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Einstellbare Regeleinrichtung zur Regelung des Drucks oder der Temperatur
eines Mediums in einem Behälter.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine einstellbare Regel ein richtung
zur Regelung des Drucks oder der Temperatur eines Mediums in einem Behälter, z.B.
des Dampfdrucks oder der Dampftemperatur in einem Autoklaven durchRegulierung der
Dampfzufuhr, mit einem durch Druck steuerbaren Ventil in einer Versorgungsleitung,über
welche das Medium dem Behälter zuführbar ist, und einem den Steuerdruck des Ventils
beeinflussenden, einstellbaren Steuerorgan.
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Es ist bei einer derartigen Regelung bekannt, ein pneumatisches, ständig
Steuerluft ablassendes Regelventil zu benutzen, welches über eine Einzelleitung
mit einem Regelkreis verbunden ist. Der Luftdruck in dem Regelkreis schwankt dabei
in Abhängigkeit von den Druckänderungen des Mediums, und dieRückkoppelung ist derart
getroffen, daß ein Ventil in der Speiseleitung des Behälters weiter öffnet, wenn
der Druck im Behälter sinkt. Die mit Preßluft arbeitende Regeleinrichtung kann bei
der bekannten Ausführung mittels einer Einstellschraube so voråuatiert we;rden,
daß sich im Behälter
ein bestimmter Druck aufbaut.
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Bei einigen Anwendungen ist eine Fernsteuerung der Voreinstellung
der Regeleinrichtung auf einen bestimmten Druck-oder Temperaturwert erwünscht, und
zwar soll insbesondere eine beliebige Auswahl und Einstellung durch Fernbetätigung
eines von mehreren möglichen Druck- oder Temperaturwerten möglich sein. Ein Beispielsfall
fiiEr derartige Anforderungen ist die Steuer- oder Einstellvorrichtung an der Regel
ein richtung eines Autoklaven, in welchem Gegenstände der verschiedensten Art durch
Behandlung mit Dampf bei jeweils geeignetem Druck sterilisiert werden. Verschiedenartige
Gegenstände müssen dabei mit unterschiedlichen Drücken behandelt werden. Als Regelmechanismus
kann in diesem Fall ein Regulierventil in der Dampfspeiseleitung zu der geschlossenen
Autoklaven-kammer dienen, wobei das Regulierventil durch ein druckluft/betätigtes
Regelorgan gesteuert wird, welches auf den Druck in der Autoklaven-kammer anspricht.
Wenn bei verschiedenen Gelegenheit mit unterschiedlichen Drücken in einem derart
gesteuerten Autoklaven gearbeitet werden soll, ist es unbequem, bei å jeder Druckänderung
die genaue Einstellung am Steuerorgan von Hand vornehmen zu müssen. Außerdem ist
diese Justierung von Hand normalerweise ungenau.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Regeleinrichtung der
eingangsgenannten Art zu schaffen, welche durch Fernbetätigung sehr genau auf einen
beliebigen von mehreren möglichen VIQrgabewerten einstellbar ist.
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Die vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das
Steuerorgan eine in verschiedene axiale Steuerstellungen bewegbare Stange aufweist,
welche durch eine ständig wirksame Vorbelastung in einer ersten vorbestimmten Stellung
gehalten und durch willkürliche, fernbetätigte Kraftbelastung in wenigstens zwei
weitere vorbestimmte Stellungen bewegbar ist.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand einer zeichncrisch dargestellten,
als Ausführungsbeispiel gewählten Regeleinrichtung eines mit Dampf betriebenen Autoklaven
näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen schematischen Schaltplan der Regeleinrichtung
eines Autoklaven, Fig. 2 bis 4 Längsschnitte durch ein als Steuerorgan der Regeleinrichtung
wirkendes Zylindergehäuse, dessen Einzelteile in drei verschiedenen Stellungen dargestellt
sind.
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Nach Fig. 1 ist eine Autoklavenkammer 1o an eine Dampfspeise leitung
11 angeschlossen und mit einer Regeleinrichtung zur Regelung des Dampfdrucks in
der Kammer versehen. Die Regeleinrichtuntäßt sich, wie nachstehend noch beschrieben
wird, auf bestimmte vorgewählte Druckwerte einstellen. In der schematischen Darstellung
sind nur die im Zusammenhang mit der Erfindung wichtigen Einzelheiten eingetragen.
Die übrigen Details können in herkömmlicher Weise ausgeführt sein.
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In die Dampfspeiseleitung 11 zur Autoklavenkammer lo ist ein Regulierventil
12 eingeschaltet, welches durch den Druck einer Druckluftleitung 13 gesteuert wird.
Die Leitung 13 ist an eine Leitung 14 angeschlossen, über welche Preßluft mit verringertem
Druck herangeführt wird. In der Leitung 14 liegt ein Drosselventil 15, durch welches
eine bestimmte Menge Druckluft strömt. Von dem Drosselventil 15 führt eine Leitung
14' über eine Anschlußstelle 16 der Leitung 13 zu einem pneumatischen Ventil 17,
welches beständig Druckluft ausströmen läßt, wobei die Ausströmöffnung von einem
Druckfühler 19 im Autoklaven-raum über ein Impulsleitung 18 in Abhängigkeit von
dem Druck in der Autoklaven-kammer gesteuert wird.
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Wenn der Druck dieser Kammer niedriger ist als der an der
Regeleinrichtung
17 eingestellte Druck, wird die Luftausströmöffnung geschlossen gehalten, so daß
sich in der Leitung 14' hinter dem Drosselventil 15 und damit auch in der Leitung
13 ein oberdruck ausbildet. In dieser Situation wird das Regulierventil 12 in der
Speiseleitung 11 offengehalten, so daß Dampf in die Autoklavenkammer strömt, Wenn
dann dort der vorbestimmte Druck erreicht wird, öffnet die Luftauslaßöffnung derRegeleinrichtung
17, wodurch der Druck in den Leitungen 14' und 13 verringert und das Regulierventil
12 geschlossen wird. Der Steuerdruck der Druckluft kann an einem Manometer 15' abgelesen
werden.
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Zur Vorwahl-bzw. Einstellung der Regeleinrichtung 17auf einen von
drei verschiedenen Solldrücken der Autoklavenkammer 1o ist ein Zylindergehäuse 20
mit einer darin axial beweglichen Kolbenstange vorgesehen, die auf die Regeleinrichtung
17 einwirkt und mittels Druckluft zwischen drei verschiedenen Steuerstellungen umgeschaltet
werden kann. Die hierzu erforderliche Druckluft wird über eine Leitung 21 herangeführt
und mittels wahlweise betätigbarer Steuerventile 22 oder 23 über Leitungen 24 bzw.
25 in verschiedene Zylinderräume des Zylindergehäuses 20 geleitet, Wenn beispielsweise
das Ventil 22 geöffnet wird, strömt die Druckluft über die Leitung 24 in das Zylindergehäuse
20 ein, wodurch darin die Kolbenstange in eine ganz bestimmte Stellung verschoben
wird.
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Wenn andererseits das Ventil 23 betätigt wird, so daß die Druckluft
über die Leitung 25 in das Zylindergehäuse 20 eintritt, so wird dadurch die Kolbenstange
in eine dritte Stellung verschoben, in welcher sie die Regeleinrichtung 17 in deråenigen
Stellung hält, in welcher in der Autoklavenkammer der Druck auf dem höchsten Niveau
eingeregelt wird.
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In den Fig. 2 bis 4 sind Längsschnitte durch das Zylindergehäuse 20
dargestellt, wobei sich die Kolbenstange 26 å jedes Mal in einer anderen Stellung
befindet. Das eine, nach außen herausragende Ende 27 der Kolbenstange 26 ist im
montierten
Zustand in eine undrehbar in der Regeleinrichtun 17 angeordnete
Mutter einge6chraubt. Indem das Zylindergehäuse 20 mit der Kolbenstange 26 relativ
zu der Regeleinrichtun 17 gedreht wird, wird bei der Montage einer mit der genannten
Mutter verbundenen Feder eine Vorspannung erteilt, welche die Regeleinrichtung gerade
so einstellt, daß sich in der Autoklavenkammer das niedrigste Druckniveau ergibt.
Nach der Verbindung der Kolbenstange 26, 27 mit der Regeleinrichtung 17 kann das
Zylindergehäuse 20 relativ zur Regeleinrichtung 17 räumlich festgelegt werden, wozu
beispielsweise in eine äußere Umfangsnut 28 des Zylindergehäuses 20 ein Haltering
eingesetzt und mit der Regeleinrichtung 17 verschraubt wird.
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Eine Feder 29 hält normalerweise die Kolbenstange 26 in der in Fig.
2 gezeigten Stellung, in welcher ein axial fest auf der Kolbenstange sitzender Kolben
30 an der mit Bezug auf Fig. 2 rechten Endwand eines den Kolben 30 aufnehmenden
Zylinder 30' anliegt. Der Autoklav arbeitet bei dieser Stellung der Kolbenstange
26 bei einem bestimmten Druck, der beispielsweise einerArbeitstemperatur von 105
° C entspricht. Wenn die Regeleinrichtung auf einen anderen Wert eingestellt werden
soll, um den Autoklaven mit einem anderen Druck, z.B. bei einer Temperatur von 120°
C, zu betreiben, wird das Ventil 22 geöffnet, in/dem beispielsweise ein Druckknopf
an der Schalttafel des Autoklaven betätigt wird. Dies bewirkt, daß Druckluft durch
einen Einlaß 32 (Fig. 3) in einen Zylinder 33' strömt und dort einen relativ zur
Kolbenstange 26 axial beweglichen Kolben 33 so beaufschlagt, daß dieser unter Mitnahme
der Kolbenstange 26 über einen daran befestigten Anschlag 36 bis gegen einen am
Zylindergehäuse 20 angebrachten Anschlag 34 mit Bezug auf Fig. 3 nach links verschoben
wird.
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Die Verschiebung der Kolbenstange 26 nach links erfolgt dabei entgegen
der Wirkung der Feder 29. Eine Entlüftungsöffnung 37 am Grunde des den Anschlag
34 bildenen Teils verhindert, daß bei der Bewegung des Kolbens 33 auf dessen linken
Seite im Zylinder 33' Unter - oder oberdruck entsteht.
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Wenn der Autoklav mit noch höherem Druck betrieben werden soll, wird
statt des Ventils 22 das Ventil 23 geöffnet, so daß Druckluft über die Leitung 25
und einen Einlaß 38 in den Zylinder 30' strömt. Dort wird der Kolben 30, welcher
fest auf der Kolbenstange 26 angebracht ist, mit Druck beaufschlagt. Gegen die Wirkung
der Feder 29 wird dabei der Kolben 30 und die Kolbenstange 26 noch ein Stück weiter
nach links verschoben als durch den Kolben 33, und zwar bis der Kolben 3o einen
am Zylindergehäuse 20 angebrachten einstellbaren Anschlag 39 erreicht. Auch hier
ist eine Entlüftungsöffnung 40 vorhanden. Die beiden Steuerstellungen der Kolbenstange
26 gemäß Fig. 3 und 4 sind mittels der Anschläge 34 und 39 sehr genau einstellbar,
da die Anschläge in Teile des Zylindergehäuses eingeschraubt sind und durch Kontermuttern-41
und 42 gesichert werden. Wenn die Ventile 22 und 23 geschlossen werden, hört der
Einfluß der Druckluft auf die Kolbenstange auf und diese kehrt unter der Wirkung
derFeder 29 wieder in ihre in Fig. 2 dargestellte Ausgangslage zurück.
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Patentansprüche