DE2223115A1

DE2223115A1 - Fluid control system and method for its calibration

Info

Publication number: DE2223115A1
Application number: DE19722223115
Authority: DE
Inventors: Harry Friedland; Langill Jun Addison William
Original assignee: Process Systems Inc
Current assignee: Process Systems Inc
Priority date: 1971-05-12
Filing date: 1972-05-12
Publication date: 1972-11-23
Also published as: DE2265720C2; JPS5911765B2; JPS54148981A; GB1404991A; JPS5911766B2; JPS54148980A; GB1404992A; JPS5627732B1; CA971109A

Description

PROCESS SYSTEMS, INC. eine Gesellschaft nach den Gesetzen des Staates Nevada, 356 West 7th South, Salt Lake City, Utah (V.St.A.)PROCESS SYSTEMS, INC. a company incorporated under the laws of the state of Nevada, 356 West 7th South, Salt Lake City , Utah (V.St.A.)

Fluid-Steuersystem sowie Verfahren zu seiner EichungFluid control system and method for its calibration

Die Erfindung befaßt sich mit einem Fluid-Steuersystem, das einen ein digitales Befehls-Signal repräsentierenden Strömungsmittel-Druck erzeugt.The invention is concerned with a fluid control system, which generates a fluid pressure representative of a digital command signal.

Die Strömung eines Fluids wird gewöhnlich durch ein analog arbeitendes Ventil mit einem Auslaß und einem beweglichen Verschlußkörper gesteuert. Die Durchsatzrate durch ein derartiges System wird von der Stellung des Verschlußkörpers relativ zum Auslaß bestimmt, d.h. durch das Ausmaß, in dem der Verschlußkörper den Auslaß absperrt. In vielen chemischen und Kohlenwasserstoffe verarbeitenden Anlagen wird der Betrieb durch Verwendung eines digitalen Rechners automatisiert. Der digitale Rechner erzeugt einen elektrischen Digital-Befehl zur Positionierung des Analogventil-Verschlußkörpers, die entweder direkt durch ein druckempfindliches Steuerorgan oder indirekt über eine pneumatische Regeleinrichtung erfolgt. Die AnpassungThe flow of a fluid is usually controlled by an analog valve with an outlet and a movable closure body. The throughput rate through Such a system is determined by the position of the closure body relative to the outlet, i.e. by the extent in which the closure body closes the outlet. In many chemical and hydrocarbons processing Plant operation is automated by using a digital computer. The digital computer generates an electrical digital command for positioning the analog valve closure body, either directly through a pressure-sensitive control element or indirectly via a pneumatic control device takes place. The adaptation

209848/0331209848/0331

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

zwischen dem Digitalrechner und dem Steuerorgan oder der Regeleinrichtung geschieht vermöge eines Digital-Analog-Umsetzers und eines Druckumsetzers, der auf das Analogsignal anspricht. Es ist nicht üblich, den Digital-Analog-Umsetzer oder den Digitalrechner am Ort der Verarbeitungsanlage aufzustellen. Daher wird weiterhin ein Analogspannung/Strom-Umsetzer, beispielsweise ein Leistungsverstärker zur Übertragung des Analogsignals an den Ort des Druckumsetzers und Analogventils benötigt; anderenfalls würde das Analogsignal wegen der langen Übertragungsleitung zu stark gestört werden.between the digital computer and the control unit or the regulating device takes place by means of a digital-to-analog converter and a pressure transducer responsive to the analog signal. It is not common to use the digital-to-analog converter or to set up the digital computer at the location of the processing plant. Therefore it will continue to be a Analog voltage / current converter, for example a power amplifier for transmitting the analog signal needs the location of the pressure transducer and analog valve; otherwise the analog signal would be because of the long Transmission line is too disturbed.

Derartige Umsetzereinrichtungen können dadurch tiberflüssig gemacht werden, daß das Analogventil durch ein System von einzeln einstellbaren, digitalen Zwei-Stellungslungs-Ventilen ersetzt wird. Die Aussatzflächen der Digitalventile werden entsprechend dem Binärcode des digitalen Rechnerausgangs bewichtet. Viele Verarbeitungsanlagen arbeiten mit Strömungsmitteln von hohen Drücken und großen Durchflußgeschwindigkeiten. Das führt häufig zu sehr voluminösen Ventilkonstruktionen und umständlichen Regelsystemen, die zur Leistungsversorgung für diese Ventile benötigt werden. Bei bekannten Anlagen, die mit Analogventilen arbeiten, werden die Steuereinrichtungen gewöhnlich auf pneumatischer Basis betrieben; der Ersatz der Analogventile würde sehr teure pneumatische Steuereinrichtungen wie auch kostspielige Ventile erfordern. Es ist daher in vielen Fällen ein Gebot der Wirtschaftlichkeit, die vorhandenen Änalogventile durch ein System von Digitalventilen zu ersetzen.Such converter devices can thus be superfluous be made that the analog valve by a system of individually adjustable, digital two-position valves is replaced. The exposed areas of the digital valves are based on the binary code of the digital computer output weighted. Many processing plants operate with fluids of high Pressures and high flow rates. This often leads to very bulky valve constructions and cumbersome Control systems that are required to supply power to these valves. For known systems, which work with analog valves, the control devices are usually operated on a pneumatic basis; the Replacing the analog valves would require very expensive pneumatic controls as well as expensive valves. In many cases, it is therefore a matter of economic efficiency to replace the existing analog valves with a Replace system of digital valves.

Die Erfindung schlägt dazu mehrere einzeln betätigbare Digitalventile vor, die einen Druck erzeugen, der direktTo this end, the invention proposes a plurality of individually actuatable digital valves that generate a pressure that is directly

209848/0838209848/0838

die Verschlußkörperstellung eines Analogventils steuert, als Sollwert für eine pneumatische Steuerung dient oder andere auf Druck ansprechende Einrichtungen betätigt. Der gebildete Druck repräsentiert die Kombination der Stellungen der Digitalventile/ die von Digitalsignalen gesteuert werden, die ihrerseits einen Befehl in einem bewich teten Code repräsentieren. Somit kann ein einen Verschlußkörper auslösender Druck direkt aus dem digitalen Ausgang eines Rechners erzeugt werden, und zwar ohne Hilfe eines elektrischen Digital/Analog-Umsetzers, eines Analogspannung/Strom-Umsetzers und eines Druck-Umsetzers. Statt Digitalventile zur Beeinflussung des in der Anlage verarbeiteten Strömungsmittels zu verwenden, werden sie zur Beeinflussung des Steuermediums für die Positionierung eines Analogventils eingesetzt, das das Prozeßfluid beeinflußt. Das Steuermedium steht unter sehr viel geringeren Drücken und kleineren Durchsatzraten. Bei einer derartigen Auslegung kann ein relativ preiswertes Systemvon Digitalventilen einen Digitalrechner an die bestehende Analoge, auf Druck ansprechende Ausrüstung einer Verarbeitungsanlage koppeln, die ein Prozeß-Fluid von hohen Drücken und großen Durchsatzraten bearbeitet, statt die gesamte existierende Ausrüstung durch ein relativ großes und teures System von Digitalventilen zu ersetzen.controls the closing body position of an analog valve, serves as a setpoint for a pneumatic control or actuates other pressure-sensitive devices. Of the The pressure generated represents the combination of the positions of the digital valves / those controlled by digital signals which in turn represent an instruction in a weighted code. Thus, one can Closure body triggering pressure can be generated directly from the digital output of a computer, without Using an electrical digital / analog converter, an analog voltage / current converter and a pressure converter. Instead of using digital valves to influence the fluid processed in the system, they are used to influence the control medium for the positioning of an analog valve that controls the process fluid influenced. The control medium is subject to much lower pressures and lower throughput rates. At a Such a design allows a relatively inexpensive system of digital valves to add a digital computer to the existing one Coupling analog, pressure-responsive equipment of a processing plant that has a process fluid of high Pressures and large throughputs are handled instead of all of the existing equipment being handled by a relatively large one and to replace expensive system of digital valves.

Im einzelnen ist eine Strömungsmittelquelle von konstantem Druck an eine Durchflußkammer bzw. Druckkammer gekoppelt, die ihrerseits an eine weitere Durchflußkammer von konstantem Druck gekoppelt ist, wobei der konstante Druck geringer als der der Strömungsmittelquelle ist. Eine der Kopplungen weist einen Auslaß von festem Querschnitt auf. Die andere Kopplung besteht aus mehreren einzeln einstellbaren, vorzugsweise bistabilen, Digitalventilen. Die Digitalventile werden in Abhängigkeit von mehreren BinärsigrIn particular, a constant pressure fluid source is coupled to a flow chamber or pressure chamber, which in turn is coupled to a further flow chamber of constant pressure, the constant pressure is less than that of the fluid source. One of the couplings has an outlet of fixed cross section. The other coupling consists of several individually adjustable, preferably bistable, digital valves. The digital valves are dependent on several binary digits

209848/0838209848/0838

nalen geöffnet und geschlossen, die einen Befehl in einem bewichteten Binärcode repräsentieren, wobei die binären Signale der digitale Ausgang eines Rechners sein können. Die Durchflußkammer ist an eine auf Druck ansprechende Einrichtung gekoppelt, beispielsweise an einen Auslöser oder Umformer, der mechanisch an den Verschlußkörper bzw. das Steuerorgan eines Analogventils gekoppelt ist.nalen opened and closed that one command in one represent weighted binary code, whereby the binary signals can be the digital output of a computer. The flow chamber is a pressure sensitive one Device coupled, for example to a trigger or converter, which is mechanically attached to the closure body or the control element of an analog valve is coupled.

Vorzugsweise sind die Digitalventile in einem Steuermodul angeordnet, der erste und zweite Kammern in seinem Inneren verbindet. Die zweite Kämmer, die eine Durchflußkammer (Abstromkammer) bildet, ist über den Auslaß von festem Querschnitt an Atmosphäre gekoppelt, die die Fluidsenke bildet. Ein unter Druck stehendes Strömungsmittel wird durch einen Druckregulator der ersten Kammer zugeführt, die die Strömungsmittelquelle darstellt.The digital valves are preferably arranged in a control module, the first and second chambers in its interior connects. The second chamber, which is a flow chamber (Downstream chamber) forms is via the outlet of solid Cross-section coupled to the atmosphere that forms the fluid sink. A pressurized fluid becomes fed through a pressure regulator to the first chamber which is the source of fluid.

Ein wesentlicher Gesichtspunkt der Erfindung besteht in · der Einstellbarkeit der wirksamen Auslaßflächen der einzelnen Digitalventile in der Offenstellung, nachdem diese Ventile in dem Steuermodul angeordnet sind. Dadurch kann das System so geeicht werden, daß der Druck in der zweiten Kammer unabhängig von ToleranzSchwankungen der Digitalventilteile und des Moduls ist und außerdem eine in großem Umfange lineare und wiederholbare Funktion der Stellungskombinationen der Digitalventile ist. Der Steuermodul wird dadurch geeicht, daß die Ventile nacheinander geöffnet werden und die wirksame Auslaßfläche jedes Ventils so lange eingestellt wird, bis der Druck in der zweiten Kammer einen vorgewählten Wert einnimmt, der das betreffende Ventil repräsentiert.An essential aspect of the invention consists in the adjustability of the effective outlet areas of the individual digital valves in the open position after this Valves are arranged in the control module. This allows the system to be calibrated so that the pressure in the second chamber regardless of tolerance fluctuations in the Digital valve parts and the module is and also a largely linear and repeatable function of the Position combinations of the digital valves. The control module is calibrated by opening the valves one after the other are opened and the effective outlet area of each valve is adjusted until the pressure assumes a preselected value in the second chamber which represents the valve in question.

209848/G838209848 / G838

_. ti __. ti _

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in der Steuerung des Verhältnisses zwischen dem Druckabfall über den Digitalventilen und dem Druckabfall über dem Auslaß von festem Querschnitt, so daß die höchstmögliche Linearität über den gesamten Druckbereich in der zweiten Kammer erreicht wird. Der Auslaß von festem Querschnitt ist zweckmäßig eine öffnung. Der Durchsatz durch die Digitalventile in der Offenstellung und den Auslaß wird auf Schallgeschwindigkeit über den gesamten Druckbereich in der zweiten Kammer gehalten. In einer anderen Ausführungsform der Erfindung, in der das Aufrechterhalten der Schallströmung über den gesamten Druckbereich unzweckmäßig ist, ist der Auslaß mit festem Querschnitt ein Rohr. Die Nichtlinearität des Druckabfalles über dem Rohr als Funktion des Massendurchsatzes durch das Rohr wird durch eine komplementäre Nichtlinearität des Druckabfalles über jedem Digitalventil als Funktion des Massendurchsatzes durch das Digitalventil bei Unterschallströmung aufgewogen.Another feature of the invention is control the ratio between the pressure drop across the digital valves and the pressure drop across the outlet of solids Cross-section, so that the highest possible linearity is achieved over the entire pressure range in the second chamber will. The outlet with a fixed cross-section is expediently an opening. The throughput through the digital valves in the open position and the outlet is at the speed of sound over the entire pressure range in the second chamber held. In another embodiment of the invention in which the flow of sound is maintained over If the entire pressure range is inconvenient, the outlet of fixed cross section is a pipe. The non-linearity the pressure drop across the pipe as a function of the mass flow rate through the pipe is complemented by a Non-linearity of the pressure drop across each digital valve as a function of the mass flow rate the digital valve outweighed with subsonic flow.

Erfindungsgemäß wird ein Durchsatz von Schallgeschwindigkeit durch die Digitalventile in der Offenstellung über den gesamten Druckbereich in der Druckkammer aufrechterhalten. Folglich ist die Durchsatzrate durch jedes Ventil in der Offenstellung nicht abhängig von Veränderungen des Druckes in der Druckkammer. Das führt zu einer verbesserten Linearität.According to the invention, a throughput of the speed of sound is achieved maintained by the digital valves in the open position over the entire pressure range in the pressure chamber. As a result, the flow rate through each valve in the open position is not dependent on changes the pressure in the pressure chamber. This leads to an improved linearity.

Wie bereits erwähnt, sieht ein wesentliches Merkmal der Erfindung die Einstellbarkeit der Auslaßflächen der einzelnen Digitalventile in der Offenstellung vor. In einer der Kammern ist eine Bohrung entsprechend jedem Ventil ausgebildet, die auf den Auslaß des entsprechenden Ventiles ausgerichtet ist. Jedes Ventil weist einen Verschlußkörper auf, der in einer mittleren Führungskammer in den Verschlußkörpergehäuse beweglich ist. Das Verschlußkörper-As mentioned earlier, looks a key feature of the Invention the adjustability of the outlet areas of the individual digital valves in the open position. In a of the chambers, a bore corresponding to each valve is formed which opens onto the outlet of the corresponding valve is aligned. Each valve has a closure body in a central guide chamber in the Closure body housing is movable. The closure body

209848/08 38209848/08 38

gehäuse steht in Schraubverbindung mit der entsprechenden' Bohrung. Die Führungskammer ist an dem der Druckkammer zugewandten Ende offen und am anderen Ende abgeschlossen. Der Verschlußkörper bewegt sich in dem Verschlußkörpergehäuse zwischen zwei Endstellungen, die durch das abgeschlossene Ende und den entsprechenden Auslaß bestimmt sind. Der Abstand zwischen dem geschlossenen Ende der Kammer und dem entsprechenden Auslaß ist durch Drehen des Verschlußkörpergehäuses einstellbar. Der Verschlußkörper weist an einem Ende eine abgeschrägte Fläche auf, die den Auslaß in einer Endstellung verschließt und von dem Auslaß in der anderen Endstellung Abstand hält. Die Bewegung des Verschlußkörpers wird so gesteuert, daß er in der einen oder anderen Endlage gehalten wird. Vorzugsweise wird der Verschlußkörper gegen den Auslaß gedrückt, wenn er in einer Endstellung steht, und liegt gegen das abgeschlossene Ende der Kammer in der anderen Endstellung an. Wenn somit das Verschlußkörpergehäuse einmal justiert ist, bleibt der Verschlußkörper hubfest aufgrund der festen Verbindung der Ventilteile.housing is in screw connection with the corresponding ' Drilling. The guide chamber is open at the end facing the pressure chamber and closed at the other end. The closure body moves in the closure body housing between two end positions, the are determined by the terminated end and the corresponding outlet. The distance between the closed The end of the chamber and the corresponding outlet is adjustable by rotating the breech body housing. The closure body has at one end a beveled surface which closes the outlet in one end position and keeps a distance from the outlet in the other end position. The movement of the breech body becomes like this controlled that it is held in one or the other end position. Preferably, the closure body is against depressed the outlet when it is in an end position and lies against the closed end of the chamber in the other end position. Thus, once the breech body housing is adjusted, the breech body remains lift-proof due to the fixed connection of the valve parts.

Der Steuermodul wird dadurch geeicht, daß der Druckregler mit den Digitalventilen in einer Stellungskombination solange eingestellt wird, bis der Druck in der zweiten Kammer einen gewünschten Wert annimmt, der die Stellungskombination repräsentiert. Danach wird jedes Ventil eines nach dem anderen geöffnet und sein Hub justiert, bis der Druck in der zweiten Kammer einen gewünschten Wert annimmt, der die spezielle Stellungskombination der Digitalventil repräsentiert. Auf diese Weise wird der Druck in der zweiten Kammer unabhängig von ToleranzSchwankungen der Einzelteile der Digitalventile und des Steuermoduls .The control module is calibrated in that the pressure regulator and the digital valves are in a position combination is set until the pressure in the second chamber assumes a desired value that the combination of positions represents. Then each valve is opened one by one and its stroke is adjusted until the Pressure in the second chamber assumes a desired value, which is the special position combination of the digital valve represents. In this way, the pressure in the second chamber becomes independent of tolerance fluctuations the individual parts of the digital valves and the control module.

209848/0 83 8209848/0 83 8

Nachfolgend werden spezielle Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Im einzelnen zeigen:The following are specific embodiments of the invention with reference to the accompanying drawing. Show in detail:

Fig. 1 ein Blockdiagramm des mit den Merkmalen der Erfindung ausgestatteten Fluid-Steuersystems; Fig. 1 is a block diagram of the fluid control system incorporating the features of the invention;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer-Hälfte einer Ausführungsform des Steuermoduls aus Fig. 1;Fig. 2 is a perspective view of one-half one embodiment of the control module from Fig. 1;

Fig. 3 eine Explosionsdarstellung eines Digitalventils gemäß Fig. 2;3 shows an exploded view of a digital valve according to FIG. 2;

Fig. 4 eine schematische Darstellung des Eichvorgangs für den Steuermodul gemäß Fig. 2;FIG. 4 shows a schematic representation of the calibration process for the control module according to FIG. 2;

Fig. 5 eine Seitenansicht mit teilweise weggebrochenen Teilen einer anderen Ausführungsform des Steuermoduls aus Fig. 1; Fig. 5 is a side view with partially broken away Parts of another embodiment of the control module from FIG. 1;

Fig. 6 einen Schnitt durch den Steuermodul aus Fig.5; undFIG. 6 shows a section through the control module from FIG. 5; and

Fig. 7 und 8 grafische Darstellungen des funktionellen Zusammenhanges zwischen Massenflußrate, wirksamer Auslaßfläche und Druck in dem Steuermodul gemäß Fig. 5 und 6.7 and 8 graphical representations of the functional relationship between mass flow rate, effective outlet area and pressure in the control module according to FIGS. 5 and 6.

Nach Fig. 1 steuert ein digitaler Rechner 10 ein Steuerorgan 11 eines Analog-Ventils, das zur Regulierung der Strömung in einem Fluid-System angeordnet ist. Die dünnen mit einem Strich dargestellten Pfeile bedeuten elektrische Verbindungen, die dicken, mit zwei ausgezogenen Strichen dargestellten Pfeile repräsentieren Strömungsmittel-Verbindungen, beispielsweise hydraulische oder pneumatische verbindungen, und der dicke, mit unterbrochenen parallelen Strichen dargestellte Pfeil bedeutet eine mechanische Verbindung. Der Ausgang des digitalen Rechners 10 führt mehrere Binärsignale, die einen digitalen Befehl für die Stellung des Steuerorgans 11 darstellen, wobei derAccording to Fig. 1, a digital computer 10 controls a control member 11 of an analog valve which is used to regulate the Flow is arranged in a fluid system. The thin arrows shown with a line mean electrical Connections, the thick arrows shown with two solid lines represent fluid connections, for example hydraulic or pneumatic connections, and the thick ones with interrupted parallels Dashed arrow means a mechanical connection. The output of the digital calculator 10 carries several binary signals that represent a digital command for the position of the control member 11, the

209848/0838209848/0838

digitale Befehl in einem bewichteten Binärcode verschlüsselt sein kann. Die Art des benutzten Binärcodes ist für das Verständnis der Erfindung nicht wesentlich. Der Code kann beispielsweise eine reine geometrische Reihe auf der Grundlage der Zahl 2 oder auch eine modifizierte geometrische Reihe von 2 wie in der US-Anmeldung 64142 beschrieben sein; es können jedoch auch sämtliche Signale gleich bewzchtet sein. Für die Beschreibung werde angenommen, daß der benutzte Binärcode 7 Binärsignale umfaßt, die entsprechend den sieben reinen Zweierpotenzen 1, 2, 4, 8, 16, 32 und 64 bewichtet sind. Ein derartiger Code, der vorzugsweise bei nicht zu hohem Druck und nicht zu großem Durchsatz verwendet wird,, erlaubt eine Genauigkeit von 0,1 pounds per square inch gauge (psig; etwa = 70,3 mm WS) in einem Druckbereich von 12 psig (etwa 0,84 kg/cm). Die von dem digitalen Rechner 10 erzeugten binären Ausgangssignale werden auf einen Steuermodul 12 gegeben, in welchem sie beziehentlich eine gleiche Anzahl von Zweistellungs-Digitalventilen (in Fig. 1 nicht dargestellt) betätigen. Eine Druckluftquelle 13 versorgt über einen Druckregler 14 eine Aufstromkanuner in dem Steuermodul 12. Der Druckregler 14 mit einem einstellbaren Druckregelmechanismus führt Luft aus der Druckluftquelle 13 der AufStromkammer zu, so daß der Druck in der AufStromkammer konstant bleibt. Die AufStromkammer wird also auf einem eingestellten Druck gehalten. Die Digitalventile koppeln die Auf stromkanuner an eine Abstromkammer. Ein Auslaß mit fester Querschnittsfläche koppelt die Abstromkammer an Atmosphäre, die in Fig. 1 durch den Block 15 dargestellt ist. Der in der Abstromkammer aufgebaute Druck hängt von den Stellungen der einzelnen Digitalventile, d.h. von der Zahl de'r offenen oder geschlossenen Digitalventile ab, die von den entsprechenden binären Ausgangssignalendigital command encoded in a weighted binary code can be. The type of binary code used is not essential for an understanding of the invention. For example, the code can be a pure geometric series based on the number 2 or even a modified geometric series of FIG. 2 as described in US application 64142; however, it can also all signals must be overgrown equally. For the description it is assumed that the binary code used 7 binary signals, which are weighted according to the seven pure powers of two 1, 2, 4, 8, 16, 32 and 64 are. Such a code, which is preferably used when the pressure is not too high and the throughput is not too high being, allows an accuracy of 0.1 pounds per square inch gauge (psig; approximately = 70.3 mm WS) in one Pressure range of 12 psig (about 0.84 kg / cm). The one from that Digital computer 10 generated binary output signals are given to a control module 12, in which they respectively actuate an equal number of two-position digital valves (not shown in FIG. 1). A compressed air source 13 supplies an upflow duct in the control module 12 via a pressure regulator 14. The pressure regulator 14 with an adjustable pressure regulating mechanism leads air from the compressed air source 13 of the flow chamber so that the pressure in the flow chamber is constant remain. The flow chamber is thus kept at a set pressure. The digital valves couple the On stromkanuner to a downflow chamber. An outlet with fixed cross-sectional area couples the downstream chamber to atmosphere, which is represented in FIG. 1 by the block 15 is. The pressure built up in the downstream chamber depends on the positions of the individual digital valves, i.e. on the number of open or closed digital valves from the corresponding binary output signals

'χ-'χ-

209848/0838209848/0838

des digitalen Rechners 10 gesteuert werden. (In der praktischen Ausführung ist zwischen dem Rechner 10 und den Betätigungsspulen der Digitalventile noch eine Zwischeneinrichtung vorgesehen. Diese Zwischeneinrichtung kann ein Pufferregister für die Umwandlung des intermittierenden Rechnerausgangs in einen kontinuierlichen Ausgang sowie Verstärker aufweisen, die zum Betrieb der Spulen ausreichende Leistung abgeben). In der Abstromkammer herrscht mithin ein nicht geregelter Druck. Wenn ein binäres Ausgangssignal des digitalen Rechners 10 einen bestimmten Wert darstellt, wird das entsprechende Digitalventil geschlossen,- und wenn dieses Signal den anderen Wert darstellt, wird das entsprechende Digitalventil geöffnet. Die effektiven Auslaß querschnitte der Digitalventile in ihrer Offenstellüng stehen zueinander in dem gleichen Verhältnis wie die Bewichtung der entsprechenden binären Ausgangssignale des digitalen Rechners 10. Dementsprechend ist die Summe der effektiven Auslaßquerschnitte der offenen Digitalventile in dem Steuermodul 12 proportional zu der Zahl, die von den binären Ausgangssignalen des digitalen Rechners repräsentiert wird. Der Druck in der Abstromkammer ist in einem bestimmten Bereich eine lineare Funktion der Summe der effektiven Auslaßquerschnitte der offenen Digitalventile. Der Linearitätsbereich ist somit ein wesentlicher Faktor für den Betrieb des Steuermoduls 12.of the digital computer 10 can be controlled. (In the practical version, there is between the computer 10 and an intermediate device is provided for the actuation coils of the digital valves. This intermediary can be a buffer register for converting the intermittent computer output into a continuous one Output as well as amplifiers that emit sufficient power to operate the coils). In The pressure in the downstream chamber is therefore not regulated. When a binary output signal of the digital Calculator 10 represents a certain value, that will corresponding digital valve closed - and if this Signal represents the other value, the corresponding digital valve is opened. The effective outlet cross-sections of the digital valves in their open position are in the same relationship to one another as the Weighting of the corresponding binary output signals of the digital computer 10. The sum is accordingly the effective outlet cross-sections of the open digital valves in the control module 12 proportional to the number, which is represented by the binary output signals of the digital computer. The pressure in the downstream chamber is in a certain area a linear function of the sum of the effective outlet cross-sections of the open Digital valves. The linearity range is thus an essential factor for the operation of the control module 12.

Vorzugsweise wird der Druck in der AufStromkammer so hoch gehalten, daß der Strömungsmitteldurchsatz durch die offenen Digitalventile im ganzen in der Abstromkammer herrschenden Druckbereich mit Schallgeschwindigkeit stattfindet. Wenn Luft als Strömungsmittel verwendet wird, muß das Verhältnis des absoluten Druckes in der Aufstromkammer zu dem absoluten Druck in der AbstromkammerPreferably the pressure in the inflation chamber will be so Maintained high that the fluid flow rate through the open digital valves as a whole in the downstream chamber prevailing pressure range takes place at the speed of sound. When using air as the fluid the ratio of the absolute pressure in the upstream chamber to the absolute pressure in the downstream chamber must be

209848/0838209848/0838

größer als 2:1 gehalten werden, um eine'n Durchsatz mit Schallgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten. Bei Schallgeschwindigkeit ist die Durchsatzrate durch jedes offene Digitalventil unabhängig von dem Druckabfall über dem Ventil, da der Aufstromdruck konstant ist. Somit führt der Steuermodul 12 seine Funktion insofern besser aus, als die Linearität der Proportionalität zwischen dem Druck in der Abstromkammer und der durch die binären Ausgangssignale des Rechners IO dargestellten Zahl verbessert wird.greater than 2: 1 in order to maintain a throughput at the speed of sound. At the speed of sound is the flow rate through each open digital valve regardless of the pressure drop across the Valve, as the upstream pressure is constant. Thus leads the control module 12 from its function better than the linearity of the proportionality between the Pressure in the downstream chamber and the number represented by the binary outputs of the calculator IO improved will.

Die Abstromkammer des Steuermoduls 12 ist mit einem auf Druck ansprechenden Umformer 17 verbunden· , der beispielsweise ein beweglicher Kolben oder eine Membran sein kann, die mechanisch mit dem Steuerorgan 11 des Analogventils verbunden ist. Wie mit dem Block 18 in Fig. 1 dargestellt ist, beeinfluß die Stellung des Umformers 11 die dynamischen Bedingungen des Fluid-Systems. Die dynamischen Zustände des Fluid-Systems werden von einem Fühler 19 erfaßt, der ein oder mehrere Rückkopplungssignale erzeugt,die die dynamischen Bedingungen repräsentieren. Das elektrische Rückkopplungssignal wird von dein Fühler 19 auf einen Analog/Digital-Umsetzer 2O gekoppelt, in welchem es in eine digitale Binärdarstellung mit vorzugsweise sieben Binärstellenfür den digitalen Rechner 10 umgewandelt wird. Der digitale Rechner regelt das Befehlssignal kontinuierlich auf der Basis dervon dem Fühler 19 festgestellten Veränderung der dynamischen Bedingungen nach. Die Erfindung ist zwar gemäß Fig. 1 im Zusammenhang mit einem geschlossenen Rückkopplungssteuersystem beschrieben, doch kann sie auch in einem offenen System oder in einem solchen System Verwendung finden, das Solldrücke einer Rückkopplungs-Hydrosteuerung zuführt.The downstream chamber of the control module 12 is connected to a pressure-responsive transducer 17, for example the can be a movable piston or a membrane that is mechanically connected to the control member 11 of the Analog valve is connected. As shown with the block 18 in Fig. 1, affect the position of the converter 11 the dynamic conditions of the fluid system. The dynamic states of the fluid system are detected by a sensor 19, the one or more feedback signals which represent the dynamic conditions. The electrical feedback signal becomes from your sensor 19 to an analog / digital converter 2O coupled, in which it is in a digital binary representation with preferably seven binary digits for the digital Computer 10 is converted. The digital computer regulates the command signal continuously on the basis the change in the dynamic conditions detected by the sensor 19. The invention is in accordance with Fig. 1 in the context of a closed loop feedback control system but it can also be used in an open system or in such a system find that supplies set pressures to a feedback hydraulic control.

209848/0838209848/0838

in Figur 2 ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung die aufgeschnittene Hälfte des Steuermoduls 12 im einzelnen dargestellt; die andere Hälfte des Steuermoduls 12 ist ein Spiegelbild der dargestellten Hälfte. Ein scheibenförmiger Kern 30.ist in einer zylindrischen Vertiefung 31 eines Gehäuses 32 angeordnet. Der Gehäusedeckel 33 ist über nicht dargestellte Bolzen mit dem Gehäuse 32 befestigt. An der Peripherie des Kernes 30 ist ein Ringschlitz ausgebildet, der mit der benachbarten Oberfläche der Vertiefung 31 eine Aufstromkammer 34 bildet. In ähnlicher Weise ist an der Peripherie des Kernes 30 am anderen Ende ein weiterer Ringschlitz ausgebildet, der mit der benachbarten Oberfläche der Vertiefung 31 eine Abstromkammer 35 bildet. Am Rand des Kernes 30 sind sieben bistabile Digitalventile 36, 37, 38 und 39 angeordnet. Die Digitalventile sind auf einem Kreis in der Reihenfolge zunehmender Auslaßquerschnitte verteilt. Um die Aufstromkammer 34 auf geregeltem Druck zu halten, wird ihr durch eine in Figur 2 nicht dargestellte Vorrichtung Luft zugeführt. In dem Kern 30 sind zwischen den Kammern 34 und 35 eine oder mehrere Entlüftungsöffnungen wie etwa die öffnung 64 vorgesehen, die feste Querschnittsfläche haben. Der Querschnitt der öffnung 64 ist so gewählt, daß in der Abstromkammer 35 ein gewünschter Minimaldruck herrscht, wenn sämtliche Digitalventile geschlossen sind. Eine oder mehrere Abluftöffnungen, wie etwa die Öffnung 65, von festem Querschnitt, sind in dem Gehäuse 32 zwischen der Kammer 35' und der außerhalb des Gehäuses 32 herrschenden ümgebungsatmosphäre ausgebildet. In dieser Beschreibung bedeutet öffnung einen Auslaß, dessen Länge kurz ist relativ zu seinem Durchmesser. Der Querschnitt der Öffnung 65 ist so ausgelegt, daß ein gewünschter maximaler Luftdurchlaß durch den Steuermodul nicht überschritten wird, wenn alle Digitalventile offen sind. Die Kammern 34 und 35 sind gegeneinander und gegen das Gehäuseinnere über dem Kern 30 durchin Figure 2 is according to an embodiment of the invention the cut half of the control module 12 shown in detail; the other half of the control module 12 is a mirror image of the illustrated half. A disk-shaped core 30. is in a cylindrical recess 31 of a housing 32 is arranged. The housing cover 33 is connected to the housing 32 via bolts (not shown) attached. An annular slot is formed on the periphery of the core 30 which communicates with the adjacent surface the recess 31 forms an upflow chamber 34. Similarly, one on the periphery of the core 30 is on the other At the end a further annular slot is formed which, with the adjacent surface of the recess 31, forms a downstream chamber 35 forms. Seven bistable digital valves 36, 37, 38 and 39 are arranged on the edge of the core 30. The digital valves are distributed on a circle in the order of increasing outlet cross-sections. Around the upflow chamber 34 by an in Figure 2 is not shown device supplied with air. In the core 30 between the chambers 34 and 35 are a or a plurality of vent openings such as opening 64 provided that have a fixed cross-sectional area. The cross section of the opening 64 is chosen so that in the downstream chamber 35 there is a desired minimum pressure when all digital valves are closed. One or more Exhaust openings, such as opening 65, of a fixed cross-section, are in the housing 32 between the chamber 35 ′ and the ambient atmosphere prevailing outside the housing 32 educated. In this description, opening means an outlet the length of which is short relative to its length Diameter. The cross section of the opening 65 is designed so that a desired maximum air flow through the control module is not exceeded when all digital valves are open. The chambers 34 and 35 are against each other and against the interior of the housing over the core 30 through

209848/0838209848/0838

Λ -Λ -

O-Ringe 66 und 67 abgedichtet, die in entsprechenden Nuten am Umfang des Kernes 30 gehalten werden, wobei ein O-Ring 6 8 in einer an der Unterseite des Kernes 30 befindlichen Nut sitzt und O-Ringe die einzelnen Digitalventile umgeben, beispielsweise wie der O-Ring 69.O-rings 66 and 67 are sealed in corresponding grooves be held on the circumference of the core 30, with an O-ring 6 8 located in one on the underside of the core 30 Groove sits and O-rings surround the individual digital valves, for example like O-ring 69.

Das in Figur 3 auseinandergenommen dargestellte Digitalventil 36 wird als Beispiel für die anderen sechs Digitalventile beschrieben. Ein Verschlußkörper 45 und ein Auslaß 46 bestimmen den Strömungsmitteldurchsatz durch das Digitalventil 36, d.h. seine Auslaßfläche in der Offenstellung. Der Auslaß 46 wird von einer Präzisionsbohrung in einem Sitz 47 gebildet, der im Preßsitz in eine Bohrung von genormter Größe zwischen den Kammern 34 und 35 eingefügt ist. Eine Bohrung 48 von größerer Normgröße erstreckt sich zwischen der Aufstromkammer 34 und dem Äußeren des Kernes 30 in Ausrichtung auf den Auslaß 46. Ein Verschlußkorpergehäuse 49 steht in Schraubverbindung mit der Bohrung 48. Das Verschlußkorpergehäuse 49 ist mit einem Schlitz 51 (Fig. 2) für einen Schraubendreher versehen, damit das Verschlußkörpergehäuse eingeschraubt werden kann. Das Verschlußkorpergehäuse 49 dient als Kern für eine Spule 52. Eine Führungskammer 53 in dem Verschlußkorpergehäuse 49 ist an einem Ende verschlossen und an dem anderen der Aufstromkammer zuweisenden Ende offen. Der Verschlußkörper 45 bewegt sich in der Kammer 53 zwischen zwei Endstellungen, die durch den Abstand zwischen dem abgeschlossenen Ende deir Kammer 53 und dem, Auslaß 46 definiert sind. Eine Druckfeder 54, die in einer Vertiefung am Verschlußkörperende sitzt und gegen das geschlossene Ende der Kammer 5 3 weist, arbeitet gegen das geschlos*= sene Ende der Kammer 53. Wenn danach die Spule 52 nicht aktiviert ist, liegt der Verschlußkörper 45 unter dem Einfluß der Feder 54 gegen den Auslaß 46 an und bringt damit das Digitalventil 36 in seine Geschlossenstellung. In der Ge* schlossenstellung verschließt der Verschlußkörper 45 denThe disassembled digital valve shown in FIG 36 is described as an example of the other six digital valves. A closure body 45 and an outlet 46 determine the fluid flow rate through the digital valve 36, i.e., its outlet area in the open position. The outlet 46 is formed by a precision bore in a seat 47 which is press fit into a bore of standardized Size between the chambers 34 and 35 is inserted. A larger standard size bore 48 extends between the upflow chamber 34 and the exterior of the core 30 in alignment with outlet 46. A closure body housing 49 is threadedly connected to bore 48. The locking body housing 49 is provided with a slot 51 (FIG. 2) for a screwdriver so that the locking body housing can be screwed in. The lock body housing 49 serves as a core for a spool 52. A guide chamber 53 in the lock body housing 49 is at one end closed and open at the other end facing the upflow chamber. The closure body 45 moves in the Chamber 53 between two end positions determined by the distance between the closed end of the chamber 53 and the outlet 46 are defined. A compression spring 54, which sits in a recess on the closure body end and against the closed End of the chamber 5 3 points, works against the closed * = This end of the chamber 53. If the coil 52 is not activated thereafter, the closure body 45 is under the influence the spring 54 against the outlet 46 and thus brings the digital valve 36 into its closed position. In the Ge * closed position closes the closure body 45 the

2 0 9848/08 3 82 0 9848/08 3 8

Auslaß 46, so daß durch diesen kein Strömungsmittel von der AufStromkammer 34 zur Abstromkammer 35 fließen kann. Wenn die Spule 52 aktiviert wird, zieht sie den Verschlußkörper 45, der mindestens teilweise aus magnetisierbarer!! Material besteht, in die Kammer 53, bis er gegen das abgeschlossene Ende der Kammer anliegt. Eine Abschirmung paßt satt um das Verschlußkörpergehäuse 49 und ein Sicherungsring 56 sichert das Verschlußkörpergehäuse 49 gegen Drehung relativ zum Kern. Ein Klemmenträger 60 und der Kern 30 sind an dem Gehäuse 32 durch eine Schraube 61 befestigt. Leitungen (Figur 3) zur Aktivierung der Spule sowie der den anderen Digitalventilen zugeordneten Spulen sind an die zugehörigen Klemmen 62 auf dem Klemmenträger geführt. Ein nicht dargestelltes Kabel überträgt die binären Ausgangssignale aus dem digitalen Rechner 10 und ist durch einen Kabeleinlaß 63 in dem Gehäuse 32 geführt, wobei die Leitungen des Kabels mit den jeweils zugehörigen Klemmen 62 verbunden sind. Der Sitz 47 ist vorzugsweise aus einem sehr harten Material gefertigt, so daß sich der Querschnitt des Auslasses 46 nicht durch Materialabnutzung verändert. Der Verschlußkörper 45 weist eine am Ende abgeschrägte Nadel 70 sowie einen mit einer Nut 72 (Figur 3) versehenen Schaft 71 auf, so daß Strömungsmittel an dem Verschlußkörper zur Sicherstellung des Druckausgleichs vorbeistreichen kann. Lediglich der Schaft 71 muß aus magnetischem Material bestehen; die Nadel 70 kann aus abnutzungsarmem, nicht-magnetischem Material bestehen. Das Verschlußkörpergehäuse·49 besteht aus drei zu einer Einheit zusammengelöteten Teilen, nämlich einer Kappe 73 aus magnetischem Material, einem Bodenteil 74 aus magnetischem Material sowie einem Körper 75 (Figur 2) aus nicht-magnetischem Material. Die Wicklungen der Spule 52 sind auf dem Körper 75 zwischen den Flanschen 76 und 77 an der Kappe 73 bzw. dem Bodenteil angeordnet. Ein O-Ring 69 sitzt in einer Nut in dem Boden-Outlet 46 so that no fluid from the upstream chamber 34 can flow to the downstream chamber 35. When the coil 52 is activated, it pulls the breech body 45, which is at least partially made of magnetizable !! Material is in the chamber 53 until it is completed against the At the end of the chamber. A shield fits snugly around the breech body housing 49 and a locking ring 56 secures the breech body housing 49 against rotation relative to the core. A terminal support 60 and the Cores 30 are fixed to the case 32 by a screw 61. Lines (Figure 3) for activating the coil and the coils assigned to the other digital valves are led to the associated terminals 62 on the terminal carrier. A cable (not shown) transmits the binary Output signals from the digital computer 10 and is passed through a cable inlet 63 in the housing 32, the Lines of the cable are connected to the respective associated terminals 62. The seat 47 is preferably made of one made very hard material, so that the cross section of the outlet 46 does not change due to material wear. The closure body 45 has a needle 70 which is beveled at the end and one which is provided with a groove 72 (FIG. 3) Shank 71 so that fluid sweeps past the closure body to ensure pressure equalization can. Only the shaft 71 has to be made of magnetic material; the needle 70 can be made of low wear, non-magnetic Material. The breech block housing 49 consists of three parts soldered together to form a unit, namely a cap 73 made of magnetic material, a bottom part 74 made of magnetic material and a body 75 (Figure 2) made of non-magnetic material. The windings of the coil 52 are on the body 75 between the Flanges 76 and 77 are arranged on the cap 73 and the bottom part, respectively. An O-ring 69 sits in a groove in the bottom

20984 8/083820984 8/0838

teil 74 zwischen den Schraubgängen 78, die zur Bildung der Schraubverbindung 50 in die Gewindegänge in der Bohrung 48 eingreifen, und dem offenen Ende der Führungskammer 53. Die übrigen Digitalventile gleichen dem Ventil 36 mit Ausnahme der Form des Auslasses 46 und der Nadel 70 des Verschlußkörpers.part 74 between the screw threads 78, which form the screw connection 50 in the threads in the bore 48 engage, and the open end of the guide chamber 53. The other digital valves are similar to the valve 36 except for the shape of the outlet 46 and needle 70 of the closure body.

Die Einzelteile des Digitalventils sind so demensioniert, daß das abgeschrägte Ende der Nadel 70 im Inneren des Auslasses 46 verbleibt, wenn der Verschlußkörper 45 gegen das verschlossene Ende der Führungskammer 53 in der einen Endstellung anliegt, d.h. in der Offenstellung des Ventils. Die Digitalventile bieten damit dem Fluß des Strömungsmittels ringförmige Auslässe dar. Die Querschnitte dieser Ringauslässe sind einzeln einstellbar, indem der Abstand des geschlossenen Endes der Führungskammer 53 zu dem Sitz 47 und damit der Innendurchmesser des Ringauslasses verändert wird. Dies geschieht durch Drehen des Verschlußkörpergehäuses 49 in seiner Schraubverbindung 50 mit der Bohrung 48, so daß der Abstand zwischen dem geschlossenen Ende der Führungskammer 53 und dem Auslaß 46 und somit die Länge des Führungskörperhubes verändert wird. Vorteilhafterweise wird das Verschlußkörpergehäuse zunächst in die Bohrung eingeschraubt und der Sicherungsring 56 lose auf den Kern 30 mit seinen Befestigungsmitteln aufgesetzt; dann wird das Verschlußkörpergehäuse etwa durch Drehen eines in den Schlitz 51 eingesetzten Schraubendrehers soweit gedreht, bis der Auslaßquerschnitt genau auf den gewünschten Wert eingestellt ist. Schließlich werden die Befestigungsmittel auf dem Sicherungsring angezogen, so daß der Sicherungsring gegen den Bodenteilflansch 77 des Verschlußkörpergehäuses drückt und die Gänge der Schraubverbindung mit der Bohrung belastet, wodurch das Verschlußkörpergehäuse in der eingestellten Lage festgesetzt wird.The individual parts of the digital valve are dimensioned so that the beveled end of the needle 70 inside the Outlet 46 remains when the closure body 45 against the closed end of the guide chamber 53 in the an end position is applied, i.e. in the open position of the valve. The digital valves thus offer the flow of the Flow means represent ring-shaped outlets. The cross-sections of these ring outlets are individually adjustable, by the distance of the closed end of the guide chamber 53 to the seat 47 and thus the inner diameter of the ring outlet is changed. This is done by rotating the closure body housing 49 in its screw connection 50 with the bore 48, so that the distance between the closed end of the guide chamber 53 and the outlet 46 and thus the length of the guide body stroke is changed. The closure body housing is advantageously first screwed into the bore and the locking ring 56 loosely on the core 30 with its fastening means put on; then the breech body housing is inserted into the slot 51, for example by turning a Turn the screwdriver until the outlet cross-section is exactly set to the desired value. Finally, the fasteners are tightened on the locking ring so that the locking ring is against the The bottom flange 77 of the breech block housing presses and loads the threads of the screw connection with the bore, whereby the breechblock body housing is fixed in the set position.

209848/083 8209848/083 8

Wie das in Figur 2 dargestellt ist, weisen der Bodenteilflansch und der Sicherungsring zur Oberfläche des Kernes 30 Abstand auf, wenn das Verschlußkörpergehäuse festgesetzt wird.As shown in FIG. 2, the base part flange and the locking ring face the surface of the core 30 distance when the breechblock body is locked.

Zusammengefaßt dargestellt: Die wirksame Auslaßflache jedes Digitalventils wird wie beschrieben genau auf den gewünschten Wert eingestellt. Da tatsächlich in jedem Digitalventil eine Anzahl verschiedener Auslässe gebildet wird, dient in dieser Beschreibung der Ausdruck "wirksame Auslaßfläche¹' zur Bezeichnung der resultierenden Aüsläßflache jedes Ventils, die als einfache öffnung mit gleichförmiger Querschnittsflache betrachtet werden kann, die die Aufstrom* kammer an die Abstromkammer koppelt.In summary: The effective outlet area of each digital valve is set exactly to the desired value as described. Since a number of different outlets are actually formed in each digital ^{valve, the expression "effective outlet area 1} '" is used in this description to designate the resulting outlet area of each valve, which can be viewed as a simple opening with a uniform cross-sectional area which connects the upflow chamber to the outflow chamber couples.

Figuren 5 und 6 zeigen eine weitere Ausführungsform des Steuermoduls 12. Figur 6 kann zur Erleichterung des Verständnisses um 90 gedreht werden. Der Steuermodul weist einen Gehäuseblock 80 mit einer Aufstromkammer 81, einer Abstromkammer 82 und einem Kabelraum 83 auf. An dem Gehäuseblock 80 sind mehrere Teilblöcke 84 durch Befestigungsmittel, etwa In Form von Schrauben 85, befestigt, wobei jeder Teilblock 84 ein Digitalventil beherbergt * Jeder Teilblock 84 enthält einen spulenbetätigten Verschlußkörper 95, der gemäß der Darstellung in Figur 6 bei einer Bewegung nach rechts das Ende eines Kanales 96 abschließt und bei einer Bewegung nach links den Kanal 96 für den Durchsatz von Strömungsmittel von der Aüfströrftkammer 81 zur Abstromkammer 82 freigibt* Eine Stellschraube 97 kann zur Steuerung des wirksamen Aüsläßqüesrschhittes des Kariales zwischen der Äufstromkämmer 81 und dem kanal 96 eingestellt werden, so daß sich dementsprechend die wirksame Aüsläßfläche des DigitaivehtÜS einstellen läßt. Die Stellschrauben 97 sind vom äußeren des Stöüermöäüls zugänglich (Figur 5).Figures 5 and 6 show a further embodiment of the Control module 12. Figure 6 can be rotated 90 to facilitate understanding. The control module has a housing block 80 having an upflow chamber 81, a Downstream chamber 82 and a cable space 83. On the housing block 80, several sub-blocks 84 are fastened by fastening means, for example in the form of screws 85, each sub-block 84 houses a digital valve * Each sub-block 84 contains a coil-actuated closure body 95, which as shown in FIG a movement to the right closes the end of a channel 96 and when moved to the left, channel 96 for the flow of fluid from the discharge chamber 81 to downstream chamber 82 releases * One set screw 97 can be used to control the effective discharge rate of the carial between the Äufstromkämmer 81 and the canal 96 can be set, so that the effective Aüsläßfläche of the DigitaivehtÜS can be adjusted accordingly. The set screws 97 are from the outside of the Stöüermöäül accessible (Figure 5).

209848/0838209848/0838

Eine erste Modifizierung gegenüber der oben beschriebenen Ausführungsform ist darin zu sehen, daß sich die Abstromkammer 82 durch den Gehäuseblock 80 von einer Seite zur anderen erstreckt. An einer Seite ist die Abstromkammer 82 durch einen eingeschraubten Stopfen 87 abgeschlossen. Ein Ende eines Rohres 88 paßt in den Stopfen 87, so daß sich das andere Ende des Rohres 88 in die Abstromkammer 82 erstreckt. Für diese Beschreibung werde unter einem Rohr ein Auslaß verstanden, dessen Länge groß ist relativ zu seiner lichten Weite, anders als bei der oben erwähnten öffnung. Eine Leitung 89 erstreckt sich durch den Stopfen 87 und den Gehäuseblock 80 zwischen der Abstromkammer 82 und dem Kabelraum 83. Das Rohr 88 und die Leitung 89 bilden den Abluftauslaß zwischen der Abstromkammer und der Atmosphäre. Die Abmessungen des Rohres 88 sind so gewählt, daß sie im wesentlichen die Durchsatzrate durch den Abluftauslaß bestimmt unter Ausschluß der Abmessungen der Leitung 89. Ein O-Ring 90 in einer Nut im Stopfen 87 verhindert die Leckage von Luft aus der Abstromkammer 82 in die Leitung 89. Die die Abstromkammer 82 durch das Rohr 88 und die Leitung 89 verlassende Luft gelangt von dem Kabelraum 83 in die Atmosphäre. Auf diese Weise reinigt die Luft den Kabelraum 83 von entflammbaren Gasen, die in der Nähe des Steuermoduls vorhanden- sein könnten.A first modification to the embodiment described above is to be seen in the fact that the downstream chamber 82 extends through the housing block 80 from side to side. On one side is the downstream chamber 82 closed by a screwed-in stopper 87. One end of a tube 88 fits into the plug 87 so that the other end of the tube 88 extends into the downstream chamber 82. For this description I will use a Tube understood an outlet, the length of which is large relative to its inside diameter, unlike the one mentioned above opening. A conduit 89 extends through the plug 87 and the housing block 80 between the downstream chamber 82 and the cable space 83. The pipe 88 and conduit 89 form the exhaust air outlet between the downstream chamber and the The atmosphere. The dimensions of the tube 88 are chosen to substantially match the rate of flow through the exhaust air outlet determined to the exclusion of the dimensions of the line 89. An O-ring 90 in a groove in the plug 87 prevents the Leakage of air from the downstream chamber 82 into the conduit 89. The downstream chamber 82 through the pipe 88 and the Air leaving line 89 passes from cable space 83 into the atmosphere. This is how the air cleans the Cable space 83 from flammable gases that could be present in the vicinity of the control module.

Eine weitere Ausbildung ist darin zu sehen, daß die die Digitalventile enthaltenden Teilblöcke durch einen Teilblock 91 ersetzt wurden, der den Abluftauslaß zwischen der AufStromkammer 81 und der Abstromkammer 82 beherbergt. Die wirksame Auslaßfläche des Abluftauslasses wird durch Drehen einer von außen zugänglichen Stellschraube 92 justiert. Die Ste-lschraube 92 weist an einem Ende einen abgeschrägten Paßkörper 93 auf, der sich in einen zylindrischen Kanal erstreckt, so daß sich ein einstellbarer Ringraum ergibt.A further development can be seen in the fact that the sub-blocks containing the digital valves are replaced by a sub-block 91, which houses the exhaust air outlet between the upstream chamber 81 and the downstream chamber 82. The effective outlet area of the exhaust air outlet is adjusted by turning an externally accessible adjusting screw 92. The adjusting screw 92 has a beveled one at one end Mating body 93 which extends into a cylindrical channel, so that there is an adjustable annular space.

209848/0838209848/0838

Die wirksame Auslaßfläche des Abluftauslasses wird durch den Abstand bestimmt, mit dem sich der Paßkörper 93 in den Kanal 94 erstreckt. Aus Figur 6 ist zu erkennen, daß abgesehen von dem Fehlen einer Verschlußkörperanordnung mit zugehöriger Magnetspule der Teilblock 91 mit den Teilblöcken 84 identisch ist.The effective outlet area of the exhaust air outlet is determined by the distance with which the fitting body 93 in the channel 94 extends. From Figure 6 it can be seen that apart from the lack of a closure body arrangement with the associated magnetic coil, the sub-block 91 is identical to the sub-blocks 84.

Eine sehr gute Linearität über den gesamten in der Abstromkammer erzeugten Druckbereich wird dadurch erreicht, daß das Verhältnis zwischen dem Druckabfall über den Digitalventilen zu dem Druckabfall über dem Entlüftungsauslaß gesteuert wird. Vorteilhafterweise wird das Verhältnis des absoluten Druckes in der Aufstromkammer zu dem absoluten Druck in der Abstromkammer größer als das kritische Druckverhältnis, d.h. etwa 2:1 für Luft, gehalten. Weiterhin wird vorteilhafterweise das Verhältnis des absoluten Druckes in der Abstromkammer zum Atmosphärendruck größer als 2:1, dem kritischen Druckverhältnis, über den gesamten Druckbereich in der Abstrorakammer gehalten. In diesem Fall isoliert der Luftdurchsatz von Schallgeschwindigkeit durch die geöffneten Digitalventile die AufStromkammer von der Abstromkammer. Mit anderen Worten, Schwankungen in dem Druck der Abstromkammer beeinflussen nicht den Massendurchsatz durch die geöffneten Digitalventile. Die Luftströmung durch die geöffneten Digitalventile bei Schallgeschwindigkeit baut das kritische Druckverhältnis zwischen der Aufstromkammer und den Digitalventilen auf. Da der Druck in·der Aufstromkammer konstant ist, ist die Massendurchsatzrate durch die geöffneten Digitalventile proportional, d.h. eine lineare Funktion der Summe der wirksamen Auslaßöffnungen der geöffneten Digitalventile, unabhängig von dem Druck in der Abstromkammer. In diesem Fall ist der Entlüftungsauslaß eine öffnung. Als Folge der Luftströmung von Schallgeschwindigkeit durch den Entlüftungsauslaß ist der Druck in der Abstromkammer direkt proportional zu, d.h. eine lineare Funktion der Massenflußrate der durchA very good linearity over the entire pressure range generated in the downstream chamber is achieved in that the ratio between the pressure drop across the digital valves to the pressure drop across the vent is controlled. The ratio of the absolute pressure in the upflow chamber to the absolute pressure is advantageously Pressure in the downstream chamber is kept greater than the critical pressure ratio, i.e. about 2: 1 for air. Farther the ratio of the absolute pressure in the downstream chamber to atmospheric pressure is advantageously greater than 2: 1, the critical pressure ratio, over the entire Pressure area held in the abstrora chamber. In this Fall, the air flow from the speed of sound through the opened digital valves isolates the flow chamber from the downstream chamber. In other words, fluctuations in the pressure of the downstream chamber do not affect the mass flow rate through the opened digital valves. The air flow through the opened digital valves at the speed of sound, the critical pressure ratio builds between the upflow chamber and the digital valves. Since the pressure in the upflow chamber is constant, the mass flow rate is proportional through the opened digital valves, i.e. a linear function of the sum of the effective outlet openings of the opened digital valves, regardless of the pressure in the downstream chamber. In this case it is the vent outlet an opening. As a result of the sonic velocity air flow through the vent the pressure in the downstream chamber is directly proportional to, i.e. a linear function of the mass flow rate through

209848/0838209848/0838

den Entlüftungsauslaß entweichenden Luft. Die Kontinuität fordert, daß die Massenflußrate durch den Entlüftungsauslaß der Massenflußrate durch die Digitalventile in der Offenstellung gleicht. Daher ist der Druck in der Abstromkammer direkt proportional zu, d.h. eine lineare Funktion der Summe der wirksamen Auslaßflächen der Digitalventile in der Offenstellung. Beispielsweise kann der Druckbereich in der Abstromkammer von 15 bis 30 psig (etwa 1,05 bis 2,1air escaping through the vent. The continuity requires the mass flow rate through the vent outlet equals the mass flow rate through the digital valves in the open position. Hence the pressure in the downstream chamber directly proportional to, i.e. a linear function of the sum of the effective outlet areas of the digital valves in the open position. For example, the pressure range in the downstream chamber can be from 15 to 30 psig (about 1.05 to 2.1

2
kg/cm ) betragen und der geregelte Druck in der Aufstrom-2
kg / cm) and the regulated pressure in the upstream

2 kammer kann 75 psig (etwa 5,25 kg/cm ) betragen.2 chamber can be 75 psig (about 5.25 kg / cm).

Jedoch ist ein Normdruckbereich für Ventilsteuerorgane und pneumatische Steuerungen in Verarbeitungsanlagen 3 bis 15 psig (etwa 0,21 bis 1,05 kg/cm²). Somit liegt ein typischer Druckbereich in der Abstromkammer bei 3 bis 15 psig. Für diesen Fall würde die Entlüftungsauslaßöffnung an unteratmosphären Druck statt an die Atmosphäre gekoppelt werden mütosen, um das Druckverhältnis von 2:1 über dem Entlüftungsauslaß über dem gesamten Druckbereich in der Abstromkammer aufrecht zu erhalten. Dies könnte dadurch erreicht werden, daß der Entlüftungsauslaß an einen Luftspeicherraum statt an Atmosphäre angeschlossen wird, der von einer Vakuumpumpe teilweise evakuiert wird. Es gibt jedoch auch andere Vorrichtungen zur Aufrechterhaltung einer Luftströmung von Schallgeschwindigkeit von der Abstromkammer zur Atmosphäre ohne ein Druckverhältnis von mindestens 2:1 aufrechtzuerhalten. However, a standard pressure range for valve controls and pneumatic controls in processing equipment is 3 to 15 psig (about 0.21 to 1.05 kg / cm ² ). Thus, a typical pressure range in the downstream chamber is 3 to 15 psig. In this case, the vent outlet opening would have to be coupled to subatmospheric pressure rather than atmosphere in order to maintain the 2: 1 pressure ratio across the vent outlet over the entire pressure range in the downstream chamber. This could be achieved by connecting the vent outlet to an air storage space, rather than atmosphere, which is partially evacuated by a vacuum pump. However, other devices exist for maintaining sonic velocity air flow from the downstream chamber to the atmosphere without maintaining a pressure ratio of at least 2: 1.

Ein wichtiges Merkmal der Erfindung ist das Einhalten einer sehr weitreichenden Linearität, ohne daß der Luftstrom durch den Entlüftungsauslaß bei Schallgeschwindigkeit über den gesamten Druckbereich in der Abstromkammer zu halten. Hierzu ist im einzelnen der Abluftauslaß in Form eines Rohres 88 in Figur 5 anstelle einer öffnung vorgesehen. Nimmt manAn important feature of the invention is the maintenance of a very extensive linearity without the air flow through maintain the vent outlet at the speed of sound over the entire pressure range in the downstream chamber. For this In detail, the exhaust air outlet is provided in the form of a tube 88 in FIG. 5 instead of an opening. Taking

209848/0838209848/0838

an, daß der Druckbereich in der Abstromkammer 3 bis 15 psig beträgt, sind geeignete Abmessungen für das Rohr 88 eine Länge von 4 Zoll (etwa 10 cm) und ein Innendurchmesser (lichte Weite) von 0,o3o Zoll (etwa 0,762 mm); ein geeigneter Wert für den geregelten Druck in der Aufstromkammerassuming the pressure range in the downstream chamber is 3 to 15 psig, suitable dimensions for tube 88 are one Length of 4 inches (about 10 cm) and an inside diameter (inside width) of 0.3o inches (about 0.762 mm); a suitable one Value for the regulated pressure in the upflow chamber

2
beträgt 29 psig (etwa 2 kg/cm ). Für eine Luftströmung durch das Rohr 88 bei Unterschallgeschwindigkeit ist die Massenflußrate durch das Rohr w eine nicht-lineare Quadratwurzelfunktion des Druckes P in der Abstromkammer (Figur 8). Um diese Quadratwurzelbeziehung auszugleichen, wird der geregelte Druck in der Aufstromkammer mit Absicht so gewählt, daß die Luft durch die Digitalventile ebenfalls mit Unterschallgeschwindigkeit für' mindestens einen Teil des Druckbereiches in der Abstromkammer fließt. In einem derartigen Fall ist die Summe A der wirksamen Auslaßfläche der Digitalventile in der Offenstellung eine nicht-lineare, etwa quadratische Funktion der Massenflußrate w durch die Digitalventile in der Offenstellung (Figur 7). Bei kleinen Massenflußraten, bei denen die Quadratwurzelbeziehung zwischen w und P etwa linear ist, wird der geregelte Druck in der Aufstromkammer so eingestellt, daß die Luftströmung durch die Digitalventile in der Offenstellung im wesentlichen bei Schallgeschwindigkeit stattfindet. Wenn die Massendurchsatzrate zunimmt2
is 29 psig (about 2 kg / cm). For air flow through tube 88 at subsonic velocity, the mass flow rate through tube w is a non-linear square root function of the pressure P in the downstream chamber (Figure 8). To compensate for this square root relationship, the regulated pressure in the upstream chamber is intentionally chosen so that the air flows through the digital valves also at subsonic speed for at least a portion of the pressure range in the downstream chamber. In such a case, the sum A of the effective outlet area of the digital valves in the open position is a non-linear, approximately quadratic function of the mass flow rate w through the digital valves in the open position (FIG. 7). At low mass flow rates, where the square root relationship between w and P is approximately linear, the regulated pressure in the upflow chamber is adjusted so that the air flow through the digital valves in the open position is essentially at the speed of sound. When the mass throughput rate increases

und die Beziehung zwischen w und P stärker nicht linearand the relationship between w and P is more non-linear

^x . wird (dick ausgezogene Kurve in Figur 8 von w an), nimmt die Strömungsgeschwindigkeit der Luft durch die Digitalventile in der Offenstellung ab. Wenn die Luftströmungsgeschwindigkeit durch die Digitalventile in der Offenstellung absinkt, wird die Beziehung zwischen w und A nicht linear (Figur 7, dick ausgezogene Kurve von w an). Bei einem gegebenen Druckbereich in der Abstromkammer sind die Länge unddie lichte Weite des Rohres 88 sowie der gesteuerte Druck in der Aufstromkammer so gewählt, daß die quadratische Beziehung zwischen w und A so gut wie möglich die Quadratwurzelbeziehung ^x . becomes (thick solid curve in Figure 8 from w on), the flow rate of the air through the digital valves in the open position decreases. When the air flow rate through the digital valves decreases in the open position, the relationship between w and A becomes non-linear (Figure 7, thick solid curve from w on). For a given pressure range in the downstream chamber, the length and clearance of tube 88, as well as the controlled pressure in the upstream chamber, are chosen so that the quadratic relationship between w and A is as close as possible to the square root relationship

209848/0838209848/0838

zwischen w und P kompensiert. Das Ergebnis ist eine ausserordentlich gute und weitreichende Linearität zwischen P und A,compensated between w and P. The result is extraordinary good and extensive linearity between P and A,

Wenn die Anforderungen an die Linearität nicht so hoch sind, kann die Luftströmung durch die Digitalventile bei Schallgeschwindigkeit aufrechterhalten werden ohne Rücksicht auf den Einfluß der Massendurchsatzrate durch die Entlüftungsöffnung oder das Rohr auf den Druck in der Abstromkammer. Der geregelte Druck in der Aufstromkammer wird einfach so gewählt, daß er mindestens zweimal so groß wie der höchste Druck in der Abstromkammer ist. Dies ergibt eine befriedigende Linearität für viele Anwendungsfälle.If the linearity requirements are not that high, the airflow through the digital valves can be The speed of sound can be maintained regardless of the influence of the mass flow rate by the Vent or pipe to the pressure in the downstream chamber. The regulated pressure in the upflow chamber is simply chosen to be at least twice the maximum pressure in the downstream chamber. This gives a satisfactory linearity for many applications.

Figur 4 stellt den Eichvorgang für den Aufbau des gewünschten Druckes in der Abstromkammer für jede Stellungskombination der sieben Digitalventile dar. Die Abstromkammer ist an ein sehr genaues Manometer angeschlossen. Für die Beschreibung werde angenommen, daß in der Abstromkammer ein Druckbereich von 3 bis 15 psig aufgebaut werden soll, da· dies ein Normbereich von Eingangsdrücken für Steuerorgane von Analogventilen ist. Es werde weiterhin angenommen, daß der Regler 14 so eingestellt ist, daß sich ein Druck von 50 psig in der Aufstromkammer einstellt, daß der Entlüftungsauslaß so ausgelegt ist, daß ein Druck von 3 psig in der Abstromkammer erzeugt wird, wenn sämtliche Digitalventile in der Geschlossenstellung stehen und daß der Abluftauslaß einen maximalen Luftdurchsatz von 0,3 Kubikfuß/ Min. (etwa 85 l/min.) bei Normaltemperatur und Normaldruck" freigibt, wenn sämtliche Digitalventile in der Offenstellung stehen. Das Eichverfahren für die Ausführungsformen der Erfindung gemäß Figur 2 und 3 unterscheidet sich etwas von dem Eichverfahren für die Ansfühxungsformen gemäß Figuren 5 und 6.Figure 4 illustrates the calibration process for building up the desired pressure in the downstream chamber for each combination of positions of the seven digital valves. The downstream chamber is connected to a very precise manometer. For the Description assume that a pressure range of 3 to 15 psig is to be established in the downstream chamber, since this is a standard range of inlet pressures for control elements of analog valves. It is still assumed that the regulator 14 is adjusted so that a pressure of 50 psig is established in the upflow chamber, that the vent outlet designed to create 3 psig pressure in the downstream chamber when all of the digital valves are in the closed position and that the exhaust air outlet a maximum air flow of 0.3 cubic feet / min. (approx. 85 l / min.) at normal temperature and normal pressure " releases when all digital valves are in the open position stand. The calibration procedure for the embodiments the invention according to Figures 2 and 3 differs somewhat of the calibration process for the forms according to the figures 5 and 6.

209848/0838209848/0838

Bei den Ausführungen, die" in Figuren 5 und 6 dargestellt sind, besteht die erste Stufe des Eichvorganges darin, daß Manometer bei fehlendem Druck in der Abstromkammer zu nullen. Die zweite Stufe sieht dann vor, daß die Stellschraube 92 zur Justierung der wirksamen Auslaßfläche des Abluftauslasses in dem Teilblock 91 eingestellt wird, so daß der Druck in der Abstromkammer bei sämtlichen digitalen Ventilen in ihrer Geschlossenstellung genau 3 psig beträgt. Bei den nachfolgenden Stufen wird jedes Digitalventil einzeln nacheinander geöffnet, jede wirksame Auslaßfläche justiert, indem die Schraube 86 solange gedreht wird, bis das Manometer den gewünschten, das betreffende Ventil repräsentierenden Druck in der Abstromkammer anzeigt, wonach dann das betreffende Ventil geschlossen wird. Es hat sich ergeben, daß die größte Linearität für alle Einstellungskombinationen der digitalen Ventile erreicht werden kann, wenn die wirksamen Auslaßflächen der verschiedenen Digitalventile so justiert sind, daß der Druck in der Abstromkammer gegen seinen Sollwert um einen empirisch bestimmten Betrag geringfügig abgeändert wird. Wenn beispielsweise das mit 4 bewichtete Digitalventil geöffnet ist, kann empirisch bestimmt werden, daß sich ein größeres Ausmaß an Gesamt-Linearität ergibt, wenn dieses Digitalventil so justiert ist, daß ein Druck in der Abstromkammer von 3,378 psig statt 3,375 psig (Sollwert) erzeugt wird.In the case of the versions "shown in FIGS. 5 and 6 are, the first stage of the calibration process is that the manometer in the absence of pressure in the downstream chamber to zero. The second stage then provides that the adjusting screw 92 to adjust the effective outlet area of the Exhaust air outlet is set in the sub-block 91, so that the pressure in the exhaust chamber in all digital Valves in their closed position is exactly 3 psig. In the following stages, each digital valve becomes opened individually one after the other, each effective outlet area adjusted by turning the screw 86 as long until the pressure gauge shows the desired pressure in the downstream chamber representing the valve in question, after which the valve in question is closed. It has been found that the greatest linearity for all setting combinations of the digital valves can be achieved if the effective outlet areas of the various digital valves are adjusted so that the pressure in the downstream chamber against its setpoint by one empirically determined amount is changed slightly. For example, if the digital valve weighted with 4 is open, it can be empirically determined that a greater degree of overall linearity results when this Digital valve is adjusted so that a pressure in the downstream chamber of 3.378 psig instead of 3.375 psig (set point) is produced.

Für die Ausfuhrungsform, die in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist, besteht die erste Stufe des Eichvorganges in dem Nullen des Manometers bei Abwesenheit von Druck in der Abstromkammer. In der zweiten Stufe wird der Druckregler so eingestellt, daß der Druck in der Abstromkammer genau 3 psig beträgt, wenn alle Digitalventile in der Geschlössenstellung stehen. Dadurch werden Abmessungsschwan-For the embodiment shown in FIGS the first step in the calibration process is to zero the pressure gauge in the absence of pressure in the downstream chamber. In the second stage, the pressure regulator is adjusted so that the pressure in the downstream chamber is exactly 3 psig when all digital valves are in the closed position stand. As a result, dimensional fluctuations

209848/0838209848/0838

kungen in dem Abluftauslaß, in dem Entlüftungsauslaß und in der Aufstromkammer und Abstromkammer von dem geregelten Druck in der AufStromkammer kompensiert. Mit anderen Worten, der geregelte Druck in der Aufstromkammer wird auf einen Wert eingestellt, der geringfügig von seinem Sollwert von 75 psig abweicht, um die ToleranzSchwankungen der Bauteile des Steuermoduls zu kompensieren, der jedoch noch hoch genug ist, um ein Verhältnis von mindestens 2:1 der absoluten Drücke zwischen den Kammern über den gesamten Druckbereich in der Abstromkammer aufrechtzuerhalten. Die dritte Stufe des Eichvorganges sieht vor, daß das Digitalventil mit der kleinsten Wirksamen Auslaßfläche in die Offenstellung gebracht und sein Hub solange eingestellt wird, bis das Manometer den gewünschten Druck in' der Abstromkammer für diese Stellungskombination der Digitalventile anzeigt. Bei der vierten Stufe wird das Digitalventil mit der zweitkleinsten wirksamen Auslaßfläche in die Offenstellung gebracht und sein Hub wird solange eingestellt, bis das Manometer einen Abstromkammerdruck anzeigt, der für diese Stellungskombination der Digitalventile gewünscht wird. Dieses Verfahren wird fortgesetzt, wobei jedes Digitalventil in der Reihenfolge zunehmender wirksamer Auslaßflächen geöffnet wird, bis alle Digitalventile in der Offenstellung stehen. Nach öffnen jedes Digitalventiles in der Reihe und vor dem öffnen des nächsten Digitalventiles in der Reihe wird der Hub des gerade geöffneten Digitalventiles so lange eingestellt, . bis das Manometer den gewünschten Druck in der Abstromkammer für diese Stellungskombination der Digitalventile anzeigt. Die Justierung der Hube der einzelnen Ventile kompensiert die TolerenzSchwankungen der Bauteile dieser Ventile, so daß die wirksamen Auslaßflächen entsprechend dem Binärcode der auf den Steuermodul gekoppelten Binärsignale genau bewichtet sind.in the exhaust outlet, in the vent outlet and compensated in the upstream chamber and downstream chamber by the regulated pressure in the upstream chamber. With others Words, the regulated pressure in the upflow chamber is set to a value slightly different from its target value of 75 psig to allow for tolerance fluctuations of the components of the control module, which is still high enough to achieve a ratio of at least Maintain 2: 1 of the absolute pressures between the chambers over the entire pressure range in the downstream chamber. The third stage of the calibration process provides that the digital valve with the smallest effective The outlet surface is brought into the open position and its stroke is adjusted until the pressure gauge shows the desired Pressure in the downstream chamber for this combination of positions the digital valves displays. In the fourth stage, the digital valve with the second smallest becomes effective The outlet surface is brought into the open position and its stroke is adjusted until the pressure gauge shows a downstream chamber pressure which is required for this combination of positions of the digital valves. This procedure will continued, opening each digital valve in the order of increasing effective exhaust areas until all Digital valves are in the open position. After opening each digital valve in the row and before opening the The stroke of the digital valve that has just been opened is set for the next digital valve in the series until. until the pressure gauge shows the desired pressure in the downstream chamber for this combination of positions of the digital valves indicates. The adjustment of the lift of the individual valves compensates the tolerance fluctuations of the components of these valves, so that the effective outlet areas correspond to the binary code of the binary signals coupled to the control module are precisely weighted.

209848/0838209848/0838

Zusammengefaßt wird in dem vorstehend bezüglich der in den Figuren 2 und 3 dargestellten Ausfuhrungsform beschriebenen Eichvorgang der Regler so eingestellt, daß Veränderungen in den Abmessungen des Abluftauslasses, des Entlüftungsauslasses und der Druckkammern kompensiert werden, während die Digitalventilhübe so eingestellt werden, daß Toleranzschwankungen ihrer Bauteile kompensiert werden. Wenn es erwünscht ist, in der Abstromkammer einen Druck von Null bei sämtlichen Digitalventilen in der Geschlossenstellung aufzubauen, kann der Abluftauslaß weggelassen werden, in diesem Fall wird das Digitalventil mit der kleinsten Auslaßfläche die Rolle des Abluftauslasses beim Eichvorgang übernehmen« Mit anderen Worten, dieses Digitalventil würde geöffnet werden und der Regler würde so eingestellt werden, daß der gewünschte Druck in der Abstromkammer ohne Einstellung dieses Digitalventiles aufgebaut wird. Die Hübe der übrigen Digitalventile würden dann nacheinander justiert, um solche Auslaßflächen zu haben, die relativ zu dem Digitalventil mit der kleinsten Auslaßfläche richtig bewichtet" sind. Obgleich es Vorteile bringt, jedes Ventil nacheinander zu öffnen, ohne daß die vorher geöffneten Ventile geschlossen werden, um die Durchflußwirkung bei der Eichung zu berücksichtigen, kann auch jedes Ventil für sich geöffnet werden, so daß jeweils nur ein Ventil geöffnet ist.It is summarized in the above with respect to the in the Figures 2 and 3 described embodiment shown Calibration process of the regulator adjusted so that changes in the dimensions of the exhaust air outlet, the vent outlet and the pressure chambers are compensated for while the digital valve lifts are set so that tolerance fluctuations in their components are compensated. If so desired is to build up a pressure of zero in the downstream chamber with all digital valves in the closed position, the exhaust air outlet can be omitted, in this case the digital valve with the smallest outlet area is used take on the role of the exhaust air outlet in the calibration process «In other words, this digital valve would be opened and the regulator would be adjusted to the desired pressure in the downstream chamber without adjustment this digital valve is built. The strokes of the other digital valves would then be adjusted one after the other, in order to have such outlet areas which are correctly weighted relative to the digital valve with the smallest outlet area " are. Although there are advantages, each valve in turn to open without closing the previously opened valves In order to take the flow effect into account during the calibration, each valve can also be opened for itself so that only one valve is open at a time.

Es versteht sich, daß die beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung lediglich als Erläuterung des der Erfindung zugrundeliegenden Gedankens dienen und der Umfang der Erfindung durch die beschriebenen Ausführungsformen nicht beschränkt wird. Tatsächlich können verschiedenartige und zahlreiche andere Einrichtungen entworfen werden, ohne daß dabei von der Erfindung abgewichen wird. So könnte es beispielsweise roögjlich sein, einen geringeren als; atmosphärischen; Druck in der Kammer 34 oder 81 aufzubauen, wodurch sich die Strömungsrichtung des Strömungsmittels durch denIt is understood that the described embodiments of the invention merely as an illustration of the invention serve the underlying idea and the scope of the invention is not limited by the embodiments described will. Indeed, various and numerous other devices can be designed without thereby deviating from the invention. So it could be, for example be roögjlich, less than; atmospheric; Build up pressure in the chamber 34 or 81, whereby the direction of flow of the fluid through the

289848/0838 '289848/0838 '

Steuermodul umkehrt (eine derartige Einrichtung ist jedoch auf einen maximalen Druckbereich von 14,7 psi beschränkt). Der Entlüftungsauslaß könnte an eine zusätzliche Druckkammer oder an einen Druckspeicher von konstantem Druck statt an Atmosphäre angeschlossen sein. Wie bereits erwähnt, würde dies besonders dann zweckmäßig sein, wenn auf der Abstromseite des Entlüftungsauslasses ein unteratmosphärischer Druck erwünscht ist, um einen Durchsatz bei Schallgeschwindigkeit aufrecht erhalten zu können. Die Digitalventile und der Entlüftungsauslaß könnten ausgetauscht werden, d.h. daß der Entlüftungsauslaß die beiden Kammern koppelt und die Digitalventile eine der Kammern mit Atmosphäre verbinden. Die Erfindung ist weiterhin auf Digitalsignale anwendbar, die beispielsweise statt im Binärsystem im Trinärsystem codiert sind. (In diesem Fall würden die Digitalventile so abzuändern sein, daß sie die gleiche Zahl von Stellungen wie die Digitalsignale, nämlich 3, besitzen) Statt ein auf Druck ansprechendes Steuerorgan an die Abstromkammer anzuschließen, könnte es möglich sein, den Druck in der Abstromkammer durch Oberwachen der Durchsatzrate mit einem Durchflußmesser, beispielsweise einem Flügelradzähler, festzustellen. In diesem Fall ist die Winkelgeschwindigkeit des Flügelrads repräsentativ für den Druck in der Abstromkammer. Weiterhin könnten andere Systeme von Digitalventilen anstelle des Steuermoduls 12 Verwendung finden. Schließlich könnte das im Zusammenhang mit den Figuren 2 und 3 beschriebene System von Digitalventilen auch ohne Regler 14, Ent^fc lüftungsauslaß 65 und Abluftauslaß 64 Verwendung finden, um den Durchsatz eines·Prozeßfluids bei mäßigen Drücken und Durchsatzraten zu beeinflussen.Control module reverses (however, such a device is limited to a maximum pressure range of 14.7 psi). The vent outlet could be connected to an additional pressure chamber or to a pressure accumulator of constant pressure rather than atmosphere. As already mentioned, this would be particularly useful if a sub-atmospheric pressure is desired on the downstream side of the ventilation outlet in order to be able to maintain a throughput at the speed of sound. The digital valves and the vent outlet could be exchanged, that is, the vent outlet couples the two chambers and the digital valves connect one of the chambers to atmosphere. The invention can also be applied to digital signals which, for example, are encoded in the trinary system instead of in the binary system. (In this case the digital valves would have to be modified so that they have the same number of positions as the digital signals, namely 3) Instead of connecting a pressure-responsive control element to the downstream chamber, it might be possible to monitor the pressure in the downstream chamber determine the flow rate with a flow meter, for example an impeller meter. In this case the angular velocity of the impeller is representative of the pressure in the downstream chamber. Furthermore, other systems of digital valves could be used in place of the control module 12. Finally, the system of digital valves described in connection with Figures 2 and 3 could also be without a thermostat 14, Ent ^fc vent outlet 65 and exhaust outlet 64 can find use, in order to influence the flow rate of a process fluid · at moderate pressures and flow rates.

Zusammengefaßt wurde eine Fluidquelle von konstantem Druck beschrieben, die an eine Druckkammer angeschlossen ist, die ihrerseits mit einer Fluidsenke von konstantem Druck verbunden ist, wobei letzterer geringer als der Druck der Fluidquelle ist. Eine der Kopplungen weist einen Auslaß vonIn summary, a constant pressure fluid source has been described which is connected to a pressure chamber, the in turn is connected to a fluid sink of constant pressure, the latter being lower than the pressure of the fluid source is. One of the couplings has an outlet from

209848/0838209848/0838

fester Querschnittsfläche auf. Die andere Kopplung umfaßt mehrere einzeln einstellbare Digitalventile. Eine druckabhängig bewegbare Vorrichtung, beispielsweise ein Steuerorgan für einen Analogventil-Verschlußkörper, ist an die Kammer gekoppelt. Die Stellungen der Digitalventile werden von Digitalsignalen gesteuert, die einen Befehl repräsentieren, so daß die Bewegung der Vorrichtung für den Befehl repräsentativ ist. Jedes Digitalventil ist so ausgelegt, daß seine wirksame Auslaßfläche in der Offenstellung nach Zusammenbau justiert werden kann. Die Anordnung wird dadurch geeicht, daß die Digitalventile einzeln justiert werden, um die Einflüsse von Tolerenzschwankungen zu kompensieren. Vorzugsweise stellen die Digitalsignale den Ausgang eines Digitalrechners dar. Zweckmäßigerweise sind die Ventile bistabil und es ist besonders günstig, eine Schallströmung durch die Ventile in ihrer Offenstellung aufrecht zu erhalten. Die einzelnen Digitalventile sind weiterhin mit Vorteil so ausgelegt, daß ihre Auslaßquerschnitte in .der Offenstellung durch Justierung des Verschlußkörperhubes verändert werden kann. Der Verschlußkörperhub ist so gesteuert, daß der Verschlußkörper in der Geschlossenstellung gegen den Auslaß anliegt und in der Offenstellung gegen das abgeschlossene Ende einer Führungskammer für den Verschlußkörper anliegt.fixed cross-sectional area. The other coupling comprises several individually adjustable digital valves. One pressure-dependent movable device, for example a control member for an analog valve closure body, is to the Chamber coupled. The positions of the digital valves are controlled by digital signals that represent a command so that the movement of the device is representative of the command. Each digital valve is designed to that its effective outlet area can be adjusted in the open position after assembly. The order is calibrated by adjusting the digital valves individually in order to compensate for the influences of tolerance fluctuations. The digital signals preferably represent the output of a digital computer. The valves are expedient bistable and it is particularly favorable to have a sound flow by maintaining the valves in their open position. The individual digital valves are still advantageously designed so that their outlet cross-sections in .der open position by adjusting the closure body stroke can be changed. The breech body stroke is controlled so that the breech body is in the closed position against the outlet and in the open position against the closed end of a guide chamber for the Closure body rests.

209848/0838209848/0838

Claims

AnsprücheExpectations

Vorrichtung zur Steuerung der Strömung eines Strömungsmittels, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kammer (35, 82) für das Strömungsmittel über eine erste Kopplungsvorrichtung an eine Strömungsmittelquelle (13, 14) von konstantem erstem Druck und über eine zweite Kopplungsvorrichtung an eine Strömungsmittelsenke angeschlossen ist, wobei in der Strömungsmittelsenke ein konstanter Druck herrscht, der niedriger als der erste Druck ist; daß eine der Kopplungsvorrichtungen einen oder mehrere Auslässe (64) mit insgesamt festem Auslaßquerschnitt aufweist; daß die andere Kopplungsvorrichtung mehrere einzeln betätigbare Digitalventile (36...39) aufweist, die eine solche Anzahl unterschiedlicher Stellungen einnehmen können, die gleich den digitalen Werten ist, die von aus einer Digitalsignalquelle (10) empfangenen Digitalsignalen angenommen werden; daß auf die digitalen Signale ansprechende Betätigungseinrichtungen (49) zur Steuerung der DigitalventilStellungen entsprechend den digitalen Werten vorgesehen sind, derart, daß der Druck in der Kammer den jeweiligen durch die Digitalsignale dargestellten Befehl repräsentiert; und daß ein Druckfühler für den Druck in der Kammer vorgesehen ist.Device for controlling the flow of a fluid, characterized in that a chamber (35, 82) for the fluid via a first coupling device to a fluid source (13, 14) of constant first pressure and is connected to a fluid sink via a second coupling device, wherein in the The fluid sink is at a constant pressure that is lower than the first pressure; that one of the coupling devices has one or more outlets (64) with an overall fixed outlet cross-section; that the other Coupling device has a plurality of individually actuatable digital valves (36 ... 39) which have such a number of different Assume positions that are equal to the digital values obtained from a digital signal source (10) received digital signals are accepted; that actuating devices responsive to the digital signals (49) for controlling the digital valve positions are provided in accordance with the digital values in such a way that the pressure in the chamber corresponds to the respective through the Represents command represented by digital signals; and that a pressure sensor is provided for the pressure in the chamber.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckfühler ein bewegliches, auf Druck ansprechendes Steuerorgan (17) sowie ein Analogventil (11) mit einem Durchfluß steuernden Verschlußkörper aufweist, der mechanisch an das Steuerorgan angeschlossen ist, wobei die Verschlußkörperstellung den digitalen Befehl repräsentiert«2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the pressure sensor is a movable, responsive to pressure Control member (17) and an analog valve (11) with a flow-controlling closure body which mechanically is connected to the control unit, the breech body position representing the digital command «

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Kammer (34, 81) vorgesehen ist,3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that a further chamber (34, 81) is provided,

209848/0838209848/0838

dessen in ihr enthaltenes Strömungsmittel auf einem der beiden konstanten Drücke gehalten wird; daß eine der Kopplungsvorrichtungen die erste Kammer und die weitere Kammer verbindet, und daß die andere Kopplungsvorrichtung die erste Kammmer mit Atmosphäre verbindet, die den anderen konstanten Druck bildet.whose fluid contained in it is kept at one of the two constant pressures; that one of the Coupling devices connects the first chamber and the further chamber, and that the other coupling device the first chamber connects with the atmosphere, which forms the other constant pressure.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Digitalventile die beiden Kammern verbinden, und daß der Auslaß mit festem Auslaßquerschnitt die erste Kammer an Atmosphäre anschließt.4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the digital valves connect the two chambers, and that the outlet with a fixed outlet cross-section connects the first chamber to the atmosphere.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Digitalsignalquelle ein Digital-Rechner ist, der mehrere Binärsignale abgibt, die zusammen einen in einem bewichteten Binärcode kodierten digitalen Befehl repräsentieren.5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the digital signal source is a digital computer which outputs a plurality of binary signals which together represent a digital command encoded in a weighted binary code.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein FluidrNetzwerk, in dem das Analogventil zur Steuerung des Fluid-Flusses angeordnet ist; durch einen Fühler (19) für die dynamischen Bedingungen des von dem Analogventil beeinflußten Fluid-Netzwerkesj sowie durch eine Rückkopplungsschleife für ein die ertasteten dynamischen Bedingungen repräsentierendes Signal zu dem Digitalrechner. . '6. Device according to one of the preceding claims, characterized by a fluid network in which the analog valve for controlling the fluid flow is arranged is; by a sensor (19) for the dynamic conditions of the fluid network influenced by the analog valve j as well as a feedback loop for a representative of the sensed dynamic conditions Signal to the digital computer. . '

7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Digitalventil eine Justiereinrichtung für die wirksame Auslaßfläche aufweist-»7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that each digital valve one Has adjusting device for the effective outlet area- »

8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der von den Ventilen weitergeleitete konstante Druck des Strömungsmittels ausreicht, um eine Strömung durch jedes Ventil von Schallgeschwind!g-8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the forwarded from the valves constant pressure of the fluid is sufficient to allow flow through each valve at the speed of sound!

209848/0838209848/0838

keit über den gesamten Druckbereich in der Kammer aufzubauen.Ability to build up over the entire pressure range in the chamber.

9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem Auslaß mit festem Auslaßquerschnitt weitergeleitete konstante Druck des Strömungsmittels ausreicht, um eine Strömung durch ihn von Schallgeschwindigkeit über den gesamten Druckbereich in der Kammer aufzubauen.9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that of the outlet with Fixed outlet cross-section forwarded constant pressure of the fluid is sufficient to create a flow through it to build up the speed of sound over the entire pressure range in the chamber.

10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß mit festem Auslaßquerschnitt ein Rohr (88) mit einer Massenflußrate ist, die eine Quadratwurzelfunktion des Druckes in der Kammer ist; und daß die Digitalventile eine Massendurch— satzrate haben, die eine quadratische Funktion der Summe ihrer wirksamen Auslaßflächen ist, wobei die beiden Funktionen sich gegenseitig kompensieren.10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the outlet having a fixed outlet area is a tube (88) having a mass flow rate which is a square root function of the pressure in the chamber; and that the digital valves have a mass flow rate, which is a quadratic function of the sum of their effective outlet areas, the two functions compensate each other.

11. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,11. Device according to one of the preceding claims,

gekennzeichnet durch ein auf Druck ansprechendes, bewegbares Bauteil (17); durch mehrere Binärsignalquellen, wobei die Binärsigna'le zusammengenommen einen digitalen, in einem bewichteten Binärcode kodierten Befehl zur Positionierung des bewegbaren Bauteiles repräsentieren; durch eine erste Kammer (34, 81), in der geregelter ' Strömungsmitteldruck herrscht; durch eine zweite Kammer (35, 82), in der ungeregelter Strömungsmitteldruck herrscht; durch mehrere einzeln betätigbare, bistabile Digitalventile (36··.39) zwischen der ersten und zweiten Kammer, wobei die bistabilen Elemente beziehentlich den Binärsignalquellen entsprechen und wirksame Auslaßflächen besitzen, die entsprechend dem Binärcode bewichtet sind* durch Betätigungseinrichtungen (49) für das einzelne Öffnen und Schließen der entsprechenden bistabilen Ventile je liach den Binär-characterized by a pressure responsive movable member (17); through several binary signal sources, the binary signals taken together to form a digital instruction encoded in a weighted binary code Represent positioning of the movable component; through a first chamber (34, 81), in the regulated ' There is fluid pressure; through a second chamber (35, 82) in which there is unregulated fluid pressure; through several individually actuatable, bistable digital valves (36 ·· .39) between the first and second chambers, the bistable elements, respectively, correspond to the binary signal sources and have effective outlet areas which correspond accordingly the binary code are weighted * by actuating devices (49) for the individual opening and closing of the corresponding bistable valves depending on the binary

209848/0838209848/0838

werten der Binärsignale derart, daß in der zweiten Kammer ein Strömungsmitteldruck erzeugt wird, der die Stellungen der Ventile repräsentiert; sowie durch eine Stelleinrichtung (17), die auf den Strömungsmitteldruck in der zweiten Kammer zur Positionierung des beweglichen Bauteiles (11) anspricht,evaluate the binary signals in such a way that in the second Chamber a fluid pressure is generated that the Represents positions of the valves; as well as by an adjusting device (17) which responds to the fluid pressure responds in the second chamber for positioning the movable component (11),

12. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kammer durch einen oder mehrere Auslässe mit insgesamter fester Querschnittsfläche an Atmosphäre angeschlossen ist; daß weiterhin eine Strömungsmitteldruckquelle sowie ein Druckregler (14) vorgesehen ist, der die Strömungsmitteldruckquelle an die erste Kammer anschließt, derart, daß die erste Kammer auf im wesentlichen konstantem Strömungsmitteldruck gehalten wird.12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the second chamber is connected to atmosphere through one or more outlets with an overall fixed cross-sectional area; that continues to be a Fluid pressure source and a pressure regulator (14) is provided, which the fluid pressure source to the the first chamber is connected in such a way that the first chamber is kept at a substantially constant fluid pressure will.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniereinrichtung (17) für das bewegliche Bauteil (11) ein auf Druck ansprechendes Steuerorgan aufweist, das mechanisch an das bewegliche Bauteil gekoppelt ist; und daß das bewegliche Bauteil einen Verschließkörper eines Analogventils aufweist. 13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the positioning device (17) for the movable Component (11) has a pressure-responsive control member which is mechanically coupled to the movable component is; and that the movable component has a closing body of an analog valve.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Binärsignalquellen einen digitalen Rechner aufweisen, dessen Ausgang die Binärsignale sind»14. The device according to claim 13, characterized in that that the binary signal sources have a digital computer, the output of which is the binary signals »

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch einen Fühler (19) für die dynamischen Fluid-Bedingungen, die durch die Stellung des Verschlußkörpers des Analogventils beeinflußt werden; sowie durch eine zu dem Digitalrechner führende Rückkopplungsschleife für mehrere Binärsignale, die zusammen ein in einem bewlchteten Binärcode verschlüsseltes digitales Rückkopplungssignal zur Änderung des digitalen Befehles repräsentieren, 15. The device according to claim 14, characterized by a sensor (19) for the dynamic fluid conditions which are influenced by the position of the closure body of the analog valve; as well as by a feedback loop leading to the digital computer for several binary signals which together represent a digital feedback signal encoded in a guarded binary code for changing the digital command,

209848/0838209848/0838

der von dem Binärsignalausgang des Rechners dargestellt wird.which is represented by the binary signal output of the computer.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch einen Abluftauslaß mit festem Querschnitt zwischen der ersten und zweiten Kammer.16. The device according to claim 15, characterized by a fixed cross-section exhaust outlet between the first and second chambers.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der die zweite Kammer an Atmosphäre koppelnde Auslaß ein Rohr (88) ist, wobei der Massendurchsatz durch das Rohr eine Quadratwurzelfunktion des Druckes in der zweiten Kammer ist und der geregelte Druck in der ersten Kammer einen solchen Wert hat, daß die Massendurchsatzrate durch die offenen Digitalventile ungefähr eine quadratische Funktion der Summe ihrer wirksamen Auslaßflächen ist, wobei die quadratische Funktion die Quadratwurzelfunktion des Rohres kompensiert, derart, daß der Druck in der zweiten Kammer eine lineare Funktion der Summe ihrer wirksamen Auslaßflächen ist.17. The device according to claim 16, characterized in that the outlet coupling the second chamber to atmosphere is a pipe (88), the mass flow rate through the pipe being a square root function of the pressure in the second Chamber is and the regulated pressure in the first chamber has such a value that the mass flow rate through the open digital valves is approximately a quadratic function of the sum of their effective outlet areas, wherein the quadratic function compensates for the square root function of the pipe such that the pressure in the second chamber is a linear function of the sum of their effective outlet areas.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der geregelte Druck in der ersten Kammer einen solchen Wert besitzt, daß die Strömung durch die offenen Digitalventile bei Schallgeschwindigkeit für alle Stellungskombinationen der Digitalventile stattfindet.18. Apparatus according to claim 16, characterized in that the regulated pressure in the first chamber is such The value that the flow through the open digital valves is at the speed of sound for all combinations of positions the digital valves takes place.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömung durch den die zweite Kammer mit Atmosphäre koppelnden Auslaß bei Schallgeschwindigkeit für alle Stellungskombinationen der Digitalventile stattfindet.19. The apparatus according to claim 18, characterized in that the flow through the second chamber with atmosphere coupling outlet takes place at the speed of sound for all combinations of positions of the digital valves.

20. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Belüftungsrohr die zweite Kammer an Atmosphäre koppelt, wobei die Abmessungen des Belüftungsrohres so gewählt sind, daß die Nichtlinearität20. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a ventilation pipe is the second Chamber coupled to atmosphere, the dimensions of the ventilation tube are chosen so that the non-linearity

209848/0838209848/0838

zwischen der Strömungsrate durch die offenen Digitalventile von der Summe ihrer wirksamen Auslaßflächen beseitigt wird.between the flow rate through the open digital valves is eliminated from the sum of their effective outlet areas will.

21. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Justiereinrichtung für die wirksamen Auslaßflächen der einzelnen Digitalventile.21. Device according to one of the preceding claims, characterized by an adjusting device for the effective Outlet areas of the individual digital valves.

22. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche _f gekennzeichnet durch einen Abluftauslaß zwischen der ersten und zweiten Kammer sowie durch eine Justiereinrichtung für die wirksame Auslaßfläche des Abluftauslasses.22. Device according to one of the preceding claims _f, characterized by an exhaust air outlet between the first and second chamber and by an adjusting device for the effective outlet area of the exhaust air outlet.

23. Verfahren zur Eichung eines Fluid-Steuersystems, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer ersten und zweiten Druckkammer, die von einem Abluftauslaß und mehreren binären Digitalventilen verbunden werden, der Druck in der zweiten Kammer auf einen gewünschten Minimalwert bei allen Ventilen in der Geschlossenstellung eingestellt wird; daß nach Einstellung des Druckes auf den gewünschten Minimalwert ein Ventil nach dem anderen geöffnet wird und daß nach öffnung jedes Ventils die wirksame Auslaßfläche dieses Ventils solange verändert wird, bis der Druck in der zweiten Kammer einen gewünschten Wert erreicht, der dieses Ventil repräsentiert.23. A method of calibrating a fluid control system, thereby characterized in that first and second pressure chambers are provided by an exhaust air outlet and a plurality of binary digital valves be connected, the pressure in the second chamber to a desired minimum value for all valves in the Closed position is set; that after setting the pressure to the desired minimum value, a valve after the other is opened and that after opening each valve the effective outlet area of this valve is changed until the pressure in the second chamber is a desired one Reached value that represents this valve.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einige der Ventile unterschiedliche Auslaßquer- . schnitte besitzen und daß die Ventile in der Reihenfolge zunehmender Auslaßquerschnitte geöffnet werden und daß keines der vorher geöffneten Ventile geschlossen wird.24. The method according to claim 23, characterized in that at least some of the valves have different outlet transverse. Have sections and that the valves are opened in the order of increasing outlet cross-sections and that none the previously opened valves is closed.

25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckregler für das Konstanthalten des Druckes in der ersten Kammer vorgesehen ist und daß der Regler justiert wird.25. The method according to claim 23 or 24, characterized in that that a pressure regulator is provided for keeping the pressure constant in the first chamber and that the regulator adjusts will.

209848/0838209848/0838

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß der wirksame Auslaßquerschnitt des Abluftauslasses justiert wird.26. The method according to any one of claims 23 to 25, characterized characterized in that the effective outlet cross-section of the exhaust air outlet is adjusted.

209848/0838209848/0838