DE1523441C - Feedback device for a regulator - Google Patents
Feedback device for a regulatorInfo
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Description
1 21 2
Die Erfindung betrifft eine Rückkopplungsvorrich- stange 6 ist nach oben gerichtet und mit einem Draht tung für einen Regler mit einem ersten Balg, der mit od. dgl. verbunden, um eine Steuerung gegen die einem Stellmotor des Reglers verbunden ist und die Wirkung einer Feder oder eines Gegengewichtes Bewegung des Stellmotors über eine als hydraulische durchzuführen. Im Gehäuse 3 ist eine Zahnrad-Kraftübertragung wirkende Flüssigkeitssäule auf 5 pumpe 7 angeordnet, die von einem nicht dargestelleinen zweiten Balg überträgt, der mit einem von dem ten Elektromotor angetrieben ist, wobei die Saugseite Me/3werk des Reglers betätigbaren Gestänge so ver- an ein in die Flüssigkeit eintauchendes Rohr 8 und bunden ist, daß das Rückkopplungssignal dem Meß- außerdem an einen Lufteinlaß angeschlossen ist, der signal entgegenwirkt, wobei die die hydraulische oberhalb des Flüssigkeitsspiegels angeordnet ist. Der Kraftübertragung darstellende Flüssigkeitssäule über io Lufteinlaß wird durch ein in einer beweglichen ein' Drosselventil, das die Nachgebezeitkonstante be- Ventilspindel 9 befestigtes Ventilglied gedrosselt und stimmt, mit einem weiteren mit Flüssigkeit gefüllten öffnet sich gegen die Wirkung einer Feder 10. Eine Raum verbunden ist. Leitung 11 erstreckt sich von der Druckseite derThe invention relates to a feedback device rod 6 is directed upwards and with a wire device for a controller with a first bellows, which with od. The like. Connected to a control against the a servomotor of the controller is connected and the action of a spring or a counterweight Movement of the servomotor to be carried out via a hydraulic system. In the housing 3 is a gear transmission acting liquid column arranged on 5 pump 7, which is not shown by a transmits second bellows, which is driven by one of the th electric motor, the suction side Me / 3werk of the regulator actuatable rods so connected to a pipe 8 and immersed in the liquid is bound that the feedback signal is also connected to the measurement to an air inlet, the signal counteracts, the hydraulic one being arranged above the liquid level. the Power transmission representing liquid column over io air inlet is through a movable in a a 'throttle valve which throttles the yield time constant and valve spindle 9 attached valve member true, with another one filled with liquid opens against the action of a spring 10. One Space is connected. Line 11 extends from the pressure side of the
Eine solche Riickkopplungsvorrichtung ist aus der Zahnradpumpe bis zum oberen Ende des Zylin-Such a feedback device is from the gear pump to the upper end of the cylinder
deutschcn Patentschrift 553 332 bekannt; in ihr sind »5 ders 4, und ein von dieser Leitung abgezweigtes Aus-German patent 553 332 known; in it are »5 or 4, and an exit branched off from this line
lediglich die beiden Rückführbälge durch äquivalente laßrohr 13 hat einen Drosseldurchgang 12.only the two return bellows through equivalent outlet pipe 13 has a throttle passage 12.
Bauteile, nämlich durch zwei hydraulische Rückführ- Die Ventilspindel 9 ist mit einem Arm eines zwei-Components, namely by two hydraulic return- The valve spindle 9 is with one arm of a two-
kolben, ersetzt. armigen Hebels 14 verbunden, der sich im wesent-piston, replaced. armed lever 14 connected, which is essentially
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, liehen horizontal durch eine öffnung in der Wand eine vereinfachte und gedrängte Konstruktion zu 20 des Gehäuses 3 erstreckt und an einem horizontalen schaffen, die in Regler verschiedener Größe und Schwenkpunkt 15 schwenkbar gelagert ist. Der anBauart als Baueinheit eingebaut werden kann. Die dere Arm des Hebels 14 ist mit einer Membran 16 neuartige Riickkopplungsvorrichtung ist crfindungs- verbunden, die als Meßvorrichtung dient und in gemäß dadurch gekennzeichnet, daß die beiden einem Membrangehäuse 17 angeordnet ist, das Ün Bälge' unterschiedliche Durchmesser haben, ferner 25 der Außenwand des Reglergehäuses 3 befestigt is_t. daß der kleinere Innenbalg achsenparallel innerhalb Die oberhalb der Membran liegende Kammer liHfat des größeren Außenbalges angeordnet is**tind*daß einen Auslaß 19, der mit einer Druck- gdei^Väkuumdie beiden Bälge an einem Ende an einer gemein- quelle verbunden sein kann, die dejV-Regler steuert, samen stationären Stirnwand befestigt sind, die den Wenn der Druck in der Kammeri8 sich ändert, so Ringraum zwischen den beiden Bälgen abschließt, 30 wird der Hebel 14 durch die Membran 16 gegen die der als kraftübertragende Flüssigkeitssäule wirkt. Wirkung einer Zugfeder 20 geschwenkt, die mit demThe invention is based on the object, borrowed horizontally through an opening in the wall a simplified and compact construction extends to 20 of the housing 3 and on a horizontal one create, which is pivotally mounted in controllers of different sizes and pivot point 15. The type of cultivation can be installed as a unit. The other arm of the lever 14 is provided with a membrane 16 novel feedback device is crfindungs- connected, which serves as a measuring device and in according to characterized in that the two are arranged in a membrane housing 17, the Ün Bellows' have different diameters, furthermore 25 fixed to the outer wall of the regulator housing 3. that the smaller inner bellows axially parallel within the chamber above the membrane liHfat of the larger outer bellows is arranged that an outlet 19, which is connected to a pressure gdei ^ vacuum die both bellows at one end can be connected to a common source that controls the dejV regulator, The same stationary end wall is attached, which if the pressure in the chamber i8 changes, so The annular space between the two bellows closes off, the lever 14 is pushed through the membrane 16 against the 30 which acts as a force-transmitting column of liquid. Action of a tension spring 20 pivoted with the
Die gewünschte Proportionalität wird in bekannter inneren Hebelarm 14 verbunden ist. Die Spannung
Weise dadurch erzielt, daß das Übersetzungs- der Zugfeder 20 kann mit Hilfe einer Einstellverhältnis
zwischen dem Stellmotor und dem damit schraube 21 eingestellt werden, die im Oberteil des
verbundenen Balg geändert wird, und die Integra- 35 Reglergehäuses 3 eingesetzt ist.
tionszeit kann in ähnlicher Weise durch das vor- Ferner ist ein doppelarmiger Hebel 22 schwenkbar
erwähnte Drosselventil geändert werden. an einer horizontalen Schwenkstelle 23 angeordnet,The desired proportionality is connected in the known inner lever arm 14. The tension is achieved in that the transmission of the tension spring 20 can be adjusted with the help of an adjustment ratio between the servomotor and the screw 21, which is changed in the upper part of the connected bellows, and the integral regulator housing 3 is inserted.
tion time can be changed in a similar manner by the throttle valve mentioned above. arranged on a horizontal pivot point 23,
Vorzugsweise ist der Außenbalg mit dem Stell- die an einer am Oberteil des Reglergehäuses 3 be-The outer bellows is preferably connected to the actuator on one of the upper part of the controller housing 3.
motor verbunden. Wenn diese Verbindung in an sich festigten Stütze 24 angebracht ist. Ein Ende desmotor connected. When this connection is attached in support 24 that is solid in itself. An end to the
bekannter Weise etwas federnd, d. h. energie- 40 Hebels 22 ist mit der Kolbenstange 6 verbunden undknown to be somewhat resilient, d. H. energy- 40 lever 22 is connected to the piston rod 6 and
speichernd, gemacht wird, so ist es möglich, eine das entgegengesetzte Ende des Hebels über einesaving, is made, so it is possible to use the opposite end of the lever via a
piifercntialwirkung dadurch einzuführen, daß der be- Lasche 25 schwenkbar an einer senkrechten Rück-introducing the piifercntialffekt by the fact that the loading flap 25 can be pivoted on a vertical rear
wegliche Boden des Außcnbalges mit einem finde kopplungsstange 26 angeschlossen, die mit einer Rück-movable bottom of the outer bellows with a find coupling rod 26 connected to the back
cincs dritten koaxialen Balges verbunden wird, der kopplungsvorrichtung zusammenwirkt. Die Rück-cincs third coaxial bellows is connected, the coupling device cooperates. The return
mil Flüssigkeit gefüllt ist und dessen entgegen- 45 kopplungsstange 26 wird in einer Hülse der Stützeis filled with liquid and its counter coupling rod 26 is in a sleeve of the support
gesetztes linde an einer stationären Trägerplatte be- 24 geführt und erstreckt sich nach unten durch eineseated linden tree is guided on a stationary support plate and extends downward through a
festigt ist. Das Innere dieses dritten Balges komimini- öffnung im Oberteil in das Rcglergchäuse 3 hinein,is consolidated. The inside of this third bellows has a mini-opening in the upper part into the regulator housing 3,
ziert mit der umgebenden Flüssigkeit über ein Der Hebel 22 kann an "der Lasche 25 in veränder-adorns with the surrounding liquid via a The lever 22 can on "the tab 25 in changeable
Drosselventil, das es nun ermöglicht, eine Änderung lichein Abstand von der Schwenkstelle 23 angebrachtThrottle valve, which now allows a change to be made at a distance from the pivot point 23
der Di/ferentialwirkung des Reglers oder die Höhe 50 werden, um so eine Änderung des Übersetzungs-the differential effect of the controller or the level 50, so that a change in the translation
(ler Verzögerung der Rückkopplung zu verändern. Verhältnisses zwischen der Bewegung der Kolben-(to change the delay of the feedback. Ratio between the movement of the piston
Im folgenden wird die lirfindimg an Hand zweier stange 6 und der Bewegung der Rückkopplungs-In the following the lirfindimg using two rods 6 and the movement of the feedback
in dun Zeichnungen dargestellter Ausfüliriiiigs- stange 26 zu erreichen. Dieses ÜbersetzungsverhältnisAusfüliriiiigs- rod 26 shown in the drawings. This gear ratio
beispiele näher erläutert. I!s zeigen bestimmt die Proportionalität der Rückkopplung.examples explained in more detail. I! S show determines the proportionality of the feedback.
Fi j?. I und 2 zwei Vorrichtungen mit einer 55 Die Riickkopplungsvorrichtung gemäß Fig. 1 weistFi j ?. I and 2 two devices with a 55 The feedback device according to FIG. 1 has
JM-Wirkiim.', bzw. einer PID-Wirkung, die beide in ein zylindrisches Gefäß 27 auf, das oben offen istJM-Wirkiim. ', Or a PID-effect, both in a cylindrical vessel 27, which is open at the top
einem aus einem Druckmedium angetriebenen Regler und an ikr Innenseite des Reglergehäuses 3 auf einerone driven from a pressure medium regulator and ikr inside of the regulator housing 3 on a
angeordnet sind. tieferen F.bene als die Zahnradpumpe 7, jedochare arranged. lower level than the gear pump 7, however
Soweit I'iii/.eltcile in den beiden Aiisführiiiifjs- mincleslens teilweise oberhalb des Flüssigkcits-As far as I'iii / .eltcile in the two Aiisführeriiiifjs- mincleslens partially above the liquid
formen j/.leich sind, sind sie mit gleichen1 Ziffern be- 60 Spiegels, aufgehängt ist. Das Gefäß 27 ist an einemForms j / .are the same, they are hung with the same 1 digit. The vessel 27 is on one
zeichnet. Haller 28 befestigt, der an der Wand des Reglcr-draws. Haller 28 attached to the wall of the regulator
Die Griiiululenientc des in Fig. 1 gezci;;lcn gehäuses 3 mit Hilfe einer Schraube 29 fest ange-The griiiululenientc of the shown in Fig. 1 ;; lcn housing 3 with the help of a screw 29 firmly attached.
Rcj'lcrs sind an sich bckannl, doch werden sie im bracht ist, wobei der Halter 28 noch eine senkrechteRcj'lcrs are in themselves bckannl, but they are brought in, with the holder 28 still a vertical
folgenden kurz beschrieben. In einem teilweise mit Führung für die obenerwähnte Riickkopplungs-briefly described below. In a partially with leadership for the above-mentioned feedback
cini.r lliissij-kcil, insbesondere öl, j/.efiilllcn Reeler- r>r, slni)f.',u 26 hai. Der Boden .10 des Gefäßes 27 hat einecini.r lliissij-kcil, especially oil, j / .efiilllcn Reeler- r> r, slni) f. ', u 26 hai. The bottom .10 of the vessel 27 has a
j'1-liiiii'.c 3 ist ein senkrechter Zylinilci 4 angeordnet, ziemlich jjiol.ic kreisförmige öffnung, in der dasj'1-liiiii'.c 3 is a vertical Zylinilci 4 arranged, rather jjiol.ic circular opening in which the
dcv.cii iiiilcrrs l'.ude offen ist und in dein ein obere Fiiule eines nach linien hängenden Iniienbalgesdcv.cii iiiilcrrs l'.ude is open and in your an upper column of an iniienbalges hanging in lines
Kolben 5 bewegbar aii|.',eonlnel ist. Die Kolben- 31 befeslij',1 isl. liin wcilerer Aiißeiihalg 32 ist mitPiston 5 is movable aii |. ', Eonlnel. The piston 31 befeslij ', 1 isl. liin more extras 32 is with
Claims (4)
so gezogen, daß der Außenbalg 32 zusammengepreßt "Wie bereits erwähnt, sind die oben angeführten wird. Falls das Nadelventil 39 ganz geschlossen sein 40 Funktionen im Prinzip bereits bekannt, doch ergibt sollte, so wird eine proportionale Aufwärtsbewegung die erfindungsgemäße Vorrichtung eine vereinfachte, dem Innenbalg 31 erteilt, der seinerseits die Vcr- zuverlässige und gedrungene Bauart, die in vorteilbindungsstange 35 bewegt. Mit Hilfe der Feder 36 hafter Weise als Baueinheit in verschiedene Reglerwird dann der Arm 14 in Rückstellrichtung (im Uhr- typen eingebaut werden kann. Wenn nur eine zeigersinn) betätigt, um so über die Spindel 9 das 45 Pl-Wirkung erforderlich ist, so ist die einfachere Luftventil ein wenig weiter zu öffnen. Hierdurch Konstruktion gemäß Fig. 1 ausreichend, wenn jeniihert sich der Kolben 5 einer neuen Gleichgewichts- doch eine Differentialwirkung ebenfalls erwünscht stellung ohne merkbare Schwingungen. Eine pro- ist, so können die erforderlichen. Teile der Bauportionale Rückkopplung dieser Art hat jedoch den einheit gemäß Fig. 1 in einfacher Weise hinzugefügt Nachteil, daß sich der Einstellwert in geringem Maße 50 werden,
bei veränderlichen Betriebszuständen ändert.When the diaphragm 16 receives an input signal in form 30, large changes in the physical conditions of a pressure reduction in the chamber 18 occur which are controlled by the regulator, the arm 14 is turned counterclockwise. Without any noticeable counteraction, the air regulator can then swivel and throttle via the spindle 9 to quickly generate an advantageous force to control the valve of the gear pump 7 to achieve value, whereupon the feedback moves down and a control operation is carried out with a progressively increasing force, leads. At the same time, the feedback rod 26 is used to dampen the movement of the piston when the upward proportion of the movement of the piston 5 approaches its new end position.
pulled so that the outer bellows 32 are compressed. As already mentioned, the above are mentioned. If the needle valve 39 is fully closed 40 functions are already known in principle, but should result, a proportional upward movement of the device according to the invention becomes a simplified one of the inner bellows 31 granted, who for his part has the reliable and compact design, which moves in an advantageous connection rod 35. With the help of the spring 36 as a structural unit in various regulators, the arm 14 can then be installed in the reset direction (clock-type. If only one clockwise ) is actuated so that the 45 PI action is required via the spindle 9. The simpler air valve is to be opened a little wider.This construction according to Fig. 1 is sufficient if the piston 5 approaches a new equilibrium but also a differential action Desired position without noticeable vibrations Uportional feedback of this type has, however, simply added the disadvantage to the unit according to FIG.
changes with changing operating conditions.
geöffnet wird. In einem solchen Fall hat der Lcckfluß der Flüssigkeit durch den Durchgang 37 die 55On the other hand, a resilient feedback is achieved if the needle valve 39 more or less claims:
is opened. In such a case, the return flow of the liquid through the passage 37 is 55
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