatz infolge der Saugwirkung auf den angeschlossenen Schenkel überträgt.
Der für die Auslösevorrichtung benötigte Differenzdruck kann auch an zwei verschie den weiten Stellen der Rohrleitung abgenom men werden.
Bei der Ausführungsform der Einrich tung nach Fig. 1 spricht diese nur bei einer bestimmten Strömungsrichtung des in der Rohrleitung befindlichen Mediums an. Will man die Einrichtung auch für wechselnde Strömungsrichtung brauchbar machen, so kann man für diesen Zweck die in den Fig. 2 bis 4 veranschaulichte Ausführungsform ver wenden.
Nach den Fig. 2 bis 4 ist in einem U-för migen Behälter a eine Flüssigkeit b, zum Beispiel Quecksilber, so angeordnet, dass sie die beiden erweiterten Schenkel des U-förmi- gen Behälters nur teilweise ausfüllt. Der Flüssigkeitsbehälter a ist in einer Schneide c drehbar nach Art einer Waage gelagert. Zur Justierung dient ein kleines Zusatzgewicht d. Jeder der beiden Schenkel des U-förmigen Behälters cc ist mit einem Gegengewicht ei bezw. e2 verbunden.
Zur Verbindung dienen biegsame Organe fi und f2, die zum Beispiel als Ketten, Schnüre oder dergleichen aus gebildet sein können. Die beiden Gegen gewichte ei und es ruhen in der Gleich gewichtslage des Flüssigkeitsbehälters a auf einer ortsfesten Unterlage g. Mit dem Flüs- si;keitsbehälter a ist konzentrisch mit der Schneidenlagerung c eine Nockenscheibe 1a mit zwei Vertiefungen il und i2 vorgesehen. Auf der No.ckenscheibe gleitet eine an einem Hebel k in Kugellagern angebrachte Rolle 1.
Der bei<I>m</I> drehbar gelagerte Hebel<I>k</I> dient in nicht näher dargestellter Weise zur Be tätigung .eines Schaltorganes für die durch die dargestellte Einrichtung zu überwachende Rohrleitung. In -der in Fig. 2 und 3 ver anschaulichten Nullstellung liegt die Rolle 1 infolge Wirkung der Feder an dem Vor sprung der Nockenscheibe h an, der zwischen den beiden Vertiefungen il und i2 vorge sehen ist.
Für den Gebrauch werden die beiden offenen Enden des Flüssigkeitsbehälters a mittelst zweier Druckabnahmeleitungen oi und o2 mit der zu überwachenden Rohr leitung p verbunden, derart, dass durch die beiden Rohrleitungen oi und o2 eine Druck differenz auf die Flüssigkeitswaage zur Ein wirkung gebracht wird.
Bei einem wahlweise einstellbaren Wert dieser Druckdifferenz spricht die Flüssigkeitswaage an und betätigt den mit dem Schaltorgan für die Flüssig- keitsleitunggekuppelten Hebel k. Die Ein stellung der Flüssigkeitswaage auf den ge wünschten Maximal- bezw. Minimalwert .der Strömungsgeschwindigkeit in der Rohr leitung p erfolgt durch entsprechende Bemes sung der Gegengewichte ei und e2.
In Fig. 4 ist angenommen, dass die in der Rohrleitung<I>p</I> in Richtung des Pfeils<I>q</I> strö mende Flüssigkeit bezw. Gas an den Druck abnahmestellen eine Druckdifferenz erzeugt hat, die über dem gewünschten Maximalwert liegt. Infolgedessen ist die Flüssigkeitswaage in die gezeichnete Stellung übergegangen. Das Gegengewicht ei ist von der Unterlage g abgehoben. Das Verbindungsorgan fi, an welchem es aufgehängt ist, ist gespannt, wäh rend gleichzeitig das Organ f2 für das zweite Gegengewicht e2 vollständig entspannt ist, so dass in der gezeichneten Stellung nur das eine Gegengewicht ei zur Wirkung kommt.
In der gezeichneten Stellung ist die mit der Flüssigkeitswaage gekuppelte Nockenscheibe h im Uhrzeigersinn gedreht worden, so dass die Rolle l in die Vertiefung il eingefallen ist. Durch die Wirkung der Druckfeder ga ist damit der Hebel 7; in eine solche Stellung überführt worden, in der er das nicht mit gezeichnete Abschaltorgan für die Rohr leitung p betätigt.
Würde sich die Strömungsrichtung in der Rohrleitung p umkehren, und würde in diesem Falle die an der Flüssigkeitswaage eingestellte maximale Druckdifferenz über schritten, so würde die Flüssigkeitswaage nach der entgegengesetzten Richtung aus schlagen, in welcher das Gegengewicht e2 von der Unterlage g abgehoben wird und die Rolle l in die Vertiefung i2 der Nocken scheibe 1a einfällt und damit wiederum den Schalthebel k in die Ausschaltstellung über führt.
Die beschriebene Einrichtung ermöglicht es also, in einfacher und sicherer Weise auch bei wechselnder Strömungsrichtung in der zu überwachenden Rohrleitung das Abschalt- organ für diese zu betätigen, wenn in der Rohrleitung eine unerwünscht hohe Durch flussgeschwindigkeit auftritt.
Man kann gleich grosse oder verschieden grosse Gegengewichte ei und e2 verwenden. In letzterem Falle erreicht man, dass die Flüssigkeitswaage bei verschieden grossen Durchflussgeschwindigkeiten in dieser oder jener Strömungsrichtung der Flüssigkeit zum Ansprechen kommt.