DE899286C

DE899286C - Nachgiebige Rueckfuehrung mit Einstelldrossel fuer druckluftgesteuerte Regler mit federbelastetem Regelorgan und mit Anlassdrossel

Info

Publication number: DE899286C
Application number: DESCH4517D
Authority: DE
Inventors: Karl Bester
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1939-10-22
Filing date: 1939-10-22
Publication date: 1953-12-10

Description

Nachgiebige Rückführung mit Einstelldrossel für druckluftgesteuerte Regler mit federbelastetem Regelorgan und mit Anlaßdrossel Die .Erfindung bezieht sich auf eine nachgiebige Rückführung mit Einstelldrossel für druckluftgesteuerte Regler mit federbelastetem Regelorgan und mit Auslaßdrossel, deren Nachgiebigkeit auf der Änderung,des Rückführluftdruckes beruht, die durch die Verschiebung eines unter dem Einfluß des Steuerluftdruckes die Einstelldrossel passierenden Flüssigkeitsvolumens bewirkt wird.
Bei dieser bekannten Anordnung werden meist zwei Balgmembranen verwendet, um den Druckausgleich in jeder Stellung des Regelorgans herbeizuführen. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß die beiden Balgmembranen den vollen Steuerdruck aushalten müssen. Ferner müssen sie absolut gleiche @V irkdurchmesser aufweisen, da sonst eine Verschiebung des Sollwertes eintritt. Bei ungleichen Durchmessern der Balgmembran und steigendem Steuerdruck verschiebt sich nämlich der Angriffspunkt der Rückführung .in Richtung des kleineren Durchmessers auch dann, wenn sich der Druck in beiden Kammern ausgeglichen hat. Diese veränderte Mittellage des Angriffspunktes der Rückführung kommt aber einer Verstellung des Sollwertes gleich, die nun vom Impulsgeber wieder ausgeglichen werden muß. Bei der an sich bekannten Anordnung von"zweiB.algmem#b,ran#°n für@einenachgiebigeRückführung besteht also die Gefahr, daß sich bei veränderlichem Steuerdruck auch der Sollwert verschiebt.
Erfindungsgemäß werden diese beiden Nachteile sowie weitere Nachteile dadurch vermieden, daß in eine unter dem Steuerdruck stehende, das Flüssigkeitsvolumen enthaltende Kammer eine Balgmembran so eingebaut ist, daß die Flüssigkeit über die Einstelldrossel nach Maßgabe des Steuerluftdruckes in das Innere der Balgmembran so lange eintritt, bis der Rückführluftdruck im Inneren der Balgmembran gleich dem Steuerluftdruck ist. Umgekehrt tritt bei sinkendem Steuerluftdruck die Flüssigkeit über die Einstelldrossel aus dem Inneren der Balgmembran so lange aus, bis der Rückführluftdruck im Inneren der Balgmembran gleich ,dem Steuerluftdruck ist. Weiter ist eine auf die Trennflüssigkeit wirkende Handdrossel vorgesehen, mit deren Hilfe feinfühlig von Hand der Übergangsquerschnitt zum Innenraum der Balgmembran eingestellt werden kann.
Vor Inbetriebnahme des Reglers wird unter Schließung der Handdrossel von .der Flüssigkeit ein Quantum in die Rückführungskammer eingeführt, daß etwa zwei Drittel des Innenraums der Balgmembran entspricht. Hiermit erreicht man, daß bei vollgeöffneter Auslaßdrossel der Innenraum der Balgmembran von Flüssigkeit frei ist, während die Flüssigkeit im Innenraum der Balgmembran bei Auftreten einer Druckdifferenz zwischen den beiden Räumen der Kammer ansteigt, bis der Luftdruck im Innenraum gleich dem Steuerdruck ist.
Eine Regleranordnung, deren Rückführung mit einer einzigen Balgmembran versehen ist, ist bereits bekannt. In der bekannten Anordnung ist jedoch ein gewichtsbelastender Steuerkolben verwendet, während bei der erfindungsgemäßen Anordnung ein federbelastetes Ventil vorgesehen ist. Dieser Unterschied ist deshalb von grundlegender Bedeutung; weil bei federbelasteten Ventilen der Steuerdruck zwischen Öffnen und Schließen einen Wert annimmt, der .der jeweiligen Stellung entspricht. Hieraus ergibt sich, daß bei der erfindungsgemäßen Anordnung zwei Kammern vorgesehen werden müssen, in denen sich der Druck ausgleicht. Im Gegensatz hierzu ist bei dem gewichtsbelasteten Kolben der an sich bekanntenAnordnung derSteuerdruck zwischen Öffnen und Schließen stets gleich; lediglich zur Durchführung der Bewegung des Kolbens wird der Druck im Steuerzylinder größer oder kleiner. Aus diesem Grunde ist beim Bekannten auch nur eine einzige Druckkammer vorgesehen, und die Drosseleinrichtung dient lediglich zur verzögerten Weitergabe des Bewegungsdruckes vorn Steuerzylinder. Bei der erwähnten Anordnung fehlen zwei Kammern, in denen sich eine Druckdifferenz bei der Mittellage herausbilden könnte, so wie dies für die erfindungsgemäße Anordnung zur Erzielung der gewünschten Wirkung notwendig ist.
DieWirkungsweise der erfindungsgemäßen Rückführung wird an Hand eines Ausführungsbeispieles erläutert.
Die Abbildung zeigt schematisch eine selbsttätige druckluftgesteuerte Temperaturregelanlage mit Rückführung.
i ist ein Durchflußerhitzer in der üblichen Form einer Rohrschlange; 2 ist der Brenner, 3 das Regelventil und 4 der Wärmefühler, der in einem Abstand vom Durchflußerhitzer i angeordnet und über eine Impulsfernsteuerleitung mit einer Bourdonröhre 5 verbunden ist. Am freien Ende der Bourdonfeder ist der Hebel 6 gelagert, .der mittels des Übertragungsgestänges 17, 18 mit dem Schieber 8 verbunden ist, der mit der Auslaßdrossel9 in an sich bekannter Weise zusammenarbeitet. Die Steuerleitung vom Impulsgeber zum Regelventil ist mit io bezeichnet.
Für die Rückführung ist eine Kammer R vorgesehen, an. welche die Steuerleitung io mittels der Leitung 12 angeschlossen ist. Die Druckluft kann vom Inneren der Rückführungskammer R durch das Ventil i i abgesperrt werden. Im Inneren der Druckluftkammer ist die Balgmembran 15 vorgesehen, an deren oberem Ende ein Zapfen befestigt ist, mit dem ein in der Gehäusewand mittels einer Membran i9 gelagerter Hebel 16 gelenkig verbunden ist. Der Hebel 16 ist unter Zwischenschaltung des Gestänges 7 mit dem Hebel 6 derart verbunden, daß der Schieber 8 neben dem von der Bourdonröhre 5 kommenden Impuls einen Korrekturimpuls erhält.
Die Kammer R wird durch -die Balgmembran in zwei Räume unterteilt, die durch einen Kanal im Boden der Kammer verbunden sind, durch den die Flüssigkeit 13, z. B. Glyzerin, von einem Raum zum andern fließen kann. Mit der Handdrossel 14 kann der Durchflußquerschnitt für die Flüssigkeit feinfühlig eingestellt werden. Der in der Abbildung dargestellte Zustand der Flüssigkeit entspricht dem Einfüllen derselben in die Kammer, wofür in der Seitenwand eine verschraubbare Öffnung (nicht gezeichnet) vorgesehen werden kann. Der dargestellte Zustand, bei dem der Steuerdruck den geringsten Wert hat, entspricht dem Öffnungszustand des Ventils.
Der Hebel 16 ist in der Wand der Kammer R mit Hilfe einer Membran i9 gelagert, wodurch Undichtheiten und Lagerreibung vermieden werden.
Bei Ansteigen der Temperatur spreizt sich die Bourdonfeder 5 und schließt bei Überschreiten der Solltemperatur die Auslaßdrossel 9. Der Steuerdruck steigt in der Leitung io und damit in der Verbindungsleitung 1a zur Kammer R. Hiermit wird die Balgmembran 15 zusammengedrückt und gleichzeitig die Flüssigkeitssäule über den Drosselquerschnitt in das Innere der Balgmembran gedrückt. Die Balgmembran bleibt zusammengedrückt, bis die Flüssigkeit im Innenraum so weit gestiegen ist, daß der von der Luft im Inneren der Balgmembran ausgeübte Druck so groß ist wie der von außen ausgeübteSteuerdruck,worauf dieBalgmembran wieder in die alte Lage zurückkehrt.
Beim Zusammendrückender Balgmembran erhält somit das Steuerventil 8, 9 einen dem vom Fühler 4 kommenden Impuls entgegengesetzten Korrekturimpuls, der nach Erreichen des Gleichgewichtszustandes wieder verschwindet.
Wenn andererseits durch den Impuls., der vom Fühler 4 kommt, in der Steuerleitung io und damit in der Verbindungsleitung 12 zu der Kammer R der Steuerdruck sinkt, so drückt die im Inneren der Balgmembran zusammengepreßte Luft diese nach oben und erzeugt damit ebenfalls wieder einen entgegengesetzten Korrekturimpuls. Dieser verschwindet wieder, wenn der Druck im Inneren der Balgmembran gleich dem Steuerdruck ist.
Außer dem einfachen Aufbau der erfindungs.-gemäßen Rückführungseinrichtung wird eine genaue Einstellzeit dadurch gewährleistet, daß bei einer gegebenen Änderung des Steuerdruckes eine verhältnismäßig große Flüssigkeitsmenge verschoben wird und damit ein feinfühliger Korrekturimpuls ermöglicht wird.
Die Rückführung kann dadurch außer Tätigkeit gesetzt werden, daß ,die Druckluft vom Inneren der Rückführkammer R ,durch -das Ventil x i abgesperrt wird. Soll die Anordnung so betrieben werden, daß die Druckluft verzögert in das Innere der Rückführkammer R gelangt, so wird die Druckluftzufuhr durch ,das. Ventil i i nur gedrosselt. Hierdurch wird erreicht, daß bei schnellen Sollwertsänderungen das Regelventil 3 unverzüglich betätigt wird, während die Rückführung erst nach einer durch die Drosselstellung bestimmten Zeit eingreift.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Nachgiebige Rückführung mit Einstelldrossel für druckluftgesteuerteRegler mit federbelastetem Regelorgan und mit Auslaßdrossel, deren Nachgiebigkeit auf der Änderung des Rückführluftdruckes beruht, die durch die Verschiebung eines unter dem Einfluß des Steuerluftdruckes die Einstelldrossel passierenden Flüssigkeitsvolumens bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in eine unter dem Steuerdruck stehende, das Flüssigkeitsvolumen enthaltende Kammer (R) eine Balgmembran (15) so eingebaut ist, daß die Flüssigkeit in das Innere der Balgmembran so lange eintritt, bis der Rückführluftdruck im Inneren der Balgmembran gleich dem Steuerluftdruck ist.
2. Nachgiebige Rückführung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der die Rückführbewegung der Balgmembran(15) auf den Steuerschieber übertragende Hebel (16) in der Rückführkammer (R) mittels einer in der Kammerwandung angeordneten Metallmembran (ig) gelagert ist.
3. Nachgiebige Rückführung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Rückführkammer (R) außer der Einstelldrossel (14) eine weitere Drossel (ii) vorgesehen ist, durch welche die in die Rückführkammer eintretende Steuerluft zum Zwecke der Verzögerung der Rückführwirkung gedrosselt werden kann. Angezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 1619 354 2 04446i, 2073838.