DE4025414A1 - Pneumatisches, regulierbares luftvolumen-steuergeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein pneumatisches, regulierbares Luftvolumen-Steuergerät zur Regulierung der Zuführung von tem­ perierter Luft durch einen Kanal in einen definierten Bereich, insbesondere auf ein Steuergerät zur Erreichung einer linearen Beziehung zwischen einem pneumatischen Signal von einem Thermo­ staten in dem definierten Bereich und der aktuellen Geschwindig­ keit des Luftstroms in dem Kanal.

Bekanntlich werden Drosseln eingesetzt, um den Strom von tem­ perierter Luft durch einen Kanal oder ein Rohr in einen defi­ nierten Bereich, der mit temperierter Luft versorgt werden soll, zu steuern und die Rate eines solchen Stroms, der auf ein pneu­ matisches Signal von dem Thermostaten in dem definierten Bereich anspricht, einzustellen, wobei das Thermostatsignal der gewünschten Temperatur in dem Bereich entspricht. Dies wurde erreicht durch die Erzeugung eines ersten pneumati­ schen Drucksignals, welches der Druckgeschwindigkeit (Gesamtdruck minus statischer Druck) in dem Kanal oder dem Rohr entspricht, durch Vergleich dieses ersten Drucksig­ nals mit einem zweiten pneumatischen Drucksignal von dem Thermostaten, durch Erzeugung eines dritten pneumatischen Drucksignals, welches der Differenz zwischen den ersten zwei Signalen entspricht, und durch die Zuleitung dieses dritten Signals auf ein Drosselstellglied, um die Drossel, entsprechend diesen Druckdifferenzen zu öffnen oder zu schließen. Siehe dazu die US-Patentschriften: 37 19 321, 39 41 310, 40 77 567, 43 84 492 und 44 67 956.

Es ist bekannt, daß die aktuelle Luftgeschwindigkeit in einem Rohr (zum Beispiel cm pro Minute) mit der Quadrat­ wurzel des Luftgeschwindigkeitsdruckes in dem Rohr variiert.

In der Vergangenheit wurde, um eine lineare Beziehung zwi­ schen der aktuellen Luftgeschwindigkeit in einem tempe­ rierte Luft enthaltenden Rohr und einem pneumatischen Drucksignal von einem Thermostaten zu erzielen, ein erstes pneumatisches Drucksignal, welches die Quadratwurzel des Geschwindigkeitsdruckes repräsentiert, erzeugt und in einer Differentialdruckmeßvorrichtung mit einem zweiten pneumatischen Drucksignal von dem Thermostaten verglichen (US-PS 43 84 492). Solche eine Vorrichtung erwies sich zwar als sehr wirkungsvoll, war aber für bestimmte Anwen­ dungen zu teuer. U. a. deshalb wurde die erfindungsgemäße Vorrichtung entwickelt.

Andere dem Anmelder bekannte Patente, von denen einzelne Elemente teilweise in Kombination bei der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung verwendet wurden, sind die US-Patent­ schriften 42 63 931 und 42 64 035.

Patente, die wenigstens teilweise mit dem Anwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung verwandt sind, sind die US- Patentschriften 41 47 298, 44 06 397 und 44 22 571. Sie werden jedoch nicht für so relevant angesehen wie der oben dargestellte Stand der Technik.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine lineare Beziehung zu schaffen zwischen: (1) der aktuellen Luftge­ schwindigkeit in einem Rohr, welches temperierte Luft ent­ hält, und (2) einem pneumatischen Drucksignal von einem Thermostaten, die Temperatur in diesem Bereich darstellend, und diese Beziehung zu benutzen, um das Volumen des Luft­ stroms in dem Rohr zu regulieren.

Der Erfindung liegt ferner das sogar weiter gefaßte Pro­ blem zugrunde, eine lineare Beziehung zu erreichen zwi­ schen: (1) der aktuellen Luftgeschwindigkeit in einem Rohr und (2) einem beliebigen, pneumatischen Drucksignal, wel­ ches eine lineare Darstellung einer anderen meßbaren Größe ist.

Um das erste Problem zu lösen, wird ein erstes pneumati­ sches Drucksteuersignal, welches eine lineare Darstellung des Geschwindigkeitsdruckes in einem Rohr ist, mit einem zweiten pneumatischen Drucksteuersignal verglichen, wel­ ches mit dem Quadrat des Thermostatsignals variiert. Ein pneumatisches Druckstellsignal, entsprechend der Differenz zwischen dem ersten und zweiten Steuersignal, wird in einem pneumatischen Differentialsignalgenerator erzeugt, und stellt somit die lineare Beziehung zwischen der aktuellen Luftgeschwindigkeit in dem Rohr und dem Thermostatsignal dar.

Bekanntlich variiert die aktuelle Luftgeschwindigkeit V in einem Rohr mit der Quadratwurzel des Geschwindigkeitsdrucks P in dem Rohr. Der Geschwindigkeitsdruck P ist gleich dem Gesamtdruck H in dem Rohr minus dem statischen Druck L in diesem Rohr; oder

Der Geschwindigkeitsdruck P wird als das erste pneumatische Drucksteuersignal in dem erfindungsgemäßen Steuergerät verwendet.

Der Luftstrom durch eine Öffnung ist bekanntlich gleich der Quadratwurzel des Druckes über der Öffnung und es ist ferner bekannt, daß der Strom durch eine Kapillare bzw. eine Kapillarröhre direkt dem Druck entlang dieser Kapil­ lare proportional ist.

Entsprechend der Erfindung wird ein pneumatisches Druck­ signal X, welches direkt einem pneumatischen Thermostat­ drucksignal T proportional ist, durch eine Kapillare in eine pneumatische Drucksteuersignalleitung geführt und durch eine Kontrollöffnung, die einstellbar sein kann, aus der Leitung in die Atmosphäre geleitet. Der Druck Y in dieser pneumatischen Drucksteuersignalleitung zwischen der Kapillare und der Kontrollöffnung wird als zweites pneu­ matisches Drucksteuersignal in dem erfindungsgemäßen Kon­ trollgerät verwendet.

Aus der obigen Darstellung folgt, daß der Strom f durch die Kontrollöffnung der Quadratwurzel des Druckes an der Öffnung gleicht; oder

Also ist der Strom f durch die Kapillare proportional dem Druck entlang der Kapillare; oder f = K₂ (X-Y). Der Strom durch die Kapillare erstreckt sich durch die pneumatische Drucksteuersignalleitung und ist deshalb der gleiche Strom, der die Steueröffnung verläßt. Deshalb ist

Es konnte aber gezeigt werden, daß das zweite pneumatische Drucksteuersignal Y sehr klein ist, verglichen mit dem thermostatischen Druckventil X, so daß effektiv

Also X² = K₄Y.

Da V, die aktuelle Luftgeschwindigkeit, mit der Quadrat­ wurzel des Geschwindigkeitsdruckes P (das erste pneuma­ tische Drucksteuersignal) variiert und, da Y (das zweite pneumatische Drucksteuersignal) mit dem Quadrat von X (eine lineare Darstellung des thermostatischen Druckes P) variiert, folgt, daß die Variationen in den ersten und zweiten pneumatischen Drucksteuersignalen quadratische Darstellungen der aktuellen Luftgeschwindigkeit bzw. der Thermostattemperatur sind.

In einem Differentialdruckkomparator wird das zweite pneu­ matische Drucksteuersignal Y verglichen mit dem ersten pneumatischen Drucksteuersignal P. In einem pneumatischen Differentialdrucksignalgenerator wird ein pneumatisches Druckstellsignal D erzeugt, das der Differenz zwischen Y und P entspricht. Das Signal D steuert ein Drosselstell­ glied, um eine Drossel in dem Rohr zu veranlassen, sich zu schließen oder zu öffnen bis Y und P gleich sind; Y = P. An diesem Punkt ist V = K₅X.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an­ hand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der verschiedenen Ele­ mente eines pneumatischen Luftvolumen-Steuerge­ rätes nach der Erfindung, in bezug auf einen Kanal oder ein Rohr, welches temperierte Luft durch eine Drossel in einen definierten Bereich, in dem die Temperatur kontrolliert werden soll, einträgt,

Fig. 2 eine Draufsicht einer Ausführungsform des Steuerge­ rätes nach der Erfindung,

Fig. 3 eine Druntersicht des Steuergerätes nach Fig. 2,

Fig. 4 eine vergrößerte, vertikale Schnittansicht entlang der Linie 4-4 in Fig. 2,

Fig. 5 eine vergrößerte, vertikale Schnittansicht entlang der Linie 5-5 in Fig. 2,

Fig. 6 eine vergrößerte, vertikale Schnittansicht entlang der Linie 6-6 in den Fig. 2 und 3,

Fig. 7 eine vergrößerte, vertikale Schnittansicht entlang der Linie 7-7 in Fig. 2 und

Fig. 8 eine vergrößerte, horizontale Schnittansicht entlang der Linie 8-8 in Fig. 6.

Ein pneumatisches, regulierbares Luftvolumen-Steuergerät 10 ist schematisch in Fig. 1 gezeigt. Das Steuergerät er­ zeugt ein pneumatisches Druckstellsignal durch eine Stell­ signalröhre und Leitung 12 zu einem Drosselstellglied 14, das eine Drossel 16 betätigt, die in einem Kanal oder einem Rohr 18 angeordnet ist, um temperierte Luft, die sich in Richtung des Pfeils 20 bewegt, in einem Raum oder einen definierten Bereich 22 zu führen. Dieses pneumatische Druckstellsignal entsteht durch Vergleich eines ersten pneumatischen Drucksteuersignals, welches das Quadrat der Geschwindigkeit des Luftstroms in dem Rohr darstellt, mit einem zweiten pneumatischen Drucksteuersignal, das Quadrat des pneumatischen Drucksignals von einem Thermostaten 24 in dem definierten Bereich repräsentierend.

Eine erste Vorrichtung 30 zur Erzeugung des ersten pneu­ matischen Drucksteuersignals, welches dem Geschwindigkeits­ druck in dem Rohr 18 entspricht, beinhaltet einen ersten Differentialdruckkomparator 32, eine Pitotröhren-Anordnung in dem Rohr, die eine Gesamtdruck-Pitotröhre 34, welche den Gesamtdruck H des Luftstroms in dem Rohr mißt, und eine statische Druck-Pitotröhre 36 zur Messung des stati­ schen Luftdrucks L in dem Rohr umfaßt, eine Hochdruckröhre und Leitung 38, die offen von der Gesamtdruck-Pitotröhre 34 zu dem ersten pneumatischen Differentialdruckkomparator 32 führt, und eine Niedrigdruckröhre und Leitung 39, welche offen von der statischen Druck-Pitotröhre 36 zu dem ersten pneumatischen Differentialdruckkomparator 32 führt.

Eine zweite Vorrichtung 40 zur Erzeugung des zweiten pneu­ matischen Drucksteuersignals, das Quadrat des von dem Thermostaten aufgenommenen pneumatischen Drucksignal dar­ stellend, hat eine dritte Vorrichtung 42 zur Erzeugung eines intermediären pneumatischen Drucksignals, welches eine lineare Darstellung des von dem Thermostaten aufge­ nommenden Drucksignals ist, eine Thermostatdrucksignalröhre und Leitung 44, die offen von dem Thermostaten 24 zu der dritten Vorrichtung 42 verläuft, eine Kapillare, hier als Kapillarröhre 46 gezeigt, eine intermediäre Druckröhre und Leitung 48 zwischen der dritten Vorrichtung 42 und einem ersten Einlaßende 47 der Kapillarröhre 46, eine Steueröff­ nung 50, als Teil der Öffnungskonstruktion 51 ausgebildet, und eine zweite pneumatische Drucksteuersignalröhre und Leitung 52, die offen ist zwischen einem zweiten Auslaß­ ende 53 der Kapillarröhre 46, der Steueröffnung 50 und einem zweiten pneumatischen Differentialdruckkomparator 54.

Der erste pneumatische Differentialdruckkomparator 32 und der zweite pneumatische Differentialdruckkomparator 34 ar­ beiten zusammen und sind Teil eines pneumatischen Diffe­ rentialdrucksignalgenerators 56.

Mit dem pneumatischen Druckeingang von der Hochdruckröhre und Leitung 38, der Niedrigdruckröhre und Leitung 39 und der zweiten pneumatischen Drucksteuersignalröhre und Lei­ tung 52 erzeugt der Signalgenerator 56 durch die Stell­ signalröhre und Leitung 12 zu dem Drosselstellglied 14 ein pneumatisches Steuergeräte-Druckstellsignal, welches die Differenz zwischen dem ersten und zweiten pneumatischen Drucksteuersignal darstellt. Dieses pneumatische Druck­ steuersignal steuert das Drosselstellglied und die Drossel zur Regulierung des Volumens des Luftstroms in dem Rohr, um anzustreben, daß das erste und zweite pneumatische Drucksteuersignal gleich gehalten wird.

Druckluft wird dem Steuergerät 10 von einer geeigneten pneumatischen Quelle (nicht gezeigt) über eine pneumatische Druckzulieferungsröhre und Leitung 60 zugeführt. In einer typischen Anwendung kann dieser Zuflußdruck zum Beispiel 1,4 kg pro cm² betragen. Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, wird diese Luft durch Durchflußbegrenzer 62 zu der Stell­ signalröhre und Leitung 12 und zu der intermediären Druck­ röhre und Leitung 48 geführt. Ein zweiter Durchflußbegren­ zer 64 ist an der Stellsignalröhre und Leitung 12 zwischen der Verbindung der Druckzulieferungsröhre und Leitung 60 und dem Drosselstellglied 14 angeordnet. In einer typi­ schen Anwendung wurden Durchflußbegrenzer mit Öffnungen von 0,013 cm im Durchmesser als zufriedenstellend gefunden.

Die Druckzulieferungsröhre und Leitung 60 ist direkt mit einem Abschnitt der dritten Vorrichtung 42, die Position und die Art und Weise wird weiter unten beschrieben, ver­ bunden zur Erzeugung eines intermediären pneumatischen Drucksignals, welches eine lineare Funktion des von dem Thermostaten aufgenommenen Drucksignals darstellt.

Zwecks Klarheit der Darstellung und zum besseren Verständ­ nis erscheinen in der schematischen Darstellung der Fig. 1 die erste Vorrichtung 30 zur Erzeugung des ersten pneuma­ tischen Drucksteuersignals, das den Geschwindigkeitsdruck in dem Rohr darstellt, der erste pneumatische Differential­ druckkomparator 32, der zweite pneumatische Differential­ druckkomparator 54 und der pneumatische Differentialdruck­ signalgenerator 56, in bezug auf die Darstellung dieser Elemente in den Fig. 2 und 4 bis 8, verkehrt herum ge­ zeigt. Die zweite Vorrichtung 40 zur Erzeugung des zweiten pneumatischen Drucksteuersignals, das Quadrat des von dem Thermostaten aufgenommenen pneumatischen Drucksignals dar­ stellend, ist jedoch in der schematischen Darstellung der Fig. 1 in bezug auf die Darstellungen in den Fig. 2 und 4 bis 8 in richtiger Weise dargestellt.

In den nun näher zu beschreibenden Fig. 2 bis 8 sind die Stellsignalröhre 12, die Hochdruckröhre 38, die Nie­ drigdruckröhre 39, die Thermostatdrucksignalröhre 44 und die Druckzulieferungsröhre 60 gezeigt, die sich angeordnet über geeignete Nippel nach oben von einem oberen Abschnitt 66 des Gerätegehäuses 68 erstrecken. In jeder Position, in der innere Durchgänge in dem Gerätegehäuse 68 offen sind zu dem Inneren von einer dieser Röhren, ist dieser Durch­ gang mit der gleichen Zahl gekennzeichnet wie die Röhre, somit gekennzeichnet als Teil der gleichen Leitung.

Das Gerätegehäuse 68 ist mit einem ersten Komparatorhohl­ raum 69 versehen. Die Hochdruckröhre und Leitung 38 ist zu einer Hochdruckkammer 70 des ersten pneumatischen Diffe­ rentialdruckkomparators 32 offen. Die Kammer 70 wird teil­ weise von dem Hohlraum 69 definiert. Die Niedrigdruckröhre und Leitung 39 ist offen zu der Niedrigdruckkammer 72 des ersten Komparators 32. Die Kammer 72 wird ebenfalls teil­ weise definiert von dem Hohlraum 69. Diese Kammern werden durch ein horizontales, flexibles, erstes Komparatordia­ phragma 74 getrennt. Das Diaphragma 74 besteht aus einer starren Platte 76 und einem flexiblen, scheibenförmigen Ring 78. Ein vertikaler, gemeinsamer Schaft 80 ist fest am Mittelpunkt des Diaphragmas 74 auf der Platte 76 montiert und erstreckt sich von dort in zwei entgegengesetzte Rich­ tungen zu dieser Platte.

Bei einer Bewegung von temperierter Luft durch das Rohr 18 in Richtung des Pfeils 20 wird der Gesamtdruck, der eine Wirkung über die Pitotröhre 34 ausübt, auf die Hochdruck­ kammerseite des Diaphragmas 74 einwirken, während der über die Pitotröhre 36 wirkende statische Druck auf die Niedrig­ druckkammerseite dieses Diaphragmas einwirkt. Daraus ergibt sich eine Nettokraft, die zu einer von der Hochdruckkammer 70 wegführenden Bewegung des Schaftes 80 führt. Eine Kali­ brierungsfeder 82 sitzt auf dem Schaft 80 auf, um auf die­ sen eine Kraft auszuüben, die einem Ausbalancieren des Schaftgewichtes und der anderen mit dem Schaft assoziierten Elemente dient, in der Art, daß die Diaphragmas in einer horizontalen Ebene gehalten werden, wenn sie keiner Bela­ stung unterliegen. Die abwärts gerichtete Kraft, resul­ tierend aus der Subtraktion des statischen Druckes von dem Gesamtdruck, auf das Diaphragma 74 stellt den Geschwindig­ keitsdruck der durch das Rohr 18 strömenden Luft dar.

Die dritte Vorrichtung 42 zur Erzeugung eines intermediären pneumatischen Drucksignals, welches eine lineare Funktion des von dem Thermostaten aufgenommenen Drucksignals ist, hat ein Thermostatzuführungsstellglied 84 mit einem Körper 85 und ein Starteinstell-Stellglied 86 mit einem luftdich­ ten Körper 87. Ein Zuleitungsstellglied-Diaphragma 88 er­ streckt sich über einen unteren Abschnitt des Zuleitungs­ stellglied-Körpers 85 und trennt ein Thermostatzuleitungs- Kalibrierungskompartiment 89 von einer regulierten Druck­ kammer 91, die sich beide in dem Zuleitungsstellglied- Körper 85 befinden. Das Diaphragma 88 unterstützt einen Ventilschaft 90, der ein Druckstellgliedventil 92 trägt, welches sich durch die regulierte Druckkammer 91 erstreckt. Eine Druckzuleitungskammer 94 ist unterhalb der regulierten Druckkammer 91 angeordnet und ist teilweise definiert durch eine Stützwand 95, die eine Ventilsitzfläche 96 bil­ det, welche den Ventilschaft 90 umgibt und wirksam mit dem Druckstellgliedventil 92 ausgerichtet ist, um den Luftstrom von der Hauptzuleitungskammer 94 in die regulierte Druck­ kammer 91 zu steuern. Die zu dieser Druckzuleitungskammer 94 führende Leitung ist die oben erwähnte, direkte, unge­ hinderte Verbindung von der Leitung 60 zu der Vorrichtung 42.

In dem Kalibrierungskompartiment 89 des Zuleitungsstell­ glied-Körpers 85 stützt sich eine Feder 100 auf das obere Ende des Ventilschaftes 90 ab. Eine Leitung und Röhre 102 ist offen von der regulierten Druckkammer 91 durch einen dritten Durchflußbegrenzer 65 zu der Thermostatdrucksignal­ röhre 44. Eine eine Feder spannende Einstellkonstruktion 101, zu erreichen vom oberen Ende des Thermostatzuleitungs- Stellgliedes 84, besitzt Mittel, um die Spannung der Feder 100 zu verändern, so daß die Ausgangsgröße des Thermostat­ zulieferungs-Stellgliedes von der regulierten Druckkammer 91 zu der Leitung und Röhre 102 auf einen vorbestimmten Zulieferungsdruck mit der offenen Thermostatdrucksignal­ röhre 44 eingestellt werden kann. Es wurde zum Beispiel gefunden, daß ein Druck von 1,27 kg pro cm² ausreichend ist. Um diese Einstellung vorzunehmen, ist eine Eichlei­ tung 104 vorgesehen, so daß ein geeignetes Druckmeßgerät (nicht gezeigt) während der Kalibrierung und Einstellung des Zulieferungsstellgliedes installiert werden kann. In den Zeichnungen ist diese Leitung mit einer Eichleitungs­ kappe 106 bedeckt gezeigt, wie es während des normalen Be­ triebes des Steuergerätes vorgesehen ist.

Ein Starteinstell-Stellglieddiaphragma 110 teilt den Körper 87 des Starteinstell-Stellgliedes 86 in eine Druckzulie­ ferungskammer 112 und eine Thermostatdrucksignalkammer 114. Die Kammer 112 ist über einen Durchflußbegrenzer 62 offen zu der Druckzuleitungsröhre und Leitung 60 und die Kammer 114 ist offen zu der Thermostatdrucksignalröhre und die Leitung 44. Die Röhre und Leitung 102 ist offen über einen Durchflußbegrenzer 65 und der Leitung 44 zwischen der re­ gulierten Druckkammer 91 des Thermostatzulieferungsstell­ gliedes 84 und der Thermostatdrucksignalkammer 114 des Starteinstell-Stellgliedes 86.

Um den Einstellstartpunkt zu setzen, ist eine Überwachungs­ ventilleitung 116, die offen zu der intermediären Druck­ röhre und Leitung 48 ist, vorgesehen, so daß ein geeignetes Überwachungsventil (nicht gezeigt) daran montiert werden kann. In den Zeichnungen jedoch ist diese Leitung 116 be­ deckt mit einer Leitungskappe 118 gezeigt, wie es während dem normalen Betrieb des Steuergerätes entspricht.

In der Druckzulieferungskammer 112 des Starteinstell-Stell­ gliedes 86 stützt sich eine Starteinstell-Stellgliedfeder 120 auf einen mittleren Abschnitt des Diaphragmas 110. Eine Einstellpunkt-Justierungskonstruktion 121, zugänglich von dem oberen Teil des Starteinstell-Stellgliedes 86, sieht Vorrichtungen vor, um die Spannung der Feder 120 zu verändern. Diese Einstellkonstruktion 121 beinhaltet ein hohles Druckentlastungsrohr 124 mit Außengewinde, welches an einem geschlitzten, äußeren Endabschnitt 126 zur Atmosphäre hin offen ist. Ein offener, innerer Endabschnitt 127 bildet eine Ventilsitzfläche 128 innerhalb der Kammer 112. Eine außen geschlitzte, mit Innengewinde versehene, federspannende Überwurfmutter 130 ist über das Gewinde auf das Rohr 124 gesetzt, um in Eingriff zu gelangen mit einem äußeren Ende der Feder 120.

Einteilig mit den Innenwänden der Kammer 112 ausgebildete Flanschmittel 132 sind vorgesehen, um die Überwurfmutter 130 am Rotieren zu hindern, wenn das Rohr 124 von außer­ halb des Körpers 87 mit seinem geschlitzten, äußeren End­ abschnitt 127 gedreht wird. Ein erhöhter mittlerer Ab­ schnitt des Diaphragmas 110 ist ausgerichtet mit der Rohr­ ventilsitzfläche 128 und dient als Ventil 134.

Um das Steuergerät 10 zu justieren zur Einstellung der Drossel 16 zum Beispiel auf 0,211 kg pro cm² Variation in dem Thermostatdruck, wird der Thermostatdruck in der Thermostatdrucksignalröhre und Leitung 44 auf 0,211 kg pro cm² eingestellt und die Feder 120 des Starteinstell-Stell­ gliedes wird mit der Einstellpunkt-Justierungskonstruktion 121 eingestellt, um einen Druck an einem geeigneten Meß­ gerät, welches zur Überwachungsdruckleitung 116 offen ist, von größer als Null und weniger als 0,021 kg pro cm² abzu­ lesen.

Mit dem Zuleitungsstellglied 84 und dem geeignet kalibrier­ tem Starteinstell-Stellglied 86 wird das Drucksignal in der intermediären Druckröhre und Leitung 48 in linearer Beziehung, in bezug auf die Veränderungen des Drucksignals in der Thermostatdrucksignalröhre und Leitung 44, sich verändern.

Wie am besten in den Fig. 1 und 8 zu sehen ist, ist die intermediäre Druckröhre und Leitung 48 offen zu einem er­ sten Einlaßende 47 der Kapillarröhre 46 und, am besten zu sehen in den Fig. 1 und 6, das zweite Auslaßende 53 der Kapillarröhre 46 ist offen zu der Steueröffnung 50, die sich zur Atmosphäre öffnet. Die zweite pneumatische Druck­ steuersignalröhre und Leitung 52 ist offen von der Ka­ pillarröhre 46 zu der Öffnung 50 und zu einem Teil des zweiten pneumatischen Differentialdruckkomparators 54.

In Fig. 4 ist deutlich zu sehen, daß innerhalb des Geräte­ gehäuses 68 der zweite pneumatische Druckdifferentialkom­ parator 54 einen Hohlraum 135 hat und ein horizontales, flexibles zweites Komparatordiaphragma 136, welches den Hohlraum in eine zweite pneumatische Drucksteuersignal­ kammer 140 und eine den atmosphärischen Druck ausbalancie­ rende Kammer 142 trennt. Diese ausbalancierende Kammer 142 steht mit der Atmosphäre in Verbindung. Es ist die zweite pneumatische Drucksteuersignalkammer 140, zu der die zweite pneumatische Drucksteuersignalröhre und Leitung 52 offen zwischen der Kapillarröhre 46 und der Öffnung 50 ist.

Eine starre Platte 144 des Diaphragmas 136 ist fest mit dem gemeinsamen Schaft 80 des Steuergerätes 10 verbunden. Ein flexibler, scheibenförmiger Ring 146 des Diaphragmas 136 verbindet die starre Platte mit den Seitenwänden des Hohlraums 135 des zweiten Komparators 54.

Der pneumatische Differentialdrucksignalgenerator 56 umfaßt alle Bestandteile des Schaftes 80 sowie die verschiedenen Komponenten der auf ihn über die Diaphragmen 74 und 136 einwirkenden Kraft und die auf die Diaphragmen einwirken­ den Drücke innerhalb der Druckkammern 70, 72, 140 und 142.

Weitere Teile des Signalgenerators 56 sind ein Prallplat­ tenhebel 150, ein Schneidenstützpunkt 152, der sich nach unten von einem oberen Abschnitt 66 des Gerätegehäuses 68 erstreckt, und eine Feder 154, die sich an einer inne­ ren Wand des Steuergeräte-Gehäuses 68 abstützt und die Eigengewichte der Teile ausbalanciert. Der Prallplatten­ hebel 150 ist mit einer einen Vorsprung aufnehmenden Öff­ nung 156 ausgebildet und der gemeinsame Schaft 80 weist einen Vorsprung 158 auf, der den Prallplattenhebel aus­ richtet und sich durch die Öffnung erstreckt.

Auf der dem Stützpunkt 152 entgegengesetzten Seite des Prallplattenhebels 150 ist eine Normal-offen/Normal-ge­ schlossen-Schaltervorrichtung 160 angeordnet. Diese pneu­ matische Schaltervorrichtung kann jede gewöhnliche oder bevorzugte Konstruktion haben, wie sie in der Technik be­ kannt ist. Solch eine Schaltervorrichtung beinhaltet je­ doch eine "Normal-geschlossen"-Entlüftungsdüse 162 und eine "Normal-offen"-Entlüftungsdüse 164. Ein der Feder 154 entgegengesetzter Endabschnitt des Prallplattenhebels 150 erstreckt sich zwischen die zwei Düsen und ist etwas dünner ausgelegt als der Abstand zwischen den zwei Düsen beträgt.

Die Kalibrierungsfeder 82 ist in einem Kalibrierungs-Ein­ stellkörper 166, der ein integraler Bestandteil des Kon­ trollgeräte-Gehäuses 68 ist, befestigt. Innerhalb dieses Körpers liegt eine Kalibrierungseinstellanordnung 168, die aus einer Kalibrierungseinstellmutter 170, welche die Feder 82 aufrecht gegen den Schaft 80 hält, und einer Kalibrie­ rungseinstellstiftschraube 172, welche über ein Gewinde in die Mutter 170 eingesetzt ist, besteht. Einteilig mit dem Körper 166 verbundene Flanschteile 174 sind ausgebildet, um in Eingriff mit den äußeren Enden der Mutter 170 zu gelangen zur Verhinderung einer Drehung der Mutter, wenn die Stiftschraube 172 gedreht wird, um die Spannung der Feder 82 einzustellen. Diese Einstellanordnung 168 kann zur Positionierung eines oberen Vorsprunges 176 des Schaf­ tes 80 benutzt werden, um ihn in enger Nachbarschaft zu der Unterseite des Prallplattenhebels 150 zu bringen.

Wie oben erläutert, ist das zweite pneumatische Druck­ steuersignal innerhalb der zweiten pneumatischen Druck­ steuersignalleitung 52 eine Funktion des Druckes entlang der Kapillarröhre 46 und eine Funktion des Druckes über der Öffnung 50. Um den Bereich dieser Druckabfälle zu justieren, kann die effektive Größe der Öffnung 50 einge­ stellt werden. Es gibt verschiedene Wege, dies durchzu­ führen, aber ein sehr zufriedenstellender Weg wurde ge­ funden, der anhand der Fig. 6 und 8 verständlich wird.

Wie in Fig. 8 zu sehen ist, stellt die Steueröffnung 50 eine relativ dünne, zirkuläre Öffnung dar, die in einem Öffnungsteil oder Platte 180 der Öffnungsvorrichtung 51 ausgebildet ist. Der Betrag der Druckluft, der durch die Steueröffnung 50 strömt, wird von einer flachen, exzen­ trischen Öffnungseinstellplatte 182 der Öffnungsvorrich­ tung 51 reguliert.

Die Öffnungsvorrichtung 51 hat ein Öffnungsvorrichtungs­ Gehäuse 184, welches einteilig mit dem Gerätegehäuse 68 verbunden ist und sich von dort nach unten erstreckt, wie in den Fig. 3, 4, 6 und 8 zu sehen ist. Dieses Gehäuse 184 wird teilweise von einer zylindrischen, inneren Wand 185 definiert, die mit einer die Öffnungsplatte ausrich­ tenden Kerbe 186 versehen ist. An der flachen, zylindrischen Öffnungsplatte 180 ist ein positionierender Vorsprung 188 ausgebildet, der exakt in die Kerbe 186 paßt, um so jede Rotation der Platte 180 in bezug auf das Steueröffnungs­ gehäuse 184 zu verhindern. Ein Öffnungseinstellplatten- Klemmbolzen oder eine Maschinenschraube 190 ist über ein Gewinde in dem Öffnungsgehäuse 184 und dem Kontrollgehäuse 68 fixiert und befindet sich im Mittelpunkt der zylindri­ schen, inneren Wand 185. Eine Öffnungseinstellplatten- Nocke 192 hat eine zentrale Öffnung 193 mit einem Durch­ messer, der den Klemmbolzen 190 exakt aufnimmt und ein zylindrischer, äußerer, positionierender Flansch 194 in solch einer Dimension, um eine gleitende, enge Beziehung zu der inneren, zylindrischen Wand 185 des Öffnungsvor­ richtungs-Gehäuses 184 exakt herzustellen, wobei die Achse der den Bolzen aufnehmenden Öffnung und die Achse der äußeren Fläche des positionierenden Flansches 194 koinzi­ dent sind.

Ein aufrechtstehender, exzentrischer, die Öffnungseinstell­ platte positionierender Bund 196, als integraler Teil der Nocke 192 ausgebildet, besitzt ein äußeres, zylindrisches Oberflächensegment 198, welches von einem äußeren, flachen Flächensegment 200 geschnitten wird.

Die exzentrische Öffnungseinstellplatte 182 wird teilweise von einer äußeren, zylindrischen Fläche 202 definiert, teilweise von einem inneren zylindrischen Flächensegment 204, welches von einem inneren, flachen Flächensegment 206 geschnitten wird. Die Größe und Gestalt der äußeren Flä­ chen 198 und 200 des die Einstellplatte positionierenden Bundes 196 der Nocke 192 sowie die inneren Flächen 204 und 206 der Einstellplatte 182 sind so beschaffen, daß sie gut ineinanderpassen, wenn die Öffnungsplatte 180 und die Öff­ nungseinstellplatte 182 in dem Öffnungsvorrichtungs-Gehäuse 184 angeordnet werden, wobei die Nocke 192 durch die Platten und der Klemmbolzen 190 durch die zentrale Öffnung 193 in der Nocke 192 hindurchgeführt werden und der Bolzen mit dem Gewinde an das Öffnungsgehäuse 184 montiert wird.

Der Mittelpunkt des äußeren, zylindrischen Segmentes 198 des Bundes 196 der Nocke 192 ist etwas versetzt zu dem Mittelpunkt der den zentralen Bolzen aufnehmenden Öffnung 193. Wenn zum Beispiel der Durchmesser der Steueröffnung 50 0,061 cm beträgt, kann der Unterschied zwischen dem Mittelpunkt des Segmentes 198 und dem Mittelpunkt der Bol­ zenöffnung 193 0,0305 cm betragen. Die Exzentrizität des Mittelpunktes des inneren, zylindrischen Segmentes 204 der Öffnungseinstellplatte 182 zu dem Mittelpunkt der äußeren, zylindrischen Fläche 202 von dieser Platte kann ebenfalls 0,0305 cm betragen. Wie in Fig. 8 zu sehen ist, ist es aufgrund der angeordneten Teile evident, daß bei einer Drehung des Nockens 192 um 180° die Steuerplatte über Po­ sitionen bewegt wird, die die Öffnung 50 komplett abdeckt bzw. komplett freilegt.

Eine Reihe von positionierenden Zeigern 208 erstreckt sich einteilig von dem Nocken 192 nach unten, siehe Fig. 3 und 6, und können in bezug auf eine Vielzahl von Markierungen an dem äußeren Rand des Öffnungsgehäuses 184 bewegt werden. Somit können die Zeiger 208 bei gelockertem Bolzen 190 da­ zu benutzt werden, den Nocken 192 zu drehen, wobei die ex­ zentrische Öffnungssteuerplatte 182 die Steueröffnung 50 mehr oder weniger freilegt. Ist die gewünschte Position erreicht, wird der Bolzen 190 festgedreht, um den Nocken 192 und die Platte 182 bezüglich der Steueröffnung 50 fest zu sichern. Vorzugsweise wird diese Einstellung wäh­ rend der Herstellung des Kontrollgerätes 10 durchgeführt und wird normalerweise danach nicht wieder neu einge­ stellt.

Die obere Seite der Öffnungsplatte 180, wie in Fig. 6 ge­ zeigt, ist zu der zweiten pneumatischen Drucksteuersignal­ röhre und Leitung 52 offen. Nachdem die Luft in der Leitung 52 die Steueröffnung 50 in der Platte 180 passiert hat, entweicht sie in die Atmosphäre über eine viel größere Öffnung oder Ausströmöffnung 210 in der Nocke 192, ohne den Druck zu beeinflussen, der in der Leitung 52 aufgrund des Luftstromes von der Kapillarröhre 46 und des Luft­ stromes durch die Steueröffnung 50 entsteht.

Wenn das Steuergerät für seinen beabsichtigten Zweck in Betrieb ist, wird ein erstes pneumatisches Drucksteuersig­ nal, den Geschwindigkeitsdruck in dem Rohr repräsentierend, auf den gemeinsamen Schaft 80 durch die Krafteinwirkung auf beiden Seiten des ersten Komparatordiaphragmas 74 einen Druck ausüben. Dieses Signal verändert sich mit dem Qua­ drat der Geschwindigkeit des Luftstroms in dem Rohr. Diese Luftstromgeschwindigkeit kann durch Betätigung der Drossel 16 mit dem Drosselstellglied 14 gesteuert werden.

Ein intermediäres Thermostatdrucksteuersignal, welches sich direkt mit der Temperatur an dem Thermostaten 24 ver­ ändert, wird in ein erstes Ende der Kapillarröhre 46 ge­ führt. Ein zweites Ende dieser Röhre ist offen zu der zweiten pneumatischen Drucksteuersignalröhre und Leitung 52 und diese Leitung 52 ist mit der Steueröffnung 50, die sich zur Atmosphäre hin öffnet, versehen. Der Druck in der zweiten pneumatischen Drucksteuersignalleitung 52 variiert mit dem Quadrat des von dem Thermostaten erzeugten, inter­ mediären Drucksignals, wobei dieses zweite pneumatische Drucksignal durch die Ausrüstung des zweiten Komparator­ diaphragmas 136 ebenso auf den gemeinsamen Schaft 80 wirkt.

Wenn zum Beispiel ein ausreichendes Volumen an erwärmter Luft in dem Rohr 18 strömt, um den Anforderungen des Ther­ mostaten 24 zu genügen, werden die Kräfte auf den gemein­ samen Schaft 80 im Gleichgewicht sein, und somit wird das pneumatische Druckstellsignal in der Stellsignalröhre und Leitung 12 so sein, daß das Drosselstellglied 14 veranlaßt wird, die Drossel 16 in statischer Position zu halten. Wenn zum Beispiel mehr oder weniger Wärme von dem Thermo­ staten angefordert wird, wird der Schaft in die eine oder andere Richtung bewegt werden, um den pneumatischen Diffe­ rentialdrucksignalgenerator 56 zu veranlassen, mehr oder weniger Wärme über die geeigneten Entlüftungsdüsen 162 oder 164 freizusetzen, um über das Drosseleinstellglied 14 die Position der Drossel 16 zu verändern, wodurch ein größerer oder geringerer Luftstrom dem Rohr 18 entspre­ chend den Bedürfnissen des Thermostaten 24 zugeführt wird.

Obgleich die Erfindung mit Bezug auf die bevorzugte Aus­ führungsform beschrieben wurde, werden Fachleute erkennen, daß Modifikationen in Gestalt und im Detail durchgeführt werden können, ohne das Wesen und den Umfang der Erfindung zu verlassen.

Claims (8)

1. Pneumatisches, regulierbares Luftvolumen-Steuergerät zur Steuerung der Zuführung von temperierter Luft durch einen Kanal zu einem definierten Bereich, mit einer er­ sten Vorrichtung zur Erzeugung eines ersten pneumati­ schen Drucksteuersignals von einer pneumatischen Quelle, welches den Geschwindigkeitsdruck des Luftstroms in dem Kanal repräsentiert, einer zweiten Vorrichtung zur Er­ zeugung eines zweiten pneumatischen Drucksteuersignals, von einer pneumatischen Quelle, welches auf die Tempe­ ratur in dem definierten Bereich anspricht, einer drit­ ten Vorrichtung, die auf die Unterschiede zwischen den ersten und zweiten pneumatischen Drucksteuersignalen reagiert und ein pneumatisches Druckstellsignal erzeugt, um ein Drosselstellglied in dem Kanal zu betreiben, welches eine Drossel in dem Kanal steuert, die das Vo­ lumen des Luftstroms in dem Rohr variiert, um somit zu einem gegenseitigen Ausgleich zwischen dem ersten und zweiten pneumatischen Drucksteuersignal zu gelangen, wobei das pneumatische Druckstellsignal sich aus einer im wesentlichen linearen Antwort aus der Geschwindigkeit des Luftstroms in dem Kanal und aus der Temperatur in dem definierten Bereich ergibt, wobei:

• a) die erste Vorrichtung (30) einen ersten pneumati­ schen Differentialdruckkomparator (32) zur Erzeugung eines ersten pneumatischen Drucksteuersignals, das sich mit dem Quadrat der Geschwindigkeit des Luft­ stroms in dem Kanal (18) verändert, hat;
• b) die zweite Vorrichtung (40) Mittel zur Verwendung eines pneumatischen Signals, welches eine lineare Darstellung der Temperatur in dem definierten Be­ reich (22) ist und Mittel zur Erzeugung eines zwei­ ten pneumatischen Drucksteuersignals, welches sich mit dem Quadrat der Bereichstemperatur verändert, hat;
• c) die dritte Vorrichtung (42) einen zweiten pneuma­ tischen Differentialdruckkomparator (54) zum Ver­ gleich des ersten und zweiten pneumatischen Druck­ steuersignals besitzt, um ein pneumatisches Druck­ stellsignal zu erzeugen, welches der Differenz zwischen dem ersten und zweiten Steuersignal ent­ spricht, zur Steuerung eines Drosselstellgliedes (14), welches eine Drossel (16) veranlaßt, das Volumen des Luftstroms in dem Kanal (18) zu verän­ dern, um das erste und zweite pneumatische Druck­ steuersignal ins Gleichgewicht kommen zu lassen;
• d) die zweite Vorrichtung (40) enthält:
  • 1) eine Kapillare (46),
  • 2) ein Öffnungsteil (51) versehen mit einer hin­ durchgehenden Steueröffnung (50),
  • 3) eine intermediäre Leitung (48), die ein pneu­ matisches Drucksignal, welches eine lineare Darstellung der Temperatur in dem definierten Bereich ist, in ein erstes Ende (47) der Ka­ pillare (46) liefert, und
  • 4) eine pneumatische Thermostatdrucksteuerleitung (52), welche das resultierende pneumatische Drucksignal von einem zweiten Ende (53) der Kapillare (46) aufnimmt und es zu einer ersten Seite des Öffnungsteils (51) liefert zum Aus­ strömen durch die Öffnung (50) in die Atmosphäre; und
• e) die pneumatische Thermostatdrucksignalleitung (52) zu der dritten Vorrichtung (42) offen ist, um das pneumatische Drucksignal, welches zwischen der Kapillare (46) und der Steueröffnung (50) existiert, als das zweite pneumatische Drucksteuersignal zu dem zweiten Differentialdruckkomparator (54) zu liefern.

2. Das Steuergerät nach Anspruch 1, wobei:

• f) das zweite pneumatische Drucksteuersignal und das erste pneumatische Drucksteuersignal in dem zweiten Differentialdruckkomparator (54) verglichen werden zur Erzeugung eines pneumatischen Druckstellsignals, welches die Differenz zwischen dem ersten pneuma­ tischen Drucksteuersignal und dem zweiten pneuma­ tischen Drucksteuersignal darstellt; und
• g) das Stellsignal benutzt wird zum Betreiben eines Drosselstellgliedes (14), welches die Drossel (16) veranlaßt, das Volumen des Luftstroms in dem de­ finierten Bereich (22) zu verändern zur Steuerung der Temperatur in dem Bereich (22), so daß ange­ strebt ist, das erste und zweite Signal im gegen­ seitigen Gleichgewicht zu halten.

3. Steuergerät nach Anspruch 2, wobei:

• h) das Gerät (10) beinhaltet:
  • 1) ein Gerätegehäuse (68), welches einen ersten Komparatorhohlraum (69) und einen zweiten Kom­ paratorhohlraum (135) definiert,
  • 2) ein flexibles, erstes Komparatordiaphragma (74), welches sich entlang des ersten Komparatorhohl­ raums (69) erstreckt und mit diesem Hohlraum eine Hochdruckkammer (70) auf einer Seite des ersten Diaphragmas (74) und eine Niedrigdruck­ kammer (72) auf der anderen Seite dieses Dia­ phragmas definiert,
  • 3) ein flexibles, zweites Komparatordiaphragma (136), welches sich entlang des zweiten Kompa­ ratorhohlraumes (135) erstreckt und mit diesem Hohlraum eine den atmosphärischen Druck aus­ gleichende Kammer (142) auf einer Seite des zweiten Diaphragmas (136) und eine zweite pneu­ matische Drucksteuersignalkammer (140) auf der anderen Seite dieses Diaphragmas (136) defi­ niert,
  • 4) ein länglicher gemeinsamer Schaft (80), der sich durch mittlere Abschnitte jedes Diaphragmas auf solche Weise erstreckt, daß die Drücke, die in der Hochdruckkammer (70), der Niedrigdruckkammer (72), der zweiten pneumatischen Drucksteuer­ signalkammer (140) und der den atmosphärischen Druck ausgleichenden Kammer (142) existieren, gleichzeitig über das erste und zweite flexible Diaphragma (74, 136) auf den Schaft (80) ein­ wirken mit dem Ergebnis, daß die resultierende Kraft entlang der Längsachse des Schaftes dazu strebt, den Schaft entlang dieser Längsachse zu bewegen,
  • 5) ein pneumatischer Differentialdrucksignalgenera­ tor (56) ein Bestandteil in wirksamem Kontakt mit dem gemeinsamen Schaft (80) besitzt und wirksam die Größe und die Richtung des pneuma­ tischen Druckstellsignals steuert, welches in bezug auf das Kontrollgerätegehäuse auf den Betrag und die Richtung der Bewegung des Schaf­ tes reagiert; und
• i) wobei der Maximaldruck in dem Rohr (18) in die Hoch­ druckkammer (70), der statische Druck in dem Rohr (18) in die Niedrigdruckkammer (72), das pneumati­ sche Drucksteuersignal, welches zwischen der Ka­ pillare (46) und der Kontrollöffnung (50) existiert, in die zweite pneumatische Drucksteuersignalkammer (135) und der atmosphärische Druck in die den at­ mosphärischen Druck ausgleichende Kammer (142) ein­ geführt wird.

4. Pneumatisches, regulierbares Gasvolumen-Steuergerät zur Steuerung der Zuführung von Gas durch einen Kanal zu einem definierten Bereich, mit einer ersten Vorrichtung zur Erzeugung eines ersten pneumatischen Drucksteuer­ signals von einer pneumatischen Quelle, welches den Ge­ schwindigkeitsdruck des Gasstroms in dem Kanal reprä­ sentiert, einer zweiten Vorrichtung zur Erzeugung eines zweiten Drucksteuersignals von einer pneumatischen Quelle, das sich mit Veränderungen in anderen meßbaren Zuständen verändert, einer dritten Vorrichtung, die auf die Unterschiede zwischen den ersten und zweiten pneu­ matischen Drucksteuersignalen reagiert und ein pneumati­ sches Druckstellsignal erzeugt, um eine Gasflußvolumen- Steuervorrichtung zu betreiben, die das Volumen des Gasstroms in dem Rohr variiert, um somit zu einem ge­ genseitigen Ausgleich zwischen dem ersten und zweiten pneumatischen Druckstellsignal zu gelangen, wobei das pneumatische Druckstellsignal sich aus einer im wesent­ lichen linearen Antwort aus der Geschwindigkeit des Gasstroms in dem Kanal und aus der Größe des anderen meßbaren Zustandes ergibt, wobei:

• a) die erste Vorrichtung einen ersten pneumatischen Differentialdruckkomparator zur Erzeugung eines er­ sten pneumatischen Drucksteuersignals, das sich mit dem Quadrat der Geschwindigkeit des Gasstroms in dem Kanal verändert, hat;
• b) die zweite Vorrichtung Mittel zur Verwendung eines pneumatischen Signals, welches eine lineare Dar­ stellung des anderen meßbaren Zustandes ist, und Mittel zur Erzeugung eines zweiten pneumatischen Drucksteuersignals, welches sich mit dem Quadrat der Größe des anderen meßbaren Zustandes verändert, hat;
• c) die dritte Vorrichtung einen zweiten pneumatischen Differentialdruckkomparator zum Vergleich des er­ sten und zweiten pneumatischen Drucksteuersignals besitzt, um ein pneumatisches Druckstellsignal zu erzeugen, welches der Differenz zwischen dem ersten und zweiten Steuersignal entspricht, zur Steuerung einer Gasflußsteuervorrichtung, die das Volumen des Gasstroms in dem Rohr variiert, um das erste und zweite pneumatische Drucksteuersignal ins Gleich­ gewicht kommen zu lassen;
• d) die zweite Vorrichtung enthält:
  • 1) eine Kapillare,
  • 2) ein Öffnungsteil versehen mit einer hindurchge­ henden Steueröffnung,
  • 3) eine intermediäre Leitung, die ein pneumatisches Drucksignal, welches eine lineare Darstellung der Größe des anderen meßbaren Zustandes ist, in ein erstes Ende der Kapillare liefert, und
  • 4) eine andere pneumatische Zustandsdrucksteuerlei­ tung, welche das resultierende pneumatische Drucksignal von einem zweiten Ende der Kapillare aufnimmt und es zu einer ersten Seite des Öff­ nungsteils liefert zum Ausströmen durch die Öffnung in die Atmosphäre; und
• e) die andere pneumatische Zustandsdrucksteuerleitung zu der dritten Vorrichtung offen ist, um das pneu­ matische Drucksignal, welches zwischen der Kapillare und der Steueröffnung existiert, als das zweite pneumatische Drucksteuersignal zu dem zweiten Dif­ ferentialdruckkomparator zu liefern.

5. Steuergerät nach Anspruch 4, wobei:

• f) das zweite pneumatische Drucksteuersignal und das erste pneumatische Drucksteuersignal in dem zweiten Differentialdruckkomparator verglichen werden zur Erzeugung eines pneumatischen Druckstellsignals, welches die Differenz zwischen dem ersten pneumati­ schen Drucksteuersignal und dem zweiten pneumati­ schen Drucksteuersignal darstellt; und
• g) das Stellsignal benutzt wird zum Betreiben einer Gasflußvolumen-Steuervorrichtung, die das Volumen des Gasstroms so verändert, daß das erste und zweite Signal im gegenseitigen Gleichgewicht gehalten wird.

6. Steuergerät nach Anspruch 5, wobei:

• h) das Gerät beinhaltet:
  • 1) ein Gerätegehäuse, welches einen ersten Kompa­ ratorhohlraum und einen zweiten Komparatorhohl­ raum (135) definiert,
  • 2) ein flexibles, erstes Komparatordiaphragma,wel­ ches sich entlang des ersten Komparatorhohlraums erstreckt und mit diesem Hohlraum eine Hoch­ druckkammer auf einer Seite des ersten Diaphrag­ mas und eine Niedrigdruckkammer auf der anderen Seite dieses Diaphragmas definiert,
  • 3) ein flexibles, zweites Komparatordiaphragma,wel­ ches sich entlang des zweiten Komparatorhohl­ raumes erstreckt und mit diesem Hohlraum eine den atmosphärischen Druck ausgleichende Kammer auf einer Seite des zweiten Diaphragmas und eine zweite pneumatische Drucksteuersignalkammer auf der anderen Seite dieses Diaphragmas defi­ niert,
  • 4) ein länglicher gemeinsamer Schaft, der sich durch mittlere Abschnitte jedes Diaphragmas auf solche Weise erstreckt, daß die Drücke, die in der Hochdruckkammer, der Niedrigdruckkammer, der zweiten pneumatischen Drucksteuersignalkam­ mer und der den atmosphärischen Druck ausglei­ chenden Kammer existieren, gleichzeitig über das erste und zweite flexible Diaphragma auf den Schaft einwirken mit dem Ergebnis, daß die resultierende Kraft entlang der Längsachse des Schaftes dazu strebt, den Schaft entlang dieser Längsachse zu bewegen,
  • 5) ein pneumatischer Differentialdrucksignalgenera­ tor ein Bestandteil in wirksamem Kontakt mit dem gemeinsamen Schaft besitzt und wirksam die Größe und die Richtung des pneumatischen Druck­ stellsignals steuert, welches in bezug auf das Kontrollgerätegehäuse auf den Betrag und die Richtung der Bewegung des Schaftes reagiert; und
• i) wobei der Maximaldruck in dem Rohr in die Hochdruck­ kammer, der statische Druck in dem Rohr in die Nie­ drigdruckkammer, das pneumatische Drucksteuersignal, welches zwischen der Kapillare und der Kontrollöff­ nung existiert, in die zweite pneumatische Druck­ steuersignalkammer und der atmosphärische Druck in die den atmosphärischen Druck ausgleichende Kammer eingeführt wird.

7. Pneumatisches, regulierbares Luftvolumen-Steuergerät zur Steuerung der Zuführung von temperierter Luft durch einen Kanal zu einem definierten Bereich, mit einer er­ sten Vorrichtung zur Erzeugung eines ersten pneumati­ schen Drucksteuersignals von einer pneumatischen Quelle, welches den Geschwindigkeitsdruck des Luftstroms in dem Kanal repräsentiert, einer zweiten Vorrichtung zur Er­ zeugung eines pneumatischen Drucksteuersignals von einer pneumatischen Quelle, welches auf die Temperatur in dem definierten Bereich anspricht, einer dritten Vorrich­ tung, die auf die Unterschiede zwischen den ersten und zweiten pneumatischen Drucksteuersignalen reagiert und ein pneumatisches Druckstellsignal erzeugt, um ein Drosselstellglied in dem Kanal zu betreiben, welches eine Drossel in dem Kanal steuert, die das Volumen des Luftstroms in dem Rohr variiert, um somit zu einem ge­ genseitigen Ausgleich zwischen dem ersten und zweiten pneumatischen Drucksteuersignal zu gelangen, wobei das pneumatische Druckstellsignal sich aus einer im wesent­ lichen linearen Antwort aus der Geschwindigkeit des Luftstroms in dem Kanal und aus der Temperatur in dem definierten Bereich ergibt, wobei:

• a) die erste Vorrichtung (30) einen ersten pneumati­ schen Differentialdruckkomparator (32) hat, um ein erstes pneumatisches Drucksteuersignal durch Sub­ traktion des statischen Druckes von dem Gesamtdruck des Luftstromes in dem Rohr zu erzeugen, zur Errich­ tung eines ersten pneumatischen Drucksteuersignals, das sich mit dem Quadrat der Geschwindigkeit des Luftstroms in dem Kanal verändert;
• b) die zweite Vorrichtung (40) Mittel zur Verwendung eines pneumatischen Signals, welches eine lineare Darstellung der Temperatur in dem definierten Be­ reich (22) ist und Mittel zur Erzeugung eines zwei­ ten pneumatischen Drucksteuersignals, welches sich mit dem Quadrat der Bereichstemperatur verändert, hat;
• c) die dritte Vorrichtung (42) einen zweiten pneuma­ tischen Differentialdruckkomparator (54) zum Ver­ gleich des ersten und zweiten pneumatischen Druck­ steuersignals besitzt, um ein pneumatisches Druck­ stellsignal zu erzeugen, welches der Differenz zwischen dem ersten und zweiten Steuersignal ent­ spricht, zur Steuerung eines Drosselstellgliedes (14), welches eine Drossel (16) veranlaßt, das Volumen des Luftstroms in dem Kanal (18) zu verän­ dern, um das erste und zweite pneumatische Druck­ steuersignal ins Gleichgewicht kommen zu lassen;
• d) die zweite Vorrichtung (40) enthält:
  • 1) eine Kapillare (46),
  • 2) ein Öffnungsteil (51) versehen mit einer hin­ durchgehenden Steueröffnung (50),
  • 3) eine intermediäre Leitung (48), die ein pneu­ matisches Drucksignal, welches eine lineare Darstellung der Temperatur in dem definierten Bereich ist, in ein erstes Ende (47) der Ka­ pillare (46) liefert, und
  • 4) eine pneumatische Thermostatdrucksteuerleitung (52), welche das resultierende pneumatische Drucksignal von einem zweiten Ende (53) der Kapillare (46) aufnimmt und es zu einer ersten Seite des Öffnungsteils (51) liefert zum Aus­ strömen durch die Öffnung (50) in die Atmosphäre; und
• e) die pneumatische Thermostatdrucksignalleitung (52) zu der dritten Vorrichtung (42) offen ist, um das pneumatische Drucksignal, welches zwischen der Ka­ pillare (46) und der Steueröffnung (50) existiert, als das zweite pneumatische Drucksteuersignal zu dem zweiten Differentialdruckkomparator (54) zu liefern.

8. Gerät nach Anspruch 7, wobei:

• f) das zweite pneumatische Drucksteuersignal und das erste pneumatische Drucksteuersignal in dem zweiten Differentialdruckkomparator (54) verglichen werden zur Erzeugung eines pneumatischen Druckstellsignals, welches die Differenz zwischen dem ersten pneuma­ tischen Drucksteuersignal und dem zweiten pneuma­ tischen Drucksteuersignal darstellt; und
• g) das Stellsignal benutzt wird zum Betreiben eines Drosselstellgliedes (14), welches die Drossel (16) veranlaßt, das Volumen des Luftstroms in dem de­ finierten Bereich (22) zu verändern zur Steuerung der Temperatur in dem Bereich (22), so daß ange­ strebt ist, das erste und zweite Signal im gegen­ seitigen Gleichgewicht zu halten.