DE621749C

DE621749C - Indirect hydraulic controller for several control points

Info

Publication number: DE621749C
Application number: DEA66135D
Authority: DE
Original assignee: CARL BAMBERG FRIEDENAU; Askania Werke AG
Current assignee: CARL BAMBERG FRIEDENAU; Askania Werke AG
Priority date: 1932-05-27
Filing date: 1932-05-27
Publication date: 1935-11-13

Description

Eine Regleranlage besteht gewöhnlich aus einem Verstellorgan, welches den zu regelnden Zustand beeinflußt, einem Hilfsmotor, welcher die Einstellung des Verstellorgans besorgt, und einem Impulsgeber, welcher unter dem Einfluß einer von dem zu regelnden Zustand entnommenen Meßgröße die zur Betätigung der Hilfsmotoren erforderlichen Kräfte schaltet. Man hat auch schon elekirische Regler für mehrere getrennte Zustände gebaut, bei denen die den zu regelnden Zuständen entsprechend zu regelnden Einflüsse nacheinander auf ein einziges Meßsystem zur Einwirkung gebracht werden, welches sodann die für die einzelnen Zustände vorgesehenen elektrischen Hilfsmotoren nacheinander entsprechend verstellt. Für hydraulische Regler, die häufig den elektrischen vorzuziehen sind, hat man jedoch bisher für jeden Zustand eine besondere Regelanlage mit je einem besonderen Impulsgeber benötigt. Durch die Erfindung wird die gleiche Aufgabe, deren Losung für elektrische Regler bereits bekannt ist, auch für hydraulische Regler in sehr einfächer Weise gelöst, so daß man in der Lage ist, auch bei einer hydraulisch arbeitenden Regelanlage für mehrere Zustände mit nur einem einzigen Meßsystem und einem einzigen hydraulischen Relais auszukommen.A regulator system usually consists of an adjusting element which controls the Condition affects an auxiliary motor, which the setting of the adjusting member concerned, and a pulse generator, which under the influence of one of the state to be regulated taken measured variable switches the forces required to operate the auxiliary motors. One already has electrical ones Controller built for several separate states, in which the states to be regulated Influences to be regulated accordingly are brought into effect one after the other on a single measuring system, which then the electrical auxiliary motors provided for the individual states one after the other accordingly adjusted. For hydraulic regulators, which are often preferable to electric ones, However, up to now there has been a special control system for each state, each with a special one Pulse generator required. The invention achieves the same object, its solution for electrical controllers is already known, also for hydraulic controllers in very simple Way solved, so that one is able to work even with a hydraulically Control system for several states with only a single measuring system and a single one get by with hydraulic relays.

Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß die von den Auffangdüsen eines durch eine Meßvorrichtung gesteuerten, allen zu regelnden Stellen gemeinsamen hydraulischen Kraftschalters ausgehenden Leitungen zu einem Verteilerzylinder geführt sind, in den alle von den Regelorganen ausgehenden Leitungen einmünden, und daß von der Meßvorrichtung eine Leitung zu einem zweiten Verteilerzylinder führt, der andererseits mit allen zu regelnden Stellen verbunden ist, wobei die Steuerkolben der beiden Zylinder auf einer gemeinsamen Triebwelle angeordnet und derart ausgebildet sind, daß, wenn durch den einen Verteilerzylinder eine Verbindung einer der zu regelnden Stellen mit der Meßvorrichtung hergestellt ist, durch den anderen Verteilerzylinder gleichzeitig das für die Regelung dieser Stelle zuständige Regelorgan mit dem hydraulischen Kraftschalter verbunden wird.The invention is characterized in that one of the collecting nozzles through a measuring device controlled, hydraulic common to all points to be regulated Power switch outgoing lines are led to a distributor cylinder, in the all of the lines emanating from the regulating organs open out, and that from the measuring device a line leads to a second distributor cylinder, which on the other hand with all is connected to regulating bodies, the control piston of the two cylinders on one common drive shaft are arranged and designed such that when through the a distributor cylinder a connection of one of the points to be regulated with the measuring device is made by the other distributor cylinder at the same time for the regulation The control unit responsible for this point is connected to the hydraulic power switch will.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es ist angenommen, daß die Gasdrücke in drei verschiedenen Gasleitungen 1, 2, 3 zu regelnAn embodiment of the invention is shown schematically in the drawing. It it is assumed that the gas pressures in three different gas lines 1, 2, 3 are to be regulated

sind. In den Leitungen sind zu diesem Zweck Drosselklappen 4, 5, 6-. vorgesehen, welche durch Hilfsmbtore 7, 8, 9 eingestellt werden. Durch die Impulsleitungen 10, 11, 12 werden die für die Regelung notwendigen Anregungen entnommen. Während man nun bisher jede einzelne Anregung auf einen besonderen Impulsgeber zur Einwirkung bringen mußte, "welcher die die Hilfsmotore 7, 8,9 betätigenden Kräfte den Anregungen entsprechend schaltete, ist erfindungsgemäß nur ein Impulsgeber 15 vorgesehen. Dieser kann z. B. aus einem an sich bekannten Strahlrohr 16 bestehen, welches — ständig von Druckluft oder Druckflüssigkeit durchströmt -— vor zwei Auffangöffnungen 17, 18 spielt, indem es um seinen Drehpunkt 19 unter dem Einfluß einer Membran 20 und einer Einstellfeder 21 schwingt.are. For this purpose, throttle valves 4, 5, 6-. provided which can be adjusted by auxiliary doors 7, 8, 9. Through the impulse lines 10, 11, 12 are taken the suggestions necessary for the regulation. While one has so far now every single suggestion on a special one The pulse generator had to act "which actuated the auxiliary motors 7, 8, 9 Forces switched according to the excitations, according to the invention is only a pulse generator 15 provided. This can e.g. B. consist of a known jet pipe 16, which - constantly flowing through compressed air or hydraulic fluid - before two Collection openings 17, 18 plays by being around its pivot point 19 under the influence of a Diaphragm 20 and an adjusting spring 21 oscillates.

Um erfindungsgemäß die Drücke hinter den Drosselklappen 4, 5, 6 in den! Leitungen 1, 2, 3 als Anregungen nacheinander auf das Strahlrohr 16 als Impulsgeber zur Einwirkung zu bringen,, ist die Membrankammer 22 mit einem Mehrfachzeitschalter 23 durch eine Leitung 23" verbunden. Der Mehrfachzeitschalter 23 besteht zweckmäßig aus einem Zylinder 24, in welchem sich eine mit einer axialen Bohrung 25 versehene Welle 26 dreht. Die Verbindung des Zeitschalters 23 mit der Membrankammer 22 einerseits und' mit den Zuleitungen io, 11, 12 für die Regelanregungen andererseits geschieht zweckmäßig in der Weise, daß die Leitung 23» ebenso wie die Leitungen 10, 11, 12 in Bohrungen 28 bzw. ²9> 3°j 31 münden, welche die Mantelwand des Zylinders 24 durchbrechen. Die Mantelwand der Hohlwelle 26 ist mit einer Ringnut versehen, die durch eine oder mehrere Bohrungen mit der Bohrung 25 der Welle in Verbindung steht, und so angeordnet, daß die Ringnut bei der Umdrehung der Welle 26 ständig mit der Bohrung 28 Verbindung hat. An den den Bohrungen 29, 30, 31 entsprechenden Zonen der Hohlwelle 26 sind~in die Zylinderwand gegeneinander — zweckmäßig um gleiche Winkel versetzt — öffnungen in Gestalt von Löchern oder besser Schlitzen vorgesehen. Bei jeder Umdrehung der Welle 26 wird infolgedessen in ganz bestimmten Zwischenräumen je einmal die Bohrung 25 nacheinander an die Anregungsleitungen 10, 11 und 12 angeschlossen. Ist die Leitung 10 an die Bohrung 25 angeschlossen, κ wird der Druck hinter der Drosselklappe 4 der Leitung ι auf die Membran 20 übertragen. Deckt sich nach einer Drittelumdrehung die in der zweiten Zone in der Welle 26 vorgesehene Bohrung mit der Bohrung 30, so wirkt der Druck in der Leitung 2 hinter der Drosselklappe 5 auf die Membran 20 ein, während nach einer weiteren Drittelumdrehung der Druck in der Leitung 3 hinter der Drosselklappe 6 auf die Memban 20 geschaltet wird. In jeder der Zonen der Hohlwelle 26 können auch mehrere Öffnungen vorgesehen sein, was besonders dann zweckmäßig ist, wenn eine schnellere Umschaltung erwünscht ist, als die Umdrehungsgeschwindigkeit der Hohlwelle bei je.nur einer Öffnung auf jeder Zone zuläßt. Die Auslenkung des Strahlrohres. 16 erfolgt also in ständigem Kreislauf nacheinander je entsprechend dem Druck .in der Leitung 1 hinter der Drosselklappe 4, in der Leitung 2 hinter der Drosselklappe 5, in der Leitung 3 hinter der Drosselklappe 6.According to the invention, the pressures behind the throttle valves 4, 5, 6 in the! Lines 1, 2, 3 as stimuli to act one after the other on the jet pipe 16 as a pulse generator, the membrane chamber 22 is connected to a multiple time switch 23 by a line 23 ". The multiple time switch 23 advantageously consists of a cylinder 24 in which a shaft 26 provided with an axial bore 25. The connection of the time switch 23 to the diaphragm chamber 22 on the one hand and to the supply lines 10, 11, 12 for the control excitations on the other hand is expediently done in such a way that the line 23, like the lines 10 , 11, 12 in bores 28 and ² 9> 3 ° j 31 open, which break through the lateral wall of the cylinder 24th the jacket wall of the hollow shaft 26 is provided with an annular groove through one or more holes with the bore 25 of the shaft in And is arranged in such a way that the annular groove is in constant contact with the bore 28 as the shaft 26 rotates Hollow shaft 26 are provided with openings in the form of holes or, better still, slots in the cylinder wall with respect to one another - expediently offset by the same angle. As a result, with each revolution of the shaft 26, the bore 25 is connected to the excitation lines 10, 11 and 12 one after the other in very specific interstices. If the line 10 is connected to the bore 25, κ the pressure behind the throttle valve 4 of the line ι is transmitted to the membrane 20. If after a third of a turn the bore provided in the second zone in the shaft 26 coincides with the bore 30, the pressure in the line 2 behind the throttle valve 5 acts on the diaphragm 20, while after a further third of a turn the pressure in the line 3 is switched to the membrane 20 behind the throttle valve 6. Several openings can also be provided in each of the zones of the hollow shaft 26, which is particularly useful when a faster changeover is desired than the speed of rotation of the hollow shaft allows for only one opening in each zone. The deflection of the nozzle. 16 takes place in a continuous cycle one after the other depending on the pressure in line 1 behind the throttle valve 4, in line 2 behind the throttle valve 5, in line 3 behind the throttle valve 6.

Infolgedessen stellen sich in den Auffangdüsen 17, 18 und entsprechend in den von diesen, ausgehenden Leitungen 33, 34 Druckdifferenzen ein, welche, in ständigem Kreislauf wechselnd, den Drücken in den Leitungen i, 2, 3 je hinter den Drosselklappen 4, 5 und 6 entsprechen. Die Leitungen 33,34 führen zu einem Kraftschalter, der das Drucköl nacheinander auf die einzelnen Hilfsmotoren 7, 8,9 verteilt. Der Kraftschalter besteht zweckmäßig aus einem zweiten Zylinder 37 mit Bohrungen 35, 36 ,in der Zwischenwand, in die die Leitungen 33, 34 münden. In dem Zylinder 37 dreht sich "eine Welle 38. Diese kann, zweckmäßig mit der Hohlwelle 26 gekuppelt, durch den gleichen Motor 39 angetrieben werden, und zwar am besten durch den Motor, der die ölpumpe 40 treibt, welche das Drucköl für das Strahlrohr 16 liefert. Die Welle 38 besitzt zwei Bohrungen 41, 42. Diese stehen mit je einer Ringnut 43,44 durch Bohrungen in Verbindung. Die Ringnuten 43, 44 sind so angebracht, daß sie vor den Bohrungen 35, 36 liegen. Infolgedessen stellt sich innerhalb der Bohrungen 41, 42 in der Welle 38 die gleiche Druckdifferenz ein wie in den Düsen 17, 18 bzw. in den Leitungen 33, 34, also in ständigem Kreislauf je eine Druckdifferenz, die den Drucken hinter den Drosselklappen 4, 5 und 6 in den Leitungen i, 2, 3 entsprechen.As a result, in the collecting nozzles 17, 18 and correspondingly in the of these, outgoing lines 33, 34 pressure differences, which, in constant circulation alternating, the pressures in lines i, 2, 3 behind the throttle valves 4, 5 and 6 correspond. The lines 33,34 lead to a power switch, which the pressure oil one after the other distributed over the individual auxiliary motors 7, 8, 9. The power switch is functional from a second cylinder 37 with bores 35, 36, in the partition, in the lines 33, 34 open. A shaft 38 rotates in the cylinder 37. This can, suitably coupled to the hollow shaft 26, driven by the same motor 39 be, and preferably by the motor that drives the oil pump 40, which supplies the pressurized oil for the jet pipe 16. The shaft 38 has two bores 41, 42. These are each connected to an annular groove 43, 44 through bores. The ring grooves 43, 44 are attached so that they are in front of the Bores 35, 36 are located. As a result, arises within the bores 41, 42 in the Shaft 38 the same pressure difference as in the nozzles 17, 18 or in the lines 33, 34, so in a constant cycle each a pressure difference that the pressure behind the Throttle valves 4, 5 and 6 in lines i, 2, 3 correspond.

In die Mantelwand des Zylinders 37 sind weiter sechs Bohrungen 45, 46, 47,, 45^s, 46", no 47^α eingelassen. Von den Bohrungen 45 und 45° gehen Leitungen 48, 48° nach den beiden Seiten des Kolbenmotors 7, von den Bohrungen 46, 46° Leitungen 49, 49" nach den beidfetii Seiten des Kolbenmotors 8, von den Bohrungen 47 und 47^s Leitungen 50, 50" nach den beiden Seiten des Kolbenmotors 9 aus. In die Mantelwand der Welle 38 sind in den den Bohrungen 45, 45« 46, 46«, 47, 47° entsprechenden Zonen Bohrungen oder Einschnitte vorgesehen, und zwar derart, daß die den Zonen 45, 45 ^a bzw. 46, 46° bzw. 47, 47" ent-Six bores 45, 46, 47 ,, 45 ^s , 46 ″, no 47 ^α are embedded in the jacket wall of the cylinder 37. Lines 48, 48 ° go from the bores 45 and 45 ° to the two sides of the piston motor 7, from the bores 46, 46 ° lines 49, 49 "to the two sides of the piston motor 8, from the bores 47 and 47 ^s lines 50, 50" to the two sides of the piston motor 9. In the jacket wall of the shaft 38 are in the Bores 45, 45 «46, 46«, 47, 47 ° corresponding zones, holes or incisions are provided in such a way that the zones 45, 45 ^a or 46, 46 ° or 47, 47 "correspond.

sprechenden Bohrungen oder Einschnitte einander phasengleich und außerdem- mit den Bohrungen oder Einschnitten in die Mantelfläche der Hohlwelle 26, welche den Zonen. 29 bzw. 30 bzw. 31 entsprechen, phasengleich sind. Hierdurch wird erreicht, daß bei jeder Stellung, in welcher die Anregungsleitung 10 an die Membrankammer 22 angeschlossen- ist, die beiden Zylinder sei ten des Hilfsmotors 7 über die Leitungen 48, 48^a-an die Leitungen 33> 34> d.h. an die Auffangdüsen 17, 18 des Strahlrohrimpulsgebers angeschlossen sind. In ähnlicher Weise werden die beiden Zylinderseiten der Hilf smotoren 8 bzw. 9 zu der gleichen Zeit an die Auffangdüsen 17, 18 angeschlossen, zu der die Anregungsleitungen 11, 12 an die Membrankammer 22 angeschlossen werden.speaking bores or incisions are in phase with each other and also with the bores or incisions in the outer surface of the hollow shaft 26, which the zones. 29 and 30 and 31 respectively, are in phase. This ensures that in every position in which the excitation line 10 is connected to the diaphragm chamber 22, the two cylinders are th of the auxiliary motor 7 via the lines 48, 48 ^a - to the lines 33>34> ie to the collecting nozzles 17 , 18 of the jet pipe pulse generator are connected. Similarly, the two cylinder sides of the auxiliary motors 8 and 9 are connected to the collecting nozzles 17, 18 at the same time as the excitation lines 11, 12 are connected to the diaphragm chamber 22.

Die Arbeitsweise der Einrichtung ist daher folgende: Bei jeder Umdrehung der Hohlwellen 26 und 38 werden nacheinander die Drücke in den Leitungen 1 bzw. 2 bzw. 3 hinter den Drosselklappen 4 bzw. 5 bzw. 6 mit der Membrankammer 22 und die Kolbenmotore7 bzw. 8 bzw. 9 mit den Auffangdüsen 17 und 18 des Strahlrohrschalters in Verbindung gebracht. Während dieser Zeit werden also nacheinander die Drosselklappen 4, 5 und 6 so· eingestellt, daß die Drücke in den Leitungen 1, 2 und 3 entsprechend dem an der Einstellfeder 21 eingestellten Druck berichtigt werden. Es erfolgt also in der Tat die Regelung der drei verschiedenen Druckzustände mit Hilfe eines einzigen gemeinsamen Krafteinschalters.The operation of the device is therefore as follows: With every revolution of the hollow shafts 26 and 38 are successively the pressures in lines 1 and 2 and 3 behind the throttle valves 4 or 5 or 6 with the diaphragm chamber 22 and the piston motors7 or 8 or 9 with the collecting nozzles 17 and 18 of the jet pipe switch in Connected. During this time, the throttle valves are activated one after the other 4, 5 and 6 adjusted so that the pressures in lines 1, 2 and 3 according to the pressure set on the adjusting spring 21 be corrected. The three different pressure states are indeed regulated with the help of a single common power switch.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel werden in sämtlichen drei Leitungen 1, 2, 3 die gleichen durch die Einstellfeder 21 bestimmten Drücke geregelt. Wird in den einzelnen Leitungen je ein verschiedener Druck gewünscht, so kann dies z. B. dadurch geschehen, daß mit dem Umlauf der Zeitschalterhohlwellen 26, 38 die Spannung der Einstellfeder 21 entsprechend geändert wird. Dies läßt sich z. B. durch eine umlaufende Nockenscheibe oder sonstige Einrichtungen bewirken. In dem Ausführungsbeispiel ist der Einfachheit halber angenommen, daß es sich um die gleichzeitige Regelung von Drücken in verschiedenen Leitungen, also verschiedener gleichartiger Zustände handelt. Die Erfindung läßt sich aber, wie ohne weiteres ersichtlich, mit dem gleichen Vorteil anwenden, wenn gleichzeitig verschiedene Zustände, z. B. in einer Dampfkraftanlage der Dampfdruck, die der Feuerung zugeführte Verbrennungsluftmenge und die Temperatur einer durch den erzeugten Dampf beheizten Anlage, geregelt werden sollen. In derartigen Fällen wird man den Mehrfachzeitschalter so ausbilden, daß er verschiedene Meßsysteme auf das Stahlrohr zur Einwirkung bringt. Die Anlage könnte auch derart ausgebildet werden, daß die verschiedenen als Regleranregungen dienenden Meßgrößen in Druckwerte umgewandelt werden und daß diese umgewandelten Druckwerte in ähnlicher Weise, wie es das Ausführungsbeispiel beschreibt, durch einen Mehrfachschalter der beschriebenen oder anderer x\rt auf eine Membrandose geschaltet werden.In the described embodiment, all three lines 1, 2, 3 the same pressures determined by the adjusting spring 21 are regulated. Will be in the individual Lines each desired a different pressure, this can be done, for. B. happen by that with the rotation of the timer hollow shafts 26, 38 the tension of the setting spring 21 is changed accordingly. This can be z. B. by a rotating cam disk or other facilities. In the embodiment is simplicity half assumed that it is the simultaneous regulation of pressures in different lines, so different similar states acts. However, as is readily apparent, the invention can be apply with the same advantage when simultaneously different states, e.g. Am of a steam power plant the steam pressure, the amount of combustion air supplied to the furnace and the temperature of a system heated by the generated steam, are to be controlled. In such cases one will train the multiple time switch so that it has different measuring systems on the steel pipe brings to action. The system could also be designed in such a way that the various Measured variables serving as controller excitations are converted into pressure values and that these converted pressure values in a manner similar to that of the embodiment describes, can be switched to a diaphragm box by a multiple switch of the described or other x \ rt.

Claims

_;: ,. Patent claims:

i. Indirect hydraulic controller for several control points, thereby characterized in that one of the collecting nozzles (17, 18) is carried out by a measuring device controlled hydraulic power switch common to all points to be regulated (15,16) outgoing lines (33> 34) to a distributor cylinder (37) are led, in all of the control organs (7, 8, '9) outgoing lines open out, and that from the measuring device (20,22) a line to a second distributor cylinder (24) leads, on the other hand with all points to be regulated is connected, the control piston (38, 26) of the two cylinders on a common Drive shaft are arranged and designed such that, when through the one distributor cylinder (24) a connection one of the points to be controlled is made with the measuring device, by the other distributor cylinder (37) at the same time the control unit responsible for regulating this point is connected to the hydraulic power switch.

2. Regulator according to claim 1 with unilaterally acted upon auxiliary motors with counter-load, characterized in that the distributor cylinder for the power circuit contains a rotating hollow shaft, the interior of which with one of the power switch coming pressure medium line is connected by an annular groove, while the after the auxiliary motors leading. Pressure lines with the interior of the hollow shaft one after the other through each other offset openings in the jacket surface can be brought into connection.

3. Regulator according to claim 1 with mutually acted upon auxiliary motors, characterized characterized in that the distributor cylinder for the power circuit (37) contains a rotating shaft (38), which with two separate axial bores (41,42) is provided, of which each with a line (37, 34) coming from the power switch and with one leading to the auxiliary motors Line (48, 49, 50, 48 °, 49 ", 50") through

in each case one annular groove (43, 44) or through mutually offset openings (45, 46, 47, 45 ″, 46 ″, 47 ^a ) provided in the lateral surface.

4. Regulator according to one of claims 1

to 3, characterized in that the counter-load (21) of the measuring device (20, 22) changed depending on the position of the distribution cylinder (24,37) will.

1 sheet of drawings