DE2631614A1 - Pneumatisches relais - Google Patents

Description

1005508 Ge 9. Juli 1976

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HONEYWELL INC.
Honeywell Plaza
Minneapolis, Minn., USA

Pneumatisches Relais

Bei Einrichtungen zur Klimaregelung bleibt eine zur Außenluft führende Lüftungsklappe im allgemeinen geschlossen bis die ansteigende Raumtemperatur den Regelbereich des Raumthermostaten erreicht. Zu diesem Zeitpunkt wird das Ventil, das den Zufluß des Heizmittels steuert und das zuvor geöffnet war, allmählich geschlossen und es wird die Lüftungsklappe bis zu einer Stellung geöffnet, in der ein bestimmtes Minimum an Außenluft aufgenommen wird. Diese minimale Zufuhr von.Außenluft wird über den unteren Regelbereich aufrechterhalten, während das die Heizmittelzufuhr steuernde Ventil zunehmend geschlossen wird. Wenn die Temperatur den oberen Regelbereich erreicht, so wird das Ventil vollständig geschlossen und der Anteil an Außenluft zunehmend auf 100 % erhöht, was einer völlig geöffneten Lüftungsklappe entspricht.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein pneumatisches Relais anzugeben, das für diesen Einsatzzweck geeignet ist. Die

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Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der im Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung. Oftmals besteht in diesem Zusammenhang die Forderung,beim Erreichen des Regelbereiches zunächst die Lüftungsklappe weiterhin geschlossen zu halten und diese erst mit einer gewissen Verzögerung auf einen minimalen Wert zu öffnen, von dem ausgehend sodann kontinuierlich die vollständige öffnung erfolgt. Ein pneumatisches Relais, das dieser Forderung genügt ist im Anspruch 4 gekennzeichnet. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den weiteren Unteransprüchen entnehmbar.

Anhand von in den Figuren der beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen sei die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 die schematische Darstellung eines pneumatischen Relais zur anfänglichen Vorgabe eines Minimalwertes, Figur 2 ein die Wirkungsweise des pneumatischen Relais gemäß Figur 1 darstellendes Diagramm,

Figur 3 die schematische Darstellung eines pneumatischen Relais mit einer verzögert einsetzenden Minimalbegrenzung und Figur 4 ein die Funktionsweise des pneumatischen Relais gemäß Figur 3 veranschaulichendes Diagramm.

Gemäß Figur 1 ist ein Eingangsanschluß 11 an eine pneumatische Druckmittelquelle angeschlossen. Ein Membranmodul 12 wird durch eine Membran 15 in eine Steuerkammer 13 und eine Durchflußkammer 14 unterteilt. Eine Druckfeder 16 ist in der Steuerkammer 13 zwischen einem auf der Membran 15 aufliegenden Teller 17 und einem zweiten Teller 18 angeordnet, wobei sich der zweite Teller 18 am Ende einer Einstellschraube 19 abstützt. Die Durchflußkammer 14 ist über eine Druckleitung 20, in die eine Drossel eingebaut, ist mit dem Anschluß 11 verbunden. An die Druckleitung 20 ist eine Ausgangs-Druckleitung 22 angeschlossen. Eine in die Durchflußkammer 14 hineinragende Düse 23 ist mittels einer Druckleitung 24, in die eine Drossel 25 eingebaut ist, mit dem Anschluß 11 verbunden. Eine Düse 26 ist an die Druckleitung 24 angeschlossen

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und arbeitet mit einer Bimetallplatte 27 zusammen, die beispielsweise die Raumtemperatur erfasst. Die Fühlereinrichtung 26-27 muß in der Lage sein, den Überdruck auf der Druckleitung 24 abzublasen.

Das Diagramm gemäß Figur 2 veranschaulicht die Wirkungsweise des Schaltkreises gemäß Figur 1. Weist der Signaldruck auf der Druckleitung 24 beispielsweise den Wert Null auf, so befindet sich der Ausgangsdruck in der Leitung 22 auf einem Pegel, der durch die Stellschraube 19 in Zusammenarbeit mit der Feder 16 vorgegeben ist. Der den eingestellten Wert übersteigende Druck wird - herkommend von der Druckmittelquelle 11 - über die Druckleitung 20, die Durchflußkammer 14, die Düse 23, die Druckleitung 24 und die Düse 26 abgeblasen. Wenn sich die Bimetallplatte 27 näher an die Düse 26 heranbewegt, so steigt der Signäldruck in der Leitung 24 an, bis er einen vorbestimmten Wert erreicht, z.B. den Druck in der Ausgangsleitung 22. Jedes weitere Anwachsen des Signaldruckes in der Druckleitung 24 führt zu einem Anwachsen in der Ausgangs-Druckleitung 22, wie dies in Figur 2 dargestellt ist. Der Knickpunkt A in der in Figur 2 dargestellten Kurve wird somit durch die Justierschraube 19 vorgegeben.

Es sei an dieser Stelle vermerkt, daß eine Verbindung zwischen der Druckmittelquelle 1 und der Zustands-Fühleinrichtung 26-27 nicht notwendigerweise erforderlich ist. Wenn eine solcher Verbindung nicht verwendet wird, so bläst die Fühleinrichtung 26-27 den überdruck in der Leitung 24 ab, bis das Element 27 ausreichend dicht an der Düse 26 anliegt, so daß der Druck in der Ausgangsleitung 22 entsprechend dem Druck in der Signalleitung 24 variiert, Für bestimmte Anwendungsfälle ist jedoch die Verbindung zwischen der Druckmittelquelle 11 und der Düse 26 besonders nützlich. Soll beispielsweise dieser Schaltkreis sowohl zur Steuerung eines Heizventiles, als auch einer Lüftungsklappe benutzt werden, so kann ein Wert durch die Leitung 24 gesteuert werden, ein Sommer/Winter-Umschalter kann in die Druckleitung 24 zwischen dem Ventil und

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der Düse 23 eingesetzt werden und die Lüftungsklappe kann an die Druckleitung 22 angeschlossen werden. Im Winterbetrieb verbindet der erwähnte Schalter die Düse 26 mit der Düse 23. Wenn der Signaldruck, ausgehend vom Wert Null, anwächst, so wird die Entlüftungsklappe in ihrer minimalen öffnungsstellung gehalten, während das Ventil im schließenden Sinne betätigt wird. Bei einem bestimmten Signaldruck ist das Ventil ganz geschlossen und die Entlüftungsklappe beginnt sich in die völlig geöffnete Stellung zu bewegen. Im Sommerbetrieb trennt der Schalter die Verbindung der Leitung 24 auf und die Düse 23 entlüftet in die Atmosphäre, so daß der Thermostat 26-27 das Ventil betätigt, während die Entlüftungsklappe unabhängig vom Signaldruck in ihrer minimalen Öffnungsstellung gehalten wird.

Gemäß Figur 3 weist ein erster Membranmodul 31 eine Steuerkammer 32 auf, die durch eine Membran 33 von einer Durchflußkammer 34 getrennt ist. Eine Druckfeder 35 ist in der Durchflußkammer 34 angeordnet und stützt sich an der Membran 33 ab, wodurch diese von einer einmündenden Düse 36 hinwegbewegt wird. Die Düse 36 ist über eine Druckleitung 37 und eine Druckleitung 38 mit einer Drossel 39 an einen Eingangsanschluß 40 angeschlossen, der mit einer pneumatischen Druckquelle verbunden ist. Die Steuerkammer 32 ist über eine Druckleitung 42 an eine Druckleitung 41 angeschlossen. Die Druckleitung 41 ist über eine Drossel 43 ebenfalls mit dem Anschluß 40 verbunden.

Ein zweiter Membranmodul 45 weist ebenfalls eine Steuerkammer auf, die durch eine Membran 4.7 von einer Durchflußkammer 48 getrennt ist. Eine Druckfeder 50 ist innerhalb der Steuerkammer angeordnet und stützt sich einerseits auf einem auf der Membran 47 liegenden Teller 49 und andererseits an einem Teller 51 ab/ wobei der Teller 51 an dem Ende einer Einstellschraube 52 anliegt. Eine in die Durchflußkammer 48 einmündende Düse 53 des

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Membranmoduls 45 ist an die Druckleitung 41 angeschlossen und andererseits mündet die Druckleitung 38 in die Durchflußkammer 48. An die Druckleitung 38 ist eine Ausgangs-Druckleitung 54 angeschlossen. An die Druckleitung 41 ist ein Düse-Prallplätte-System 55-56 angeschlossen.

Aus Figur 4 ergibt sich die Wirkungsweise der Anordnung gemäß Figur 3. Solange sich der Signaldruck unterhalb eines ersten vorgegebenen Wertes befindet, wird die Membran 33 durch die Feder 35 von der Düse 36 entfernt gehalten, so daß die Ausgangs-Druckleitung 54 über die Leitung 37, die Düse 36, die Durchflußkammer 34 und die Ausblasöffnung 57 auf Atmosphärendruck liegt. Der*Ausgangsdruck setzt somit auf einem ersten Pegel, der durch den Wert O vorgegeben ist, ein. Wenn der Signaldruck anwächst, so ist dieser bei einem bestimmten Wert in der Lage, mittels des in der Steuerkammer 32 erzeugten Druckes die Vorspannung der Feder 35 zu überwinden und die Membran 33 gegen die Düse 36 zu bewegen. Die Feder 35 gibt somit den Wert vor, bei dem der Signaldruck wirksam werden kann. Der Druck in der Ausgangsleitung 54 nimmt danach sofort einen zweiten Druckpegel ein, der durch den Membranmodul 45 vorgegeben wird, wobei die Anordnung aus Druckfeder 50 und Einstellschraube 52 maßgebend ist. Die Düse 55 arbeitet wiederum mit einer Bimetallplatte 56 zusammen und bildet einen Thermostaten. Die Thermostatanordnung 55-56 muß wiederum in der Lage sein, den überdruck abzublasen und den Druck in der Durchflußkammer 48 auf dem konstanten Wert aufrechtzuerhalten. Wenn der Signaldruck den zweiten vorbestimmten Druckpegel übersteigt, so steigt der Ausgangsdruck in der Druckleitung 54 ebenfalls an, wobei dies in Übereinstimmung mit dem Anwachsen des Signaldruckes in der Leitung 41 geschieht.

Der Punkt A der Kurve ist durch die Feder 35 und der Punkt B durch die Anordnung aus Feder 50 und Einstellschraube 52 vorgegeben .

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Claims (9)

1. Patentansprüche

   (JLy Pneumatisches Relais, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (12), das durch eine Membran (15) in eine Steuerkammer (13) und eine Durchflußkammer (14) unterteilt ist, mit einer in die Durchflußkammer einmündenden Düse (23) und mit in der Steuerkammer wirkenden Vorspannmitteln (16) zur Vorgabe eines minimalen Pegels für den Ausgangsdruck, mit einem Anschluß (20,21) der Durchflußkammer (14) an eine Druckquelle (11) sowie an eine Ausgangsdruckleitung (22) und mit einem Anschluß (24) der Düse (23) an einen veränderlichen Eingangsdruck (11,25, 26,27), wodurch der Ausgangsdruck von dem voreingestellten Pegel ausgehend erst ansteigt, wenn der Eingangsdruck diesen voreingestellten Pegel überschreitet.
2. 2. Pneumatisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Druckquelle (11) über Drosseln (21,25) einerseits an die Durchflußkammer (14) direkt angeschlossen ist und andererseits über ein Düse/Prallpiatte-System (26,27) mit der in die Durchflußkamnier (14) hineinragenden Düse (23) . verbunden ist.
3. 3. Pneumatisches Relais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Ausgangsdruckleitung (22) zwischen der einen Drossel (21) und der Durchflußkammer (14) angeschlossen ist.

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4. 4. Pneumatisches Relais.nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch ein zweites durch eine Membran (33) in eine Durchflußkammer (34) und eine Steuerkammer (32) unterteiltes Gehäuse (31), mit einer in die Durchflußkammer (34) mündenden Düse (36), die an den veränderlichen Ausgangsdruck angeschlossen ist, einer an die Durchflußkammer (34) angeschlossenen Entlüftungsleitung (57) und mit einem Anschluß (42) der Steuerkammer (32) an den veränderlichen Eingangsdruck, wodurch der Ausgangsdruck erst verzögert auf dem voreingestellten Druckpegel einsetzt.
5. 5. Pneumatisches Relais nach Anspruch 4., dadurch gekennzeichnet , daß die Entlüftungsleitung als in die Atmosphäre führende Ausblasöffnung (57) ausgebildet ist.
6. 6. Pneumatisches Relais nach Anspruch 4, gekennzeich net durch ein die Membran (33) belastendes in der Durchflußkammer (34) angeordnetes Vorspannmittel (35).
7. 7. Pneumatisches Relais nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß durch das Vorspannmittel (35) ein weiterer Druckpegel vorgegeben ist, der unterhalb des erstgenannten.Druckpegels liegt.
8. 8. Pneumatisches Relais nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der weitere Druckpegel im wesentlichen den Wert 0 aufweist.
9. 9. Pneumatisches Relais nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Steuerkammer (46) bzw. in der Durchflußkammer (34) angeordneten Vorspannmittel aus die Membranen (47,33) belastenden Druckfedern (50,35) bestehen, wobei die Feder (50) in der Steuerkammer des ersten Gehäuses (45) eine größere Vorspannkraft als die Feder (35) in der Durchflußkammer des zweiten Gehäuses (31) ausübt.

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