Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der
Durchflussmenge von flissenden Produkten, insbesondere Schüttgütern, mit einem an einem Silo bzw. Fallrohr angebrach ten Verschluss regelbaren Durchlassquerschnittes für das Produkt, mit einer im Abstand unter dem Verschluss angeord neten, auf einem Waagebalken befestigten geneigten Stossplatte, welche die beim Umlenken des um eine bestimmte gleichbleibende Strecke herabfallenden Produktes auftretende, der zeitlichen Abflussmenge desselben proportionale Impuls kraft aufnimmt, ferner mit einem regulierbaren Krafterzeuger, der an dem der Stossplatte gegenüberliegenden, mindestens ein Gegengewicht tragenden Hebelarm des an einem festen Gestell angelenkten Waagebalkens angeordnet,
im Sinne einer Regelung des Durchlassquerschnittes der Impulskraft entgegenwirkt wobei die aus dieser Wechselwirkung hervorgehende Abweichung zwischen Soll- und Istwert der zeitlichen Abflussmenge in ein vorzeichenbehaftetes Drucksignal als Stellbefehl für den Stellantrieb des Verschlusses umgewandelt wird.
Nach dem Kennzeichen des Patentanspruches der Hauptpa.
tentes ist ein Hilfsbalken am festen Gestell getrennt angelenkt, durch den regulierbaren Krafterzeuger belastet und an ihm eine längsverstellbare Stützkante zum genau gewichteten Übertragen der vom Krafterzeuger herrührenden Belastung auf den
Waagebalken befestigt.
Gemäss dem Unteranspruch 4 des Hauptpatentes ist der regulierbare Krafterzeuger als ein Übertrager einer femsteuer- baren Druckkraft ausgeführt.
Durch die Wahl eines Krafterzeugers mit Fernbetätigung wird eine von einem zentralen Kommandopunkt aus ferngesteuerte Produktabgabe und zwar mit einem je nach Art des Krafterzeugers unterschiedlichen Automatisierungsgrad möglich.
Ein rationeller Einsatz mehrerer solchen Vorrichtungen gemäss dem Hauptpatent im Parallelbetrieb als etwa eine Mischbatterie für mehrere Produkte ist nur in einer von einem zentralen Kommandopult aus ferngesteuerten Betriebsweise denkbar.
Die vorliegende Erfindung kennzeichnet sich dadurch, dass über eine Steuerleitung für ein die fernsteuerbare Druckkraft ausübendes Druckmittel der als Übertrager ausgeführte Krafterzeuger an eine erste Steuervorrichtung angeschlossen ist, bestehend aus einem Proportionalregler, der ausgangsseitig über die genannte Steuerleitung mit dem Übertrager in Wirkverbindung steht und aus einem den Proportionalregler ansteuernden Sollwertsteller mit einem zweiten Krafterzeuger zur Umwandlung eines veränderlichen Druckes in eine Kraft und mit Vorrichtungselementen zur Aufnahme des zweiten Krafterzeugers sowie zur Verschiebung desselben längs einer Skala, wobei der zweite Krafterzeuger einen Hebel des Proportionalreglers in einem diesem Hebel entlang mitbewegten Angriffspunkt belastet,
und dass der ersten Steuervorrichtung eine zur gleichzeitigen Beeinflussung von mehreren solchen geeignete zweite Steuervorrichtung übergeordnet ist, welche zur Vorgabe des in Abhängigkeit von einer wählbaren Erhöhung oder Senkung der Durchflussmenge veränderlichen Druckes über eine zweite Steuerleitung mit den Krafterzeuger des Sollwertstellers der ersten Steuervorrichtung verbunden ist.
Die von der Regelvorrichtung für die Durchflussmenge einzuhaltende Abgabeleistung kann an der angeschlossenen ersten Steuervorrichtung von Null bis zu der durch Eichung festgelegten Maximalleistung stetig eingestellt werden.
In der ersten Steuervorrichtung lässt sich ein dieser zugeführter Druck mittels des im Sollwertsteller vorgesehenen Krafterzeugers zunächst in eine Kraft umwandeln. Durch Positionieren des Krafterzeugers am Hebel des Proportionalreglers längs der zugeordneten Skala kann ein genau gewichtetes Übertragen der Kraft vom Sollwertsteller auf den Proportionalregler vollzogen werden.
Aus der vorgegebenen, konstant bleibenden Kraft und dem eingestellten Hebelarm wird dann die Bildung eines Druckwertes durch den Proportionalregler möglich, welcher ein Sollwertsignal für den Krafterzeuger der angeschlossenen Regelvorrichtung für die Durchflussmenge darstellt.
Es können mit Hilfe der erfindungsgemässen Vorrichtung auf einfache, zuverlässige Art Sollwerte für die Produktabgabe ferngesteuert erstellt werden, welche jeweils dem durch die Kraftuntersetzung am Hebel des Proportionalreglers in der ersten Steuervorrichtung gegebenen Anteil eines von der übergeordneten zweiten Steuervorrichtung bestimmten, die unter Umständen je nach Bedürfnis erhöhte oder gesenkte Maximalleistung repräsentierenden Druckes entsprechen.
Zur Verbesserung des Regelverhaltens des Proportionalreglers an sich bekannter Art kann es zweckmässig sein, die dem Hebel desselben zugeordnete Steuerdüse mit einem Querschnittsverlauf vorzusehen, der ausgehend vom Düseneingang zunächst in eine Drossel übergeht, danach eine sprunghafte, bis zum Düsenmund konstant bleibende Erweiterung aufweist, und der Steuerausgang der Düse unmittelbar im Anschluss an die sprunghafte Erweiterung angeordnet ist.
Die VorrichtungselementezurAufnahme des Krafterzeugers im Sollwertsteller der ersten Steuervorrichtung bzw. zu dessen Verschiebung entlang der dortselbst vorgesehenen Skala können mit einfachen, robusten Mitteln verwirklicht werden.
Die spielfreie Verstellbarkeit einer Tragplatte zusammen mit dem darauf befestigten Krafterzeuger der Skala entlang und die Anordnung eines die Kraft vom Krafterzeuger auf den Hebel des Proportionalreglers übertragenden, der Tragplatte angelenkten, weiteren Hebels ermöglichen nebst einer zuverlässigen Arbeitsweise eine genaue und gut reproduzierbare Sollwertstellung.
Zweckmässigerweise ordnet man die Tragplatte über eine federbelastete Doppelmutter an einem im festen Gestell gelagerten Schraubenstock an, so dass die auch mit einem Zeiger versehene Tragplatte längs der parallel dem Schraubstock vorgesehene Skala verschiebbar ist.
Der Krafterzeuger des Sollwertstellers kann vorteilhaft als eine Membran ausgebildet sein.
Die Sollwertskala kalibriert man zweckmässigerweise in Prozentmassstab von 0 bis 100%, wobei die Verschiebung des Angriffspunktes, in dem die Membran über den ihr angekoppelten Hebel denjenigen des Proportionalreglers belastet, durch zwei Endstellungen, entsprechend 0 bzw. 100% der von der zweiten Steuervorrichtung vorgegebenen zeitlichen Durchflussmenge, begrenzt ist.
Die übergeordnete zweite Steuervorrichtung lässt sich besonders vorteilhaft ähnlich der ersten Steuervorrichtung ebenfalls aus einem Proportionalregler und einem Sollwertsteller ausbilden.
Es kann hierbei im Proportionalregler eine zusätzliche Zugfeder angeordnet sein, deren ein Ende am festen Gestell verankert ist und das andere Ende desselben zu einer statischen Vorbelastung des Proportionalreglers mit dessen Hebel verbunden ist.
Als der Krafterzeuger des zugehörigen Sollwertstellers kann sich eine Druckfeder vorteilhafter als ein Druckübertrager wie etwa eine Membran erweisen. Eine genaue Vorgabe des Druckes für die erste Steuervorrichtung lässt sich bei guter Reproduzierbarkeit des Druckwertes erreichen, indem die Länge des durch die konstante Federkraft belasteten Hebels des Proportionalreglers, damit die Wirkung dieser Kraft verändert wird, wobei die letztere auf einer geometrisch bestimmten, strengen Proportionalität beruht.
Zweckmässigerweise kann die Skala des Sollwertstellers in der zweiten Steuervorrichtung ebenfalls mit einem Prozentmassstab versehen sein. Dieser kann sich von der als 100% in der Skalenmitte abgetragenen Nennabgabeleistung bis zu je einer in Prozenten der letzteren angegebenen, maximal vorgesehenen Senkung bzw. Erhöhung der Produktabgabe je an dem Skalenanfang bzw. dem Skalenende erstrecken.
Die Verschiebung des Angriffpunktes, in dem die Druckfeder mittels des ihr angekoppelten Hebels denjenigen des Proportionalreglers belastet, soll dann durch die beiden Endstellungen begrenzt sein, welcher der höchstmöglichen prozentualen Leistungserhöhung bzw. -senkung entsprechen.
Die von der Druckfeder des Sollwertstellers herrührende, veränderbare Belastung wird vorteilhaft zusätzlich zur statischen Belastung des Hebels des Proportionalreglers durch die diesem zugeordnete Zugfeder vorgesehen.
Die fest angeordnete Zugfeder erzeugt dann einen grösseren Anteil an der Gesamtkraft, während die längsverschiebbare Druckfeder des Sollwertstellers einen kleineren Anteil zur Gesamtkraft beiträgt.
Die Wirkung der Zugfeder soll der um die maximal vorgesehene Senkung verringerten Abgabeleistung entsprechen. Die Differenz für eine ausgehend von der letzteren hinauf bis zur maximal vorgesehenen Erhöhung beliebig wählbare Abgabeleistung soll durch die Belastung von der Druckfeder erbracht werden können, welche sich an der Skala des Sollwertstellers einstellen lässt.
Durch die beschriebene Bauweise bietet sich die Möglichkeit, der übergeordneten zweiten Steuervorrichtung über entsprechende Steuerleitungen zugleich mehrere erste Steuervorrichtungen anzuschliessen, die je einer Regelvorrichtung für die Durchflussmenge gemäss dem Hauptpatent zugehören. Es kann damit ein Parallelbetrieb der letzteren als eine Mischbatterie für mehrere Produkte in einer ferngesteuerten Betriebsweise von einem zentralen Kommandopult ausgeführt werden.
Der fernsteuerbare Parallelbetrieb bringt den Vorteil mit sich, dass die durch einmalige Eichung festgelegte Nennabgabeleistung der Anlage zu einer Anpassung an die schwankenden Bedürfnisse zwischen den vorgesehenen Höchstgrenzen beliebig erhöht oder gesenkt werden kann, wobei ein anfangs eingestelltes Mischverhältnis der Komponenten unverändert bleibt.
Die Erfindung wird anhand des zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Die Fig. 1 zeigt das Wirkschema der beiden charakteristischen Teile einer Anordnung gemäss der Erfindung. Es sind dies zwei an einem nicht näher dargestellten festen Gestell angeordnete Steuervorrichtungen 40, 40', welche in ihrer apparativen Gestaltung ähnliche Merkmale aufweisen. Die erste, einer Regelvorrichtung für die Durchflussmenge gemäss dem Hauptpatent zugeteilte Steuervorrichtung 40 wird durch die zweite Steuervorrichtung 40' zur Bestimmung der jeweiligen Abgabeleistung vorgesteuert.
Im Anschluss an die Bezeichnungen im Hauptpatent werden die Vorrichtungselemente in Fig. 1 fortlaufend numeriert. An eine Druckluftleitung 23 schliesst sich eine am festen Gestell angeordnete Steuerdüse 24 nach Fig. 2 an.
Der Steuerausgang 25 steht über eine Leitung 26 mit einem Krafterzeuger in Verbindung, welche als eine Membran 27 ausgebildet und gleichfalls auf dem festen Gestell aufgebaut ist.
Ein dortselbst angelenkter, als Prallplatte der Steuerdüse 24 zugeordneter Hebel 28 ist mit der Membran 27 gekoppelt. Ein weiterer Hebel 30, welcher mit einer Tragplatte 31 in Gelenkverbindung steht, stützt sich auf den Hebel 28 derart ab, dass er auf dem letzteren gleiten kann. Eine auf der Tragplatte 31 als Krafterzeuger angebrachte Membran 33 drückt auf den Hebel 30. Die Tragplatte 31 ist auf einem Schraubstock 34 mit Hilfe einer federbelasteten Doppelmutter 35 gelagert, so dass sie sich durch Drehen des Schraubstockes 34 in deren Achsrichtung nach den beiden Seiten hin spielfrei verschieben lässt. Der Schraubstock 34 stützt sich auf zwei am festen Gestell verankerten Lager 36 ab und weist ein Handrad 37 auf.
Es ist ferner dem Schraubstock 34 entlang eine Skala 38 mit einem Prozentmassstab 0.... 100% aufgetragen, entlang welcher sich ein auf der Tragplatte 31 befindlicher Zeiger 32 bewegen kann.
Die Vorrichtungsmerkmale 23...28 bilden einen pneumatischen Regler mit Proportionalverhalten, während die übrigen Vorrichtungselemente 30... 38 einen Sollwertsteller ergeben.
Aus der Kombination dieser beiden Apparate geht eine Steuervorrichtung 40 hervor, die über eine von der Leitung 26 und zugleich der Membran 27 ausgehende Steuerleitung 29 mit dem als Übertrager 20 bezeichneten Krafterzeuger der zugeordneten Regelvorrichtung für die Durchflussmenge gemäss dem Hauptpatent in Verbindung steht.
Die Steuervorrichtung 40' weist einen konstruktiven Aufbau auf, welcher mit demjenigen der geschilderten Steuervorrichtung 40 bis auf folgende, noch zu beschreibende Vorrichtungsmerkmale übereinstimmt.
Bei dem im übrigen in der geschilderten Weise ausgebildeten Proportionalregler 23'...28' ist eine Zugfeder 33" zusätzlich vorgesehen. Diese Zugfeder 33" ist an ihrem einen Ende am festen Gestell verankert, während ihr anderes Ende mit dem Hebel 28' in kraftschlüssiger Verbindung steht. Auf der Tragplatte 31' des sonst ebenfalls in der oben angegebenen Weise ausgebildeten Sollwertstellers 30'...38' befindet sich die Verankerung einer Druckfeder 33', welche sich auf den Hebel 30' abstützt.
Schliesslich weist die Skala 38' des Sollwertstellers 30'...38' einen Prozentmassstab 100+25 % auf.
Die Wirkverbindung zwischen der übergeordneten zweiten Steuervorrichtung 40' und der ersten Steuervorrichtung 40 erfolgt mit Hilfe einer Steuerleitung 29', die von der Leitung 26' und zugleich der Membran 27' des Proportionalreglers 23'.. .28' ausgehend zur Membran 33 des Sollwertstellers 30... 38 in der ersten Steuervorrichtung 40 verläuft.
Über zwei Steuerleitungen 29", 29"' sind zwei weitere erste Steuervorrichtungen 40 der übergeordneten zweiten Steuervorrichtung 40' angeschlossen. Auf die Darstellung der beiden weiteren Steuervorrichtungen 40, welche je einer weiteren Regelvorrichtung einer Mischbatterie für drei Mischkomponenten zugehören, wurde aus Identitätsgründen verzichtet.
Fig. 2 veranschaulicht die nach dem Hauptpatent (vgl. Seite 3, Zeilen 44 bis 50 zu Fig. 3 und Unteransprüche 6, 7) ausgebildete Steuerdüse 24. Sie weist einen Querschnittverlauf aus, der ausgehend vom Düseneingang 241 zunächst in eine Drossel 242 übergeht, danach eine sprunghafte Erweiterung 243 erfährt, welche bis zum Düsenmund 244 konstant bleibt, und der Steuerausgang 25 der Düse 24 ist unmittelbar im Anschluss an die sprunghafte Erweiterung 243 angeordnet.
Die beschriebene Anordnung ergibt folgende Wirkungsweise:
Das Drucksignal, welches, den als eine Membran ausgebildeten Übertrager 20 der Regelvorrichtung für die Durchflussmenge gemäss dem Hauptpatent über die zugeordnete Steuerleitung 29 beaufschlagend, dem Sollwert für eine bestimmte, von der Regelvorrichtung abzugebende Gewichtsmenge je Zeiteinheit zugrunde liegt, wird durch den Proportionalregler 23...28 der ersten Steuervorrichtung 40 aus den beiden Wirkkomponenten Druckkraft und Hebelarm gebildet. Die Druckkraft wird durch die Membran 33 in Funktion von einem über die zugehörige Steuerleitung 29' zugeführten Drucksignal des Proportionalreglers 23'... 28' der übergeordneten zweiten Steuervorrichtung 40' erzeugt.
Der Hebelarm der jeweiligen Druckkraft, die in der ersten Steuervorrichtung 40 durch den Hebel 30 des Sollwertstellers 30... 38 auf denjenigen 28 des Proportionalreglers 23...28 im Angriffspunkt dieser beiden Hebel 28, 30 übertragen wird, lässt sich durch eine Verschiebung des Angriffspunktes auf dem Hebel 28 verstellen. Die Verschiebung des Angriffspunktes erfolgt durch Positionieren der Tragplatte 31 samt dem Hebel 30 und der Membran 33 mittels des Schraubstockes 34 der Skala 38 entlang, so dass der Zeiger 32 der Tragplatte 31 bei der dem gewünschten Sollwert entsprechenden Prozentmarke anliegt.
Die von der Membran 33 herrührende Druckkraft wird mit dem auf diese Weise eingestellten Hebelarm auf den Hebel 28 in einem solchen Übersetzungsverhältnis übertragen, dass sie der Gegenkraft der Membran 27 des Proportionalreglers 23 28 bei der für den gewünschten Sollwert erforderlichen Stärke des zum Übertrager 20 der Regelvorrichtung abgehenden Analogdrucksignals das Gleichgewicht hält.
Das analoge Drucksignal des Proportionalreglers 23'... 28' der übergeordneten zweiten Steuervorrichtung 40' für die Membran 33 des Sollwertstellers 30. . .38 der ersten Steuervorrichtung 40 entsteht auf ähnliche Weise wie dasjenige für den Übertrager 20 der zugehörigen Regelvorrichtung im Proportionalregler 23...28 der ersten Steuervorrichtung 40. Die Kraftkomponente dazu bringen jedoch die beiden Federn 33' und 33"auf.
Für 75 % der geeichten Nennabgabeleistung wird der Hebel 28' des Proportionalreglers 23'... 28' der übergeordneten Steuervorrichtung40' durch die Zugfeder 33" statisch vorbelastet. Die zusätzliche, von der konstanten Kraft der Druckfeder 33' im Sollwertsteller 30'...38' dieser Steuervorrichtung 40' herrührende Belastung des gleichen Hebels 28' ist durch eine Verschiebung der Tragplatte 31' des Sollwertstellers 30'...38'zusammen mit dessen Hebel 30' und Druckfeder 33' anhand des Schraubstockes 34' entsprechend 0.. .50% der geeichten Nennabgabeleistung veränderlich. Dabei durchläuft der Zeiger 32' der Tragplatte 31' die Skala 38' von - 25% über
100% bis zu +25%.
Das von der übergeordneten zweiten Steuervorrichtung 40' vorgegebene Drucksignal gelangt zugleich über die beiden Steuerleitungen 29", "' zu den Sollwertstellern der beiden andern angeschlossenen ersten Steuervorrichtungen zu deren gleichzeitiger Ansteuerung.
The invention relates to a device for controlling the
Flow rate of flowing products, in particular bulk goods, with a closure attached to a silo or downpipe, adjustable passage cross-section for the product, with an inclined impact plate arranged at a distance under the closure, attached to a balance beam, which, when deflecting the around a certain a constant distance of falling product, which absorbs impulse force proportional to the temporal flow rate of the same, furthermore with an adjustable force generator, which is arranged on the lever arm of the balance beam articulated on a fixed frame opposite the shock plate, which carries at least one counterweight,
in the sense of regulating the passage cross-section counteracts the impulse force, whereby the deviation between the setpoint and actual value of the temporal flow rate resulting from this interaction is converted into a signed pressure signal as a control command for the actuator of the closure.
According to the characteristic of the patent claim of the main pa.
tentes, an auxiliary beam is separately hinged to the fixed frame, loaded by the adjustable force generator and on it a longitudinally adjustable support edge for precisely weighted transfer of the load originating from the force generator to the
Balance beam attached.
According to dependent claim 4 of the main patent, the adjustable force generator is designed as a transmitter of a remote-controllable pressure force.
By choosing a power generator with remote control, a remote-controlled product delivery from a central command point, with a degree of automation that varies depending on the type of power generator, is possible.
A rational use of several such devices according to the main patent in parallel operation as, for example, a mixer tap for several products is only conceivable in an operating mode that is remote-controlled from a central control panel.
The present invention is characterized in that the force generator designed as a transmitter is connected to a first control device via a control line for a pressure medium that exerts the remotely controllable pressure force, consisting of a proportional controller which is operatively connected to the transmitter on the output side via said control line and of a Setpoint adjuster controlling the proportional controller with a second force generator for converting a variable pressure into a force and with device elements for receiving the second force generator and for moving it along a scale, the second force generator loading a lever of the proportional controller in an application point that moves along with this lever,
and that the first control device is superordinated to a second control device suitable for simultaneously influencing several such, which is connected to the force generator of the setpoint adjuster of the first control device via a second control line for specifying the pressure that is variable depending on a selectable increase or decrease in the flow rate.
The output power to be maintained by the regulating device for the flow rate can be continuously set on the connected first control device from zero to the maximum power determined by calibration.
In the first control device, a pressure supplied to it can initially be converted into a force by means of the force generator provided in the setpoint adjuster. By positioning the force generator on the lever of the proportional controller along the assigned scale, a precisely weighted transfer of the force from the setpoint adjuster to the proportional controller can be carried out.
From the predetermined, constant force and the set lever arm, it is then possible for the proportional controller to generate a pressure value which represents a setpoint signal for the force generator of the connected control device for the flow rate.
With the aid of the device according to the invention, setpoint values for the product dispensing can be created remotely in a simple, reliable manner, which in each case determined the proportion of a given by the second control device from the higher-level second control device given by the force reduction on the lever of the proportional controller in the first control device correspond to increased or decreased maximum power representing pressure.
In order to improve the control behavior of the proportional controller, which is known per se, it can be useful to provide the control nozzle assigned to the lever of the same with a cross-sectional shape which, starting from the nozzle inlet, initially merges into a throttle, then has a sudden expansion that remains constant up to the nozzle mouth, and the Control output of the nozzle is arranged immediately following the sudden expansion.
The device elements for accommodating the force generator in the setpoint adjuster of the first control device or for moving it along the scale provided there itself can be implemented with simple, robust means.
The backlash-free adjustability of a support plate together with the force generator attached to it along the scale and the arrangement of a further lever that transfers the force from the force generator to the lever of the proportional controller and is linked to the support plate enable, in addition to reliable operation, an accurate and easily reproducible setpoint setting.
The support plate is expediently arranged via a spring-loaded double nut on a vice mounted in the fixed frame, so that the support plate, which is also provided with a pointer, can be displaced along the scale provided parallel to the vice.
The force generator of the setpoint adjuster can advantageously be designed as a membrane.
The setpoint scale is expediently calibrated on a percentage scale from 0 to 100%, with the shift of the point of application at which the diaphragm loads that of the proportional controller via the lever coupled to it through two end positions, corresponding to 0 or 100% of the time specified by the second control device Flow rate, is limited.
The superordinate second control device can also be designed in a particularly advantageous manner similar to the first control device from a proportional controller and a setpoint adjuster.
In this case, an additional tension spring can be arranged in the proportional controller, one end of which is anchored to the fixed frame and the other end of which is connected to its lever to statically preload the proportional controller.
As the force generator of the associated setpoint adjuster, a compression spring can prove to be more advantageous than a pressure transmitter such as a membrane. An exact specification of the pressure for the first control device can be achieved with good reproducibility of the pressure value by adjusting the length of the lever of the proportional controller loaded by the constant spring force so that the effect of this force is changed, the latter being based on a geometrically determined, strict proportionality .
The scale of the setpoint adjuster in the second control device can expediently also be provided with a percentage scale. This can range from the nominal output power shown as 100% in the middle of the scale up to a maximum intended decrease or increase of the product output specified as a percentage of the latter at the beginning or end of the scale.
The shift of the point of application at which the compression spring loads that of the proportional controller by means of the lever coupled to it, should then be limited by the two end positions which correspond to the highest possible percentage increase or decrease in power.
The variable load originating from the compression spring of the setpoint adjuster is advantageously provided in addition to the static load on the lever of the proportional controller by the tension spring assigned to it.
The fixed tension spring then generates a larger proportion of the total force, while the longitudinally displaceable compression spring of the setpoint adjuster contributes a smaller proportion to the total force.
The effect of the tension spring should correspond to the output power reduced by the maximum intended reduction. The difference for an output power that can be freely selected starting from the latter up to the maximum provided increase should be able to be produced by the load from the compression spring, which can be set on the scale of the setpoint adjuster.
The construction described offers the possibility of connecting several first control devices to the superordinate second control device via corresponding control lines, each of which belongs to a control device for the flow rate according to the main patent. The latter can thus be operated in parallel as a mixer tap for several products in a remote-controlled mode of operation from a central control panel.
Remote-controllable parallel operation has the advantage that the nominal output of the system, which is determined by a one-time calibration, can be increased or decreased as required between the intended maximum limits to adapt to the fluctuating needs, with an initially set mixing ratio of the components remaining unchanged.
The invention is explained using the exemplary embodiment shown in the drawing. Fig. 1 shows the working diagram of the two characteristic parts of an arrangement according to the invention. These are two control devices 40, 40 'arranged on a fixed frame (not shown in more detail), which have similar features in terms of their apparatus design. The first control device 40 assigned to a regulating device for the flow rate according to the main patent is pre-controlled by the second control device 40 'to determine the respective output power.
Following the designations in the main patent, the device elements in FIG. 1 are numbered consecutively. A control nozzle 24 according to FIG. 2, which is arranged on the fixed frame, connects to a compressed air line 23.
The control output 25 is connected via a line 26 to a force generator, which is designed as a membrane 27 and is also built on the fixed frame.
A lever 28 articulated there itself and assigned as a baffle plate to the control nozzle 24 is coupled to the membrane 27. Another lever 30, which is articulated to a support plate 31, is supported on the lever 28 in such a way that it can slide on the latter. A diaphragm 33 attached to the support plate 31 as a force generator presses on the lever 30. The support plate 31 is mounted on a vice 34 with the aid of a spring-loaded double nut 35 so that it is free of play on both sides by turning the vice 34 in its axial direction can move. The vice 34 is supported on two bearings 36 anchored on the fixed frame and has a hand wheel 37.
A scale 38 with a percentage scale of 0... 100% is also applied along the vice 34 along which a pointer 32 located on the support plate 31 can move.
The device features 23 ... 28 form a pneumatic controller with proportional behavior, while the other device elements 30 ... 38 result in a setpoint adjuster.
A control device 40 emerges from the combination of these two apparatuses, which is connected via a control line 29 emanating from the line 26 and at the same time from the membrane 27 to the force generator of the associated control device for the flow rate according to the main patent, referred to as the transmitter 20.
The control device 40 'has a structural design which corresponds to that of the described control device 40 except for the following device features to be described.
In the case of the proportional regulator 23 '... 28', which is otherwise designed as described, a tension spring 33 "is additionally provided. One end of this tension spring 33" is anchored to the fixed frame, while its other end is in a force-locking manner with the lever 28 ' Connection. The anchorage of a compression spring 33 'is located on the support plate 31' of the setpoint adjuster 30 '... 38', which is otherwise also designed in the manner indicated above, which is supported on the lever 30 '.
Finally, the scale 38 'of the setpoint adjuster 30' ... 38 'has a percentage scale of 100 + 25%.
The operative connection between the superordinate second control device 40 'and the first control device 40 takes place with the help of a control line 29', which starts from the line 26 'and at the same time the membrane 27' of the proportional controller 23 '... 28' to the membrane 33 of the setpoint adjuster 30 ... 38 runs in the first control device 40.
Two further first control devices 40 of the superordinate second control device 40 'are connected via two control lines 29 ", 29"'. The two further control devices 40, which each belong to a further control device of a mixer tap for three mixing components, have been omitted for reasons of identity.
Fig. 2 illustrates the control nozzle 24 designed according to the main patent (cf. page 3, lines 44 to 50 of Fig. 3 and subclaims 6, 7). It has a cross-sectional profile which, starting from the nozzle inlet 241, initially merges into a throttle 242, thereafter a sudden expansion 243 is experienced, which remains constant up to the nozzle mouth 244, and the control output 25 of the nozzle 24 is arranged immediately following the sudden expansion 243.
The arrangement described results in the following mode of operation:
The pressure signal, which acts on the transmitter 20 of the regulating device for the flow rate according to the main patent via the associated control line 29, which is designed as a membrane and which forms the basis of the setpoint value for a specific weight quantity to be output by the regulating device per unit of time, is generated by the proportional controller 23 .. .28 of the first control device 40 formed from the two active components pressure force and lever arm. The compressive force is generated by the membrane 33 as a function of a pressure signal of the proportional controller 23 '... 28' of the superordinate second control device 40 'which is supplied via the associated control line 29'.
The lever arm of the respective pressure force, which is transmitted in the first control device 40 by the lever 30 of the setpoint adjuster 30 ... 38 to that 28 of the proportional controller 23 ... 28 at the point of application of these two levers 28, 30, can be adjusted by shifting the Adjust the point of application on the lever 28. The point of application is shifted by positioning the support plate 31 together with the lever 30 and the membrane 33 by means of the vice 34 along the scale 38 so that the pointer 32 of the support plate 31 rests at the percentage mark corresponding to the desired target value.
The pressure force originating from the diaphragm 33 is transmitted to the lever 28 with the lever arm set in this way in such a transmission ratio that it counteracts the counterforce of the diaphragm 27 of the proportional controller 23 at the strength of the transmitter 20 of the control device required for the desired setpoint outgoing analog pressure signal keeps the equilibrium.
The analog pressure signal of the proportional controller 23 '... 28' of the superordinate second control device 40 'for the membrane 33 of the setpoint adjuster 30.. .38 of the first control device 40 is produced in a similar manner to that for the transformer 20 of the associated control device in the proportional controller 23 ... 28 of the first control device 40. The force component for this, however, is brought about by the two springs 33 'and 33 ".
For 75% of the calibrated nominal output power, the lever 28 'of the proportional controller 23' ... 28 'of the higher-level control device 40' is statically preloaded by the tension spring 33 ". The additional, from the constant force of the compression spring 33 'in the setpoint adjuster 30' ... 38 'of this control device 40', the load on the same lever 28 'resulting from a displacement of the support plate 31' of the setpoint adjuster 30 '... 38' together with its lever 30 'and compression spring 33' using the vice 34 'corresponding to 0 ... 50% of the calibrated nominal output power can be changed, whereby the pointer 32 'of the support plate 31' runs through the scale 38 'from -25%
100% up to + 25%.
The pressure signal predetermined by the superordinate second control device 40 'also reaches the setpoint adjusters of the two other connected first control devices via the two control lines 29 ","' for their simultaneous control.