DE433637C - Vorrichtung zur Vermeidung des UEberregelns und Pendelns an Reglern fuer beliebige Zwecke - Google Patents

Description

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine besondere Vorrichtung an Reglern für beliebige Zwecke, Dampf, Gas, Wasser, Druck, Temperatur, Feuchtigkeit, elektrischen Strom, Geschwindigkeit usw., bei welchen das Regelorgan durch einen Hilfsmotor betätigt wird und bei welchen der Hilfsmotor durch ein flüssiges oder gasförmiges Druckmittel, Luft, Wasser, öl u. dgl., betrieben wird, in dessen Lauf eine veränderliche, von den jeweiligen Zustandsänderungen des zu regulierenden Stoffes beeinflußte Drosselstelle eingeschaltet ist.

Der Zweck der neuen Vorrichtung ist, bei schnellen und stoßweisen Veränderungen des Zustandes des zu regelnden Stoffes ein Überregulieren und Pendeln zu vermeiden. Die Einrichtung hat also die gleiche Aufgabe zu erfüllen wie eine sogenannte Rückführung, ao wie sie an vielen Reglern in Gestalt einer mechanischen Rückstellung des Steuerorgans zum Beispiel vorhanden ist.

Das Wesentliche der Erfindung besteht darin, daß die rückführende Wirkung nicht auf rein mechanischem Wege erreicht wird, was häufig räumliche und konstruktive Schwierigkeiten bietet, sondern dadurch, daß zu der vom zu regelnden Stoff ausgehenden Regelanregung eine Ausgleichsanregung in Beziehung gesetzt wird, welche dem jeweils im Hilfsmotor herrschenden Druck des Betriebsstoffes entnommen wird.

Die beiliegende Zeichnung zeigt eine beispielsweise angeführte, mit der Vorrichtung versehene Regeleinrichtung für die Regelung des Dampfdruckes.

ι ist das Dampfzugangsrohr vor dem Regelorgan 3, 2 das Dampf rohr hinter dem Regelorgan 3. Im Rohr 2, welches zum Verbraucher führt, soll der Dampfdruck konstant gehalten werden. Das Regelorgan 3 ist mit einem Stellrad 8 versehen. Dasselbe wird betätigt in der einen Richtung durch den Hilfsmotor 4, z. B. hier ein einseitig arbeitender Stellzylinder, und in der anderen Richtung durch das Gegengewicht 10. Zu diesem Zweck ist die Kolbenstange 6 des Kolbens 5 des Hilfsmotors mit einem Seil 7 verbunden, welches über das Rad 8 läuft und an welchem das Gegengewicht 10 hängt. Der Druckraum des Hilfsmotors 4 über dem Kolben 5 ist durch Rohr 11 mit dem Steuerventil 9 verbunden. Das Betriebsmittel des Hilfsmotors tritt durch Rohr 13 zum Steuerventil 9. Der Abfluß erfolgt durch Rohr 17. Der Kegel 14 des Steuerventils 9 ist mit einer Membran 16 verbunden, die einerseits durch eine Feder 15, andererseits über das Rohr 20 und das einstellbare Nadelventil 18 hinweg durch den Druck des Betriebsmittels belastet ist. Die Membrankammer 22 ist ferner durch das Rohr 21 mit einer Drosselstelle, hier einer Düse 23 mit Prallplatte, verbunden. Die jeweilige öffnung dieser Düse ist abhängig von der Stellung des bei 3g drehbar gelagerten Hebels 31. Der Hebel 3,1 ist einerseits belastet durch die mittels Schraube 37 einstellbare Feder 38, andererseits durch den auf den Membranbalg 34 lastenden Druck, der durch den Stift 36 auf den Hebel 31 übertragen wird. Die äußere Kammer des Membranbalges 34 ist durch Rohr 35 mit dem Dampfrohr 2 verbunden. Die Feder 38 ist so eingestellt, daß sie den Druck auf den Balg 34 unter Berücksichtigung der Mitwirkung der weiter unten beschriebenen Gegenanregung das Gleichgewicht hält, wenn der im Rohr 2 herrschende Druck der verlangte ist. Die öffnung der Düse 23 ist dann derart, daß der Steuerventilkegel 14 in einer solchen Stellung gehalten wird, daß der Kolben 5 und mithin das Regelorgan 3 so stehen, daß der gewünschte Druck im Rohr 2 gehalten wird.

Das Zuflußrohr 11 zum Hilfsmotor bzw. die Arbeitskammer des Hilfsmotors 4 selbst ist außerdem über das durch die Nadel 47 einstellbare Nadelventil 46 hinweg durch das Rohr 19 mit einem Windkessel 48 verbunden, und zwar mündet das Rohr 19 in den Boden des Windkessels 48. Der letztere ist weiter durch Rohr 49, das annähernd bis auf seinen Boden reicht, mit der Membrankammer des Membranbalges 43 verbunden. Der Druck, der in dem Windkessel 48 herrscht und infolgedessen auch auf dem Membranbalg 43 lastet, wirkt nun wiederum durch den Stift 44 auf den Hebel 40. Dieser Hebel erhält seine Gegenbelastung zu dem auf dem Balg 43 lastenden Druck durch die Feder 41. Er drückt vermittels der Feder 45 auf den Hebel 31, durch welchen die Öffnung der Düse 23 eingestellt wird. Die Größe des Druckes, mit welchem der Hebel 40 auf dem Hebel 31 lastet, ist durch die Feder 41 bzw. 45 regulierbar.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist nun folgende:

Tritt im Rohr 2 eine geringe Veränderung des Druckes ein, sinkt z. B. der Druck unter den gewollten, so dehnt sich der Membranbalg 34 etwas aus unter dem Druck der Feder 37. Der Hebel 31 wird etwas niedergedrückt und beginnt die Düse 23 zu schließen. Hierdurch steigt in der Membrankammer über der Membran 16 der Druck. Die Membran 16 biegt sich durch, drückt die Feder 15 zusammen und schließt das Ausflußrohr 17 durch den Ventilkegel 14, öffnet dagegen den Zulauf 13, so daß das Betriebsmittel zum Hilfsmotor 4 treten kann. Der Kolben 5 wird durch hinzutretende Betriebsmittel weiter nach links bewegt und öffnet mittels Seilzug 7 und Draht 8 das Regelorgan 3, so daß mehr Dampf durch dasselbe hindurch kann und der Druck in Rohr 2 wieder ansteigt. Um aber ein Übersteigen des gewollten Druckes und somit ein Überregulieren zu vermeiden, was bei sehr schnellen Druckänderungen zuweilen eintreten kann, wird nun durch die den Gegenstand der Erfindung bildende Einrichtung eine Gegenanregung auf folgende Weise gegeben:

Durch den Zutritt des Betriebsmittels zum Hilfsmotor 4 steigt in diesem der Druck. Diese Drucksteigerung pflanzt sich durch das einstellbare Nadelventil 46 und das Rohr 19 nach dem Windkessel 48 fort und von diesem weiter durch das Rohr 49 auf den Metallbalg 43. Der letztere wird zusammengedrückt und hebt den Hebel 40 etwas an. Hierdurch wird der Hebel 31 von dem Druck des Hebels 40 entlastet, und die Düse 23 wird wieder etwas mehr* geöffnet. Der Ventilkegel 14 beginnt infolgedessen den Zufluß des Betriebsmittels zum Hilfsmotor wieder abzudrosseln, so daß der Kolben 5 und mithin das Regelorgan 3 zur Ruhe kommt. Die Wirkung der Vorrichtung ist also entgegengesetzt der Regelanregung, die auf den Membranbalg 36 gewirkt hat, und gleicht diesen in einem gewissen Maß aus, so daß der Druck im Rohr 2 nicht über den gewünschten hinaus steigt. Das Maß des Ausgleichers ist regelbar in beliebigen Grenzen durch das Nadelventil 46.

Steigt umgekehrt im Rohr 2 der Druck über den gewünschten, so wird der Membranbalg 34 zusammengedrückt, die Düse 23 öffnet sich, der Ventilkegel 14 gibt den Ausfluß frei, der Druck im Hilfsmotor 4 fällt infolgedessen und läßt den Kolben 5 durch das Gegengewicht 10 nach rechts bewegen. Das Regelorgan 3 schließt sich infolgedessen weiter. Das Fallen des Druckes im Hilfsmotor 4 teilt sich dem Windkessel 48 und dem Membranbalg 43 mit. Der Hebel 40 wird unter der Einwirkung der Feder 41 etwas heruntergedrückt. Seine Einwirkung auf den Hebel 31 wird verstärkt, so daß die Düse 23 wieder etwas geschlossen wird. Der Ventilkegel 14 schließt infolgedessen den Ablauf 17 wieder etwas mehr ab, und der Kolben 5 und mithin das Regelorgan 3 kommen wieder zur Ruhelage, bevor der Druck im Rohr 2 unter das gewollte Maß gesunken ist.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Vorrichtung zur Vermeidung des Überregelns und Pendeins an Reglern für beliebige Zwecke, bei welchen die Regelvorrichtung durch einen durch ein flüssiges oder gasförmiges Mittel betriebenen Hilfsmotor betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß von dem jeweils im Hilfsmotor (4) herrschenden Druck eine ausgleichende Gegenanregung zu der den Regler bedienenden, dem zu regelnden Mittel entnommenen Anregung abgeleitet wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Einschaltung einer Drosselstelle (23) zwischen dem Hilfsmotor (4) und dem die ausgleichende Gegenwirkung vermittelnden Teil (43), durch die der für die Gegenanregung vom Hilfsmotor (4) abgeleitete Druck verändert und der jeweils notwendigen Stärke der Gegenwirkung angepaßt werden kann.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.