DE3810139A1 - Verfahren und vorrichtung zur regelung von mit einem fluid betriebenen stellmotoren - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur regelung von mit einem fluid betriebenen stellmotorenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Position eines
mit einem Fluid betriebenen Stellmotors nach dem Kraftvergleichsprinzip,
sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Es ist ein Ventil bekannt, dessen Offen- oder Geschlossenposition durch
einen Stellungsregler gesteuert wird. Dieser arbeitet nach dem Kraftver
gleichsprinzip und beinhaltet einen Stellmotor sowie eine Kraftvergleichs
vorrichtung. Für die Steuerung der Position des Stellmotors ist ein Ventil
vorgesehen, das das Befüllen und Entleeren des Zylinderraumes des Stell
motors steuert (Prospekt DS 820 der Firma ACRA-REGLER GMBH, D-4154 Tönis
vorst 2). Hierfür sind eine Zufluß- und eine Abflußleitung für das zur
Beaufschlagung verwendete Fluid vorgesehen, die wechselweise mit dem
Zylinderraum des Stellmotors durch ein Steuerventil verbunden werden. Ist
die Regelabweichung gleich Null, nimmt das Steuerventil eine Stellung ein,
in welcher sowohl die Zufluß- als auch die Abflußleitung vom Zylinderraum
des Stellmotors getrennt sind. Der Stellmotor behält die eingeregelte
Position in diesem Zustand bei.
Das Verfahren hat den Nachteil, daß sowohl die Abflußleitung als auch die
Zuflußleitung für das Zuführen und das Entleeren gesteuert werden müssen,
und zwar von einer Nullstellung des Ventils aus, in welcher beide Leitungen
gesperrt sind. Dadurch kann der Stellungsregler nur verzögert auf Signal
änderungen reagieren, nämlich erst wenn das Steuerventil sich aus seiner
Nullage in eine seiner beiden Steuerlagen bewegt hat. Die bekannte Vorrich
tung ist zudem aufwendig.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu entwickeln, das eine
schnelle Reaktion auf Signaländerungen mit einer einfachen Vorrichtung
ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Fluid durch
einen ständigen Zufluß und Abfluß in Strömung gehalten wird und der
Zylinderraum des Stellmotors an die Strömung des Fluids angeschlossen ist
und durch Steuerung des Abflusses des Fluids der Arbeitsdruck am Zylinder
des Stellmotors bestimmt wird. Bei einer weiteren Ausgestaltung des
Verfahrens wird die Strömung durch den Zylinderraum geführt.
Sicher wird ein dauernder dynamischer Zustand aufrechterhalten, wenn das
Fluid ständig in der Zufluß- und Abflußleitung in Strömung gehalten wird.
Bei der beschriebenen einfachen Ausführung der Vorrichtung braucht der
Zylinderraum des Stellmotors nur an eine Leitung angeschlossen zu werden.
Durch eine direkte Verbindung des Zylinderraumes des Stellmotors mit der
Anschlußleitung wird erreicht, daß die Beaufschlagung des Kolbens mit dem
unter Druck stehenden Fluid ohne unnötige Verzögerung erfolgt.
Durch die Drosselung des zufließenden Fluids kann die Regel-Charakteristik
der Vorrichtung beeinflußt werden und die Vorrichtung für den Betrieb mit
anderen Medien eingestellt werden.
Wenn die Beaufschlagung des Kolbens mit dem Medium und der Rückstellfeder
von verschiedenen Seiten erfolgt, ist die Rückstellfeder nicht dem Fluid
angesetzt. Dies ist besonders bei Verwendung von aggressiven Fluiden für
die Haltbarkeit der Feder vorteilhaft.
Eine koaxiale Anordnung der Rückstellfeder bedingt eine gleichmäßige
Belastung des Kolbens, wodurch diese leichtgängig bleibt und somit schnel
ler geregelt werden kann.
Ein korbartig ausgestalteter Kolben führt die Rückstellfeder. Er verändert
den Zylinderraum günstig für die Anbringung von Anschlußleitungen, so daß
die Möglichkeit für Leitungsanschlüsse verbessert wird.
An eine Verlängerung der Kolbenstange kann günstig die Meßfeder angeordnet
werden. Ist die Verlängerung hohl ausgebildet, wird auf einfache Weise
eine Anschlußmöglichkeit für den Zylinderraum geschaffen, wobei ein
Zusammenarbeiten mit der fest angeordneten Abflußleitung dann besonders
sicher und reibungsarm ist, wenn dies teleskopartig erfolgt. Eine einfache
Art der Befestigung der Abflußleitung wird durch die Verwendung eines
Steges, der quer durch den Innenraum des Reglergehäuses führt, ermöglicht.
Eine besonders günstige Möglichkeit der Ausgestaltung der Abflußleitung
ist eine Bohrung im Zylinderraum. Der Strömungswiderstand ist dabei sehr
gering.
Eine koaxiale Anordnung der Meßfeder ermöglicht in einwandfreier Weise ein
gleichmäßiges Beaufschlagen und ermöglicht es, den benötigten Einbauraum
zu verkleinern. Eine Anordnung der Meßfeder auf der anderen Seite des
Kolbens als die Rückstellfeder ermöglicht eine günstige Ausgestaltung des
Stellmotors, auch wenn dieser eine umgekehrte Nullstellung hat. Eine platz
sparende Anordnung wird erreicht, wenn die Meßfeder innerhalb der Rück
stellfeder angeordnet ist.
Die Verwendung einer Gewindebüchse erlaubt eine verstell- und einstellbare
Befestigung der Meßfeder. Es können sowohl die Vorspannung als auch die
Federkennlinie der Meßfeder verändert werden. Ein koaxiales Beaufschlagen
der Kraftvergleichsvorrichtung durch die Meßfeder gewährt ein korrektes
Vergleichen von Soll- und Istwert. Die Anordnung eines korbartigen Gehäu
ses zwischen Meßfeder und Kraftvergleichsvorrichtung ermöglicht auch
bei einem Fluidabfluß durch die Verlängerung der Kolbenstange eine sichere
Übertragung des Istwerts an die Kraftvergleichsvorrichtung.
Eine Anordnung der Kraftvergleichsvorrichtung auf dem Stellmotor bietet
den Vorteil kurzer Übertragungswege, platzsparender Anordnung, kurze
Verbindungsleitungen für das Fluid, wodurch günstige Regeleigenschaften
erreicht werden.
Eine einfache Ausgestaltung der Kraftvergleichsvorrichtung bietet die
Verwendung einer einseitig beaufschlagten Membran. Bei der Verwendung von
zwei Membranen kann die Anordnung des Steuerventils ohne Rücksicht auf die
beaufschlagte Seite der Membran erfolgen. Durch einen Anschlag kann in
einfacher Weise eine Mindestdurchflußmenge des Fluids erreicht werden,
indem verhindert wird, daß das Steuerventil völlig schließt. Bei der
Verwendung eines Elektromagneten in der Kraftvergleichsvorrichtung kann
direkt mit einer elektrischen Führungsgröße gearbeitet werden. Eine wie
sonst übliche vorherige Umwandlung in ein pneumatisches Führungssignal
entfällt. Im Bedarfsfall genügt eine elektrische Verstärkung.
Durch das Weglassen von Übertragungsgliedern, die zwischen dem Steuer
ventil und dem dieses steuernden Teil der Kraftvergleichsvorrichtung
angeordnet sind und auch durch die Anordnung des Steuerventils zwischen
Meßfeder und Kraftvergleichsvorrichtung werden die trägen Massen verklei
nert, weil Übertragungsmittel, wie z.B. Gestänge entfallen. Dadurch kann
der Stellungsregler schneller reagieren. Erreicht wird dies in einfacher
Weise, wenn das Steuerventil koaxial angeordnet ist.
Für eine einfache Einstellung des Nullpunktes des Reglers ist eine weitere
Feder vorgesehen, durch die das System Kraftvergleichsvorrichtung,
Meßfeder, Steuerventil beaufschlagt ist. Damit kann der Nullpunkt des
Stellungsreglers justiert werden. Besonders einfach erfolgt dies über eine
Einstellschraube. Die koaxiale Anordnung ermöglicht eine gleichmäßige
Beaufschlagung. Durch die koaxiale Anordnung von Stellmotor, Kraftver
gleichsvorrichtung, Meßfeder, Rückstellfeder, Steuerventil und der Feder
für die Einstellung wird ein kompaktes, mit kurzen Übertragungswegen
ausgestatteter, mit wenigen beweglichen Teilen arbeitender, einfach zu
fertigender und zu betreibender, schneller Stellungsregler geschaffen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen beschrieben. Sie
wird dabei beispielhaft anhand von mit Luft als Fluid betriebenen Stel
lungsreglern erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Stellungsregler mit einer mit zwei Membranen arbeitenden
Kraftvergleichsvorrichtung, die auf einem Stellmotor angeordnet
ist;
Fig. 2 einen mit einer Membran arbeitenden Regler, auf einem Stellmo
tor angeordnet, der durch zwei getrennte Leitungen für den Zufluß
und den Abfluß der Luft beaufschlagt ist; und
Fig. 3 einen Stellungsregler entsprechend Fig. 2 mit umgekehrter Null
stellung der Kolbenstange und eine Kraftvergleichsvorrichtung mit
einem Elektromagneten.
Fig. 1 zeigt einen pneumatischen Stellmotor 1 mit einer aufgesetzten
Kraftvergleichsvorrichtung 6, die mit mehreren Schrauben 3 befestigt
ist.
Der Stellmotor 1 besteht aus einem Gehäuse 11, einem im Gehäuse
beweglichen Kolben 12, einem Luftanschluß 13, der in den Zylinder
raum 14 mündet, einer Kolbenstange 15, die die hin- und hergehende
Bewegung des Stellmotors 1 an eine nichtgezeigte Stellvorrichtung
überträgt und in der Ruhestellung des Stellmotors 1 sich im ausge
fahrenen Zustand befindet, einer den Kolben 12 gegen die Zylin
derwand 121 abschließenden Kolbendichtung 122, einer dem Kolben 12
aufgesetzten Verlängerung 123, einer Rückstellfeder 16 und einer den
Zylinderraum 14 gegenüber der Kolbenstange 15 abschließenden Dich
tung 141.
Die Kraftvergleichsvorrichtung 6 besteht aus einem dreiteiligen
Gehäuse 21, einem dreiteiligen Kolbenblock 22, der mit Hilfe einer
Mutter 221 zusammengeschraubt ist und zwei Membranen 23. Die drei
aufeinander angeordneten Teile des Gehäuses 21 werden durch die zwei
Membranen 23 voneinander abgetrennt. Der mittlere und untere Teil
des Gehäuses ist ringförmig ausgebildet, der obere Teil hat mittig
eine Aussparung. In diesen Räumen befinden sich die entsprechenden
Teile des Kolbenblocks 22, die durch dieselben Membranen 23 wie die
Gehäuseteile 21 voneinander getrennt sind und die Membranen 23 auf
Abstand zueinander halten. Die Rückseiten der Membranen 23 werden
durch Bohrungen 231 entlüftet.
Durch den ringförmigen unteren Teil des Gehäuses 21 hindurchgeführt,
liegt am beweglichen Teil der Kraftvergleichsvorrichtung 6, dem
unteren Teil des Kolbenblocks 22, ein elastisches Element, die
Meßfeder 24 an, die über die Gewindebüchse 241 und die Verlänge
rung 123 mit dem Kolben 12 verbunden ist. In ein außen an der
Gewindebüchse angebrachtes Gewinde ist die Meßfeder 24 einge
schraubt. Die Gewindebüchse 241 selbst ist auf die Verlängerung 123
aufgeschraubt.
Der mittlere Gehäuseteil 21 trägt die Bohrung 25 für den Anschluß
des pneumatischen Führungsdrucks, über die der Zwischenraum 251
der Membranen 23 mit dem Führungsdruck beaufschlagt wird.
Der obere Gehäuseteil 21 enthält die Zuflußleitung 26 und die
Abflußleitung 286. In der Abflußleitung 286 ist das Steuerventil 28
angeordnet, in der Zuflußleitung 26 die Drossel 29.
Das Steuerventil 28 ist durch seine zylinderförmige Fortsetzung
281 über eine Kugel 282 mit dem oberen Teil des Kolbenblocks 22
verbunden. Oberhalb der Querbohrung 262, als Teil der Abflußlei
tung 286, erweitert sich der obere Teil des Gehäuses 21 und bildet
für den Ventilkegel 283 des Steuerventils 28 eine Dichtkante, den
Ventilsitz 113. Durch eine Stellhülse 284 wird mittels einer Feder
242 das Steuerventil 28 auf den Kolbenblock 22 spielfrei aufge
drückt. Durch das Vorspannen der Feder 242 kann die Nullstellung des
Stellungsreglers auch während des Betriebes eingestellt werden.
Die durch die Querbohrung 262 am Ventilkegel 283 vorbeiströmende
Luft tritt am Austritt der Abflußleitung 286 aus dem oberen Teil des
Gehäuses 21 ins Freie.
Durch eine Leitung 4 und den Ausgangsanschluß 27 ist die Anschluß
leitung 261 mit dem Luftanschluß 13 des Stellmotors 1 verbunden. Der
Stellungsregler 2 arbeitet zum Steuern des Stellmotors 1 dabei nach
dem Verfahren, daß der Zylinderraum 14 des Stellmotors 1 an ein
durch ständigen Zufluß und Abfluß in Strömung gehaltenes Medium
angeschlossen ist. Das Medium wird durch eine Drossel 29 gedrosselt.
Der Zylinderraum 14 des Stellmotors 1 ist über die Leitung 4 und die
Anschlußleitung 261 angeschlossen. Durch ständigen Zufluß über die
Zuflußleitung 26 und Abfluß über die Abflußleitung 286 wird die Luft
an der Anschlußstelle der Anschlußleitung 261 in Strömung gehalten.
Die Anschlußleitung 286 ist zwischen der Drossel 29 und dem Steuer
ventil 28 angeordnet.
Fig. 1 zeigt den Stellmotor 1 in der Endstellung. Der Zylinderraum
14 ist an die Strömung angeschlossen. Der Stellungsregler 2 hat
ausgeregelt, das System ist in Ruhe. An der Zuflußleitung 26 liegt
der volle Druck, im Zwischenraum 251 zwischen den Membranen 23 liegt
der niedrigste Signaldruck oder weniger an. Auf den Kolbenblock 22
wirkt die Kraft der Meßfeder 24, die diesen in seine vom Stellmotor
1 entfernteste Stellung drückt. Dadurch ist das Steuerventil 28 voll
geöffnet. Alle durch die Drossel 29 einströmende Luft tritt über die
Abflußleitung 286 wieder ins Freie. Der in der Leitung 4 und im
Zylinderraum 14 herrschende Druck ist nicht in der Lage den Kolben
12 gegen die Antriebsfeder 16 anzuheben. Dies ist das Kriterium für
die Auslegung bzw. Einstellung der Drossel 29, die Auslegung des
Steuerventils 28 und für die Abstimmung von Steuerventil 28 und
Drossel 29 aufeinander. Die in der Abbildung gezeigte Position des
Stellmotors 1 wird von diesem auch beim Ausfall des Führungsdrucks
oder beim Ausfall des Drucks der Zuluft oder beides eingenommen.
Bei einer Veränderung der Stellgröße, d.h. einer Erhöhung des
Drucks im Zwischenraum 251 der Membranen 23 wird eine Kraft erzeugt,
die den Kolbenblock 22 in Richtung auf die Meßfeder 24 drückt.
Durch eine größere vom Druck beaufschlagte Fläche der unteren
Membran 23 im Vergleich zur oberen Membran 23 wird dies erreicht.
Der Bewegung folgt unmittelbar eine Bewegung des Steuerventils 28 in
Richtung zum Stellmotor 1, wodurch weniger Luft durch die Abfluß
leitung fließt. Die Menge kann dabei bei anderen Ausführungen zu
Null werden. Dies ist hier nicht möglich, da die Schrauben 3 einen
Anschlag bilden, der das völlige Schließen des Steuerventils 28
verhindert. Der Druck in der Leitung 4 und im Zylinderraum 14
steigt, wodurch der Kolben 12 sich in Richtung Kraftvergleichsvor
richtung 6 bewegt. Die Meßfeder 24 wird dadurch stärker zusammenge
drückt und auf den Kolbenblock 22 eine zusätzliche Kraft ausgeübt,
die der des Stelldrucks des Signals entgegengerichtet ist. Der
Kolbenblock 22 wird nach oben gedrückt, wenn die Kraft, die der
Signaldruck ausübt, nicht groß genug ist. Das Steuerventil 28 folgt
dieser Bewegung und der Durchfluß durch die Abflußleitung steigt,
wodurch der Druck in der Leitung 4 und im Zylinderraum 14 zumindest
nicht mehr steigt. Die Bewegung des Kolbens 12 wird beendet. Es
stellt sich Gleichgewicht zwischen den Kräften der Meßfeder 24 und
denen, die durch den Signaldruck erzeugt werden, ein.
Bei einem Fallen des Signaldrucks wird das Gleichgewicht zugunsten
der Meßfeder 24 gestört. Der Kolbenblock 22 wird gegen das Steuerven
til 28 gedrückt, dieses erhöht den Durchfluß und der Druck in
Zylinderraum 14 sinkt. Der Stellmotor 1 wird von der Antriebsfeder
16 in Richtung der gezeichneten Stellung bewegt, bis sich eine dem
Signaldruck entsprechende Position über eine Gleichgewichtslage der
Kraftvergleichsvorrichtung 6 einstellt. Alle über die Zuflußleitung
26 zugeführte Luft verläßt über die Abflußleitung 286 den Stellungs
regler 2. Der Druck im Zylinderraum 14 bleibt konstant.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Stellungsregler 2 wird der Zylinder
raum 14 des Stellmotors 1 von einer Zuflußleitung 26 und einer
Abflußleitung 286 beaufschlagt. Der Abfluß der Luft erfolgt durch
die Querbohrung 151 und die teilweise hohle Kolbenstange 15 und die
hohle Verlängerung 123 über die Abflußleitung 286. Diese ist an
einem Steg 114 des Reglergehäuses 112 befestigt. An ihrem Ende trägt
sie den Ventilsitz 113 mit dem der Ventilkegel 283 des Steuerventils
28 zusammenarbeitet. Am Ventilsitz 113 trifft die Luft nach dem
Verlassen des Zylinderraumes 14 durch die Abflußleitung 286 in den
Raum 287, den sie durch die ins Freie führende Öffnung 288 verläßt.
Bei einer Aufwärtsbewegung des Kolbens 12 schiebt sich die Verlänge
rung 123 mit der Dichtung 124 teleskopartig über die Abflußleitung
286. Dargestellt ist der Stellungsregler 2 in seiner Nullstellung.
Die Kraftvergleichsvorrichtung 6 beinhaltet eine einseitig über die
Bohrung 231 vom Führungsdruck beaufschlagte Membran 23. Diese stützt
sich am Membranteller 213 ab. Dieser ist über die Stange 212 und dem
sich daran anschließenden Gehäuse 211 mit der Meßfeder 24 verbunden.
Die Meßfeder 24 ist zentrisch auf dem Kolben 12 angeordnet und wird
von der Rückstellfeder 16 umschlossen. Das korbartige Gehäuse 211
hat an seiner zylindrischen Wand schlitzförmige Aussparungen, durch
die der Steg 114 geleitet ist. Auf der kreisförmigen Fläche des
korbartigen Gehäuses 211, die der Abflußleitung 286 zugewandt ist,
ist das Steuerventil 28 angeordnet.
Über ein zusätzliches elastisches Element, die Feder 242, kann
mittels der Schraube 243 der Nullpunkt des Stellungsreglers 1 einge
stellt werden. Die Vorspannung der Kraftvergleichsvorrichtung 6 wird
verändert, indem die Vergleichsmembran 223 und das damit starr
verbundene Steuerventil 28 dem Ventilsitz 113 mehr oder weniger
zugestellt werden. Über eine nicht gezeigte Auflage der Meßfeder 24,
deren Position über das Gewinde der Gewindestange 123 einstellbar
ist, kann ebenfalls die Vorspannung des Systems eingestellt werden.
In Fig. 3 ist ebenso wie in Fig. 2 der Zylinderraum 14 direkt
mit der Zuflußleitung 26 beaufschlagt. Das Steuerventil 28 ist
ähnlich wie bei Fig. 2 zwischen Kraftvergleichsvorrichtung 6 und
Stellmotor 1 angeordnet. In der Nullstellung ist die Kolbenstange 15
wie dargestellt eingefahren. Dies wird durch die Rückstellfeder 16
bewirkt. Die Kraftvergleichsvorrichtung 6 besitzt einen Elektroma
gneten 5 mit einem beweglichen Anker 53. Der Elektromagnet 5 wird
mittels eines elektrischen, über eine Zuleitung 51 übertragenen
Stellsignals angesprochen. Dieses muß verstärkt werden, falls es für
die Betätigung des Elektromagneten zu schwach sein sollte. Bei
Verwendung eines Elektromagneten entfällt es, wie meist üblich, eine
elektrische in eine pneumatische Führungsgröße umzuwandeln. Es
genügt, die elektrische Führungsgröße zu einem elektrischen Stellsi
gnal zu verstärken. Als Elektromagnet wird vorteilhaft ein Proportio
nalmagnet verwendet. Die Abbildung zeigt den Stellmotor 1 in seiner
Ruhestellung. Die als Zugfeder ausgebildete Meßfeder 24 und die ihr
entgegengesetzt wirkende zusätzliche Feder 242 halten sich das
Gleichgewicht. Der Elektromagnet ist nicht erregt. Das in seiner
Bewegungsrichtung entgegengesetzt zu Fig. 2 arbeitende Steuerventil
28 hat so weit geöffnet, daß der Kolben 12 nicht aus seiner Ruhelage
gegen den Druck der Rückstellfeder 16 gebracht wird. Wird der
Elektromagnet 5 durch ein Führungssignal angeregt, wird das Steuer
ventil 28 in Richtung vom Stellmotor 1 weg bewegt, so daß der Druck
im Zylinderraum 14 steigt. Der Zug der Meßfeder 24 steigt dabei an
und wirkt der Kraft des Elektromagneten 5 entgegen. Es stellt sich
ein Gleichgewicht ein, das den Stellmotor 1 entsprechend dem Stell
signal ausregelt. Die am Steuerventil 28 über die als Bohrung 289
ausgebildete Abflußleitung 286 aus dem Zylinderraum 14 austretende
Luft strömt in den Raum 287. Dieser ist zum Einbauraum 52 des
Elektromagneten 5 ausgestaltet. Durch eine besondere Ausgestaltung
des Einbauraumes 52 wird die in den Raum 287 einströmende Luft zur
Kühlung über den Elektromagneten geleitet. Die entstehende Wärme
wird mit der Luft, die den Raum 287 durch die Öffnung 288 verläßt,
abgeführt.
Der Kolben 12 ist korbartig ausgebildet und umschließt teilweise
die Rückstellfeder 16, die dadurch radial am Kolben geführt ist.
Eine tiefere Anordnung - weg von der Kraftvergleichsvorrichtung 6 -
der Zuflußleitung 26 ist dadurch möglich, die Kolbendichtung 122
berührt nicht die Zuflußleitung 26.
Anstelle von Luft als Fluid ist es ebenso möglich, z. B. Öl, Wasser
oder Dämpfe zu verwenden, je nachdem welches Medium an der Einsatz
stelle zur Verfügung steht bzw. günstig einsetzbar ist.
Claims (34)
1. Verfahren zur Regelung der Position eines mit einem Fluid betriebe
nen Stellungsreglers nach dem Kraftvergleichsprinzip, dadurch
gekennzeichnet, daß der Zylinderraum (14) des Stellmotors (1)
an die Strömung des Fluids angeschlossen ist und durch Steuerung
des Abflusses des Fluids der Arbeitsdruck im Zylinderraum (14)
des Stellmotors (1) bestimmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid
den Zylinderraum (14) des Stellmotors (1) durchströmt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Fluid durch einen ständigen Zufluß und Abfluß in Strömung
gehalten wird.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehre
ren der Ansprüche 1 bis 3 mit einem Stellungsregler, der einen
einen Zylinderraum, einen Kolben und eine Kolbenstange aufweisen
den Stellmotor, eine Kraftvergleichsvorrichtung, sowie eine
Abfluß- und eine Zuflußleitung für das Fluid und ein Steuerventil
beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (28) nur
der Abflußleitung (286) zugeordnet ist und daß zwischen Zuflußlei
tung (26) und Abflußleitung (286) eine Anschlußleitung (261)
vorgesehen ist, die mit dem Zylinderraum (14) des Stellmotors (1)
verbunden ist.
5. Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 4 zur Durchführung des
Verfahrens nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zuflußleitung (26) und die Abflußleitung (286) jeweils ge
trennt in den Zylinderraum (14) des Stellmotors (1) münden, so daß
der Zylinderraum (14) von dem Fluid durchströmt wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß
in der Zuflußleitung (26) eine Drossel (29) angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (12) des Stellmotors (1)
von der einen Seite vom Fluid und von der anderen Seite von einer
Rückstellfeder (16) beaufschlagt ist.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (16) koaxial zum
Stellmotor (1) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (12) korbartig ausge
bildet ist.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (15) eine Verlänge
rung (123) besitzt, die sich durch den Kolben (12) hindurch auf
die entgegengesetzte Seite des Kolbens (12) erstreckt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Verlängerung (123) der Kolbenstange (15) hohl ausgebildet ist und
über eine Bohrung (151) mit dem Zylinderraum (14) in Verbindung
steht.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
Abflußleitung (286) in die Verlängerung (123) der Kolbenstange
(15) teleskopartig eingreift.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der
Stellmotor (1) einen Steg (114) besitzt, an dem die Abflußleitung
(286) befestigt ist.
14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abflußleitung (286) als Bohrung
(289) in der Zylinderwand (121) ausgebildet ist.
15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmotor (1) eine koaxial zum
Kolben (12) angeordnete Meßfeder (24) aufweist, die als Istwert
geber der Kraftvergleichsvorrichtung (6) zugeordnet ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die
Meßfeder (24) sich auf der anderen Seite des Kolbens (12) abstützt
als die Rückstellfeder (16).
17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die
Meßfeder (24) einen kleineren Durchmesser aufweist als die Rück
stellfeder (16) und zumindest teilweise innerhalb der Rückstell
feder (16) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß die Meßfeder (24) auf einer Gewinde
büchse (241) angeordnet ist, die an der Verlängerung (123) der
Kolbenstange (15) befestigt ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die
Gewindebüchse (241) ein Gewinde zur Aufnahme von Federwindungen
und ein Gewinde für ihre Befestigung besitzt.
20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, daß die Meßfeder (24) mit ihrer vom Stell
motor (1) abgewandten Seite die Kraftvergleichsvorrichtung (6)
koaxial an ihren beweglichen Teilen beaufschlagt.
21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Meßfeder (24) und der
Kraftvergleichsvorrichtung (6) ein korbartiges Gehäuse (211)
angebracht ist, die Meßfeder (24) und die Kraftvergleichsvorrich
tung (6) vom korbartigen Gehäuse (211) beaufschlagt sind, dieses
die Abflußleitung (286) konzentrisch umgibt und in seiner Umfangs
wand in axialer Richtung schlitzförmige Aussparungen aufweist,
durch die ein Steg (114) des Reglergehäuses (112) geführt ist.
22. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Kolbenstange (15) abge
wandten Seite des Stellmotors (1) die Kraftvergleichsvorrichtung
(6) koaxial zum Stellmotor (1) angeordnet ist.
23. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftvergleichsvorrichtung (6),
zur Erzeugung einer einem Sollwert entsprechenden Kraft, eine
Membran (23) besitzt die einseitig von einem Führungsdruck beauf
schlagbar ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kraftvergleichsvorrichtung (6) zur Erzeugung einer einem Sollwert
entsprechenden Kraft zwei parallel zueinander angeordnete Membra
nen (23) besitzt, die einen Zwischenraum einschließen, der von
einem Führungsdruck beaufschlagbar ist, die Membranen zwei unter
schiedlich große wirksame Flächen aufweisen und zwischen einem
aus mehreren Teilen bestehenden Kolbenblock (22) eingespannt sind.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß
Schrauben (3) einen Anschlag für die Kraftvergleichsvorrichtung
(6) und das Steuerventil (28) bilden.
26. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftvergleichsvorrichtung (6)
zur Erzeugung der einem Sollwert entsprechenden Kraft einen Elek
tromagneten (5) besitzt.
27. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 26,
dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (28) sich an den
beweglichen Teilen (22; 53; 212) der Kraftvergleichsvorrichtung
(6) abstützt.
28. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 27,
dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (28) zwischen Meß
feder (24) und Kraftvergleichsvorrichtung (6) angeordnet ist.
29. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 28,
dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (28) koaxial zur
Kraftvergleichsvorrichtung (6) angeordnet ist.
30. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 29,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftvergleichsvorrichtung (6)
von einer Feder (242) beaufschlagt ist.
31. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 27 bis 30,
dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (28) von einer Feder
(242) beaufschlagt ist.
32. Vorrichtung nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet,
daß die Feder (242) mittels einer Schraube (243) einstellbar
ist.
33. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 32,
dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (242) koaxial zur Kraftver
gleichsvorrichtung (6) angeordnet ist.
34. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 33,
dadurch gekennzeichnet, daß Stellmotor (1), Rückstellfeder (16),
Kraftvergleichsvorrichtung (6), Meßfeder (24), Steuerventil (28)
und Feder (242) koaxial zueinander angeordnet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883810139 DE3810139A1 (de) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | Verfahren und vorrichtung zur regelung von mit einem fluid betriebenen stellmotoren |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883810139 DE3810139A1 (de) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | Verfahren und vorrichtung zur regelung von mit einem fluid betriebenen stellmotoren |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3810139A1 true DE3810139A1 (de) | 1989-10-05 |
DE3810139C2 DE3810139C2 (de) | 1992-08-27 |
Family
ID=6350691
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883810139 Granted DE3810139A1 (de) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | Verfahren und vorrichtung zur regelung von mit einem fluid betriebenen stellmotoren |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3810139A1 (de) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2520933B2 (de) * | 1975-05-10 | 1980-04-03 | Hartmann & Braun Ag, 6000 Frankfurt | Elektro-pneumatischer Stellungsregler |
DE2847380A1 (de) * | 1978-10-31 | 1980-05-08 | Samson Ag | Regler mit rueckfuehrung, insbesondere stellungsregler |
DE3140301A1 (de) * | 1981-10-10 | 1983-04-28 | Bosch und Pierburg System oHG, 4040 Neuss | Regelvorrichtung fuer ein druckgesteuertes stellglied |
DE3513282C1 (de) * | 1985-04-13 | 1986-06-12 | Programmelectronic Engineering AG, Dornach | Stellmotor |
-
1988
- 1988-03-25 DE DE19883810139 patent/DE3810139A1/de active Granted
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2520933B2 (de) * | 1975-05-10 | 1980-04-03 | Hartmann & Braun Ag, 6000 Frankfurt | Elektro-pneumatischer Stellungsregler |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3810139C2 (de) | 1992-08-27 |
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---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: SCHUBERT & SALZER GMBH & CO CONTROL SYSTEMS KG, 80 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition |