CH677393A5

CH677393A5 -

Info

Publication number: CH677393A5
Application number: CH2697/87A
Authority: CH
Inventors: Yoshihiko Hasegawa
Original assignee: Tlv Co Ltd
Priority date: 1986-07-15
Filing date: 1987-07-15
Publication date: 1991-05-15
Also published as: GB2192737A; GB2192737B; NZ220980A; GR871085B; NL8701652A; IT8721269A0; DK173181B1; FR2601748A1; IT1222025B; DE8709700U1; KR880001952A; PT85326B; CA1281609C; SE8702833L; BE1001187A5; PH26990A; SE466321B; DE3723284A1; AU7526587A; ES2004643A6

Description

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CH 677 393 A5 CH 677 393 A5

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Beschreibung description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckregeleinrichtung. Eine solche Einrichtung dient insbesondere dazu, ausgehend von einem vorgegebenen Druck, dem Primärdruck, einen in der Regel reduzierten Druck, den Sekundärdruck, durch entsprechende Regelung konstant zu halten. The invention relates to a pressure control device. Such a device is used, in particular, to keep constant, starting from a predetermined pressure, the primary pressure, a generally reduced pressure, the secondary pressure, by appropriate control.

Aus der DE-OS 3 534 393 ist bereits ein Reduzierventil mit einem Membranventil, einer eine Druckeinstellfeder aufweisenden Druckeinstelleinheit, einem Antrieb fur die Druckeinstelleinheit und einer Steuereinheit bekannt, deren Signal den Antrieb steuert, wenn die Abweichung des gemessenen Sekundärdruckes, insbesondere des Istdruckes eines gesteuerten Systems von einem Solldruck einen vorgegebenen Wert überschreitet, um die Druckabweichung auf Null zu bringen. From DE-OS 3 534 393 a reducing valve with a diaphragm valve, a pressure setting unit having a pressure setting spring, a drive for the pressure setting unit and a control unit is known, the signal of which controls the drive when the deviation of the measured secondary pressure, in particular the actual pressure of a controlled one System of a target pressure exceeds a predetermined value to bring the pressure deviation to zero.

Dieses bekannte automatische Membranventil eignet sich zum stabilen mechanischen Einstellen eines konstanten Sekundärdruckes, wenn die Druckabweichung des Sekundärdruckes unter einem Referenzwert liegt. Da dieses Ventil jedoch den Sekundärdruck in Abhängigkeit eines Vergleichs zwischen der gemessenen Druckabweichung und einer Referexizabweichung einstellt, dauert es verhältnismässig lange, bis sich der Sekundärdruck auf den Solldruck stabilisiert. This known automatic diaphragm valve is suitable for the stable mechanical setting of a constant secondary pressure when the pressure deviation of the secondary pressure is below a reference value. However, since this valve adjusts the secondary pressure as a function of a comparison between the measured pressure deviation and a reference error, it takes a relatively long time for the secondary pressure to stabilize at the target pressure.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eîne rasche Regelung des Sekundärdruckes auf einen vorgegebenen Wert bei einer äusserst kleinen Regelabweichung ermöglicht. The invention is therefore based on the object of providing a device of the type mentioned at the outset which enables rapid regulation of the secondary pressure to a predetermined value with an extremely small control deviation.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. The object is achieved according to the invention by the characterizing features of claim 1.

Bei der erfindungsgemässen Lösung besteht ein enger funktionaler Zusammenhang zwischen dem am Sollwerteinsteller einstellbaren Sollwert und der Stellung des Druckeinstellelementes sowie zwischen dem Druckeinstellelement und dem Sekundärdruck. Daraus ergibt sich, dass jeder Stellung des Druckeinstellelementes ein vorbestimmter Istwert des Sekundärdruckes zugeordnet ist. In the solution according to the invention, there is a close functional connection between the setpoint that can be set on the setpoint adjuster and the position of the pressure setting element and between the pressure setting element and the secondary pressure. It follows from this that a predetermined actual value of the secondary pressure is assigned to each position of the pressure setting element.

Die erfindungsgemässe Einrichtung spricht äusserst rasch auf Änderungen des Sekundärdruckes an und regelt diesen unverzüglich auf den vorgegebenen Solidruck ein. The device according to the invention responds extremely quickly to changes in the secondary pressure and regulates it immediately to the predetermined solid pressure.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 2 kann die jeweilige Stellung des Druckeinstellelementes durch einen Stellungsgeber unmittelbar erfasst und bei der Auswertung der vorgegebenen Abhängigkeit berücksichtigt werden. In a preferred embodiment according to claim 2, the respective position of the pressure setting element can be detected directly by a position transmitter and taken into account in the evaluation of the predetermined dependency.

Bei einer Ausführungsform nach Anspruch 3 mit einem Schrittmotor lässt sich das Druckeinstellelement mittels einer errechneten Anzahl von Impulsen exakt in eine vorbestimmte Stellung bringen. In an embodiment according to claim 3 with a stepper motor, the pressure setting element can be brought exactly into a predetermined position by means of a calculated number of pulses.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 4 kann der Istwert des Sekundärdruckes mittels eines Druckfühlers unmittelbar erfasst werden. Eine solche Ausführungsform ist insbesondere zur Feinsteuerung des Sekundärdruckes geeignet. In a preferred embodiment according to claim 4, the actual value of the secondary pressure can be detected directly by means of a pressure sensor. Such an embodiment is particularly suitable for fine control of the secondary pressure.

Bei einer Ausführungsform nach Anspruch 5 lässt sich die in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem Soll- und dem Istwert ermittelte Stellung des Druckeinstellelementes speichern. In an embodiment according to claim 5, the position of the pressure setting element determined as a function of the difference between the setpoint and the actual value can be stored.

Die erfindungsgemässe Einrichtung verbindet die Vorteile eines mechanischen Druckregelventils, welches in seiner Art einem bekannten Druckreduzierventil entsprechen kann, mit derjenigen einer mit einem Sollwerteinsteller verbundenen Steuereinheit. The device according to the invention combines the advantages of a mechanical pressure control valve, which in its nature can correspond to a known pressure reducing valve, with that of a control unit connected to a setpoint adjuster.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings. Show it:

Fig. 1 Ein Druckregelventil, insbesondere dessen mechanische Regelelemente, teilweise im Schnitt, 1 a pressure control valve, in particular its mechanical control elements, partly in section,

Fig. 2 ein Diagramm der Zuordnung zwischen der Schraubenlage des Druckeinstellelementes und dem Istdruck, 2 shows a diagram of the correlation between the screw position of the pressure setting element and the actual pressure,

Fig. 3 ein Blockdiagramm einer Druckregeleinrichtung mit einem Druckfühler, 3 is a block diagram of a pressure control device with a pressure sensor,

Fig. 4 ein Blockdiagramm wie in Fig. 3, jedoch mit einem Stellungsgeber für das Druckeinstellelement, und Fig. 4 is a block diagram as in Fig. 3, but with a position transmitter for the pressure setting element, and

Fig. 5 ein Blockdiagramm wie in Fig. 4, jedoch ohne einen Druckfühler. Fig. 5 is a block diagram as in Fig. 4, but without a pressure sensor.

Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Druckregelventil 1 ist eine Druckeinstellfeder 2 zwischen je einem Federsitz 3 und 6 angeordnet und wirkt einerseits über den Federsitz 3 auf eine Membran 4 und andererseits über den Federsitz 6 und eine Kugel 7 auf eine als Druckeinstellelement dienende Druckeinstellschraube 8. In einer Druckkammer 5 unterhalb der Membran 4 herrscht der zu regelnde, auch als Sekundärdruck bezeichnete Druck. Die Stellung der Membran 4 stellt sich in Abhängigkeit vom Druckgleichgewicht zwischen der Druckeinstellfeder 2 einerseits und dem in der Druckkammer 5 herrschenden Sekundärdruck andererseits ein. Da die Funktion der Membran 4 hinsichtlich des Sekundärdrucks hinreichend bekannt ist, erübrigt sich hier eine ins einzelne gehende Erläuterung. In the pressure control valve 1 shown in FIG. 1, a pressure adjustment spring 2 is arranged between each spring seat 3 and 6 and acts on the one hand via the spring seat 3 on a membrane 4 and on the other hand via the spring seat 6 and a ball 7 on a pressure adjustment screw 8 serving as a pressure adjustment element The pressure to be regulated, also referred to as secondary pressure, prevails in a pressure chamber 5 below the membrane 4. The position of the membrane 4 is set depending on the pressure balance between the pressure setting spring 2 on the one hand and the secondary pressure prevailing in the pressure chamber 5 on the other hand. Since the function of the membrane 4 with regard to the secondary pressure is sufficiently known, there is no need for a detailed explanation here.

Die Druckeinstellschraube 8 greift mit ihrem Aussengewinde 9 am unteren Ende in ein ortsfestes Gewindestück 10 mit einem Innengewinde in dessen Zentrum. Des weiteren weist die Druckeinstellschraube 8 im oberen Teil eine axiale Bohrung auf, in der eine Haltehülse 11 mit Haltekugeln 12 angeordnet ist. In die axiale Bohrung der Druckeinstellschraube 8 und die Haltehülse 11 greift zwischen den Haltekugeln 12 liegend eine Keilwelle 13 ein, deren anderes Ende über ein Untersetzungsgetriebe 14 mit der Antriebswelle eines Motors 15 verbunden ist. The pressure adjusting screw 8 engages with its external thread 9 at the lower end in a fixed threaded piece 10 with an internal thread in the center thereof. Furthermore, the pressure adjusting screw 8 has an axial bore in the upper part, in which a holding sleeve 11 with holding balls 12 is arranged. In the axial bore of the pressure adjustment screw 8 and the holding sleeve 11, a spline shaft 13 engages lying between the holding balls 12, the other end of which is connected to the drive shaft of a motor 15 via a reduction gear 14.

Da die Druckeinstellschraube 8 mit ihrem Aussengewinde 9 in das Innengewinde 10 des ortsfesten Gewindestückes eingreift, dreht sie sich mit der Keilwelle 13 und bewegt sich abwärts, wenn sich die Antriebswelle des Motors 15 in der einen Richtung dreht, und drückt die Druckeinstellfeder 2 über den Federsitz 6 zusammen, um auf diese Weise den eingestellten Druck zu erhöhen. Dreht sich hingegen die Antriebswelle des Motors 15 in der entgegengesetzten Richtung, dann dreht sich auch die Druckeinstellschraube 8 in entgegengesetzter Richtung und bewegt sich nach oben, so dass die Since the pressure adjusting screw 8 engages with its external thread 9 in the internal thread 10 of the fixed threaded piece, it rotates with the spline shaft 13 and moves downwards when the drive shaft of the motor 15 rotates in one direction, and presses the pressure adjusting spring 2 over the spring seat 6 together to increase the set pressure. On the other hand, if the drive shaft of the motor 15 rotates in the opposite direction, then the pressure adjusting screw 8 also rotates in the opposite direction and moves upwards, so that the

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Druckeinstellfeder 2 entlastet und der eingestellte Druck verringert wird. Pressure setting spring 2 is relieved and the set pressure is reduced.

Der Weg, um den sich das untere Ende der Druckeinstellschraube 8 aus einer vorgegebenen Referenzstellung, nachfolgend als Ausgangsstellung bezeichnet, bewegt, in der sich bei nicht zusammengedrückter Feder 2 das untere Ende der Schraube über der Kugel 7 in Berührung mit dem Federsitz 6 befindet, ist proportional der Federkompression, wie sich das aus Fig. 2 ergibt, und demge-mäss auch dem sekundärseitigen Istdruck. Die Erfindung benutzt diesen Zusammenhang zwischen dem Weg der Schraubenspitze und dem Istdruck, The path by which the lower end of the pressure adjusting screw 8 moves from a predetermined reference position, hereinafter referred to as the starting position, in which the lower end of the screw above the ball 7 is in contact with the spring seat 6 when the spring 2 is not compressed proportional to the spring compression, as can be seen in FIG. 2, and accordingly also the secondary-side actual pressure. The invention uses this connection between the path of the screw tip and the actual pressure,

Die in der Fig. 3 dargestellte Druckregeleinrichtung weist einen geschlossenen Regelkreis auf. Dabei wird der zu regelnde Druck durch einen Druckfühler 54 erfasst und mittels eines Signalwandlers 55 in ein Signal umgeformt, welches als Istwert einer Steuereinheit 56 zugeführt wird. Diese vergleicht den Istwert mit dem an einem Sollwerteinsteller 58 eingestellten Sollwert und gibt an das Stellglied, dem Antrieb 52 eines Druckreglers 50, ein Steuersignal ab, um durch Verstellung der zur Fig. 1 erläuterten Druckeinstellschraube einer Abweichung des Istwertes vom Sollwert entgegenzuwirken. The pressure control device shown in FIG. 3 has a closed control loop. The pressure to be controlled is detected by a pressure sensor 54 and converted into a signal by means of a signal converter 55, which signal is supplied to a control unit 56 as the actual value. This compares the actual value with the setpoint set at a setpoint adjuster 58 and emits a control signal to the actuator, the drive 52 of a pressure regulator 50, in order to counteract a deviation of the actual value from the setpoint by adjusting the pressure adjustment screw explained in FIG. 1.

Der Druckregler 50 ist mit dem Druckregelventil 1 zum Vorregeln des Druckes gekoppelt. Der Antrieb 52 enthält den Motor 15, welcher im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Schrittmotor ist. Mittels des Untersetzungsgetriebes 14 dient der Motor 15 zum Verstellen des Druckreglers 50, um die Druckeinstellschraube 8 gemäss Fig. 1 voreinzustellen. The pressure regulator 50 is coupled to the pressure regulating valve 1 for regulating the pressure. The drive 52 contains the motor 15, which is a stepper motor in the present exemplary embodiment. By means of the reduction gear 14, the motor 15 serves to adjust the pressure regulator 50 in order to preset the pressure adjusting screw 8 according to FIG. 1.

Der Signalwandler 55 liefert ein dem Istwert des geregelten Druckes entsprechendes digitales Signal an einen in der Steuereinheit 56 angeordneten, zum Rechnen und Speichern geeigneten Computer. Dieser speichert die Daten der vorgegebenen Abhängigkeit zwischen der Stellung der Druckeinstellschraube 8 und dem Istwert. The signal converter 55 supplies a digital signal corresponding to the actual value of the regulated pressure to a computer arranged in the control unit 56 and suitable for computing and storing. This stores the data of the predetermined dependency between the position of the pressure adjusting screw 8 and the actual value.

In Abhängigkeit von dem am Sollwerteinsteller 58 eingestellten Sollwert und der zuvor gespeicherten Daten der Ausgangsstellung der Druckeinstellschraube 8 errechnet der Computer die diesem Sollwert zugeordnete Stellung der Druckeinstellschraube 8. Dieser errechneten Sollstellung bzw. Sollage entsprechend liefert die Steuereinheit 56 ein Impulssignal an den Antrieb 52, um den Druckregler 50 zu verstellen und dabei die Druckeinstellschraube 8 in die rechnerisch ermittelte Sollage zu bringen. Dementsprechend stellt sich der Sekundärdruck augenblicklich auf den Solldruck ein. Der Drehwinkel der Antriebswelle des Schrittmotors 15 ist proportional der Impulszahl des Signals, so dass die Lage der Druckeinstellschraube 8 der Impulszahl des Signals enspricht. Depending on the setpoint set on the setpoint adjuster 58 and the previously stored data of the initial position of the pressure adjustment screw 8, the computer calculates the position of the pressure adjustment screw 8 assigned to this setpoint. The calculated setpoint or setpoint position is supplied by the control unit 56 to the drive 52 in order to to adjust the pressure regulator 50 and to bring the pressure setting screw 8 into the calculated target position. Accordingly, the secondary pressure instantaneously adjusts to the target pressure. The angle of rotation of the drive shaft of the stepping motor 15 is proportional to the number of pulses of the signal, so that the position of the pressure adjusting screw 8 corresponds to the number of pulses of the signal.

Der Druckfühler 54 ermittelt fortlaufend oder auch periodisch den Sekundärdruck, während in gleicher Weise der Signalwandler 55 digitale Signale an die Steuereinheit 56 übermittelt. Das Rechenglied der Steuereinheit 56 vergleicht den Istdruck mit dem Solldruck. So lange sich die Differenz zwischen dem sekundärseitigen Istdruck und dem Solldruck innerhalb vorgegebener Grenzen bewegt, gibt die Steuereinheit kein Signal zum Einschalten des Antriebs 52. Übersteigt die Abweichung des sekundärseitigen Istdrucks jedoch den Solldruck über einen vorgegebenen Grenzwert hinaus, ermittelt das Rechenglied den Korrekturabstand, um den sich die Druckeinstellschraube 8 zum Ausgleich der ermittelten Abweichung bewegen muss. Es gibt auf der Basis der Differenz zwischen dem sekundärseitigen Istdruck und dem Solldruck sowie den gespeicherten Daten bezüglich der Ausgangslage der Druckeinstellschraube 8 ein Steuersignal ab, das dem rechnerisch ermittelten Korrekturabstand für die Sekundärdruckkorrektur entspricht, um die Antriebseinheit zum Einstellen der Druckeinstellschraube 8 zum Feineinstellen des Sekundärdrucks einzuschalten. The pressure sensor 54 continuously or also periodically determines the secondary pressure, while in the same way the signal converter 55 transmits digital signals to the control unit 56. The arithmetic element of the control unit 56 compares the actual pressure with the target pressure. As long as the difference between the secondary-side actual pressure and the target pressure is within predetermined limits, the control unit does not give a signal to switch on the drive 52.However, if the deviation of the secondary-side actual pressure exceeds the target pressure beyond a predetermined limit value, the computing element determines the correction distance by which the pressure adjustment screw 8 must move to compensate for the determined deviation. On the basis of the difference between the actual pressure on the secondary side and the target pressure and the stored data relating to the starting position of the pressure adjusting screw 8, there is a control signal which corresponds to the arithmetically determined correction distance for the secondary pressure correction, by the drive unit for adjusting the pressure adjusting screw 8 for fine adjustment of the secondary pressure turn on.

Beträgt beispielsweise der Solldruck 5 bar und die maximale Abweichung ± 0,1 bar bei einem gemessenen Sekundärdruck von 4,5 bar, dann errechnet das Rechenglied den der Druckabweichung von 0,5 bar entsprechenden Korrekturabstand der Schraubenspitze auf der Basis der zur Ausgangslage der Einstellschraube gespeicherten Daten, um alsdann die Einstellschraube 8 entsprechend einzustellen. If, for example, the target pressure is 5 bar and the maximum deviation is ± 0.1 bar with a measured secondary pressure of 4.5 bar, then the computing element calculates the correction distance of the screw tip corresponding to the pressure deviation of 0.5 bar on the basis of the stored value for the initial position of the adjusting screw Data to then adjust the adjusting screw 8 accordingly.

Um eine bessere Druckkontrolle zu erreichen, werden im Rechner die der funktionalen Beziehung zwischen dem Solldruck und der Ausgangslage der Schraube entsprechenden digitalen Daten, beispielsweise eine vorgegebene Beziehung zwischen Solldruck und der Ausgangslage entsprechend Solldruckintervallen von 1 bar und den entsprechenden Schraubenlagen abgespeichert sowie die Steuer- und Korrekturschritte auf der Basis der digitalen Daten entsprechend der vorgegebenen Beziehung durchgeführt. Im Falle einer Korrektur werden die der vorherigen Ausgangslage der Schraube entsprechenden digitalen Daten durch die der neuen Ausgangslage entsprechenden korrigierten Daten ersetzt, um den Speicher zu aktualisieren. In order to achieve better pressure control, the digital data corresponding to the functional relationship between the target pressure and the starting position of the screw, for example a predetermined relationship between the target pressure and the starting position corresponding to target pressure intervals of 1 bar and the corresponding screw positions, are stored, as well as the control and Correction steps are carried out on the basis of the digital data in accordance with the predefined relationship. In the event of a correction, the digital data corresponding to the previous starting position of the screw are replaced by the corrected data corresponding to the new starting position in order to update the memory.

Entsprechen beispielsweise die im Speicherglied gespeicherten Schraubenlagen S4 und S5 sekundärseitigen Solldrücken von 4 bzw. 5 bar, dann bewegt der Motor die Druckeinstellschraube 8 bei einem am Ventil eingestellten Solldruck von 5 bar in die Schraubenlagen S5. Beträgt die maximale Abweichung ± 0,1 bar, verharrt der Motor so lange in Ruhe, wie die Abweichung des sekundärseitigen Istdrucks innerhalb der beiden Grenzwerte verbleibt. If, for example, the screw positions S4 and S5 stored in the storage element correspond to setpoint pressures of 4 and 5 bar on the secondary side, the motor moves the pressure adjusting screw 8 into the screw positions S5 at a setpoint pressure of 5 bar set on the valve. If the maximum deviation is ± 0.1 bar, the engine remains at rest as long as the deviation of the secondary-side actual pressure remains within the two limit values.

Im Falle eines Solldrucks von 5 bar, einer maximalen Abweichung von ± 0,1 bar und eines sekundärseitigen Istdrucks von 4,5 bar errechnet das Rechenglied die der Istdruckabweichung entsprechende Änderung der Schraubenlage A S zu 5,0-4,5 = 0,5 bar entsprechend der Gleichung: In the case of a target pressure of 5 bar, a maximum deviation of ± 0.1 bar and a secondary-side actual pressure of 4.5 bar, the computing element calculates the change in the screw position AS corresponding to the actual pressure deviation to 5.0-4.5 = 0.5 bar according to the equation:

S = (S5-S4) x 0,5/(5-4). S = (S5-S4) x 0.5 / (5-4).

Alsdann bewegt der Motor die Druckeinstellschraube entsprechend der rechnerisch ermittelten notwendigen Änderung der Schraubenlage von S, um den Sekundärdruck von 4,5 bar auf 5,0 zu erhöhen. Im Speicherglied wird dann die ursprünglich gespeicherte Schraubenlage S5 durch die neue Ausgangslage S5 + A S ersetzt. The motor then moves the pressure adjustment screw according to the calculated necessary change in the screw position from S to increase the secondary pressure from 4.5 bar to 5.0. The originally stored screw position S5 is then replaced in the storage element by the new starting position S5 + AS.

Wird derselbe Solldruck in die Steuereinheit ge5 If the same target pressure is ge5 in the control unit

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geben, um den Ventildruck auf denselben Solldruck einzustellen, nachdem die Druckeinstellschraube 8 sich aus ihrer Ausgangslage herausbewegt hat, um den Solldruck zu ändern, errechnet das Rechenglied die richtige Schraubenlage, um den Sekundäraruck augenblicklich auf den Solldruck einzustellen. give to set the valve pressure to the same target pressure after the pressure adjusting screw 8 has moved out of its initial position to change the target pressure, the computing element calculates the correct screw position to set the secondary jerk instantaneously to the target pressure.

Wenn auf diese Weise das Drucksteuersystem des automatischen Druckregelventils eingestellt Ist, liefert das Drucksteuersystem selbst dann ideale Steuerdaten, wenn sich die Arbeitsbedingungen des Ventils geändert haben, so daß das Ventil mit hoher Ansprechgeschwindigkeit arbeitet. In this way, when the pressure control system of the automatic pressure control valve is set, the pressure control system provides ideal control data even when the working conditions of the valve have changed, so that the valve operates at a high response speed.

Prinzipiell ist das sich aus den Fig. 4 und 5 ergebende Ausfuhrungsbetspiei hinsichtlich Konstruktion und Funktion ähnlich dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel; es besitzt jedoch ein Drehpotentiometer 20 zur Überwachung der Lage der Druckeinstellschraube 8 und einen Reversiermotor anstelle eines Schrittmotors als Antrieb für die Druckeinstellschraube 8. In principle, the embodiment shown in FIGS. 4 and 5 is similar in construction and function to the exemplary embodiment described above; however, it has a rotary potentiometer 20 for monitoring the position of the pressure adjusting screw 8 and a reversing motor instead of a stepping motor as a drive for the pressure adjusting screw 8.

Nach Fig. 4 besitzt dieses Ausführungsbeispiel ein Druckregelventil 1, einen Druckregler 50, einen Antrieb 52, einen Druckfühler 54, einen Signalwandler 55, eine Steuereinheit 56, einen Sollwerteinsteller 58, ein Untersetzungsgetriebe 14 und das Drehpotentiometer 20. 4, this embodiment has a pressure control valve 1, a pressure regulator 50, a drive 52, a pressure sensor 54, a signal converter 55, a control unit 56, a setpoint adjuster 58, a reduction gear 14 and the rotary potentiometer 20.

Nach der zeichnerischen Darstellung in Fig. 1 steht das Drehpotentiometer 20 in Wirkverbindung mit einem der nicht dargestellten Zahnräder des Untersetzungsgetriebes 14. Die Ausgangsspannung des Potentiometers 20 ist proportional dem Abstand der Druckeinstellschraube 8 von der Referenzbzw. Ausgangslage, d.h. einer Lage, bei der die Schraube in Berührung mit der Druckeinstellfeder 2 steht, ohne diese jedoch zusammenzudrücken. Demgemäß gibt die Ausgangsspannung des Drehpotentiometers 20 die aktuelle Schraubenlage wieder und entspricht daher dem Sekundärdruck, d.h. dem überwachten Istdruck. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist die funktionale Beziehung zwischen der Ausgangslage der Schrauben entsprechend der Ausgangsspannung des Drehpotentiome-ters 20 und dem Sekundärdruck im Rechner gespeichert. According to the drawing in Fig. 1, the rotary potentiometer 20 is operatively connected to one of the gears, not shown, of the reduction gear 14. The output voltage of the potentiometer 20 is proportional to the distance of the pressure adjusting screw 8 from the reference or. Starting position, i.e. a position in which the screw is in contact with the pressure adjusting spring 2, but without compressing it. Accordingly, the output voltage of the rotary potentiometer 20 reflects the current screw position and therefore corresponds to the secondary pressure, i.e. the monitored actual pressure. In the exemplary embodiment according to FIG. 4, the functional relationship between the initial position of the screws corresponding to the output voltage of the rotary potentiometer 20 and the secondary pressure is stored in the computer.

An die Stelle des Drehpotentiometers 20 kann ein lineares Potentiometer oder ein Differenzialtrans-formator treten. Bei Verwendung eines Linearpotentiometers ist dessen Stellarm so angeordnet, dass er sich zusammen mit der Druckeinstellschraube 8 linear bewegt. Im Falle eines Differenzialtrans-formators ist dessen Kern so angeordnet, dass er sich zusammen mit der Druckeinstelischraube 8 linear bewegt. A linear potentiometer or a differential transformer can take the place of the rotary potentiometer 20. When using a linear potentiometer, its actuating arm is arranged so that it moves linearly together with the pressure adjusting screw 8. In the case of a differential transformer, its core is arranged in such a way that it moves linearly together with the pressure adjustment screw 8.

Die Steuereinheit 56 gibt kontinuierlich ein Signal an den Antrieb 52 ab, bis das Ausgangssignal des Drehpotentiometers 20, d.h. das die aktuelle Lage der Einstellschraube 8 anzeigende Signal mit dem vom Sollwerteinsteller 58 an die Steuereinheit 56 abgegebenen Signal übereinstimmt. Da die weiteren Funktionen denen des Ausführungsbeispiels der Fig. 3 entspricht, erübrigt sich eine weitergehende Beschreibung. The control unit 56 continuously outputs a signal to the drive 52 until the output signal of the rotary potentiometer 20, i.e. the signal indicating the current position of the adjusting screw 8 corresponds to the signal output by the setpoint adjuster 58 to the control unit 56. Since the other functions correspond to those of the exemplary embodiment in FIG. 3, a further description is unnecessary.

Im Unterschied zu den Druck-Regeleinrichtungen nach den Fig. 3 und 4 weist die Ausführung nach Fig. 5 keinen Druckfühler und damit keinen geschlossenen Druck-Regelkreis auf. In contrast to the pressure control devices according to FIGS. 3 and 4, the embodiment according to FIG. 5 has no pressure sensor and thus no closed pressure control circuit.

Nach der Fig. 5 wird einer Steuereinheit 70 die von einem Stellungsgeber 20 in Form eines Drehpotentiometers erfasste Stellung der Druckeinstelischraube 8 (Fig. 1) in Form eines Signals zugeführt. Die Steuereinheit 70 vergleicht den an einem Sollwerteinsteller 72 eingestellten Einstellwert mit der Stellung der Druckeinstelischraube 8 und steuert den Antrieb 52, bis das vom Stellungsgeber 20 gelieferte Signal mit dem Signal des Einstellwertes übereinstimmt. According to FIG. 5, the position of the pressure adjustment screw 8 (FIG. 1), which is detected by a position transmitter 20 in the form of a rotary potentiometer, is fed to a control unit 70 in the form of a signal. The control unit 70 compares the set value set on a setpoint adjuster 72 with the position of the pressure setting screw 8 and controls the drive 52 until the signal supplied by the position transmitter 20 matches the signal of the set value.

Antrieb 52, Getriebe 14, Druckregler 50, Druckregelventil 1 und Stellungsgeber 20 entsprechen der Ausführung nach Fig. 4. Der Sollwerteinsteller 72 enthält keinen Rechner. Dieses Ausführungsbeispiel eignet sich für eine besonders einfache Überwachung des Sekundärdrucks auf der Basis der Abhängigkeit des Sekundärdrucks von der Stellung der Druckeinstelischraube 8. Die Einrichtung mit der Steuereinheit 70 entspricht einer Führungssteuerung, indem die Druckeinstelischraube 8 in eine am Sollwerteinsteller 72 vorgewählte Stellung gebracht wird, welche Stellung in Abhängigkeit von der Charakteristik des Druckregelventils 1 einen bestimmten Druck ergibt. Drive 52, gear 14, pressure regulator 50, pressure control valve 1 and position transmitter 20 correspond to the embodiment according to FIG. 4. The setpoint adjuster 72 does not contain a computer. This exemplary embodiment is suitable for a particularly simple monitoring of the secondary pressure on the basis of the dependency of the secondary pressure on the position of the pressure adjustment screw 8. The device with the control unit 70 corresponds to a guide control in that the pressure adjustment screw 8 is brought into a position which is preselected on the setpoint adjuster 72 and which Position depending on the characteristic of the pressure control valve 1 gives a certain pressure.

Anstelle des über das Untersetzungsgetriebe 14 mit der Druckeinstelischraube 8 gekoppelten Drehpotentiometers 20 kann auch ein Linearpotentiometer oder ein Differentiältransformator verwendet werden. Instead of the rotary potentiometer 20 coupled to the pressure adjusting screw 8 via the reduction gear 14, a linear potentiometer or a differential transformer can also be used.

Claims

1. Pressure control device, characterized by a pressure control valve (1);

- A pressure regulator (50) coupled to the pressure regulating valve (1) for pre-regulating the pressure to be regulated by the pressure regulating valve (1) by means of the position of a pressure setting element (8);

- a setpoint adjuster (58, 72) for setting a setpoint;

- A drive (52) for driving the pressure regulator (50) to preset the pressure setting element (8); and

- A control unit (56, 70) for controlling the drive (52) in dependence on the setpoint set on the setpoint adjuster (58, 72) on the one hand and on the other hand on a predetermined dependency between the position of the pressure setting element (8) and the resulting actual value of the pressure to adjust the pressure setting element (8) to regulate the actual value of the regulated pressure.

2. Pressure control device according to claim 1, characterized in that the control unit (56) has the following elements,

- A memory element for storing the data of the predetermined dependency between the position of the pressure setting element (8) and the actual value of the regulated pressure and

- A computing element for calculating a position of the pressure setting element (8) as a function of the setpoint set on the setpoint adjuster (58) on the one hand and on the other hand from the stored data;

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that the control unit (56) is connected to a position transmitter (20) coupled to the pressure setting element (8) in order to detect the position of the pressure setting element (8) for the control unit (56);

and that the control unit (56) is set up to control the drive (52) until the signal supplied by the position transmitter (20) corresponds to the calculated position of the pressure setting element (8).

3. Pressure control device according to claim 1, characterized in that the control unit (56) has a computer for storing the data of the predetermined dependency between the position of the pressure setting element (8) and the actual value of the regulated pressure, that the drive (52) has a stepper motor that the computing element is set up to generate a pulse signal depending on the setpoint set on the setpoint adjuster (58)! to calculate, the number of pulses of which corresponds to a desired position of the pressure setting element (8), and to transmit this pulse signal to the stepping motor in order to reduce the deviation of the actual pressure value from the desired value by appropriate control.

4. Pressure control device according to claim 2 or 3, characterized by a pressure sensor (54) for detecting the actual value, the signal of which is continuously or periodically compared with the target value in order to determine the deviation of the actual value from the target value, the computing element in the event of a significant deviation calculates a correction distance of the actual value from the target value depending on the stored data, by means of which the pressure setting element (8) is moved from its respective position in order to reduce the deviation of the actual pressure value from the target value.

5. Pressure control device according to claim 4, characterized in that the control unit (56) is set up to determine the position of the pressure setting element (8) in the memory element as a new exact position depending on the difference between the signal of the actual pressure value and that of the setpoint Save pressure setting element (8).

6. Pressure control device according to claim 1, characterized in that the control unit (70) is connected to a position transmitter (20) coupled to the pressure setting element (8) in order to detect the position of the pressure setting element (8) for the control unit (70) ; and that the control unit (70) is set up to control the drive (52) until the signal supplied by the position transmitter (20) matches the set value of the setpoint adjuster (72).

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