DE2264999C3 - Pneumatischer Dreipunktregler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen pneumatischen Dreipunktregler mit jiner den Schaltabstand des Reglers beeinflussenden Rückführung, bo dem bei fallendem und bei steigendem Meßwert der Regelgröße nach Überwindung eines Schaltabstand-s je ein Schalter betätigt wird, von denen der eine ein Stellglied in der einen Richtung und der andere das Stellglied in der anderen Richtung bewegt bzw. dreht, wobei die Rückführung die beiden pneumatischen Schalter derart steuert, daß der Schaltabstand vergrößert und dadurch der jeweils eingeschaltete Schalter ausgeschaltet wird.

Ein solcher Dreipunktregler ist aus der DD-PS 49 704 bekannt Zum Stand der Technik wird auch noch die DE-AS 12 37 827 genannt in der ein elektrisches Analogen zu einem solchen Regler beschrieben ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen pneumatischen Dreipunktregler der in Rede stehenden Art zu schaffen, welcher einfacher ausgebildet, leichter einstellbar und billiger herstellbar ist als die bisher bekannten Regler.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schalter durch ein Zwischenglied geschaltet werden, das durch den Meßwert in einer Richtung und durch die Rückführung in einer dazu etwa senkrechten Richtung verschiebbar ist

Dadurch ergibt sich ein sehr einfach ausgebildeter Regler, der leicht einstellbar ist und billig hergestellt werden kann.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, gemäß welcher die Schalter durch ein Zwischenglied geschaltet werden, welches vom Meßwert gedreht und von der Rückführung in axialer Richtung verschoben wird oder umgekehrt Der besondere Vorteil dieser Ausbildung des Dreipunktreglers besteht darin, daß auf das Zwischenglied keine größeren Kräfte oder Reibungen wirken, welche das Meßresultat beeinflussen können. Die Genauigkeit der Reglung wird dadurch wesentlich erhöht

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise

veranschaulicht, wie in der nachstehenden Beschreibung naher erläutert wird-

Fi g, 1 soll die Arbeitsweise des Reglers versinnbildlichen. Im Schaltglied ist die Funktion des Reglerausgangswertes y_e dargestellt, einmal vor Einschaltung der Rückführung a) und einmal nach Wirkung der Rückführung b). Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die normale Regelung genauso arbeitet wie hei den bekannten Dreipunktreglern, daß aber bei plötzlichen

starken Abweichungen der Regelgröße der Regler unempfindlicher wird, d. h. weniger zu großen Pendelungen neigt Außerdem braucht man nur eine Rückführung, die das Einstellen des Reglers erleichtert und die, was besonders bei einem pneumatischen Regler zutrifft eine Vereinfachung im Aufbau und deshalb eine Ersparnis der Fertigungskosten des Reglers bedeutet

Im folgenden soll ein Beispiel eines der Erfindung entsprechenden pneumatischen Dreipunktreglers anhand der schematischen Darstellung F i g. 2 beschrieben werden.

Der Regler soll den Druck eines Gases in dem Druckbehälter 10 konstant halten. Der Zufluß kommt von links über das Ventil 11, das während des Betriebes geöffnet ist Die Regelung soll durch Stellen des durch eine Membran betätigte Abflußventiles 12 erfolgen. Druck in der Membrankammer 13 bewirkt Schließen des Ventils.

Die Schaltung des Reglers erfolgt durch zwei Strahl- und Fangdüsen-Schalter 14 und 15, von denen F i g. 3 einen schematischzrt Querschnitt zeigt Der Luftdruck wird in eine Strahldüse 16, die gegenüber einer Fangdüse 17 angeordnet ist, eingeleitet Zwischen Strahl- und Fangdüse schiebt sich das Abdeckblech 10 hinein. Je nach der Stellung des Abdeckbleches wird der

Luftdruck durch die Strahldüse in die Fangdüse geleitet

oder (wenn das Blech die Fangdüse ganz abdeckt) der

Luftdruck zurückgehalten, so daß die Auffangdüse die Leitung entlüftet Das Abdeckblech 18 hat zwei schräge Steuerkanten

19 und 20, die in Nullstellung die Strahl- und Fangdüsenschalter 14 und 15 gerade abdecken. Das Abdeckblech 18 wird vom Manometer 21 parallel verschoben, bezogen auf F i g. 2 nach oben bei steigendem Druck, nach unten bei fallendem Druck. Das Manometer 21 besteht aus einem fest eingebauten Balg 22, der sich gegen die Feder 24 abgestützt und dessen Innenraum mittels der Leitung 23 mit dem Druckbehälter 10 verbunden ist. Durch die Lenkstange 25 wird die Bewegung des Manometers auf die Abdeckplatte 18 übertragen. Durch die Rückführung 26, die später beschrieben wird, kann die Abdeckplatte 18 in Bezug auf Fig.2 nach links verschoben werden. Die Rückführung greift dabei mittels der Gleitführung 27 an dem Abdeckblech an, um die Bewegung durch das

Manometer 21 nicht zu stören.

Von dem Schalter 14 geht eine Leitung 28 zu den Mikroschaltem 29 und 30, und vom Schalter 15 geht eine Leitung 33 zu den Mikroschaltem 31 und 32, und zwar jeweils in den Eingang 1.

Die Mikroschalter 30 und 32 steuern den Zu- und Abfluß zur Membrankammer 13 des Regelventils 12 Die Eingänge 2 dieser Schalter sind offen, die Eingänge 5 geschlossen. Der Eingang 4 des Schalters 30 ist offen, der Ausgang 3 steht über ein einstellbares Drosselventil 34 mit der Leitung 35 und damit mit der Membrankammer 13 in Verbindung. Der Eingang 4 des Schalters 32 erhält Zuluft über die Leitung 37, der Ausgang 3 steht über ein einstellbares Drosselventil 36 mit der Leitung

35 in Verbindung.

Pie Eingänge 2 der Mikroschalter 29 und 31 sind offen, die Eingänge 5 geschlossen. Die Eingänge 4 erhalten Zuluft über die Leitung 37. Die Ausgänge 3 sind miteinander verbunden durch die Leitung 38, von der die gemeinsame Leitung über die Vordrossel 39 und die einstellbare Drossel 45 zu -dem Rückführbalg 40 führt. Zwischen Drossel 39 und 45 ist eine Leitung 43 angeschlossen, die über eine weitere einstellbare Drossel 44 ins Freie führt. Der Rückführbalg 40 ist fest eingebaut und stützt sich gegen die Feder 42 ab. Die Stange 41 verbindet den Rückführbalg mit der Gleitführung ί!7. Durch diese kann der Rückführbalg, wenn Druck in ihm vorhanden ist, das Abdeckblech 18 parallel nach links, auf F i g. 2 bezogen, verschieben.

Findet eine Druckerhöhung im Behälter 10 statt, so schiebt das Manometer 21 das Abdeckblech 18 nach oben. Die Strahl- und Fangdüse 14 erhält Luftdruck, der über die Leitung 28 die Mikroschalter 29 und 30 betätigt. Der Schalter 30 verbindet nun die Membrankammer 13 des Regelventiis 12 über die Leitung 35 und das Drosselventil 34 mit der Atmosphäre. Dadurch kann Druckluft aus der Membrankammer 13 entweichen, und das Regelventil 12 öffnet sich mehr. Gleichzeitig leitet der Schalter 29 über Leitung 37 und 38 und Vordrossel 39 und Drossel 45 Luftdruck in den Rückföhrbalg 40. Das Abdeckblech 18 wird nach links geschobe , ois es wieder den Luftstrom durch die Strahl- und Fangdüse 14 unterbricht und die Leitung 28 entlüftet Die Mikroschalter 29 und 30 schalten zurück. Die Leitung 35 wird nach außen abgeschlossen. Der Druck in der Membrankammer 13 bleibt bestehen und das Regelventil bleibt in seiner Steljung. Die Leistung 38 wird von der Zuluft getrennt Über die Drosseln 44 und 45 entweicht der Druck aus dem Rückführbalg 40. Die Feder 42 schiebt das Abdeckblech 18 nach rechts, bis es die Fangdüse 14 wieder freigibt und sich damit der ganze Vorgang wiederholt

In dieser Weise arbeitet der Regler in ununterbrochenen Schritten, wobei die Schritte bei kleinen Regelabweichungen kleiner ausfallen als bei großen.

Ist der Sollwert der Regelgröße erreicht und die

Rückführung zurückgegangen, so deckt das Abdeckblech 18 be'de Strahl- und Fangdüsen 14 und 15 ab, und der Regler bleibt in Ruhe.
Sinkt der Druck im Behälter 10, so zieht das Manometer 2t das Abdeckblech nach unten und gibt die Strahl- und Fangdüse 15 frei. Druck gelangt in die Mikroschalter 31 und 32 durch die Leitung 33. Schalter 32 schaltet Zuluft aus Leitung 37 über das einstellbare Drosselventil 36 in die Membrankammer 13, das

to Regelventil 12 bewegt sich in Schließrichtung. Der Rückführvorgang erfolgt genau wie oben für steigenden Behälterdruck beschrieben und das Schließen des Regelventils 12 wird unterbrochen. In einzelnen Schritten wird das Regelventil 12 so lange in

!?. Schließrichtung bewegt, bis der Druck im Behälter 10 den Sollwert erreicht

Durch Drosseln der Drosselventile 34 und 36 kann das öffnen und Schließen des Regelventils 12 verlangsam;, werden und in Verbindung mit der

χ Drosselung des Drosselventils 45, da.- die Rückführung verlangsamt, die Frequenz der Regeiimp-tise und auch das Integralverhalten des Reglers eingestellt werden. Durch Einstellen des Drosselventils 44 wird die Kraft der Rückführung beeinflußt Man kann dadurch die

2S Stärke cW Impulse, also etwa den Proportionalbereich oder die Verstärkung einstellen.

In F i g. 4 der Zeichnung ist eine Anordnung dargestellt, bei der das Zwischenglied vom Meßwert gedreht wird und bei der die DJsen von der

jo Rückführung in axialer Richtung verschoben werden. In der F i g. 4 sind der besseren Übersichtlichkeit halber die Lager der Achse 101, um die das Zwischenglied vom Meßwert (Manometer) über den Hebel 102 gedreht wird, fortgelassen. Die übrigen Bezugszeichen der Fig.4 entsprechen sinngemäß den vorstehend beschriebenen Teilen.

Der beschriebene Regler ist als pneumatischer Regler gedacht Er arbeitel mit Strahl- und Faiigdüstn als Schalter. Ohne vom Erfindungsprinzip abzugehen, können stattdessen auch Düsen mit Prallplatten verwendet werden.

Hierzu 2 BIaR Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche;

   J. Pneumatischer Dreipunktregler mit einer den Schaltabstand des Reglers beeinflussenden Rückführung, bei dem bei fallendem und bei steigendemMeßwert der Regelgröße nach Oberwindung eines Schaltabstandes je ein Schalter betätigt wird, von denen der eine ein Stellglied in der einen Richtung und der andere das Stellglied in der anderen Richtung bewegt bzw· dreht, wobei die Rückführung die beiden pneumatischen Schalter derart steuert, daß der Schaltabstand vergrößert und dadurch der jeweils eingeschaltete Schalter ausgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (14, 15) durch ein Zwischenglied (18) geschaltet werden, das durch den Meßwert in einer Richtung und durch die Rückführung in einer dazu etwa senkrechten Richtung verschiebbar ist.
2. 2. Pneumatischer Dreipunktregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (14, 15) durch ein vom Meßwert drehbares Zwischenglied (18) geschaltet werden, wobei die Rückführung eine axiale Relatiwerschiebung der Schalter in Bezug auf das Zwischenglied (18) bewirkt, oder umgekehrt