DE102004035047A1

DE102004035047A1 - Stellungsregelungssystem für ein von einem pneumatischen Stellantrieb betriebenes Stellorgan

Info

Publication number: DE102004035047A1
Application number: DE102004035047A
Authority: DE
Inventors: Heinfried Prof. Dr.-Ing. Hoffmann
Original assignee: Samson AG
Current assignee: Samson AG
Priority date: 2004-07-20
Filing date: 2004-07-20
Publication date: 2006-02-16
Anticipated expiration: 2024-07-21
Also published as: US20060016183A1; ITMI20051375A1; DE102004035047B4

Abstract

Bei einem Stellungsregelungssystem für ein von einem pneumatischen Stellantrieb, insbesondere Schwenkantrieb, betriebenes Stellorgan, umfassend einen Sensor zum Erfassen einer Stellung des Stellorgans, wenigstens ein mit dem Sensor verbundenes Signalverarbeitungsgerät, wie einen Soll-/Istwert-Vergleicher oder dergleichen, und eine mit dem Signalverarbeitungsgerät verbundene pneumatische Ausgabeeinrichtung, wie einen Strom/Druck-Wandler insbesondere mit einem pneumatischen Verstärker, die den Stellantrieb steuert, wobei das wenigstens eine Signalverarbeitungsgerät und die pneumatische Ausgabeeinrichtung in einem gemeinsamen Reglergehäuse untergebracht sind, ist vorgesehen, daß das Reglergehäuse unter Ausbildung einer pneumatischen, vorzugsweise rohrlosen, Verbindung zwischen dem Reglergehäuse und dem Stellantriebsgehäuse im Bereich einer pneumatischen Schnittstelle des Stellantriebsgehäuses anflanschbar ist und der Sensor außerhalb des Reglergehäuses angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Stellungsregelungssystem für ein von einem pneumatischen Stellantrieb betriebenes Stellorgan, beispielsweise für ein von einem Schwenkantrieb gestelltes Ventil.
Stellungsregelungssysteme sind dazu ausgelegt, den Durchfluß eines Fluids in einer Rohrleitung über die Einstellung eines Stellorgans zu regeln oder zumindest zu überwachen, ob beispielsweise die Verschlußstellung des Stellorgans zum Abschließen der Rohrleitung tatsächlich erreicht ist. Ein Sensor des Stellungsregelungssystems erfaßt die Stellung des Ventils und sendet ein Ist-Signal zu einem Sollwert/Istwert-Vergleicher. Anhand des Soll-/Istwertvergleichs wird ein Steuerungssignal erzeugt, das an eine pneumatische Ausgabeeinrichtung weitergegeben wird, die einen Strom/Druck-Wandler und vorzugsweise einen pneumatischen Verstärker aufweist, um ein Drucksteuersignal auszugeben, anhand dessen der Stellantrieb gesteuert ist.

Ein derartiges Stellungsregelungssystem ist aus der VDI/VDE (Verein Deutscher Ingenieure/Verband der Elektrotechnik)-Richtlinie 3845 bekannt, welche in dem VDINDE-Handbuch Regelungstechnik, Mai 2003, nachschlagbar ist. Ein pneumatischer Schwenkantrieb ist über eine so genannte Namur-Konsole an das Gehäuse eines Stellventils gekoppelt, dessen Stellung über das Stellungsregelungssystem reguliert wird. Eine Antriebsschwenkwelle des Schwenkantriebs erstreckt sich aus dessen Gehäuse durch die Namur-Konsole hindurch zum Stellventil. Die Antriebswelle ist über eine Drehübertragungskupplung, wie eine Sattel-Reiter-Kopplung, mit einer anzutreibenden Stellwelle des Stellventils verbunden, die sich durch das Stellventilgehäuse hindurch zum Stellglied erstreckt und es öffnen oder schließen läßt.

Bei dem bekannten Stellungsregelungssystem ist an einer dem Stellventil abgewandten Seite des Schwenkantriebsgehäuses über eine Konsole ein separates Gehäuse für einen Stellungsregler angebaut. In dem Stellungsreglergehäuse ist neben dem Signalverarbeitungsgerät und einer pneumatischen Ausgabeeinrichtung mit Strom/Druck-Wandler und pneumatischem Verstärker ein Sensor untergebracht, der die Stellung des Stellventils mittelbar über die Position eines Antriebswellenfortsatzes des Schwenkantriebs erfasst, der sich durch das Stellantriebsgehäuse erstreckt. Der mit der Antriebswelle fluchtende Sensor greift mechanisch auf den Antriebswellenfortsatz zu und überträgt die erfasste Bewegung zur weiteren Verarbeitung ins Stellungsreglergehäuse. Nach einem Soll-/Istwert-Vergleich steuert die mit einer konstanten Druckgasquelle verbundenen Ausgabeeinrichtung den Schwenkantrieb pneumatisch an, um das Stellventil in die gewünschte Stellung zu verbringen.

An einem Seitenbereich des Schwenkantriebsgehäuses ist ein genormtes Bohrbild mit zwei Pneumatik-Eingangsanschlüssen für zwei Arbeitskammern des Schwenkantriebs vorgesehen. Die Eingangsanschlüsse sind über zwei Rohrleitungen mit dem in dem Stellungsreglergehäuse untergebrachten pneumatischen verstärkenden Ausgabeeinrichtung verbunden, die einen modulierten Gasdruck oder einen Notfall-Gasdruck an den Schwenkantrieb abgeben kann.

Es hat sich bei diesem bekannten und auch in der Praxis bewährten Stellungsregelungssystem gezeigt, daß dessen Fertigungs- und Montageaufwand sehr hoch ist. Der Anbau des Stellungsreglergehäuses fordert eine eigene Befestigungskonsole, die an das Stellantriebsgehäuse zu montieren ist. Außerdem benötigt das bekannte Stellungsregelungssystem eine Verrohrung zur pneumatischen Verbindung der Ausgabeeinrichtung des Stellungsreglers mit den genormten Pneumatikanschlüssen des Stellantriebsgehäuses neben der hohen Bauteilezahl auch zusätzliche schwierige Montageschritte. Wegen der Leckanfälligkeit an Rohrübergängen ergab sich für das Stellungsregelungssystem ein nicht unerhebliches Sicherheitsrisiko, das nur mittels eines entsprechenden Wartungsaufwands begrenzbar ist.

Zudem können bei dem bekannten Stellungsregelungssystem Regelungs- und Stellungsfehler auftreten, wenn es zu Verschleißerscheinungen an der Drehübertragungskupplung zwischen An- und Abtriebswelle oder sogar zu einem Versagen der Drehübertragungskupplung kommt, welche Erscheinungen von der bekannten, die Stellung des Stellventils mechanisch mittelbar über die Antriebswelle des Stellantriebs detektierenden Sensoranordnung nicht ermittelt werden können.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des bekannten Stellungsregelungssystems zu überwinden, insbesondere ein Stellungsregelungssystem für ein von einem pneumatischen Stellantrieb, insbesondere Schwenkantrieb, gestelltes Stellorgan zu schaffen, welches Stellungsregelungssystem eine betriebssichere Regelung der Stellung des Stellorgans bei geringem Montage- und Wartungsaufwand für das Stellungsregelungssystem gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Patentanspruch 1 gelöst.

Danach ist das Stellungsregelungssystem für ein von einem pneumatischen Stellantrieb, insbesondere Schwenkantrieb, betriebenes Stellorgan vorgesehen, bei dem das Signalverarbeitungsgerät und die pneumatische Ausgabeeinrichtung in einem gemeinsamen Reglergehäuse untergebracht sind, das unter Ausbildung einer pneumatischen Verbindung zwischen dem Reglergehäuse und dem Stellantriebsgehäuse im Bereich einer pneumatischen Schnittstelle des Stellantriebsgehäuses anflanschbar ist, und der Sensor außerhalb des Reglergehäuses angeordnet ist. Dabei kann die pneumatische Verbindung ohne den Einsatz von Rohrleitungen realisiert sein, indem beispielsweise zwischen dem Reglergehäuse und dem Stellantriebsgehäuse Dichtungsringe unter Ausnutzung der Anflanschkräfte eingeklemmt werden.

Mit der erfindungsgemäßen Maßnahme kann der Montage- und Wartungsaufwand deutlich reduziert werden, weil an dem Reglergehäuse sowie auch an dem Stellantriebsgehäuse nur noch Befestigungs- oder Flanschstellen in der Nähe der vorgegebenen Pneumatikanschlüsse vorzusehen sind, aber auf Befestigungsjoche oder -konsolen verzichtet werden kann. Vorteilhafterweise lässt die Erfindung die Nutzung von vorhandenen, sogar genormten Befestigungsstellen zu, beispielsweise genormte Gewindebohrungen im Bereich der Pneumatikeingangsanschlüsse des Stellantriebsgehäuse.

Außerdem ist erfindungsgemäß vorzusehen, den Sensor außerhalb des Reglergehäuses anzuordnen. Die Erfindung überwindet damit das Vorurteil, den Sensor in der Nähe des Stellungsreglers anbringen zu müssen, um kurze Signalübertragungswege zu den Signalverarbeitungsgeräte bereitzustellen, und den Sensor zwingend in der Nähe der leicht zugänglichen Stellantriebsgehäuseseite, aus der der Antriebswellenfortsatz ragt, zu positionieren, um fluchtenden Zugriff auf die Antriebswelle zu gewährleisten. Überraschenderweise erwies sich die erfindungsgemäße Maßnahme, das Reglergehäuse an der pneumatischen Schnittstelle des Stellantriebsgehäuses anzuflanschen, als derart vorteilhaft, dass trotzt der durch die Trennung des Sensors von dem Reglergehäuse notwendige konstrukti ve Mehraufwand der Signalübertragung von Sensor zur Signalverarbeitung zum einen die Montage des erfindungsgemäßen Stellungsregelungssystem erheblich erleichtert ist zum anderen eine erhöhte Betriebssicherheit gewährleistet ist.

Außerdem muß beim erfindungsgemäßen Stellungsregelungssystem das Reglergehäuse nicht mehr mit leckanfälligen Durchgängen für die Übertragung von detektierten Antriebswellenbewegungen in das Reglergehäuse versehen werden.

Unerwarteterweise hat sich herausgestellt, daß die erfindungsgemäßen Maßnahmen sich vorteilhafterweise nicht nur auf eine Schwenkantriebsausführung anwenden lassen, sondern auch auf einen sogenannten Hubantrieb, der beispielsweise mittels Membranantrieb eine Ventilstange translatorisch verlagert.

Insbesondere kann die durch das Anflanschen des Reglergehäuses an das Stellantriebsgehäuse gebildete pneumatische Verbindung zwischen beiden Gehäusen ohne den Einsatz von Rohrleitungen realisiert werden, wodurch ein Leckrisiko gebannt und der Montage- und Wartungsaufwand des erfindungsgemäßen Stellungsregelungssystems reduziert ist. Außerdem kann ein zur Bestimmung der Stellung des Stellorgans optimierter Ort für den Sensor gewählt werden, so dass verfälschte Messungen, beispielsweise aufgrund des Verschleißes oder sogar des Bruchs der Kupplung zwischen An- und Abtriebswelle oder aufgrund elastischer Verformungen der letzteren, so gut wie ausgeschlossen sind.

Vorzugsweise umfaßt die Signalverarbeitung einen Soll-/Istwert-Vergleicher. Die pneumatische Ausgabeeinrichtung kann einen Strom/Druck-Wandler aufweisen, der das Steuerungssignal der Signalverarbeitung in ein pneumatisches Signal umwandelt und letzteres an einen pneumatischen Verstärker, welcher ebenfalls der pneumatischen Ausgabeeinrichtung zugeordnet werden kann, weiterleitet. Der pneumatische Verstärker kann insbesondere als pneumatisch verstellbares Ventil ausgebildet sein, welches abhängig von dem pneumatischen Steuerungssignal gestellt wird. Mittels der Kopplung eines pneumatischen Verstärkers an eine konstante Druckgasquelle, welche beispielsweise einen konstanten Be triebsgasdruck von ca. 6 bar zur Verfügung stellt, wird das pneumatische Steuerungssignal zur Bereitstellung der gewünschten Stellantriebskraft verstärkt. Erfindungsgemäß sind der Soll-/Istwert-Vergleicher, der Strom/Druck-Wandler und/oder der pneumatische Verstärker in dem gemeinsamen Reglergehäuse untergebracht.

Bei einer besonderen Ausführungsform ist ein Bohrbild des Reglergehäuses für die Bildung der pneumatischen Verbindung an das Bohrbild der Schnittstelle angepasst, das insbesondere einem genormten Bohrbild der Richtlinie VDI/VDE (Verein Deutscher Ingenieure/Verband der Elektrotechnik) 3845 entspricht. Der Vorteil dieser besonderen Ausführung besteht darin, für die meisten sich an die Norm haltenden Stellantriebe ein sofort einsetzbares und sehr einfach zu montierendes Stellungsregelungssystem bereitzustellen, ohne den Aufbau des Stellantriebs wesentlich ändern zu müssen. Bei dem Bohrbild der VDI/VDE (Verein Deutscher Ingenieure/Verband der Elektrotechnik)-Richtlinie 3845 sind neben zwei Anschlüssen für pneumatische Verbindungen und vier Montagebohrungen vorgesehen, die, wie sich herausgestellt hat, sich dazu eignen, das Reglergehäuse an den Stellantrieb anzuflanschen.

Vorzugsweise ist das Bohrbild des Reglergehäuses spiegelbildlich zum Bohrbild gemäß Richtlinie-3845 ausgeführt.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist das Reglergehäuse wenigstens einen Pneumatikeingangsanschluß zur pneumatischen Verbindung mit einer Druckgasquelle und wenigstens einen Pneumatikausgangsanschluß auf, über den Gas modulierten Drucks zum Betreiben des Stellantriebs einbringbar ist. Bei dieser Weiterbildung ist ein Eingangsanschluß für die Druckgasquelle an dem Stellantriebsgehäuse nicht erforderlich. Bei einem Stellantrieb mit mehreren Arbeitskammern können entsprechend mehrere Pneumatikausgangsanschüsse am Reglergehäuse vorgesehen sein.

Bei einer besonderen Ausführungsform umfasst das Reglergehäuse einen Pneumatikeingangsanschluß, über den die pneumatischen Ausgabeeinrichtung bestehend aus dem Strom/Druck-Wandler energetisch versorgt ist, und einen Pneumatikausgangsanschluß auf einer der Schnittstelle zugeordneten Seite des Reglergehäuses, wobei das Reglergehäuse frei von einem Pneumatikeingangsanschluß für eine direkte pneumatische Verbindung mit einer Druckgasquelle ist. Bei einem besonderen Unterfall dieser Ausführung ist der pneumatische Verstärker nicht im Reglergehäuse sondern im Stellantriebsgehäuse untergebracht, während die Signalverarbeitung und der Strom/Druck-Wandler im Reglergehäuse angeordnet sind. Bei dieser Ausführung muß das Reglergehäuse keine hohen Dichtigkeitsanforderungen erfüllen, weil es nicht dem Gasdruck der Druckgasquelle ausgesetzt ist.

Außerdem können wenigstens zwei Pneumatikanschlüsse am Reglergehäuse zueinander derart positioniert sein, daß sie mit wenigstens zwei Pneumatikanschlüssen des Stellantriebsfluchtend angeordnet werden können.

Vorzugsweise ist/sind der Pneumatikanschluß oder die Pneumatikanschlüsse des Reglergehäuses auf einer der Schnittstelle des Stellantriebsgehäuses zugewandten Seite des Reglergehäuses vorgesehen.

Vorzugsweise hat das Reglergehäuse einen Flanschabschnitt, der formkomplementär zum Stellantriebsgehäuse im dem Bereich der pneumatischen Schnittstelle ausgebildet ist. Auf diese Weise können zur Vereinfachung der Montage die einander zuzuwendenden Gehäuseseiten des Regler- und Stellantriebsgehäuses aneinanderliegen, so daß zur Realisierung der pneumatischen Verbindung beider Gehäuse lediglich Dichtungsringe ausreichen, welche durch das Aufbringen von Flanschkräften zwischen den Gehäusen fluiddicht um die jeweiligen Pneumatikdurchgänge gepreßt werden.

Bei einer besonderen Ausführung der Erfindung ist der Sensor benachbart dem Stellorgan vorzugsweise an der dem Stellantrieb zugewandten Außenseite des Stellorgans angebracht. Auf diese Weise kann der Sensor unmittelbar die Position des Stellglieds detektieren, ohne aufwendige Signalkommunikationsmittel durch das Stellorgangehäuse hindurch einzusetzen. Außerdem wird es durch die erfindungsgemäße Anordnung des Sensors möglich, ein Lösen der Kraftkopplungsstelle zwischen dem Stellantrieb und dem Stellorgan unmittelbar zu detektieren.

Die Kommunikation zwischen Sensor und Stellungsregler kann beispielsweise elektrisch, aber auch pneumatisch, über eine entsprechende Leitung zum Reglergehäuse realisiert werden.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Regelung so auszulegen, daß der Stellantrieb mit einem modulierbaren Gasdruck versorgt werden kann, so daß das Stellorgan wenigstens eine Stellung zwischen der Öffnungs- und Schließstellung einnehmen kann und in dieser Zwischenstellung verbleiben kann.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das Stellorgan, insbesondere das Stellglied des Stellventils, kontinuierlich oder stufenweise in wenigstens zwei oder mehrere Zwischenstellungen bringbar und dort feststellbar.

Des weiteren betrifft die Erfindung einen pneumatischen Stellantrieb mit einem Stellantriebsgehäuse und einem erfindungsgemäßen Stellungsregelungssystem. Dabei kann das Stellantriebsgehäuse einen Pneumatikeingangsanschluß zur Verbindung mit einer Druckgasquelle aufweisen, der über einen Pneumatikaungangsanschluß des Antriebsgehäuses mit einem Pneumatikeingangsanschluß des Reglergehäuses zur pneumatischen Versorgung der Ausgabeeinrichtung verbunden ist.

Bei einer bevorzugten Ausführung ist zwischen dem Stellantriebsgehäuse im Bereich der Schnittstelle und einem dem Stellantriebsgehäuse zugewandten Flanschabschnitt des Reglergehäuses ein ringartiger oder muffenartiger Körper, wie ein elastomerer Dichtring oderhülse, zur pneumatischen Verbindung von sich gegenüberliegenden Durchgängen des Reglergehäuses und des Stellantriebsgehäuses angeordnet oder verpresst.

Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen deutlich, in denen zeigen:

1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Stellungsregelungssystems, das an einer Pneumatikstellantrieb-Stellorgan-Anordnung installiert ist;

2 die Draufsicht auf ein gemäß der Richtlinie VDI/VDE-3845 genormtes Bohrbild für einen Montage- und einen Pneumatikanschluß; und

3 ein Blockdiagramm gemäß einer Ausführung des erfindungsgemäßen Stellungsregelungssystems.

1 zeigt schematisch in Seitenansicht das an einer Anordnung aus einem pneumatischen Schwenkantrieb 1 und damit mechanisch gekoppelten Stellventil 3 installierte Stellungsregelungssystem 5, das einen Sensor 7, eine Elektronik für einen Sollwert-Istwert-Vergleich und eine nicht näher dargestellte pneumatische Steuerung oder Abgabeeinrichtung aufweist, welche einen Strom/Druck-Wandler und einen pneumatischen Verstärker umfaßt.
Der Schwenkantrieb 1 umfaßt eine aus dem Schwenkantriebsgehäuse 9 nach unten austretende Antriebswelle 11, welche über einen nur angedeuteten Drehmoment-Übertragungsmechanismus 13, der als Sattel-Reiter-Kopplung ausgebildet sein kann, mit der anzutreibenden Welle 15 des Stellventils 3 verbunden ist, welche ein nicht dargestelltes Stellglied des Stellventils 3 in eine geöffnete oder geschlossene Stellung verbringen kann.
An der Außenseite des Stellventilgehäuses 17 ist der Sensor 7 angeordnet, der die Position der Antriebswelle 15 an einem frei zugänglichen Bereich der Antriebswelle 15 abtastet, der unmittelbar vor dem Eingang in das Stellventilgehäuse 17 liegt. Auf diese Weise werden Meßverfälschungen ausgeschlossen, welche durch ein Spiel am Drehmoment- Übertragungsmechanismus 13 sowie durch elastische Torsionsverformung der Wellen 11 und 15 hervorgerufen werden.
Erfindungsgemäß ist für die nicht näher dargestellte pneumatische Ausgabeeinrichtung und die Signalübertragung bestehend aus mindestens einem Signalübertragungsgerät ein gemeinsames Reglergehäuse 21 vorgesehen, welches an eine pneumatische Schnittstelle 23 des Schwenkantriebsgehäuses 9 über nicht näher dargestellte Schrauben angeflanscht ist. Das Schwenkantriebsgehäuse 9 umfaßt zwei Eingangs-Anschlußbohrungen 25, 27 für zwei nicht dargestellte Arbeitskammern des Schwenkantriebs 1. Spiegelbildlich zu den Eingangs-Anschlußbohrungen 25, 27 umfaßt das Reglergehäuse 21 die Ausgangs-Anschlüsse 29 und 31. Ein Eingangsanschluß 33 des Reglergehäuses 21 ist mit einer nicht dargestellten konstanten Druckgasquelle verbunden, welche einen konstanten Gasdruck von ca. 6 bar zur Verfügung stellt.
Die Ausgabeeinrichtung bestimmt, welcher Gasdruck über die Eingangs-Anschlußbohrungen 25, 27 in den pneumatischen Schwenkantrieb 1 gelangen, wobei jedem in den Schwenkantrieb 1 gelangten Gasdruck eine gewisse Stellung der Antriebswelle 11 und damit des Stellglieds des Stellventils 3 zugeordnet ist. Auf diese Weise kann das nicht näher dargestellte Stellglied des Stellventils 3 in beliebige Zwischenstellungen zwischen der Öffnungs- und Verschlußstellung gebracht werden.
Die nicht näher dargestellte elektrische Signalübertragung ist über eine elektrische Leitung 37 mit dem Sensor 7 verbunden, so daß über eine Sollwert-Istwert-Vergleichsrechnung einer nicht näher dargestellten Elektronik ein Steuerungssignal zur Erzeugung des gewünschten Drucks im pneumatischen Schwenkantrieb hervorgerufen werden kann.
In 2 ist eine schematisch in 1 angedeutete Schnittstelle 23 im Detail dargestellt, die dem Bohrbild der VDI/VDE-Richtlinie-3845 entspricht. Die Schnittstelle 23 umfaßt eine ebene Flanschfläche 41, an welcher im Wesentlichen mittig pneumatische Anschlußbohrungen 43, 45 und Befestigungsbohrungen positioniert sind.
Auf einer Linie übereinander liegend sind eine Eingangsbohrung 43 und eine Ausgangsbohrung 45 angeordnet, welche Linie im Wesentlichen parallel zur Achse der Wellen 11, 15 liegt. Seitlich versetzt ist ein Befestigungsbohrungspaar 47, 49 angeordnet, welche Bohrungen übereinander parallel zur Linie der Eingangs- und Ausgangsbohrungen 43 und 45 liegen. Der vertikale Abstand zwischen der Eingangsbohrung 43 und Ausgangsbohrung 45 liegt bei ca. 24 mm. Der horizontale Abstand der Bohrungspaare 47, 49 zueinander liegt bei ca. 32 mm.
In 3 ist ein Blockdiagramm einer Ausführung des erfindungsgemäßen Stellungsregelungssystems 5 dargestellt, welches an einer Anordnung aus pneumatischem Schwenkantrieb 1 und Stellventil 3 installiert ist. Der Sensor 7 erfaßt die Stellung des Stellventils 3, indem er die Position von dessen anzutreibenden Welle detektiert. Der Sensor 7 leitet das erfaßte Ist-Stellungs-Signal 51 an eine Elektronik 53 aufweist, welche das Ist-Stellungs-Signal 51 mit einem Soll-Stellungs-Wert 55 vergleicht. Die Elektronik 53 erzeugt ein Steuerungssignal 57, das einem Strom/Druck-Wandler 59 zugeführt wird. Der Strom/Druck-Wandler 59 leitet ein pneumatisches Steuerungssignal 61 an einen pneumatischen Verstärker 63 weiter, der als Ventil ausgebildet sein kann, welches einen Durchgang von einer Gasdruckquelle 65 konstanten Drucks (6 bar) zum Betreiben des pneumatischen Schwenkantriebs 1 kontinuierlich oder stufenweise gemäß dem Steuerungssignal 61 öffnen oder schließen kann.
Erfindungsgemäß sind die Elektronik 53, der Strom/Druck-Wandler 59 und vorzugsweise der pneumatische Verstärker 63 in dem Reglergehäuse 21 untergebracht, das unter Ausbildung einer pneumatischen Verbindung an das Schwenkantriebsgehäuse 9 geflanscht ist.
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.

1: Schwenkantrieb
3: Stellventil
5: Stellungsregelungssystem
7: Sensor
9: Schwenkantriebsgehäuse
11: Antriebswelle
13: Drehmoment-Übertragungsmechanismus
15: anzutreibende Welle
17: Stellventilgehäuse
21: Reglergehäuse
23: Schnittstelle
25, 27: Eingangs-Anschlußbohrung
29, 31: Ausgangs-Anschluß
33: Eingangsanschluß
37: elektrische Leitung
41: ebene Flanschfläche
43: Eingangsbohrung
45: Ausgangsbohrung
47, 49: Befestigungsbohrungspaar
51: Ist-Stellungs-Signal
53: Elektronik
55: Soll-Stellungs-Wert
57: Steuerungssignal
59: Strom/Druck-Wandler
61: pneumatisches Steuerungssignal
63: pneumatischer Verstärker
65: Druckgasquelle

Claims

Stellungsregelungssystem für ein von einem pneumatischen Stellantrieb, insbesondere Schwenkantrieb (1), betriebenes Stellorgan, umfassend: – einen Sensor (7) zum Erfassen einer Stellung der Armatur, – wenigstens ein mit dem Sensor (7) verbundenes Signalverarbeitungsgerät, wie einen Soll-/Istwert-Vergleicher oder dergleichen, und – eine mit dem Signalverarbeitungsgerät verbundene pneumatische Ausgabeeinrichtung, wie einen Strom/Druck-Wandler (59) insbesondere mit einem pneumatischen Verstärker (63), die den Stellantrieb steuert, wobei das wenigstens eine Signalverarbeitungsgerät und die pneumatische Ausgabeeinrichtung in einem gemeinsamen Reglergehäuse (21) untergebracht sind, dadurch gekennzeichnet, das das Reglergehäuse (21) unter Ausbildung einer pneumatischen vorzugsweise rohrlosen Verbindung zwischen dem Reglergehäuse (21) und dem Stellantriebsgehäuse im Bereich einer pneumatischen Schnittstelle (23) des Stellantriebsgehäuses anflanschbar ist, und der Sensor (7) außerhalb des Reglergehäuses (21) angeordnet ist.
Stellungsregelungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das ein Bohrbild des Reglergehäuses (21) für die Bildung der pneumatischen Verbindung an ein insbesondere genormtes Bohrbild der Schnittstelle (23) angepasst ist, das insbesondere einem Bohrbild der Richtlinie VDI/VDE (Verein Deutscher Ingenieure/Verband der Elektrotechnik)-3845 entspricht.
Stellungsregelungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Reglergehäuse (21) wenigstens einen Pneumatikeingangsanschluß (33) zur pneumatischen Verbindung mit einer Druckgasquelle (65) und wenigstens einen Pneumatikausgangsanschluß (29, 31) aufweist, über den Gas modulierten Drucks zum Betreiben des Stellantriebs einbringbar ist.
Stellungsregelungssystem Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Reglergehäuse einen Pneumatikeingangsanschluß, über den die pneumatischen Ausgabeeinrichtung energetisch versorgt ist, und einen Pneumatikausgangsanschluß aufweist, wobei das Reglergehäuse frei von einem Pneumatikeingangsanschluß für eine pneumatische Verbindung mit einer Druckgasquelle (65) ist.
Stellungsregelungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Pneumatikanschlüsse am Reglergehäuse (21) zu einander derart positioniert sind, dass sie mit wenigstens zwei Pneumatikanschlüssen des Stellantriebs fluchtend angeordnet werden können.
Stellungsregelungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Reglergehäuse (21) einen Flanschabschnitt aufweist, der formkomplementär zum Stellantriebsgehäuse im dem Bereich der Schnittstelle (23) ausgebildet ist.
Stellungsregelungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (7) benachbart dem Stellorgan, insbesondere an der dem Stellantrieb zugewandten Außenseite des Stellorgans, angebracht ist.
Stellungsregelungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabeeinrichtung dazu ausgelegt ist, den Stellantrieb mit einem modulierbaren Gasdruck zu versorgen, so dass das Stellorgan in wenigstens eine Stellung zwischen der Öffnungs- und Schließstellung gestellt und festgelegt werden kann.
Stellungsregelungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellorgan kontinuierlich oder stufenweise in mehrere Zwischenstellungen bringbar und feststellbar ist.
Pneumatischer Stellantrieb, insbesondere Schwenkantrieb (1), mit einem Stellantriebsgehäuse und einem nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildeten Stellungsregelungssystem (5).
Stellantrieb nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, das das Stellantriebsgehäuse einen Pneumatikeingangsanschluß zur Verbindung mit einer Druckgasquelle (65) aufweist, der über einen Pneumatikausgangsanschluß des Stellantriebsgehäuses mit einem Pneumatikeingangsanschluß des Reglergehäuses (21) zur Versorgung der pneumatischen Ausgabeeinrichtung verbunden ist.
Stellantrieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Antriebsgehäuse im Bereich der Schnittstelle (23) und einem dem Stellantriebsgehäuse zugewandten Flanschabschnitt des Reglergehäuses (21) ein ringartiger oder muffenartiger Körper, wie ein Dichtring oder- hülse, zur pneumatischen Verbindung von jeweils sich gegenüberliegenden pneumatischen Durchgängen des Reglergehäuses und des Stellantriebsgehäuses angeordnet oder verpresst ist.