DE1463497A1

DE1463497A1 - Elektropneumatischer Regler

Info

Publication number: DE1463497A1
Application number: DE1964R0039317
Authority: DE
Inventors: Kreuter Kenneth Gilbert
Original assignee: Robertshaw Controls Co
Current assignee: Robertshaw Controls Co
Priority date: 1963-05-24
Filing date: 1964-11-25
Publication date: 1970-09-10
Also published as: US3266379A; FR87067E; GB1005532A; DE1523594A1; USRE26431E; SE304404B

Description

Elektropneumatischer Regler

(Zusatz zu Patent ........... (Patentanmeldung

Amtliches .Aktenzeichen: R 37 823 VIIIb/21c»

Im Hauptpatent ........... (Patentanmeldung Amt1.Az.:

R 3? 823 YIIIb/21c) ist ein elektropneumatischer Regler un-

ter Schutz gestellt, welcher eine auf Änderungen einer Re-

gelgröße ansprechende Eingangsschaltung, die jeweils, diesen

Änderungen entsprechende, in ihrer ?ränge modulierte elektri-

sche Signale erzeugt, forner einen elektropneumatischen Sig-

nalumformer zur Braeugang pneumatischer Druckänderungen,

welche mit den elektrischen Signalen in einem vorbestimmten funktionellen Zusammenhang stehen, weiter ein mittels dieser Druckänderungen aus einer Ausgangsstellung verstellbares Steuerelement sowie eine zwischen dem Steuerelement und dem Signalumformer angeordnete Rückführung aufweist, die in Abhängigkeit von den Verstellungen des Steuerelementes den Signalumformer im Sinne einer Ausgleichung der Wirkung der Druckänderungen beeinflußt.

Zweck der Erfindung ist die Verbesserung bzw. weitere Ausbildung des im Hauptpatent ........... (Patentanmeldung Amtl.Az.: R 37 823 VIIIb/21c) unter Schutz gestellten elektropneumatischen Reglers.
Dementsprechend geht die Erfindung von einem elektropneumatischen Regler mit einer auf Änderungen einer Regelgröße ansprechenden Eingangsschaltung, welche jeweils diesen .Änderungen entsprechende, in ihrer Länge modulierte elektrische Signale erzeugt, ferner mit einem elektropneumatischen Signalumformer zur Erzeugung pneumatischer Druckänderungen, welche mit den elektrischen Signalen in einem vorbestimmten funktionellen Zusammenhang stehen, weiter mit einem, mittels dieser Druckänderungen aus einer Ausgangsstellung verstellbaren Steuerelement sowie mit einer zwischen dem Steuerelement und dem Signalumformer angeordneten Rückführung, welche in Abhängigkeit von den Verstellungen des Steuerelemen-. tes den Signalumformer im Sinne einer Ausgleichung der Wirkung der Druckänderungen beeinflußt, nach Patent .......... (Patentanmeldung gmtl.Az.: R 37 823 YIIIb/21c) aus. Ein derartiger elektropneumatischer-Regler ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daB mit der Rückführung ein weiterer Signalumformer verbunden ist, welcher die jeweilige Stellung des verstellbaren Steuerelementes in ein dieser Stellung entsprechendes Ausgangssignal umformt.
Die Erfindung wird im folgenden durch die beispielsweise Beschreibung einiger erfindungsgemäßer Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. In den Zeichnungen stellen dar: Figur 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemä-Ben Regeleinrichtung, Figur 2 eine schematische Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform der hrfindung, Figur 3 ein Zeitungsschaltbild eines sowohl in der erfindungsgemäßen Ausführungsform nach Figur 1 als auch in der erfindungsgemäßen Ausführungsform nach Figur 2 verwendbaren Steuerelementes, Figur 4 eine im Querschnitt gezeigte Seitenansicht einer nochmals abgewandelten Ausführungsform der brfindung, Figur 5 eine Einzelheit des erfindungsgemäßen Reglers nach .Figur 4, Figur 6 einen Querschnitt durch den in Figur 4 dargestellten erfindungsgemäßen Regler entlang der in Figur 4 angedeuteten Linie 6 - 6, Figur ? eine perspektivische Darstellung einer Linzelheit des in Figur 4 gezeigten erfindungsgemäßen Reglers, Figur 8 eine schematische Darstellung eines Teiles des in Figur 4 gezeigten erfindungsgemäßen Reglers und Figur 9 eine perspektivische Darstellung des in ein Gehäuse eingebauten erfindungsgemäßen Reglers nach Figur 4. Die in Figur 1 der Zeichnungen dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reglers weist eine elektrische :,ingangsschaltung 10 auf, welche zwei Relais 12 und 14 enthält, die jeweils zwei verschiedenen möglichen Zuständen eines binären Signales entsprechen. Die Wicklungen der Relais 12 und 14 werden jeweils gesondert mittels des binären Ausgangssignals eines Digitalrechners 16 betätigt, welcher in der Figur 1 der Zeichnungen in Blockform angedeutet ist und die beiden Ausgangsleitungen "1" und "0" aufweist, die den zwei möglichen Zuständen des binären Ausgangssignals äes Digitalrechners 16 entsprechen. Der Digitalrechner spricht auf Änderungen von Regelgrößen oder dgl. an, die von dem erfindungsgemäßen Regler geregelt werden sollen. Die Relais 12 und 14 sind mit einer gemeinsamen Klemme 18 verbunden, an welche eine Speiseleitung F1 geführt ist. Eine weitere Speiseleitung P2, welche den anderen Ausgang einer geeigneten Stromquelle 20 bildet, ist unmittelbar an die gemeinsame, neutrale Eingangsklemme 22 eines umsteuerbaren elektrischen Servomotors 24 angeschlossen Das eine der beiden Relais 12 ist mit dem "0"-.Ausgang des Digitalrechners 16 verbunden, spricht auf einen "0"-Zustand des Ausgangssignals an und weist einen Anschlußkontakt 26 auf, welcher über eine Leitung 28 mit einer Eingangsklemme 30 des elektrischen Servomotors 24 verbunden ist und bei Betätigung des Relais 12 einen Lauf des elektrischen Servomotors 24 entgegen dem Uhrzeigersinn bewirkt.
Das andere der beiden Relais 14 ist mit dem "l"-Ausgang des Digitalrechners 106 verbunden, spricht auf einen "1"-Zustand des Ausgangssignals des Digitalrechners an und weist einen Anschlußkontakt 32 auf, welcher über eine Leitung 34 mit einer Eingangsklemme 36 des elektrischen Servomotors 24 verbunden ist und bei Betätigung des Relais 14 einen Lauf des Servomotors im Uhrzeigersinn bewirkt.
Der elektrische Servomotor 24 stellt den Eintrieb eines elektropneumatischen Signalumformers dar, der in Figur 1 und in Figur 2 der Zeichnungen allgemein mit der Bezugszahl 38 bezeichnet ist.
Der elektropneumatische Signalumformer weist außerdem eine Antriebswelle 40 des Servomotors 24, eine Scheibe oder ein Rad 42 zum Handantrieb, eine an das Rad 42 angesetzte und sich auf der von dem Motor abgewandten Seite von dem Rad weg koaxial erstreckende zylindrische Nabe 44 und schließlich eine Kurvenscheibe 46 auf, welch letztere mit dem von dem Motor abgewandten Ende der Nabe 44 fest verbunden ist und zusammen mit dem Rad 42 und der Nabe 44 und mit der Antriebswelle 40 des Servomotors drehbar ist. Die oben beschriebene Anordnung von Konstruktionselementen erzeugt ein durch eine mechanische Verschiebung gebildetes Eingangssignal für den elektropneumatischen Signalumformer 38, welches von dem in dem elektrischen Servomotor 24 eingespeisten elektrischen Signal, wie weiter unten noch näher ausgeführt wird, abhängig ist. Auf die Kurvenscheibe 46 ist ein Regelarm 48 aufgesetzt, welcher die Form eines länglichen, gabelförmigen Hebels hat und der an seinem Ende 50 an einer geeigneten Lagerstelle 52 schwenkbar gelagert ist. Ein Zweig des gabelförmigen Abschnittes des Regelarmes 48 liegt auf dem Rand 54 der Kurvenscheibe 46 auf, welcher eine entsprechende Kurvenform aufweist. Außerdem ist ein einstellbarer Anschlag für die Einstellung der Kurvenscheibe vorgesehen, welcher von einer Anschlageinstellschraube 56 gebildet wird, welche in einem Gewindeloch eines festen, in der Nähe des Randes 54 der Kurvenscheibe 46 befindlichen Konstruktionsteiles 58 sitzt. Die Anschlageinstellschraube 56 wirkt mit einer abfallenden Fläche 60 des Randes 54 der Kurvenscheibe 46 zusammen.
An dem gegabelten Abschnitt des Regelarmes 48 ist ein durch Verschiebung einstellbarer Schlitten 68 mittels einer Stellschraube 70 befestigt, welcher einen nach der Seite abstehenden Arm 66 aufweist, an dee;en äußerem Ende eine Strömungsdüse 62 befestigt ist, die ihrerseits an ihrer Spitze eine Öffnung 64 aufweist. Durch Lösen der Stellschraube 70 und Verschieben des Schlittens 68 kann die Drosselung entsprechend eingestellt werden.
Der Strömungsdüse 62 wird über eine Druckleitung 72 Druckluft zugeführt, welche die Strömungsdüse 62 mit einer Steuerdruckkammer 74 eines mit mehrfach gestaffelten Ntembranen ausgestatteten pneumatischen Regelventils 76 verbindet. Der jeweils in der Steuerdruckkammer 74 herrschende Steuerdruck leitet sich von einem Druck ab, der von einer Hauptdruckkammer 78 des pneumatischen Regelventils 76 abgegeriffen wird und über einen Kanal 80 und einen Druckminderer 82 der Steuerdruckkammer 74 zugeführt wird.
Die Hauptdruckkammer 78 wird von einer Druckluft quelle 84 beaufschlagt und steht außerdem mit einer Kammer 86 des pneumatischen Regelventils 76 in Verbindung, welche als Nebendruckkammer oder Regeldruckkammer bezeichnet wird. Die genannte Verbindung wird durch den in der Hauptdruckkammer 78 angeordneten Abschnitt einer Zweiwegeventilanordnung 88 hergestellt. Der obere Abschnitt der Zweiwegeventilanordnung 88 befindet sich in der Nebendruckkammer 86 und wirkt mit einem an einer Membran befestigten, beweglichen Ventilsitz 90 zusammen, über welchen die Nebendruckkammer 86 regelbar mit einer Entlüftungskammer 92 verbunden ist. Der Ventilsitz 90 stellt einen Teil einer von Abstandshaltern 94 gebildeten Konstruktion dar, welche zusammen mit zwei Membranen 96 und 98 beweglich ist, diese voneinander trennt und in dem Innenraum des pneumatischen Regelventils 76 jeweils die Steuerdruckkammer 74, die Nebendruckkammer 86 und die Entlüftungskammer 92 voneinander trennt. Zwischen der Membran 96 und einem ringförmigen Absatz 99 analer Innenwand der PJebendruckkammer 86 ist eine Feder 97 angeordnet. Die Entlüftungskammer 92 steht mit der Außenatmosphäre über eine Entlüftungsöffnung 100 in Verbindung. Die Nebendruckkammer 86 ist über eine Auslaßöffnung 102 mit der zu regelnden Einrichtung verbunden. Demgemäß ist die Auslaßöffnung 102 mit dem Eingang eines in Figur 1 der Zeichnungen nicht dargestellten pneumatischen Antriebes verbunden, welcher weiter unten im Zusammenhang mit Figur 3 der Zeichnungen näher beschrieben werden soll.
Der Ventilschaft 104 eines den pneumatischen Antrieb bildenden Ventils ist in Abhängigkeit von Veränderungen des' Druckes in der Nebendruckkammer des pneumatischen Regelventils 76 verschieblich und eben diese Verschiebung wird als Eingangssignal für die Rückführung 106 des elektropneumatischen Signalumformers 38 verwendet.
An dem Ventilschaft 104 ist ein, sich in seitlicher Richtung erstreckender Arm 108 befestigt, welcher in Figur 1 und Figur 2 der Zeichnungen als flacher Radialhebel darGestellt ist. Ein Ende eines flexiblen Verbindungsgliedes, beispielsweise einer Kugelkette oder einer Drahtschnur 110, ist an dem Radialriebel 108 befestigt, während das andere Ende einige Male um einen drehbar gelagerten Speicherhaspel 112 gewunden ist. Auf diese Wei:ie wird der Speicherhaspel 112 durch die Kette 110 in Abhängigkeit von Verschiebungen des Ventilschaftes 104 gedreht. Der Speicherhaspel 112 ist fest auf einer drehbar gelagerten Welle 114 aufgesetzt, welche ein auf ihr befestigtes Kitzel 116 trägt. Das Ritzel 116 steht mit einem weiteren Ritzel 118 in Eingriff, welch letzteres fest auf das eine Ende einer Welle 120 aufgesetzt ist. An dem anderen Ende der Welle 120 befindet sich in fester Verbindung mit dieser Welle eine Rückführungskurvenscheibe 122. Die Rückführungskurvenscheibe weist einen Hand 124 mit einer Rückführungskurve und einem abfallenden Abschnitt 126 auf. Die Welle 'i20, die Rückführun gskurvenscheibe 122, die Kurvenscheibe 46 und die Welle 40 des elektrischen Servomotors liegen zueinander koaxial. Die einander zugekehrten Flächen der Kurvenscheibe 46 und der Rückführungskurvenscheibe 122 sind über Federmittel 128 miteinander verbunden, welche `forsionskräfte erzeugen und koaxial zu den beiden Kurvenscheiben an ueren jeweiligen Innenflächen mit jeweils einem Ende befestigt sind. Auf den Hand 124 der Rückführungskurvenscheibe 122 ist ein länglicher Drosselhebel 130 aufgesetzt, welcher an seinem einen Ende mittels einer geeigneten Lagerung 132, die koaxial zu der Lagerung 52 des Regelarmes 48 angeordnet ist, schwenkbar gelagert ist und mit seiner in der Nähe seines anderen Endes gelegenen-Oberfläche mit der Öffnung 64 der Strömungsdüse 62 zusammenwirkt. Durch den Drosselhebel 130 ist vertikal eine einstellbare Stellschraube 134 hindurchgeführt, welche sich auf den Rand 124 der Rückführungskurvenscheibe 122 stützt und zur Einstellung der von dem Verdrehungswinkel der Rückführungskurvenscheibe 122 und damit von der Stellung des Ventilschaftes 104 abhängigen Höhe des Drosselhebels 130 dient. In der Nähe des Randes 124 der Rückführungskurvenscheibe 122 ist ein fester Vorsprung 136 vorgesehen, welcher einen Endanschlag für die Rückführungskurvenscheibe 122 bildet und, wenn sich die Kurvenscheibe in einer vorherbestimmten Null-Stellung befindet, als Anlage für den stark abfallenden Abschnitt 126 des Randes.der Kurvenscheibe dient. Im folgenden wird nun eine in Figur 2 der Zeichnungen dargestellte, abgewandelte Ausführungsform der Erfindung beschrieben, wobei in der Figur 2 der Zeichnungen jeweils entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszahlen versehen sind wie in Figur 1. Der erfindungsgemäße elektropneumatische Signalumformer, welcher in Figur 2 der Zeichnungen allgemein mit der Bezugszahl 138 bezeichnet ist, weist einen elektrischen Servomotor auf, an dessen Ausgangswelle 40 ein Kitzel 140 konzentrisch aufgesetzt ist. Das Kitzel 140 steht mit einem weiteren Kitzel 142 in Eingriff, welches konzentrisch an eine Scheibenanordnung 144 angesetzt ist, die zur Einstellung der jeweiligen Stellung der Strömungsdüse verwendet wird. Die Scheibenanordnung 144 dient außerdem zur Verdrehung des Reglers von Hand. In der Nähe des Randes der Scheibenanordnung 144 springt auf der von dem weiteren Kitzel 142 abgewandten Seite der Scheibenanordnung 144 eine Lasche 146 vor. In die Lasche 146 ist eine Schraube 148 zur Einstellung der Drosselung eingeschraubt, welche gleichzeitig zur Einstellung und zur Befestigung mit einem Ende eines flachen Regelhebels 150 zusammenwirkt, der in einer zu der Scheibenanordnung 144 senkrechten Ebene von der Lasche 146 absteht. Durch den Regelhebel 150 reicht an dessen äußerem Ende eine Strömungsdüse 152 hindurch, deren Öffnung 154 in der in Figur 2 der Zeichnungen gezeigten Weise nach aufwärts weist. Die ßtrömungedüse 152 wird über eine Druckleitung 156 von einem pneumatischen Regelventil 76 in der bereits im Zusammenhang mit Figur 1 der Zeichnungen beschriebenen eise mit Druckluft beaufschlagt.
Die Rückführung 158 der in Figur 2 der Zeichnungen gezeigten Ausführungsform der brfindung stimmt mit der in Figur 1 der Zeichnungen gezeigten Rückführung überein und weist in gleicher Weise einen Ventilschaft 104, einen Radialhebel 108, eine Kugelkette 110, einen Speicherhaspel 112, eine Welle 114, ein Ritzel 116, ein weiteres Ritzel 118 und schließlich eine Welle 120 auf.
Das Ende de-r das weitere Ritzel 113 tragenden welle 120 hält eine mit dieser Welle fest verbundene weitere Scheibenanordnung 160 zur Betätigung eines Drosselhebels. Diese weitere Scheibenanordnung 160 weist einen sich in axialer Richtung erstreckenden Mitnehmerstift 162 auf, welcher in Bezug auf die Welle 120 und die weitere Scheibenanordnung 160 exzentrisch angeordnet ist.
Die weitere Scheibenanordnung 1E0 und die icheibenanordnung 144 sind zueinander koaxial. Die einander zugekehrten Seiten der beiden Scheibenanordnungen sind miteinander über zwei axial voijeinatider getrennte Schraubenfedern 164 und 166 federnd miteinander verbunden, wobei der Abstand zwischen den beiden Schraubenfedern durch ein zwischen den jeweiligen Enden der Federn gelegenes Abstandsstück 168 ausgefüllt ist. Das jeweils andere Ende der einen Schraubenfeder 164 ist in geeigneter Weise an der Scheibenanordnung 144 befestigt, während das jeweils andere .Ende der anderen Schraubenfeder 166 in geeigneter Weise an der Innenfläche der weiteren Scheibenanordnung 160 befestigt ist.
`Nie in Figur 2 der Zeichnungen dargestellt ist, hat das Abstandsstück 168 die Gestalt eines Zylinders und bildet zusammen mit den Schraubenfedern 164 und 166 eine federnd schwenkbare Lagerung für einen Drosselhebel 170, welcher sich von dem Abstandsstück 168 aus in radialer Richtung nach außen erstreckt und sich dabei in der Nähe der Üffnung 154 befindet.
Figur 3 der'Zeichnungen stellt einen StrÖmungsschaltplan dar, in welchem die Zuführungs- und Abführungsleitungen zu dem pneumatischen Regelventil 76 gezeigt sind, wobei jedoch die Verbindung des pneumatischen Regelventils mit dem Strömun gsventil weggelassen ist und in welchem außerdem ein von Hand betätigbares Ventil 172 gezeigt ist, mittels welchem das pneumatische Regelventil 76 kurzgeschlossen und die Druckluft quelle 84 unmittelbar über eine Druckleitung 176 mit dem Steuerelement 174 verbunden werden kann. Das Steuerelement 174 weist, wie in Figur 3 der Zeichnungen dargestellt ist, einen Zylinder 178, einen mit diesem Zylinder zusammenwirkenden Kolben 180 und eine Membran 182 auf, welch letztere zwischen der Oberseite des Kolbens 180 und dem Zylinder 178 eine Ausdehnungskammer 184 bildet. Die Ausdehnungskammer 184 wird unmittelbar über die Druckleitung 176 mit Druckgas beaufschlagt. An dem Kolben 180 ist axial der mit dem Kolben zusammenwirkende Ventilschaft 104 befestigt. Die Druckluftquelle 84 ist über eine Speiseleitung 186 mit einem handbetätigbaren Ventil 172 verbunden. Das handbetätigbare Ventil 172 ist seinerseits über eine Zuführungsleitung 188 an den Hauptdrucklufteinlaß des pneumatischen Ventils 76 angeschlossen, während die Auslaßöffnung 102 der Nebendruckkammer des pneumatischen Regelventils über eine Zeitung 190 wiederum mit dem handbetätigbaren Ventil 172 in Verbindung steht. Ist das pneumatische Rec:elventil 76 in den Druckluftkreislauf eingeschaltet, so seht die Speiseleitung 186 über das handbetätigbare Ventil 172 mit der Zuführungs, leitung 188 des pneumatischen Regelventils in Verbindung und die Zeitung 190 des pneumatischen Regelventils ist über das handbetätigbare Ventil 172 und die Druckleitung 1%6 mit der Ausdehnungskammer 184 des Steuerelementes 174 verbunden.
Im folgenden soll die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Reglers näher erläutert und dabei zuerst auf Figur 1 der Zeichnungen Bezug genommen werden.

Für die oben beschriebenen Ausführungsformen des erfindunUsgemäßen Reglers ist es Vorbedingung, daß es sich bei den Ausgängen "1" und "0" des Digitalrechners 16 um abhängig von aufgenommenen Veränderungen einer Regelgröße in ihrer Länge modulierte Signale handelt, so daß entweder das Relais 12 oder das Relais 14 der Eingangsschaltung 10 während jeweils veränderlicher Zeitabschnitte eingeschaltet wird. hierdurch wird wahlweise entweder der Motorstromkreis geschlossen., welcher die Speiseleitung P1, die gemeinsame Klemme 18, den Anschlußkontakt 26, die Leitung 28, die Notoreingangsklemme 30, die gemeinsame Eingangsklemme 22 und die weitere Speiseleitung P2 enthält, oder es wird der Stromkreis geschlossen, welcher die Speiseleitung P1, die gemeinsame Klemme 18, den Anschlußkontakt 32, die Leitung 34, die Motoreingangsklemme 36, die gemeinsame Klemme 22 und die Speiseleitung P2 enthält. Die .binschaltung des erstgenannten Stromkreises bewirkt jeweils auf die Lauer eines an dem Ausgang des Digitalrechners 16 auftretenden, dem "0"-Zustand entsprechenden h,-iignales einen Lauf des elektrischen Jervomotors 24 entgegen dem Uhrzeigersinn, während die .einschaltung des anderen Stromkreises jeweils auf die Dauer eines an dem "1"-Ausgang des Digitalrechners 16 auftretenden, dem "1"-Zustand entsprechenden Signales einen Lauf des elektrischen Servoix)tors 24 im Uhrzeigersinn bewirkt. Unter der Annahme, daß sich die Ausgangswelle 40 des in Figur 1 der Zeichnungen gezeigten Servomotors 24 im Uhrzeigersinn drehe, ergibt sich, daß sich auch das Rad 42, die rvabe 44 und die Kurvenscheibe 46 auf die Dauer des äem '111-Zustand entsprechenden Signales des Digitalrechners 16 im Uhrzeigersinn drehen, worauf sich nach einer gewissen Zeitspanne das Relais 14 öffnet und den elektrischen äervomotor 24 abschaltet.

Durch die Drehung, im Uhrzeigersinn hebt die kurven-

schelbe 4ü den Regelarm 48 und f uiplich auch über den zur

Einstellung de t.@ Drosselung dienenden ,äctili t ten r@t@ und den

seitiich ab,@tehei@den Arm 66 die64 an. Auf diese

Weise wird de Öffnung 64 zunächst von dem 1>russelhebel 130

wegbewegt, so daß durch sie eine @;rtii@eze j'e:enge Druckluft

ins Freie ausströmen kann. Hierdurch fällt der Druck in der Steuerdruckkammer 74 des pneumatischen Regelventils 76 ab, weil die Steuerdruckkammer über den Kanal 80 und den Druckminderer 82 mit konstanter Strömungsgeschwindigkeit mit Druckmittel beaufschlagt wird, während die Strömung über die Druckleitung 72 und aus der Öffnung 64 heraus veränderlich ist. Die Verminderung des Druckes verursacht eine Aufwärtsbewegung der Abstandshalter 94 und der Membranen 96 und 98 jeweils entsprechend der Differenz der auf der Seite der Nebendruckkammer 86 und auf der Seite der Steuerdruckkammer 74 auf sie wirkenden Kräfte, wodurch der bewegliche Ventilsitz 90 von deii: oberen Ende der Zweiwegeventilanordnung 88 abgehoben wird und Druckluft von der Nebendruckkammer über die Entlüftungskammer 92 und die Entlüftungsöffnung 100 ins freie ausströmt. Ls sei nun auf Figur 3 der Zeichnungen-mit der dort gezeigten Schaltstellung Bezug genommen. Durch das Ausströmen von Druckluft aus der Nebendruckkammer 86 strömt auch über die AuslaBöfinung 102, die Leitung 190, das handbetätigbare Ventil 172 und die Druckleitung 176 Druckluft aus der Ausdehnungskammer 184 des Steuerelementes 174 aus. Ist nun der Kolben 180 in üblicher Weise so vorgespannt, daß er in den Zylinder 178 hineinzuwandern strebt, so bewirkt ein Druckabfall in der Ausdehnungskammer 184 eine geringere, sich gegen die Kraftwirkung des Kolbens richtende Kraft, wodurch der Kolben 180 und der Ventilschaft 104 in Abhängigkeit von dem Druckabfall in der Nebendruckkammer relativ zu den in Figur 1 und in Figur 3 der Zeichnungen gezeigten Stellungen nach aufwärts wandern.

Hierdurch wird der Radialhebel 108, welcher, wie in Figur 1 der Zeichnungen dargestellt ist, an dem Ventilschaft 104 befestigt ist, ebenfalls nach aufwärts bewegt und läßt dabei die Kette 110 nach.
Durch die Drehung der Kurvenscheibe 46 im Uhrzeigersinn war jedoch vorher bereits die Schraubenfeder 128 unter Speicherung von Energie gespannt worden und dies bewirkt über die Rückführungskurvenscheibe, die beiden Ritzel 116 und 118 und die Welle 114 eine Vorspannung des Speicherhaspels 112 im Sinne einer Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn.

Die Rückführungskette 110 ist so auf den Speicherhaspel 112 gewickelt, daß sie durch eine Drehung in der Vorspannungsrichtung aufgewickelt wird. Auf diese Weise wird durch die Aufwärtsverschiebung des Ventilschaftes 104 die Rette 110 nachgelassen und dadurch auf den Speicherhaspel 112 aufgewickelt, welcher sich hierbei um einen zu der genannten Verschiebung direkt proportionalen Winkel dreht. Dadurch kann die Rückführungskurvenscheibe 122, welche mit dem Speicherhaspel über die Welle 114, die beiden Ritzel 118 und 116 und die Welle 120 verbunden ist, der Kurvenscheibe 46 bei ihrer Drehung im Uhrzeigersinn folgen, und zwar um einen Betrag, welcher der Verschiebung des Ventilschaftes 104 proportional ist. Dies wiederum bewirkt, daß der Drosselhebel 130 mittels des Randes der Rückführungskurvenscheibe 124 und der Stellschraube 134 in Richtung der Verschiebung der Üffnung 64 gedrängt wird. Hierdurch wird die Strömung aus der Üffnung 64 herabgesetzt und durch einen Anstieg des Druckes in der Steuerdruckkammer 74 des pneumatischen Regelventils 76 das Gleichgewicht in dem gesamten System hergestellt. Der Ventilschaft 104 wird so lange weiter verschoben, bis der durch das Eingangssignal an dem elektrischen Servomotor 24 verursachte Druckabfall in der Steuerdruckkammer durch die Wirkung der Rückführung 106 vollständig aufgehoben ist. Dies geschieht dadurch, daß der Drosselhebel 130 der Öffnung 64 soweit folgt, daß die Strömung durch diese Öffnung hindurch auf einen geringeren Wert herabgeregelt wird, wodurch der ursprüngliche Druck in der Steuerdruckkammer ?4 des pneumatischen Regelventils 76 wiederhergestellt wird. Dadurch, daß der ursprüngliche Druck in der Steuerdruckkammer wiederhergestellt wird, wird der Druckunterschied zwischen der Nebendruckkammer 86 und der Steuer-

druckkammer 24 beseitigt und der bewegliche Ventilsitz 90

legt sich wieder auf die Zweiwegeventilanordnung 88 auf,

wodurch der Druck in der Nebendruckkammer auf dem nunmehr

eingeregelten niedrigeren Wert gehalten wird und das Pneu-

matische Regelventil sich im Gleichgewicht befindet. Der

Ventilschaft 104 und die finit ihm verbundenen, in den Zeich-

nungen nicht dargestellten weiteren SGeuereleniente haben

sich nun ganz auf den Befehl eingestellt, welcher dem

System durch das Ausgangssignal des DiL;italrechners 16 ge-

geben worden ist und sind uni einen BetrL:g verschoben worden,

welcher einen vorher bestimmten funktionellen Zusammenhang

mit dem jewaiis wäglichen Zust;:nd und del, jeweiligen Dauer

des Ausgangssignals des Digitalreci"ners trat.

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Lo.torwelle 40 in gleicher Weise im Uhrzeigersinn, so daß sich auch das Motorritzel 140 im Uhrzeigersinn dreht und dadurch die Scheibenanordnung 144 zur Düsenverstellung über das weitere, aufgesetzte Ritzel 142 im Gegenuhrzeigersinn antreibt.

Eine Folge davon ist, daß die Öffnung 154 der Strömun gsdüse durch die Bewegung der Motorwelle 40 auf einer Bahn bewegt wird, welche durch die jeweilige Stellung des an der Lasche 146 der Scheibenanordnung 144 befestigten Regelhebels 150 bestimmt ist.
Die Bewegung der Öffnung 154 ist von dem Drosselhebel 170 weggerichtet, welcher im Augenblick in seiner festen Stellung verbleibt, wodurch eine vermehrte Abströmung durch die Öffnung hindurch und folglich ein Druckabfall in der iteuerdruckkammer des pneumatischen Regelventils 76 eintritt.

Yoie oben bereits im Zusammenhang mit Figur 1 der Zeichnungen wird nunmehr nochmals zusätzlich auf Figur 3 der Zeichnungen Bezug genommen. Der Druckabfall in der Steuerdruckkammer verursacht in der bereits beschriebenen Weise einen entsprechenden Abfall des Druckes in der Nebendruckkammer, welcher über die Auslaßöffnung 102 des pneumatischen Regelventils und über die Leitung 170, das. handbetätigbare Ventil 1'j2 und die Druckleitung 176 der Ausdehnungskammer 184 des Steuerelementes 174 mitgeteilt wird. Dies bewirkt, wie oben ebenfalls bereits beschrieben wurde, dali der Kolben 180 und der daran befestigte Ventilschaft 104 in bezug auf die in den Figuren 2 und 3 der Zeichnungen gezeigten Stellungen nach aufwärts verschoben werden. Durch die beiden Schraubenfedern 164 und 166 und das sie in axialer Richtung verbindende Abstandsstück 168 wirkt auf den Drosselhebel 170 anfangs eine Kraft ein, welche ihn der üffnung 154 nachzuführen strebt. Der ü.itnehmerstift 1#32 an der weiteren ücheibenariordnung 160 legt sich jedoch an die Unterfläche des Drosselhebels 170 an und verhindert mit Hilfe der itückführung 158 dessen Bewegung, so daß der Drosselhebel 190 der Üffnung 154 nur um eine Verdrehung um jeweils einen Winkel folgt, welcher der Verschiebung des Ventilschaftes 104 proportional ist. Die Aufwärtsverschiebung des Ventilschaftes 104 bewirkt, daß die an dem Radialhebel 108 befestigte Kette 110 nachgelassen wird. i)urch die Sr-annung der Schraubenfedern 164 und 166 wird die weitere Scheibenanordnung 160 entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht, wobei das auf der Y;elle 1c'-#0 angeordnete Ritzel 11E sich im Gegenuhrzeigersinn dreht, während das Ritzel 116 im Uhrzeigersinn angetrieben wird, weshalb sich die Welle 114 und der Speicherhaspel 112 ebenfalls im Uhrzeigersinn drehen und dadurch die freigegebene Kettenlänge aufwickeln. Hierdurch wird der brosselhebel 17G in Richtung auf die Üffnung 154 hin bewegt und der Druck in der Steuerdruckkammer des pneumatischen Regelventils 76 wird stetig derart auf einen solchen erhöhten Wert eingeregelt, daß sich das pneumatische Regelventil 76 im Gleichgewicht befindet, wenn der Ventilschaft 104 die Stellung eingenommen hat, welche dem aurch das in seiner Länge modulierte, in den Servomotor 24 einGespeiste hingangssignal des Digitalrectiners 16 gegebenen Befehl entspricht. j)ie stetige Veränderung des .Druckes in der 13teueraruckkammer, wie sie im Zusammenhang mit beiden, in Yil;ur 1 bzw. Eigur 2 der 2,eichnungen bescririebenen erfindunGsgemäßen Au.,führungsformen erläutert worden ist, verrjiridert ein hinauslaufen des Ventilschaftes 104 über den gewünschten, durch das ßingangssignal befohlenen Verschie-Duntswert hinaus. Dadurch wird eine hohe Stabilität der beiden Ausführungsformen des erfindungsgemäl)Jen Reglers erreicht. Die Drosseleinstellung bzw. die Betriebseinstellung wird in der in Figur 1 der Zeichnungen gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reglers durch eine Längsverschiebung des Schlittens 68 entlang des gegabelten Abschnittes des Regelarmes 48 justiert. Hierdurch wird die Öffnung 64 längs des Drosselhebels 130 bewegt, wodurch die relative V;inkelverdrehunb- zwischen der Öffnung n4 und dem Drosselhebel 'i30 selektiv verändert wird und eine entsprechende Veränderung der Strömung durch die Öffnung und damit eine Veränderung des Druckes in der Steuerdruckkammer bewirkt wird.

Bei der in Figur 2 der Zeichnungen gezeigten erfin-

dungsgemäßen Ausführungsform eines Reglers ist die Öffnung

154 in bezug auf die Drehach ,e der weiteren Scheibenanord-

nung 160 in radialer Richtung !!iittels des schwenkbaren Re-

gelgiebels 'I50 verGchieblich, wobei die relative Viinkelver-

drehung zwischen der Öffnung 154 und deu! Drosselhebel 1'J0

in der bereits im Zusammenhang mit 1 der -"eichnunCen

bescl@@'F eba.uer_ @h'eise eine @s_L@indertaig (;er taro:-3selwirktang

verursacht.

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nungen gezeigten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Reglers für den Betrieb von Hand eingestellt werden. Eine Drehung des Handrades 42 der in Figur 1 der Zeichnungen dargestellten Ausführungsform bzw. der Scheibenanordnung 144 der in Figur 2 der Zeichnungen dargestellten Ausführungsform hat die gleiche Regelwirkung mit Bezug auf den Ventilschaft 104 wie sie sonst eine Drehung der Motorwelle 40 des elektrischen Servomotors 24 hat. In Figur 4 der Zeichnungen ist eine nochmals abgewandelte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, wobei zur Bezeichnung gleicher 'feile wie bei der in Figur 2 der Zeichnungen gezeigten Ausführungsform auch gleiche Bezugszeichen verwendet sind. Der Servomotor 24, welcher in derselben Weise in Tätigkeit gesetzt wird, wie dies im Zusammenhang mit Figur 2 der Zeichnungen beschrieben ist, befindet sich in einer Kammer 200 eines Gehäuses 202. In diesem Gehäuse 202 sind mit Ausnahme des Ventilschaftes 104 sämtliche Einzelteile des erfindungsgemäßen Reglers angeordnet bzw. gelagert. Die Rückführungseinrichtung 158 der in Figur 4 der Zeichnungen dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist, was den Ventilschaft 104, den Radialhebel 108, die Kette 110, den Speicherhaspel 112, die Welle 114, das erste Hückführungsritzel 116, das zweite Rückführungsritzel 118 und die .Lagerungswelle 120 für dieses zweite Ihickführungsritzel 118 betrifft, vollständig gleich ausgebildet wie die Rückführungseinrichtung der in den Figuren 1 und 2 der Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen der Erfindung. Die Rückführungsritzel sind innerhalb einer zweiten Kammer 203 in dem Gehäuse 2G2 angeordnet und gelagert. Wie im einzelnen aus Figur 7 der Zeichnungen hervorgeht, ist an dem von dem zweiten Rückführungsritzel 118 wegweisenden Ende der Welle 120 ein sich in axialer Richtung erstreckender koaxialer, s:.indelförmiger Ventilkörper 204 befestigt, welcher drehbar und verschieblich innerhalb einer neben der Kammer 200 in dem Gehäuse 202 gelegenen, zu diesem Ventilkörper konzentrischen Bohrung 206 angeordnet ist. An dem äußeren Ende des spindelförmigen Ventilkörpers 204 befindet sich ein in radialer Richtung abgesetzter, als Anschlag verwendeter Fortsatz 208, welcher sich in axialer Richtung erstreckt. Wie aus den Figuren 4, 5, 6 und 7 der Zeichnungen hervorgeht, ist in Bezug auf die Lage der Rückführung 158 auf der anderen Seite des Gehäuses 202 innerhalb einer dritten Kammer 2'i2 eine Scheibenanordnung 210 gelagert. Diese Scheibenanordnung 210 weist ein zu dem spindelförmigen VentilkÖrper 204 koaxiales Zahnrad 214, welches von dem an der Antriebswelle 40 des Servomotors 24 befestigten Antriebsritzel 140 angetrieben wird, und außerdem eine Düseneinstellungsscheibe 216 auf, welche zu dem Zahnrad 214 koaxial ist und ein gemeinsames Teil mit dessen nach innen weisender Seite bildet. An der Stirnseite der Düseneinstellungsscheibe 216 ist eine Strömungsdüse 218 befjpstigt, welche in bezug auf die Lrehachse des spindelförmigen Ventilkörpers 204 in paralleler Richtung, jedoch radial zu dieser Drehachse versetzt, von der Düseneinstellungsscheibe wegragt. Die Öffnungsrichtung der Üffnung 220 der Strömungsdüse 218 ist tangential zu der Düseneinstellungsscheibe 216 gerichtet. Die Scheibenanordnung 210 ist an einer Welle 220 befestigt, welche ihrerseits mit einem Ende in einem Lager 224 drehbar gelagert ist, welches sich in der Seitenwand der dritten Kammer 212 befindet. Das entsprechende gegenüberliegende Ende der Welle 220 endet in einem zylinderförmigen Ventilkopf 226, dessen Endfläche 228 durch eine mit der Achse der Welle 220 einen Winkel von 45° einschließende Abschrägung gebildet ist. weiter ist ein Dichtungsring 230 vorgesehen, welcher gleichzAitig als Dichtung und als Drehlagerung dient, damit der Ventilkopf 226 genau fluchtend in einer zentrischen Bohrung 232 des spindelförmigen Ventilkörpers 204, in welchem der Ventilkopf 226 teleskopartig geführt ist, gehalten wird. Der spindelförmige Ventilkörper 204 ist innerhalb der Bohrung 206 durch mehrere, mit Abstand zueinander angeordnete Dichtungsringe 234 gelagert, welche sich in radialer Richtung erstreckende Bunde 236 auf der Außenseite des Ventilkörpers 206 umfassen. In der Bohrung 206 ist eine ringscheibenförmige Zwischenwand 238 angeordnet, durch welche hindurch sich die @celle 120 erstreckt und welche als Abstützung für eine ichrauben-Druckfeder 240 dient, von welcher die Welle 120 umfaßt wird. Das nach dem zweiten Rückführunbsritzel 118 hin gerichtete, andere Winde der Welle 120 reicht durch ein LaU;er 242 hiildurch, welches gleichzeitig die jeweils andere Abstützung für die Druckfeder 240 bildet.

Das Lader 242 ist in der ;:3ohrunt; LUu verachieblich an-

geordnet urid das zweite l@üekführuiit,;jritze.i 113 ist ebenfalls

in der LirigriffssLellunG init dem e!-steri @@'iickfül:.runp:;sr.itzel 11d

verschieblich. Durch die Aui:;eriwand der eL,sUen Kammer 203 des

Gehäuses 202 ist eine, einen verschieblichen Abstützungspunkt bildende Drosseleinstellungsschraube 244 so weit hindurchgeschraubt, daß sie gegen eine Druckfläche 246 im Drehachsenbereich des zweiten Rückführungsritzels 118 an dessen nach außen weisende Stirnfläche drückt. Das zweite Rückführungsritzel 118, das Zager 242, die welle 120 und der spindelförmige Ventilkörper 204 können also mittels der Drosseleinstellungsschraube 244 gegen die Kraftwirkung der Druckfeder 240 einstellbar in eine gewünschte Stellung geschoben werden. Weiter ist ein Drosselhebel 248 vorgesehen, dessen eines Ende als eine die Welle 222 der Scheibenanordnung 210 umfassende, U-förmige Federklammer 250 ausgebildet ist und dessen anderes Ende sich in bezog auf die Einstellungsscheibe 216 in radialer Richtung in die Nähe der Öffnung 220 der Strömungsdüse erstreckt. Der Drosselhebel 248 ist gegen die Strömungsdüse mittels einer Spiralfeder 252 vorgespannt, welche konzentrisch zu der Welle 222 angeordnet und mit ihrem einen Ende 254 in der Stirnfläche der Drosseleinstellungsscheibe 216 verankert ist, während ihr anderes .finde 256 gegen eine Abkantung 258 am äußersten Ende des Drosselhebels 248 druckt. In deri Figuren 4 und 8 der ZeichnunGen ist aufierdem ein drittes Ritzel 260 abgebildet, welches zum Anschluß einer Fernanzeige für die Stellung der Vvelle 120 dient. Dieses Ritzel 260 ist mittels einer Welle 262 in einem Zager 264 in der Innenwand der zweiten Kammer 203 des Gehäuses 202 gelagert. Die Welle 262 ist mit einem Signalumformer 266, beispielsweise einem Potentiometer oder einem Widerstand mit drei Anschlüssen verbunden, welcher ein von der Stellung eines verdrehbaren Elementes abhängiges elektrisches Signal erzeugt. Das dritte Ritzel 260 steht mit dem ersten Rückführungsritzel 116 in Eingriff und wird von diesem gleichzeitig mit dem zweiten RückführunL;sritzel 11d und der zugehörigen gelle 120 angetrieben. VYie aus den Zeichnungen hervorgeht, sind das zweite und das dritte Ritzel vollständig gleich, so daß die Welle 262 und der Signalumformer 226 mit Bezug auf die gelle 120 im Verhältnis 1:1 verdreht werden. Ebenso wie bei den in den Figuren 1 und 2 der Zeichnungen abgebildeten Ausführungsformen der Lrfindung ist auch bei dem erfindun,g_;sbemähen Regler nach Figur 4 der Zeichnungen ein pneumatisches Regelventil ?6 vorgesehen, welches hier jedoch mit in das Gehäuse 202 eingebaut und unmittelbar neben der das Drosselventil aufnehmenden Bohrung 206 angeordnet ist. Der Aufbau dieses Regelventiles 76 wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren 4, 6, 7 und 9 der Zeichnungen erläutert. Das pneumatische Regelventil 76 enthält eine Steuerdruckkammer 74, welche über einen Kanal 80 und eine im Zuge dieses Kanales liegende Einschnürung 82 mit einer Hauptdruckkammer 78 verbunden ist. Die Hauptdruckkammer 78 wird über einen Druckmitteleinlaß SP von .einer geeigneten Druckmittelquelle, welche in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, mit :Druckmittel versorgt und sie steht außerdem über den oberen 'feil einer Zweiwegeventilanordnung 88 mit einer Nebendruckkammer 86 in Verbindung. Die Zweiwegeventilanordnung 88 ist innerhalb der Hauptdruckkammer 78 angeordnet. Der untere Abschnitt der Zweiwegeventilanordnung 88 befindet sich In der Nebendruckkammer 86 und wirkt mit einem an einer Membran befestigten, beweglichen Ventilsitz 90 zusammen, über welchen die Nebendruckkammer 86 regelbar mit einer Entlüftungskammer 92 verbunden ist. Der Ventilsitz 90 stellt einen Teil einer von Abstandshaltern 94 gebildeten Konstruktion dar, welche zusammen mit zwei Membranen 96 und 98 beweglich ist, diese voneinander trennt und in dem Innenraum des pneumatischen Regelventils 76 jeweils die Steuerdruckkammer 74, die Nebendruckkammer 86 und die Entlüftungskammer 92 voneinander abteilt. Die Entlüftungskammer 92 steht mit der Außenatmosphäre über eine Entlüftungsöffnung 100 in Verbindung. Der Druck in der Nebendruckkammer 86 wird über einen Kanal BP1 an das Drosselventil in der Bohrung 206 weitergeleitet. Die Steuerdruckkammer 74 ist über einen Steuerdruckkanal PP1 mit dem Lagerungsabschnitt der, der Scheibenanordnung 210 zugeordneten Welle 222 verbunden. Diese Welle 222 enthält einen Verbindungskanal PP2, welcher sich, ausgehend von den gleichzeitig als .Lagerung und zur ubdichtung dienenden Lichtungsringen 224 durch die binscellungsscheibe 216 erstreckt und damit die Üffnung 220 der ötrÖmungsdüs e C- "18 mit der Steuerdruckkammer 92 verbindet.

Der Staudruck, welcher von der Üffnung 2;_U in Zusammen-

wirkung mit dem Drosselhebel 248 erzeugt wird, ist von Hand

mittels einer mit Skaleneinteilung versehenen Scheibe 2u8

einstellbar, welche mit ein ƒr axialen l3efasti@;ung: schraube 2J0

an dem nach außen wei:,eriden Liede cler @@ƒlle 222 befestigt ist.

Der Drossf;itiel>el 243 liegt azi deni 1@'ort"atz 4208 nies sPindel-

fÖz,li;iE,;en Ventilkürpers 204 an und wird durch die Kraf'twir-

kung der Spiralfeder 252 gegen diesen gedrückt. Die StrömunEsdüse 218 kann nun relativ zu dem Drosselhebel 248 mittels der-mit Skalenteilung versehenen Scheibe 268 bewegt werden. Der spindelförmige Ventilkörper 204 weist zwei radial nach außen weisende, in axialem Abstand voneinander angeordnete Uffnungen auf, und zwar eine zweite Nebendrucköffnung BP2 und eine dritte Nebendrucköffnung BP3. Die NebendruckÖffnung BP2 süellt eine Verbindung von dem Ventilkörperinnenraum 232 über einen zwischen zwei Dichtungsringen 234 gelegenen Raum und über den Druckkanal BPl mit der bebendruckkammer 86 her. Die dritte hebendrucköffnung 13P3 verbindet den Ventilkörperinnenraum 232 über einen weiteren Raum zwischen weiteren zwei Dichtungsringen 234 mit einem Nebendruckauslasskanal BP4, welcher sich bis zur Auljenwänd des Gehäuses 202 erstreckt. Die zweite Nebendrucköffnung BP2 des spindelförmigen Ventilkörpers 204 hat die Form einer zylindrischen Bohrung, welche mit dem Ventilkopf 226 im Sinne einer veränderlichen Drosselung des von dem pneumatischen Regelventil 76 herbeigeleiteten Vebendruckstromes zusammenwirkt, wie im folgenden noch im einzelnen erläutert wird. Wie aus Eigur h der Zeichnungen hervorgeht, bildet die abgeschrägte Stirnfläche 228 des Ventilkopfes 226 eine gebogene Steuerkante, weiche die Öffnungsfläche der zweiten hebendrucköffnung BP2 teilweise abdeckt, so daß entweder eine relative Drehung oder eine relative axiale Verschiebung zwischen denn spindelförmigen Ventilkörper 204 und dem Ventilkopf 226 eine veränderliche Drosselung des von der Nebendruckkammer 86 dem hebendruckauslasskanal BP4 zugeleiteten Idebendruckstromes bewirkt. Die erfindungsgemäße Anordnung nach Figur 4 der Zeichnungen wird schlie131ich durch elektrische Leitungen P1 und P2 vervollständigt, welche an den Servomotor 24 und den Signalumformer 266 angeschlossen sind und die, wenn dies wünschenswert ist, innerhalb einer einzigen Fabelhülle P3 durch eine Kabelanschlussöffnung 272 in dem Gehäuse 202 geführt sein können. Im folgenden soll die Wirkungsweise der in den Figuren 4 bis 9 dargestellten erfindungsgemäßen Allordnung erläutert werden. Es sei dabei die Annahme gemacht, daß die Hauptdruckkammer 78 über den Druckkanal SP'I bereits unter Druck gesetzt worden und das pneumatische Regelventil dadurch zur Regelung vorbereitet ist. Weiter sei ein anfänglicher Gleichgewichtszustand angenommen. Der Servomotor 24 wird dann über die Zeitung P1 je nach dem Zustand eines, eine Abweichung von diesem Gleichgewichtszustand anzeigenden Signales entweder im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn gedreht. Diese Drehung des Servomotors 24 wird über die Antriebswelle 40, das Antriebsritzel 140 und das Zahnrad 214 auf die Einstellungsscheibe 216 übertragen und die Öffnung 220 der auf der Einstellungsscheibe 216 befestigten Strömungsdüse 218 wird hierdurch mit Bezug auf den Drosselhebel 248 bewegt, welch letzterer gegen den Fortsatz 208 an dem spindelförmigen Ventilkörper 204 gedrückt bleibt. Durch diese gegenseitige Bewegung wird der von der Öffnung 220 der Strömungsdüse in die Steuerdruckkammer '74 übertragene Staudruck verändert und der Druckunterschied der auf die Membranen 96 und 98 wirkenden Drücke bewirkt ein Abheben eines der beiden Enden des Ventilkörpers 88 von dem entsprechenden Ventilsitz, wodurch der Druckveränderung in der üteuerdruckkammer 74 im Sinne einer Wiedererrichtung des Gleichgewichtszustandes des pneumatischen Regelventiles 76 entgegengewirkt wird. Das Ergebnis dieser Regelbewegungen des pneumatischen Regelventiles ist, daß sich der Nebendruck in der rdebendruckkammer 86.im Sinne eines Ausgleiches der Druckänderung in der Steuerdruckkammer 74 verändern muß, und diese Druckänderung wird, wie bereit s, im Zusammenhang mit der in Figur 3 der Zeichnungen gezeigten Ausführungsform der Erfindung beschrieben wurde, auf den mit dem Ventilschaft 104 verbundenen Antrieb übertragen. Bei der in den Figuren 4 und 9 gezeigten Ausführungsform der Erfindung ist jedoch dieser Antrieb 178 mit der Nebendruckkammer des pneumatischen Regelventiles 76 über den Auslaßkanal BP4 verbunden. Die Verschiebung des Ventilschaftes 104 in vertikaler

Richtung abhängig von den Druckänderungen in der Nebendruck-

kammer wird über den Radialliebel 108, die Kette 110, den

Speicherhaspel 112 und die Welle 114 als Drehbewegung auf

die beiden Riickführungsritzel 116 und 118 und die Gelle 120

übertragen. ttierdurcli wird der spindelförniige Ventilkörper 204

_ verdreht.

Gleichzeitig drängt der von deii: spindel f#-#@ririgen Ventil-

körper 204 weGrageride Fortaatz 208 den Drosselhebel 243 mit

Bezug auf die Offnung 220 der ötröniunL";diise m'18 in eine

Stellung, welche einem Gleichgewichtszustand untspricht, :;o

daß das Regeloystem wieder ins G1oiclit2;ewiclit koninit. In der

gleichgewichtsstellung ist der Ventilschaft 104 in eine Regelstellung bewegt, welche den in Form von Eingangssignalen zu dem Servomotor 24 eingegebenen Eirgangsforderungen genügt. Da sowohl Gier Servomotör 24 als auch das pneumatische Regelventil 76 sehr schnell auf die Bedingungen an ihrem Eingang ansprechen, tritt bei Anwendungsfällen, bei welchen die Eingangssignale in sehr weiten Grenzen plötzlich schwanken, die Schwierigkeit auf, daß eine Uberregelung oder instabile Regelung zu befürchten ist. Dem wird dadurch begegnet, daß die Drosseleinstellungsschraube 244 verdreht und dadurch die zweite hebendruckÖffnung BP2 des spindelförmigen Ventilkörpers 204 und der Ventilkopf 226 mit Bezug aufeinander in axialer Richtung verschoben werden. Hierdurch kann der hebendruckstrom willkürlich beeinflußt und die eine optimale Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Reglers ergebende Ansprechgeschwindigkeit eingestellt werden. Während des gesamten Regelspieles wird der, eine mechanische Bewegung in ein Signal verwandelnde Signalumformer 266 mit verdreht und dieser überträgt über die Leitung P2 ein elektrisches Signal, welches stets von der Stellung des Ventilschaftes 104 abhängt. Die Wirkung der Spiralfeder 252 ist eine dreifache, indem sie einmal den Drosselhebel 248 stets der Strömungsdüse nachführt, zum zweiten auf das Zahnrad 214 ein konstantes Drehmoment in bezug auf das Ritzel 140 überträgt und dadurch die Anordnung spielfrei macht und zum dritten mit ihrem Drehmoment auf das erste und das zweite Rückführungsritzel 116 und 118 wirkt, wodurch bei Aufwärtsbewegung des Ventilschaftes 104 in der aus Figur 4 der Zeichnungen ersichtlichen Weise die Kette 110 wieder auf den Speicherhaspel 112 gewickelt wird. Zum Aufwickeln der kette 110 kann ein Speicherhaspel 112 verwendet werden, wenn der Ventilschaft 104 mit einer Regeleinrichtung verbunden ist, welche eine-geradlinige Ansprechcharakteristik aufweist. Ist die Ansprechcharakteristik der Regeleinrichtung nicht linear, so kann der Speicherhaspel 112 durch eine entsprechende, die Kette aufwickelnde Kurvenscheibenanordnung ersetzt werden. Wie oben beschrieben, wird also durch die Erfindung ein neuartiger, mit einem Digitalrechner zusammenarbeitender Regler vorgeschlagen, in dem von dem Digitalrechner eine Regelgröße aufgenommen und in ein in seiner Länge moduliertes, binäres oder in mehreren Zuständen mögliches Signal verwandelt wird. Das Ausgangssignal des Digitalrechners wird jeweils entsprechend seinem Zustand wahlweise dem Eingang eines Servoantriebes mit zwei oder mehreren möglichen Richtungen zugeführt. Der Servoantrieb erzeugt in den jeweiligen Richtungen eine Verschiebung, welche zu der Dauer des Eingangssignales proportional ist und deren Richtung von dem Zustand des jeweiligen Signales abhängt und bewirkt mittels geeigneter Verstelleinrichtungen eine hiervon abhängige Verschiebung einer Düse von einem dieser Düse zugeordneten Drosselhebel hinweg. Die Verschiebung der Düse verursacht ' wiederum eine davon abhängige Veränderung des Druckes in einer Steuerdruckkammer eines Regelventiles, welches einen von Veränderungen des Druckes in der Steuerdruckkammer abhängigen Ausgangsdruck einer Nebendruckkammer erzeugt. Die Veränderungen des Druckes in der Nebendruckkammer bewirken mit Hilfe eines hydraulischen oder pneumatischen Antriebes eine Korrektur der Stellung eines verschieblichen Elementes, beispielsweise eines Ventilschaftes. Dieses Steuerelement wieder- um verursacht eine hiervon abhängige Verschiebung, welche über eine Rückführung dem Drosselhebel mitgeteilt wird, wodurch der Drosselhebel der Düse jeweils um den Betrag nachgeführt wird, der sich aus der Verschiebung des Steuerelementes ergibt, wodurch der Druck in der Steuerdruckkammer wiederum so lange verändert wird, bis die vorherige Änderung des Druckes in dieser Steuerdruckkammer ausgeglichen ist. Hiernach befindet sich das Regelventil wieder im Gleichgewicht und das Steüerelement kommt in eine Ruhelage, nachdem eine, von dem in seiner Länge modulierten Signal befohlene Verschiebung stattgefunden hat und die von dem Digitalrechner aufgenommene Änderung der Regelgröße ist nunmehr ausgeGlichen.

Claims

Patentansprüche 1. Elektropneumatischer Regler mit einer auf Änderungen einer Regelgröße ansprechenden Eingangsschaltung, welche jeweils diesen Änderungen entsprechende, in ihrer Länge modulierte elektrische Signale erzeugt, ferner mit einem elektropneumatischen Signalumformer zur Erzeugung pneumatischer Druckänderungen, welche mit den elektrischen Signalen in einem vorbestimmten funktionellen Zusammenhang stehen, weiter mit einem mittels dieser Druckänderungen aus einer Ausgangsstellung verstellbaren Steuerelement sowie mit einer zwischen dem Steuerelement und dem Signalumformer artgeordneten Rückführung, welche in Abhängigkeit von den Verstellungen des Steuerelementes den Signalumformer im Sinne einer Ausgleichung der Wirkung der Druckänderungen beeinflußt, nach Patent ........... (Patentanmeldung amtl. Az.: R 3? 823 V1IIb/21c), dadurch gekennzeichnet, daß mit der Rückführung (158) ein weiterer Signalumformer (260, 262, 264, 266, P2) verbunden ist, Welcher die jeweilige Stellung des-verstellbaren Steuerelementes in ein dieser Stellung entsprechendes Ausgangssignal umformt.
2. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dar elektropneumatische Signalumformer (38 bzw. 24, 140, 210, 218, PP1, 76, SP) einen elektrischen Antrieb (24) ent-

hält, an dessen Ausgang jeweils eine, nach Größe und Richtung von der Dauer bzw. dem Zustand des jeweiligen elektrischen Eingangssignals abhängige mechanische Verschiebung dargeboten wird.
3. Regler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elektropneumatische Signalumformer (38 bzw. 24, 140, 210, 216, 2189 PP1, 76, SP) ein pneumatisches Regelventil (76) mit einer Nebendruckkammer (86) und einer Steuerdruckkammer (74) aufweist, welch letztere mit der freien Umgebung über eine Strömungsdüse (62 bzw. 152 bzw. 218) in Verbindung steht, deren Ausströmgeschwindigkeit mittels einer mit dem elektrischen Antrieb (24) verbundenen Verstelleinrichtung (210, 216, 248, 208, 204) veränderbar ist.
4. Regler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung aus zwei Verstellorganen (210, 21E, 248, 208, 204) besteht, welche über Federmittel (252) so miteinander verbunden sind, daß ein Verstellorgan (210, 216) mit Bezug auf das jeweils andere Verstellorgan (248, 208, 204) gegensinnig wirkend vorgespannt wird.
5. Regler nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das verstellbare Steuerelement (174) einen pneumatischen Antrieb ( 'i78, 1809 182, 184) aufweist, welcher abhängig von dem in der Nebendruckkammer (86) herrschenden Druck betätigt wird, und daß innerhalb der Verstelleinrichtung (210, 216, 248, 208, 204) eine Drosselanordnung (228, BP2) vorgesehen ist, mittels welcher der Druckmittelstrom von der Nebendruckkammer (86) des pneumatischen Ventils (76) zu dem pneumatischen Antrieb wahlweise beeinflußbar ist.
6. Regler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der pneumatische Antrieb (178, 180, 182, 184) mit einem Ubertragungsgestänge (104, 108) des verstellbaren Steuerelementes (174) verbunden ist.
7. Regler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführung (158) zwischen das Übertragungsgestänge (104, 108) und eines (204) der beiden Verstellorgane geschaltete Antriebselemente (114, 'I16, 118) aufweist, welche das genannte Veratellorgan abhängig von der jeweiligen Verschiebungsstellung des verschieblichen Steuerelementes (174) vorspannen. B.
Regler nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsdüse (218) eine StrÖmungsöfinung (220) aufweist und daß das eine Verstellorgan mit Antriebselementen und mit die Strömungsdüse an diesen Antriebselementen (40, 't40, 214, 216) zur Drehachse radial versetzt festhaltenden Halterungselementen ausgerastet ist.
9. Regler nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Antrieb (24) über eine Antriebswelle (40) mit einer Kurvenscheibenanordnung (46) der Verstalleinrichtung (38) verbunden ist.