DE899287C

DE899287C - Controller with delayed switching action

Info

Publication number: DE899287C
Application number: DEK11364A
Authority: DE
Inventors: Oskar Marx
Original assignee: H Krantz GmbH and Co
Current assignee: H Krantz GmbH and Co
Priority date: 1951-09-21
Filing date: 1951-09-21
Publication date: 1953-12-10

Description

Regler mit verzögerter Schaltwirkung Die Erfindung bezieht sich auf pneumatische Regler mit einer Einrichtung zur Verzögerung dies Regelvorganges durch Dämpfung der für die auszulösenden Regelvorgänge in den Regler gegebenen Steuerimpulse.Controller with delayed switching action The invention relates to pneumatic controller with a device to delay this control process Damping of the control pulses given to the controller for the control processes to be triggered.

Derartige Regler mit nachgebender Rückführung haben die Aufgabe, den Regelimpuls nach einer bestimmten. Zeit abklingen zu lassen.. Dieses geschieht in der Weise, :daß der vom Steuerorgan, abgegebiene Impuls sich auf eine Hilfssteuerung direkt überträgt, gleichzeitig aber auf mehrere Druckkammern verteilt wird, welche derart geschaltet sind, :daß nach einer einstellbaren Zeit dein Regelimpuls aufgehoben wird. Die bekannten Regler dieser Art sind hierzu beispielsweise so ,ausgebildet, daß der durch einien Steuerimpuls meine Steuerkammer hereinigegebene Steuerdruck zur Dämpfung des Impulses -zwei gegeneinandergeschalteten Ausgleichsdruckkammern zufließt, und zwar einer Gegendruckkammer zur Steuerkammer unter geringerer und einer gleichsinnüg mxt der Steuerdruckkammer wirkenden, die nachgebende Rückführung verursachenden zweiten Kammer in größerer Dro.s,s;elungg. Die Zeitdauer dieses Druckausgleichs für die zweite Kammer wird dabei durch ucine sogenannte Zeitdrossel bestinunt, wobei jeder Einstellung dieser Zeitdrossel eine bestimmte Zeit des Druckausgleichs und damit eine bestimmte Zeit der Rückführung zugeordnet ist. Hierdurch wird insgesamt eine Dämpfung des Regelvorganges erreicht, deren Größe den erforderlichen Betriebsverhältnissien angepaßt werden kann.Such controllers with yielding feedback have the task of the Control pulse after a certain. Time to subside .. This happens in the way: that the impulse given by the control organ is directed to an auxiliary control transfers directly, but at the same time is distributed to several pressure chambers, which are switched in such a way: that after an adjustable time your control pulse is canceled will. The known regulators of this type are designed for this purpose, for example, that the control pressure given to my control chamber by a control impulse to dampen the impulse - two counterbalancing pressure chambers flows in, namely a back pressure chamber to the control chamber under lower and one acting in the same direction mxt of the control pressure chamber, the yielding return causative second chamber in larger Dro.s, see; elungg. The duration of this pressure equalization so-called time throttle is determined by ucine for the second chamber, whereby each setting of this time throttle a certain time of pressure equalization and so that a certain period of time is assigned to the repatriation. This is a total of a damping of the control process is achieved, the size of which corresponds to the required operating conditions can be customized.

Die bekannten Zeitdrosseln werden von Hand eingestellt, so daß das Drosselungsverhältnis während der Betriebszeit konstant bleibt. Diesies kon,-stante Drosselungsverhältnis führt erfahrungsgemäß zu verschiedenen Nachteilen, da @es =nur einer bestimmten Betr=iebsbedingung entspricht.The well-known time chokes are set by hand so that the Throttling ratio remains constant during the operating time. This con, -stante Experience shows that the throttling ratio leads to various disadvantages, since @es = only corresponds to one specific operating condition.

Die Erfindung strebt demgegenüber ein Dmosselverhältnis ian, das sich selbsttätig auf ,die jeweilige Größe eines vom Steu=erorgan angeforderten Regelvorganges bzw. -betrageseinstellt, und sieht zu diesem Zweck gegenüber von Hand einzustellenden Zeitdrosseln eine ständige, selbsttätige Verstellung der Zeitdrossel entsprechend den jeweils herrschenden Betriebsbedingungen vor, indem sie .die Einstellung der Zeitdrossel von der Höhe des Regeldruckes abhängig macht. Durch diese Maßnahme kann sich das Regelsystem den Erfiordernissen des Betriebes Laufend voll anpassten, so ..daß dadurch unliebsame Pendelurigen, des Riegelsystems unterbleiben. Die Anwendung .der erfindungsgemäßen Zeitdrosselung mit selbsttätiger Einstellung im! einem pneumatischen Regler ;gibt jetzt dem Regler eine veränderliche Zeitdauer der Eigendämpfung, die ,den: bisher bekannten Einrichtungen fehlt.In contrast, the invention aims at a torque ratio which is automatically, the respective size of a control process requested by the control unit or amount, and for this purpose looks to be set manually Time throttles a constant, automatic adjustment of the time throttle accordingly the prevailing operating conditions by setting the Time throttle makes dependent on the level of the control pressure. Through this measure, can the control system continuously and fully adapted to the requirements of the company, so ..that there are no unpleasant pendulums of the bolt system. The application .the time throttling according to the invention with automatic setting in! a pneumatic one Controller; now gives the controller a variable period of self-damping, the , den: previously known facilities are missing.

Die Zeitdrosselung nach,der Erfindung kann vorzugsweise ;als Nadelmembranventil ausgebildet werden, dessen Nadel durch die dem Steuerdruck des Regelorgans unterworf=ene Stellmiembran verstellbar ist und dadurch einen der Größe des. Regeldruckes entsprechend wirksamen Durchfiußquerschnitt freigibt, d. 1i. mit wachsendem Regeldruck ,diesen Querschnitt erweitert und mit fallendem Druck verengt.The time throttling according to the invention can preferably be used as a needle diaphragm valve are formed, the needle of which is subjected to the control pressure of the regulating member Stellmiembran is adjustable and thus one of the size of the control pressure releases effective flow cross-section, d. 1i. with increasing control pressure, these Cross-section widens and narrows with falling pressure.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel- dies Reglers mit verzögerter Schaltwirkung nach der Erfindung schematisch dargestellt.In the drawing is an exemplary embodiment - this controller with a delayed Switching action according to the invention shown schematically.

Füg. i zeigt den Gesamtaufbau des Reglers mit den Zu- und Abfiußleitungen für die Steuer- und Regelluft, während Füg. 2 als Einzelheit in größerem Maßstab die Zeitdrossel im Querschnitt wiedergibt.Add i shows the overall structure of the regulator with the inflow and outflow lines for the control and regulation air, while Füg. 2 as a detail on a larger scale shows the time throttle in cross section.

Der in Fig. i dargestellte pneumatische Regler ist in üblicher Weise saufgebaut, d. h. @er besteht im wesentlichen ,aus einem Steuerorgan:, einem Nullrelais, der Rückführung und dem- Regelorgan, Das Nullrelais besteht aus,-einer- Kammer 4, in der einte Steuerdüse i, ein Auslaß mit einem Äusls.ßroter 2 und ein pewegliches Schaltglied 3 angeordnet sind, und der .Steuerdruckkammer 7. Beeide Druckkammern 4, 7 sind durch eine Membrane 6 vonein-:änder getrennt. An der Druckkainmex 4 ist zur Übertragung des Druckes .auf das Regelorgan eine Rohrleitung 5 angeschlossen. -Die Membran 6 hat die Aufgabe, den von einem Steuerorgan, z. B. Dunem Feuchte-oder Temperaturmeßwerk, hereingegebenen Steuerdruck (Steuerimpuls) über den Druckraum 4 auf ein an die Leitung 5 angeschlossenes Regelorgan zu übertragen, wobei in Abhängigkeit von den Druckdifferenzen b=eider Räume 4, 7 im Druckraum 4 bis zur Herstellung der Druckgleichhe@it in den beiden Rättmien 4, 7 die Steuerdüse i und *der Auslaß 2 betätigt werden. Überwiegt z. B. der Druck des Steuerdruckraumes 7, SO wird bis -zum Druckausgleich die Steuerdüse i geöffnet und .der Aus-1aß 2 geschlossen" während bei Überwiegen .des Druckes im Drickralim 4 der Auslaß 2 bis zum Druckausgleich geöffnet und die Steuerdüs=e i geschlossen wird. Die Rückführung besteht aus den Kammern i i, 12, :die von !der Steuerdruckkam=mer 7 -durch eine feste Wand 14 getrennt sind, aber mit der Steuerdruckkammer 7 dürcheine Leitung 8 über ein Ventil 9 und eine Drossel io sowie :die ierfixndungsgemäß angeordnete automatische Zeitdrossel 13 verb!unden -sind. Das Ventil 9dient der Ein- und Abschaltung der Rückführung. Die D=rossel io regelt die Druckluftzufuhr zur Kammer i i. Diese Drossel wird einmaleingestellt und behält währenddes Betriebes ihre Stellung und damit sein konstantes= Drosselun;gsverh;ältnis bei. Die Einstellung der Rückführungszeit wird während des Betriebes ausschließlich mit Hilfe der Zetdross :e1 13 vorgenommen, welche Tals. R,qgtelventil aus=gebildet ist. Mit -der wechselnden Größe des Durchganigsquersdmittes 2o, den idme Zeitdross=el 13 freigilbt, ,ändert sich die Zeitdauer des Druckausgleichs in den Kammern 12 und i i un=d damit auch die Zeit der gesamten Rückführung, sio da.ß nach Erreichendes Druckausgleichs in den Kamlmern i i, 12 der Steuerdruck in der Steuerkammer 7 wirksam und übler den Druckraum 4 und die Leitulng 5 an das Regelorgan weitergegeben wird.The pneumatic regulator shown in Fig. I is in the usual manner saufgebaut, d. H. @ It essentially consists of a control unit: a zero relay, the feedback and the control element, the zero relay consists of, -a- chamber 4, in the one control nozzle i, an outlet with an external red 2 and a movable one Switching element 3 are arranged, and the .Steuerdruckkammer 7. Both pressure chambers 4, 7 are separated from one another by a membrane 6. At the Druckkainmex 4 is a pipe 5 is connected to the transmission of the pressure. -The membrane 6 has the task of being controlled by a control member, e.g. B. Dunem moisture or Temperature measuring unit, input control pressure (control pulse) via the pressure chamber 4 to be transmitted to a control element connected to the line 5, depending on of the pressure differences b = eider spaces 4, 7 in the pressure space 4 up to the production of the Pressure equilibrium in the two areas 4, 7, the control nozzle i and * the outlet 2 be operated. Predominates z. B. the pressure of the control pressure chamber 7, SO is up -to pressure equalization the control nozzle i opened and .the Aus-1aß 2 closed "during if the pressure in the Drickralim 4 predominates, outlet 2 until the pressure is equalized opened and the control nozzle = e i is closed. The repatriation consists of the Chambers i i, 12: which are separated from the control pressure chamber 7 by a solid wall 14 are, but with the control pressure chamber 7 through a line 8 via a valve 9 and a throttle io as well as: the automatic time throttle arranged according to the fixing 13 verb! Unden -are. The valve 9 is used to switch the feedback on and off. The D = rossel io regulates the supply of compressed air to chamber i i. This throttle is set once and maintains its position during operation and thus its constant = throttling ratio at. The return time is only set during operation with the help of the Zetdross: e1 13 made which valley. R, qgtelventil from = formed is. With -the changing size of the continuous transverse middle 2o, the idme time throttle = el 13, changes the duration of the pressure equalization in the chambers 12 and i i un = d thus also the time of the entire return, sio da.ß after what has been achieved Pressure equalization in the chambers i i, 12, the control pressure in the control chamber 7 is effective and worse the pressure chamber 4 and the Leitulng 5 is passed on to the control element.

In Fig.2 ist die erfindungsgemäße Zeitdrossel in :einem @größeren Maßstab für sich dargestellt. Sie ist zweckmäßig ;als Nadelmembrannnentil ausgebildet. Der Membrankörpiex, edler aus einem Gehäuse und der tatschließenden Membran 16 gebildet ist, steht durch ,einte Leitung 21 mit der Rohrleitung 5 in Verbindung. An der Membran 16 ist einte Nadel 17 bef=estigt, welche durch einen. Dichtun!gsbialg 18 gegen die Druckkamm=er 19 dicht abgeschlossen ist. Steigt der Druck in der Rohrleibung 5, sa wird die Ventilnadel 17 nacU obren bewegt und damit der Durch$ußquerschnitt 2o vergrößert (kurze Dro@ssielzeit). Sinkt der Druck in der Rohrleitung 5; so wird der Querschnitt 2o verkleinert =und die Zelt des Druckausgleichs verlängert (große Drosselzeit).In FIG. 2, the time throttle according to the invention is shown on a larger scale. It is expedient; designed as a needle diaphragm valve. The Membrankörpiex, formed from a housing and the fact-closing membrane 16, is through, a line 21 with the pipe 5 in connection. A needle 17 is fastened to the membrane 16, which by a. Seal! Gsbialg 18 against the thrust collar = 1 9 he is sealed. If the pressure in the pipe soffit 5 increases, the valve needle 17 is moved closer to the top, thus increasing the through cross section 2o (short dropping time). If the pressure in the pipe 5 drops; so the cross-section is reduced 2o = and the period of pressure equalization is lengthened (large throttling time).

Mit der Vergrößerung oder Verkleinerung des Qüerschrii.ttes'iö -;'ändert sich die Zeit zur Schaffung des. Druckausgleichs in den Kammern i i und 12 und damit selbsttätig die Zeitdauer der Rückführung. Dieser Vorgang gewährleistet somit bei großem Druck zum Regelorgan eine kleine und bei kleinem Druck zum Regelorgan -eine große Rückführungszeit. Zwischen diesen rextremen Zeitwerten stellt sich jeder. Zwischenzustand von selbst ein, wodurch leine ,anpassungsfähige Regelung erreicht wird.With the enlargement or reduction of the transcript, ttes'iö -; 'changes the time to create the. Pressure equalization in the chambers i i and 12 and thus automatically the duration of the return. This process thus ensures at high pressure to the regulating organ a small one, and a low pressure to the regulating organ - one great repatriation time. Everyone stands between these extreme time values. Intermediate state by itself, which achieves leash, adaptable regulation will.

Der Regler arbeitet als=o wie folgt: Wird ldurch einten Steuerimpuls des Steuerorgians ein Steuerdruck in. :der Druckkammer 7 hervorgerufen, so wird =die Membran 6 mit dem Auslaßrohr 2 angehoben. Dier Auslaß wird ;geschlossen und die Steuerdüse i !durch Anheben des Schaltgliedes 3 etwas geöffnet. Der Steuerdruck in dier Kammer 7 wird durch Iden Abfiuß in die GegendruckkamM@er i i zunächst gedämpft, so @d;aß, die Düse i nicht sofort im, vollen Betrag des Steuerimpuls=es geöffnet wird und idlämit die Steuerluft in der Kammer-4 zunächst noch ,nicht den zur Verstelluunlg des. Riegelorgans nötigen Druck hergibt. Gleichzeitig mit dem Ausgleich des Druckes in, der Gegendruckkammer i i fließt aus der Steuerkammar 7 auch Luft über die Zeitdrossel 13 edier Kammer 12 zu, Die Zeitdrossel 13 regelt dabei den zeitlichen Verlauf des Ausgleichs @dieser Kammer durch den in der Leitung 5 bzw. in der Kammer q. herrschenden Druck. Ist dann fauch der Druckausgleich in der Kammer iz erzielt, so kann nunmehr entsprechend dem nach dieser D;äm'pfung und zeitlichen Dehnung noch bestehenden Steuerdruck über den Druckraum q. und die Leitung 5 Idas Regelorgan von der Steuerluft verstellt werden.The controller works as = o as follows: becomes l by a control pulse of the control orgian a control pressure in.: the pressure chamber 7 is caused, so = the membrane 6 with the outlet pipe 2 raised. The outlet is closed and the control nozzle i! is opened somewhat by lifting the switching element 3. The control pressure in chamber 7, the outflow into the counterpressure chamber is initially steamed, so @d; ate, the nozzle i not immediately in the, full amount of the control pulse = it opened is and idlämit the control air in chamber-4 initially, not the one for Verstelluunlg of the locking organ necessary pressure. Simultaneously with the compensation of the pressure in, the back pressure chamber i i also flows out of the control chamber 7 air via the time throttle 13 edier chamber 12, the time throttle 13 regulates the Temporal progression of the balancing @ of this chamber by the in line 5 resp. in chamber q. prevailing pressure. Is then the pressure equalization in the chamber iz achieved, then according to this attenuation and temporal Expansion of the still existing control pressure via the pressure chamber q. and the line of 5 Idas Control element can be adjusted by the control air.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Regulator with delayed switching action by damping the control pulses, the weakening of which is followed by a time-extended compensation of the control pressure they cause in a control chamber with counterbalancing pressure chambers, whereby the compensating valve, which acts in the same direction as the control chamber and which brings about the return, controls the pressure medium via legs adjustable time throttle :, is supplied characterized in that -the time restrictor (13) automatically dependence on the level .of the control or regulating pressure in off; is adjustable.

2. Regulator according to claim i, characterized in that the Zei'tdrassel (13) from a flow cross-section (2o) for -the direction-: compensating .controlling needle (17) consists of: the control mode adjustment pressure of the control organ subordinate adjusting diaphragm (16) is adjustable.

3. Regulator according to claim i and 2, : marked by the fact that the, as a needle membrane valve (designed time throttle (13) in the closing membrane (16): a chamber exposed to the R @ intrinsic pressure (i 9) is held and surrounded by a sealing bellows (18) which the chamber (i 9) against the passage opening of the needle (i7) to the one containing the drols: selquierschinitt (20) Venti @ housing, ebeil seals.