DD156621A1

DD156621A1 - PRESSURE REGULATOR FILTER ARRANGEMENT IN COMPACT CONSTRUCTION

Info

Publication number: DD156621A1
Application number: DD81227662A
Authority: DD
Inventors: Siegfried Mueller; Andreas Pomsel; Hans-Werner Bittner; Otmar Leuthold; Bernd Felber
Original assignee: Siegfried Mueller; Andreas Pomsel; Bittner Hans Werner; Otmar Leuthold; Bernd Felber
Priority date: 1981-02-17
Filing date: 1981-02-17
Publication date: 1982-09-08

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Druckregler-Filter-Anordnung in Kompaktbauweise zur Regelung und Filterung von gasfoermigen Medien. Das Ziel der Erfindung ist es, den Einsatz von Feinfiltern in Verbindung mit Einzweck-Druckreglern technisch und oekonomisch zu verbessern. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile bekannter technischer Loesungen zu beseitigen und eine Druckregler-Filter-Anordnung in Kompaktbauweise zu schaffen, bei der ein Feinfilter hinter dem Druckregler angeordnet ist und der Druck am Ausgang des Feinfilters trotz hohem Stroemungswiderstand desselben und unterschiedlicher ...The invention relates to a pressure regulator filter assembly in a compact design for controlling and filtering gaseous media. The aim of the invention is to improve the use of fine filters in conjunction with single-purpose pressure regulators technically and economically. The invention has for its object to overcome the disadvantages of known technical solutions and to provide a pressure regulator filter assembly in compact design, in which a fine filter is disposed behind the pressure regulator and the pressure at the output of the fine filter despite high flow resistance of the same and different .. ,

Description

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Titel der ErfindungTitle of the invention

Druckregler - Filter - Anordnung in KompaktbauweisePressure regulator - filter - arrangement in compact design

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die. Druckregler - Filter - Anordnung in Kompaktbauweise dient zur Regelung und Filterung von Druckluft oder anderen gasförmigen Medien· Mit ihrer Hilfe kann der Druck insbesondere in Druckluftnetzen hinter Feinfiltereinrichtungen mit großen Strömungswiderstanden unabhängig von der Entnahmemenge konstant gehalten werden» Verwendung finden diese Anordnungen überall in der pneumatischen Arbeits- und Automatisierungstechnik, in der Slektroniktechnologie, der Medizintechnik oder in anderen verwandten Anwendungsbereichen«The. Pressure regulator - filter - arrangement in compact design is used for control and filtration of compressed air or other gaseous media · With their help, the pressure can be kept constant, especially in compressed air networks behind fine filter devices with large flow resistance regardless of the withdrawal amount »These arrangements are used throughout the pneumatic working and automation technology, in the field of magnetic engineering, medical technology or other related applications «

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Bekannte Lösungen zur Regelung und Filterung von Druckluft beruhen entweder auf der Verwendung von Einzweck-Druckreglern, die Meßglied, Eegier und Stellglied enthalten "and ohne gesonderte Hilfsenergie arbeiten, oder auf der Instrumentierung mit Meßwerkregler bzw· Keßumformer und Einheitsregler und getrenntem Stellglied. Eine bekannte Lösimg mit Einzweck-Druckregler sieht vor, den Feinfilter nach dem Druckregler anzuordnen (DD-WP 101 733)с nachteilig wirkt sich dabei der volumenstromabhängige hohe Druckabfall aus, durch den der Druck am Verbraucher stark schwankt*Known solutions for the regulation and filtering of compressed air are based either on the use of single-purpose pressure regulators, the measuring element, Eegier and actuator contain "and operate without separate auxiliary power, or on the instrumentation with Meßwerkregler or · Keßumformer and unit regulator and separate actuator with single-purpose pressure regulator provides to arrange the fine filter after the pressure regulator (DD-WP 101 733) с detrimental affects the volume flow-dependent high pressure drop, by which the pressure varies greatly at the consumer *

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Zur Vermeidung dieser Nachteile sieht eine andere bekannte Lösung mit Einzweck-Druckregier vor, den Feinfilter vor dem Druckregler anzubringen (Firmenschrift der Fa CA. Norgren Ltd., Shipstone-on-Stour, England). Dabei werden aber die Verunreinigungen, die durch die Entspannungsvorgänge an den Drosselstellen des Druckreglers ausgeschieden werden, nicht mehr mit erfaßt. Außerdem ergeben sich im vorgeschalteten Feinfilter entsprechend dem höheren Druck geringere Strömungsgeschwindigkeiten, die den Abscheidegrad des Feinfilters verringern,,In order to avoid these disadvantages, another known solution with a single-purpose pressure regulator provides for mounting the fine filter in front of the pressure regulator (company publication of CA Norgren Ltd., Shipstone-on-Stour, England). However, the impurities that are excreted by the relaxation processes at the throttle points of the pressure regulator, no longer detected. In addition, resulting in the upstream fine filter corresponding to the higher pressure lower flow velocities, which reduce the separation efficiency of the fine filter ,,

In den Firmenschriften "Pneumatischer Meßv/erkregler für Temperatur oder Druck¹¹ und "Pneumatisches Leitgerät" des VEB Reglerwerk Dresden- sind Lösungsbeispiele mit getrennten Stellgliedern enthalten. Ein Feinfilter könnte dort zwischen Stellglied und Meßstelle angebracht werden. Jedoch wird dabei pneumatische Hilfsenergie benötigt, die getrennt bereitgestellt werden muß. Der ökonomische und platzmäßige Aufwand für die Instrumentierung ist hoch.The company documents "Pneumatic measuring controller for temperature or pressure ¹¹ " and "Pneumatic guiding device" of the VEB Dresden control plant contain examples of solutions with separate actuators, where a fine filter could be installed between the actuator and the measuring point, but pneumatic auxiliary energy is required The economic and space required for the instrumentation is high.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, den Einsatz von Feinfiltern in Verbindung mit Einzweck-Druckreglern technisch und ökonomisch zu verbessern, wobei der Aufbau von verschiedenartigen Kompakteinheiten zur Grobfilterung, Druckregelung und Feinfilterung so gestaltet werden soll, daß Installation und Wartung mit geringem Aufwand durchgeführt werden können.The object of the invention is to improve the use of fine filters in conjunction with single-purpose pressure regulators technically and economically, the construction of various compact units for coarse filtration, pressure control and fine filtering should be designed so that installation and maintenance can be performed with little effort ,

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Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Nachteile bekannter technischer Lösungen zu beseitigen und eine Druckregler-Filter-Anordnung in Kompaktbauweise zu schaf~ fen, bei der ein Feinfilter hinter dem Druckregler angeordnet ist und der Druck am Ausgang des Peinfilters trotz hohem Strömungswiderstand desselben und unterschiedlicher Entnahmemengen weitgehend konstant gehalten wird. Druckregler, Filter und Zubehörelemente sollen in unterschiedliehen Kombinationen in wartungsfreundlichen Spann- und Montageelementen aufgenommen und als kompakte Baueinheiten bereitgestellt werden, wobei die bauteile einzeln auswechselbar sein sollen und ohne zusätzliche Hilfsenergie arbeiten«,The invention is based on the object to eliminate the disadvantages of known technical solutions and to create a pressure regulator filter assembly in compact design fen, in which a fine filter is disposed behind the pressure regulator and the pressure at the output of the Peinfilters despite high flow resistance of the same and different withdrawal quantities is kept substantially constant. Pressure regulators, filters and accessories should be housed in different combinations in maintenance-friendly clamping and mounting elements and be provided as compact units, the components should be individually interchangeable and work without additional power supply,

Erfindungsgecäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß sich im oder am Grundkörper des Feinfilters neben den Haupt— kanälen für den Volumendurchfluß ein zusätzlicher Kanal zwisehen dem Ausgang des Feinfilters und der Meßkammer des Druckreglers befindet und daß zwischen dem Grundkörper des Feinfilters und dem Druckregler eine zusätzliche Dichtstelle mit; Flanschdichtung und beide Geräte zwischen Spannelementen angeordnet sind. Am zusätzlich angeordneten Kanal im Feinfilter befindet sich eine als Druckmeßsonde ausgebildete Meßstelle, deren Öffnung schräg und vorzugsweise in der Mitte des Durchströmkanals angeordnet ist. Eines der beiden Spannelemente ist mit einem mittels Schrauben längsbeweglichen Spannstück versehen. In der Flanschdichtung zwischen Feinfilter und Druckregler sind Gummi- oder Plastformteile, vorzugsweise Rimdringe, angeordnet«,Erfindungsgecäß the object is achieved in that in addition to the main channels for volume flow in or on the main body of the fine filter zwisehen an exit between the fine filter and the measuring chamber of the pressure regulator and that between the main body of the fine filter and the pressure regulator an additional sealing point With; Flange seal and both devices are arranged between clamping elements. On additionally arranged channel in the fine filter is formed as a pressure measuring probe measuring point, the opening is arranged obliquely and preferably in the middle of the flow channel. One of the two clamping elements is provided with a longitudinally movable by means of screws clamping piece. In the flange gasket between fine filter and pressure regulator are rubber or plastic moldings, preferably Rimdringe arranged,

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Erfindungsgemäß wird also die Abluftleitung der Kaskadenvorsteuerung in den Ausgang des nachgeschalteten Fein~ filters eingebunden. Durch diese Abluftleitung erhält die Kaskadenvorsteuerung gleichzeitig die Hauptregelgröße, den Druck nach dem Peinfilter· Im Sinne einer Führungsregelung wird die Alternativ-Leistungssteuerung durch die Kaskadenvorsteuerung so beeinflußt, daß die durchflußabhängigen Druckabfälle von Peinfilter und andere Reststörungen kompensiert werden«According to the invention, therefore, the exhaust air line of the cascade precontrol is integrated into the outlet of the downstream fine filter. By means of this exhaust air line, the cascade precontrol simultaneously receives the main control variable, the pressure after the purge filter. In the sense of a closed-loop control, the alternative power control is influenced by the cascade precontrol in such a way that the flow-dependent pressure drops of the purge filter and other residual disturbances are compensated.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden· Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to two embodiments. The accompanying drawings show:

Fig* 1 Erfindungsgemäße Druckregler-Filter-Anordnung in Kompakt bauweise mit ZweikreisdruckreglerFig * 1 inventive pressure regulator filter assembly in compact design with dual-circuit pressure regulator

Fig, 2 Erfindungsgemäße Druckregler-Filter-Anordnung in Kompaktbauweise mit Grobfilter und Sinkreis-ZuströmreglerFig. 2 Pressure regulator filter assembly according to the invention in a compact design with coarse filter and Sinkreis-inflow

Fig. 3 Druckmeßstelle Fig. 4 SpannrahmenFig. 3 pressure measuring Fig. 4 clamping frame

In Fig. 1 ist die zweckmäßigste Realisierungsform der Erfindung dargestellt. Im Zweikreisuruckregler 1 wird der Druck vom Ausgang des Leistungsteils 2 im Sinne einer Hilfsregelgröße direkt unter die Steuermembran 4- des Leistungsteils 2 und der Druck vom Ausgang des Feinfilters 5 im Sinne einer Rückführung auf die Vergleichsmembran б der Rückführkammer 7 des Führirngsteils 3 des Druckreglers 1 geleitet. Um letzteres zu realisieren, ist im Feinfilter 5 sin Kanal 8 mit einer geeigneten Druckmeßsonde 9 angebracht, der mit einer Bohrung in der Rückführkammer 7 korrespondiert. Druckregler 1 und Filter 5 sind dabei zwischen Spannelementen 10 angeordnet.In Fig. 1 the most expedient embodiment of the invention is shown. In Zweikreisuruckregler 1, the pressure from the output of the power unit 2 in the sense of an auxiliary control variable directly under the control diaphragm 4 of the power unit 2 and the pressure from the output of the fine filter 5 in the sense of a return to the comparison membrane б the return chamber 7 of the Führirngsteils 3 of the pressure regulator 1 passed , To realize the latter, 5 sin channel 8 is mounted with a suitable pressure measuring probe 9 in the fine filter, which corresponds to a bore in the return chamber 7. Pressure regulator 1 and filter 5 are arranged between clamping elements 10.

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In Fig· 2 ist eine v/eitere zweckmäßige Realisierungsmöglichkeit der Erfindung dargestellt. Als Druckregler 1 wird dabei ein Einkreis-Zuströmregler verwendet, wobei die bleibende Kegelabweichung gegenüber dem Zweikreisregler vergrößert, der gerätetechnische Aufwand jedoch verringert wird« Die Rückführung der Regelgröße erfolgt wiederum über den Kanal 8 in die Rückführkammer 7» wobei der Kanal 8 mit einer Sonde 9 versehen ist und die Geräte in Spannelementen 10 eingehängt sind. Durch die Verschaltung eines Grobfilters 13 vor den Druckregler und seine gerätemäßige Integration wird die Standzeit des Peinfilters 5 erhöht, ohne daß zusätzliche Montage—, Befestigungsoder Installationselemente erforderlich sind.FIG. 2 shows a v / eitere expedient realization of the invention. As a pressure regulator 1 while a single-circuit inflow is used, the permanent cone deviation compared to the two-circuit controller increases, but the technical complexity is reduced «The return of the controlled variable is again via the channel 8 in the return chamber 7» wherein the channel 8 with a probe. 9 is provided and the devices are mounted in clamping elements 10. By connecting a coarse filter 13 in front of the pressure regulator and its device-like integration, the service life of the Peinfilters 5 is increased without additional assembly, mounting or installation elements are required.

Pig. 3 zeigt die Druckmeßstelle, die aus einer senkrecht im Durchströmkanal 11 angeordneten Sonde 9 besteht, die an ihrem unteren Rand eine schräge, zum Ausgang weisende öffnung 12 hat und so angeordnet ist, daß sich die Öffnung 12 an der Stelle der maximalen Strömungsgeschwindigkeit befindete Damit wird eine zusätzliche Kompensation der durchflußabhängigen Druckabfälle erreicht und die Verstärkung des Regelkreises erhöht.Pig. 3 shows the pressure measuring point, which consists of a vertically arranged in the flow channel 11 probe 9, which has at its lower edge an oblique, facing the outlet opening 12 and is arranged so that the opening 12 is located at the point of maximum flow velocity Thus achieved an additional compensation of the flow-dependent pressure drops and increases the gain of the control loop.

i.Q UVU Xl\->^,i.Q UVU Xl \ -> ^,

In Fig. 4 sind Druckregler 1 und Peinfilter 5 in U-förmig gebogene Schienen 14 eines Spannrahmens eingehängt und werden dort durch Stifte 15 gehalten. Die Schienen 14- sind verbunden durch zwei Spamelemente 10, von denen eines mit einem Spannstück 16 versehen ist. Spanneletnent 10 und Spannstück 16 sind mittels Schrauben 17 so miteinander verbunden, daß über diese Schrauben eine Druckkraft zum Spannen der eingehängten Geräte aufgebracht v/erden kann. Die Abdichtung der Kanäle zwischen Druckregler 1 und Feinfilter 5 sowie sum Spannelement 10 und zum Spannstück erfolgt über Rundringe 18.In Fig. 4, pressure regulator 1 and 5 Peinfilter are mounted in U-shaped rails 14 of a clamping frame and held there by pins 15. The rails 14- are connected by two spam elements 10, one of which is provided with a clamping piece 16. Spanneletnent 10 and clamping piece 16 are connected to each other by means of screws 17 so that applied via these screws a compressive force for clamping the hinged devices v / ground. The sealing of the channels between pressure regulator 1 and fine filter 5 and sum clamping element 10 and the clamping piece via circular rings 18th

Claims

227,662 Patentanspruehe

1. Pressure regulator filter assembly in a compact design, in which one equipped with an alternative power control and a cascade accuracy control dual-circuit pressure regulator or a single-circuit pressure regulator, the measuring chamber is separated from the chamber of A output pressure, each having a preferably high flow resistance fine filter is downstream, characterized in that in or on the main body of the fine filter (5) in addition to the main channels for the volume flow, an additional channel (8) between the output of the fine filter and the measuring chamber (7) of the pressure regulator is located and that between the body of the Fine filter (5) and the pressure regulator (1) an additional sealing point with flange seal and both devices between Spanneletnenten (10) are arranged.

2. Pressure regulator filter arrangement according to item 1, characterized in that at the channel (8) in the fine filter (5) as a pressure measuring probe (9) formed measuring point is, the opening (12) obliquely and preferably in the middle of the flow channel ( 11) is arranged ·

3. Pressure regulator filter arrangement according to item 1, characterized in that one of the two clamping elements (10) with a means of screws (1?) Longitudinally movable clamping piece (16) is provided.

4 »pressure regulator-filter assembly according to item 1, characterized in that in the flange between the fine filter (5) and pressure regulator (1) rubber or plastic parts, preferably circular rings (18) are arranged.

Hferai .3 pages drawings