NL8902084A - Pneumatisch werkende gasdrukregelinrichting. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Pneumatisch werkendegasdrukregelinrichting.

De uitvinding heeft betrekking op een pneumatischwerkende gasdrukregelinrichting bestaande uit een stelor-gaan en een regelorgaan, waarbij het stuurgas voor de ener-gieverzorging voor het regelorgaan aan de ingangszijde vande gasdrukregelinrichting afgenomen wordt, via een smoor-orgaan aan het regelorgaan verdeeld wordt en door de af¬voer leiding aan de uitgangszijde afgegeven wordt, en dathet een dubbel membraanstelsel bevattend regelorgaan viaeen insteldrukleiding de insteldruk voor het instelorgaanlevert.

Bij de gasdrukregelinrichting van de in de aanhefgenoemde soort gaat het om een zodanige inrichting waarbijde opening van het instelelement van het instelorgaan be¬reikt wordt doordat de insteldruk door het regelorgaan on¬der de waarde van de ingangsdruk verlaagd wordt. Dit bete¬kent dat de door het regelorgaan opgewekte insteldruk aande ingangsdruk gekoppeld is. Veranderingen van de ingangs¬druk hebben dus ook veranderingen van de insteldruk tot ge¬volg, wat weer een ongewenste verandering van de uitgangs-druk tot gevolg heeft.

De regelnauwkeurigheid van een dergelijk regelor¬gaan wordt overeenkomstig bepaald door in hoeverre het instaat is de uitgangsdruk onafhankelijk van de veranderingenvan de ingangsdruk konstant te houden. Om dit te bereikenis het bekend een dergelijk regelorgaan te voorzien van eenhulpdruktrap, die als doel heeft veranderingen van de in¬gangsdruk zodanig te kompenseren dat dergelijke verandering¬en van de ingangsdruk niet tot veranderingen van de uit¬gangsdruk leiden.

Gasdrukregelinrichtingen met een dergelijke hulp¬druktrap zijn ingewikkeld en daardoor duur. De uitvindingheeft als doel de uitgangsdruk van een gasdrukregelinrich¬ting ook bij veranderingen van de ingangsdruk konstant tehouden zonder dat hiervoor de toepassing van een extra hulp- druktrap nodig is.

Deze doelstelling wordt volgens de uitvinding be¬reikt doordat het dubbel membraanstelsel twee membranen metverschillende vlakken heeft.

De beide membranen zijn hier boven elkaar aange¬bracht en met elkaar verbonden. Verder heeft de uitvindingals kenmerk, dat het aan de kant van het versterkerventielaangebrachte membraan een kleiner vlak dan het andere tegen¬overliggende membraan heeft. Het versterkerventiel zelf be¬staat uit een met het membraan verbonden stootplaat en eenvast in een behuizing aangebracht mondstuk met een bepaaldedoorsnede en wordt door de insteldruk verplaatst.

Door de vergroting van de werkzame vlakken van hetmembraan dat tegenover het aan de kant van het versterker¬ventiel aangebrachte membraan ligt, wordt bereikt, dat doorde tussen de beide membranen heersende druk een kracht opge¬wekt wordt, die tegengesteld is aan de door het versterker¬ventiel opgewekte en op het andere membraan werkende kracht.Een voorwaarde voor de drukopbouw tussen de membranen isdat de afvoerleiding een smoorfunktie heeft.

Omdat zowel deze kracht als de door het verster¬kerventiel op het membraan uitgeoefende kracht van de hoog¬te van de ingangsdruk en daardoor van de insteldruk afhangt,zal bij de keuze van een geschikt verschil van de beide mem-braanvlakken een kompensatie van de beide krachten plaats¬vinden, wat tot gevolg heeft dat bij een verandering van deingangsdruk geen verandering van de uitgangsdruk optreedt.

Volgens een gunstige uitvoeringsvorm bevindt zichin de afvoerleiding een instelbaar smoororgaan. Hierdoor iseen fijne instelling van de drukvereffening mogelijk omdathierdoor de druk tussen het dubbel membraanstelsel afhanke¬lijk van de doorvoer en daardoor afhankelijk van de instel¬druk te veranderen is en daardoor tolerantie-invloeden bijde membraanvlakken vereffend kunnen worden.

In de tekening is een als voorbeeld genomen uit¬voeringsvorm van een dergelijke gasdrukregelinrichting ge¬toond .

De gasdrukregelinrichting 1 bestaat uit een in de regelweg aangebracht instelorgaan en een regelorgaan 3, datvia de insteldrukleiding 4 met het instelorgaan 2 verbondenis. Het stuurgas voor de energieverzorging van het regelor¬gaan 3 wordt aan de ingangszijde van de gasdrukregelinrich¬ting 1 afgenomen en door de leiding 5 via het smoororgaan 6aan het regelorgaan 3 geleverd; via de afvoerleiding 7 wordthet stuurgas aan de uitgangszijde weer afgevoerd.

Het instelorgaan 2 bestaat uit het instelelement 8dat met het instelmembraan 9 verbonden is.

Het instelmembraan 9 wordt aan haar onderkant 9amet de ingangsdruk Pe verplaatst; aan de bovenkant 9b vandit membraan werkt de insteldruk Pst. De insteldruk is klei¬ner dan de ingangsdruk Pe omdat deze druk via het smooror¬gaan 6 naar de bovenkant 9b van het membraan 9 geleid wordt.Het instelelement opent wanneer het verschil tussen de in¬gangsdruk Pe en de insteldruk Pst een bepaalde waarde over¬schrijdt.

Het regelorgaan 3 bestaat in hoofdzaak uit een inhaar geheel met het verwijzingscijfer 10 aangegeven dubbelmembraanstelsel, dat uit twee boven elkaar aangebrachte,vast met elkaar verbonden membranen 11 en 12 bestaat. Hetmembraan 12 is hier aan een in haar geheel met verwijzings¬ci jfer 13 aangegeven versterkerventiel toegevoegd. DaarbijWerkt de insteldruk Pst op een door het mondstuk 18 voort¬gebrachte vlakken AD op de met het membraan 12 verbondenstootplaat 14. Van buiten staat het dubbel membraanstelsel10 enerzijds onder de uitgangsdruk Pa en anderzijds dekracht FF van de streefwaardeveer 15. Hierbij stelt de uit¬gangsdruk Pa de bereikte werkelijke waarde voor die met dedoor de instelwaardeveer 15 ingestelde streefwaarde vergele¬ken wordt. Verschillen tussen de streefwaarde en de werke¬lijke waarde leiden door verandering van de opening van hetversterkerventiel 13 tot een. benodigde insteldrukbei'nvloe-ding en daardoor tenslotte tot de telkens benodigde openingvan het stelelement 8.

Ter toelichting van de werking van het regelor¬gaan wordt eerst er vanuitgegaan dat de werkzame vlakkenvan de membranen 11 en 12 van het dubbel membraanstelsel 10 even groot zijn. Omdat de werkingsrichting van de instel-druk in het versterkerventiel 13 bij de werkingsrichtingvan de streefwaardeveer 15 opgeteld wordt is de evenwichts¬toestand van het regelorgaan dan bereikt wanneer de op destootplaat 14 werkende insteldruk (Pst x AD) en de krachtFF van de streefwaardeveer 15 gelijk is aan de kracht diedoor de uitgangsdruk Pa op de membraanvlakken AM van hetmembraan 12 opgewekt wordt; dat betekent dat voor de even¬wichtstoestand de volgende formule geldt:

Pa x AM = FF + Pst x AD.

Uit deze formule is af te leiden dat aan een ver¬andering van de insteldruk Pst, die met een verandering vande insteldruk Pe gepaard gaat, automatisch ook een ongewen¬ste verandering van de uitgangsdruk Pa verbonden is.

Om dit tegen te gaan moet een extra kracht opge¬wekt worden die drie voorwaarden moet vervullen:zij moet tegen de kracht gericht zijn waarmee de insteldrukde met het membraan 12 verbonden stootplaat verplaatst;zij moet zo groot zijn als de door het versterkerventiel 13op het membraan 12 uitgeoefende kracht (Pst x AD);zij moet tevens afhankelijk van de ingangsdruk veranderen.

Het uitgangspunt voor overwegingen die tot opwek¬king van een dergelijke kracht leiden, is, dat via hetsmoororgaan 6 meer gas bij hogere ingangsdruk Pe naar deinsteldrukruimte stroomt dat via het versterkerventiel 13 ende afvoerleiding 7 weer aan de uitgangszijde toegevoerd moetworden. Wanneer nu in de afvoerleiding 7 een smoororgaan 16aangebracht wordt, wekt het tussen de membranen een stuwdrukP op, waarvan de grootte afhankelijk is van de wegstromendegashoeveelheid en daardoor afhankelijk is van de grootte vande ingangsdruk reps. van de insteldruk. Daaruit volgt dat dedruk P tussen de membranen 11 en 12 afhankelijk van de in¬steldruk verandert. Wanneer nu het membraan 11 een met ΔΑΜgroter werkzaam vlak dan het membraan 12 heeft, (Δαμ = AMll - AM12), dan ontstaat op grond van de druk P in deruimte tussen de beide membranen 11 en 12 een kracht die tegen de kracht gericht is die door de insteldruk op de methet membraan 12 verbonden stootplaat 14 uitgeoefend wordt.Een kompensatie van de ingangsdruk resp. van de insteldrukvolgt dan direkt wanneer de volgende formule geldt: p x ΔαΜ = Pst x AD.

Door de aanbrenging van een instelbaar smoororgaan16 in de afvoerleiding 7 kan de druk tussen de membranen 11en 12 beïnvloed worden, zodat hierdoor op eenvoudige wijzeeen fijne afstemming van de drukvereffening mogelijk is.

Claims (6)

1. Pneumatisch werkende gasdrukregelinrichting be¬staande uit een stelorgaan en een regelorgaan, waarbij hetstuurgas voor de energieverzorging voor het regelorgaan aande ingangszijde van de gasdrukregelinrichting afgenomenwordt, via een smoororgaan aan het regelorgaan verdeeldwordt en door de afvoerleiding aan de uitgangszijde afge¬geven wordt, en dat het een dubbel membraanstelsel bevat¬tend regelorgaan via een insteldrukleiding de insteldrukvoor het instelorgaan levert, met het kenmerk, dat hetdubbel membraanstelsel (10) twee membranen (11, 12) metverschillende vlakken heeft,

2. Pneumatisch werkende gasdrukregelinrichtingvolgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de membranen(11, 12) van het dubbel membraanstelsel (10) boven elkaaraangebracht en met elkaar verbonden zijn,

3. Pneumatisch werkende gasdrukregelinrichtingvolgens conclusie 1 en 2, met het kenmerk, dat het aan dekant van het versterkerventiel (13) aangebrachte membraan(12) een kleiner vlak heeft dan het andere tegenoverliggen¬de membraan (11).

4. Pneumatisch werkende gasdrukregelinrichtingvolgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het versterker¬ventiel (13) uit één met het membraan (12) verbonden stoot-plaat (14) en een mondstuk (18) met een bepaalde doorsnedebestaat en door de insteldruk verplaatst wordt.

5. Pneumatisch werkende gasdrukregelinrichtingvolgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de afvoerleiding(7) als smoororgaan (16) uitgevoerd is.

6. Pneumatisch werkende gasdrukregelinrichtingvolgens conclusie 5, met het kenmerk, dat in de afvoerlei¬ding (7) een instelbaar smoororgaan (16) aangebracht is.