DE2130092B2 - Einstellbare regeleinrichtung zur regelung des drucks oder der temperatur eines mediums in einem behaelter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine einstellbare Regeleinrichtung zur Regelung des Drucks oder der Temperatur eines Mediums in einem Behälter, z. B. des Dampfdrucks oder der Dampftemperatur in einem Autoklaven durch Regulierung 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.

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 die Rückkoppelung 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 vorjustiert werden, daß sich im Behälter ein bestimmter Druck aufbaut.

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 für derartige Anforderungen ist die Steuer- oder Einstellvorrichtung an der Regeleinrichtung 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 Regeimechanismus kann in diesem Fall ein Regulierventil in der Dampfspeiseleitung zu der geschlossenen Autoklavenkammer dienen, wobei das Regulierventil durch ein druckluftbetätigtes Regelorgan gesteuert wird, welches auf den Druck in der Autoklavenkammer anspricht. Wenn bei verschiedenen Gelegenheiten mit unterschiedlichen Drücken in einem derart gesteuerten Autoklaven gearbeitet werden soll, ist es unbequem, bei jeder Druckänderung die genaue Einstellung am Steuerorgan von Hand vornehmen zu müssen. Außerdem ist diese Justierung von Hand normalerweise ungenau.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Regeleinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche durch Fernbetätigung sehr genau auf einen beliebigen von mehreren möglichen Vorgabewerten einstellbar ist.

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 Stellunger, bewegbar ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer zeichnerisch dargestellten, als Ausführungsbeispiel gewählten Regeleinrichtung eines mit Dampf betriebenen Autoklaven näher erläutert. Es zeigt

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.

Nach Fig. 1 ist eine Autoklavenkammer 10 an eine Dampfspeiseleitung 11 angeschlossen und mit einer Regeleinrichtung zur Regelung des Dampfdrucks in der Kammer versehen. Die Regeleinrichtung läßt 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.

In die Dampfspeiseleitung 11 zur Aüioklavenkammer 10 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 de.' 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 dec Leitung 13 zu einem pneumatischen Ventil 17, welches beständig Druckluft ausströmen läßt, wobei die Ausströmöffnung von einem Druckfühler 19 im Autoklavenraum über eine Impulsleitung 18 in Abhängigkeit von dem Druck in der Autoklavenkammer gesteuert wird. 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 Überdruck 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 der Regeleinrichtung 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.

Zur Vorwahl bzw. Einstellung der Regeleinrichtung 17 auf einen von drei verschiedenen Solldrücken der Autoklavenkammer 10 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. 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 derjenigen Stellung hält, in welcher in der Autoklavenkammer der Druck auf dem höchsten Niveau eingeregelt wird.

In den Fig.2 bis 4 sind Längsschnitte durch das Zylindergehäuse 20 dargestellt, wobei sich die Kolbenstange 26 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 Regeleinrichtung 17 angeordnete Mutter eingeschraubt. Indem das Zylindergehäuse 20 mit der Kolbenstange 26 relativ zu der Regeleinrichtung 17 gedreht wird, wird bei der Montage einer mit der genannten Mutter verbundenen Feder eine Vorspan-ί nung erteilt, welche die Regeleinrichtung gerade so einstellt, daß sich in der Auioklavenkammer das niedrigste Druckniveau ergibt. Nach der Verbindung der Kolbenstange 26, 27 mit der Regeleinrichtung 17 kann das Zylindergehäuse 20 relativ zur Regeleinrich-

Hi tung 17 räumlich festgelegt werden, wozu beispielsweise in eine äußere Umfangsnut 28 des Zylindergehäuses 20 ein Haltering eingesetzt und mit der Regeleinrichtung 17 verschraubt wird.

Eine Feder 29 hält normalerweise die Kolbenstange

π 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 einer Arbeitstemperatur von 105⁰C entspricht. Wenn die Regeleinrichtung auf einen anderen Wert eingestellt werden soll, um den Autoklaven mit einem anderen Druck, z.B. bei einer Temperatur von 120⁰C, zu betreiben, wird das Ventil 22 geöffnet, indem beispielsweise ein Druckknopf an der Schalttafel des Autoklaven betätigt wird. Dies bewirkt, daß Druckluft durch einen Einlaß 32 (F i g. 3) in einen Zylinder 33' strömt und dort einen relativ zur Kolbenstange 26 axial beweglichen

to 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. Die Verschiebung der Kolben-

j5 stange 26 nach links erfolgt dabei entgegen der Wirkung der Feder 29. Eine Entlüftungsöffnung 37 am Grunde des den Anschlag 34 bildenden Teils verhindert, daß bei der Bewegung des Kolbens 33 auf dessen linken Seite im Zylinder 33' Unter- oder Überdruck entsteht. Wenn der

■in 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

•i> 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 30 einen am Zylindergehäuse 20 angebrachten einstellbaren Anschlag 39 erreicht. Auch hier ist eine Entlüftungsöffnung 40 vorhanden. Die beiden Steuerstellungen der Kolbenstange 26 gemäß F i g. 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 der Feder 29 wieder in ihre in F i g. 2 dargestellte Ausgangslage zurück.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Einstellbare Regeleinrichtung zur Regelung des Drucks oder der Temperatur eines Mediums in "> einem Behälter, z. B. des Dampfdrucks oder der Dampftemperatur in einem Autoklaven durch Regulierung der Dampfzufuhr, mit einem durch Druck steuerbaren Ventil in einer Speiseleitung, über welche das Medium dem Behälter zuführbar ist, und mit einem den Steuerdruck des Ventils beeinflussenden einstellbaren Steuerorgan, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan (20, 26) eine in verschiedene axiale Steuerstellungen bewegbare Stange (26) aufweist, welche durch eine ständig wirksame Vorbelastung (29) in einer ersten vorbestimmten Stellung gehalten und durch willkürliche fernbetätigte Kraftbelastung (22, 24 bzw. 23, 25) in wenigstens zwei weitere vorbestimmte Stellungen bewegbar ist.

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Stange (26) ein axial befestigter und ein axial bis gegen einen Anschlag (36) an der Stange (26) verschieblicher Kolben (30 bzw. 33) angeordnet sind, welche in axial hinterein- 2^r> ander angeordneten, getrennten Zylindern (30', 33') mit Druckmittel beaufschlagbar sind.

3. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Zylinder (30') des axial befestigten Kolbens (30) eine auf diesen jo wirkende Druckfeder (29) angeordnet ist, welche bestrebt ist, die Stange (26) bis zur Anlage an einen Anschlag (31) in die eine axiale Endstellung zu drücken.

4. Regeleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch r> gekennzeichnet, daß der axial befestigte Kolben (30) auf der der Feder (29) gegenüberliegenden Seite mit Druckmittel beaufschlagbar und dadurch die Stange (26) bis gegen einen Anschlag (39) in die andere axiale Endstellung verschiebbar ist.

5. Regeleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (39) durch eine die Stange (26) umgebende, mittels eines Gewindes axial einstellbare Büchse gebildet ist.

6. Regeleinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der axial verschiebliche Kolben (33) auf derselben Seite wie der axial feste Kolben (30) mit Druckmittel beaufschlagbar und dadurch bis gegen einen Anschlag (34) am Zylinder (20) .-,0 bewegbar ist, wobei die Stange eine mittlere Stellung einnimmt.

7. Regeleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (34) durch eine die Stange umgebende, mittels eines Gewindes axial γ, einstellbare Büchse gebildet ist.

8. Regeleinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange mit einem Übertragungsgestänge durch eine axial stufenlos einstellbare mi Schraubverbindung (27) verbunden ist.