DE1523536A1

DE1523536A1 - Anordnung zur selbsttaetigen Regelung von physikalischen Groessen

Info

Publication number: DE1523536A1
Application number: DE19651523536
Authority: DE
Inventors: Rudolf Vollmer
Original assignee: Industrie Werke Karlsruhe Ausburg AG
Current assignee: KUKA AG
Priority date: 1965-08-14
Filing date: 1965-08-14
Publication date: 1969-07-17
Also published as: SE328150B; BE685407A; GB1151786A; DE1523536B2; NL6611406A; AT284508B

Description

INDUSTRIE-WERKE KABLSIUHE

75 KARLSRUHE, den

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5.August 1965

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Anordnung zur selbsttätigen Regelung von physikalischen Größen

Die Erfindung bezieht eioh auf eine Anordnung zur selbsttätigen Regelung von physikalischen Größen, wie z.B. Druok, Temperatur, Menge od. dgl., die unter Verwendung von als Drosselorgane ausgebildete Stellglieder, durch Mittel,- wie Gas, Dampf oder Flüssigkeit beaufsohlagbar sind-, '

In Rohrleitungen für Gase, Dampf und Flüssigkeiten werden zur Regelung von physikalischen Größen bekanntlich Druck-, Temperatur-, Mengenregler od. dgl. eingebaut. Bisher war ee üblioh, jeden einzelnen Regelvorgang örtlich getrennt mit einem Stellglied (Ventil) zu steuern. Zur Veranschauliohung dessen soll anhand eines in Figur 1 sohematisch dargestellten Ausführungsbeispieles bekannter Art, bei dem es sich um den Hausansohluß eines Heizungssystemes an eine Fernheizleitung mit Hoohdruck-Heißwasser als Wärmeträger handelt, der bisher übliohe Aufwand an den einzelnen Reglern erläutert werden.

Erfahrungsgemäß liegt der Druck .dee Fernheizvorlaufeβ wesentlich höher als der Vorlaufdruok 3 und der Rüoklaufdruok der Hausinstallation. Da es jetzt allgemein üblioh ist, das Fernheiz-Vorlaufwasser direkt der Niederdruok-HAusinetftllfttion beizumisohen, ist es erforderlich, den Druck des Fernheiz· netzes zu reduzieren. Hierbei ist der reduzitrtt Druofc geringfUgig und in den zulässigen Ortnztn höhtr au halten, »li der Druok im Hauein«tallations-Vorlauf, Hierzu dient ein Druckbegrenzer 5, der aus einem Stellglied 6, einem Regelglitd 7,

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einer Sollwerteinstellung 8 und einer Steuerleitung 9 besteht. Mit 2 ist der Fernheizrüoklauf bezeichnet.

Damit bei einer Vielzahl von einzelnen Hausanschlüssen die zur Verfügung stehende Fernheizwärme gleichmäßig verteilt und gleichzeitig vermieden wird, daß große Gebäudekomplexe anderen Gebäuden die Bedarfsspitzen stoßweise vorwegnehmen, ist die maximale, durch ein einzelnes Gebäude abnehmbare VJärmemenge zu begrenzen. Zu diesem Zweck ist ein Mengenbegrenzer 10 vorgesehen, der aus einem Stellglied 11, einem Differenzdruckregler 12, einer Sollwerteinstellung 13, einer Meßblende 14 und Steuerleitungen 15 besteht.

Da in der Hausinstallation die Temperatur des Vorlaufheißwassers entsprechend den V/itterungsverhältnissen zu halten ist, wird dem in den Hausleitungen zirkulierden Heißwasser je nach Bedarf Fernheißwasser beigemischt. Hierzu dient ein Beimischregler 16, der aus einem Stellglied 17, einem Stellmotor einem Vorlauftemperaturfühler 19 und einem Außentemperaturfühler 20 besteht. Die Zirkulation in der Hausinstallation wird duroh eine Pumpe 21 unterstützt, die gleichzeitig die erforderliche Druckhöhe erzeugt, um bei Drosselatellung des Stellgliedes 17 dem Vorlaufwasser Rücklaufwaaaer beizumischen«

Bei dieser Aufführung besteht der Nachteil, daß für Jeden Regelvorgang ein Stellglied erforderlich 1st. Da die einzelnen Stellglieder in gewissen Abständen voneinander angeordnet sind, bedingt diese Anordnung einen komplizierten und unüberaioht-1lohen Aufbau*

Duroh die Irfindung werden dieae Haohtelle beseitigt und

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INDUSTIUE-WERKE KARLSRUHE Akii.m_t...ll..kmf_t

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' die Voraussetzung für eine einfache und leicht zu überwachende mechanisch arbeitende Regelanordnung geschaffen. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindungsglied ein Kombinationsstück zur Kombinierung von verschiedenen Regelvorgängen, wie beispielsweise eine Temperatur-Druckregelung, eine Druckhalte-Mengenbegrenzungsregelungieine Temperatur-Sicherheitsregelung od. dgl. vorgesehen ist. Hierbei ist nach einem anderen Merkmal der Erfindung das Kombinationsstück einem mit einem Gestänge und einem Drosselorgan, wie beispielsweise Drosselkegel, versehenen Stellglied nachgeordnet. Infolge des Kombinationsstückes kann, wie es bisher üblich war, auf die Anordnung von mehreren Stellgliedern verzichtet werden, da ein einziges Stellglied zur Durchführung der verschiedenen Regelvorgänge ausreicht.

Zur Ausübung der von dem Kombinationsstück zu übernehmenden Punktion ist dieses mit mehreren bewegbaren Übertragungsgliedern versehen, die direkt oder indirekt mit dem Gestänge des Stellgliedes in Verbindung stehen. Die Übertragungsglieder sind hierbei beispielsweise als V/inkelhebel, Stifte, Spindeln, Zahnräder, Zahnstangen, Exzenter od. dgl. ausgebildet.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Kombinationsstück mit leicht lösbaren Verbindungselementen versehen, die als mechanisch bedienbare Kupplungen ausgebildet sind. Zur Durchführung der verschiedenen Regelvorgänge greifen an dem Kombinationsstück mindestens zwei unabhängig voneinander beaufschlagbare Regelglieder an, deren Kupplung mit den Kupplungen des Kombinationsstückes in Verbindung stehen. Hierbei

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sind die Kupplungen des KombinationsStückes und der Regelglieder beispielsweise als überwurfmutter mit Gegengewinde, Konus mit Gegenkonus, Dichtungen, Bajonettverschlüsse od..dgl. ausgebildet.

Nach einem anderen Erfindungsmerkmal ist das Kombinations stück als Verbindungsglied zwischen den verschiedenen Regelvorgänge ausübenden Regelgliedern und dem Stellglied ausgebildet. Durch diese dazwischenliegende Anordnung des Kombinationsstückes ist jeder einzelne voneinander abweichende Regelvorgang auf ein Stellglied steuerbar.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind anhand eines Ausführungsbeispieles beschrieben und auf zwei Zeichnungs— blättern schematisch dargestellt. Es zeigens

Fig. 2 eine durch die Verwendung eines Kombinationsstückes gegenüber Fig. 1 vereinfachte Ausführung eines Schaltschemas und

Fig. j5 eine vergrößerte Darstellung des Kombinationsstückes und der angrenzenden Glieder mit weiteren Einzelheiten.

Anstelle der bei der Anordnung gemäß Fig. 1 erforderlichen Anzahl von drei Stellgliedern β, 11 und 17 wird nunmehr in die Vorlaufleitung 1 des Fernheizanschlusses ein einziges Stellglied 22 eingebaut, das über ein Kombinationsstück 2J mit den Regelgliedern 7, 12 sowie 18 bis 20 in Verbindung steht. Auf diese V/eise nehmen die Regelglieder 7, sowie 18 bis 20 über das Kombinationsstück 2J> ihrer Vorrangigkeit entsprechend auf die Drosselwirkung des Stellgliedes Einfluß.

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INDUSTRIF-WEHKE KAIILSBUHE - . . ,„^

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Gemäß der Pig. 3 ist das Kombinationsstüok 23 über eine Kupplung 24 beispielsweise in Form einer überwurfmutter, eines Bajonettverschlusses od. dgl. und einem Kupplungsgegenstüok 25 z.B. in Gestalt eines Gegengewindes mit dem Stellglied 22 verbunden. Zur Aufnahme der Kupplungen 24a - ο aufweisenden Regelglieder 7 und 12 sowie 18, das aus dem Stellmotor 18, dem Vorlauftemperaturfühler 19 und dem AußentemperaturfUhler 20 besteht, ist das Kombinationsstuck 23 mit Kupplungsgegenstüaken 25a - α versehen, wobei die Kupplungen 24a - ο und Kupplungsgegenstüoke 25a - ο als Überwurfmutter und Gegengewinde, Konus und Gegenkonus, Dichtung und Gegendiahtung, Bajonettverschlüsse od. dgl. ausgeführt sind. Innerhalb des Kombinationsstüokes 23 sind bewegbare Übertragungsglieder angeordnet, die beispielsweise als Winkelhebel 26a, b] Stifte 30a, b aöwie Spindel 31 ausgebildet sein können. Die Regelgliader J₃ 12 und 18 greifen an den Übertragungsgliedern 26a, bj 30a, b und 31 an, die ihrerseits mit einem Gestänge 27 des Stellgliedes 22 In Verbindung stehen. Während bei den Hegelgliedern ¹J und 12 durch die Stifte 30a,- b und den Winkelhebeln 26a, b eine indirekte Verbindung mit dem Gestänge 27 dea Stellgliedes 22 erfolgt, wird bei dem Regelglied 18 durch die Spindel 31 eine direkt· Verbindung dem Gestänge 27 geschaffen, an dersn Ende ein Drosselorgan, beispielsweise ein Droaaelkegel 38,vorgesehen ist. Dl« Hegöiglieder 7, 12 und 18 aind hierbei derart angeordnet^ dad sie % .' . gegeneinander so viel Spiel besitzen, daS Jedes Begelglied un-. gehemmt von anderen den Drosselkegel 28 in seine bringen kann·

Die Ifttoheelftlrkung der einzelnen Regelflieder und die

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INDUSTRIE-WERKE KARI,e«UHB

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Vorrangstellung dea jeweils wichtigsten RegelVorganges spielen

sioh wie folgt abι

Es wird angenommen» daß der Druck im Fernheizvorlauf 1 über die zulässige Höohatgrenze der Hausanlage ansteigt. Hierbei erhält das Begelglied 7 Über die Steuerleitung 9 einen entsprechenden Impuls und drosselt dabei über den Stift 30a, den Winkelhebel 26a und die Spindel 31 den Drosselkegel 28 bis zum Erreichen des Solldruokea* VJenn gleichzeitig das Gebäude ausgekühlt ist, so daß der Hauaanaohluß viel Wärme benötigt, wird der Vorlauftemperaturfühler 19 bestrebt sein, über den Stellmotor 18 den Drosselkegel 28 zu öffnen. Da aus Sicherheitsgründen die Druokhaltung der Hausanlage vorrangig 1st« ist s dem Stellmotor 18 nioht möglich, den Drosselkegel 28 au üftnmu

Wenn bilsplslawelee bei großem Wärmebedarf der Vorlauftemperaturfühler 19 mit Hilfe des Stellmotora 18 den Drossel-

28 vollkommen Öffnet« dann kann ea möglich sein, daß Spitisenbedarf der Fernwärmezufuhr zu grofl wird. Infolge-

wlra-r, atf Anschlüsse der Hebengebäude in nioht genügend««, Ma-^t mit* Vifcrm« versorgt* Deshalb iat eine Maximal-"«engent>t®^»niUEg «rforiurlisfe., atm mittel© des Different- ~am\4tet$ii!%rr\ XZ «rreleitt vt*u_t Si« WMnnsmenge wird dabei

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Winkelhebel 26b und die Spindel 51 auf das Gestänge 27, das seinerseits den Drosselkegel 28 schließt. Hieraus ergibt sich, daß unabhängig von der Wärmebedarfsspitze die vorberechnete und zugelassene maximale Menge nicht überschritten wird. In diesem Falle ist die Mengenbegrenzung vorrangig, unabhängig von der Druckregelung und von der Temperaturregelung.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf dieses Ausführungsbeispiel, da auch noch andere Ausführungsmöglichkeiten vorgesehen sein können. So können beispielsweise zwei oder auch noch mehrere Kombinationsstücke miteinander verbunden werden, wodurch infolge der mit den Kombinationsstücken gekuppelten Regelglieder die Anzahl der Regelvorgänge erhöht werden kann. So ist mit Hilfe des Kombinationsstückes in Verbindung mit einem sorgfältig durchgearbeiteten Baukastensystem eine nachträgliche Änderung, Erweiterung oder Ergänzung der Regelanlage möglich.

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Claims

INDUSTRIE-WERKE KARLSRUHE κ v..«iif.fe.M 75 KARLSRÜHE, den P Garteoftriie 71 Patentansprüche

1. Anordnung zur selbsttätigen Regelung von physikalischen Größen, wie z.B. Druck, Temperatur, Menge od. dgl., die unter Verwendung von als Drosselorgane ausgebildete Stellglieder durch Mittel, wie Gas, Dampf oder Flüssigkeit beaufschlagbar sind, dadurch gekennzeichnet , daß als Verbindungsglied ein Kombinationsstück (23) zur Kombinierung von verschiedenen Regelvorgängen, wie beispielsweise eine Temperatur-Druckregelung, eine Druckhalte-Mengenbegrenzungsregelung, eine Temperatur-Sicherheitsregelung od. dgl. vorgesehen ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kombinationsstück (23) einem mit einem Gestänge (27) und einem Drosselorgan (20), wie beispielsweise Drosselkegel^versehenen Stellglied (22) nachgeordnet ist.

3· Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kombinationsstück (2J) mehrere bewegbare Übertragungsglieder (26a, b; 30a, b; 31) aufweist, die direkt oder indirekt mit dem Gestänge (27) des Stellgliedes (22) in Verbindung stehen.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η -· zeichnet, daß die Übertragungsglieder (26a, bj 30a,b) 31) des Kombinationsstückes (23) beispielsweise als Winkelhebel, Stifte, Spindeln, Zahnräder, Zahnstangen, Exzenter od. dgl. ausgebildet sind.

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5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kombinationsatück (23) mit leicht lösbaren Verbindungselementen (24, 25a - c) versehen ist.

6. Anordnung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente des Kombinationsstüokes (22) als mechanisch bedienbare Kupplungen (24, 25a - o) ausgebildet sind.

7. Anordnung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Kombinationsstück (23) mindestens zwei unabhängig voneinander beaufschlagbare Regelglieder (7, 12, 18 - 20) angreifen, deren Kupplungen (25, 24a - c) mit den Kupplungen (24, 25a - o) des Kombinationsstüokes (23) in Verbindung stehen,

8. Anordnung nach den Ansprüohen 6 und. 7, daduroh gekennzeichnet, daß die Kupplungen (24, 24a-o, 25, 25a - o) des Kombinationsstüokes (23) und der Regelglieder (7, 12, 18 - 20) beispielsweise als Überwurfmutter iriit Gegengewinde, Konus mit Gegenkonus, Dichtungen, Bajonettverschluss« od. dgl. ausgebildet sind.

9· Anordnung naoh einem oder mehreren der vorherigen Ansprüohe, daduroh gekennzeichnet, daß dae Kombinationsstüok (23) als Verbindungsglied zwischen den verschiedene Regelvorgänge ausübenden Regelgliedern (7, 12, 18 - 20) üiüdem stellglied (22) ausgebildet ist.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß infolge des Kombinationsstückes (23) jeder einzelne, voneinander abweichende Regelvorgang auf ein Stellglied (22) steuerbar ist. 009829/0824