DE7309591U

DE7309591U - PNEUMATIC OR HYDRAULIC THROTTLE

Info

Publication number: DE7309591U
Application number: DE19737309591
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-03-14
Filing date: 1973-03-14
Publication date: 1978-06-08

Description

Dipl.-Ing. J.H.Gelbke 8765 Erlenbac;.Dipl.-Ing. J.H. Gelbke 8765 Erlenbac ;.

Ingenieurbüro . . .··."': -··;···: Dr.-Herriüann-Str,Engineering office. . . ··. "': - ··; ···: Dr.-Herriüann-Str,

i* *i * *

i.i.

Pneumatische oder hydraulische DrosselPneumatic or hydraulic throttle

Die in eine Leitung oder ein Leitungssystem oder ein Leitungen enthaltendes Gerät als für die gewünschten Eigenschaften unerläßlichen und deshalb absichtlich hergestellten und eingebauten Etrömungswiderstände v/erden in der Meß-, Steuerungs- und der Regelungstechnik meist kurz "Drosseln" genannt. Hintereinandergeschaltete Drosseln ergeben zum Beispiel einen Druckteiler (analog dem durch Hintereinanderschalten von Widerständen gebildeten Spannungsteiler in der Elektrotechnik).The equipment contained in a conduit or a conduit system or a conduit as indispensable for the desired properties and therefore intentionally manufactured and installed Flow resistances are grounded in the measuring, control and the Control engineering usually called "throttles" for short. Cascaded Chokes result, for example, in a pressure divider (analogous to that formed by connecting resistors in series Voltage divider in electrical engineering).

Als feste Drosseln werden gewöhnlict einfach herzustellende Leitungsverengungen verwendet wie zr_m Beispiel Lochsteine, enge Bohrungen und Kapillarrohre. Die einstellbaren Drosseln können — abgesehen von einigen Sonderformen — dem Prinzip nach stets einer der bekannten Arten von Stellgliedern ( Klappe, Hahn, Schieber oder Ventil) zugeordnet werden; sie bestehen also aus wenigstens zwei Teilen, wovon das eine gegen das andere bewegt werden kann.Fixed chokes are usually easy to manufacture Line constrictions used like zr_m example perforated stones, narrow bores and capillary tubes. The adjustable throttles can - apart from a few special shapes - according to the principle always be assigned to one of the known types of actuators (flap, cock, slide or valve); so they exist of at least two parts, one of which can be moved against the other.

Werden im strömenden Medium (Luft, Gas oder Flüssigkeit) feste Stoffe (zum Beispiel Staub) mitgeführt, so kommt es vor allem in den Drosseln zu unerwünschten Ablagerungen und damit zu Querschnittsverringerungen und damit zu Widerstandserhöhungen. Diese Widerstandserhöhungen führen dazu, daß sich dadurch die Strömungs- und Druckverhältnisse in dem betroffenen System oder Gerät bis zur Unbrauchbarkeit verändern können.If solid substances (e.g. dust) are carried along in the flowing medium (air, gas or liquid), this is the main problem in the throttles to undesired deposits and thus to cross-section reductions and thus to increases in resistance. These increases in resistance lead to the fact that the flow and pressure conditions in the affected system or Can change the device until it is unusable.

Für große Anlagen mit vielen einzelnen Meß-, Regel- und/oder Steuergeräten wird deshalb das strömende Medium meist zentral BO gut aufbereitet, daß es kauie %a Ablagerungen kommen kann. Dies ist jedoch bei kleineren Anlagen und Einzelgeräten nicht gewährleistet und sogar unmöglich, wenn das strömende Medium mit Unterdruck statt Überdruck gefördert wird.For large systems with many individual measuring, regulating and / or control devices, the flowing medium is therefore usually well prepared centrally, so that almost % a deposits can occur. However, this is not guaranteed with smaller systems and individual devices and is even impossible if the flowing medium is conveyed with negative pressure instead of positive pressure.

Zur Beseitigung der Ablagerungen und damit Wiederherstellung der gewünschten Strömungs- und/oder Druckverhältnisse werdenTo remove the deposits and thus restore the desired flow and / or pressure conditions

deshalb zur Zeit eino Ar.zäti+ jMc+hoden¹ rmgeboten₀ Diese machen es jedoch erforderlich, daß die eine Drossel enthaltenden Leitungen oder Geräte einzeln aufgesucht und die Reinigungsmaßnahme (zum Beispiel "Einzelfilter reinigen oder austauschen" oder "Drosselreiniger betätigen") manuell durchgeführt werden.Therefore at the moment eino Ar.zäti + jMc + hoden ¹ rmgeboten ₀ These make it necessary, however, that the lines or devices containing a throttle are visited individually and the cleaning measures (for example "clean or replace individual filters" or "operate throttle cleaner") are carried out manually .

T?.=. würde deshalb schon vorgeschlagen und auch ausgeführt» die Ablagerungen aus Leitungen und Ge.räten dadurch zu beseitigen, daß in den Zeitabschnitten, in denen nicht gemessen und/oder gesteuert und/oder geregelt werden kann oder muß, der Absolutdruck des strömenden Mediums wesentlich Über den Maximalwert des Betriebsdruckes hinaus erhöht wird. Diese Reinigungsmaßnahme ist auch bei kleineren Anlagen einfach und preiswert durchführbar. Ist der Betriebsdruck ein Unterdruck, so wird zur Beseitigung der Ablagerungen Überdruck eingesetzt, es kommt also in diesen Fällen zu einer Umkehr der Strömungsrichtung.T?. =. would therefore already be proposed and also carried out »the To remove deposits from lines and devices, that in the time periods in which not measured and / or can or must be controlled and / or regulated, the absolute pressure of the flowing medium significantly above the maximum value the operating pressure is also increased. This cleaning measure is simple and inexpensive even for smaller systems feasible. If the operating pressure is a negative pressure, then overpressure is used to remove the deposits, it comes thus in these cases to a reversal of the flow direction.

Leider wird die Wirkung der Druckerhöhung durch die engen Querschnitte der Drosseln so stark abgeschwächt, daß die Ablagerungen Oft nicht mit genügender Sicherheit beseitigt werden.Unfortunately, the effect of the pressure increase is weakened so much by the narrow cross-sections of the throttles that the deposits Often not eliminated with sufficient certainty will.

Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, die Methode der Beseitigung von Ablagerungen durch Druckerhöhung dahingehend zu verbessern, daß die Druckerhöhung voll zur Wirkung kommen kann.The invention has set itself the task of removing deposits by increasing the pressure to improve that the pressure increase can come fully into effect.

Diese Verbesserung ist erreicht, wenn mehrere oder alle in der betroffenen Strömung vorhandenen Drosseln - wenigstens jedoch eine - die Eigenschaft haben, bis zum Maximalwert des Betriebsdruckes ihren erforderlichen geringen Querschnitt anzunehmen, während des Auftretens von Druckerhöhungen hingegen selbsttätig einen größeren Querschnitt freizugeben.This improvement is achieved when several or all throttles are present in the affected flow - at least however one - have the property of assuming their required small cross-section up to the maximum value of the operating pressure, on the other hand, to automatically release a larger cross-section during the occurrence of pressure increases.

Drosseln mit dieser Eigenschaft lassen sich gemäß der Erfindung grundsätzlich aus allen den Arten von Drosseln entwickeln, die aus wenigstens zwei Teilen bestehen, wovon wenigstens eines beweglich ist. Es wird nämlich vorgeschlagen, das bewegliche Teil mit einem der an sich bekannten Konstruktionselemente zu verbinden (oder es selbst als solches zu gestalten), die eineChokes with this property can be according to the invention basically develop from all types of chokes, which consist of at least two parts, of which at least one is movable. Namely, it is proposed that the movable To connect part with one of the construction elements known per se (or to design it yourself as such), the one

Druckänderung in einen Weg inuormen*Inuormen pressure change in one way *

Die Verbindung erfolgt erfindungsceraäß derart, daß das bewegliche Teil der Drossel nach dem Unterschreiten des Maximalwertes des Betriebsdruckes in Richtung des engsten Querschnittes solange bewegt wird, bis dieser erreicht ist, daß hingegen bei AbsolUtdrlÜcken, die über dem Maximalwert dee Betriebsdruckes liegen, das bewegliche Teil bis zum Erreichen des größten Querschnittes bewegt wird»The connection is made according to the invention in such a way that the movable Part of the throttle after falling below the maximum value of the operating pressure in the direction of the narrowest cross-section is moved until this is reached, but that at AbsolUtdrlÜcken that is above the maximum value of the operating pressure lying, the moving part is moved until the largest cross-section is reached »

Darüberhinaus ist es gemäß der Erfindung möglich, die Bewegungsmöglichkeit des beweglichen Teiles der Drossel durch feste oder einstellbare Anschläge so zu begrenzen, daß die Drossel im Betriebsdruckbereich stets den gleichen vorgesehenen Querschnitt aufweist. Natürlich kann erforderlichenfalls auch die bei Überschreitung des Maximalwertes des Betriebsdruckes eintretende Bewegung durch Anschläge begrenzt werden.In addition, according to the invention, it is possible to have the possibility of movement to limit the moving part of the throttle by fixed or adjustable stops so that the throttle in the Operating pressure range always has the same intended cross-section. Of course, if necessary, the occurring when the maximum value of the operating pressure is exceeded Movement can be limited by stops.

Konstruktionselemente, die eine Druckänderung in einen Weg umformen, sind «um Beispiel ein mit Kraft oder Gegendruck belasteter Kolben in einem Zylinder oder eine ebenso belastete Mem-Construction elements that transform a change in pressure into a path, are «for example a piston loaded with force or counter pressure in a cylinder or an equally loaded membrane

XiTaTiB Cuvx SZIiSS ΰ«Γ DSUSIlIItSXl ISuSrSJLao vlSCxISH X/jTUCjüüSÜcxS- XiTaTiB Cuvx SZIiSS ΰ «Γ DSUSIlIItSXl ISuSrSJLao vlSCxISH X / jTUCjüüSÜcxS-

eente_# eente _#

Aus der sehr großen Anzahl erfindungcgemäß möglicher Kombinationen der Verbindung dieser an sich bekannten Konstruktionselemente mit ilen an sich bekannten Arten und Binzelausftihrungen von Drosseln, sollen in dieser Beschreibung nur zwei als Beispiel dargestellt werden.From the very large number of possible combinations according to the invention the connection of these construction elements, which are known per se, with all types and individual designs known per se of chokes, only two are shown as examples in this description.

Die in den Figuren 1 und 2 skizzierte Drossel ist für Betriebsdrücke vorgesehen, die unter dem Atmosphärendruck liegen. Sie ist wie folgt aufgebaut« Eine biegeschlaffe kreisförmige Membran 1 ist in bekannter Weise zwischen den zylindrischen Teilen 2 und 3 fest eingespannt. Das mittlere Stück dieser Membran 1 ist in ebenfalls bekannter Weise zwischen zwei ebenfalls kreisförmige Membranteller 4 und 5 fest eingespannt. In den das Teil 3 abschließenden Boden 6 ist ein Rohr 7 eingefügt. Liegt der Membranteller 5 auf den (vorzugsweise drei) Anschlägen 9 auf, so ist der Spalt zwischen der Kante 8The throttle sketched in FIGS. 1 and 2 is intended for operating pressures which are below atmospheric pressure. she is constructed as follows: A pliable circular membrane 1 is in a known manner between the cylindrical Parts 2 and 3 firmly clamped. The middle piece of this membrane 1 is also in a known manner between two circular diaphragm plate 4 and 5 firmly clamped. A tube 7 is inserted into the bottom 6 closing off the part 3. If the membrane plate 5 rests on the (preferably three) stops 9, the gap is between the edge 8

¹ I ¹ I.

des Rohres 7 und dein Mmnbr-mteller 5' -der engste Querochnitt der Drossel. Die Größe dieses Spaltes kann natürlich einstellbar ausgeführt werden, indem zum Beispiel das Rohr 7 in dem Boden 6 nicht starr sondern beweglich befestigt ist.of the pipe 7 and your Mmnbr-mteller 5 '- the narrowest cross-section the throttle. The size of this gap can of course be made adjustable, for example by inserting the pipe 7 in the Floor 6 is not fixed rigidly but movably.

Wird .liese Drossel wie in Figur 1 skizziert mit dem Unterdruck V beaufschlagt, so preßt der Atmosphärendruek A die Membran 1 mit ihrem Membranteiler 5 gegen ate Anschlage 9 und der erforderliche enge Querschnitt ist erreicht. Wird die Drossel hingegen wie in Figur 2 skizziert mit dem Überdruck D beaufschlagt, so entfernt dieser die Membran 1 gegen den Atmosphärendruck wirkend von den Anschlägen 9 und ein großer Querschnitt wird freigegeben. Auch diese zuletzt beschriebene Bewegung kann nötigenfalls durch feste oder einstellbare Anschläge begrenzt werden.If .liese throttle is acted upon by the negative pressure V as sketched in FIG. 1, the atmospheric pressure A presses the membrane 1 with its membrane divider 5 against ate stop 9 and the required narrow cross section is achieved. If, on the other hand, the throttle is acted upon with the overpressure D, as shown in FIG. 2, this removes the membrane 1 from the stops 9, acting against atmospheric pressure, and a large cross section is released. This last-described movement can, if necessary, be limited by fixed or adjustable stops.

Bei der in den Figuren 3 und 4 skizzierten Drossel 1st der Betriebsdruck B ein Überdruck; als Gegendruck dient wieder der Atmosphärendruck A. Die Kennlinie der symbolisch angedeuteten Federkraft 12 ist so ausgelegt, daß sie zusammen mit dem Atmosphärendruck A den im Zylinder 10 beweglichen Kolben 11 bei Tinte !-π ehre itung des Maximalwerte ö de» Betriebsdruckes 5 gegen den Anschlag 13 preßt. Der engste Querschnitt dieser Drossel wird durch die Kante I4 dee Kolbens 11 und die Bohrung 15 gebildet. Wird die Drossel wie in Figur 4 skizziert mit einem Druck E beaufschlagt, der über dem Maximalwert des Betriebsdruckes B liegt, so wird der Kolben 11 vom Anschlag 13 abgehoben und ein großer Querschnitt freigegeben.In the case of the throttle sketched in FIGS. 3 and 4, the operating pressure B is an overpressure; atmospheric pressure A is again used as counterpressure. The characteristic curve of the symbolically indicated spring force 12 is designed in such a way that, together with atmospheric pressure A, the piston 11, which is movable in cylinder 10, is pressed against the stop 13 presses. The narrowest cross section of said throttle is formed by the edge I4 e de piston 11 and the bore 15 °. If the throttle, as sketched in FIG. 4, is subjected to a pressure E which is above the maximum value of the operating pressure B, the piston 11 is lifted from the stop 13 and a large cross section is released.

Beide Querschnitte von erfindungsgemäß gestalteten Drosseln - sowohl der größte als auch der kleinste - stellen sich also selbsttätig ohne Zusatzaufwand wie zum Beispiel Umschaltimpuls-Leitungen oder Gestänge oder manuell zu betätigende Einrichtungen allein aufgrund des Druckes und Gegendruckes auf vorher konstruktiv festgelegte gewünschte Werte ein, wobei beide Werte ohne weiteres unabhängig voneinander einstellbar gemacht werden können.Both cross-sections of chokes designed according to the invention - both the largest and the smallest - thus arise automatically without additional effort such as switching impulse lines or rods or manually operated devices solely on the basis of the pressure and counterpressure to previously specified desired values, whereby both values can easily be made adjustable independently of one another.

Dadurch kann eine erfindungsgemäß gestaltete Drossel statt zur Erleichterung der Beseitigung von Ablagerungen auch eingesetztThis allows a throttle designed according to the invention instead of Also used to facilitate debris removal

j 7309591 O8.OU8j 7309591 O8.OU8

, ) I ■ · · ■ J,) I ■ · · ■ J

werden, um mit dem ojoie Zu&nt'z'a«'fwahd 'nmschaltbaren Strömungswiderstand meß-, steuertmgs- oder regelungstechnische Vereinfachungen zu erzielen.to be used with the ojoie Zu & nt'z'a «'fwahd' nmwitchable flow resistance Measurement, control or regulation simplifications to achieve.

Benutzt man zum Beispiel bei der Drossel der Figuren 1 und 2 als Gegendruck nicht den Atmosphärendruck A sondern den in d*sTn Rohr 7 herrschenden Druck, so hat nan eine Drossel, die ihren Strömungswiderstand mit der Strömungorichtung ändert. In der bekannten Weise mit einer zweiten Drossel in Reihe geschaltet, erhält man einen Druckteiler mit geknickter Kennlinie. Benutzt man diesen in bekannter Weise (zum Beispiel wie in Abb.136 auf Seite 1170 von "Messen und Regeln in der chemischen Industrie", Zweite Auflage, Springer-Verlag Berlin/Göttingen/Heidel berg 1964) zur Einstellung des Verstärkungsfaktors eines Reglers, so erhilit man auf sehr einfache Weise einen unlinearen Regler, der für den Bereich "Regelgröße ist größer als Führungsgröße¹¹ selbsttätig einen anderen Verstärkungsfaktor annimmt als für den Bereich "Regelgröße ist kleiner als Pührungsgröße".If, for example, in the case of the throttle in FIGS. 1 and 2, the counterpressure used is not the atmospheric pressure A but the pressure prevailing in the tube 7, then nan has a throttle which changes its flow resistance with the direction of flow. Connected in series with a second throttle in the known manner, a pressure divider with a bent characteristic curve is obtained. If this is used in a known way (for example as in Fig. 136 on page 1170 of "Measuring and regulating in the chemical industry", Second Edition, Springer-Verlag Berlin / Göttingen / Heidelberg 1964) to set the gain factor of a controller, so A non-linear controller is obtained in a very simple manner, which ^{automatically assumes a different gain factor for the area “controlled variable is larger than reference variable 11} than for the area“ controlled variable is smaller than lead variable ”.

Claims

Expectations

1. Pneumatic or hydraulic throttle which consists of several parts ", of which at least one is arranged to be movable with respect to another" and with this forms the variable part of the flow resistance of the throttle and in which the movable part is either connected to one of the mechanical pressure measuring elements known from calibration ( which convert the change in pressure directly into a Y / eg) or in which the movable part is designed so that it also has the properties of such a mechanical pressure measuring element, characterized in that the switching of the movable part from the position of the least for the position of the greatest flow resistance of the throttle and back is effected exclusively by changing the pressure conditions prevailing at the throttle and that at least in the position of the lowest flow resistance its value is guaranteed by fixed stops for the moving part.

2. Throttle according to claim 1, characterized in that the greatest value of the flow resistance of the throttle is ensured by fixed stops for the moving part.

3. Throttle according to claims 1 and 2, characterized in that the fixed stops and thus the flow resistances are made adjustable.

4. Throttle according to Claims 1 and 2, characterized in that the part which, together with the movable part, forms the variable part of the flow resistance, is designed to be adjustable in its position relative to the fixed stops.

7309591 08.0R787309591 08.0R78