DE1138263B - Pneumatischer Alternativverstaerker - Google Patents

Pneumatischer Alternativverstaerker

Info

Publication number
DE1138263B
DE1138263B DEE19513A DEE0019513A DE1138263B DE 1138263 B DE1138263 B DE 1138263B DE E19513 A DEE19513 A DE E19513A DE E0019513 A DEE0019513 A DE E0019513A DE 1138263 B DE1138263 B DE 1138263B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure
amplifier
alternative
outlet
pneumatic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEE19513A
Other languages
English (en)
Inventor
Dr L Van Lessen
Dr P Nenning
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JC Eckardt AG
Original Assignee
JC Eckardt AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JC Eckardt AG filed Critical JC Eckardt AG
Priority to DEE19513A priority Critical patent/DE1138263B/de
Publication of DE1138263B publication Critical patent/DE1138263B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B11/00Automatic controllers
    • G05B11/44Automatic controllers pneumatic only
    • G05B11/48Automatic controllers pneumatic only with auxiliary power
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B3/00Intensifiers or fluid-pressure converters, e.g. pressure exchangers; Conveying pressure from one fluid system to another, without contact between the fluids
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/42Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using fluid means
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00Control of fluid pressure
    • G05D16/14Control of fluid pressure with auxiliary non-electric power
    • G05D16/18Control of fluid pressure with auxiliary non-electric power derived from an external source
    • G05D16/185Control of fluid pressure with auxiliary non-electric power derived from an external source using membranes within the main valve

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)
  • Control Of Fluid Pressure (AREA)

Description

  • Pneumatischer Alternativverstärker Die meisten pneumatischen Regelgeräte arbeiten mit einer einheitlichen Ausgangsgröße von 0,2 bis 1 atü. Prinzipiell ist es möglich, diesen Ausgangsdruck mit Hilfe eines einfachen Düsenprallplattensystems mit konstanter Vordrossel zu gewinnen. Um jedoch beispielsweise ein Membranventil verstellen zu können, ist es erforderlich, den sogenannten »Kaskadendruck<c eines solchen Systems in einem pneumatischen Verstärker nach Größe und Leistung zu verstärken.
  • Dem technischen Aufbau derartiger pneumatischer Verstärker liegen zwei grundsätzlich verschiedene Prinzipien zugrunde: Der pneumatische Drosselverstärker arbeitet nach dem Prinzip der Druckteilung. Ein Doppelsitzventil wird durch den Eingangsdruck des Verstärkers derart gesteuert, daß sich zwischen den fest verbundenen Drosselkörpern der gewünschte Ausgangsdruck aufbaut, der naturgemäß alle Werte zwischen Null und dem Zuluftdruck des Verstärkers annehmen kann. Bei einem normierten Zuluftdruck von 1,4 atü werden für alle angestrebten Werte zwischen 0,2 bis 1,0 atü beide Ventile geöffnet sein, und der Verstärker wird auch bei konstantem Eingangsdruck einen Eigenluftverbrauch aufweisen, der bei den bekannten Drosselverstärkern 300 bis 1000 Nl/h beträgt.
  • Diesen Nachteil vermeidet der pneumatische Alternativverstärker. Die Steuerventile dieses Verstärkertyps arbeiten voneinander unabhängig derart, daß entweder durch das geöffnete Einlaßventil die Druckluft in die Ausgangsleitung strömt und den angestrebten Druck aufbaut oder aber bei zu hohem Ausgangsdruck die überschüssige Luft durch das Ablaßventil in die freie Atmosphäre abströmt. Im Ausgleichszustand, also bei konstantem Eingangsdruck, sind für jeden Ausgangsdruck zwischen 0,2 und 1 atü beide Ventile geschlossen, und der Verstärker hat somit theoretisch keinen Eigenluftverbrauch. Praktisch treten jedoch an den geschlossenen Steuerventilen geringe Leckverluste auf, die für die dynamischen Eigenschaften des Verstärkers sogar vorteilhaft sein können; dieser effektive Eigenverbrauch liegt jedoch unter 100 NI/h.
  • Bei den bisher bekannten Ausführungsformen von Alternativverstärkern werden Eingangs- und Ausgangsdruck an Membran- oder Federbalgsystemen gegeneinander ausgewogen. Die dabei mit den üblichen Abmaßen ereichbare Druckverstärkung hat etwa bei dem Faktor 20 ihre obere Grenze, da das Verhältnis zweier Membran- oder Federbalgflächen nicht beliebig groß gemacht werden kann. Die vom Eingangsdruck beaufschlagte größere Fläche kann nicht über eine gerätebaulich vernünftige Größe hinaus ausgebildet werden, und die vom Ausgangsdruck beaufschlagte Fläche findet bei Verwendung von Membran- oder Federbalgfiächen ihre untere Begrenzung in der Steifigkeit solcher Federelemente. Mit der Erfindung soll dieser Nachteil bei Alternativverstärkern behoben werden.
  • Erfindungsgemäß wird deshalb vorgeschlagen, daß der größere der beiden Drücke (der Ausgangsdruck) auf die Stirnfläche eines beweglich angeordneten Steuerkolbens wirkt, der die Ein- oder Auslaßöffnung des Verstärkers steuert. Die untere Grenze der Größe dieser Steuerfläche wird nur dadurch bestimmt, daß die Kraft auf den Kolben, d. h. Druck mal Fläche, ausreichen muß, um mit Sicherheit die Reibung des Kolbens in seiner Lagerung zu überwinden. Von verschiedenen möglichen Ausführungsformen einer nahezu reibungsfreien Lagerung des Kolbens scheint diejenige günstig zu sein, bei der der Kolben frei in einer Bohrung untergebracht ist, deren Innendurchmesser um einen genau festgelegten Betrag größer ist als der Außendurchmesser des Kolbens. Die durch den Spalt strömende geringe Luftmenge dient dann als Schmiermittel. Da auf diese Weise die Reibung des Kolbens sehr gering ist, kann das Flächenverhältnis sehr groß gemacht und damit eine Verstärkung des Eingangsdruckes um den Faktor 100 bis 200 erreicht werden.
  • Die Abbildung zeigt einen Alternativverstärker mit dem schraffiert eingezeichneten Gehäuseblock 1, mit den Zuleitungsbohrungen 2 für die Zuluft, den Bohrungen für den Ausgang 3 zum Stellglied, für den Eingang 4 vom Regler und mit Bohrungen 5 zum Abblasen gegen die Atmosphäre. An der Membranfläche 6 und der Ringfläche 7 des Steuerkölbchens 8 werden der Eingangsdruck PE und der Ausgangsdruck PA gegeneinander ausgewogen. Eine Feder 9 hebt die Wirkung des Zuluftdruckes PZ auf.
  • Im Gleichgewichtszustand ist das Auslaßventil10 und das Einlaßventil 11, letzteres bis auf den geringen Luftverbrauch im Spalt 12, geschlossen. Der auch im Gleichgewichtszustand noch vorhandene geringeLuftverbrauch ist bedeutungslos angesichts der damit erzielten Vorteile besserer dynamischer Eigenschaften der Anordnung, vor allem einer Verlagerung des sogenannten Umsteuerfehlers aus der Gleichgewichtsstellung der Anordnung.
  • Fällt nun der Eingangsdruck PE, so hebt der Ausgangsdruck PA das Steuerkölbchen 8 vom Ventilkörper 9 ab, und es strömt so lange Luft durch das Auslaßventil 10 und die Bohrung 5 ab, bis wieder ein Gleichgewicht zwischen dem Eingangsdruck PE und dem Ausgangsdruck PA erreicht ist. Steigt der Eingangsdruck weiter, so drückt die Membran 6 über das Steuerkölbchen 8 den Doppelventilkörper 10; 11 abwärts und öffnet das Einlaßventil11. Die Zuluft strömt nun so lange ein, bis die Kraftwirkung des verstärkten Ausgangsdruckes PA die Kraftwirkung des Eingangsdruckes PE kompensiert.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Pneumatischer Alternativverstärker, bei dem die Größe der Druckverstärkung dem Verhältnis zweier Flächen entspricht, von denen die eine vom Eingangsdruck, die andere vom Ausgangsdruck beäufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der größere der beiden Drücke (der Ausgangsdruck) auf die Stirnfläche (7) eines beweglich angeordneten Kolbens (8) wirkt, der die Ein- oder Auslaßöffnung des Verstärkers steuert.
  2. 2. Pneumatischer Alternativverstärker nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (8) frei beweglich mit definiertem Luftspalt (12) in einer Bohrung angeordnet ist, wobei die durchströmende Luft als Schmiermittel wirkt.
  3. 3. Pneumatischer Alternativverstärker nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (8) eine Bohrung enthält, die als Sitz des Auslaßventils (10) dient, so daß als wirksame Fläche nur die Fläche (7) des verbleibenden Ringes zu berücksichtigen ist.
DEE19513A 1960-06-24 1960-06-24 Pneumatischer Alternativverstaerker Pending DE1138263B (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEE19513A DE1138263B (de) 1960-06-24 1960-06-24 Pneumatischer Alternativverstaerker

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEE19513A DE1138263B (de) 1960-06-24 1960-06-24 Pneumatischer Alternativverstaerker

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1138263B true DE1138263B (de) 1962-10-18

Family

ID=7070025

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEE19513A Pending DE1138263B (de) 1960-06-24 1960-06-24 Pneumatischer Alternativverstaerker

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1138263B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2307926A1 (de) * 1972-08-30 1974-03-14 Johnson Service Co Membranbetaetigtes schieberventil
DE2529457A1 (de) * 1975-07-02 1977-01-13 Honeywell Gmbh Membranmodul fuer pneumatisshe regelungssysteme

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2307926A1 (de) * 1972-08-30 1974-03-14 Johnson Service Co Membranbetaetigtes schieberventil
DE2529457A1 (de) * 1975-07-02 1977-01-13 Honeywell Gmbh Membranmodul fuer pneumatisshe regelungssysteme

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3515499A1 (de) Elektropneumatischer wandler
DE1550316B2 (de) Druckmittelbetaetigtes membranventil mit einer durch einen stift gereinigten drosselstelle
EP2073089B1 (de) Pneumatischer Verstärker und Anordnung zum Stellen einer Stellarmartur einer verfahrenstechnischen Anlage
CH639215A5 (en) Electromagnetically actuated pressure control valve
DE1708117B2 (de) Druckminderer fuer atemschutzgeraet
DE1138263B (de) Pneumatischer Alternativverstaerker
DE102009014812A1 (de) Druckregelventil
DE2329639A1 (de) Ventil
DE69508807T2 (de) Druckregelservoventil
DE500410C (de) Gasdruckregler mit Verwendung eines hydraulischen Hilfsdruckmittels
DE2227778A1 (de) Druckwandler
DE1523606A1 (de) Nach dem Kraftvergleich arbeitender pneumatischer oder hydraulischer Schalter oder Verstaerker
DE1943708U (de) Magnetventil mit kugel als differentialkolben.
DE890881C (de) Luftgesteuertes Stellglied
DE1650366C (de) Pneumatischer, nach dem Alter nativpnnzip arbeitender Leistungs verstarker
DE2018184A1 (de) Differenzdruckverstärker
DE2040166A1 (de) Druckluftbetriebene Verstaerkeranordnung
EP0111647A1 (de) Ventileinrichtung
AT217816B (de)
DE2219962A1 (de) Membranventil zum absperren und/oder regeln eines stroemungsmediums in einer rohrleitung
AT53373B (de) Druckregler bzw. Druckminderer.
DE1523640C3 (de) Vorrichtung zum Speichern von als Druck dargestellten Analogwerten
DE2040257A1 (de) Reversierender pneumatischer Verstaerker
DE1935820U (de) Sicherheitsventil mit vorsteuerung.
DE1814429B2 (de) Fluidische Steuervorrichtung