-
Betr.: Patent- und GebrauchsmusterhilSsanmeldung Einschubeinheit für
elektrische oder pneumatische Meß- und Regelgeräte Die Erfindung betrifft eine Einschubeinheit
für elektrische oder pneumatische Meß- und Regelgeräte, bestehend. aus einem rohrförmigen
Rahmen, in den stirnseitig ein Leitgerät mit nach außen weisenden Bedienungs- und
Anzeigevorrichtungen eingesetzt ist, das auf seiner anderen Seite an ein Regelgerät
angrenzt, mit dem es elektrisch und/oder pneumatisch und mechanisch zu einer in
den Rahmen eingeschobenen Einheit verbunden ist.
-
Es ist bekannt, für Meß- und Regeleinrichtungen von verfahrenstechnischen
Anlagen Regler einzusetzen, die auf kleinstem Raum bei kleinster Frontabinessung
als anzeigende Reglerstation alle Bedienungs- und Anzeigeeinrichtungen -in der E'ront
einer Neßtafel tragen und zudem alle anderen Regel einrichtungen aufweisen sollen.
Das führt dazu, daß derartige Regelgeräte in der Form von Einschubeinheiten ausgebildet
sind, bei denen die eingangs erwähnte Ausgestaltung mit hintereinander angeordneten
Elementen
vorliegt, die dann in der Art von Schubkasten in die Meßwarte eingeschoben werden.
Es ist auch bekannt, Teile des Leitgerätes aus Eunktionsgründen abzutrennen, die
bei bestimmter Schaltung eines Handautomatik-Schalters mit dem Regelkreis der verfahrenstechnischen
Anlage verbunden bleiben. Es it weiter bekannt, solche sogenannte Kompaktregler
durch Zusatzbauelemente zu ergänzen, wobei beispielsweise in der Front zusätzliche
Kontrollampen eingebaut oder in den Rahmen Kontakteinrichtungen nÕesetzt werden,
die eine Grenzsignalgabe der eingehenden Meßgröße ermöglichen. solche Einschubeinheiten
weisen aber den Nachteil auf, daß sie den jeweils auftretenden Bedürfnissen gesondert
angepasst werden müssen, so daß ein schneller Umbau zu einer anderen Funktionsweise
nicht ohne weiteres mpglich ist.
-
Aufgabe der vorliegenden erfindung ist es, bei solchen Einschubeinheiten
eine einfache Umbaumöglichkeit zu schaffen, die den Einsatz von Einschubeinheiten
auch in solchen Fällen ermöglicht, in denen bisher zusätzliche Geräte mit den Einschüben
kombiniert werden mussten. Die Erfindung besteht darin, daß Leitgerät und Regelgerät
in getrennten Gehäusen angeorndet sind, die als Kupplungshälften mit aufeinander
abgestimmten Steckkontakten und/oder pneumatischen Steckverbindungen sowie mit mechanisch
ineinandergreifenden Verriegelungen versehen sind.
-
Vorteilhaft werden dabei die pneumatischen Steckverbindungen selbstdichtend
ausgebildet, so daß auch nach Trennung der Gehäuseteile die Anlage mit den zuletzt
eingestellten Druckwerten weiterarbeiten kann. Wird zwischen Leitgerät und Regelgerät
ein g6-schlossenes Zwischenbauteil mit je einer an das Leitgerät und an das Regelgerät
ankuppelbaren Stirnseite eingesetzt, so ergeben sich aufgrund der erfindungsgemäßen
Ausgestaltung in sehr einfacher Weise Kombinationsmöglichkeiten, die bisher nicht
verwirklicht werden-konnten. Dabei können in einfacher Weise die mechanisch
ineinandergreifenden
Verriegelungen als Steckzapfen mit einem Bajonettverschluß ausgebildet sein, so
daß eine schnelle Trennung von Bauteilen und eine schnelle Montage möglich sind.
-
So ist es beispielsweise möglich, das Zwischenbauteil als Träger für
einen Signalumsetzer vorzusehen, der ein- elektrisches signal in ein pneumatisches
signal umwandelt. Diese Anordnung, die innerhalb des sogenannten Kompaktreglers
ist, ist sinnvoll, weil für verschiedene Meßaufgaben, zum Beispiel für die Temperaturmeßung,
die Erfassung der Meßgröße auf elektrischen Wege leichter erfolgen kann. Bei bekannten
Einheiten müsste in einem solchen Fall die Umwandlung des Signales in ein pneumatisches
Einheitssignal außerhalb des Reglers durch ein getrenntes Gerät erfolgen. Erfindungsgemäß
enthält das Zwischenbauteil den elektropneumatischen Umsetzer, so daß es mit diesem
Bauelement möglich ist, einankommendes elektrisches Meßsignal in ein pneumatisches
Einheitssignal umzuwandeln. Es wäre auch möglich, das elektrische Signal als pneumatisches
Einheitssignal für die Führungsgröße zu verwenden. Es besteht auch die Möglichkeit-,
ein elektrisches ankommendes Signal in ein pneumatisches Signal umzuwandeln, dessen
Ausgangsgröße bereits die Stellgröße für ein Regelventil darstellt.
-
Durch geeignete Zusammenschaltung von pneumatischem Leitgerät, Zwischenbauteil
und pneumatischem Regler ist es auch möglich, einen elektrisch pneumatischen Regler
aus dem pneumatischen Eompaktregler zu schaffen. Die Verbindungen müssen dann so
angelegt sein, daß innerhalb des Baukastensystems jede pneumatische Leitung und
jede elektrische Leitung einem bestimmten Signal zugeordnet ist.
-
Ein nachträglicher Umbau zu anderen Verbindungsmöglichkeiten ist über
die Bajonettverbindung und die jteckverbindungen jederzeit möglich.
-
Es besteht auch die Möglichkeit, die ZwischénbauteiD mit Motoren zu
versehen, deren drehende Bewegung umgeformt wird in eine Federspannung, die durch
pneumatische Kompensationselemente in ein
pneumatisches Ausgangssignal
umgeformt wird. Diese Anordnung erlaubt die Hintereinanderschaltung von Leitgerät,
Zwischenbauteil mit Schrittmotoren und Reglereinrichtung. Diese Anordnung kann auch
mit einer Handautomatikumschaltung ausgerüstet werden, so daß das ankommende elektrische
Signal, das zum Beispiel in Form von Impulsen oder zeitabhängigen Spannungssignalen
vorliegt, in entsprechenden Schrittmotoren oder Synchronmotoren in eine richtungsgebundene
Drehbewegung umgeformt wird, wobei der Ausgang dieses Umsetzers wiederum entweder
auf die Führungsgröße des Regelkreises oder auf die Ausgangsgröße des Regelkreises
einwirkt.
-
Schließlich ist es auch möglich, das Zwischenbauteil mit einem Rechenrelais
zu versehen. Es ist innerhalb verfahrenstechnischer Anlagen üblich, Regelkreise
miteinander zu vermaschen. Es sind Kaskaden- und Verhältnisregelkreise bekannt.
Im Gegensatz zu einfachen Kaskadenregelkreisen, bei denen der Ausgang des Führungsreglers
direkt als Führungsgröße des Folgereglers geschaltet werden kann, sind Regelkreise
bekannt, deren gegenseitige Abhängigkeit über Verhältnisrelais veränderbar gestaltet
werden muß. Die Anordnung eines Rechenrelais innerhalb des Zwischenbauteiles erspart
in der Meßwarte den Platz für ein zweites, separates Gerät. Die vom Führungsregler
ankommende Meßgröße wird über eine geeignete Reglereinrichtung mit mechanischer
Faktorverstellung so beeinflußt, daß sie mit dem Folgeregler in dem gewünschten
Verhältnis zusammengekoppelt werden kann. Die Anzeige dieses Verhältnisses kann
innerhalb des Leitgerätes erfolgen, ebenso auch die Verstellung. Diese Anordnung
ermöglicht den Zusammenbau innerhalb eines Kompaktreglers aus einem Leitgerät, dem
Rechenrelais und dem Folgeregler. Durch die Erfindung wird daher eine Fülle von
Kombinationsmöglichkeiten eröffnet.
-
Eine gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaute Einschubeinheit ist
in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung
erläutert.
-
Fig. 1 zeigt alle Einzelteile der Einschubeinheit im demontierten
Zustand und Fig. 2 im vergrößerten Maßstab die jeitenansicht des in der Fig. 1 vorgesehenen
Zwischenbauteiles.
-
In der Fig. 1 ist ein rohrförmiger Rahmen 1 gezeigt, in den von der
vorderen Stirnseite aus hintereinander ein Leitgerät 2, ein Zwischenbauteil 3 und
ein Regelgerät 4 eingesetzt werden, die untereinander vor dem Einschieben mechanisch
fest verbunden werden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich dabei um
ein pneumatisch arbeitendes Leitgerät und um einen pneumatisch wirkenden Regler,
die ihre Anschlüsse von der nicht dargestellten Rückwand eines Schaltschrankes erhalten,
an der der Anschlußteil 5 befestigt ist. Vom Anschlußteil 5 aus geht nun einmal
ein Schlauchband 6 mit mehreren, nebeneinander liegenden pneumatischen Anschlüssen
zu einem Verbindungskloz 7, der wiederum im gezeigten Beispiel an die Rückseite
des Zwischenbauteiles-3 angeschraubt wird, wie aus Fig. 2-im einzelnen hervorgeht.
Das Zwischenbauteil 3 wird dabei mit seinem Verbindungszapfen 8 in die entsprechende
Ausnehmung 9 im Leitgerät 2 hereinges-choben. In gleicher Weise erfolgt der mechanische
Anschluß des Regelgerätes 4 mit dem Anschlußzapfen 10 an die Ausnehmung 11, wobei
an den Zapfen 8 und 10 jeweils mit einer- Bajonettführung 12 versehene, drehbare
Stifte vorgesehen sind, die je mit einem fest in den Gehäuseteilen 2 und 3 angeordneten
Stift 13 bajonettartig zusammenwirken und eine Verriegelung ermöglichen. Dabei wird
der pneumatische Regler an die pneumatischen Anschlußleitungen 6 dadurch angeschlossen,
daß er mit entsprechenden Steckanschlüssen 14 von oben auf die Anschlußbohrungen
15 des Kiötzchens 7 aufgesetzt wird, wobei durch Federn gehaltene Kugeln 16 (Fig.
2), die den selbstdichtenden Abschluß bewirken, nach unten gedrückt werden, so daß
der Anschluß beim Aufsetzen des Regelgerätes 4 hergestellt
ist.
-
Aus Fig. 2 geht außerdem hervor, daß das Klötzchen 7 durch Dichtungen
17 mit pneumatischen Kanälen 18 im unteren Bereich des Zwischenbauteiles 3 verbunden
ist, die wiederum durch Zwischenfügung einer Dichtung 19 in nicht näher dargestellter
Weise mit dem Leitgerätgehäuse 2 verbunden sind, so daß die pneumatischen Anschlüsse
vom Anschlußstück 5 her bis zum Leitgerät 2 geführt sind. Pneumatische Anschlüsse
innerhalb des Zwischenbauteiles werden von den Kanälen 18 aus über Kanäle 20 nach
oben gezogen, wobei die Kanäle in bekannter Weise durch das Einfügen entsprechend
ausgefräster oder gegossener Leiterplatten gebildet sind, die mit einer Abschlußplatte
versehen werden.
-
Elektrische Anschlüsse führen vom Anschlußstück 5 aus unter dem fieglergerät
4 hindurch und ein Teil der Leitungen 21 oder alle werden seitlich am Zwischenbauteil
3 hochgezogen und in dessen Inneres geleitet. Sollte auch am Leitgerät ein elektrischer
Anschluß notwendig sein, was im allgemeinen für Kontrolllampen o.dgl. der Fall ist,
so werden ensprechend benötigte Leitungen 22 weitergeführt und ebenfalls seitlich
unter einer Abdeckplatte in das Leitgerät 2 eingeführt.
-
Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, elektrische Eingangssignale
im Zwischenbauteil in pneumatische Werte umzuwandeln, die dann einmal dem pneumatischen
Leitgerät 2 zugeführt werden, dort über die Bedienungseinrichtungen 23 verstellt,
an den Anzeigegeräten 24 abgelesen und vom pneumatisch wirkenden Regler 4 andererseits
weiterverarbeitet werden können. Die Anordnung gesonderter elektropneumatischer
Umsetzer außerhalb des Einschubes entfällt daher.
-
Es ist auch möglich, in das Zwischenbauteil andere Funktionsgruppen
einzusetzen, wie eingangs erwähnt wurde. Da das Zwischenbauteil 3 ohne weiteres
nach Lösen der ßajonettverriegelungen 12,
13, abgezogen werden kann,
ist auch ein schneller Umbau zu einer rein pneumatisch wirkenden Einschubeinheit
möglich.
-
Durch Austausch entsprechender Zwischenbauteile 3 kann in gleicher
Weise sehr schnell eine Anpassung an andere Bedürfnisse vorgenommen werden. So ist
es beispielsweise vorteilhaft möglich, auch Signalumsetzer mit Elektromotoren in
dem Zwischenbauteil 3 vorzusehen, deren drehende Bewegung in eine Federspannung
umgesetzt wird, die pneumatische Kompensationselemente in ein pneumatisches Ausgangssignal
umformt.
-
Auch die Anordnung eines Rechenrelais iiblicher Bauart ist möglich.