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Die
Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem Stellrgan gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 und eine Einrichtung zum Regeln und/oder Steuern
gemäß dem Anspruch
17.
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Schwenkantriebe
können
dazu verwendet werden, ein Ventil in eine geschlossene, geöffnete oder
in eine Zwischenstellung zu verbringen, um Prozeßfluidkreisläufe der
chemischen Industrie beispielsweise zur Mineralöl- oder Gasverarbeitung oder
zur Herstellung von Kunststof fen, Düngemittel, etc. zu regeln.
Insbesondere bei mit explosionsträchtigen Prozeßfluiden
arbeitenden Anlagen sind elektrische Stellantriebe und Steuer- und/oder
Regelungsgeräte
hoher elektrischer Spannung zu vermeiden. Üblicherweise werden pneumatische
Antriebe mit Pneumatik-Reglern verwendet.
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Aus
Automatisierungsgründen
ist zumeist jedem Stellorgan ein Stellantrieb zugeordnet. Das Stellorgan
und der Stellantrieb sind über
eine gattungsgemäße Vorrichtung,
insbesondere eine Konsole, aneinander befestigt. Auf Höhe der Konsole
ist meist eine Antriebskraftübertrags-Schnittstelle zwischen
Stellorgan und Stellantrieb vorgesehen. Dort wird ein als Antriebswelle
ausgebildetes antreibendes Bauteil des Stellantriebs an ein als
antreibbares Bauteil gebildetes Stellglied des Stellorgans über eine
Federnut-Verbindung gekoppelt. Eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung
reguliert anhand der Stellung der Armatur die Prozeßfluidströmung und
weist dafür
eine pneumatisch arbeitende Antriebssteuerung zum Beeinflussen des
Pneumatikantriebs und sowie eine Weg-Sensorik auf, welche die Stellung
des Stellorgans ermittelt.
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Gemäß der VDI/VDE-Richtlinie
(3845) sind für
eine Schwenkantrieb-Stellorgan-Stellungsregler-Anordnung
zwei Montageebenen vorgesehen. An der ersten Montageebene ist eine
sogenannte NAMUR-Konsole zum starren Kuppeln des Stellorgans an
dem Schwenkantrieb zu realisieren. Bei der zweiten Montageebene
wird der Stellungsregler samt Gehäuse über eine Standard-Konsole an
dem Schwenkantrieb befestigt. In dem Stellungsregler sind eine Stellungssensorik
mit einem Abgreifmechanismus und einem Weg-Sensor sowie eine Regelungselektronik
untergebracht. Als Nachteil ist zu identifizieren, daß die tatsächliche
Stellung des Stellorgans über
zwei mechanische Bewegungsübertragungs-Schnittstellen
erfaßt
werden muß,
die beide ein mechanisches Spiel notwendigerweise aufweisen, weswegen
die gemessene Weggröße mit der tatsächlichen
Stellung des Stellorgans vor allem bei starker Verschleißerscheinung
an den Schnittstellen nicht übereinstimmt,
wodurch es zu Regelungsfehlern kommt.
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Aus
der WO 02/031363 ist ein pneumatischer Stellantrieb bekannt, bei
dem ein Gehäuse
des Stellungsreglers an der Seite des Stellantriebsgehäuses angeflanscht
ist. Damit können
gasführende Leitungen
von dem pneumatisch arbeitenden Stellungsregler zum Stellantrieb
entbehrt werden, indem Steuerfluidbohrungen durch die angrenzende
Antriebsgehäusewand
eingebracht werden. Bei dieser bekannten Anordnung ist es von Nachteil,
daß die Stellung
des Stellorgans nur mittelbar über
die Position der Stellantriebswelle ermittelt werden kann. Also
auch bei der Weg-Sensorik gemäß der WO 02/031363
sind mehrere mechanische Bewegungsübergabepunkte von dem Stellglied
der Armatur bis zum elektrischen Weg-Sensor notwendig. Als mechanischer Übergabepunkt
sind die Kupplungsstelle der Stellantriebswelle und des Stellglieds
des Stellorgans sowie ein Abgreifmechanismus der Weg-Sensorik, in
Form eines Stößels anzusehen,
der eine mechanische Verbindung von der Stellantriebswelle zum Weg-Sensor
realisiert. Desweiteren fordert die bekannte Weg-Sensorik eine Durchführung von
dem Stellantriebsgehäuse
in ein Gehäuse
der Regelungs- und/oder Steuerungseinrichtung, wodurch aufwendige
Dichtungsmaßnahmen
notwendig sind. Außerdem
rufen Dichtungskräfte
Hysterese-Phänomene bei
der Erzeugung von für
eine spätere
Regelung notwendigen Weg-Meß-Signalen
hervor.
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Aus
der
DE 3727008 ist ein
translatorischer Stellantrieb für
ein Verschlußventil
bekannt. Der Stellantrieb ist an dem Ventilgehäuse über ein Joch durch Stehbolzen
befestigt. Durch eine translatorische Bewegung einer Stellachse
wird das Ventil gestellt, wobei ein Abgreifmechanismus einer Weg-Sensorik
antriebsseitig auf die Stellachse derart zugreift, daß die translatorische
Bewegung der Stellachse in eine Drehbewegung einer Hebelanordnung
umwandelt, welche die Drehbewegung in ein Gehäuse eines Reglers überträgt. In dem
Gehäuse
ist eine Sensorik untergebracht, welche gemäß der Bewegung der Hebelanordnung
ein Weg-Regelungssignal
erzeugt. Um eine beeinträchtigende
Beeinflussung von außen und/oder
eine Beschädigung
der Hebelanordnung zu vermeiden, ist letztere in einem allseits
geschlossenen Raum untergebracht. Auch bei dieser Anordnung sind
nachteilig mehrere Bewegungsübergabepunkte
erforderlich. Zwar hat sich der allseitig geschlossene Raum für die Hebelanordnung
zu deren Schutz bewährt,
allerdings geht mit dieser Schutzmaßnahme eine unerwünschte Vergrößerung der Bauhöhe einher.
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Beide
oben genannten Lösungsvorschläge weisen
außerdem
Nachteile hinsichtlich eines aufwendigen konstruktiven Aufbaus insofern
auf, als die Teilezahl aufgrund der Hebelanordnung oder des Stößels mit
dafür notwendiger
Durchführung
durch zumindest das Gehäuse
der Regelungs- und/oder Steuerungseinrichtung hoch ist.
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Aus
der
DE 200 08 931
U1 ist eine Anordnung mit einem pneumatischen Regelventil
bekannt, bei der das Stellorgan mit dem Stellantrieb über ein Stehbolzenjoch
fest gekoppelt ist, an dem ein Stellungsreglergehäuse angebracht
ist.
DE 44 28 990 A1 offenbart
einen pneumatischen Stellantrieb, bei dem eine offenseitige Laternenstruktur
einen Stellantrieb mit einem Stellorgan verbindet. Aus der Laternenstruktur
ragen Horizontalstifte, die zur Übertragung der
Stellbewegung einer Antriebsstange hin zu einem externen Stellungsregler
dienen, der die Position der Antriebsstange ermittelt.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik
zu überwinden,
insbesondere eine Vorrichtung zum starren Verbinden eines Stellantriebs
und eines von dem Stellantrieb zu betreibenden Stellorgans, wie
eines Ventils, universell für
Schwenk- und Linearstellantriebe bereitzustellen, wobei, unter Beibehaltung
einer geringen Bauhöhe der
Stellantrieb-Stellorgan-Regler-Anordnung, der Konstruktions- und
Montageaufwand für
die Stellantrieb-Stellorgan-Regler-Anordnung, insbesondere die Teilezahl
für die
Anordnung, zu minimieren ist.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Danach
ist die Vorrichtung zum starren Verbinden des Stellantriebs und
des Stellorgans zum zumindest teilweisen Bilden eines Gehäuses ausgelegt,
in dem eine Einrichtung zum Sensieren von wenigstens einer Betriebsgröße des Stellantriebs
und/oder des Stellorgans untergebracht ist. Erfindungsgemäß soll also
die Vorrichtung derart robust ausgeführt sein, daß die Lagerungsbelastung und/oder
die Antriebskräfte
des Stellantriebs und/oder des Stellorgans sicher über die
erfindungsgemäße Vorrichtung
ableitbar und kompensierbar sind, und gleichsam die Möglichkeit
geboten wird, jegliche Sensorik oder Elektronik geschützt unterzubringen,
so daß ein
separates Gehäuse
für einen Stellungsregler
nicht mehr notwendig ist. Auf diese Weise kann die Teilezahl einer
Stellantrieb-Stellorgan- Regler-Anordnung deutlich reduziert werden. Erfindungsgemäß wird also
die Funktionalität
der Vorrichtung als reines Befestigungsmittel dahingehend erweitert,
daß sie
Regelungs- und/oder Steuerungs-Einzelteile aufnimmt. Des weiteren
läßt die erfindungsgemäße Maßnahme einen
einfachen modularen Aufbau zu, welche Module durch den Stellantrieb, das
Stellorgan und eine den Stellantrieb mit dem Stellrgan starr koppelnden
und/oder tragenden und zumindest teilweise als Reglergehäuse dienenden
Vorrichtung gebildet sind. Es hat sich überraschenderweise ergeben,
daß durch
die Ausbildung des das Stellor gan und den Stellantrieb verbindenden
Jochs als Reglergehäuse
ein sicherer Ort geschaffen wird, an dem annähernd jede Betriebsgröße des Stellantriebs
und des Stellorgans zur Prozeßfluidregelung
erfassbar ist. Ferner werden zum einen kurze Übertragungswege von der Sensorik
zur Regelungselektronik und zum anderen Meßpunkte nutzbar, die in unmittelbarer
Nähe zum
Ort des Ursprungs der zu bestimmenden Meßgröße liegen.
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Damit
die erfindungsgemäße Vorrichtung zum
Befestigen des Stellantriebs an dem Stellorgan auch in einer rauhen
Betriebsumgebung funktionsgemäß einsetzbar
ist, ist vorgesehen, das Gehäuseteil allseits
geschlossen auszuführen.
Dabei kann es verschließbar
und öffenbar
gestaltet sein, um unter Umständen
ausgefallene Regelungs- und/oder Steuerungs-Module oder -Einzelteile in dem Gehäuse austauschen
zu können.
Insbesondere bei aggressiven Umgebungsmedien ist vorzugsweise der
von der erfindungsgemäßen Vorrichtung
umgebende Innenraum fluiddicht geschlossen.
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Bei
einer bevorzugten Ausführung
der Erfindung ist die Vorrichtung als rohrförmiges, insbesondere zylindrisches
Gehäuseteil
ausgebildet. Wenigstens an einem Ende des rohrförmigen Gehäuseteils ist ein Flansch zum
Befestigen vorzugsweise an das Stellorgan ausgebildet. Hierfür kann das
Stellorgangehäuse
eine flache Montage-Außenseite
zum Anbringen des Flansches aufweisen.
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Bei
einer Weiterbildung der Erfindung ist das rohrförmige Gehäuseteil einstückig mit
dem Stellantriebs-Gehäuse
gefertigt, wobei insbesondere das Gehäuseteil in einer sich öffnenden
Form in das Stellantriebsgehäuse übergeht.
Bei einem pneumatischen Stellantrieb öffnet sich das rohrförmige Gehäuseteil
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zu einem Innenraumteil des Stellantriebs, in dem Atmosphärendruck
herrscht, der also gegenüber
dem Arbeitsraum des pneumatischen Stellantriebs fluiddicht getrennt
ist.
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Bei
einer bevorzugten Ausführung
der Erfindung ist die Befestigungsvorrichtung als Gehäuse für eine Steuerungs-
und/oder Regelungseinrichtung ausgeführt. Das Gehäuse bietet
An schlüsse
für elektrische,
pneumatische oder hydraulische Verbindungen und einen geeigneten
Innenaufbau für
die Regelungs- und/oder Steuerungseinzelteil-Architektur.
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Bei
einer bevorzugten Ausführung
der Erfindung ist in der teilweise als Gehäuse ausgebildeten erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung
eine Sensorik zum Erfassen der Stellung des Stellorgans untergebracht.
Diese Weg-Sensorik ist dazu ausgelegt, direkt die Position des Stellorgans
abzugreifen und ein entsprechendes elektrisches Regelsignal zu erzeugen.
Das Regelsignal kann einer Auswerteinheit zugeführt werden, die ein Steuersignal
an den Stellantrieb weiterleitet. Vorzugsweise ist die Weg-Sensorik
durch ein Sensorpaar mit einem ersten Sensor zum Erfassen der Stellung
des antreibenden Bauteils und einem zweiten Sensor zum Erfassen
der Stellung des antreibbaren Bauteils ausgeführt. Auf diese Weise kann das
insbesondere für
die Montage notwendige Spiel einer Kopplung zwischen einem antreibenden
Bauteil des Stellantriebs und einem antreibbaren Bauteil des Stellorgans
untersucht werden, insbesondere das Vergrößern des Spiels im Verlauf
des Betriebs überwacht
werden. Durch den Vergleich der Meßsignale des ersten und zweiten Sensors
kann außerdem
die Funktion des Stellorgans sowie der funktionsgerechte Betrieb
der Sensoren selbst überwacht
werden.
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Desweiteren
kann in der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung
eine Sensorik zum Überprüfen der
Dichtheit des Stellorgangehäuses bezüglich eines
Prozeßfluids
untergebracht sein. Dabei kann ein separater, fluiddicht geschlossener
Kontrollraum vorgesehen sein, der vorzugsweise als Volumenpackung
ausgeführt
ist. Der fluiddichte Kontrollraum umgibt einen abgedichteten Durchgangsbereich
einer Stellachse- oder Stellwelle des Stellorgans. Ein Drucksensor
greift auf den Kontrollraum zu und stellt Meßsignale bereit, um zu überwachen,
ob sich der Druck in dem Kontrollraum ändert und damit die Leckage
eines Prozeßfluids
am Durchgangsbereich besteht. Bei Überschreitung eines Sollwerts wird
ein Warnsignal ausgegeben.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführung ist
in der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung
eine Körperschallsensorik
vorgesehen, die von dem Stellorgan erzeugte Schallwellen detektieren kann.
Bei nicht ganz verschlossenem Ventil treten üblicherweise Schwingungen am
Stellglied des Ventils auf, welche aufgrund von vorbeiströmenden Prozeßfluiden
erzeugt werden und von dem Schallsensor zu erfassen sind. Auf diese
Weise kann auf hochverstärkte
Schallsensoren, die entfernt von der Schallquelle am Stellglied
zugeordnet sind, verzichtet werden, weil einfache Schallsensoren,
die erfindungsgemäß nahe der
Schallstörquelle
angeordnet werden können,
nun einsetzbar sind.
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Desweiteren
kann in der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung
eine Sensorik zum Ermitteln von statischem Druck eines Arbeitsfluids
des Stellantriebs untergebracht sein. Insbesondere kann die Sensorik
dazu ausgelegt sein, ein dem Arbeitsfluiddruck entsprechendes elektrisches
Meßsignal
zu erzeugen und einer Auswerteinrichtung weiterzuleiten. Die Auswerteinrichtung
sorgt für
die Berücksichtigung
dieser Meßgröße bei der
Regelung der Prozeßfluidströmung durch
das Stellorgan. Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist in der
erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung
eine Sensorik zum Übermitteln
der Position eines antreibenden Bauteils des Stellantriebs und zum
Erzeugen eines die Stellung des antreibenden Bauteils entsprechenden elektrischen
Signals untergebracht.
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Bei
einer Weiterbildung der Erfindung ist in der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung eine
Elektronik zum Verarbeiten von Signalen des wenigstens einen Positionssensors
und/oder weiterer Sensoren anderer Funktion untergebracht. Die Elektronik
kann eine Auswerteinrichtung, eine Vergleichseinrichtung, eine Überwachungseinrichtung und/oder
Diagnoseeinrichtung zum Verarbeiten und Weiterleiten der ermittelten
Betriebsgrößen des
Stellorgans und des Stellantriebs aufweisen.
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Bei
einer bevorzugten Ausführung
der Erfindung umschließt
die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung
eine lösbare
Kupplungseinrichtung, die insbesondere als Nut-Federverbindung für einen Schwenkbewegungsübertrag
ausgebildet ist. Auf diese Weise ist auch die Kupplungseinrichtung von
unter Umständen
aggressiven Umgebungsmedien geschützt.
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Bei
einer bevorzugten Ausführung
der Erfindung ist der Stellantrieb pneumatisch betrieben, wobei
zu der pneumatischen Regelung eine fluidale Verbindung vom Stellantrieb
in die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung
vorgesehen ist. Hierbei kann eine Drucksensorik vorgesehen sein,
welche insbesondere die dynamischen Drücke eines strömenden pneumatischen
Arbeitsfluids mißt
und einer Elektronik zur Auswertung zuführt. Die fluidale Verbindung kann
als in dem Gehäuseteil
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ausgebildeter Kanal ausgeführt
sein. Hierbei können
mehrere Kanäle
vorgesehen sein, wobei einer an den Arbeitsfluidraum eines pneumatischen
oder hydraulischen Stellantriebs angeschlossen ist, während insbesondere
ein anderer Kanal eine Verbindung zu einer Fluiddruckquelle herstellt.
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Bei
einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist eine Einrichtung
zum Sensieren einer Weg-Größe eine
auf im wesentlichen punktuellen Druck ansprechende Sensorfolie auf.
Die Sensorfolie kann sowohl an dem antreibenden Bauteil als auch an
dem benachbarten ortsfesten Gehäuseabschnitt befestigt
sein. Die Sensorfolie zeichnet sich durch eine besonders flache
Bauart aus und kann sehr hohen Umgebungsdrücken ohne Beeinträchtigung
der Meßergebnisse
ausgesetzt werden. Die Sensorfolie umfaßt abtastseitig eine Schutzfolie,
die eine leitfähige
Schicht bedeckt, die in einem Abstand von einem herkömmlichen
Potentiometer angeordnet ist, der an eine Spannungsquelle angeschlossen
ist. Die Schutzfolie sowie die leitfähige Schicht sind elastisch verformbar
ausgestaltet. Die Sensorfolie ist einem insbesondere ortsfesten
Schleifer zugeordnet, der eine vorbestimmbare Druckkraft auf die
Sensorfolie ausübt.
Zwei im wesentlichen an den Enden der Sensorfolie angeordnete Kontakte
sind zum Abgreifen einer elektrischen Größe, wie des Widerstands, der Stromstärke oder
der Spannung, bestimmt. Jede Position der Druckstelle des Schleifers
an der Sensorfolie erzeugt einen einer bestimmten Stellung des antreibenden
Bauteils entsprechenden Meßwert.
Diese Sensorfolien-Anordnung
ist insofern von Vorteil, als unter Umständen in der Nähe des Sensors
befindliches Fett oder Öl
oder andere Schmutzpartikel die Meßwerte der Sensorfolie nicht
beeinflußt
und die Sensorfolie aufgrund ihrer anpassbaren Geometrie sowie einer
selbstklebenden, der Schutzfolie gegenüberliegenden Klebeschicht leicht
montierbar ist.
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Bei
einer alternativen Ausführung
des Sensors ist eine berührungslos
abtastende Magnet-Fluid-Bahn
vorgesehen. Die Magnet-Fluid-Bahn besteht insbesondere aus einer
im wesentlichen kanal- oder schlauchförmigen Fluidbahn, die ein Trägerfluid,
insbesondere eine Trägerflüssigkeit,
das vorzugsweise ein migrierendes Öl ist, und in der Fluidbahn
suspendierte magnetisierbare Teilchen, wie einem Ferrit-Pulver,
hält. Der
Fluidbahn kann ein Magnet zugeordnet sein, so daß sich die magnetisierbaren
Teilchen an einem dem Magneten proximalen Bereich der Fluidbahn
sammeln, wodurch es in diesem Bereich zu einer höheren Teilchenkonzentration
kommt. In Abhängigkeit
von der Position des Bereichs erhöhter Teilchenkonzentration
können
unterschiedliche elektrische Meßgrößen an den
Meßkontakten
abgegriffen werden, die im wesentlichen an dem Ende der Fluidbahn
angeordnet sind. Die Fluidbahn kann an dem antreibenden Bauteil
sowie an einem Gehäuseabschnitt
angebracht sein, wobei der Magnet entsprechend an einer gegenüberliegenden
Stelle des anderen Teils vorzusehen ist.
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Desweiteren
betrifft die Erfindung eine Anordnung mit einem Stellorgan, wie
einem Ventil, einem Stellantrieb zum Betreiben des Stellorgans und einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum starren untereinander Verbinden des Stellantriebs und des Stellorgans.
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Weiterhin
betrifft die Erfindung eine Einrichtung zum Regeln und/oder Steuern
und/oder Überwachen
mindestens einer Betriebsgröße eines
Stellorgans, wie eines Ventils, und/oder Stellantriebs, wobei die
Regelungseinrichtung eine Sensorik insbesondere zum Erfassen der
Betriebsgröße und zum Erzeugen
eines Sensorsignals und ein die Sensorik aufnehmendes Gehäuseteil
aufweist. Erfindungsgemäß ist die
Regelungseinrichtung mit einem Gehäuseteil versehen, das entsprechend
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ausgebildet ist.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Eigenschaften der Erfindung werden durch
die folgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführung anhand der beiliegenden
Zeichnung deutlich, wobei eine Figur eine prinzipielle Querschnittsansicht
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum aneinander Befestigen eines pneumatischen Antriebs und einer Schwenkarmatur
zeigt.
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Die
Figur zeigt eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum
aneinander Befestigen eines pneumatischen Schwenkantriebs 3 an einem
als Ventil ausgeführten
Stellorgan 5. Der Schwenkantrieb 3 hat eine Montageseite 7.
Das Stellorgan 5 hat eine der Montageseite 7 des
Antriebs 3 gegenüberliegende
Montageseite 9.
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An
den Montageseiten 7, 9 ist ein die Armatur mit
dem Antrieb verbindendes starres rohrförmiges Gehäuseteil 11 über Schrauben 13 befestigt.
Das Gehäuseteil 11 umfaßt an seinen
Enden L-förmige Flansche 15 zum
Befestigen des starren Gehäuseteils 11 an
dem Stellantrieb 3 und dem Stellorgan 5.
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Aus
einem Stellantriebsgehäuse 17 erstreckt sich
eine drehbar gelagerte Antriebswelle 19, welche über eine
Drehmoment-Übertragunseinrichtung 21 mit
einem schwenkbaren Stellglied 23 des Stellorgans 5 lösbar gekoppelt
ist. Das Stellglied 23 gelangt durch das Stellorgangehäuse 25 in
das innere einer Prozeßfluidleitung
(nicht näher
dargestellt), um eine Prozeßfluidströmung zu
regulieren. Das Stellorgan 5 ist an einem Durchgang 24 durch
eine Dichtungspackung 26 abgedichtet.
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In
dem von dem rohrförmigen
Gehäuseteil 11 und
den Montageseiten 7 und 9 des Stellantriebs 3 und
des Stellorgans 5 geschlossenen Innenraum 27 der
Vorrichtung 1 ist eine Elektronik 29 zum Regeln, Überwachen
und/oder Diagnostizieren von Betriebsgrößen des Stellorgans 5 und/oder
des Stellantriebs untergebracht. Die Elektronik 29 wird
mit einigen Betriebs- und/oder
Diagnoseparametern, wie Drucksignalen, einem Körperschallsignal und einem
Stellungssignal, versorgt. Die Elektronik 29 ist betriebsmäßig mit
einer pneumatischen Steuerung 31 verbunden, in die eine
mit sechs Bar beaufschlagbare Zuluftleitung 33 mündet und
von der eine Abluftleitung 35 abgeht.
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In
den Arbeitsraum 37 der pneumatischen Steuerung 31 mündet aus
dem pneumatischen Stellantrieb 3 ein Lufteintrittskanal 34,
und ein Luftaustrittskanal 36 gelangt von dem Arbeitsraum 37 in
den Stellantrieb 3 zu dessen Steuerung für eine gewünschte Schwenkbewegung
der Antriebswelle 19 und Stellung des Stellorgans 5.
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Am
Durchgangsbereich des Stellglieds 23 in dem Stellorgangehäuse 25 ist
ein dicht umschließender
Kontrollraum 41 angeordnet, der eine Öffnung 42 für das Stellglied 23 aufweist.
In dem Kontrollraum 41 ist ein Drucksensor 45 angeordnet,
der anhand von Druckänderungen überprüft, ob die
am Durchgang 24 des Stellglieds 23 in das Stellorgangehäuse 25 vorgesehene
Dichtungspackung 47 gegenüber dem Prozeßfluid ordnungsgemäß dichtet.
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Außerdem ist
an der Montageseite 9 des Stellorgans 5 ein im
Innenraum 27 liegender Körperschallsensor 49 angeordnet,
der insbesondere durch vorbeiströmende
Fluide erzeugte Schwingungen am Stellglied 23 erfaßt und an
die Elektronik 29 zur Überwachung
weiterleitet. Ferner ist eine Sensorik 61 zum Erfassen
des statischen Drucks des im Stellantrieb 3 herrschenden
Arbeitsfluids vorgesehen. Diese Meßgröße kann zur besseren Steuerung
des Stellantriebs 3 genutzt werden.
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Schließlich ist
in der Vorrichtung 1 zum starren Verbinden des Stellantriebs 3 und
des Stellorgans 5 ein Potentiometer 51 vorgesehen,
der die Schwenk- oder Drehstellung der Abtriebswelle 23 abgreift.
Hierfür
ist eine Referenzscheibe 53 an dem Stellglied 23 befestigt.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung 1 wird nicht
nur zum mechanischen Koppeln der Schwenkarmatur 5 und dem
pneumatischen Antrieb 3 genutzt sondern auch als Gehäuse für sämtliche
nicht dargestellten Steuerungs- und/oder Regelungskomponenten.
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Die
in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den
Ansprüchen
offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch
in beliebigen Kombinationen für
die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen
wesentlich sein.
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- 1
- Befestigungsvorrichtung
- 3
- Schwenkantrieb
- 5
- Stellorgan
- 7,
9
- Montageseiten
- 11
- starres
Gehäuseteil
- 13
- Schrauben
- 15
- Flansche
- 17
- Stellantriebsgehäuse
- 19
- Antriebswelle
- 21
- Drehmoment-Übertragungseinrichtung
- 23
- schwenkbares
Stellglied
- 24
- Durchgang
- 25
- Stellorgangehäuse
- 26
- Dichtungspackung
- 27
- geschlossener
Innenraum
- 29
- Elektronik
- 31
- pneumatische
Steuerung
- 33
- Zuluftleitung
- 35
- Abluftleitung
- 37
- Innenraum
der pneumatischen Steuerung
- 41
- Kontrollraum
- 42
- Öffnung
- 45
- Drucksensor
- 47
- Dichtungspackung
- 49
- Körperschallsensor
- 51
- Potentiometer
- 61
- Sensorik