DE705019C

DE705019C - Sicherheitseinrichtung fuer elektropneumatische Regelgeraete

Info

Publication number: DE705019C
Application number: DEJ66799D
Authority: DE
Inventors: Dr Arthur Kuntze
Original assignee: Joens & Co W H
Current assignee: Joens & Co W H
Priority date: 1940-04-02
Filing date: 1940-04-02
Publication date: 1941-04-15

Description

Sicherheitseinrichtung für elektropneumatische Regelgeräte In druckluftgesteuerten Regelanlagen ändert eine Prallplatte oder ein Strahlrohr den auf das Regelorgan, z. B. ein Ventil in der Zuführungsleitung eines gasbeheizten Ofens, wirkenden Luftdruck in der Art, daß der einzuregelnde Sollwert erreicht und eingehalten wird. Außer dem Luftdruck greift eine in entgegengesetzter Richtung wirkende Fedrkraft am beweglichen Teil des Regelorgans an. Infolgedessen ist jeder zur Wirkung gelangenden Druckgröße eine bestimmte Einstellung des Regelorgans zugeordnet. Die für die Druckänderung erforderliche Verstellung der Prallplatte oder des Strahlrohres wird durch einen Fühler hervorgerufen, durch den die zu regelnde physikalische Größe in eine für die Druckbeeinflussung geeignete Zustandsgröße eindeutig abgebildet wird. Im Falle der Temperaturregelung eines Ofens wird die Prallplatte z. B. durch ein Staubausdehniuigsthermometer bewegt. Die Wärmeträgheit des Staubausdehnungsthermometers sowie die mit seiner Anwendung bei hohen Temperaturen entstehenden Schwierigkeiten führten zu Versuchen, die Druckänderung, d. h. die Verstellung der Prallplatte, auf .elektrischem Wege zu erreichen. Wie bei vielen Regelproblemen ergibt sich dann auch bei der elektrischen Temperaturregelung die Aufgabe, die Verstellung des die Luftdruckänderung steuernden Organs mit Hilfe :eines Drehmomentes durchzuführen, welches um einige Größenanordnungen geringer ist als die von der Druckluft erzeugte Rückstellkraft. Aus diesem Grunde müssen die vom Fühler erzeugten Drehmomente verstärkt werden.
Hierfür hat sich der mit gittergesteuerten Elektronenröhren arbeitende Verstärker als besonders geeignet erwiesen. Mit Hilfe einer lichtelektrischen Steuereinrichtung wird die Stellung eines vom Fühler betätigten Meßwerkes im Falle der thermoelektrischen Temperaturmessung. z. B. die eines Drehspulmeßwerkes, abgetastet und in eine an Gitter und Kathode eines Elektronenrohres liegende Spannungsdifferenz umgewandelt. Die Gitterspannungsänderung beeinflußt die Größe des Anodenstromes, der z. B. die Erregerspule eines Drehankermagneten durchfließt. Die Achse dieses Drehankermagneten ist mit der die Druckluft steuernden Prallplatte direkt oder unter Zwischenschaltung einer Übersetzung verbunden.
Eine derartige Anordnung arbeitet in der in Abb. t dargestellten Weise. Liegt die einzuregelnde physikalische Größe weit unter dem Sollwert T">@l, so fließt der geringe Anodenstrom 1".i". Weicht die zu regelnde physikalische Griiße nur noch um z@ T von der Solltemperatur ab, so ändert sich der auf die Photozelle fallende Lichtstrom und damit der Anodenstrom sowie die Winkelstellung des Drehmagneten und der Prallplatte stetig. Die Energiezufuhr wird stetig verringert. L'berschreitet der lstwert den Sollwert um die Größe A T, so ist die Energiezufuhr unterbrochen. Die für die Änderung der Energiezufuhr zwischen dem Maximalwert und dein Nullwert benötigte Abweichung vom Sollwert kann sehr gering gehalten werden. Bei richtiger Dimensionierung dir Anlage werden l'etidelttngen des Istwertes um den Sollwert vermieden.
Ein vollkommen betriebssicher arbeitender elektropneumatischer Regler muß die zu regelnde Anlage auch im Falle der Beschädigung des elektrischen Teils des Regelgeräts gegen ]Überbelastung schürzen und selbsttätig ein Warnsignal geben. Die Kathode des im Verstärker verwendeten Elektronenrohres ist ein Einzelteil mit begrenzter Lebensdauer und muß in der Art gesichert sein, daß auch im Falle der Beschädigung ein Überschreiten des Regelsollwertes vermieden und ein Alarmsignal betätigt wird.
Dieses wird durch die in Abb. 2 dargestellte Anordnung nach der vorliegenden Erfindung in einfacher Weise erreicht. Auf der die Prallplatte P tragenden Achse des Drehankers D befindet sich der Kontaktarm I(, der bei Beschädigung der Kathode des Elektronenrohres oder bei Ausfall des die Einrichtung speisenden Stromnetzes den dargestellten Kontakt schließt und z. B. mit Hilfe einer aus dem Netz dauergeladenen Batteric die Energiezufuhr zur geregelten Anlage abschaltet sowie ein Warnungszeichen auslöst.
Die Achse des Drehankers D nimmt die Winkelstellung, in der der Kontaktarm I( die Sicherungs- und Alarmeinrichtung betätigt, nur dann an, wenn der die Spule des Drehankermagneten durchfließende Strom den Wert Null annimmt. Im betriebsfähigen Zustand dagegen ändert sich der diese Spulen durchfließende Strom nur zwischen den Werten I,ni" und I,It@,.@ .
Diese Sicherungseinrichtung benötigt keine zusätzlichen Relais und ergibt einen für die sichere Schaltung ausreichenden Kontaktdruck.

Claims

PATE NTANSPRUCrt: Sicherungseinrichtung für lichtelektrisch gesteuerte elektropneumatische Regler, die die für die Veränderung der Stellung des Steuerorgans notwendige Druckbeeinflussung mit Hilfe einer Prallplatte erzielen, die durch einen im Ausgang eines Verstärkers liegenden Drehankermagneten betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß an der Achse des Drehmagneten ein Kontaktarm befestigt ist, der einen Kontakt zur Abschaltung der Energiezufuhr zur geregelten Anlage und,'oder zur Auslösung eines Warnsignals dann schließt, wenn der den Drehanker durchfließende Strom den Wert \u11 annimmt.