Regelvorrichtung für ein mittelst eines Servomotors manövriertes Organ. Bei manchen Anlagen, besonders solchen, die mit Wärmespeichern versehen sind, fin den sich häufig Regelorgane, z. B. Ventile, die von mehreren voneinander unabhängigen Anregungen beeinflusst werden sollen, die beispialsweis.e von Drücken, Geschwindig keiten oder Temperaturen herrühren.
Hier bei kann glas Organ direkt oder indirekt von den ZustäadLen, die geregelt werden sollen, beeinflusst werden. Gewöhnläth bedient man sieh der indirekten Beeinflussung, die maa hierbei für die Verstellung des Regelorgan-3s grössere Steilkräfte und genanxere und emp findlichere Regelung erreicht.
Diese indirekte Regelung geschieht ge wöhnlich so, da.ss die Anregungen einen Steuerschieber beeinflussen, der -den Zu bezw.
Abfluss einer Druckflüssigkeit zum bezw. von einen Servomotor regelt, welch letzterer seinerseits das Regelorgan verstellt, oder aucb es wirkt - falls grosse Genaui- lreit der Regelung :erforderliL;
h ist - jede der Anregungen zuerst auf ihr eigenes eoga- nanntes Relais, welche Relaisdarm ihrerseits eine Steuerung beeinTlussen, die .auf den Servomotor einwirkt. Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine derartige indirekte Re gelung.
Handelt es sich beispielsweise um eine Regelvorrichtung,' die mittelst einer DruGk- flüssigkeit betrieben wird, so wird die Ein wirkung der Anlegung auf das Relais dem nach auf hydraulischem Wege auf einen Steuerschieber oder ein Ventil übertragen, der bezw.- das dann eine zum bezw. vom Servomotor fliessende Druckflüssigkeit regelt, welcher Servomotor ,das Regelorgan verstellt.
Man hat sich hierbei,der Zahl der Anregan- gen, die das Regelorgan beeinflussen sollen, entsprechend gleichvieler Relaisbedient. Die ses verteLiert die Vorrichtung und kompli ziert ihren Betrieb in hohem Grade.
Die Einwirkung @dies-er Anregungen auf .das Regelorgan, Jas hier ein Ventil sein möge, kann sehr verschieden sein. So kom men beispielsweise Mille vor, wo man wünscht, ,dass das Ventilorgan öffnen soll, wenn eine der Anregungen es öffnen will, unabhängig davon, ob irgend eine der an dern Anregungen das Ventil schliessen will.
Bei andern Gelegenheiten wünscht man, dass das Ventil schliessen soll, wenn eine der An regungen dasselbe schliessen will, unabhängig davon,<B>ob</B> eine der andern Anregungen die Üffnung des Ventils veranlassen will.
Es kommt häufig vor, besonders wenn Wärm3- Speicher, beispielsweise Dampfspeicher, in der Anlage vorhanden: sind, Jass eine gewiss.:
Anregung so auf das Ventil einwirken soll, dass a1l.e Wirkungen der andern Anregungen aufgehoben werden, wenn ein gewisser Wert im Zustand erreicht worden ist, beispiels weise ein Höchstdruck im Speicher, bei wel chem das Ventil unter allen Umständen ge- schlossen sein soll. Bei andern Gelegenheiten soll :das Ventil unter allen Umständen öff nen, wenn ein gewisser Wert, zum Beispiel die tiefstzulässige Geschwindigkeit einer Ma schine usw., erreicht worden ist.
Vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Vereinfachung derartiger oben genannter Regelvorrichtungen und besteht darin, dass wenigstens zwei Anregungen auf ein einziges Relais einwirken, welches Relais .darnach seinerseits eine Steuerung :des Servomotors beeinflusst, welcher endlich d-a.s Regelorgan, beispielsweise .ein Ventil, betätigt.
Die Erfindung soll in Form von Ausfüh- rungsbeispiel-en .anhand beigefügter Abbil dungen 1 und 2 näher beschrieben werden. Abb. 1 zeigt schematisch eine mit Druck flüssigkeit arbeitende Regelvorrichtung, wäh rend Abb. 2 eine Ausführungsform eines Re lais in grösserem Massstabe .darstellt.
Anhand der Abb. 1 soll zuerst eine schon bekannte Einrichtung und deren Wirkungs weise beschrieben werden und hierauf die Anordnungen der Anregungen gemäss der Er findung.
In dieser Abbildung bezeichnet a ein Re lais, b einen mit einem Steuerkolben ver bundenen, von einer Feder beeinflussten Kol ben und c einen Servomotor, welcher das Ventil d manövriert, das in einer Leitung c sitzt.
In dem Relais a ist ein mit Austrittsöff nungen v versehenes Rohr lt angeordnet. Dieses Rohr steht mittelst der Rohrleitung i mit dem Raum<I>k</I> unter dem Kolben <I>b</I> in Ver bindung, welcher Raum mittelst des Rohres l und der Drosse.l:anordnung 73a mit dem Raum ia verbunden ist. Diesem Raum n strömt durch die Rohrleitung o ständig Druckflüs sigkeit zu. Die beiden Räume k und<I>n</I> sind durch die Wand .x voneinander getrennt, die vom Steuerkolben s durchbrochen wird.
Der Raum p steht .mittelst der Rohrleitung<I>q</I> mit dem Servomotor c in Verbindung und ist vom Raum n durch die Wand y, vom Ablauf t durch,die Wand ; .getrennt.
Es sei nun angenommen, dass das Relais a so beeinflusst wird, .dass die Austrittsöffnun- gen v vergrössert werden, wodurch der Ab lauf der Flüssigkeit aus dem Raum k zu nimmt.
Da nun die diesem Raum zugeführte Flüssigkeitsmenge durch die Drosselanord nung m begrenzt wird, so sinkt der Druck im Raum le, weshalb der Kolben b infolge der Einwirkung der Feder r sich abwärts bewegt, wobei infolge der Abwärtsbewegung und der Form des Steuerkolbens s zwischen dem R.a.um 1) und dem Ablauf t die Verbin dung hergestellt wird.
Infolgedessen vermag die Druckflüssigkeit des Servomotors c durch die Leitung q :auszuströmen, weshalb dar Kolben des Servomotors unter Einwirkung der Feder zc sich aufwärts bewegt und das Ventil d schliesst.
Sollte .dagegen das Relais a so beeinflusst werden, dass die Austrittsöffnungen verklei nert werden, wodurch im Raum k. eine Druckerhöhung entsteht, so bewegt sich d.2r Kolben b nach oben, wobei :der Steuerkolben s sieh ebenfalls aufwärts bewegt und für die Druckflüssigkeit den Raum n nach de-in Raum p öffnet, so dass diese durch die Lei tung q in den Servomotor c einzutreten ver mag. Dort steigt also der Druck, weshalb sich der Kolben des Servomotors abwärts be wegt und das Ventil d öffnet.
Die oben beschriebene Einrichtung stimmt auch hinsichtlich ihrer Wirkungsweise mit den früher bek.a.nuten Regul.at.oren überein. Im folgenden soll nun die Einrichtung be schrieben wenden. die es ermöglicht, in Über- einstimmung mit vorliegender Erfindung mehrere Anregungen durch ein einziges Re lais hindurch im gewünschten Sinne zu über tragen.
In :dem Relais ist, wie schon erwähnt, ein Rohr<I>h</I> mit Austrittsöffunngen <I>v</I> ange ordnet, welches mit dem Raum k in Verbin dung steht.
Der Geschwindigkeitsregulator f kann mittelst des Hebelarmes 2, der Stange 3 und des Heibelarmes 4 von unten auf die Platte 5 einwirken, so dass, wenn die Geschwindig keit zunimmt, eventuell der Hebedarm 4 die Platte 5 nach oben verschiebt: Diese Platte, welche in ihrer Aufwärtsbewegung durch die Feder 6 beeinflusst wird, kann, je nach ihrer Verschiebung in der einen oder andern Richtung, mittelst der Stange 7 die Grösse der Austrittsöffnungen v ändern.
Der Tem- peraturregulator 8, welcher aus einem Ther mostat oder d ergleiehen bestehen kann, kann mittelst des Hebellaxmes 9, der Stange 10, deü Feder 11 und .dem in der Stange 10 gleiten den Stift 12 von oben .auf die Platte 5 ein wirken.
Die Einrichtung ist so getroffen, dass die Feder 11 steifer als die Feder 6 ist, so .dass. wenn zum. Beispiel infolge fallender Tempe ratur der Temp.eraturreguIator 8 die Stange 10 nach unten bewegt, die Feder 11 nicht oder praktisch genommen so gut wie nicht zusammengedrückt wird, sondern statt .des sen die Feder 6, weshalb sich die Platte 5 mit der Stange 7 nach unten bewegt.
Ferner wirkt ein Druck, in diesem Falle der Druck vor dem Ventil d, durch idie Rohr leitu.ng 13 auf eine Membran 1.4 (kann auch ein Kolben oder dergleichen sein), welche bei einer Druckerhöhung die Stange 15, die Fe der 16 und den in der Stange 15 gleitend an geordneten Stift 17 verschiebt und, weil Fe der 16 steifer als Feder 6 ausgeführt ist, die Platte 5 ebenfalls nach unten bewegt.
Durch die Rohrleitung 18 wirkt auf die 1Vremb,ran 19 ein anderer Druck (in diesem Falle der Druck hinter dem Ventil d), wel- aher mittelst der Stange 20, Hebelarm 21, Stange 22 und Feder 23 auf den in der Stange 22 gleitend angeordneten Stift 24 einwirkt. Infolge des aufwärts wirkenden Druckes der Feder 25 auf die Membran 19 kann bei fallendem Druck in der Rohrleitung 18 idie Platte 5 abwärts bewegt werden.
Hier ist jedoch die Stange 20 verlängert, so dass bei einer Drucksteigerung an der Membran 19 über eine gewisse Grenze die Platte 5 mit- telst ,des Hebelarmes 26 gehoben wird.
Sollte dabei eine.-der andern Anregungen, zum Bei spiel eine von dem Temperaturregulator her rührende, .die Platte 5 nach urften verschie ben wollen, so ist die Anordnung so getrof fen, dass die entsprechende Feder, in diesem Falle die Feder 11, zusammengepresst wird, weshalb die erstgenannte Druckanregung, d. h. der Druck auf die Membran 19, infolge des auf die Platte einwirkenden zwangs läufigen Systems für die Regulierung be stimmend wird.
Die Verhältnisse werden die gleichen, wenn die andere (vom Geschwin digkeitsregulator herrührende) auf die Platte 5 einwirkende Anregung dieselbe aufwärts bewegen will. Das heisst also, die von untan einwirkenden Anregungen werden, wenn sie regeln wollen, imzuer die ausschlaggebenden.
Wirdi die Platte 5 nebst Stange 7 nach unten verschoben, so weiden die Austritts- effnungen v verkleinert, weshalb eine Druck erhöhung im Raum k entsteht, was, wie oben beschrieben, zur Folge hat, dass das Ventil d öffnet.
Wird' die Platte dagegen nach oben ver schoben, so werden die Austrittsöffnungen v vergrössert, weshalb der Druck im Raum 1c fällt, was, wie oben beschrieben, ein Schlie- ssen,des Ventils d zur Folge hat.
Aus dem Gesagten geht hervor, d.ass, wenn nicht der Geschwindigkeitsregler bezw. der die Membran 19\ beherrschende Druck die Platte 5 von unten so beeimflusst, dass das Ventil schliesst, irgend eine der auf die Ober seite der Platte einwirkenden Anregungen das Ventil regeln kann, und zwar so, dass, wenn eine ,dieser Anregungen dasselbe öffnen will, sie öffnen kann, auch wenn irgend eine der von oben wirkenden Anregungen das Ventil schliessen wollte. Dass die von unten auf die Platte ein wirkenden Anregungen immer die ausschlag gebenden werden,
wenn eine dieser Anregun gen das Ventil schliessen will, ist, wie früher erwähnt, :dadurch ermöglicht worden, da.ss diese Anregungen durch ein zwangsläufiges System auf die Platte 5 einwirken, während die von oben auf die besagte Platte wirken den mittelst nachgiebiger Systeme auf die Platte einwirken.
Nimmt man beispeIs weise an, dass der Druck vor dem Ventil d steigt, so # wirkt er auf die Membran 14 ein.
Diese federt nach unten, und durch Ver mittlung der Stange 15, Feder 16 und des Stiftes 17 wird die Platte 5 nach unten ver schoben und das Ventil d öffnet, natürlich unter der Voraussetzung, @dass nicht eine der von unten wirkenden Anregungen durch E,m- pordrück.en der Platte 5 darnach strebt, das Ventil zu schliessen.
Sollte nämlieh beispielsweise der Druck hinter dem Ventil, der auf .die Membran 19 einwirkt, hierbei seinen Höchstwert erreicht haben oder jetzt -auf .diesen Wert steigen, so kann die Platte nicht abwärts bewegt wer den, oder, falls sie in der Abwärtsbewegung begriffen ist, wird sie aufwärts zu gehen gezwungen, weshalb dann, wie oben besehrie- ben, das Ventil wieder geschlossen wird.
Durch Veränderung .der Längen .der zu den verschiedenen Anregungen gehörigen Stifte bezw. Stangen kann die Regelung auf die verschiedenen Werte eingestellt werden.
Aus dem Gesagten geht hervor, dass in vorliegendem Falle das Ventil öffnet, falls der Druck vor demselben über einen gewis sen Wert steigen sollte, und zwar unabhän- gig davon, ob dabei der Druck, soweit er nicht einen gewissen Grenzwert erreicht hat, hinter dem Ventil steigen würde; ebenso öff net es, wenn -der Druck hinter dem Ventil sinken - sollte; unabhängig davon, ob der Druck vor dem Ventil dabei sinken sollte und folglich das Ventil schliessen wollte.
Entgegengesetzte Verhältnisse erhält man, wenn man die auf ein zwangsläufiges System wirkenden Anregungen von oben und die auf ein nachgiebiges S@ stein wirkenden Anre gungen von unten auf die Platte einwirken lässt, öder wenn man die Austrittsöffnungen v so anordnet, dass sie bei Aufwärtsbewegung der Platte 5 mit ihrer Stange 7 verkleinert werden.
Aus dem Gesaggten geht hervor, da.ss be liebig viele Anregungen angeordnet werden können und dass alle für die Ventilregelung denkbaren Kombinationen nach diesem Prin- zip werden können.
Die auf die Regelung einwirkenden Anregungen können, wie zu dieser Ausführungsform bes:chrieb-n wurde, allein abhängig sein von einer Grösse, einem Druck, einer Temperatur oder dergleichen, .aber sie können natürlich ebenso- gut Funktionen mehrerer Grössen sein, zum Beispiel vom Unterschied, von der Summe oder dem Verhältnis von zwei bezw. mehr Drücken.
In Abb. 2 wird eine andere beispielsweise Ausführungsform des Relais a gezeigt. Bei dieser Ausführungsform soll das Ventil von zwei Drücli:en so geregelt werden, dass das Ventil immer öffnen soll, wenn eine der Druckanregungen es öffnen will, doch soll, falls der eine Druck einen gewissen Höchst- wert erlangt hat, das Ventil geschlossen blei ben oder geschlossen werden.
Es wirkt ein Druck auf je eine der Mem brane 30 und 31, und zwar ein Druck durch die Leitung 18 auf die Membran 30 und ein Druck durch die Leitung 13 auf die Mem bran 31, welche Membrane durch Vermitt- lunb der Hülse 33, der Feder 33 und dem in der Hülise 3\? gleitenden Stifte 34, mit den verstellbaren Ans^hlägen 35 und 36, sowie mit dem in seiner Längsrichtung mittelst der Schraube 37 verstellbaren Bügel 38 auf den Hebelarm 39 einwirken können.
Dieser He belarm verändert dabei die Grösse der Aus trittsöffnungen 2#. Im Punkt 40 besitzt er eine feste Stütze und wird gegen diesen Punkt und gegen den Stift 34 durch die Fe der 41 gehalten.
Der Bügel 38 ist mittels@t der Schraube 37 an der Membran 30 befestigt, während die Hülse 32 gegen die Membran 31 lose an liegt.
Es wird angenommen, dass das Rohr h, welches die beiden Austrittsöffnungen v be sitzt, wieder wie oben mit dem Raum 1c (Abb. 1) in Verbindung steht. Werden die Austrittsöffnungen v aus irgend einem Grunde vergrössert, -so wird das Ventil, wie oben beschrieben, schliessen; werden dagegen die Öffnungen verkleinert, so wird das Vea- til entsprechend der Verkleinerung mehr oder minder öffnen.
Die Einrichtung arbeitet auf folgende Weise: Es sei angenommen, der Druck auf fe Membran 31 steigt aus irgend einer Ursache. Das bat zur Folge, JA die Hülse 32 nach links verschaben wird. Die Feder 33 ist nua so ausgeführt, dass sie die Kraft d@or Feder 41 überwiegt. Der Stift 34 wird .also auch nach .links verschoben und -der Hebelarm 39 gezwungen, sich um die feste Stütze- 40 zu drehen, so dass die Öffnungen v verkleinert werden.
Dies hat, wie oben beschrieben, zur Folge, dass das Ventil- d etwas öffnet. Folg lich wird das Ventil in diesem Falle öffnen, wenn der Druck auf die Membran 31 über einen gewissen Wert steigt, und es kann das Ventil d als sogenanntes f_Tbenstränaventil dienen, d. h. es öffnet, wenn oder Druck vor dem Ventil über einen gewissen Wert hinaus steigt, und :drosselt oder schliesst, wenn der Druck vor dem Ventil unter einen gewissen Wert sinkt.
Da. zwischen den Anschlägen 35 und 36 und dem Bügel 38 ein toter Gang vorhanden ist, so ist es klar, dass der auf die Membran 31 einwirkende Druck das Ventil innerhalb gewisser Grenzen unabhängig von dem auf die Membran 30 wirkenden Druck regeln kann, d. h. solange die Membran 30 nicht selbst auf eine Regelung hinarbeitet.
Fällt der auf die Membran 30 wirkende Druck, so wird der Bügel 38 infolge des zu r üe, 'kf ec <B>1</B> er nden Membranes 30 nach links n -e- zogen;
sollte der Druck so tief sinken, dass der Bügel 38 auf den Anschlag 36 trifft, so wird der in der Hülse 32 leicht gleitende Stift 34 nach links gezogen, wodurch die Öffnungen v verkleinert werden, was zur Folge hiat, dass das Ventil je nach der Ver kleinerung der Öffnungen v mehr oder min der öffnet.
Das Ventil d wird folglich in diesem Falle ass Reduzierventil arbeiten und unab hängig von dem auf ,die Membran 31 wirken den Druck immer öffnen können, wenn der auf die Membran 30 wirkende Druck unter einen gewissen Wert sinken sollte.
Sollte wiederum der auf die Membran 30 wirkende Druck so hoch steigen, dass der Bügel. 38 so weit na-eh rechts geschoben wird, dass .er auf .dien Anschlag 35 trifft, so hat dies zur Folge, @dass die Feder 33 zus.annmenge- drüekt und der Stift 34 nach rechts verscho ben wird.
Dadurch werden .die Öffnungen v vergrössrt und -das Ventil d schliesst, und zwar spielt sich dieser Vorgang unabhängig davon ab, ob -der auf die Membran 31 wir kende Druck gleichzeitig darnach strebt, .den Stift 34 in entgegengesetzter Richtung zu be wegen und- demnach das Ventil zu öffnen. Dies würde nun zur Folge haben, dass die Feder 33 zusammengedrückt wird.
Dadurch, idass die Anschläge 35 und 36 auf dem Stift 38 verstellbar gemacht werden und die Lage des Bügels 38 mittelst der rechts- und linksgängigen Schraube 37 ver ändert werden kann, ist eine Einstellung der Regelung innerhalb weiter Grenzen möglich.
Es ist klar, dass zur Regelung auch zwei oder mehr Relais angewendet werden kön nen, ein jedes von andern Anregungen beein- Flusst.