DE934366C

DE934366C - Hydraulic or pneumatic power switch for indirect controllers

Info

Publication number: DE934366C
Application number: DEK16898A
Authority: DE
Inventors: Theodor Kawald
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1953-01-30
Filing date: 1953-01-30
Publication date: 1955-10-20

Description

Hydraulischer oder pneumatischer Kraftschalter für mittelbare Regler Die Erfindung bezieht sich auf hydraulische oder pneumatische Kraftschalter für mittelbare Regler. Es sind solche Kraftschalter bekannt, die zum Einstellen der Hilfsenergie für die Bewegung des Stellgliedes des Regelkreises nach Maßgabe der Regelspanne eine Prallplatte und eine Düse für das Druckmedium haben, wobei das Medium zwischen Düse und Prallplatte frei ausströmt. Die Prallplatte ist meistens an einem Hebel, die Düse ortsfest im Gehäuse angebracht; der Hebel wird durch das Stellorgan des Meßinstrumentes für die Regelgröße, vielfach einen Druckmesser, entgegen einer Feder gedreht. Durch den Spalt zwischen der Prallplatte und der Düse strömt das Drqpkmedium aus.Hydraulic or pneumatic power switch for indirect controllers The invention relates to hydraulic or pneumatic power switches for indirect controller. There are such power switches known that are used to set the Auxiliary energy for the movement of the actuator of the control circuit according to the Control span have a baffle plate and a nozzle for the pressure medium, with the Medium flows out freely between nozzle and baffle plate. The baffle is mostly on a lever, the nozzle fixedly mounted in the housing; the leverage is through the Actuator of the measuring instrument for the controlled variable, often a pressure gauge, against twisted a spring. Flows through the gap between the baffle plate and the nozzle the Drqpkmedium.

Kraftschalter dieser Bauart haben den Nachteil, daß die Prallplatte durch das Meßinstrument entgegen der Strömungsenergie des Druckmediums verstellt werden muß, was zu schädlichen Rückwirkungen auf das Meßinstrument führt. Die Beseitigung dieses Nachteils ist das Erfindungsproblem. Gelöst wird es durch die kinematische Umkehrung der bekannten Anordnung von Düse und Prallplatte, wozu außerdem eine in Richtung der Strömung des Druckmediums nachgiebige, von der Düse bis zum Gehäuse gerade verlaufende Leitung, z. B. ein Federrohr, nötig ist.Power switches of this type have the disadvantage that the baffle plate adjusted by the measuring instrument against the flow energy of the pressure medium must be, which leads to harmful effects on the measuring instrument. The elimination this disadvantage is the problem of the invention. It is solved by the kinematic Reversal of the known arrangement of nozzle and baffle plate, including an in Direction of flow of the pressure medium compliant, from the nozzle to the housing straight line, e.g. B. a spring tube is necessary.

Die Wirkung dieser Anordnung beruht auf folgendem: ein aus einer Öffnung in Luft austretender Strahl eines Druckmediums führt sich mit einem Impuls, der einen Ausfall an Wandungsdruck gegenüber einem geschlossenen Gefäß zur Folge hat, und der sich als Rückdruck, als Reaktion des ausfließenden Strahles bemerkbar macht. Ist die Düse beweglich und fest mit dem ebenfalls beweglichen Gehäuse verbunden (z. B. bei dem Segnerschen Wasserrad), dann greift die Reaktion ebenfalls an der Düse an, so daß die Düse, wenn sie durch eine Kraft verstellt wird, eine Rückwirkung auf die diese Kraft erzeugende Vorrichtung ausübt. Anders ist das jedoch, wenn in die Strömungsleitung vor der Düse eine in der Richtung der Strömung nachgiebige Leitung eingeschaltet ist. Der Rückstoß des austretenden Strahles wird dann durch ortsfeste Teile der Rohrleitung aufgenommen, eine Reaktion auf die Düse tritt nicht ein. Dabei muß die bewegliche Leitung gerade sein.The effect of this arrangement is based on the following: one out of one opening A jet of a pressure medium escaping into air is carried out with an impulse that results in a failure of the wall pressure compared to a closed vessel, and which manifests itself as back pressure, as a reaction of the outflowing jet. Is the nozzle movable and firmly connected to the housing, which is also movable (e.g. Segner's water wheel), then engages the reaction also on the nozzle, so that the nozzle, when it is adjusted by a force, exerts a reaction on the device generating this force. It is different however, if in the flow line in front of the nozzle one in the direction of the flow compliant line is turned on. The recoil of the exiting jet is then picked up by stationary parts of the pipeline, responding to the nozzle does not occur. The flexible line must be straight.

Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform des Kraftschalters im Aufriß, und zwar im Schnitt.The drawing shows an exemplary embodiment of the power switch in elevation, in section.

Der Hebel i ist auf Spitzen 2 gelagert. Durch die Leitung 3 wird in der Druckkammer 4 ein von der Regelspanne abhängiger Druck erzeugt. Der Druck wird durch das Federrohr 5 und den Bblzen 6 auf den Hebel i übertragen, der durch die Gegenfeder 7 belastet ist. Das Betriebsmittel strömt durch die Leitungen 8, 8, 9, 9" durch die Drosselungen io, ii, durch die Federrohre 12, 13 und durch die Düsen 14, 15. Durch die Leitungen 38 und 39 steht das Betriebsmittel mit je einer Seite des Servomotors in ,Verbindung. Die Düsen 14 und 15 bewegen sich gegen die Prallplatten 16 und 17, die fest an den Brücken 18, i9 mittels der kugeligen Scheiben 2o, 21, 22, 23 und den Muttern 24, 25 angeschraubt sind. Die Brücken 18, i9 ruhen auf den am Gehäuse 26 angegossenen Pfeilern 27, 28 und sind an letzteren mittels der Schrauben 29, 30 und der Muttern 31, 32 fest angeschraubt. Die Leitung 33 ist die Abflußleitung des Betriebsmittels. .The lever i is mounted on tips 2. A pressure dependent on the control range is generated in the pressure chamber 4 through the line 3. The pressure is transmitted through the spring tube 5 and the cylinder 6 to the lever i, which is loaded by the counter spring 7. The operating medium flows through the lines 8, 8, 9, 9 ″, through the throttles io, ii, through the spring tubes 12, 13 and through the nozzles 14, 15. The operating medium is connected to one side of the servomotor through the lines 38 and 39 The nozzles 14 and 15 move against the baffle plates 16 and 17, which are firmly screwed to the bridges 18, 19 by means of the spherical washers 2o, 21, 22, 23 and the nuts 24, 25. The bridges 18, 19 rest on the pillars 27, 28 cast on the housing 26 and are firmly screwed to the latter by means of the screws 29, 30 and the nuts 31, 32. The line 33 is the drainage line of the operating medium.

Die Federrohre 12, 13 sind am Hebel i (etwa durch Lotung) und - mittels der Flanschen 34, 35 und der Schrauben 36, 37 am Gehäuse 26 befestigt.The spring tubes 12, 13 are on the lever i (for example by plumbing) and - by means the flanges 34, 35 and the screws 36, 37 attached to the housing 26.

Sinkt z. B. der Druck in der Druckkammer 4, so schließt sich die Düse 14, indem sie gegen die Prallplatte 16 gedrückt wird, wozu ein ganz schwacher Druckabfall ausreicht. Dadurch wird das Betriebsmittel durch das Rohr 38 in den Servomotor gepreßt und bewegt den Kolben des letzteren nach einer Seite, während auf der anderen Seite des Kolbens das Betriebsmittel durch die Leitung 39, 9d, das Federrohr 13 und die geöffnete Düse 15 in das Gehäuse 26 ausfließt. Von dort fließt es durch die Leitung 33 ab. Steigt der Druck in der Druckkammer 4, so wird die Düse 14 geöffnet und die Düse 15 geschlossen. .Z. B. the pressure in the pressure chamber 4, the nozzle closes 14 by pressing it against the baffle plate 16, including a very slight pressure drop sufficient. As a result, the operating medium is pressed through the pipe 38 into the servomotor and moves the piston of the latter to one side while on the other side of the piston the operating medium through the line 39, 9d, the spring tube 13 and the opened nozzle 15 flows out into the housing 26. From there it flows through the pipe 33 from. When the pressure in the pressure chamber 4 increases, the nozzle 14 is opened and the Nozzle 15 closed. .

Der Kraftschalter kann auch mit nur einer -Düse, z. B. nur mit der Düse 14, ausgeführt werden. In diesem. Falle würden die Düse 15, das Federrohr 13, die Prallplatte 17 und die Teile 9, 96, 11, 37, 35, 28, 39, 23, 19, 21, 25, 30, 32 wegfallen. Der Servomotorkolben wird dann in bekannter Weise nur von einer Seite durch das Betriebsmittel bewegt, während die Gegenbewegung durch ein Gewicht oder durch eine Feder erreicht wird.The power switch can also be used with only one nozzle, e.g. B. only with the Nozzle 14. In this. Fall would be the nozzle 15, the spring tube 13, the baffle plate 17 and the parts 9, 96, 11, 37, 35, 28, 39, 23, 19, 21, 25, 30, 32 dropped. The servomotor piston is then only from one side in a known manner moved by the equipment, while the counter movement by a weight or is achieved by a spring.

Die Düsen 14 und 15 dürfen im Innendurchmesser d nicht größer ausgeführt werden, als der Durchmesser der Federrohre 12, 13 beträgt, da der Druck des Betriebsmittels anderenfalls. als Rückstoßkraft an den Federrohren angreift, statt innerhalb des Gehäuses 26 aufgenommen zu werden.The nozzles 14 and 15 must not have a larger inner diameter d are than the diameter of the spring tubes 12, 13, as the pressure of the operating medium otherwise. acts as a recoil force on the spring tubes, instead of within the Housing 26 to be added.

Durch Versuche ist leicht festzustellen, in welchem Verhältnis der Durchmesser d der Düse 14 (und auch 15) gegen die Durchmesser d i, d 2, d.3 und d 4 des Federrohres 12 (und auch 13) stehen muß, damit ,nicht (etwa durch die Rillen des Federrohres) schädliche Drücke auf den Hebel i auftreten können.Through experiments it is easy to determine the ratio of the diameter d of the nozzle 14 (and also 15) to the diameters d i, d 2, d.3 and d 4 of the spring tube 12 (and also 13) so that, not ( for example through the grooves of the spring tube) harmful pressures on the lever i can occur.

Durch einen verhältnismäßig großen Innendurchmesser d der Düsen 14 und 15 kann man den Weg der Düsen verkürzen, ohne den Austrittsquerschnitt des Betriebsmittels zu verringern. Je kürzer der Weg der Düsen ist, desto höher ist die Regelgenauigkeit, da der Kraftschalter bei der geringsten Schwankung der Regelspanne sofort beginnt bzw. sofort aufhört, den Servomotorkolben zu verstellen. Ein Überregeln wird dadurch verhindert, und die komplizierten Rückführungen können fortfallen. Bei der Anordnung mit nur einer Düse kann infolge des verhältnismäßig großen Querschnitts der letzteren das Gegengewicht verhältnismäßig klein sein bzw. die Gegenfeder schwach sein. Da der Kraftschalter durch Fortfall der schädlichen Nebenwirkungen des Druckmittels imstande ist große Kräfte zu übertragen, ist auch ein Kraftverstärker nicht nötig, wodurch die ganze Regleranlage vereinfacht und dadurch betriebssicherer wird.Due to a relatively large inside diameter d of the nozzles 14 and 15 the path of the nozzles can be shortened without reducing the outlet cross-section of the operating medium to reduce. The shorter the nozzle path, the higher the control accuracy, because the power switch starts immediately with the slightest fluctuation in the control range or immediately stops adjusting the servomotor piston. An over-regulation becomes thereby prevented, and the complicated returns can be omitted. In the arrangement with only one nozzle can due to the relatively large cross-section of the latter the counterweight can be relatively small or the counter spring can be weak. There the power switch by eliminating the harmful side effects of the pressure medium is able to transmit large forces, even a power amplifier is not necessary, which simplifies the entire control system and thus makes it more reliable.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Hydraulic or pneumatic power switch for indirect regulators, with an outflow opening for the pressure medium that is changed by the measuring element for the controlled variable and is located between a baffle plate and a nozzle, characterized in that the baffle plate is stationary in the housing of the power switch and the nozzle moves. Lich is arranged and that also in the line for the pressure medium in front of the nozzle is a flexible in the direction of the flow, up to the housing straight pipe section.

2. Force switch according to claim i, characterized by a spring tube (12, 13) as a flexible line piece. Attracted pamphlets German patent specifications No. 828 162, 717 301, 511273.