DE2007024A1 - Pneumatisches Steuergerät - Google Patents

Pneumatisches Steuergerät

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DE2007024A1
DE2007024A1 DE19702007024 DE2007024A DE2007024A1 DE 2007024 A1 DE2007024 A1 DE 2007024A1 DE 19702007024 DE19702007024 DE 19702007024 DE 2007024 A DE2007024 A DE 2007024A DE 2007024 A1 DE2007024 A1 DE 2007024A1
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DE
Germany
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housing
chamber
chambers
pressure chamber
control device
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Pending
Application number
DE19702007024
Other languages
English (en)
Inventor
Larry Secor Goshen Ind. Smith (V.St.A.)
Original Assignee
Robertshaw Controls Company, Richmond, Va. (V.St.A.)
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Filing date
Publication date
Application filed by Robertshaw Controls Company, Richmond, Va. (V.St.A.) filed Critical Robertshaw Controls Company, Richmond, Va. (V.St.A.)
Publication of DE2007024A1 publication Critical patent/DE2007024A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15CFLUID-CIRCUIT ELEMENTS PREDOMINANTLY USED FOR COMPUTING OR CONTROL PURPOSES
    • F15C3/00Circuit elements having moving parts
    • F15C3/04Circuit elements having moving parts using diaphragms
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00Control of fluid pressure
    • G05D16/04Control of fluid pressure without auxiliary power
    • G05D16/06Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule
    • G05D16/063Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane
    • G05D16/0644Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane the membrane acting directly on the obturator
    • G05D16/0652Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane the membrane acting directly on the obturator using several membranes without spring
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
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    • G05D16/185Control of fluid pressure with auxiliary non-electric power derived from an external source using membranes within the main valve
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    • Y10T137/2278Pressure modulating relays or followers
    • Y10T137/2409With counter-balancing pressure feedback to the modulating device

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  • Reciprocating Pumps (AREA)

Description

PATK
Dipt. ing. H.
«Ο A UG S ηϋϊϊ G
SHIMPPINE-AVELSEli-MTHASSBU
nUMNi «18715
R. 762
Augsburg, den 10. Februar 1970
Eobertshaw Controls Company, 1701 Byrd Avenue, Eichmond,
Virginia, Vereinigte Staaten von Amerika
Pneumatisches Steuergerät
Die Erfindung betrifft pneumatische Steuergeräte und die Anwendung derselben auf pneumatische Regelsysteme.
Es ist bekannt, daß mittels pneumatischer Relais
pneumatisch betätigte. Einrichtungen im wesentlichen, proportional zu solchen Relais zugeführten Drucksignalen von
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einer Druckgasquelle her mit Druck beaufschlagt werden können, so daß Druckänderungen der den Heiais zugeführten Signale jeweils proportionale Druckänderungen des die betreffende pneumatisch betätigte Einrichtung beaufschlagten Gases zur Folge haben.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, Steuergeräte der oben erwähnten Art billiger herzustellen und in ihrem Aufbau derart zu vereinfachen, daß sie bei einfachster Herstellung gleichzeitig auch sehr genau und funktionssicher arbeiten und damit vielseitiger verwendbar sind.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch zwei in einem Gehäuse miteinander fluchtend angeordnete, jeweils einstückige flexible Membranen, welche zusammen mit dem Gehäuse drei im wesentlichen miteinander fluchtend angeordnete Kammern begrenzen, ferner durch eine durch die eine Membran hindurchführende Öffnung mit als Ventilsitze ausgebildeten Mündungen zur Verbindung der zweiten mit der dritten der genannten drei Kammern, weiter durch einen im Gehäuse gebildeten feststehenden Ventilsitz, über welchen eine vierte Kammer mit der genannten dritten Kammer verbindbar ist, und endlich durch einen in der vierten Kammer gelegenen,
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zum öffnen und Schließen des feststehenden Ventilsitzes dienenden Ventilkörper gelöst, welcher einen durch diesen feststehenden Ventilsitz hindurch in die genannte dritte Kammer hineinragenden Ventilkörperteil aufweist, der im Sinne eines Schließens und öffnens mit dem einen elastischen Ventilsitz der genannten Membranöffnung zusammenwirkt, während der andere elastische Ventilsitz dieser g Membranöffnung von der anderen der beiden Membranen jeweils geschlossen und geöffnet wird.
In Abweichung hiervon wird die vorstehend genannte Aufgabe gemäß der Erfindung durch zwei in einem Gehäuse miteinander fluchtend angeordnete Membranen, welche zusammen mit dem Gehäuse drei im wesentlichen miteinander fluchtend angeordnete Kammern bilden, ferner durch eine, durch die eine Membran hindurchführende öffnung zur Verbindung der zweiten mit der dritten der genannten drei * Kammern, wobei die andere der beiden Membranen derart ausgebildet und angeordnet ist, daß sie im Sinne eines Ventiles die genannte öffnung jeweils Öffnet bzw. verschließt und damit die zweite und die dritte der-drei Kammrn je nach Membranstellung miteinander verbindet oder diese Verbindung unterbricht, und durch eine durch das Gehäuse hindurchführende Leitung gelöst* welche die
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genannte erste Kammer mit dem Gehäuseäußeren verbindet und mit so viel Spiel durch, im Gehäuse gebildete öffnungen hindurchgeführt ist, daß zwischen dieser Leitung und den Wandungen der sie aufnehmenden öffnungen ein aus dem Gehäuse herausführender Leckströmungskanal ver-■ läuft, welcher über einen weiteren Kanal mit der genannten zweiten Kammer in Verbindung steht.
P Eine Ausführungsform eines pneumatischen Steuergerätes nach der Erfindung und die Anwendung desselben auf ein pneumatisches Regelsystem ist in den Zeichnungen als Beispiel dargestellt und wird im folgenden mit Bezug auf diese Zeichnungen beschrieben. Es stellen dar:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht
eines pneumatischen Steuergerätes nach der Erfindung,
w Fig. 2 einen Axialschnitt des pneuma-
..'. * ' tischen Steuergerätes längs der
Ebene 2-2 in Fig. Λ in Verbindung mit einem schematisch dargestellten pneumatischen Regelsystem,
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Pig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche Schnitt
darstellung des pneumatischen Steuergerätes in einer anderen Betriebsstellung,
Fig. 4 eine der Fig. 2 ähnliche Schnitt- *
darstellung des pneumatischen
Steuergerätes in einer nochmals anderen Betriebsstellung,
Fig. 5 eine schematische, auseinanderge
zogene perspektivische Darstellung des pneumatischen Steuergerätes nach der Erfindung und
Fig. 6 eine schematische, auseinanderge-
zogene perspektivische Darstellung einzelner in Fig. 5 dargestellter !Teile von der entgegengesetzten· Blickrichtung her gesehen. \w .^
Während die.«verschiedenen Merkmale des Jknmeldungsgegenstandes nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen als besonders geeignet zur Regelung eines pneumatisch gesteuerten
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Wärmeaustauschers beschrieben werden, ist es ersichtlich, daß die verschiedenen Merkmale des Anmeldungsgegenstandes einzeln oder in beliebiger Kombination auch zur Steuerung oder zur Regelung anderer Einrichtungen verwendbar sind.
Die Erfindung ist demzufolge nicht auf die in den
^ Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern diese stellen lediglich Beispiele aus einer Vielzahl der möglichen Ausführungsformen und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung dar.
Zunächst wird auf die Fig. 1 und 2 der Zeichnungen Bezug genommen, in welchen das pneumatische Steuergerät nach der Erfindung allgemein mit der Bezugszahl 10 bezeichnet ist. Das Gehäuse 11 der Steuereinrichtung 10 fc besteht aus einer Vielzahl von Gehäuseteilen 12, 15» 14· und 15, welche in einer nachstehend noch beschriebenen Weise derart zusammengesetzt sind, daß sie zusammen mit zwei jeweils einstückigen flexiblen Membranen 16 und 17 eine Einlaßdruckkammer 18, eine von dieser über einen in dem Gehäuseteil 15 gebildeten feststehenden Ventilsitz getrennte Ausgangsdruckkammer 19» eine Entlüftungskammer und eine Steuerdruckkammer 22 bilden.
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Bas Steuergerät 10 der Erfindung kann beispielsweise in ein pneumatisches Regelsystem 23 eingeschaltet sein, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist· Das pneumatische Regelsystem 23 enthält beispielsweise eine pneumatische Druckquelle 24-, welche mittels einer Leitung 25 an einen Nippel 26 angeschlossen ist, der mit dem Gehäuseteil 12 ein einstückiges Teil bildet und dessen Bohrung in die Eingangsdruckkammer 18 führt.
Eine pneumatisch betätigte Einrichtung 27, beispielsweise ein Wärmeaustauscher, dessen abgegebene Temperatur beim Ansteigen des Druckes eines ihm zugeführten Steuersignales ansteigt und beim Abfallen des Druckes des Steuersignales ebenfalls abfällt, ist mittels einer Leitung 28 an einen Nippel 29 angeschlossen, Welcher mit dem Gehäuseteil 12 ein einstückiges Teil bildet und dessen Bohrung über Kanäle 30 und 31 der Gehäuseteile 12 und 15 mit der J
Ausgangsdruckkammer 19 in Verbindung steht» Eine als Temperaturfühler wirkende Istwert- und SollwertgeberedairTchtung 32 nimmt die von dem pneumatisch betätigten Wärmeaustauscher 27 jeweils abgegebene Temperatur wahr und,kann von Hand auf die Jeweils gewünschte, von dem Wärmeaustauscher erzeugte Temperatur eingestellt werden* Die Einrichtung ist über eine Leitung 53 mit der pneumatischen Druckquelle 24·
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verbunden und liefert in einer nachstehend noch beschriebenen Weise jeweils pneumatische Drucksignale !■ von der Druckquelle 24 her über eine Leitung 34 und einen Nippel 35 des Gehäuseteiles 13 sowie einen in dem Gehäuseteil 13 gebildeten Kanal 36 in die Steuerdruckkammer 22. Der Nippel 35 bildet mit dem Gehäuseteil 13 ein einstückiges Teil.
ρ In der Eingangsdruckkammer 18 befindet sich ein beweglicher Ventilkörper 37 mit einer im wesentlichen kegelstumpfförmigen Erweiterung 38, welche im Sinne eines öffnens und Schließens mit dem feststehenden Ventilsitz 20 zusammenwirkt, während ein Ventilkörperteil 39 dieses Ventilkörpers in die Ausgangsdruckkammer hineinragt.
Die flexible Membran 17 weist einen verdickten äußeren Umfangsrand 40 auf, welcher in eine ringförmige Nut 41 des Gehäuseteiles 15 eingefügt ist, so daß er von den beiden einander gegenüberliegenden Stirnflächen der ; Gehäuseteile 14 und 15 druckdicht erfaßt wird. Die flexible j Membran 17 ist mit einem in bezug auf die Zeichnungen nach oben von ihr wegragenden, im wesentlichen zylin&risehen aittigen Ansatz 42 versehen, welcher mit dieser Membran ein einstückiges Teil bildet. Durch den Ansatz
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führt mittig eine öffnung 43 hindurch, welche an ihrem einen Mündungsende zu einem im wesentlichen kegelstumpfförmigen, elastischen Ventilsitz 44 erweitert ist, welcher von dem abgerundeten Ventilkörperteil 39 des Ventilkörpers für einen nachstehend noch beschriebenen Zweck jeweils geöffnet und geschlossen wird. Die in der mit Bezug auf die Zeichnungen oberen Stirnfläche 46 des zylindrischen Ansatzes 42-gelegene Mündung der Öffnung 43 der flexiblen ^ Membran 17 bildet ebenfalls einen elastischen Ventilsitz 45, welcher jeweils durch die flexible Membran 16 geöffnet und verschlossen wird. Ein äußerer verdickter Umfangsrand der flexiblen Membran 16 ist in zusammenwirkende Nuten 48 und 49 eingefügt, welche in den einander gegenüberliegenden Stirnflächen der Gehäuseteile 14 und 13 gebildet sind, so daß die Membran 16 von diesen beiden Gehäuseteilen druckmitteldicht gehalten wird.
Wie aus den Fig. 2 und 6 der Zeichnungen ersichtlich ist, weist die Membran 17 noch einen weiteren zylindrischen, mit ihr.ein einstückiges Teil bildenden, mit Bezug auf die Zeichnungen nach unten von ihr wegragenden Ansatz 50 auf, in welchem eine Vielzahl von radial verlaufenden Nuten bzw. Schlitzen 51 derart gebildet ist, daß dieser Ansatz 50 den .in die Ausgangsdruckkammer 19 ausmündenden Ventilsitz 20
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nicht verschließt, wenn er in einer nachstehend noch beschriebenen Weise auf der mit Bezug auf die Zeichnungen oberen Stirnfläche 52 des den Ventilsitz 20 enthaltenden Gehäuseteiles 15 aufsitzt.
Der Gehäuseteil 12 des Steuergerätes 10 ist im wesentlichen becherförmig und weist eine geschlossene Stirnwandung 53 und einen offenen Endteil 54- auf. In dem Endteil 54- ist nahe seines Bandes 56 eine innere Umfangsnut 55 zur schnappverschlußartigen Aufnahme eines äußeren Ringbundes 57 des Gehäuseteiles 13 gebildet. Infolge dieser Anordnung können alle Gehäuseteile innerhalb des offenen Endteiles 54- des Gehäuseteiles 12 aufeinandergesetzt und sicher in ihren relativen Lagen gehalten werden. Der Gehäuseteil 15 weist einen bundförmig radial überstehenden Abschnitt 58 und einen mit Bezug auf diesen einen abgesetzten inneren Abschnitt 59 auf, in welchem der genannte feststehende Ventilsitz 20 gebildet ist. Die beiden zueinander abgesetzten Abschnitte 58 und 59 des Gehäuseteiles 15 liegen über 0-ßingdichtungen 60 und 61 jeweils gasdicht an entsprechenden ringförmig verlaufenden Absätzen 62 und 63 der Stirnwandung 53 des Gehäuseteiles an, so daß bei der in Fig. 2 der Zeichnungen dargestellten Stellung des Steuergerätes die Eingangsdruckkammer 18 mit
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mit der Äusgangsdruckkammer 19keine Verbindung hat.
In dem Gehäuseteil 12 1st eine durch deren Stirnwandung 53 hindurchfünrende öffnung 64 gebildet, welche mit in den Außenumfangsrändern der Gehäuse teile 15 und gebildeten Ausschnitten 65 und 66 fluchtet, so daß
sich ein Kanal 67 ergibt, welcher die Leitung bzw. den Nippel 35 des Gehäuseteiles 13 mit so viel radialem Spiel teleskopartig aufnimmt, wenn die Gehäuseteile 12 bis 15 des Steuergerätes 10 in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise zusammengefügt sind, daB dieser Kanal 6? zwischen seiner Wandung und dem Hipp el 35 einen Leckströmungskanal bildet. Durch die schnapp verschlußartige Verbindung der beiden Gehäuseteile 12 und 13 wird rund um den Nippel 55 des Gehäuseteiles 13 herum ein gleichmäßiges, den in die AuBenatmosphäre führenden Leckströ- | aungskanal 6? bildendes Spiel aufrechterhalten.
Der Gehäuseteil 14 kann einen radial zu ihm verlaufenden Kanal 68 aufweisen, welcher den Leckströmungskanal mit einer in diesem Gehäuseteil 14 gebildeten mittigen Qffnung 69 Verbindet, die zusammen mit den Membranen 16 und 17; diet Ektlüf'tuagskasam^r£1bi3^t, so daß axe Entlüftungskammer 21 über den Kanal 68 und den um den Nippel
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herum gebildeten Leckströmungskanal 67 stets mit der ■ Außenatmosphäre Verbindung hat. Es ist jedoch zu verstehen, daß die Entlüftungskammer 21 auch über Nuten mit dem Leckstromungskanal 67 verbunden sein könnte, welche in der mit Bezug auf die Zeichnungen oberen, an die Membran 16 angrenzenden Stirnfläche und/oder in der mit Bezug auf die Zeichnungen unteren, an die
™ Membran 17 angrenzenden Stirnfläche des Gehäuseteiles 14· gebildet sind.
Aus der obigen Beschreibung der einzelnen Teile des pneumatischen Steuergerätes 10 der Erfindung ist leicht ersichtlich, daß die Gehäuseteile 12 bis 15 auf einfache Weise beispielsweise aus Kunststoff oder einem ähnlichen Material hergestellt werden können und ohne jegliche Verlaschungen, Nierungen oder ähnliche
^ Arbeitsvorgänge leicht dadurch zusammengebaut werden i
können, daß sie einfach in der aus Fig. 5 der Zeichnungen ersichtlichen Weise in den offenen Endteil '54- des becherförmigen Gehäuseteiles 12 eingesetzt und daraufhin dadurch in ihrer Lage gesichert werden, daß der Gehäuseteil unter Einrastung der genannten schnappverschlußartigen Anordnung 55 t 57 mit dem Gehäuseteil 12 verbunden wird, so daß man ein kompaktes und wirtschaftliches pneumatisches
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Relais erhält, welches in einer nachstehend beschriebenen Weise beispielsweise in Verbindung mit dem Regelsystem 23 Verwendung findenkann.
Zur Erklärung der Arbeitsweise des Regelsystems 23 nach der Erfindung wird angenommen, daß die von dem pneumatisch betätigten Wärmeaustauscher 27 abgegebene *
Temperatur der gewünschten, an der Istwert- und Sollwert-.gebereinrichtung 32 eingestellten Temperatur'entspricht, so daß das pneumatische Steuergerät 10 die in Fig. 2 der Zeichnungen dargestellte Steuerstellung einnimmt, bei welcher der Vehtilkörper 37 sowohl den feststehenden Ventilsitz 20 verschließt' und-hierdurch'eine'Strömungsmittel verbindung ".zwischen der Eingangsdruckkammer 18 und der Ausgangsdruckkammer 19 verhindert, als auch die Öffnung 43 der Membran 17 verschließt , indem er auf dem Ventilsitz 44 aufsitzt, so daß auch zwischen der Ausgangs- ^ druckkammer 19 und der Entlüftungskammer 21 keine Verbindung gegeben ist. In gleicher Weise verschließt die Membran 16 den Ventilsitz 45 der*Membran 17» so daß sie ebenfalls eine'Strömungsmittelverbindungawischen der Ausgangsdruckkammer 19 und der Entlüftungskammer 21 verhindert. Eine solche Stellung des Steuergerätes 10 ergibt sich dadurch, daß der Druck des von dei? Istwert- und Sollwertgebereinrichtung 32 der Steuerdruckkammer 22 gelieferten
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Signales mit dem in der Ausgangsdruckkanmer 19 herrschenden Druck im Gleichgewicht steht, so daß der von der Ausgangsdruckkammer 19 abgegebene Druck den pneu-? matisch betätigten Wärmeaustauscher 27 in einer Betri-ejisstellung .hält, bei welcher er die gewünschte Temperatur liefert.
Wenn jedoch die als Temperaturfühler wirkende ™ Istwert- und Sollwertgebereinrichtung ^52 feststellt, daß die von dem Wärmeaustauscher 27 erzeugte Temperatur um einen bestimmten Wert unterhalb die an dieser Einrichtung 32 eingestellte Temperatur abgesunken ist, so erhöht diese Istwert- und Sollwertgebereinrichtung 32 den Druck des der Steuerdruckkammer 22 zugeführten Signales, so daß infolge des Druckanstieges innerhalb der Steuerdruckkammer 22 die Membran 16, die Membran 17 und der Ventilkörper 37 nach unten zu der in Fig. 3 der Wk Zeichnungen dargestellten Stellung hin ausgelenkt werden, wodurch der Ventilkörper 37 den Ventilsitz 20 öffnet, während die Ventilsitze 44 und 4-5 weiterhin geschlossen gehalten werden, so daß die Eingangsdmickkammer 18 mit der Ausgangsdruckkammer 19 verbunden wird und der Druck in dieser Ausgangsdruckkammer 19 ansteigt. Der in der Ausgangsdruckkammer 19 ansteigende Druck teilt sieh dem
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Wärmeaustauscher 27 mit und; bewirkt hierdurch, daß der Wärmeaustauscher die von ihm abgegebene Temperatur im wesentlichen proportional zu dem in der Steuerdruckkammer 22 gegebenen Druckanstieg erhöht. Es ist ersichtlich, daß die in dem Ansatz 50 der Membran 17 gebildeten Nuten bzw. Schlitze 51 selbst dann die zwischen dem ge- ä
öffneten Ventilsitz 20 und der Ausgangsdruckkammer 19 gegebene Strömungsmittelverbindung aufrechterhalten, wenn der Ansatz 50 auf der Stirnfläche 52 des Gehäuseteiles aufsitzt. Die Stirnwandung 53 des Gehäuseteiles 12 ist mit mehreren, mit Abstand zueinander angeordneten Anschlägen 79 versehen, an welchem sich der untere Teil des Ventilkörpers 37 abstützt, wenn die Membran 17 auf der Stirnfläche 52 des Gehäuseteiles 15 aufsitzt, so daß zwischen der Bohrung des Nippels 26 und der Eingangsdruckkammer 18 stets eine Strömungsmittelverbindung aufrechter- J halten wird und damit die Druckquelle 24 immer dann mit der Ausgangsdruckkammer 19 verbunden ist, wenn das auch als Relais bezeichenbare Gerät 10 der. Erfindung die in Fig. 3 dargestellte Steuerstellung einnimmt.
Das Steuergerät MO behält solange die in Fig. 3 dargestellte Steuerstellung bei, bis die Istwert- und Sollwertgebereinrichtung 32 feststellt, daß der pneumatisch
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betätigte Wärmeaustauscher 27 wiederum die an dieser Einrichtung 32 eingestellte Temperatur liefert und hierdurch die Einrichtung 32 den Druck des der Steuerdruckkammer 32 zugeführten Steuersignales absinken läßt, so daß das Steuergerät 10 wieder in seine in Pig. 2 dargestellte Stellung zurückkehren kann.
Wenn andererseits die Istwert- und Sollwertgebereinrichtung 32 feststellt, daß die vom Wärmeaustauscher abgegebene Temperatur um eine bestimmte Größe über die an dieser Einrichtung 32 eingestellte Temperatur ansteigt, so erhöht sie proportional zu diesem Temperaturanstieg den Druck des der Steuerdruckkammer 22 zugeführten pneumatischen Signales, so daß durch die sich ergebende Druckdifferenz zwischen den Kammern 19 und 22 die Membran 17 und die Membran 16 in bezug auf die Zeichnungen nach oben ausgelenkt werden, wobei die Membran 16 stärker ausgelenkt wird als die Membran 17 und hierdurch sowohl der Yentilsit ζ 44 von dem Ventilkörper 37 abgehoben als auch die Membran 16 von dem Ventilsitz 45 abgehoben wird, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist, so daß die Ausgangsdruckkammer über die in der Membran 17 gebildete öffnung 43 ßtrÖKungsmäßig mit der Entlüftungskammer 21 verbunden wird. Da die Entlüftungskammer 21 über den in dem Gehäuse 14 gebildeten
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Kanal 68 und den sich daran anschließenden, um den Nippel 35 herum in dem Gehäuseteil 13gebildeten Leckströmüngskanal 67 stets mit der Außenatmosphäre Verbindung hat, fällt der Brück in- der Ausgangsdruckkammer 19 und demzufolge auch der den Wärmeaustauscher beaufschlagende Druck ab, so daß der Wärmeaustauscher 27 nunmehr proportional zum Druck des der Steuerdruckkammer zugeleiteten Signales, durch welches das Steuergerät 10 v
in die in FIg* 4 dargestellte Steuerstellnng gebracht wurde, seine abgegebene Temperatur erniedrigt.
Das pneumatische Steuergerät 10 der Erfindung ver-' bleibt solange in der in Fig. 4· der Zeichnungen dargestellten Stellung, bis die Istwert- und Sollwertgebereinrichtiuig 32 feststellt, daß die vom Wärmeaustauscher abgegebene Temperatur wiederum auf die an dieser Istwert- und Sollwertgebereinrichtung 32 eingestellte "Temperatur ^
abgesunken ist und hierdurch diese Einrichtung 32 ä-en· Druck des der Steuerdruckkammer 22 zugeleiteten Signales erhöht, so daß die beweglichen Teile 'des Steuergerätes wieder in ihre in Fig. 2 der Zeichnungen dargestellten Stellungen zurückkehren·.
Es ist ersichtlich, daß die Regeleinrichtung 23 infolge des pneumatischen Steuergerätes 10 nach der Erfindung
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in einer für den Fachmann überraschenden Weise die Temperatur des Wärmeaustauschers 27 stets auf der gewünschten, an der als Temperaturfühler wirkenden , Istwert- und Sollwertgebereinrichtung 32 eingestellten Temperatur hält.
Durch die Erfindung ist demzufolge ein auf einfache Weise billig herzustellendes, funktionssicheres pneumatisches Steuergerät bzw. Relais gegeben, welches vielseitig, insbesondere in Verbindung mit einem pneumatischen Regel- oder Steuersystem, verwendbar ist.
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Claims (12)

Patentansprüche
1. Pneumatisches Steuergerät, gekennzeichnet durch zwei in einem Gehäuse (11) miteinander fluchtend angeordnete, jeweils einstückige flexible Membranen (16, 17), welche zusammen mit dem Gehäuse drei im wesentlichen mit- g einander fluchtend angeordnete Kammern (22, 21, 19) begrenzen, ferner durch eine durch die eine Membran (17) hindurchführende öffnung (43) mit als Ventilsitze (44, 45) ausgebildeten Mündungen zur Verbindung der zweiten (21) mit der dritten (19) der genannten drei Kammern, weiter durch einen im Gehäuse gebildeten, feststehenden Ventilsitz (3D) über welchen eine vierte Kammer (18) mit der genannten dritten Kammer·' verbindbar ist, und endlich durch einen in der vierten Kammer gelegenen, zum öffnen und Schließen des feststehenden Ventilsitzes dienenden Ventilkörper (37), |
welcher einen durch diesen feststehenden Ventilsitz hindurch in die genannte dritte Kammer hineinragenden Ventilkörperteil (39) aufweist, der im Sinne eines Schließens und öffnens mit dem einen elastischen Ventilsitz der genannten Membranöffnung zusammenwirkt, während der andere elastische Ventilsitz dieser Membranöffnung Von der anderen ' '
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der beiden Membranen jeweils geschlossen und geöffnet wird.
2. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte eine Membran (17) einen zapfenartigen mittigen Ansatz (42) aufweist, welcher mit dieser Membran ein einstückiges Teil bildet und
fe von dieser in Richtung zu der genannten anderen Membran (16)
hin wegragt, und daß die genannte öffnung (43) der einen Membran durch diesen Ansatz hindurchführt und das eine, einen Ventilsitz bildende Mündungsende dieser öffnung in der freien Stirnseite (46) dieses Ansatzes liegt.
3· Steuergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Gehäuse (11) aus einer Vielzahl von zusammengesetzten Gehäuseteilen (12, 13, 14, 15) besteht, von welchen eines (12) der äußeren Ge-P häuseteile (12, 13) im wesentlichen becherförmig ist und eine im wesentlichen geschlossene Stirnwandung (53) sowie ein offenes stirnseitiges Endteil (54) aufweist, während die übrigen der Gehäuseteile (13, 14, 15) alle miteinander fluchtend in den offenen stirnseitigen Endteil dieses becherförmigen Gehäuseteiles eingesetzt sind.
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4. Steuergerät nach. Anspruch 3> -dadurch gekennzeichnet, daß der becherförmige Gehäuseteil (12) und der äußerste (13) der in ihn eingesetzten anderen Gehäuseteile eine Anordnung (55» 57) .aufweisen, mittels welcher diese beiden äußeren Gehäuseteile schnappverschlußartig derart zusammengefügt werden können, daß sie die übrigen Gehäuseteile zwischen sich, fest in ihrer Lage halten. ,
5· Steuergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Gehäuse (11) aus einer Vielzahl von aufeinander ausgerichtet angeordneten Gehäuseteilen (12, 13, 14, 15) besteht, von welchen einer (13) einen mit der genannten ersten Kammer (22) in Verbindung stehenden Nippel (35) aufweist, und daß andere (12, 14, 15) dieser Gehäuseteile mit aufeinander ausgerichteten Öffnungen (64, 66, 65) versehen sind, durch welche der Nippel mit so viel radialem Spiel hindurchragt, daß zwischen ihm und den Wandungen dieser Öffnungen ein Leckströmungskanal (67) verläuft, welcher über einen weiteren Kanal (68) mit der zweiten Kammer (21) der genannten drei Kammern (22, 21, 19) Verbindung hat.
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6. Pneumatisches Steuergerät, gekennzeichnet durch zwei in einem Gehäuse (11) miteinander fluchtend angeordnete Membranen (16, 17)» welche zusammen mit dem Gehäuse drei im wesentlichen miteinander fluchtend angeordnete Kammern (22, 21, 19) bilden, ferner durch eine, durch die eine Membran (17) hindurchführende öffnung (43)
fe zur Verbindung der zweiten (21) mit der dritten (19) der genannten drei Kammern, wobei die andere (16) der beiden Membranen derart ausgebildet und angeordnet ist, daß sie im Sinne eines Ventiles die genannte öffnung jeweils öffnet bzw. verschließt und damit die zweite und die dritte der drei Kammern je nach Membranstellung miteinander verbindet oder diese Verbindung unterbricht, und durch eine durch das Gehäuse hindurchführende Leitung (35), welche die genannte erste Kammer (22) mit dem Gehäuseäußeren verbindet und mit so viel Spiel durch im Gehäuse gebildete
™ öffnungen (64, 66, 65) hindurchgeführt ist, daß zwischen dieser Leitung und den Wandungen der sie aufnehmenden öffnungen ein aus dem Gehäuse herausführender Leckströmungskanal (67) verläuft, welcher über einen weiteren Kanal (68) mit der genannten zweiten Kammer (21) in Verbindung steht«
7· Steuergerät nach Anspruch 6, dadurch, gekennseichaet, daß das Gehäuse (11) aus einer Vielsahl von zusammengesetzten
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Gehäuseteilen (12, 13, 14, 15) besteht und daß die genannte Leitung (35) mit einem dieser Gehäuseteile ein einstückiges Teil "bildet. - ■
8. Steuergerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte eine Gehäuseteil (13) eine | Anordnung (57) aufweist, mittels welcher er einrastend bzw. schnappverschlüßartig mit einem anderen (12). der Gehäuseteile derart verbindbar ist, daß die Gehäuseteile jeweils in ihrer aufeinander ausgerichteten Lage gehalten werden. ,
9. Steuergerät nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im-Gehäuse (11) ein beweglicher Ventilkörper (37) derart geführt ist, daß er die in der genannten einen Membran (17) gebildete Öffnung (43) "* je nach den im Gerät herrschenden Druckverhältnissen entweder öffnet'oder schließt und hierdurch die Strömungsmittelverbindung zwischen der zweiten (21) und der dritten (19) der genannten drei Kammern je nach Stellung entweder freigibt oder unterbricht.
10. Steuergerät nach einem der Ansprüche 6 bis 9»
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dadurch gekennzeichnet, daß der die zweite (21) der :- genannten drei Kammern (22, 21, 19) mit dem Leckströmungskanal (67) verbindende Kanal (68) im Gehäuse (11) radial zu der zweiten Kammer verlaufend gebildet ist.
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11. Anwendung eines pneumatischen Steuergerätes nach
einem der Ansprüche 1 bis 5 auf ein pneumatisches Hegelsystem mit einer Pneumatikquelle, einer zu überwachenden, pneumatisch betätigten Einrichtung und einer Signaleinrichtung, welche jeweils in Abhängigkeit von einer gewünschten Größe am Ausgang der zu überwachenden Einrichtung pneumatische Steuersignale liefert, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte erste der drei im wesentlichen miteinander fluchtend angeordneten Kammern als Steuerdruckkammer (22)
* dient, daß ferner die genannte zweite dieser drei Kammern als mit der Außenatmosphäre in Verbindung stehende Entlüftungskammer (21) und die genannte dritte dieser drei Kammern als Ausgangsdruckkammer (19) dient, während eine mit diesen drei Kammern im wesentlichen fluchtend angeordnete vierte Kammer als Eingangsdruckkammer (14) dient, und daß eine die Eingangsdruckkammer mit der genannten Pneumatik quelle (24) verbindende Vorrichtung (26, 25) j ferner eine die Ausgangsdruckkammer mit der zu überwachenden,
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pneumatisch betätigten Einrichtung (27) verbindende Vorrichtung (28, 29) und endlich eine die Steuerdruckkammer mit der genannten Signaleinrichtung (32) verbindende; Anordnung (34, 35) vorgesehen sind.
12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte iktlüftungskammer (21) über den- genannten I«eckströmungskanal (67) mit der Außenatmosphäre in Verbindung steht.
13· Anwendung eines pneumatischen Steuergerätes nach einem der Ansprüche 6 bis iO auf ein pneumatisches Regelsystem mit einer Pneumatikquelle, einer pneumatisch betätigten Einrichtung und einer Signaleinrichtung, welche jeweils zur Regelung der pneumatisch betätigten Einrichtung dienende Drucksignale liefert, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte erste der drei im wesentlichen miteinander fluchtend angeordneten Kammern als Steuerdruckkammer (22) dient, daß ferner die genannte zweite dieser drei Kammern als Entlüftungskammer (21) und daß die genannte dritte dieser drei Kammern als Ausgangsdruckkammer (19) dient, und daß eine Anordnung (25, 26, 79, 20, 37, 38) zur Verbindung der Pneumatikquelle (24), vor-
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zugsweise einer Druckluftquelle, mit der genannten Ausgangsdruckkammer jeweils in Abhängigkeit von den von der genannten Signaleinrichtung (32) gelieferten Drucksignalen, ferner eine die Ausgangsdruckkammer mit der zu überwachenden, pneumatisch betätigten Einrichtung (27) verbindende Vorrichtung (28, 29) und endlich eine die Signaleinrichtung mit der Steuerdruckkammer . verbindende Anordnung (34·, 35) vorgesehen sind.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US3661164A (en) * 1970-08-13 1972-05-09 Robertshaw Controls Co Pneumatically operated averaging relay construction and system utilizing the same
US4576194A (en) * 1984-04-19 1986-03-18 Robertshaw Controls Company Pneumatic control system, control means therefor and method of making the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2501957A (en) * 1945-12-22 1950-03-28 Moore Products Co Pneumatic control apparatus
US3279484A (en) * 1963-04-03 1966-10-18 Ross Operating Valve Co Pressure control system
US3295544A (en) * 1963-10-03 1967-01-03 Robertshaw Controls Co Pneumatic control device

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