DE2515405A1

DE2515405A1 - Automatischer druckregler

Info

Publication number: DE2515405A1
Application number: DE19752515405
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: SEDEM
Current assignee: SEDEM
Priority date: 1974-04-17
Filing date: 1975-04-09
Publication date: 1975-10-30
Also published as: FR2268299B1; CH592917A5; US3996954A; FR2268299A1; IT1044491B; GB1500445A

Description

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027-24.O38P(24.O39H) 9. 4. 1975

Societe Europeenne de Distribution Electromecanique "S.E.D.E.M." Marsei 11 e (Frankreich)

Automatischer Druckregler

Die Erfindung betrifft einen Druckregler, durch den mit sehr großer Genauigkeit ein vorbestimmter Druck an einer bestimmten Stelle unabhängig vom Abstand zwischen der Stelle und dem Druckregler gehalten werden kann.

Bisher werden zahlreiche, verschedene Druckminderer verwendet, die mehr oder weniger genau sind, die aber die Durchführung von Feinstmessungen, z.B. zur Kalibrierung von Einspritzdüsen oder zur Luftdurchsatzmessung bei Vergaserkreisen, unabhängig vom Abstand zwischen der Anwendungs- oder Verbrauchsstelle des Drucks und dem Druckregler nicht erlauben. Darüber hinaus sind herkömmliche Druckminderer im

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allgemeinen für einen bestimmten Versorgungsluftdruck ausgelegt und, wenn die Verwendung verschiedener Drücke erwünscht ist, muß jedesmal der Druckminderer zur Verwendung des geeigneten oder zwckmäßigen Druckminderers ausgewechselt werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, unter Vermeidung dieser Nachteile, nach einem herkömmlichen, von der Versorgungsleitung abzweigenden Druckminderer einen automatischen Druckregler so zwischen der Versorgungsleitung und der Verbrauchs leitung anzuordnen, daß unabhängig vom Abstand zwischen Verbrauchsstelle und Druckregler der Druck regelbar ist.

Die Aufgabe wird bei einem automatischen Druckregler zum Halten eines vorbestimmten Drucks an einer bestimmten Stelle unabhängig vom Abstand zwischen der Stelle und dem Druckregler, mit einer Membran, die mittels einer Stange erstens ein zweites Ventil durch Öffnen oder Schließen eines Durchlasses zur Umgebungsluft in einer Entspannungskammer betätigt, und zweitens ein erstes Ventil am Einlaß der Entspannungs-Kammer betätigt, an der stromauf eine Druckluft-Versorgungsleitung und stromab eine zum Meßgerät führende Verbrauchsluftleitung münden, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Membran pneumatisch vom Druck in einer Regelkammer steuerbar ist, die an einem Führungskanal angeschlossen ist, der von einer Führungs-Luftleitung abzweigt, deren eines Ende mit einer Druckluftquelle verbunden ist und deren anderes Ende mit einem Steuerglied zu seinem Öffnen und Schließen versehen ist, das von einem Druckfühler zum Erfassen des Drucks der Druckluft an der bestimmten Stelle der Anwendungsleitung betätigt ist.

Dabei mündet das andere Ende ins Freie oder in Umgebungsluft,

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wobei dessen Öffnen und dessen Schließen mittels eines Schwimmerventils oder Schwimmerabsperrorgans betätigbar ist, das mittels eines Umgebungsluftmanometers stromab des Reglers in Höhe der Verbrauchsleitung wirkt, wobei die Flüssigkeitshöhe abhängig vom (gewünschten) Druck an der Verbindungsstelle zwischen einem der Luftmanometer-Zweige und der Verbrauchsluftleitung zur Meßeinrichtung bzw. zum -gerät berechnet oder bestimmt ist. Das Luftmanometer reagiert sehr genau auf eine Druckdifferenz in der Verbrauchsleitung und schließt über das Schwimmerventil das Ende der Druckluftleitung, was den Führungskanal unter Druck setzt und die Stell-, Steuer- oder Regelkammer, die die Membran und die beiden Absperrorgane oder Ventile führt oder verstellt, um den gewünschten oder Solldruck wiederherzustellen.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch die Anordnung des automatischen Druckreglers und der verschiedenen Leitungen,

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Druckreglers.

Eine Leitung 1 ist an einem Drucklufteinlaß unter einem Druck P ,

2
z.B. 7 kp/cm , angeschlossen; ein Druckminderer 2 herkömmlicher Bauart ist kurz danach angeordnet, aus Sicherheitsgründen, bei einem Niederdruckregler, für Geräte bei einer Störung von ihnen oder einer falschen Bedienung. Ein Druckregler R ist zwischen einer Zu- oder Versorgungsleitung 3 (Stromauf-Leitung) und einer Ab- oder Verbrauchsleitung 6 (Stromab-Leitung) zu einem Meßgerät unter geregeltem Druck

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angeordnet. Die Versorgungs(luft)leitung 3 unter einem Druck P von

2 ^J

. ca. 600 mm WS (Wassersäule) oder 1,26 kp/cm , mündet am obersten Ende des Reglers R in einer Anordnung mit veränderlicher Entspannung s-Öffnung 4, durch die ein Druck P in einer ersten Kammer 5 erhaltbar ist, aus der die Druckluft durch die Verbrauchs leitung 6 zum Meßgerät austreten kann. In Höhe des Meßgerätes soll der gewünschte oder Solldruck den Druckwert P besitzen, z. B. 500 mm

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WS oder 50 g oder 1,05 kp/cm . Der Druckregler R enthält ein erstes Absperrorgan oder Ventil 7, dessen Ober- oder Kopfende ein Anschlußstück 8 trägt, das durch eine Stange 9 betätigbar ist, deren eines Ende 11 mit dem ersten Ventil 7 verbunden ist und deren anderes Ende 12 aus der ersten Kammer 5 durch eine in einer Scheibe 10 vorgesehene Öffnung austritt. Am anderen, zweiten Ende 12 ist ein zweites Absperrorgan oder Ventil 13 vorgesehen, durch dessen konisches Oberende der Luftdurchtritt durch die Öffnung in der Scheibe 10 versperrbar ist. Das zweite Ventil 13 ist an einer Membran M befestigt, die das Unterteil eines Raums 15 begrenzt, dessen Oberteil durch die Scheibe 10 geschlossen ist und der öffnungen 16, 17 aufweist, die mit der Außen- oder Umgebungsluft in Verbindung stehen. Die Membran M wird pneumatisch betätigt oder gesteuert vom Druck in einer Stell-, Steuer- oder Regelkammer 18. Die Regelkammer 18 ist mit einem Führungskanal 19 verbunden, der an einer Führungs-Luftleitung 20 angeschlossen ist, deren eines Ende 21 entweder an eine (nicht dargestellte) Druckluftquelle angeschlossen ist oder, wie in Fig. 1 in Strichlinien dargelstellt, direkt mit der Kammer 5 verbunden ist. Kurz danach ist an dem Ende 21 der Führungs-Luftleitung 20 eine Drosselstelle 22 angeordnet, die durch ihren Querschnitt den Druck so ausgleicht, daß die Membran M erst dann beaufschlagt wird, wenn ein Schwimm er absperrorgan oder -ventil 27 beginnt, einen Luftauslaß (Fig. l) am anderen

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Ende 23 der Führungs-Luftleitung 20 zu schließen, der am obersten Ende eines Umgebungsluftmanometers 24 mündet. An seinem Oberende 26 steht das Manometer rohr mit Umgebungsluft über eine Öffnung 25 in Verbindung. Die Öffnung 25 ist ausreichend kalibriert oder bemessen, um keinen Gegendruck am Oberende 26 des Luftmanometers 24 hervorzurufen. Am Oberende 26 des Manometers 24 ist das Schwimmerventil 27 so angeordnet, daß das Ende 23 der Führungs-Luftleitung 20 verschlossen wird, wenn eine Änderung der Höhe H der Flüssigkeit 28 des Manometers 24 auftritt.

Die Flüssigkeitshöhe H ist abhängig vom Druckluft-Druck berechnet, der an der Stelle des Drucks P erhalten werden soll, z. B. 500 mm

2 .

WS (1,05 kp/cm ) im Abstand von X Metern vom Regler R.

Der Verwendungsdruck der Druckluft ändert sich aber immer abhängig vom Durchsatz oder von den Lastverlusten, die entstehen können, was jedoch nicht zugelassen werden kann, wenn Feinstmessungen durchgeführt werden sollen.

Aus Fig. 1 ist zu entnehmen, daß der Druck P üblicherweise stets größer als der Druck P sein soll, wobei der Druck P im Abstand von X Metern vom automatischen Druckregler R auftritt, um die Lastverluste durch die Verwendungsleitung 6 zu kompensieren. Wenn das Mano-

2 meter 24 für einen Druck von 500 mm WS (1,05 kp/cm ) gesteuert ist, wird das Schwimmerventil 27 die Öffnung am Ende 23 der Führungs-Luftleitung 20 schließen, wenn der Druck P größer als 500 mm WS ist. Die Führungs-Luftleitung 20 setzt nun die Regelkammer 18 über den Führungskanal 19 unter einen Druck P, . Die Membran M wirkt nun auf das zweite Ventil 13 ein, das durch Anheben einerseits den Luftdurchsatz

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von der Kammer 5 zur Öffnung in der Scheibe 10, zum Raum 15 und schließlich in die Umgebungsluft durch die öffnungen 16 und 17 öffnet, und andererseits das erste Ventil 7 betätigt, das bei Anheben nach oben die Zu- oder Versorgungsluft noch mehr entspannt. Sehr schnell kehrt der Druck P auf den Solldruck zurück, z.B. einen Druck, der einer Wassersäule von 500 mm entspricht. Wie bereits erwähnt, kann das Ende 21 der Führungs-Luftleitung 20 an einen Druckluftbehälter oder direkt an der Kammer 5 angeschlossen sein, wie das in Strichlinien dargestellt ist.

Wenn im Gegensatz dazu der Druck absinkt, d.h. wenn der Druck P z. B. unter einem Druck ist, der 500 mm Wassersäule entspricht, entweicht Druckluft, die durch die Führungs-Luftleitung 20 eintritt, durch die Öffnung 25 in die Außenluft. Folglich beaufschlagt der Druck P, die Membran M weniger, die gleichzeitig die Öffnung in der Scheibe 10 mittels des zweiten Ventils 13 schließt und das erste Ventil 7 öffnet, bis zur Wiederherstellung des gewünschten oder Solldrucks P .

Folglich ermöglicht der erfindungsgemäße automatische Druckregler R einen Solldruck an einer bestimmten Stelle mit sehr großer Genauigkeit, unabhängig von den Durchsatz- oder Lastverlust-Änderungen und vom Abstand zwischen dem Regler R und dem Meßgerät, wodurch sich zahlreiche Feinstmeß-Anwendungen ergeben. Die Erfindung ist auch auf die Regelung eines Gasometers od. dgl. anwendbar.

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Claims

Patentansprüche

1 .^Automatischer Druckregler zum Halten eines vorbestimmten Drucks an einer bestimmten Stelle unabhängig vom Abstand zwischen der Stelle und dem Druckregler,

mit einer Membran, die mittels einer Stange erstens ein zweites Ventil durch Öffnen oder Schließen eines Durchlasses zur Umgebungsluft in einer Entspannungs-Kammer betätigt, und zweitens ein erstes Ventil am Einlaß der Entspannungs-Kammer betätigt, an der stromauf eine Druckluft-Versorgungsleitung und stromab eine zum Meßgerät führende Verbrauchsluftleitung münden,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Membran (M) pneumatisch vom Druck in einer Regelkammer (18) steuerbar ist, die an einem Führungskanal (19) angeschlossen ist, der von einer Führungs-Luftleitung (20) abzweigt, deren eines Ende (21) mit einer Druckluftquelle verbunden ist und deren anderes Ende (23) mit einem Steuerglied zu seinem Öffnen und Schließen versehen ist, das von einem Druckfühler zum Erfassen des Drucks der Druckluft an der bestimmten Stelle der Anwendungsleitung (6) betätigt ist.
2. Druckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (M) fest mit der Stange (9) verbunden ist, daß die Stange (9) die Entspannungs-Kammer (5) durchsetzt, und daß die Entspannungs-Kammer (5) die beiden Ventile (7, 13) aufweist, deren eines den Durchlaß der Kammer (5) zur Außenluft und deren anderes, am Eingang der Kammer (5) angeordnet, zur Entspannung öffnet.

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3. Druckregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ventil (13), das den Durchlaß in der Entspannungs-Kammer (5) zur Außenluft öffnet, von einem Zylinderteil im Oberteil und einem konischen Teil im Unterteil gebildet ist, damit Luft in das Innere treten kann, wenn das erste Entspannungs-Ventil (7) in Schließstellung kommt.
4. Druckregler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckfühler an der bestimmten Stelle der Verbrauchsleitung (6) ein Umgebungsluftmanometer (24) ist.
5. Druckregler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied zum Öffnen und Schließen des in die Umgebungsluft mündenden Endes (23) der Führungs-Luftleitung (20) ein Schwimmerventil (27) ist, das am Oberteil (26) des Luftmanometers (24) angeordnet ist.
6. Druckregler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (H) der Flüssigkeit (28) im Luftmanometer (24) so bestimmt ist, daß der Solldruck (P_n.) der Druckluft an der bestimmten Verbindungsstelle zwischen dem Manometer (24) und der Druckluft-Verbrauchs leitung (6) im Abstand von X Metern vom Regler (R) erhaltbar ist.
7. Druckregler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (21) der Führungs-Luftleitung (20), an dem der Führungskanal (19) abzweigt und das von einer Druckluftquelle versorgt ist, direkt mit der Entspannungs-Kammer (5) verbindbar ist.

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8. Druckregler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Drosselstelle (22) der Führungs-Luftleitung (20), um durch deren Querschnitt den Druck so auszugleichen, daß die Membran (M) erst beaufschlagt wird, wenn das Schwimmerventil (27) beginnt, den Luftauslaß am anderen Ende (23) der Führungs-Luftleitung (20) zu schließen.
9. Druckregler nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (25) des Rohrs des Luftmanometers (24), die mit der Umgebungsluft in Verbindung ist, so bemessen ist, daß kein Gegendruck am Oberteil (26) des Manometers (24) erzeugt wird.

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