DE2917817C2

DE2917817C2 - Pneumatischer Membranantrieb mit pneumatischem Stellungsregler

Info

Publication number: DE2917817C2
Application number: DE2917817A
Authority: DE
Inventors: Günter 6458 Rodenbach Hary
Original assignee: Honeywell GmbH
Current assignee: Honeywell Regelsysteme GmbH
Priority date: 1979-05-03
Filing date: 1979-05-03
Publication date: 1984-04-26
Also published as: GB2052684B; GB2052684A; US4583447A; DE2917817A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen pneumatischen Membranantrieb mit einem pneumatischen Stellungsregler nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1.

Die von der Firma Honeywell vertriebenen Membranantriebe des Typs MP 953 A bzw. B sehen die Verwendung eines pneumatischen Stellungsreglers vor, der je nach Betriebsart des pneumatischen Membranantriebs in der Achse des Membranantriebs oder seitlich versetzt zu dieser Achse angeordnet wird. Bei einem direkt wirkenden Membranantrieb ist der Stellungsi egler koaxial zu diesem angeordnet, und die Antriebsverbindung zwischen einer Antriebsstange des Membranantriebs und einem Betätigungsstößel des Stellungsreglers ist dergestalt daß bei einer nach oben gerichteten Bewegung der Antriebsstange eine nach oben gerichtete Kraft auf den Betätigungsstößel ausgeübt wird. Bei einem revers wirkenden Membranantrieb wird der Stellungsregler seitlich versetzt zu der Achse des Membranantriebs angeordnet, und es wird über einen zwischengeschalteten, in der Mitte gelagerten Hebel eine Aufwärtsbewegung der Antriebsstange des Membranantriebs in eine auf den Betätigungsstößel des Stellungsreglers nach unten einwirkende Kraft umgewandelt In beiden Betriebsarten wird demnach der Stellungsregler in unterschiedlichen Positionen auf dem Bügel angeordnet.

Ausgehend von dieser bekannten Konstruktion ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine zwischen dem Membranantrieb und dem Stellungsregler anzuordnende Vorrichtung anzugeben, die es gestattet, daß der pneumatische Stellungsregler immer in gleicher geometrischer Lage in bezug auf den pneumatischen Membranantrieb montiert werden kann. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der im Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.
In der älteren DE-PS 28 55 221 ist bereits ein pneumatischer Stellungsregler dargestellt und beschrieben, der immer in gleicher geometrischer Lage in bezug auf den pneumatischen Membranantrieb montiert werden kann. Zu diesem Zweck werden dort die Positionen eines Druckluftverstärkers und eines Steuerluftdruckgebers, zwischen denen ein mit dem Membranantrieb gekoppelter Bügel angreift, vertauscht. Der Druckluftverstärker und der Steuerluftdruckgeber sind in einem Rahmen angeordnet, der um 180° verschwenkt werden kann und in das Gehäuse des Stellungsreglers einsetzbar ist. Gegenüber dieser Lösung beschreitet die vorliegende Erfindung einen völlig anderen Weg.

Anhand eines in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles sei im folgenden die erfindungsgemäße Anordnung näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 Teile eines pneumatischen Membranantriebes mit aufgesetztem pneumatischen Stellungsregler und einer dazwischengeschalteten erfindungsgemäßen Umkehrvorrichtung für Reversbetrieb des Membranantriebs,

F i g. 2 bis 4 einzelne Konstruktionselemente der Umkehrvorrichtung gemäß F i g. 1.

Gemäß F i g. 1 ist auf das Gehäuse eines pneumatischen Membranantriebes 10 ein pneumatischer Stellungsregler 11 bekannter Bauart aufgesetzt. Der Stellungsregler 11 hat in bekannter Weise die Aufgabe, die Stellung eines beispielsweise von dem Membranantrieb beaufschlagten Stellkolbens immer dem jeweiligen von einem Regler angesteuerten Druck anzugleichen.

Im Direktbetrieb wird der Stellungsregler 11 mit seinem Außengewindestutzen 12 in eine Öffnung 13 mit Innengewinde im Decke! des Membranantriebs 10 eingeschraubt. Hierbei stützt sich eine Rückstellfeder 14

zwischen einem mit einem Stößel 16 des Stellungsreglers 11 verbundenen Federteller 15 und einem an einer Antriebsstange 17 des Membranantriebs 10 anliegenden Federteller 18 ab.

Wird der pneumatische Membranantiieb 10 revers betrieben, so kann der gleiche Stellungsregler 11 ohne seitlichen Versatz verwendet werden, wenn man eine Umkehrvorrichtung 19 zwischen dem Membranantrieb 10 und dem Stellungsregler 11 einfügt Die Umkehrvorrichtung 19 umfaßt einen tassenförmigen Untersatz 20, der mit emem Außengewindestutzen 21 gleicher Abmessung wie der Außengewindestutzen 12 des Stellungsreglers 11 in die öffnung 13 mit Innengewinde des Membranantriebs 10 eingeschraubt wird In den Untersatz 20 ist ein Reduzierring 22 eingesetzt Der Reduzierring 22 wird in dem Untersatz 20 durch vorzugsweise drei über den Umfang verteilte Schrauben 23 gehalten, die durch entsprechende miteinander fluchtende Gewindebohrungen greifen und zugleich den Stellungsregler 11 in dem Reduzierring 22 sichern, indem sie gegen den Außengewindestutzen 12 angezogen werden.

An dem Reduzierring 22 stützt sich von unten eine runde Lagerplatte 24 ab, die in näheren Einzelheiten in F i g. 4 in einer Draufsicht von unten dargestellt ist. Durch Ausstanzungen 25 und Abbiegung der stehenbleibenden Zungen 26 um vorzugsweise 45° werden zwei Lagerschneiden für eine Umkehrfeder 28 gebildet, die in F i g. 3 näher dargestellt ist. Die Umkehrfeder 28 ist hierbei in Ausschnitten 27 in den Zungen 26 geführt.

Ein tassenförmiger Napf 29, der in F i g. 2 näher dargestellt ist, weist in seinem oberen Rand zwei diametral gegenüberliegende Einschnitte 30 auf, in die die Umkehrfeder 28 mit ihren Enden eingreift. Die Umkehrfeder 28 stützt sich somit an dem Napf 29, an den Zungen 26, der Lagerplatte 24 und an dem Stößel 16 ab, wobei der letztgenannte Anschlag durch eine Mutter 31 gebildet wird, die auf den Stößel 16 von unten gegen die Umkehrfeder 28 geschraubt wird.

Eine Hubmeßfeder 33 ist zwischen dem Federteller 18 und der Unterseite des Napfes 29 angeordnet Diese Hubmeßfeder 33 ist so dimensioniert, daß sie die Anordnung, bestehend aus dem Napf 29, der Umkehrfeder 28 und dei Lagerplatte 24 an dem Reduzierring 22 anliegend hält Zugleich ist bei diesen Verhältnissen die Rückstellfeder 14 voll vorgespannt

Wie man aus F i g. 1 leicht erkennt, wird eine Bewegung der Antriebsstange 17 des pneumatischen Membranantriebes 10 nach oben, die im Direktbetrieb über die Rückstellfeder 14 eine nach oben gerichtete Kraft auf den Betätigungsstößel 16 ausübt, im Falle eines reversbetriebenen Membranantriebes 10 bei Verwendung der Umkehrvorrichtung 19 in eine nach unten gerichteis te Kraft auf den Betätigungsstößel 16 umgewandelt Dies geschieht indem die immer mehr zusammengedrückte Hubmeßfeder 33 über den Napf 29 die Kragarme der Umkehrfeder 28 nach oben mitnimmt. Die Umkehrfeder 28 hat hierbei das Bestreben, sich um die Lagerschneiden der Zungen 26 durchzubiegen, wie dies durch die linke Hälfte 28a der Umkehrfeder in F i g. 1 angedeutet ist Da die Umkehrfeder 28 in der Mitte an der Mutter 31 anliegt, wird hierbei eine nach unten gerichtete Kraft auf den Stößel 16 des Stellungsreglers 11 ausgeübt

Über die Wahl der Federkonstanten für die Rückstellfeder 14 und die Hubmeßfeder 33 sowie durch die Wahl der Hebelverhältnisse hinsichtlich der Umkehrfeder 28 läßt sich im Reversbetrieb ein 1 :1 Verhältnis für die Kraft mit Bewegungsumkehr erzielen. Die Tatsache, daß sich von dem Federweg der Hubmeßfeder 33 der Federweg der Umkehrfeder 28 subtrahiert, kann berücksichtigt werden, indem ebenfalls die Hebelverhältnisse entsprechend ausgelegt werden.
Das Prinzip der beschriebenen Umkehrfeder kann in andere Ausführungen eines pneumatischen Stellungsreglers ebenfalls integriert verwendet werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Pneumatischer Membranantrieb mit pneumatischem Stellungsregler, wobei eine verstellbare Antriebsstange des Membranantriebs über eine Rückstellfeder auf einen Stößel des Stellungsreglers einwirkt und eine Vorrichtung zwischen Membranantrieb und Steliungsregler bei Reversbetrieb die Richtung der auf den Stößel einwirkenden Kraft umkehrt, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (19) zur Kraftrichtungsumkehrung auf der einen Seite den Stellungsregler (11) aufnimmt und auf der anderen Seite in die bei Direktbetrieb den Stellungsregler (11) unmittelbar aufnehmende Halterung (13) des Membranantriebs (10) eingesetzt ist

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umkehrvorrichtung (19) koaxial zu dem Membranantrieb (10) und dem Steliungsregler (11) angeordnet ist

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umkehrvorrichtung eine Umkehrfeder (28) und eine Hubmeßfeder (33) umfaßt wobei sich die Umkehrfeder (28) diametral erstreckt, sich in der Mitte an dem Stößel (16, 32), mit ihren äußeren Enden an der Hubmeßfeder (33) und dazwischen an durch die Rückstellfeder (14) vorgespannten Lagerschneiden (26) abstützt, und wobei sich das andere Ende der Hubmeßfeder (33) an der Antriebsstange (17) des Membranantriebes (10) abstützt.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (14) an einer Lagerplatte (24) anliegt, die mit abgewinkelten Zungen (26) die Lagerschneiden für die Umkehrfeder (28) bildet.

5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubmeßfeder (33) an einem tassenförmigen Napf (29) anliegt, auf dessen oberem Rand sich die Umkehrfeder (28) in Einschivitten (30) abstützt.

6. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerplatte (24) sich nach oben an einem den Stellungsregler (11) aufnehmenden Reduzierring (22) abstützt.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Reduzierring (22) in einem Untersatz (20) angeordnet ist, der seinerseits mit einem Außengewindestutzen (21) in eine Gewindeöffnung (13) des Membranantriebs (10) eingeschraubt ist.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Lagerplatte (24), der Umkehrfeder (28) und dem Napf (29) bestehende Anordnung zwischen dem Reduzierring (22) und einer Schulter (34) des Untersatzes (20) gehalten ist.

9. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Abstützpunkt der Umkehrfeder (28) durch eine auf den Stößel (16) aufgeschraubte Mutter (31) gebildet wird.