DE3010199A1

DE3010199A1 - Fluiddruckbetaetigter regler

Info

Publication number: DE3010199A1
Application number: DE19803010199
Authority: DE
Inventors: Neil H Akkerman; Bruce Duane Christensen
Original assignee: Baker CAC Inc
Current assignee: Baker CAC Inc
Priority date: 1979-03-23
Filing date: 1980-03-17
Publication date: 1980-10-02
Also published as: FR2452017A1; GB2049110A; NO800621L

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Steuerventilvorrichtung, beispielsweise zur Verwendung in Leitungen, die ein überwachtes Fluid führen, um ein Hauptarbeitsventil von einer Stellung in eine andere Stellung zu verschieben.

Es gibt viele Reglervorrichtungen für Sicherheitssysteme, um einen Strömungsleitungsdruck zu überwachen und ein Signal an eine Endeinrichtung, beispielsweise ein Sicherheitsventil oder an die Steuerkonsole zu legen oder davon abzunehmen .

Die meisten in üblicher Weise verwandten Reglervorrichtungen sind als Trommelregler bekannt, die ein Trommelventil und einen Fühlerkolben verwenden, dem eine einstellbare Schraubenfeder gegenüberliegt. Wenn beispielsweise der vom Kolben wahrgenommene Druck des Fluides die Kraft der zugehörigen Feder überschreitet, wird die Strömung des Steuerfluides durch das Trommelventil geändert, um die Strömung in einer Leitung zu steuern. Es versteht sich, dass bei derartigen Systemen die Schraubenfedereinrichtung im allgemeinen geführt sein muss, um die Reibung so klein wie möglich zu halten. Derartige Systeme haben im typischen Fall nur eine Genauigkeit von 88 bis 90 % bezüglich der Reproduzierbarkeit des Auslösepunktes der zugehörigen Ventilanordnungen. Gegenwärtig machen es die gesetzlichen Bestimmungen erforderlich, dass derartige Systeme in ihren Sensoreigenschaften, insbesondere bezüglich der Reproduzierbarkeit noch wesentlich genauer sind.

Es gibt Trommelreglervorrichtungen, die den gegenwärtigen Erfordernissen einer höheren Genauigkeit genügen, derartige Vorrichtungen sind jedoch als kommerziell sehr teuer anzusehen .

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Bourdon'sehe Röhrenvorrichtungen werden auch dazu verwandt, Strömungsleitungsdrucke wahrzunehmen und diese zu überwachen. Diese Vorrichtungen haben jedoch nur begrenzte Oberdruckkapazitäten. Wenn eine Bourdon'sehe Röhrenvorrichtung dazu verwandt wird, Systeme bei einem Druck von

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96 kg/cm zu überwachen, kann der maximale Grenzdruck 140 kg/cm betragen. Das ist dann nicht sehr zufriedenstellend, wenn das System in Verbindung mit der überwachung einer laufenden Quelle verwandt wird, die im typischen Fall mit einem Druck von 140 kg/cm² arbeitet, wobei dann, wenn die Quelle abgeschaltet wird, der Druck auf 350 kg/cm² ansteigen kann/ was beträchtlich über der Kapazität des Überwachungssystems liegt.

Ziel der Erfindung ist daher ein Sensorsystem, das preiswert herzustellen ist und einen grossen Empfindlichkeitsbereich sowie eine hohe Überdruckkapazität hat.

Durch die Erfindung soll insbesondere eine Fluiddruckreglervorrichtung mit einer niedrigen Sensorreibcharakteristik geliefert werden.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist eine Fluiddruckreglervorrichtung, die eine hohe Bewegungsverstärkungsfähigkeit zeigt.

Weiterhin soll durch die Erfindung eine Fluiddruckreglervorrichtung geliefert werden, bei der die primäre Federvorspannkraft von dem Bewegungsverstärkungssystem abgenommen ist.

Weiterhin soll durch die Erfindung eine Fluiddruckreglervorrichtung geliefert werden, die ein Auslegerfederelement verwendet, das stabil ist, sich selbst führt und während seiner Bewegung mit einem minimalen Reibkontakt geführt werden kann.

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Das wird erfindungsgemäss durch eine Fluiddruckreglervorrichtung erreicht, die einen Fühlerkolben, eine Einrichtung, die eine Fluiddichtung zwischen einer zu überwachenden Fluiddruckquelle und dem Kolben liefert und bei einer Änderung im Druck des Fluides auf den Kolben zu und.vom Kolben weg bewegbar ist, und eine Auslegerfedereinrichtung mit einem statischen und einem dynamischen Endabschnitt aufweist, wobei der dynamische Endabschnitt der Federeinrichtung gewöhnlich der Bewegung des Kolbens einen Widerstand entgegensetzt, und eine Steuereinrichtung durch die Bewegung des Kolbens betätigt wird, wenn der Druck des überwachten Fluides den Kolben dazu bringt, sich gegen die Kraft der Federeinrichtung zu bewegen.

Ein besonders bevorzugter Gedanke der Erfindung besteht in einer fluidbetätigten Reglervorrichtung mit einem Auslegerfederelement, das so angebracht ist, dass es eine Kraft an einen Fühlerkolben legt, die der Kraft entgegengerichtet ist, die durch den überwachten Fluiddruck anliegt. Wenn der Druck des überwachten Fluides die Kraft des Auslegerfederelementes überschreitet, wird der Fühlerkolben bewegt, um eine Steuerfunktion auszulösen.

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert:

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässeri Fluiddruckreglervorrichtung.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung.

Fig. 3 zeigt eine Stirnansicht der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung von der rechten Seite aus.

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Fig. 4 zeigt eine Stirnansicht der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung von der linken Seite aus.

Fig. 5 zeigt eine Teilschnittansicht eines Teiles der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung längs der Linie 5-5.

Fig. 6 zeigt eine auseinandergezogene Teilansicht des Innenaufbaues einer Membranbefestigungsplatte und der zugehörigen Membranabdeckplatte.

Fig. 7 zeigt eine Teilschnittansicht eines abgewandelten Ausführungsbeispiels des Fühlerkolbens und des zugehörigen und damit zusammenarbeitenden massiven Elastomer-Membranelementes.

Fig. 8 zeigt eine Teilschnittansicht eines anderen abgewandelten Ausführungsbeispiels des Fühlerkolbens und der zugehörigen Dichtungseinrichtung.

Fig. 9 zeigt in einer Fig. 1 ähnlichen Seitenansicht ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Fluiddruckreglervorrichtung, bei dem das Bewegungsverstärkungs* system fehlt.

In den Fig. 1 bis 5 einschliesslich ist eine Fluiddruckreglervorrichtung mit einem Bewegungsverstärkungsmechanismus dargestellt. Insbesondere ist eine langgestreckte starre Be-: festigungsplatte 10 mit einer öffnung 12 vorgesehen, die in der Nähe eines Endes der Platte 10 ausgebildet ist. Eine Membranbefestigungsplatte 14 und eine zugehörige Membranabdeckplatte 16 sind bezüglich der Unterfläche der Befestigungsplatte 10 mittels einer Vielzahl von Schraubbefestigungselementen 38 befestigt, die durch die zueinander ausgerichteten öffnungen hindurchgehen können, die in der Befestigungsplatte 14 und der Abdeckplatte 16 ausgebildet sind und die in geeignet

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angeordnete und mit einem Innengewinde versehene Öffnungen in der Befestigungsplatte 10 geschraubt sind.

Die Membranbefestigungsplatte 14 ist mit einer mittleren Kammer 20 versehen, die den Hauptkörperteil 22 eines Kolbens 24 aufnehmen kann. Der Kolben 24 weist eine nach oben verlaufende Verlängerung 26 auf, die in der Öffnung 12 der Befestigungsplatte 10 aufgenommen werden kann.

Ein Membranelement 30 ist so angeordnet, dass es vollständig das untere offene Ende der Kammer 20 der Befestigungsplatte 14 überdeckt. Das Membranelement 30 ist eine Roll- oder Wälzmembran und besteht im typischen Fall aus einem Gewebematerial mit einem elastomeren überzug.

Die Membranabdeckplatte 16 weist eine innere Fühlerkammer 32 auf, die etwa zur Membran 30 und der Kammer 20 der Membranbefestigungsplatte 14 in einer Linie ausgerichtet ist. Die Fühlerkammer 32 steht mit der zu überwachenden Fluiddruckquelle über eine mit einem Gewinde versehene Öffnung in Verbindung, die mit einem Verbindungsstück 34 versehen ist. Eine weitere mit einem Gewinde versehene Öffnung ist gleichfalls in der Wand der Fühlerkammer 32 mit einem grösseren Durchmesser ausgebildet und in der dargestellten Weise durch einen mit einem Aussengewinde versehenen Bolzen verschlossen. Bei dem dargestellten Aufbau kann eine separate Leitung zwischen dem Verbindungsstück 34 und der Fluiddruckquelle, beispielsweise der Leitung einer Gasquelle, vorgesehen sein, das Verbindungsstück 34 kann aber auch verschlossen werden und der Bolzen 36 kann entfernt werden,um die Vorrichtung direkt an dieser Stelle an die Strömungsleitung anzuschliessen.

Eine Anzahl von mit einem Gewinde versehenen Befestigungselemente 38 dient dazu, die Membranbefestigungsplatte 14 und die Membranabdeckplatte 16 an der Unterseite der Befestigungsplatte oder Befestigungsstrebe 10 anzuschliessen. Im typischen Fall können

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die mit einem Gewinde versehenen Befestigungselemente 38 durch in geeigneter Weise angeordnete und zueinander ausgerichtete Löcher in der Membranabdeckplatte 16 und der Membranbefestigungsplatte 14 verlaufen und dann in geeignet verjüngt ausgebildete und mit Innengewinden versehene Löcher in der Befestigungsplatte 10 geschraubt sein.

Im zusammengebauten Zustand hat das Membranelement 30 die Wirkung, dass es eine Fluiddichtung zwischen dem zu überwachenden Fluiddruck in der F.ühlerkammer 32 der Membranabdeckplatte 16 und dem Aussendruck des übrigen Teils der Vorrichtung liefert. Es versteht sich_r dass der Druck in der Fühlerkammer 32 auf die Unterfläche des Membranelementes 30 wirkt, die zum inneren der Fühlerkammer 32 hin freiliegt. Die durch den überwachten Fluiddruck erzeugte Kraft wird dann über das Membranelement 30 auf den Kolben 24 übertragen. Wenn der Druck des Fluides in der Fühlerkammer 32 zunimmt, wird eine proportionale Zunahme in der Kraft auftreten, die über das Membranelement 30 am Kolben 24 liegt. Einer der Vorteile der Verwendung einer derartigen Membran, wie sie in der Zeichnung dargestellt ist, besteht darin, dass im wesentlichen keine Gleitreibung bei ihrer Arbeit auftritt.

Es versteht sich weiterhin, dass der Durchmesser der Fühlerelemente geändert werden kann, ohne irgendeinen anderen Teil der Vorrichtung zu beeinflussen, indem lediglich die mit einem Aussengewinde versehenen Befestigungselemente 38 und die Membranabdeckplatte 16 abgenommen werden und anschliessend eine neue Membranbefestigungsplatte 14 mit einem Membranelement 30 mit einem anderen Durchmesser und einer mittleren Kammer 20 eingesetzt wird, die mit dem Fühlerkolben 24 zusammenarbeitet. Eine derartige Abwandlung führt zu einer Vorrichtung mit einem anderen , d.h. höheren oder niedrigeren Sensorbereich, ohne dass die Kraft der Feder geändert werden muss.

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Zwei Auslegerfederstangen 40 sind horizontal im Abstand zueinander in einer Steuer- oder Pilotventilbefestigungsplatte 42 angebracht. Die Befestigungsplatte 42 ist an der oberen Aussenflache der Befestigungsplatte 10 mittels eines mit einem Aussengewinde versehenen Befestigungselementes 44 befestigt, das durch eine öffnung gehen kann, die in der Befestigungsplatte 10 ausgebildet ist^und sich anschliessend in eine mit einem Innengewinde versehene öffnung in dem unteren Teil der Befestigungsplatte 42 - -_._„ erstreckt. Ein Ende jeder Federstange 40 ist in im Abstand voneinander in die Befestigungsplatte 42 gebohrte Löcher eingesetzt und darin fest anliegend gehalten. Die gegenüberliegenden oder die dynamischen Enden der Federstangen 40 sind im Abstand voneinander über eine Federklemme 46 gehalten, die mit zwei im Abstand voneinander vorgesehenen öffnungen versehen ist, um die Enden der Federstangen 40 aufzunehmen. Die Federklemme 46 ist fest an den Federstangen 40 durch eine Reihe von Schrauben 48 angebracht, wie es in Fig.1 und 2 in gestrichelten Linien dargestellt ist_;und über der Verlängerung 26 des Fühlerkolbens 24 angeordnet. Die Feder klemme 46 liefert die Seitenstabilität für die Federstangen 40. Die Federklemme 46 nimmt ein Höhenausgleichsstück 47 auf, das vom unteren Ende einer Schraubenmuttereinrichtung 78 begrenzt wird.

Eine verstellbare Federklemme 50 mit im Abstand voneinander angeordneten horizontal verlaufenden öffnungen zur Aufnahme der Federstangen 40 ist fest daran über jeweilige Reihen von Schrauben 52 angebracht. Die verstellbare Federklemme 50 ist verstellbar an der Befestigungsplatte 10 über einen verstellbaren mit einem Aussengewinde versehenen Schaft 54 angebracht, der sich durch eine öffnung in der .Befestigungsplatte 10 und anschliessend in eine mit einem Innengewinde versehene öffnung erstreckt, die vom unteren Teil der Klemme 50 in der Mitte zwischen der Anordnung der Federstangen 40 nach oben verläuft. Wenn der mit einem Aussengewinde ver-

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sehene Schaft 54 festgezogen wird, indem sein Kopfteil im Uhrzeigersinn gedreht wird, werden die Federstangen 40 belastet. Je fester der Schaft 54 gezogen ist, umso grosser ist die Vorspannungskraft, die an den zugehörigen Federklemmen 46 an den Reaktionsenden der Federstangen 40 zur Verlängerung 26 des Fühlerkolbens 24 liegt.

Es ist somit ersichtlich, dass der Kolben 24 durch eine darauf vom wahrgenommenen Fluiddruck über eine Bewegung des Membranelementes 30 übertragene Kraft nur dann bewegt werden kann, wenn die anliegende Kraft die in entgegengesetzter Richtung anliegende Kraft der Federstangen 40 überwindet, die auf die Federklemme 46 wirkt.

Wenn der wahrgenommene Druck immer grosser wird, werden die Federstangen 40 abgebogen und nehmen die Kräfte der Federstangen 40 entsprechend zu. Das Ausmass der Abbiegung, dass die Federstangen 40 durchlaufen, wird natürlich sehr klein sein.

Eine Pilotventilvorrichtung oder eine Steuerventilvorrichtung 60·ist an der Seitenwand der Steuerventilbefestigungsplatte 42 über im Abstand voneinander vorgesehene und mit einem Gewinde versehene Befestigungselemente 62 angebracht. Die Steuerventilvorrichtung 60 kann im typischen Fall ein Zweistellungs-Dreiwege-Tellerventil ohne Gleitdichtungen sein. Um die Ventilvorrichtung 60 zu verschieben, muss eine Kraft angelegt werden. Die Kraft, die erforderlich ist, um das Ventil zu verschieben ist eine Funktion des Steuerventilversorgungsdruckes und kein 'Reibungskennwert. Diese Kraft ist sehr gut reproduzierbar, wenn der Versorgungsdruck sorgfältig reguliert wird. Die Steuerventilvorrichtung 60 bewirkt eine Steuerung eines Fluides, das durch das Ventil vom Einlassverbindungsstück 64 zum Auslassverbindungsstück 66 f Hessen kann, und die oben erwähnte Kraft ist im typischen Fall dazu erforderlich, die Ventilvorrichtung von der offenen Stellung

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in die geschlossene Stellung zu verschieben. Im typischen Fall ist der zum Betätigen des Steuerventils 60 erforderliche Hub vergleichsweise klein. Wenn der Druck zunimmt, wird der Fühlerkolben 24 gegen die Kraft der Federstangen 40 um eine Strecke bewegt, die annähernd 10 % des Steuerventilhubes für jeweils einer Änderung von 1 % im wahrgenommenen Druck beträgt. Das bedeutet, dass dann, wenn die Steuerventilvorrichtung 60 direkt an der Federklemme 46 der Federstangen 40 zum Auslösen und Rücksetzen angebracht wäre, der Bereich zwischen dem Auslösepunkt und dem Rücksetzpunkt oder der Unempfindlichkeitsbereich um 10 % oder mehr variieren würde. Um diesen ünempfindlichkeitsbereich und die Wahrscheinlichkeit nicht reproduzierbarer Funktionen herabzusetzen, ist ein Bewegungsverstärkungssystem vorgesehen, wie es in den Fig. 1, 2, .3 und 4 dargestellt ist.

Das Bewegungsverstärkungssystem weist eine übertragungsstange 70 auf, die mit einem Ende schwenkbar in einer U-förmigen Befestigungsstütze 72 mittels eines mit einem Gewinde versehenen Befestigungselementes 74 angebracht ist. Die Befestigung stütze 72 ist im typischen Fall an der Befestigungsstange 10 über eine geeignete mit einem Gewinde versehene Befestigungseinrichtung 76 angebracht. Eine Schraubenmuttereinrichtung 78 ist an der Übertragungsstange 70 angebracht und weist einen mit einem Gewinde versehenen nach unten führenden Schaftteil 80 auf, dessen Ende mit einem in einem Stück ausgebildeten Höheneinstellstück 47 versehen ist, das so ausgerichtet ist, dass es mit der Federklemme 46 in Berührung steht.

Die Übertragungsstange 70 wird normalerweise um den Drehpunkt des mit einem Gewinde versehenen Befestigungselementes 74 mittels einer Schraubenfeder 82 so beaufschlagt, dass das Höheneinstellstück 47 des Schaftteils 80 in Berührung mit der Federklemme 46 bleibt, um dadurch sicherzustellen, dass die jeweiligen Kontaktelemente nicht in unerwünschter Weise wackeln oder fehlausgerichtet sind.

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Ein Ende der Schraubenfeder 82 ist an der Übertragungsstange 70 über ein mit einem Gewinde versehenes Befestigungselement 84 befestigt, während das gegenüberliegende Ende über ein mit einem Gewinde versehenes Befestigungselement 86 an der Befestigungsplatte 10 befestigt ist.

Das gegenüberliegende Ende der Übertragungsstange 70 ist mit einer einstellbaren Schraubenmuttereinrichtung 88 versehen, die einen nach unten führenden mit einem Gewinde versehenen Schaftteil 90 aufweist, der mit dem Arbeitselement der Steuerventilvorrichtung 60 in Kontakt kommen kann. Die übertragungsstange 70 wird während ihrer Bewegung durch einen gefrästen Schlitz 92 im oberen Teil der Steuerventilbefestigungsplatte 42 geführt und darin durch eine Platte 94 gehalten, die über zwei mit einem Gewinde versehene Befestigungselemente 96 an der Platte 42 befestigt ist.

Wenn somit während des Betriebes der Fühlerkolben 24 durch den Druck des überwachten Fluides gegen die entgegengerichtete Kraft der Federstangen 40 nach oben bewegt wird, drückt die Federklemme 46 die Übertragungsstange 70 um die Drehachse des mit einem Gewinde versehenen Befestigungselementes 74 nach oben. Da die Strecke von der Längsachse der einstellbaren Schraubenmuttereinrichtung 78 bis zur Drehachse des mit einem Gewinde versehenen Befestigungselementes 74 in der Grössenordnung von 1/8 der Strecke von der Achse der Schraubenmuttereinrichtung 78 zur entsprechenden Achse der einstellbaren Schraubenmuttereinrichtung 88 liegt, wird die Aufwärtsbewegung des Fühlerkolbens tatsächlich 8mal an der Steuerventilvorrichtung. 60 verstärkt.

Obwohl bei dem oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Aufwärtsbewegung des Fühlerkolbens 24 zu einer Aufwärtsbewegung des Reaktionsendes

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der Übertragungsstange 70 führt, kann die Anordnung leicht so geändert werden, dass der obige Arbeitsvorgang umgekehrt ist. Wenn eine derartige Änderung erwünscht ist, wird die Befestigungsstütze 72 an der Stelle auf der Befestigungsplatte 10 angebracht, an der das mit einem Gewinde versehene Befestigungselement 86 gewöhnlich dazu dient, den unteren Teil der Schraubenfeder 82 festzuhalten. Die Übertragungsstange 70 wird dann schwenkbar an der Befestigungsstütze 72 an der öffnung in der Stange 70 angebracht, die dazu dient, das mit einem Gewinde versehene Befestigungselement 86 aufzunehmen. Die Schraubenfeder 82 wird an dem Ende der Übertragungsstange 70 angebracht, an dem sie in der dargestellten Weise schwenkbar an der Befestigungsstütze 72 angebracht war.

Fig. 7 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Anordnung aus Membran und Fühlerkolben. Während die in den Fig. 5 und 6 dargestellte Rollmembran so ausgebildet war,

2 dass sie Drucke von über 140 kg/cm aufnehmen kann, liegt die gewöhnliche Verwendung einer derartigen Membran 30 in einem Bereich unter etwa 140 kg/cm . Die in Fig. 7 dargestellte Abwandlungsform ist für höhere Druckbereiche ausgebildet und verwendet ein flaches scheibenförmiges elastomeres Fühlerelement 100. Bei diesem Ausführungsbeispiel passt der damit zusammenarbeitende Fühlerkolben 24 relativ dicht in die damit zusammenarbeitende Kammer 20. Dieses Ausführungsbeispiel ist dann zweckmässig, wenn die Vorrichtung zur Aufnahme höherer Drucke verwandt wird und sehr kleine Kolbenformen benutzt werden.

Das in Fig. 8 dargestellte Ausführungsbeispiel stellt eine abgewandelte Form der Fühleranordnung dar und weist einen Kolben 102 statt einer Membran auf, der ein Dichtungselement 104 verwendet, um eine Dichtung zwischen dem Fühlerkolben 24 und dem in der Fühlerkammer 32 zu überwachenden Druckfluid beizubehalten.

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Es ist unter allen Umständen wichtig, dass der die Vorrichtung umfassende Mechanismus bewegliche Elemente verwendet, die ein Minimum an Reibkontakt zeigen.

In Fig. 9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem die Reglervorrichtung in nahezu jeder konstruktiver Hinsicht ähnlich der in-den Fig. 1, 2, 3, 4, 5 und 6 dargestellten Vorrichtung ist, ausser dass das Bewegung sverStärkungssystem fehlt und die Steuerventilvorrichtung anders angeordnet ist. D.h. im einzelnen, dass Federstangen 40 in einer Befestigungsstütze 42' angebracht sind, die über ein mit einem Gewinde versehenes Befestigungselement 44 in derselben Weise an der Befestigungsplatte 10 angebracht ist, wie es die Steuerventilbefestigungsplatte 42 bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist. Die Steuerventilvorrichtung 60. ist jedoch am gegenüberliegende Ende der Befestigungsplatte 10 so angebracht, dass sie direkt mit dem Fühlerkolben 24 der zugehörigen Federklemme 46 zusammenarbeitet. Das untere Ende der Befestigungsstütze 106 ist über ein mit einem Gewinde versehenes Befestigungselement 108 an der Befestigungsplatte 10 angebracht, während das obere Ende die Steuerventilvorrichtung 60 trägt. Es ist ersichtlich, dass während des Betriebes die verstellbare Schraubenmuttereinrichtung 88' oben an der Federklemme 46 angebracht ist und dazu dient, bei einer Bewegung des Fühlerkolbens 24 den Tellerventilmechanismus der Steuerventilvorrichtung 60 zu verschieben und damit in körperlichem Kontakt zu kommen. Wie es oben beschrieben wurde, würde diese Anordnung im typischen Fall einen Bereich vom Auslösepunkt bis zum Rücksetzpunkt oder einen Unempfindlichkeitsbereich von 10 % oder mehr zeigen. Bei bestimmten Anwendungsformen kann das annehmbar sein und ergibt sich dann ein vereinfachter Mechanismus. Durch eine sorgfältige Wahl der Grosse oder der Federkonstanten der Federstange 40 relativ zur Grosse des Fühlerelementes unter Berücksichtigung des erforderlichen Druckempfindlichkeitsbereiches kann diese Ausbildung auch so ausgelegt werden, dass sie einen Un-

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empfindlichkeitsbereich von weniger als 10 % liefert.

Obwohl bei den dargestellten Ausführungsbeispielen die Membranabdeckplatteneinrichtung mit einer einzigen Steuerventi!vorrichtung gekoppelt ist, versteht es sich, dass auch mehrere Steuerventilvorrichtungen mit der. Membranabdeckplatte gekoppelt werden können. · ■

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Leerseite

Claims

RAT E N TA-JSLWA LT E -

A. GRÜNECKER

CL-ING

H. KINKELDEY

DK-ING

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CR-MCi' Art ICALTEOI

K. SCHUMANN

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P. H. JAKOB

OW--INQ

6. BEZOLO

DR (CR NKT-OPL-OCM

8 MÜNCHEN

MAXIMILIANSTRASSE

17. März 1980 P

Baker CAC, Inc.

Belle Chasse Highway South, Belle Chasse,

Louisiana, USA Fluiddruekbetätigter Kegler

PATENTAN SPRÜCHE

Fluiddruckbetätigter Regler, gekennzeichnet durch einen Fühlerkolben (24), eine Einrichtung, die eine Fluiddichtung zwischen einer Quelle des zu überwachenden Fluiddruckes und dem Kolben (24) liefert, wobei die Dichtung und der Kolben (24) auf Änderungen im Druck des überwachten Fluides ansprechend beweglich sind, und durch eine Auslegerfedereinrichtung (40) mit einem statischen und einem dynamischen

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TELEFON (O9O) 99 9ββ3

TELEX O5-2O3BO

monapat

telekopierer

Endabschnitt, wobei der dynamische Endabschnitt der Federeinrichtung (40) normalerweise einer Bewegung des Kolbens (24) in eine Richtung einen Widerstand entgegensetzt und eine Steuereinrichtung durch die Bewegung des Kolbens (24) betätigt wird, wenn der Druck des überwachten Fluides dazu führt, dass sich der Kolben (24) gegen die Kraft der Federeinrichtung (40) bewegt.

2. Regler nach· Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Fluiddichtung eine Membran (30) ist.

3. Regler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, dass die Membran (30) eine Rollmembran ist.

4. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Fluiddichtung aus einem massiven elastomeren Element besteht.

5. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Fluiddichtung aus einem verstärkten elastomeren Element besteht.

6. Regler nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Einstellung der Kraft der Federeinrichtung (40).

7. Regler nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die einer seitlichen Bewegung der Federeinrichtung (40) entgegenwirkt.

8. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Federeinrichtung (40) von wenigstens einem langgestreckten Stangenelement gebildet ist.

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9. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Einrichtung, die eine Fluiddichtung zwischen der Quelle des Fluiddruckes und dem Kolben (24) liefert, eine Membranbefestigungsplatte (14) mit einer Kammerabdeckplatte (16), die mit einer Innenkammer (32) versehen ist, die in Verbindung mit der Membran (30) steht, und mit einer Mündungseinrichtung aufweist, die eine Verbindung zwischen der Innenkammer (32) und der Quelle des zu überwachenden Fluiddruckes liefert.

10. Regler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich net, dass die Membran (30) und die Befestigungsplatte (14) austauschbar sind.

11. Fluiddruckbetätigter Regler, gekennzeichnet durch einen Fühlerkolben (24), eine Einrichtung, die eine Fluddichtung zwischen der Quelle des zu überwachenden Fluiddruckes und dem Kolben (24) liefert, wobei die Dichtung und der Kolben (24) auf Änderungen im Druck des überwachten Fluides ansprechend beweglich sind, und die Dichtungseinrichtung ein herausnehmbares Element, das einen Hohlraum für den Kolben (24) enthält, und eine Einrichtung zur Be- ' festigung der Dichtung aufweist, und durch eine Federeinrichtung (40), die gewöhnlich der Bewegung des Kolbens (24) in eine Richtung einen Widerstand entgegensetzt, wobei eine Steuereinrichtung durch.die Bewegung des Kolbens (24) dann betätigt wird, wenn der Druck des überwachten Fluides dazu führt, dass der Kolben (24) sich gegen die Kraft der Feder (40) bewegt.

12. Fluiddruckbetätigter Regler, gekennzeichnet durch eine erste Befestigungsplatte (10) mit einer Öffnung (12), die in der Nähe ihres einen Endes ausgebildet ist, durch zwei langgestreckte Federstangen (40), durch eine Stütze (42) zum Anbringen des einen Endes der Federstangen (40) an der ersten Befestigungsplatte (10), durch eine Klemm-

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einrichtung (46), die am anderen Ende der Stangen (40) zur öffnung (12) in der ersten Befestigungsplatte (10) in einer Linie ausgerichtet angebracht ist, durch eine zweite Befestigungsplatte (14), die an der ersten Befestigungsplatte .(10) angebracht ist und einen darin ausgebildeten Kolbenaufnahmehohlraum (20) im wesentlichen zur öffnung (12) in der ersten Befestigungsplatte (10) ausgerichtet aufweist, einen Kolben (24), der im Hohlraum (20) in der zweiten Befestigungsplatte (14) angeordnet ist und einen Teil aufweist, der sich in die öffnung (12) der ersten Befestigungsplatte (10) erstreckt, und durch eine Abdeckplatte (16), die an der zweiten Befestigungsplatte (14) befestigt ist, wobei die Abdeckplatte (16) eine Kammer (30) aufweist, die eine Verbindung zwischen der Quelle des überwachten Fluiddruckes und dem Kolben (24) liefert, so dass dann, wenn der Druck des überwachten Fluides die Kraft überschreitet, die durch die Pederstangen (40) anliegt, der Kolben (24) bewegt wird, was zu einer gleichzeitigen Bewegung der Klemmeinrichtung (46) und der zugehörigen Enden der Federstangen (40) führt.

13. Fluiddruckbetätigter Regler, gekennzeichnet durch eine erste Befestigungsplatte (10) mit einer öffnung- (12), die in der Nähe ihres einen Endes ausgebildet ist, durch wenigstens eine langgestreckte Federstange (40), durch eine Trägereinrichtung (42) zum Anbringen des einen Endes der Federstange (40) an der ersten Befestigungsplatte (10), durch eine Klemmeinrichtung (46), die am anderen Ende der Stange (40) zur öffnung (12) in der ersten Befestigungsplatte (10) ausgerichtet angebracht ist, durch eine zweite Befestigungsplatte (14), die an der ersten Befestigungsplatte (10) befestigt ist und einen Kolbenaufnahmehohlraum (20) aufweist, der darin etwa zur öffnung (12) in der ersten Befestigungsplatte (10) ausgerichtet ausgebildet ist, durch einen Kolben (24), der sich im Hohlraum (20) in der zweiten

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Befestigunsplatte (14) befindet und einen Abschnitt aufweist, der sich in die öffnung (12) in der ersten Befestigungsplatte (10) hineinerstreckt, und durch eine Abdeckplatte (16), die an der zweiten Befestigungsplatte (14) befestigt ist, wobei die Abdeckplatte (16) eine Kammer (30) aufweist, die eine Verbindung zwischen einer Quelle des zu überwachenden Fluiddruckes und dem Kolben (24) liefert, so dass dann, wenn der Druck des überwachten Fluides die durch die Federstange (40) anliegende Kraft überschreitet, der Kolben (24) bewegt wird, was zu einer gleichzeitigen Bewegung der Klemmeinrichtung (46) und der zugehörigen Enden der Federstange (40) führt.

14. Fluiddruckbetätigter Regler, gekennze ichn e t durch einen Fühlerkolben (24), durch eine Einrichtung, die eine Fluiddichtung zwischen einer Quelle eines zu überwachenden Fluiddruckes und dem Kolben (24) liefert und bei Änderungen im Druck des überwachten Fluides auf den Kolben (24) zu und vom Kolben (24) weg bewegbar ist, durch eine Auslegerfedereinrichtung (40) mit einem statischen und einem dynamischen Endabschnitt, wobei der dynamische Endabschnitt der Federeinrichtung (40) normalerweise der Bewegung des Kolbens (24) einen Widerstand entgegensetzt, und durch ;eine Hebeleinrichtung (70), die schwenkbar bezüglich des Kolbens (24) angebracht ist und einen Abschnitt aufweist, der so angeordnet ist, dass er um seinen Drehpunkt durch den Kolben (24) bewegt werden kann, wobei eine Steuereinrichtung durch die Bewegung der Hebeleinrichtung (70) betätigt wird, wenn der wahrgenommene Fluiddruck dazu führt, dass sich der Kolben (24) gegen die Kraft der Federeinrichtung (40) bewegt.

15. Fluiddruckbetätigter Regler, gekennzeichnet durch einen Fühlerkolben (24), durch eine Einrichtung, die eine Fluiddichtung zwischen einer Quelle eines zu überwachenden Fluiddruckes und dem Kolben (24) liefert, wobei die Dichtung und der Kolben (24) auf wenigstens die Zunahme oder

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die Abnahme im Druck des wahrgenommenen Fluides ansprechend bewegbar sind, und durch eine Auslegerfedereinrichtung (40) mit einem statischen und einem dynamischen Endabschnitt,, wobei der dynamische Endabschnitt der Federeinrichtung (40) normalerweise der Bewegung des Kolbens (24) in eine Richtung einen Widerstand entgegensetzt und eine Steuereinrichtung durch die Bewegung des Kolbens (24) dann betätigt wird, wenn der wahrgenommene Fluiddruck dazu führt, dass sich der Kolben (24) gegen die Kraft der Federeinrichtung (40) bewegt. . . _:

16. Fluiddruckbetätigter Regler, gekennzeichnet durch einen Fühlerkolben (24), durch eine Einrichtung, die eine Fluiddichtung zwischen einer Quelle eines zu überwachenden Fluiddruckes und dem Kolben (24) liefert, wobei die Dichtung und der Kolben (24) wenigstens auf die Zunahme oder die Abnahme im überwachten Fluiddruck ansprechend beweglich sind und die Dichtungseinrichtung ein ausbaubares Element mit einem Hohlraum (20 )für den Kolben (24) und eine Einrichtung zum Anbringen der Dichtung aufweist, und durch eine Federeinrichtung (40), die normalerweise der Bewegung des Kolbens (24) in einerRichtung einen Widerstand entgegensetzt, wobei eine Steuereinrichtung durch die Bewegung des Kolbens (24) dann betätigt wird, wenn der wahrgenommene Fluiddruck bewirkt, dass sich der Kolben (24) gegen die Kraft der Feder (40) bewegt.

17. Fluiddruckbetätigter Regler, gekennzeichnet durch einen Fühlerkolben (24), durch eine Einrichtung, die eine Fluiddichtung zwischen einer Quelle eines zu überwachenden Fluiddruckes und dem Kolben (24) liefert und die auf wenigstens die Zunahme oder die Abnahme im wahrgenommenen Fluiddruck ansprechend auf den Kolben (24) zu und vom Kolben (24) weg bewegbar ist, durch eine Auslegerfedereinrichtung (40) mit einem statischen und einem dynamischen Endabschnitt, wobei der dynamische Endabschnitt der Federeinrichtung (40) normalerweise der Bewegung des Kolbens (24) einen Widerstand entgegensetzt, und durch eine Hebeleinrichtung (70) , die

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schwenkbar bezüglich des Kolbens (24) angebracht ist und mit einem Abschnitt so angeordnet ist, dass sie um ihren Drehpunkt durch den Kolben (24) bewegt wird, wobei eine Steuereinrichtung durch die Bewegung der Hebeleinrichtung (70) dann betätigt wird, wenn der wahrgenommene Fluiddruck dazu führt, dass sich der Kolben (24) gegen die Kraft der Pedereinrichtung (40) bewegt.

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