DE1426569C - Pneumatisches Stellrelais für pneumatisch betätigte Stellglieder, insbesondere für Membranventile od. dgl - Google Patents

Description

außerdem dafür gesorgt wird, daß zur Betätigung des Stellmotors auch beim Fehlen eines leistungsfähigen Druckluftnetzes stets eine genügend große Luftmenge zur Verfügung steht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelost, daß die Eingangsseite des Druckverstärkers über eine Steuerdruckmittelleitung mit einem in an sich bekannter Weise räumlich entfernten Stellrelais

Ferner ist in dem Druckverstärkergehäuse 8 eine Vordrossel 11 für das Steuerdrucksystem fest angeordnet. Der Auslaß 12 des Verstärkers steht unmittelbar mit dem Impulsraum 13 der Membrankammer 14 in Verbindung, welcher durch die große Ventilsteuermembran 15 abgeschlossen ist. Durch eine Leitung 16 kann die Abluft aus dem Druckverstärkergehäuse 8 unterhalb der Membran 9 abströmen.

Die Zuluft wird dem Druckverstärker 8 bis 10 über eine Leitung 17 zugeführt, welche an ein beliebiges Druckluftnetz oder an eine sonstige Druckluftquelle angeschlossen ist. Diese Zuluftleitung 17 führt nun aber nicht unmittelbar in das Druckverstärkergehäuse 8, sondern zunächst in einen dem Verstärker vorgeschalteten Druckluftspeicher 18, welcher gemäß dem Ausführungsbeispiel das Druckverstärkergehäuse 8 wie eine übergestülpte Haube oder Glocke mit entsprechendem Abstand umgibt. Durch eine Öffnung oder Wanddurchbrechung 19 steht der Innenraum des Druckluftspeichers 18 mit dem Vorraum des Druckverstärkers 8 bis 10 in Verbindung.

Gegebenenfalls kann dem Druckluftspeicher 18 auch noch ein in die Zuluftleitung 17 eingebautes Druckreduzierventil 20 vorgeschaltet werden.
■ Das von dem Druckverstärker räumlich getrennte eigentliche Stellrelais 2 bis 6 ist an einer zur Abtastung der Stellung der Ventilstange 1 günstigen Stelle z. B. an dem in der Zeichnung nicht näher dargestellten Ventilgehäuse oder an einem Verbindungsteil zwischen dem Ventilgehäuse und dem Membrangehäuse angeordnet, wo es durch die unter "dem Einfluß des schwankenden Luftdruckes erfolgenden Bewegungen der Abdeckschale des Membrangehäuses nicht gestört werden kann.

Die Einrichtung ist immer dann im Gleichgewicht, wenn die Kraft der Feder 3 gleich der Kraft ist, die aus der Fläche des Metallbalges 4 und dem in dem Metallbalg 4 herrschenden Druck resultiert. Dieser Druck entspricht dem z. B. von einem Regler oder Fernsteller kommenden Befehlsdruck. Die Spannung und damit die Kraft der Feder 3 ist ein Maß für die

ίο Stellung des Membranventils. Wenn die Kraft des Metallbalges 4 mit der Kraft der Feder 3 nicht mehr im Gleichgewicht ist, wird der wirksame Querschnitt der Auslaßdrossel 6 durch den Hebel 5 verändert. Durch die dadurch in der Steuerdruckmittelleitung 7 hervorgerufene und im Druckverstärkergehäuse 8 wirksam werdende Druckänderung wird der Druckverstärker ausgesteuert. Die zur Verstellung der Ventilmembran 15 erforderliche Luftmenge kann nun sofort aus dem Druckluftspeicher 18 entnommen werden. Die Ventilstange 1, weiche an ihrem unteren, in der Zeichnung nicht dargestellten Ende einen Ventilkegel od. dgl. trägt, wird dadurch unverzüglich von der Ventilmembran 15 in Bewegung versetzt, und diese Bewegung wird über den Hebel 2 zurückgeführt.

Auf diese Weise kann der Druckverstärker im Bedarfsfalle auch größere Luftmengen zur raschen Verstellung des Ventils ohne Verzögerung liefern, weiche sonst aus dem Energienetz nur allmählich entnommen werden könnten. Da eine größere Leistung praktisch immer nur kurzzeitig zur Verstellung des Ventils erforderlich ist, wird der Druckluftspeicher 18 zwischendurch immer wieder aus dem Netz aufgefüllt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch

   Pneumatisches Stellrelais für pneumatisch betätigte Stellglieder, insbesondere für Membranventile od. dgl., mit einem am Stellmotor angeordneten Druckverstärker, dessen Ausgang auf den Kolben des Stellmotors wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsseite des Druckverstärkers (8 bis 10) über eine Steuerverstärkergehäuse gestülpt ist und durch eine öffnung des Druckverstärkergehäuses mit dem Druckverstärker in Verbindung steht.

   Durch diese Ausbildung und Anordnung wird folgendes erreicht: Das eigentliche Stellrelais kann an einer Stelle angebracht werden, von der aus eine einwandfreie und ungestörte Abtastung der Stellung der Ventilstange oder des sonstigen Stellgliedes möglich ist, während die Nachteile einer langen Verbindungs

   druckmittelleitung (7) mit einem in an sich be- ίο leitung zwischen dem Verstärker und dem Membran-

   kannter Weise räumlich entfernten Stellrelai (2 bis 6) verbunden und der Druckverstärker ai\ eine Zuluftleitung (17) über einen Druckluftspei-' eher (18) angeschlossen ist. welcher haubenartig mit entsprechendem Abstand über das Druckverstärkergehäuse (8) gestülpt ist und durch eine öffnung (19) des Druckverstärkergehäuses (8) mit dem Druckverstärker in Verbindung steht.

   antrieb oder sonstigen Stellmotor vermieden werden, ohne daß die Abtastgenauigkeit darunter leidet.

   Die Steuerdruckleitung zwischen dem Stellrelais und dem räumlich von demselben getrennten Verstärker kann ohne weiteres so dimensioniert werden, daß die Phasenverschiebung und die Amplitudenverzerrung auf einem nicht mehr störend wirkenden Minimalwert bleiben. Dies ist bei der räumlichen Trennung der beiden Baugruppen ohne weiteres mög-Hch, weil einerseits das Volumen der Steuerkammer des Verstärkers sehr gering ist und andererseits zur Aussteuerung nur geringfügige Druckunterschiede erforderlich sind. Diese Vorteile bleiben auch bestehen, wenn z. B. bei einem Membranventil je nach der Aus- 35 Größe des Druckraumes der Membranarbeitskammer zur Herbeiführung einer Stellungsänderung des Ventils größere Luftmengen benötigt werden, die das vorhandene Druckluftnetz nicht rasch genug liefern kann. Denn der dem Verstärker unmittelbar vor-

   Die Erfindung betrifft ein pneumatisches Stellrelais für pneumatisch betätigte Stellglieder, insbesondere für Membranventile od. dgl., mit einem am Stellmotor angeordneten Druckverstärker, dessen gang auf den Kolben des Stellmotors wirkt.

   Es ist bekannt, den Druckverstärker und das Stellrelais unmittelbar in einer baulichen Einheit zusammenzufassen und den auf einen Kolben des Stellrelais wirkenden Befehlsdruck über ein mechanisches 30 geschaltete Druckluftspeicher sorgt dafür, daß auch Gestänge mit der Vorspannkraft einer Feder zu ver- bei einem weniger leistungsfähigen Druckluftnetz eine gleichen, deren Kraft die Lage des Stellmotorkolbens kurzzeitige hohe Leistungsentnahme durch den Verentspricht. Der enge Zusammenbau von Druck- stärker möglich ist, da der Speicher auch eine größere verstärker und Stellrelais und die mechanische Ver- Luftmenge unverzüglich zu liefern imstande ist. Auf bindung zwischen dem Ist- und Sollwertvergleicher 35 diese Weise ist das Membranventil in der Lage, die und dem Verstärker ist ungünstig, weil sich dadurch Ventilstange auch bei einer raschen und plötzlichen eine ziemlich komplizierte, teure und störungsanfäl- Änderung des Befehlsdruckes durch das Stellrelais lige Konstruktion ergibt. Es ist zwar auch eine ohne Verzögerung entsprechend zu verstellen. Der Zwangssteuerung für Membranventile bekannt, bei Anwendungsbereich des pneumatischen Stellrelais welcher das Stellrelais räumlich entfernt von dem 40 wird dadurch erheblich erweitert. Stellmotor angeordnet ist, wobei das Stellrelais den In der Zeichnung ist die Erfindung in einer Aus-

   Zutritt des Netzdruckes über eine Verbindungs- führungsform beispielsweise veranschaulicht, und leitung in die Membrankammer des Ventilstellmotors zwar zeigt die einzige Figur der Zeichnung in einem steuert. Dann muß man aber eine entsprechend lange schematischen Schnitt den oberen Teil eines Verbindungsleitung bis zum Stellmotor in Kauf neh- 45 Membranventils mit Stellmotor, Stellrelais und men. Dies ist vor allem bei Nachschaltung eines gro- Druckverstärker, während die übrigen Teile des Ventils wie Ventilkörper, Ventilgehäuse, Verbindung zwischen Ventilgehäuse und Membrangehäuse, Ventilfeder usw. fortgelassen sind.

   Das pneumatische Stellrelais des dargestellten Ausführungsbeispiels arbeitet nach dem Prinzip des Kraftvergleiches. Zu diesem Zweck wird die Stellung einer Ventilstange 1 über einen Hebel 2 in eine Kraft einer Feder 3 umgewandelt. Diese Federkraft wird das Stellrelais an einem für die Abtastung der StelK 55 mit der Kraft eines vom Befehlsdruck beaufschlagten gliedbewegungen günstigen Ort angeordnet ist, wobei Metallbalges 4 verglichen.

   Dabei wird über einen drehbar gelagerten Hebel 5 des Stellrelais eine Auslaßdüse 6 gesteuert, d. h., mehr oder weniger geöffnet. Die Auslaßdüse 6 ist 60 über eine Steuerdruckmittelleitung 7 mit einem von dem Stellrelais 2 bis 6 räumlich vollständig getrennten Druckverstärker verbunden, der in einem Gehäuse 8 untergebracht und auf der oberen Abdeckschale der Membrankammer 14 eines Membranventils verbunden und der am Stellmotor angeordnete Druck- 65 angeordnet ist. In dem Druckverstärkergehäuse 8 be-•.L-rstärker an eine Zuluftleitung über einen Druck- findet sich eine Membran 9, die von dem Steuerdruck luftspeicher angeschlossen ist, welcher haubenartig beaufschlagt wird. Die Membran 9 betätigt in beijiit entsprechendem Abstand über das Druck- kannter Weise eine Einlaß-Auslaßsteuerung 10.

   ßen Volumens in dynamischer Hinsicht unerwünscht. weil dadurch nachteilige Amplitudenverzerrungen und Phasenverschiebungen verursacht werden können.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein pneumatisches Stellrelais für Membranventile oder ähnliche pneumatisch betätigte Stellglieder zu schaffen, bei dem einerseits der Stellmotor unmittelbar an den Druckverstärker angeschlossen und andererseits