DE1588245C - Elektropneumatischer Stellungsregler - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft einen elektropneumatischen Stellungsregler, insbesondere, zur Regelung der Winkelstellung einer Stellklappe oder des Hubes eines Ventils.

. Bei bekannten elektropneumatischen Stellungsreglern entnimmt der elektropneumatische Umformerj beispielsweise eine Tauchspule, die Energie dem Signal der elektrischen Führungsgröße. Da die entnehmbare Energie nur sehr gering ist, können derartige Tauchspulen nur sehr geringe Kräfte erzeugen. _io Aus diesem Grunde sind derartige bekannte Anord- -nungen sehr erschütteriingsempfindlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die im elektropneumatischen Umwandler "zur Verfügung stehenden Kräfte zu erhöhen. · -■

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination folgender Merkmale gelöst:

a) Der Vergleich zwischen 'Führungsgröße und Regelgröße wird elektrisch vorgenommen und

■ der zugeführte Netzstrom im Stellungsregler aus- so gekuppelt; ■

b) die Netzspannung wird über ein Trägerfrequenz-System auf einer Gleichspannungs-Signalleitung zusammen mit der Führungsgröße übertragen.

Dadurch, daß -der Vergleich zwischen Führungsgröße und Regelgröße elektrisch vorgenommen und der zugeführte Netzstrom im Stellungsregler aus-ν gekuppelt wird, stehen für diesen elektropneumatischen Umformer, beispielsweise eine Tauchspule, größere Energiemengen und damit größere Kräfte zur 30' Verfügung. Andererseits würde jedoch der hierdurch erforderliche Anschluß an ein Stromnetz das Gerät praktisch kaum einsatzfähig machen, da dort, wo das Gerät eingesetzt werden soll, selten Anschlüsse an ein Stromnetz vorhanden sind. Es ist daher notwendig, gemäß Merkmal b) die Energie der Netzspannung auf dem gleichen Kabel zu übertragen wie die Führungsgröße.

Als elektropneumatischen Umformer verwendete man bisher, üblicherweise Tauchspulen. Bei einer Tauchspule taucht eine bewegliche Spule in' einen ortsfesten Kern ein. Aus Gründen der Regelträgheit und des bgrenzten elektrischen Widerstandes konnte man bei den bisher verwendeten Tauchspulen nur wenige Wicklungen auf der beweglichen Spule aufbringen. Durch diese Begrenzung der Anzahl der Wicklungen der Tauchspule war auch die von ihr aufbringbare Kraft begrenzt. Um die Regelkraft des elektropneumatischen Umwandlers zu erhöhen, wird weiterhin erfindungsgemäß vorgeschlagen, als elektropneumatischen Umformer eine Drosselspule mit einem Eisenkern zu verwenden, dessen Joch elastisch · gelagert ist und als Prallplatte eines Düse-Prall-. plattensystems der Düse des pneumatischen Systems " gegenübersteht. Hierbei ist vorteilhaft das Joch mit einer harten Blattfeder gelagert. Bei dem erfindungsgemäßen elektropneumatischen Umformer - ist der Anzahl der Wicklungen auf der Spule keine Grenze gesetzt, so daß die Regelkraft- des elektrcpneumatischen Umformers in gewünschter- Weise erhöht werden kann.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in der Zeichnung dargestellt.

Als elektropneumatischer Umformer 13 ist eine Spule 3 mit einem Eisenkern 14 vorgesehen, dessen . Joch mit einer harten Blattfeder gelagert ist und äußerst geringe Bewegungen ausführt. Das Joch wirkt als Prallplatte eines Düse-Prallplattensystems 2, des-"sen Kaskadendruck über einen pneumatischen Leistungsverstärker 1 verstärkt und über die Leitung 11 dem Stellantrieb 8 zugeführt wird. . Bei einer Veränderung der Führungsgröße 9 oder bei dem Einfluß einer Störgröße auf die Stellung des . Ventils 15, die hier als Regelgröße 10 wirkt, wird das Gleichgewicht am elektrischen Vergleicher 5 gestört. Es tritt ein elektrisches Differenzsignal auf, das durch den Verstärker 4 verstärkt und durch den elektropneumatischen Umformer 13 in ein pneumatisches Signal 11 umgeformt wird, das nun dem pneumatischen Antrieb 8 so lange zugeführt wird, bis die geforderte Stellung erreicht und sonst auch das Gleichgewicht am Vergleicher 5 wieder hergestellt ist.

Das. Probelm bei einem derartigen Stellungsregler liegt darin, eine örtliche Netzversorgung, die ja für den elektrischen Vergleicher 5 und für den Verstärker 4 benötigt wird, zu umgehen, da in den Anlagen, in denen derartige Stellungsregler verwendet werden, einerseits häufig' keine Netzanschlüsse vorhanden sind und zudem Explosionsschutz gefordert wird. Andererseits würde eine Verlegung einer zusätzlichen Netzspannungsleitung mit der Signalleitung die Kabelkosten erhöhen. Erfindungsgemäß wird, daher vorgeschlagen, die Netzspannung über ein Trägerfrequenzsystem 7 auf der zweiadrigen Gleichspannungs-Signalleitung mitzuübertragen, am Stellungsregler durch geeignete Schaltungsmittel 7 wieder auszukuppeln und in den Netzteil 6 einzuführen.

Die elektrischen Teile sind vollständig vergossen, so daß auf- diese Weise Explosionsschutz erreicht werden kann.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektropneumatischer Stellungsregler, insbesondere zur Regelung der Winkelstellung einer Stellklappe oder des Hubes eines Ventils, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) Der Vergleich zwischen Führungsgröße (9) und Regelgröße (10) wird elektrisch vorgenommen (5) und der zugeführte Netzstrom im Stellungsregler ausgekuppelt (7);

b) die Netzspannung wird über ein Trägerfrequenz-System (7) auf einer Gleichspan- nungs-Signalleitung zusammen mit der Führungsgröße (9) übertragen.

2. Elektropneumatischer Stellungsregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektropneumatische Umformer (13) eine Drosselspule (3) mit einem Eisenkern (14) ist, dessen Joch elastisch gelagert ist und als Prallplatte eines . Düse-Prallplattensystem (2) der Düse des pneumatischen Systems gegenübersteht.

3. Elektropneumatischer Steillingsregler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Joch mit einer harten Blattfeder (12) gelagert ist.