NO793683L - Trykkregulator for gassformige og flytende medier - Google Patents
Trykkregulator for gassformige og flytende medierInfo
- Publication number
- NO793683L NO793683L NO793683A NO793683A NO793683L NO 793683 L NO793683 L NO 793683L NO 793683 A NO793683 A NO 793683A NO 793683 A NO793683 A NO 793683A NO 793683 L NO793683 L NO 793683L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- pressure
- valve body
- control
- pressure regulator
- inlet
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 17
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 14
- 239000003380 propellant Substances 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 4
- 239000012254 powdered material Substances 0.000 claims description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 4
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 14
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 8
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] Chemical compound N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
- B05B7/14—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas designed for spraying particulate materials
- B05B7/1404—Arrangements for supplying particulate material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
- B05B12/08—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means
- B05B12/085—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means responsive to flow or pressure of liquid or other fluent material to be discharged
- B05B12/087—Flow or presssure regulators, i.e. non-electric unitary devices comprising a sensing element, e.g. a piston or a membrane, and a controlling element, e.g. a valve
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
- B05B12/08—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means
- B05B12/085—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means responsive to flow or pressure of liquid or other fluent material to be discharged
- B05B12/087—Flow or presssure regulators, i.e. non-electric unitary devices comprising a sensing element, e.g. a piston or a membrane, and a controlling element, e.g. a valve
- B05B12/088—Flow or presssure regulators, i.e. non-electric unitary devices comprising a sensing element, e.g. a piston or a membrane, and a controlling element, e.g. a valve the sensing element being a flexible member, e.g. membrane, diaphragm, bellows
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D16/00—Control of fluid pressure
- G05D16/02—Modifications to reduce the effects of instability, e.g. due to vibrations, friction, abnormal temperature, overloading or imbalance
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D16/00—Control of fluid pressure
- G05D16/20—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means
- G05D16/2093—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with combination of electric and non-electric auxiliary power
- G05D16/2095—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with combination of electric and non-electric auxiliary power using membranes within the main valve
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
- Y10T137/7758—Pilot or servo controlled
- Y10T137/7762—Fluid pressure type
- Y10T137/7764—Choked or throttled pressure type
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Fluid Pressure (AREA)
- Air Transport Of Granular Materials (AREA)
- Nozzles (AREA)
- Spray Control Apparatus (AREA)
- Pens And Brushes (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår en trykkregulator for gassformede og flytende medier, med en hovedventil anordnet mellom et innløp og utløp for mediet, idet ventilens ventillegeme alt etter regulatorens innstilling lukker eller åpner i forskjellig grad, med et styretrykk-kammer der trykket virker på ventillegemet, idet kammeret via et strupested er forbundet med innløpet og dessuten via en styreventil er forbundet med et ventilasjonsrom, med midler for innstilling av ønsket verdi, idet ventillegemet til styreventilen i avhengighet av innstillingen trykkes mer eller mindre sterkt i lukkeretningen, mot det opptredende trykk i styretrykkrommet, og med en innretning for måling og tilbakeføring av den opptredende verdi i utløpet.
Det nevnte ventilasjonsrom kan være den omgivende atmosfære når strømningsmediet er luft. Innretningen som virker med en kraft mot hovedventillegemet som er avhengig av den opptredende verdi kan være en tilsvarende trykkflate på hovedventillegemet som utsettes for det opptredende trykk i utløpet.
En trykkregulator av denne type er kjent fra DE-OS 2.602.844. Fra DE-OS 2.537.851 er dessuten kjent en trykkregulator med fast innstillbar ønsket verdi, og-med trykkrom avgrenset av membraner.
Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å komme frem
til en trykkregulator som motvirker svingninger i det trykk som skal reguleres på et tidligere stadium og gjør at svingningene blir mindre. Videre er det et formål at trykkregulatoren skal reagere på de minste trykkforandringer og at den lar seg utføre så gasstett at den egner seg særlig for gassformede medier.
Videre angår oppfinnelsen anvendelsen av en slik trykkregulator i en pneumatisk transportinnretning med reguler bar transportytelse, for pulverformet eller kornformet material, særlig for sprøyting av gjenstander, med en trykkregulator i en drivgassledning som er tilkoblet en transportinnretning som arbeider etter diffusorprinsippet, idet transportinnretningen foruten innløpet for drivgass har et innløp for materialet samt et innløp for styregass samt et utløp for blandingen av material og gass.
En pneumatisk transportinnretning av denne type er kjent fra DE-PS 1.922.889. I forhold til den således kjente innretning tilstrebes med den foreliggende oppfinnelse en bedre regulering med en enkel reguleringsinnretning.
I henhold til oppfinnelsen oppnås dette ved at trykkregulatoren i henhold til oppfinnelsen kjennetegnes ved at den omfatter et tilbakeførings-trykkammer med et trykk som virker mot hovedventillegemet, mot det opptredende trykk i styretrykkammeret, idet tilbakeførings-trykkammeret er forbundet med utløpet via et strupested samt med et ventilasjonsrom via et innstillbart strupested.
Ventilasjonsrommet kan være den omgivende atmosfære når det strømmende medium er luft.
Ved hjelp av de to strupésteder til tilbakeførings-trykkammeret, av hvilke i det minste det strupested som fører til ventilasjonsrommet må være innstillbart, dannes en såkalt trykkdeler, idet reguleringen ikke skjer statisk, men dynamisk. Trykkdeleren kan anvendes for å utligne fremstillingstoleranser. Ved regulering av det innstillbare strupested oppnås at regulatoren, uavhengig av frem-stillings-bestemte toleranser og friksjonsmotstander, ved hvilken som helst innstilt ønsket verdi har et bestemt ut-gangstrykk. Derfor trengs det ikke noe manometer for et trykksystem med en slik trykkregulator for innstilling av det ønskede trykk.
Den dynamiske regulering som skjer på grunn av trykkdeleren bevirker at det ved utløpet kan oppnås praktisk talt samme trykk som ved innløpet, dvs. at det skjer bare et minimalt trykkfall. Ved en trykkforskjell på 0,2 bar oppnås stadig en god regulering. Med et valgt styretrykk i styretrykkskammeret ( f.eks. 1 bar ) kan det ved regulering av det innstillbare strupested til trykkdeleren oppnås praktisk talt et hvilket som helst trykk ved utløpet, ettersom trykket i tilbakeføringstrykkammeret kan innstilles innen meget vide grenser, f .eks. like oppunder atmosfæretrykket. Uten trykkdeleren oppnås ikke så små trykkforskjeller meliom innløp og utløp . Når det f.eks. ved en kjent trykkregulator av sammenlignbar størrelse må være en trykkforskjell mellom innløp og utløp på i det minste 0,5 bar, for å oppnå en brukbar regulering, er det ved trykkregula-'toren i henhold til den foreliggende oppfinnelse tilstrekke-lig med en trykkforskjell på omtrent 0,2 bar.
Når det i henhold til oppfinnelsen anordnes en membran mellom tilbakeføringstrykkammeret og styretrykkskammeret,
og reguleringskreftene overføres via membranen til hovedventillegemet, øker nøyaktigheten til regulatoren ytter- : ligere, ettersom det ikke er friksjonstap som det må kompenseres for.
Når det, i henhold til oppfinnelsen, er anordnet en reguleringsventil som påvirkes av trykkforandringer ved inn-løpet i den ledning som forbinder innløpet med styretrykk-kammeret, medfører dette en ytterligere økning av reguleringsnøyaktigheten. Det må fremdeles kompenseres fullt ut for svingningene ved utløpet, men bare for de minste svingninger ved innløpet.
Den nevnte membran mellom styretrykkammeret og tilbakeføringstrykkammeret kan i henhold til oppfinnelsen ha en vesentlig større trykkflate enn den trykkflate som er mulig med et ventillegeme. Også dette bidrar til å øke ømfintligheten og nøyaktigheten til trykkregulatoren.
Ved anvendelse av en elektromagnetisk innretning for innstilling av ønsket verdi, med en ønsket verdi som avhenger
av strømstyrken består den mulighet at den ønskede verdi kan forandres etter valg i avhengighet av et styreparameter. En særskilt anvendelse av en regulator i henhold til oppfinnelsen består i at den elektromagnetiske innretning for
å innstille ønsket verdi styres av en programmert enhet. Dette er en fordel ved f.eks. belegning av gjenstander ved påsprøyting av pulverformet eller kornformet material, •fordi det derved er mulig å påføre belegg med forskjellig tykkelse på forskjellige steder eller å belegge forskjellige gjenstander som følger etter hverandre. Samtidig, eller uavhengig av den programmerte ønskede verdi er det i henhold til oppfinnelsen også mulig å styre den fysikaliske tilstand til det strømmende medium, f.eks. forholdet mellom transportert material og en gass som transporterer materialet, og i avhengighet av dette den ønskede verdi for trykkregulatoren.
En trykkregulator i henhold til oppfinnelsen egner seg
også som reduksjonsventil, trykkregulator for elektrisk fjernstyring, som erstatning for en kombinasjon av en reduksjonsventil og en magnetventil, bare som magnetventil, for forskjellige styre- og reguleringskretser.
Reguleringsavvikene er mindre enn pluss/minus 1%. Innstillingen av ønsket verdi for trykket kan skje i stor utstrekning proporsjonalt.
Ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse og patentkravene.
En utførelsesform av oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere, under henvisning til de vedføyde tegninger. Fig. 1 viser et snitt gjennom en trykkregulator i henhold til oppfinnelsen. Fig. 2 viser et utsnitt av fig. 1, med angivelse av de opptredende krefter og trykk i regulatoren, og Fig. 3 er en skjematisk fremstilling av trykkregulatoren anvendelse i en pneumatisk transportinnretning.
Trykkregulatoren 100 vist i fig. 1 og 2 har et innløp 1 og et utløp 2. Mellom disse er en sylinder 3, som utgjør en del av innløpet 1 og har samme trykk som dette. Hulrommet ' i sylinderen 3 munner ut over et ventilsete 4 i utløpet 2. Et hovedventillegeme 5 som kan bringes til anlegg mot et ventilsete 4 trykkes av en fjær 6 anbragt i utløpet 2 mot lukkestilling. Stengeelementet 7 til hovedventillegemet 5 er forbundet med et stempel 9 via et forbindelsesstykke 8 med minsket tverrsnitt f og stemplet 9 kan beveges i forhold til ventilsetet 4 i lukkeretning og åpningsretning.
På den side av stemplet 9 som vender bort fra innløpet 1 er et tilbakeføringskammer 10, som fortrinnsvis har større tverrsnitt enn stemplet 9 og er lukket av en tilsvarende stor membran 11. Membranen 11 er forsterket av skiver 12, og midten av membranen ligger via en trykkstang 13 mot stemplet 9.. Tilbakeførings-trykkammeret 10 er forbundet med utløpet 2 via en kanal 16 som inneholder en strypedel 17. Videre er tilbakeførings-trykkammeret 10 forbundet med et ventilasjonsrom via en ventilasjonskanal 18 som inneholder et innstillbart strupested 19. Når det strømmende medium som skal reguleres er luft, kan ventilasjonsrommet være den omgivende atmosfære, slik dette er vist i fig. 1.
Innløpet 1 er forbundet med et styretrykkammer 22 via
en styretrykkanal 21. Styretrykkammeret 22 befinner seg på den side av tilbakeførings-trykkammeret 10 som vender bort fra membranen 11, og har f.eks. samme tverrsnitt som kammeret 10. I styretrykkanalen 21 er en strupedel 23. Videre er det i styretrykkanalen 21, mellom strupedelen
23 og innløpet 1, en reguleringsventil for forinnstilling
av styretrykket. Denne forinnstillingsventil for styretrykket inneholder et ventillegeme 24, som kan komme til anlegg mot et ventilsete 26. En trykkfjær 27 påvirker ventillegemet 24 i retning mot åpning. Det rom 28 som
inneholder fjæren 27 er forbundet med atmosfæren. Fjæren 27 trykker mot et stempel 29, som føres i en sylinder-boring 30. Gjennom sylinderrommet 30 rager et forbindelsesstykke 31 med minsket tverrsnitt, og dette forbinder stemplet 29 med ventilens lukkeelement 25. En boring 32 som utgjør begynnelsen til styretrykkanalen 21 forbinder innløpet 1 med sylinderrommet 30. Tverrsnittet til stemplet 29, som påvirkes av innløpstrykket for forskyvning av ventillegemet 24, kan være større enn tverrsnittet til ventilens lukkeelement 25.
Stemplene 29 og 9 for de to ventillegemer 24 og 5 kan være tettet mot de respektive sylindervegger ved hjelp av O-ringer 33 og 34.
En ring 3 5 holder membranen 11 på plass, og avtetter styretrykkammeret 22 mot tilbakeførings-trykkammeret 10. Styretrykkammeret 22 er forbundet med et ventilasjonsrom via en ventilasjonskanal 37, og når det strømmende medium er luft, kan ventilasjonsrommet utgjøres av den omgivende atmosfære. I ventilasjonskanalen 37 befinner det seg en styreventil 38. Dens ventillegeme 39 har anlegg mot et ventilsete 40. Boringen 43 innenfor ventilsetet har mindre tverrsnitt enn den flate av membranen 11 som påvirkes av trykket i styre trykkammeret 22. Ventillegemet 3 9 ligger mot ventilsetet 40 på den side som vender bort fra styretrykkammeret 22.
Ventillegemet 3 9 samvirker med ankerstangen 41 til en elektromagnet 4 2 som utgjør en innretning for innstilling av ønsket verdi. Ankerstangen 41 utøver en mer eller mindre stor kraft på ventillegemet 39, i avhengighet av strømstyrken, tilsvarende den ønskede verdi. Elektromagneten 42 er fortrinnsvis en proporsjonalmagnet. Ventillegemet 39 kan være påvirket av en forspent fjær som søker å drive ventillegemet 39 mot lukkestilling. Denne fjær er ikke vist, og kan befinne seg i elektromagneten 42.
VIRKEMÅTE:
I den følgende beskrivelse forutsettes at det strømmende medium er luft. Luft fra et trykkluftnett strømmer gjennom en boring som er en del av innløpet 1, inn i regulatoren. Trykket i trykkluftnettet virker i sylinderrommet 3 mot stemplet 9, som er avtettet mot tilbakeførings-trykkammeret 10 ved hjelp av O-ringen 34, og dessuten mot lukkeelementet 7 til hovedventillegemet 5. Dessuten strømmer luft (styreluft) gjennom boringen 3 2 til innretningen for forinnstilling av styretrykket. Ved' hjelp av denne innretning er det mulig å forinnstille det nødvendige styretrykk for regulatoren med inntil f.eks. + 0,2 bar, uavhengig av svingninger i trykkluftnettet. Virkemåten er følgende: Trykket i trykkluftnettet virker i sylinderrommet 3 0 mot stemplet 29, som er avtettet mot rommet 28 (atmosfæretrykk) ved hjelp av O-ringen 33, og virker på den annen side mot lukkeelementet 25 til ventillegemet 24 i innretningen for forinnstilling av styretrykk. De effektive tverrsnitt til stemplet 29 ventillegemet 25 er like store, slik at de opptredende krefter på grunn av trykket i trykkluftnettet opphever hverandre. Det vil således alltid være likevekt, uavhengig av trykket i trykkluftnettet. Med fjæren 27 kan verdien til det forinnstilte styretrykk velges, alt etter det ønskede maksimale utløpstrykk og det minimale trykk i trykkluftnettet. På grunn av forspenningen i fjæren 27 åpnes ventillegemet 24 i innretningen for forinnstilling av styretrykket, og styreluft strømmer inn i ventilrommet 44. Ventillegemet 24 åpner inntil det i rommet 44 er et trykk som svarer til fjærens forspenning. Det er således oppnådd likevekt når produktet av trykket i rommet 4 4 (styretrykket) og flaten til lukkeelementet 24 tilsvarer forspenningskraften i fjæren. Dersom f.eks. trykket i trykkluftnettet økes, innstiller ventillegemet 24 seg, inntil det har beveget seg så langt i lukkeretningen ,(mot høyre) at produktet av det forinnstilte styretrykk og flaten igjen tilsvarer forspenningskraften i fjæren. I tillegg kommer naturligvis friksjonskrefter, som oppstår på grunn av O-ringen 33. Dersom det ikke fantes friksjon, ville det heller ikke oppstå reguleringsavvik. Denne friksjon inngår dobbelt ved beregning av reguleringsavviket (i åpnings- og lukkeretning).
Diameter til ventillegemet f.eks. d = 12 mm
Friksjonskraft
Her betyr:
FR = friksjonskraft for fjæren
d = diameteren til lukkeelementet 25 for
forinnstilling av styretrykk
A = flaten til lukkeelementet 25
p = trykket i ventilrommet 44.
Med denne innretning for regulering av styretrykket er det altså mulig å forinnstille styretrykket ved svingninger i trykkluftnettet på inntil omtrent + 0,2 bar.
Styreluften strømmer videre ut av ventilrommet 44 og gjennom strupedelen 23 inn i det egentlige styretrykk-kammer 22, og dersom det ikke går noen strøm gjennom magneten 42, gjennom åpningen ved ventilsetet 40 og gjennom en boring 45 for ventilasjonskanalen 37 ut i atmosfæren. Det bygges altså ikke opp noe styretrykk. Det vil også fremgå hvorfor styreluften fra ventilrommet 44 til kammeret 22 passerer en strupedel 23, nemlig fordi denne luftmengde går tapt (regulatorens egenforbruk av luft). Dette luftforbruk i strømløs tilstand bestemmes altså også av åpningstverrsnittet i strupedelen 23 og det forinnstilte styretrykk (f jær'forspenningen) . Dersom det går strøm i magneten 42, bygges det i styretrykkammeret 22 opp et styretrykk, ved hjelp av lukkeelementet 39, og dette vil si: Når det går strøm, virker en tilhørende kraft F på ankerstangen 21. Denne kraft virker også på lukkeelementet 39. Det styretrykk p som derved oppstår er bestemt av følgende ligning:
Den overskytende mengde styreluft føres igjen bort på samme måte som i den strømløse tilstand, gjennom boringen 43 og boringen 45 som utgjør ventilasjonskanalen 37.
Den lille svingning i det forinnstilte styretrykk på maksimalt +0,2 bar kan ved hjelp av proporsjonal-magnetene 4 2 finreguleres til et akseptabelt avvik (maksimum + 0,15 bar). Dersom denne innretning for forinnstilling av styretrykket ikke fantes, kunne magneten regulere en svingning på f.eks. 3 bar i trykkluftnettet med en nøyaktighet på høyst + 0,1 bar. Dette avvik i styretrykket p vil ved.utløpet 2, ikke medregnet avvik i selve regulatoren, i en svingning i utløpstrykket på omtrent + 0,15 bar. Se den etterfølgende formel 3.
Styretrykket som således bygges opp virker bare på membranen 11, som ved hjelp av ringen 3 5 avtetter styretrykkammeret 2 2 og tilbakeføringstrykkammeret 10 i forhold til hverandre. Membranen 11 omsetter ved hjelp av skivene 12 trykket til en kraft FQ, som via trykkstangen 3 0 virker på hovedventillegemet 5. Ved hjelp av denne omsetning (kraft F^på f.eks. maksimalt 2,0 kp på ankerstangen 41 i styretrykk p på f.eks. maksimalt 4,0 bar og en kraft, f.eks. maksimalt 72 kp, på trykkstangen 13) kan det oppnås den ønskede kraftforsterkning, ettersom diameteren til boringen 43 og membranen 11, som utgjør et mål for kraftforsterkningen, kan velges fritt. Med de viste dimensjoner oppnås med denne regulator en kraft-for sterkning på omtrent 3 6 ganger.
På grunn av kraften FQpå trykkstangen 13 skyves hovedventillegemet 5 mot virkningen av fjæren 6 i åpningsretning, slik at luftgjennomgangen blir fri. Luften strømmer fra innløpet 1 til utløpet 2 og deretter ut av regulatoren.
I utløpet 2 bygges opp et utløpstrykk eller sekundærtrykk p . Dete utløpstrykk overføres gjennom den faste strupedel 17 til tilbakeførings-trykkammeret 10 mot membranen 11. Luftstrømmen fortsetter videre gjennom den innstillbare strupedel 19 og utløpsboring 46 gjennom ventilasjonskanalen 18 og ut i det fri. Ettersom dette skjer dynamisk, danner de to strupesteder en såkalt trykkdeler. Over de to strupesteder skjer et bestemt trykkfall, alt etter tverrsnitts-størrelsen til åpningene i strupedelene. For-delen med å anvende trykkdeleren ligger i at ved hjelp av den innstillbare strupedel 19 kan forholdet mellom åpningstverrsnittene til de to strupedeler 17 og 19 v velges fritt, og det kan til et bestemt trykk i utløpet 2 innstilles et valgt tilbakeføringstrykk i tilbakeførings-trykkammeret 10.
Det kan tenkes to ekstreme tilfeller: Når åpningstverrsnittet til den innstillbare strupedel 19 er lik null, er trykket p i tilbakeførings-trykkammeret 10 lik trykket p i utløpet 2 (ingen trykkdeling), og dersom åpningstverrsnittet til den innstillbare strupedel 19 går mot uendelig, vil trykket p JAi tilbakeførings-trykkammeret 10 gå mot null (regulatoren virker da ikke lenger som regulator, fordi tilbakeføringstrykket ved alle utløps-trykk er lik null).
Tilbakeføringstrykket p sammenlignes som opptredende verdi ved regulatorens utløp med styretrykket p t mot membranen 11. Hovedventillegemet 5 forskyves så langt i åpningsretning at den resulterende kraft på ventillegemet er lik null. Da blir hovedventillegemet 5 stående i ro, og trykket i utløpet 2 blir konstant.
Fig. 2 viser, forenklet fremstilt, hvordan de forskjellige krefter virker på hovedventillegemet 5.
I figuren er:
A„: flaten til membranen 11
M
: flaten til stemplet 9
A6,: flaten til lukkeelementet 7 til hovedventilen FR: friksjonskraften for O-ringén 34
(FR^i åpningsretningen)
(FR2i lukkeretningen)
Fp: kraften i lukkefjæren 6
F^v: kraften for å deformere membranen 11
p : trykket i utløpet 2
p K:<:>trykket i tilbakef ørings-trykkammeret 10Pgt: trykket i styretrykkammeret 22.
Likevektsligningen for bevegelse av hovedventillegemet 5 i åpningsretningen er:
Dersom f.eks. trykket p„ i innløpet 1 økes, beveger hovedventillegemet 5 seg i lukkeretning, fordi trykket p i ut-løpet 2 blir for stort, og den resulterende kraft som påvirker hovedventillegemet blir forskjellig fra null. Dette beveger seg derfor helt til det oppstår likevekt mellom kreftene.
Likevektsligningene for bevegelse av hovedventillegemet 5
i lukkeretning er:
Det er nå naturligvis interessant å kunne vite reguleringsavviket ApA for utløpstrykket, dvs. differansen pA2-PAl•
For beregningen tas utgangspunkt i følgende verdier:
Dette fører til følgende ligning for reguleringsavviket:
Av dette finnes det maksimale reguleringsavvik:
Uansett hvor store svingninger som opptrer i trykkluftnettet blir altså det innstilte trykk i utløpet 2 alltid innenfor grensene ± 0,04 bar. Ettersom imidlertid vekslehysteresen for de fleste trykkluftkompressorer er innstilt på 3 bar, korrigeres regulatoren slik innvendig at ved en trykksvingning ved innløpet på 3 bar opprettholdes trykket ved utløpet 2 omtrent på den innstilte verdi.
Derfor er de to flater Ag og A^i regulatoren, slik som vist i fig. 1 (til forskjell fra fig. 2) heller ikke like store. Dermed opptrer det inne i regulatoren en kraft-for skjell over hovedventillegemet 5, bestemt av trykket p hi i trykkluftnettet. På grunn av denne kraftforskjell blir formel 3 endret til:
Med Ap hi = 3 bar (vekslehysteresen til kompressoren) blir:
Med hensyn til trykkdeleren skal bemerkes følgende: Formlene 1 og 2 viser en annen stor fordel med trykkdeleren. Takket være denne er det mulig å holde praktisk talt samme utløpstrykk p i utløpet 2 som det minste trykk (P^-j^ ) i, innløpet 1, fordi det med et valgt styretrykk (p„. < p„ . ) kan oppnås et valgt utløpstrykk (maksimalt PEm^n)• Uten trykkdeler er dette ikke mulig.
For en regulator uten trykkdeler blir p_, lik pA og<p_>,, ^ lik p„ .. I dette tilfellet er imidlertid en god
Emin
regulering av styretrykket mulig.
Ved innsetting i formel 1 fremkommer at pA, ma= x =4,75 bar når p„ . =5 bar. Ved innløpstrykk på 5 bar kan det så-rEmin
ledes oppnås et maksimalt trykk ved utløpet 2 på 4,75 bar, hvilket i det heletatt ikke kan reguleres nøyaktig (maksimalt innen grenser på ± 0,25 bar).
Fordelene med trykkdeleren er følgende:
- til hvilken som helst strøm i proporsjonalmagneten 4 2
kan det innstilles et valgt utløpstrykk i utløpet 2 med den innstillbare strupedel 19, alle fremstillingstoleranser (strupedeler, avstander osv.) og avvik i
magnetkarakteristikken (strøm-kraft) kan utlignes, det trengs ikke noe manometer ved utløpet 2, fordi en bestemt strøm tilsvarer et bestemt utløpstrykk, og det oppnås i utløpet 2 omtrent det samme trykk som ved inn-løpet 1.
Fig. 3 viser skjematisk en trykkregulator i henhold til oppfinnelsen anvendt på to steder i en pneumatisk transportinnretning. Innretningen omfatter en transportanordning 51, som er tilkoblet en tilførselsledning 52 for pulverformet eller kornformet material. Dette material består ved den foretrukne anvendelse av fargepigmenter, som anvendes for å belegge gjenstander 7 0 ved sprøyting. For transport av materialet i ledningen 52 er det til transportanordningen 51 tilkoblet en ledning 53 for drivgass, vanligvis luft.
Tilførsel og regulering av drivgassen i ledningen 53 skjer ved hjelp av en trykkregulator 10 0. Mengdeforholdet mellom material og gass bestemmes ved hjelp av styregass, vanligvis luft, som tilføres gjennom en ledning 54, som også er utstyrt med en trykkregulator 100. Transportanordningen 51 virker på i og for seg kjent måte etter prinsippet for venturirør eller diffusor. Fra transportanordningen 51 strømmer blandingen av material og gass gjennom en utløps-ledning 55 til en fortrinnsvis elektrostatisk sprøyte-pistol 56.
Elektromagneten 42 til trykkregulatoren 100 som er anordnet i drivgassledningen 53 mottar fra en programgiver 57 signal om en bestemt ønsket verdi av flere mulige. Disse ønskede verdier omfatter også en verdi som bevirker at trykkregulatoren 100 fullstendig avbryter drivgass-tilførselen i ledningen 53. Derved er det mulig å avbryte tilførselen av blanding til sprøytepistolen 56 når den befinner seg mellom de gjenstander 7 0 som skal sprøytes, og/eller når gjenstandene skal sprøytes helautomatisk med forskjellige tidsperioder på forskjellige steder. Mellom programgiveren 57 og trykkregulatoren 100 for drivgassledningen 53 befinner det seg en koordinasjonsveksler 59
for bestemmelse av hvorvidt trykkregulatoren 100 skal til-føres et signal fra programgiveren 57 eller fra en måleinnretning 58.
Denne måleinnretning 58 befinner seg i utløpsledningen
55, for å bestemme blandingens sammensetning i det strømmende medium. I avhengighet av denne gir måleinnretningen 58 et tilsvarende signal til elektromagneten 42 for trykkregulatoren 100 anordnet i drivgassledningen 53 og/eller i styregassledningen 54. Derved oppnås en automatisk regulering for å holde et konstant, ønsket blandingsforhold mellom gass og material. Videre er det mulig, uten eller med måleinnretningen 58, i det siste tilfellet via en ytterligere koordinasjonsveksler 59, å tilføre elektromagneten 42 til trykkregulatoren 100 anordnet i styregassledningen 54 et forprogrammert signal fra en innretning 60, for å forandre forholdet mellom material og gass i utløpsrétningen 55 i henhold til en forprogrammering.
Ved anvendelse av trykkregulatorer i henhold til oppfinnelsen er det mulig på en enkel måte fullstendig å automatisere den pneumatiske transport, og å optimalisere transporten slik at det unngås unødig avgivelse av material.
Claims (14)
1. Trykkregulator for gassformede og flytende medier,
med en hovedventil for det strømmende medium anordnet mellom et innløp og et utløp, idet hovedventilens ventillegeme lukker mot ventilsetet i forskjellig grad alt etter reguleringen, med et styretrykkammer der trykket virker på hovedventillegemet, idet styretrykkammeret via en strupedel er forbundet med innløpet og via en styreventil er forbundet med et ventilasjonsrom, med en giver for ønsket verdi,
idet ventillegemet til styreventilen trykkes mer eller mindre sterkt i lukkeretning med en bestemt kraft mot trykket som hersker i styretrykkammeret, i avhengighet av innstillingen til giveren for ønsket verdi, og med en innretning for å avføle den opptredende verdi i utløpet samt for tilbakeføring av denne verdi,karakterisert vedat det er anordnet et tilbakeførings-trykkammer (10) der trykket virker mot hovedventillegemet (5) mot trykket i styretrykkammeret (22), og at tilbakeførings-trykkammeret (10) via en strupedel (17) er forbundet med utløpet (2) og via en innstillbar strupedel (19) er forbundet med et ventilasjonsrom.
2. Trykkregulator som angitt i krav 1,karakterisert vedat en fjær (6) er anordnet for å trykke hovedventillegemet (5) i lukkeretning mot ventilsetet (4).
3. Trykkregulator som angitt i krav 1 eller 2,karakterisert vedat styretrykkammeret (22) og tilbakeførings-trykkammeret (10) er innbyrdes ad-skilt ved hjelp av en membran (11), og at membranen (11) står i forbindelse med hovedventillegemet (5) med et element som rager gjennom tilbakeførings-trykkammeret (10).
4. Trykkregulator som angitt i krav 3,karakterisert vedat det effektive tverrsnitt til styreventillegemet (39) som påvirkes av trykket i styretrykkammeret (22) er mindre enn det effektive tverrsnitt av membranen (11) som påvirkes av dette trykk.
5. Trykkregulator som angitt i krav 1-4,karakterisert vedat hovedventillegemet (5) er utstyrt med et stempel (9) som er ført i en sylinder (3) mellom innløpet (1) og tilbakeførings-trykkammeret (10).
6. Trykkregulator som angitt i krav 5,
■karakterisert vedat det'effektive tverrsnitt til stemplet (9) som er innrettet til å påvirkes av trykket i innløpet (1) for å bevirke bevegelse av ventillegemet er større enn det effektive tverrsnitt til ventil-lukkeelementet (7) til hovedventillegemet (5) som er innrettet til å påvirkes av innløpstrykket.
7. Trykkregulator som angitt i krav 1-6,karakterisert vedat det i den ledning (21) som forbinder innløpet (1) med styretrykkammeret (22) mellom innløpet (1) og strupedelen (23) for denne ledning er anordnet en trykkregulator (24 - 3 0) for forinnstilling av styretrykket.
8. Trykkregulator som angitt i krav 7,karakterisert vedat regulatoren (24 - 30) for forinnstilling av styretrykket oppviser et ventillegeme (24) som kan trykkes i lukkeretning mot et ventilsete (26) ved hjelp av trykket i det strømmende medium, og at ventillegemet (24) på den annen side påvirkes av en f jaer som søker å trykke ventillegemet i åpningsretningen.
9.. Trykkregulator som angitt i krav 1-8,karakterisert vedat giveren (42) for den ønskede verdi oppviser en elektromagnetisk innretning som i avhengighet av størrelsen til et tilført elektrisk signal utøver en bestemt kraft, mot styreventillegemet (39) .
10. Pneumatisk transportinnretning med regulerbar transportytelse, for pulverformet eller kornformet material, særlig for sprøyting av gjenstander, med en trykkregulator i en drivgassledning som er tilkoblet en pneumatisk transportanordning som virker etter diffusorprinsippet, idet transportanordningen foruten et drivgassinnløp også har et innløp for materialet og et innløp for styregass samt et utløp for blandingen av material og gass,karakterisert vedat trykkregulatoren (100) er konstruert i henhold til krav 1-9.
11. Transportinnretning som angitt i krav 10,karakterisert vedat det i styregass- . ledningen (54) også er anordnet en trykkregulator (100) som angitt i krav 1-9.
12. Transportinnretning som angitt i krav 10 eller 11,karakterisert vedat giveren (42) for ønsket verdi i den trykkregulator (100) som er anordnet i drivgassledningen (53) er forbundet med en innretning (57) som tilfører giveren innstillingssignaler.
13. Transportinnretning som angitt i krav 10 -, 12,karakterisert vedat det i utløpsledningen (55) for blandingen av material og gass er anordnet en innretning (58) som bestemmer egenskapene, f.eks. blandings-forholdet, i blandingen og tilfører signaler som tilsvarer den opptredende verdi til giveren (42) for ønsket verdi i trykkregulatoren (100) i styregassledningen (54) og/eller i drivgassledningen (53).
14. Transportinnretning som angitt i krav 10-13,karakterisert vedat giveren (42) for ønsket verdi i trykkregulatoren (100) anordnet i drivgassledningen (53) og/eller i styregassledningen (54) er forbundet med en innretning (57, 60) som kan tilføre giveren forhåndsprogrammerte ønskede verdier.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2849265A DE2849265C2 (de) | 1978-11-14 | 1978-11-14 | Druckregler |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO793683L true NO793683L (no) | 1980-05-16 |
Family
ID=6054594
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO793683A NO793683L (no) | 1978-11-14 | 1979-11-14 | Trykkregulator for gassformige og flytende medier |
Country Status (18)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4346732A (no) |
JP (1) | JPS56155415A (no) |
AR (1) | AR221117A1 (no) |
AT (1) | AT381576B (no) |
AU (1) | AU530204B2 (no) |
BE (1) | BE879997A (no) |
BR (1) | BR7907383A (no) |
CA (1) | CA1128403A (no) |
CH (1) | CH643377A5 (no) |
DE (1) | DE2849265C2 (no) |
ES (1) | ES485898A1 (no) |
FR (1) | FR2441884A1 (no) |
GB (1) | GB2036382B (no) |
IT (1) | IT1125621B (no) |
NL (1) | NL184028C (no) |
NO (1) | NO793683L (no) |
SE (1) | SE439074B (no) |
ZA (1) | ZA796139B (no) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4476893A (en) * | 1980-07-04 | 1984-10-16 | Barmag Barmer Maschinenfabrik Ag | Hydraulic flow control valve |
DE3220815C2 (de) * | 1982-06-03 | 1985-02-28 | Ransburg-Gema AG, St.Gallen | Druckregelvorrichtung für gasförmige und flüssige Strömungsmittel |
US4585030A (en) * | 1984-04-06 | 1986-04-29 | Borg-Warner Corporation | Proportional hydraulic solenoid controller |
JPH01234907A (ja) * | 1988-03-15 | 1989-09-20 | Tlv Co Ltd | 減圧弁 |
US5016665A (en) * | 1990-03-07 | 1991-05-21 | Nordson Corporation | Method and apparatus of isolating pneumatic panels in liquid application systems |
DE59206278D1 (de) * | 1991-07-11 | 1996-06-20 | Kromschroeder Ag G | Gasarmatur mit einem Gasdruckregler |
EP0654722A1 (de) * | 1993-11-22 | 1995-05-24 | G. Kromschröder Aktiengesellschaft | Gasdruckregelgerät zur Regelung des Druckes in einer Gasleitung |
DE10026035C2 (de) * | 2000-05-25 | 2002-06-27 | Honeywell Bv | Regeleinrichtung für Gasbrenner |
DE10251082A1 (de) * | 2002-11-02 | 2004-05-13 | Heinz Karle | Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung eines Flüssigkeit-Gas-Gemisches, insbesondere eines Aerosols |
DE102010008063A1 (de) * | 2010-02-16 | 2011-08-18 | WABCO GmbH, 30453 | Druckluftkompressor und Verfahren zum Betrieb eines Druckluftkompressors |
US9104208B2 (en) * | 2011-08-19 | 2015-08-11 | Emerson Process Management Regulator Technologies, Inc. | Regulator with bleed valve |
US9169939B2 (en) * | 2012-02-16 | 2015-10-27 | Mike Lybarger | Pressure control system for relief and shutdown of flow |
US20130276892A1 (en) * | 2012-04-23 | 2013-10-24 | Hamilton Sundstrand Corporation | Pneumatic butterfly valve |
JP6541489B2 (ja) * | 2015-07-24 | 2019-07-10 | 武蔵エンジニアリング株式会社 | 液体材料吐出装置 |
US11106227B2 (en) | 2019-05-03 | 2021-08-31 | Zurn Industries, Llc | Pressure reducing valve with an integral venturi |
US20230271211A1 (en) * | 2020-08-07 | 2023-08-31 | Graco Minnesota Inc. | Back pressure regulator |
WO2024160346A1 (en) * | 2023-01-31 | 2024-08-08 | Visib Oy | Support arm with adjustable force compensation |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE876010C (de) * | 1951-02-24 | 1953-05-07 | Mueller & Co Schwelmer Eisen | Intermittierend arbeitender Regler |
US3071146A (en) * | 1961-03-20 | 1963-01-01 | Norgren Co C A | Fluid pressure controller with relief valve |
US3250293A (en) * | 1963-10-17 | 1966-05-10 | American Brake Shoe Co | Electric and fluid pressure operated valve mechanism |
DE1523486A1 (de) * | 1965-03-24 | 1970-01-15 | Eckardt Ag J | Elektropneumatischer Signalumformer |
FR1531773A (fr) * | 1966-06-28 | 1968-07-05 | Gema Ag Appbau | Dispositif de transport pneumatique à débit variable |
US3517681A (en) * | 1968-05-23 | 1970-06-30 | United Aircraft Corp | Viscosity independent pressure regulating valve |
AT333091B (de) * | 1974-06-21 | 1976-11-10 | Hoerbiger Fluidtechnik Kg | Druckregler fur stromende medien |
DE2538060C3 (de) * | 1975-08-27 | 1979-11-22 | Honeywell Gmbh, 6000 Frankfurt | Einem Regler vorgeschaltete Vorrichtung |
DE2602844B2 (de) * | 1976-01-27 | 1978-08-17 | Eisenwerk Weserhuette Ag, 4970 Bad Oeynhausen | Elektrisch gesteuertes Druckregelventil |
-
1978
- 1978-11-14 DE DE2849265A patent/DE2849265C2/de not_active Expired
-
1979
- 1979-11-06 SE SE7909193A patent/SE439074B/sv not_active IP Right Cessation
- 1979-11-06 IT IT27083/79A patent/IT1125621B/it active
- 1979-11-09 NL NLAANVRAGE7908217,A patent/NL184028C/xx not_active IP Right Cessation
- 1979-11-13 AR AR278865A patent/AR221117A1/es active
- 1979-11-13 AT AT0724979A patent/AT381576B/de not_active IP Right Cessation
- 1979-11-13 BE BE198090A patent/BE879997A/fr unknown
- 1979-11-13 US US06/093,638 patent/US4346732A/en not_active Expired - Lifetime
- 1979-11-13 ES ES485898A patent/ES485898A1/es not_active Expired
- 1979-11-13 FR FR7928399A patent/FR2441884A1/fr active Granted
- 1979-11-13 BR BR7907383A patent/BR7907383A/pt unknown
- 1979-11-14 JP JP14828179A patent/JPS56155415A/ja active Pending
- 1979-11-14 CA CA339,856A patent/CA1128403A/en not_active Expired
- 1979-11-14 AU AU52812/79A patent/AU530204B2/en not_active Ceased
- 1979-11-14 CH CH1017079A patent/CH643377A5/de not_active IP Right Cessation
- 1979-11-14 GB GB7939393A patent/GB2036382B/en not_active Expired
- 1979-11-14 ZA ZA00796139A patent/ZA796139B/xx unknown
- 1979-11-14 NO NO793683A patent/NO793683L/no unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AR221117A1 (es) | 1980-12-30 |
AU530204B2 (en) | 1983-07-07 |
CA1128403A (en) | 1982-07-27 |
ZA796139B (en) | 1980-11-26 |
IT7927083A0 (it) | 1979-11-06 |
SE7909193L (sv) | 1980-05-15 |
ES485898A1 (es) | 1980-05-16 |
FR2441884B1 (no) | 1984-10-05 |
JPS56155415A (en) | 1981-12-01 |
DE2849265A1 (de) | 1980-05-22 |
ATA724979A (de) | 1986-03-15 |
BE879997A (fr) | 1980-03-03 |
AU5281279A (en) | 1980-05-22 |
DE2849265C2 (de) | 1982-04-29 |
FR2441884A1 (fr) | 1980-06-13 |
BR7907383A (pt) | 1980-07-15 |
US4346732A (en) | 1982-08-31 |
AT381576B (de) | 1986-11-10 |
GB2036382A (en) | 1980-06-25 |
NL7908217A (nl) | 1980-05-19 |
GB2036382B (en) | 1983-01-06 |
IT1125621B (it) | 1986-05-14 |
NL184028B (nl) | 1988-10-17 |
CH643377A5 (de) | 1984-05-30 |
NL184028C (nl) | 1989-03-16 |
SE439074B (sv) | 1985-05-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO793683L (no) | Trykkregulator for gassformige og flytende medier | |
US6554017B2 (en) | Pressure regulating valve with secondary venting measures | |
US5595209A (en) | Fluid pressure regulator establishing a stable output fluid pressure | |
GB2038266A (en) | Pneumatic conveying apparatus | |
US3161051A (en) | Level indicating device and system | |
US5143116A (en) | Flow regulating valve and system using the same | |
US3709242A (en) | Pressure regulator | |
WO2012171841A2 (en) | Air supply system for an airjet weaving machine | |
FI85621B (fi) | Vakuumkontrollanordning. | |
US4254790A (en) | Pressure control unit for the control of the pressure of at least one gas depending on the pressure of another gas | |
US3425442A (en) | Pressure regulator | |
US2677385A (en) | Regulating apparatus providing proportional band regulation with automatic reset andrate of action response to input signal | |
US3734121A (en) | Fluid flow valves | |
US5746245A (en) | Meters | |
US3181547A (en) | Pneumatic transmitters | |
AU7865194A (en) | A servo gas regulating valve | |
US2985182A (en) | Electro-pneumatic converters | |
US3828807A (en) | Pressure regulator | |
US3124147A (en) | hallett | |
KR830002112B1 (ko) | 기체와 액체 유동체에 대한 압력 조절기 | |
US4143673A (en) | Pressure regulator | |
US3028096A (en) | Temperature control valve | |
US20060081294A1 (en) | Pressure regulator with integrated flow switch | |
US675704A (en) | Fluid-pressure regulator. | |
US2851049A (en) | High speed control apparatus |