DE1092710B - Druckmittelbetriebene Regelanordnung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

' Druckmittelbetriebene Regler für einen Regelkreis mit Totzeit und Anlaufzeit mit einer einstellbaren Einlaßdrossel und von einem Fühler gesteuerten Auslaßdrossel werden von Hand auf diejenige Druckmittelmenge eingestellt, die für den kritischen Proportionalbereich, im Übergang zwischen gedämpften zu aufklingenden Schwingungen, erforderlich ist. Ist die Einstellung der Einlaßdrossel auf den geeigneten Proportionalbereich des Reglers vorgenommen, so kann sie sich im Laufe der Zeit durch Verschmutzung der Einlaßdrossel oder durch Undichtigkeiten in der Stelldruckleitung aus dem kritischen Bereich verschieben. Für eine einwandfreie Regelung ist daher eine dauernde Überwachung des Reglers erforderlich, um eine rechtzeitige Reinigung oder Nachstellung vorzunehmen.

Für das genaue Einschalten des eingestellten kritischen Proportionalbereiches sind schon »Schnellsteuer-Relais« bekannt, mit von der Regelgröße verstellten gegenläufig gesteuerten Ein- und Auslaßdrosseln und zwischen diesen angeschlossenen Stellmotoren, denen stets eine dem Stelldruck proportionale Druckluftmenge zugeführt wird (Oppelt: »Kleines Handbuch technischer Regelvorgänge« und Zeitschrift »Instruments«, 1952, S. 1489). Diese »Schnellsteuer-Relais« sind zwar gegen Verschmutzung und Undichtigkeiten weniger empfindlich, erfordern aber zusätzlich die Verwendung einer gegen Verunreinigungen des Druckmittels empfindlichen, fest eingestellten Drossel zur Speisung der vom Meßwerk gesteuerten Anlaßdrossel.

Bei manchen Regelaufgaben, z. B. bei der Regelung von Klimaanlagen mittels eines druckmittelbetriebenen Temperatur- oder Feuchtereglers im Raum, wird bei Kühlbetrieb häufig die Kühlleistung der Klimaanlage durch Verändern der Zuluftmenge geregelt. Um die Zuluftmenge der jeweiligen Kühllast anzupassen, ändern die Regler den Stelldruck, der über Stellmotoren Drosselklappen oder die Drehzahl des Zuluftventilators verstellt. Die Änderung der dem Raum zugeführten Luftmenge verändert aber die Totzeit der Regelstrecke, von der der kritische Proportionalbereich des Reglers abhängt. Um bei veränderlicher Totzeit den Regler stets auf dem kritischen Proportionalbereich zu halten, ist es schon bekannt, die »Zeitdrossel« einer Rückführung in Abhängigkeit vom Stelldruck automatisch zu verstellen (deutsches Patent 899 287).

Diese selbsttätige Verstellung der »Zeitdrossel« des Reglers kann aber Änderungen des Stelldruckes durch Undichtigkeiten in der Stelldruckleitung oder durch Verschmutzung der Einlaßdrossel nicht ausgleichen. Die genannten Nachteile vermeidet ein Regler nach der Erfindung.

Die druckmittelbetriebene Regelanordnung enthält eine Einlaßdrossel, die gemäß der Erfindung mit einer Druckmittelbetriebene Regelanordnung

Anmelder:
Fa. H. Krantz, Aachen, Industriestraße

Oskar Marx, Aachen,
ist als Erfinder genannt worden

Rückführverbindung versehen ist, die einen Teil der z. B. als Drehschieber mit einer Bohrung ausgebildeten Einlaßdrossel in Abhängigkeit von der Stellgröße dem anderen, durch die Regelgröße verstellbaren Teil nachführt.

Man kann nun einen Teil der Einlaßdrossel durch ein Gestänge mit dem Steuerteil für die Ausgangsdrossel verbinden, während der andere Teil ebenfalls durch ein Gestänge mit einer den Stelldruck gegen die Kraft einer Feder messenden Membrane verbunden wird.

In der Zeichnung ist eine Regelanordnung nach der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Beispiel der Regelanordnung,

Fig. 2 als Einzelheit den Drehschieberteil in schaubildlicher Darstellung.

Das eine Ende eines Regelwertfühlers 1 ist durch eine Stellschraube 2 gehalten. Das andere Ende ist an einem Drosselhebel 3 angelenkt. Eine Längenänderung des Meßwertfühlers 1 verstellt den Drosselhebel 3, der den Druckluftaustritt aus einer Regeldüse 4 mehr oder weniger drosselt. Der Drosselhebel 3 ist über eine Stange 5 an einem zweiarmigen Hebel 6 angelenkt, der um die Achse 9 schwenkbar gelagert ist. Am einen Ende des Hebels sitzt ein Drehschieber 7, der eine Lufteintrittsöffnung 8 für die nachgiebig angeschlossene Regelleitung 15 enthält. Die Druckluft wird über einen nachgiebigen Anschluß aus der Zuführungsleitung 10 durch einen Kanal 11 der öffnung 8 im Drehschieberteil 7 zugeführt, der vor einem ebenfalls um die Achse 9 schwenkbaren Drehschieberteil 12 der Zuführungsleitung spielt. Der Drehschieberteil 12 ist über einen Hebelarm 13 und eine Stange 17 an eine unter dem Druck einer Feder 14 stehende Membrane 16 angelenkt, die unter dem Luftdruck der an die Regelleitung 15 angeschlossenen Kammer 18 steht.

Die Arbeitsweise des Reglers ist folgende: Die Ausgangsstellung des Reglers entspreche der Dar-

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stellung in der Zeichnung. Durch Änderung des Luftzustandes im Raum, z. B. Temperatur oder relative Feuchtigkeit, kürzt sich die Länge des Regelwertfühlers 1, wodurch sich der Drosselhebel 3 der Regeldüse 4 nähert. Durch die Stange 5 wird der Hebel 6 und der mit ihr verbundene Drehschieberteil 7 um die Achse 9 derart geschwenkt, daß die Lufteintrittsöffnung 8 mehr vor die Druckluftzuführungsöffnung 11 gelangt und der Luftdruck in der Stelldruckleitung 15 und in der Kammer 18 steigt. Dadurch wird die Membrane 16 gegen den Druck der Feder 14 bewegt und schwenkt über die Stange 17 den Hebel 13 um die Achse 9, so daß sich die Druckluftzuführungsöffnung 11 im Drehschieberteil 12 von der Lufteintrittsöffnung 8 im Drehschieberteil 7 entfernt und der Querschnitt der Lufteintrittsdrossel 8,11 wieder verringert wird. Dadurch wird der Querschnitt der Einlaßdrossel im wesentlichen gleichbleibend gehalten, so daß der Druck in der Stellwerksleitung 15 proportional zum Regelwert des Fühlers 1 verläuft. ao

Sinkt der Luftdruck in der Stelldruckleitung 15 z. B. durch Undichtigkeiten zwischen dem Drehschieberteil 12 und 7, so dehnt sich die Feder 14, die Stange 17 wird nach oben und der Hebel 13 um die Achse 9 so gedreht, daß die Luftzuführungsöffnung 11 mehr über die Lufteintrittsöffnung 8 gelangt und so viel Druckluft in die Stelldruckleitung 15 eintritt, bis der Druck in der Kammer 18 wieder erreicht ist.

Der durch die gegenseitige Stellung der öffnungen 11 und 8 bestimmte Lufteintrittsquerschnitt für die Leitung 15 stellt sich selbsttätig zunächst umgekehrt proportional zu dem Abstand des Drosselhebels 3 von der Regeldüse 4 ein und wird alsdann durch die Rückführbewegung der Membrane 16 annähernd wieder auf seinen ursprünglichen Wert gebracht.

Falls durch Undichtigkeiten in der Stelldruckleitung der Druck sinkt, wird die Membran durch eine Rückstellfeder im umgekehrten Sinne bewegt, wodurch die Einlaßdrossel wieder geöffnet wird, bis so viel Druckluft nachgeströmt ist, daß der frühere Druck annähernd wieder erreicht ist.

Die Querschnitte der Bohrungen in den beiden Drehschieberteilen können durch Absetzen von Verunreinigungen des Druckmittels verengt werden. Da aber bei Druckmittelbedarf die Bohrungen der beiden Drehschieberteile stets einander gegenübergestellt werden, wird durch deren Verengung nur eine Verzögerung des Druckanstieges in der Stelldruckleitung verursacht. Zum Einhalten eines annähernd unveränderten Stelldruckes braucht daher bei einer Verschmutzung die Stellung des Fühlers und damit der Sollwert des Reglers nicht nachgestellt zu werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Druckmittelbetriebene Regelanordnung mit von der Regelgröße gegenläufig gesteuerter Einlaßdrossel und Auslaßdrossel und zwischen diesen angeschlossenem Stellmotor, dadurch gekennzeidinet, daß die Einlaßdrossel (7,12) eine Rückführverbindung (17,13) aufweist, die den zweiten Teil (12) der Drosselstelle in Abhängigkeit von der Stellgröße dem ersten, durch die Regelgröße verstellbaren Teil (7) nachführt.

2. Regelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Teil (7) der Einlaßdrossel durch ein Gestänge (5, 6) mit dem Steuerteil (3) für die Auslaßdrossel (4) und der andere Teil (12) der Einlaßdrossel mit einer den Stelldruck gegen die Kraft einer Feder (14) messenden Membran (16) durch ein Gestänge (17,13) verbunden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 899287;
Oppelt, Kleines Handbuch technischer Regelvorgänge, Weinheim, 1954, S. 63;
Instruments, Bd. 25 (1952), S. 1489.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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