DE4328617C2

DE4328617C2 - Actuator with auxiliary control

Info

Publication number: DE4328617C2
Application number: DE4328617A
Authority: DE
Inventors: Katsumi Asaba
Original assignee: Samson AG
Current assignee: Samson AG
Priority date: 1993-08-25
Filing date: 1993-08-25
Publication date: 1998-04-02
Anticipated expiration: 2013-08-26
Also published as: DE4328617A1; JPH0781690A

Description

Die Erfindung betrifft ein Stellgerät mit Hilfssteuerung zur Regelung des Stromes kompressibler oder inkompressibler Fluide abhängig von Regelgrößen wie Druck, Druckdifferenz, Durchfluß menge, Temperatur, welche einem Hilfssteuerventil der Hilfssteue rung aufgegeben werden, wobei die Hilfssteuerung auf den Antrieb eines Stellventiles des Stellgerätes im Fluidstrom wirkt.The invention relates to an actuator with auxiliary control Regulation of the flow of compressible or incompressible fluids depending on controlled variables such as pressure, pressure difference, flow quantity, temperature, which an auxiliary control valve of the auxiliary control tion are given, with the auxiliary control on the drive of a control valve of the control device acts in the fluid flow.

Regler ohne Hilfsenergie und Stellgeräte großer Nennweite werden oft hilfsgesteuert, und zwar nicht nur bei Druck-, Differenz druck-, Durchfluß- und Temperaturreglern ohne Hilfsenergie, son dern auch bei elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch betriebe nen Stellgliedern für strömende Fluide.Controllers without auxiliary energy and actuators with a large nominal size often helper-controlled, and not just when pressure, difference pressure, flow and temperature regulators without auxiliary energy, son this also applies to electrical, pneumatic or hydraulic operations NEN actuators for flowing fluids.

Die Stellgeräte mit Hilfssteuerung sind dabei üblicherweise als Druckteilerschaltung aufgebaut. Dabei ist zwischen einen Zuström raum und einen Abströmraum ein gegebenenfalls druckentlastetes Stellventil geschaltet, das durch einen Membranantrieb verstellt wird.The actuators with auxiliary control are usually as Pressure divider circuit built. There is between an inflow space and an outflow space a possibly pressure-relieved Control valve switched, which is adjusted by a diaphragm actuator becomes.

Eine Impulsleitung führt von dem Zuströmraum zu einem Hilfssteuerven til und von diesem einerseits zu einer einstellbaren Drossel, andererseits zum Antrieb für das Stellventil. Das Hilfssteuerven til kann, je nach Aufgabe des Gesamtsystems, eine beliebige Meß größe als Eingangsgröße verarbeiten. Verwendet man als Hilfs steuerventil ein elektrisches Stellgerät, erhält man ein elek trisch ansteuerbares Stellgerät, das große Durchflüsse im Stell ventil mit geringer Leistung am Hilfssteuerventil verstellen kann. Die Drossel ist weiterhin so geschaltet, daß an ihr die Druckdifferenz zwischen Wirkfläche und Lastfläche des Membranan triebes liegt, das heißt, im Falle eines entlasteten Stellven tiles wird an der Drossel der Druck Lastkraft pro Wirkfläche der Membran angebaut. Fällt nun der Istwert bzw. öffnet das Hilfs steuerventil, so steigt der Differenzdruck an der Drossel und das Stellventil wird geöffnet.An impulse line leads from the inflow space to an auxiliary control point til and from this on the one hand to an adjustable throttle, on the other hand to drive the control valve. The auxiliary tax til can, depending on the task of the overall system, any measurement Process size as input size. Used as an auxiliary control valve an electrical actuator, you get an elek tric controllable actuator that has large flows in the actuator Adjust the low power valve on the auxiliary control valve can. The throttle is still switched so that the Pressure difference between the effective area and the load area of the membrane drive is, that is, in the case of a balanced Stellven At the throttle, the pressure load force per effective area of the Membrane attached. If the actual value falls or the auxiliary opens control valve, the differential pressure at the throttle increases and that Control valve is opened.

Dieses Wechselspiel setzt nicht nur eine statische, sondern auch eine dynamische Abstimmung des Gesamtsystems voraus.This interplay not only sets a static one, but also dynamic coordination of the overall system ahead.

Messungen zeigen, daß die Anwendung eines üblichen Drosselstell gerätes als Stellorgan der Hilfssteuerung nur bei schnellen Regelaufgaben, das heißt, bei Druck-, Differenzdruck-, oder Men genregelung ohne Hilfsenergie zu befriedigenden Ergebnissen führt. Wenn nämlich infolge geänderter Vordrücke oder unter schiedlicher Abnahmen aus dem Abströmraum sich die Druckverhält nisse im Stellgerät ändern, müssen diese über den Hilfssteuer kreis unmittelbar nachgeregelt werden. Dies ist zwar bei Druck- und Differenzdruckregelungen ohne weiteres möglich, beispiels weise bei Temperaturregelungen ohne Hilfsenergie oder ganz allgemein bei elektrischen Regelungen jedoch, die relativ langsam erfolgen, da die Information über die Störungen entweder aufgrund verzögerter Erfassung des Meßwertes über Tauchhülsen oder dergleichen oder wegen der begrenzten Stellgeschwindigkeit des Antriebes nur verzögert weitergegeben werden, kommt es zu einer Phasenverschiebung zwischen der Meß- und der Stellgröße, die letztlich zu Instabilität und Dauer schwingungen des Systems führt.Measurements show that the use of a conventional throttle actuator device as an actuator of the auxiliary control only for fast Control tasks, that is, pressure, differential pressure, or men satisfactory results without auxiliary energy leads. If namely as a result of changed forms or under different decreases from the outflow area the pressure ratio nisse in the actuator, change this via the auxiliary control circle can be readjusted immediately. This is true for printing and Differential pressure controls easily possible, for example wise in temperature control without auxiliary energy or entirely general with electrical controls, however, which are relative done slowly because the information about the malfunctions either due to delayed acquisition of the measured value via Immersion sleeves or the like or because of the limited Actuating speed of the actuator only passed on with a delay be, there is a phase shift between the measurement and the manipulated variable that ultimately leads to instability and duration system vibrations.

Aus der DE-C 33 43 620 ist eine einstellbare Festdrossel bekannt, die den Durchfluß proportional der Wurzel aus dem Differenzdruck festlegt. Änderungen der Druckdifferenz wirken sich also hier sofort aus.From DE-C 33 43 620 is an adjustable fixed throttle known that the flow is proportional to the root of the Differential pressure. Changes in the pressure difference take effect out of here immediately.

In der DE-A 40 30 317 wird eine Ventileinrichtung beschrieben, bei der mit Hilfe eines Regelkreises Druckschwankungen ausgeglichen werden sollen. Dies geschieht mit einer Vorsteue rung, welche mit einem Signalwandler in Verbindung steht. Ein Regelkreis ergibt sich durch die Verbindung des Signalwandlers mit einem Weggeber, welcher die Stellung des Ventils erfaßt. Eine solche Anlage ist besonders dafür geeignet, hochfre quente Druckstörungen unter Verwendung von Differenzierglie dern im Regelkreis auszuregeln.DE-A 40 30 317 describes a valve device, in which pressure fluctuations with the help of a control loop should be balanced. This happens with input tax tion, which is connected to a signal converter. A Control loop results from the connection of the signal converter with a position sensor, which detects the position of the valve. Such a system is particularly suitable for high frequency Quent pressure disturbances using differentiation to regulate in the control loop.

In der DE-C 29 27 402 wird ein Regelventil vorgestellt, bei dem der Ventileintrittsraum durch eine Impulsleitung mit der Plusdruckkammer eines Membranstellmotors verbunden ist, wodurch Regelungsaufgaben realisiert werden. Jedoch wirken sich Änderungen der Drucke im Hauptstrom direkt auf das Regelsystem aus. A control valve is presented in DE-C 29 27 402, at which the valve entry space through a pulse line with the Positive pressure chamber of a diaphragm actuator is connected, whereby control tasks are realized. However, act changes in the pressures in the main stream directly on the Control system.

Aus der US-A 1,969,366 ist ein System bekannt, bei dem ein Regelventil dem zu regelnden Hauptstrom direkt ausgesetzt ist. Der Nachteil der direkten Beeinflussung der Regelung besteht also auch hier.From US-A 1,969,366 a system is known in which a Control valve is directly exposed to the main flow to be controlled. The disadvantage of directly influencing the regulation is so here too.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Stellgerät mit Hilfssteuerung zu schaffen, bei dem sich Druckänderungen im Stellventil nicht oder nur stark verringert im Stellkreis des Hilfssteuerventils auswirken.It is therefore the object of the invention to provide an actuator To create auxiliary control in which pressure changes in the Control valve not or only greatly reduced in the control circuit of the Auxiliary control valve impact.

Diese Aufgabe wird von einem Stellgerät mit Hilfssteuerung der eingangs genannten Gattung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausge staltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This task is performed by an actuator with auxiliary control genus with the characteristics of Claim 1 solved. Advantageous Ausge Events are the subject of the subclaims.

Erfindungsgemäß ist als Hilfssteuerventil ein einen geschlosse nen Regelkreise bildender Volumenstromregler vorgesehen, dessen Wirkdruckgeber zur Einstellung des Volumenstromes verstellbar ist, wobei der Verstellweg gemäß den auf einen Stellantrieb für den Wirkdruckgeber aufgegebenen Regelgrößen bestimmt ist. Volumenstromabhängige Steuerungen sind an sich bekannt und beispielsweise im Typenblatt 3035 der Firma Samson beschrie ben. Gemäß der Erfindung ist nun der Wirkdruckgeber, bei spielsweise als Blendenkegel ausgebildet, entsprechend der Regelaufgabe im Sinne einer Stellgröße verstellbar. Am Wirkdruckgeber greift also ein elektrischer Stellantrieb, ein Thermostat bei der Temperaturregelung ohne Hilfsenergie oder eine sonstige Stellgröße ein. Der Volumenstromregler hält, wenn er gemäß der Erfindung als Hilfssteuerventil eingesetzt wird, den Volumenstrom im Hilfszweig konstant, unabhängig von den anstehenden Drücken.According to the invention as a auxiliary control valve a closed-loop forming volume flow controller is provided, the differential pressure transmitter is adjustable for adjusting the volume flow, the adjustment path is determined according to the control variables given to an actuator for the differential pressure transmitter. Volume-flow-dependent controls are known per se and are described, for example, in data sheet 3035 from the Samson company. According to the invention, the differential pressure transmitter, for example in the form of an orifice cone, is adjustable in accordance with the control task in the sense of a manipulated variable. An electric actuator, a thermostat for temperature control without auxiliary energy or another manipulated variable intervenes on the differential pressure transmitter. The volume flow controller, when used according to the invention as an auxiliary control valve, keeps the volume flow in the auxiliary branch constant, regardless of the pressures present.

Die beschriebenen Druckänderungen, die von Volumenstromänderungen im Zuströmraum, im Stellventil oder im Abströmraum herrühren, haben somit keinen störenden Einfluß auf die Hubstellung des Stellven tils. Erst wenn der Wirkdruckgeber verstellt wird, ändern sich die Druckverhältnisse und damit die Hubstellung des Stellventi les. Die dynamische Stabilität des übergeordneten Regelkreises wird aber nicht mehr durch das unterlagerte Stellsystem beein trächtigt, da dieses für feste Stellungen des Blendenkegels ohne Dauerschwingungen arbeitet.The pressure changes described, the volume flow changes in the Inflow space, in the control valve or in the outflow space thus no disruptive influence on the stroke position of the valve tils. Only change when the differential pressure sensor is adjusted the pressure conditions and thus the stroke position of the control valve les. The dynamic stability of the higher-level control loop is no longer influenced by the subordinate control system pregnant because this for fixed positions of the aperture cone without Permanent vibrations works.

Im allgemeinen wird das Stellgerät mit Hilfssteuerung im Hilfs steuerkreis eine Drossel aufweisen, die nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einer vom Zuströmraum zum Abströmraum des Stellventiles führenden Impulsleitung angeordnet ist, und zwar wahlweise dem Hilfssteuerventil vor- oder nachge schaltet.In general, the actuator with auxiliary control in the auxiliary Control circuit have a throttle, according to a preferred Embodiment of the invention in a from the inflow space to Outflow space of the control valve leading impulse line arranged is, either upstream or downstream of the auxiliary control valve switches.

Die Verstärkung im Hilfssteuerkreis kann gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Vielzahl von Maßnahmen beeinflußt werden.The gain in the auxiliary control circuit can be according to the present Invention can be influenced by a variety of measures.

Bevorzugt ist es, wenn der Wirkdruckgeber einen Blendenkegel auf weist, wobei die Formgebung und/oder Neigung des Kegelmantels je nach gewünschter Charakteristik der Kreisverstärkung im Hilfs steuerkreis festlegbar sind. Die Wahl der Formgebung und/oder Neigung kann dabei im Wechselspiel mit der Dimensionierung bzw. Ausgestaltung der übrigen Baukomponenten im Hilfssteuerkreis vor genommen werden. It is preferred if the differential pressure transmitter has an orifice cone points, the shape and / or inclination of the cone shell depending according to the desired characteristic of the loop gain in the auxiliary control circuit can be determined. The choice of shape and / or Inclination can interact with the dimensioning or Design of the other components in the auxiliary control circuit before be taken.

So ist es denkbar, daß die Drossel fest einstellbar, wahlweise verstellbar oder abhängig vom Durchfluß durch den Volumenstrom regler verstellbar ist.So it is conceivable that the throttle is fixed, optionally adjustable or depending on the flow through the volume flow regulator is adjustable.

Ebenso kann vorgesehen sein, daß die Stellfeder des Volumenstrom reglers einen festen oder einstellbaren Federbereich hat.It can also be provided that the adjusting spring of the volume flow controller has a fixed or adjustable spring range.

Schließlich kann am Volumenstromregler eine Ein richtung zum Ausführen einer zusätzlichen Funktion, beispiels weise einer Druckregelung, vorgesehen sein.Finally, an on at the volume flow controller direction for executing an additional function, for example as a pressure control may be provided.

Im folgenden soll die Erfindung lediglich beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigt:In the following, the invention is intended to be used only as an example with reference to the attached drawings are explained in more detail. It shows:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Stellgerätes mit Hilfssteuerung; Figure 1 shows a first embodiment of an actuator with auxiliary control.

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines Volumenstromreglers, der in dem Stellgerät nach Fig. 1 verwendet werden kann; und Fig. 2 shows an embodiment of a volume flow controller that can be used in the actuator of Fig. 1; and

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Stellgerätes mit Hilfssteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung. Fig. 3 shows another embodiment of an actuator with auxiliary control according to the present invention.

Das in Fig. 1 dargestellte Stellgerät mit Hilfssteuerung besteht aus einem Stellventil 10, welches einen Zuströmraum 12 und einen Abströmraum 14 aufweist, die über eine durch einen Ventilkegel 20 verschließbare Öffnung 16 miteinander kommunizieren. Der Ventil kegel 20 ist durch einen Antrieb 30, der im folgenden noch näher beschrieben wird, verstellbar, so daß die Öffnung 16 durch den Ventilkegel 20 mehr oder weniger verschlossen wird. Zur Druckent lastung ist die Ventilstange 22 des Ventilkegels 20 durch ein Balggehäuse 50 mit Balg 52 geführt, das sich unterhalb des Abströmraumes 14 befindet, der zum Durchführen der Ventilstange 22 in seiner an das Balggehäuse 50 angrenzenden Gehäuseseite mit einer Durchgangsöffnung versehen ist. Die Ventilstange 22 ist weiterhin in das Gehäuse des Antriebes 30 geführt. Das Gehäuse besteht aus einer oberen Gehäusehälfte 32 und einer unteren Gehäusehälfte 34, die miteinander so verbunden sind, daß sie zwischen sich eine Membran 36 halten. Mit dieser Membran 36 ist die Ventilstange 22 verbunden. Die Membran 36 teilt das Innere des Gehäuses des Antriebs 30 in zwei Räume, nämlich den Zwischen druckraum 38 und den Federraum 40, in dem eine Vielzahl von Federn 42, von denen hier zwei dargestellt sind, angeordnet ist, die einen durch die Wahl der Federn bestimmten Federdruck auf die Membran 36 ausüben.The actuator shown in FIG. 1 with an auxiliary control system consists of a control valve 10 which has an inflow chamber 12 and a discharge chamber 14 which communicate with each other via a closable by a valve cone 20 opening 16. The valve cone 20 is adjustable by a drive 30 , which will be described in more detail below, so that the opening 16 is more or less closed by the valve cone 20 . To relieve pressure, the valve rod 22 of the valve cone 20 is guided through a bellows housing 50 with bellows 52 , which is located below the outflow chamber 14 , which is provided with a through-opening for carrying the valve rod 22 in its housing side adjacent to the bellows housing 50 . The valve rod 22 is also guided into the housing of the drive 30 . The housing consists of an upper housing half 32 and a lower housing half 34 , which are interconnected so that they hold a membrane 36 between them. The valve rod 22 is connected to this membrane 36 . The membrane 36 divides the interior of the housing of the drive 30 into two spaces, namely the intermediate pressure space 38 and the spring space 40 , in which a plurality of springs 42 , two of which are shown here, is arranged, one by the choice of springs exert certain spring pressure on the membrane 36 .

Zuströmraum 12, Abströmraum 14, Zwischendruckraum 38 und Feder raum 40 sind durch Impulsleitungen des Hilfssteuerkreises auf folgende Weise verbunden.Inflow chamber 12 , outflow chamber 14 , intermediate pressure chamber 38 and spring chamber 40 are connected by pulse lines of the auxiliary control circuit in the following manner.

Vom Zuströmraum 12 führt eine erste Impulsleitung 64 zu einem Hilfssteuerventil 60, das gemäß der vorliegenden Erfindung als Volumenstromregler ausgebildet ist. Eine zweite Impulsleitung 66 verbindet das Hilfssteuerventil 60 mit dem Zwischendruckraum 38, eine Abzweigung 68 derselben Impulsleitung 66 führt zu einer ein stellbaren Drossel 62. Die Drossel 62 ist einerseits über eine Impulsleitung 70 mit dem Abströmraum 14 verbunden, andererseits über eine Impulsleitung 72 mit dem Federraum 40.A first impulse line 64 leads from the inflow space 12 to an auxiliary control valve 60 which, according to the present invention, is designed as a volume flow controller. A second pulse line 66 connects the auxiliary control valve 60 to the intermediate pressure space 38 , a branch 68 of the same pulse line 66 leads to an adjustable throttle 62 . The throttle 62 is connected on the one hand via a pulse line 70 to the outflow chamber 14 , and on the other hand via a pulse line 72 to the spring chamber 40 .

Im Falle eines entlasteten Stellventiles 10 wird an der Drossel 62 stets der Druck "Kraft der Federn 42 dividiert durch Wirk fläche der Membran 36" abgebaut. Fällt nun der Istwert bzw. öff net das Hilfssteuerventil 60, so steigt der Differenzdruck an der Drossel 62, da der Druck im Zwischendruckraum 38 steigt, wodurch die Membran 36 und damit der Ventilkegel 20 im Öffnungssinne bewegt und die Federn 42 zusammengedrückt werden. Damit öffnet das Stellventil 10. Das als Volumenstromregler ausgebildete Hilfssteuerventil 60 hält nun den Volumenstrom im Hilfszweig kon stant, unabhängig von den anstehenden Drücken. Die beschriebenen Druckänderungen, die von Volumenstromänderungen im Hauptdurchgang (Zuströmraum 12 → Abströmraum 14) herrühren, haben somit keinen störenden Einfluß. Die Druckverhältnisse ändern sich erst, wenn der Volumenstrom im Hilfssteuerventil durch absichtliche Verstel lung geändert wird.In the case of a relieved control valve 10 , the pressure "force of the springs 42 divided by the effective area of the membrane 36 " is always reduced at the throttle 62 . Now falls the actual value or öff net the auxiliary control valve 60 , the differential pressure at the throttle 62 increases because the pressure in the intermediate pressure chamber 38 increases, whereby the membrane 36 and thus the valve cone 20 moves in the opening direction and the springs 42 are compressed. The control valve 10 thus opens. The auxiliary control valve 60 designed as a volume flow controller now keeps the volume flow in the auxiliary branch constant, regardless of the pressures present. The pressure changes described, which result from changes in volume flow in the main passage (inflow space 12 → outflow space 14 ), therefore have no disruptive influence. The pressure conditions only change when the volume flow in the auxiliary control valve is changed by deliberate adjustment.

Fig. 2 zeigt ein Beispiel eines als Volumenstromregler ausgebil deten Hilfssteuerventiles 60, das bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Der Volumenstromregler weist einen Zuströmraum 602 und einen Abströmraum 604 auf, die über eine Öff nung 606 kommunizieren. Durch eine von einer Dichtung 608 umschlossene Öffnung im Zuströmraum 602 wird ein als Blendenkegel 610 ausgebildeter Wirkdruckgeber über die Öffnung 606 geführt und ist in bezug auf diese verlagerbar. Dabei weist der Blendenkegel 610 einen kegelstumpfförmigen Teller 612 auf, der so bemessen ist, daß er die Öffnung 606 verschließen kann. An diesem Wirkdruckgeber bzw. Blendenkegel 610 greift beispielsweise ein elektrischer Stellantrieb oder ein Thermostat bzw. ein Geber für eine sonstige Stellgröße entsprechend der mit der Steuerung zu lösenden Regelaufgabe an. In den Abströmraum 604 ragt ein Kegel 616, dessen Kegelstange 618 auf einem Membranantrieb 624 ruht. Eine Stellfeder 622 sorgt für den entsprechenden Gegendruck. Die Kegelstange 618 ist durch eine Öffnung im Gehäuse des Abström raumes 604 geführt und durch eine Dichtung 620 abgedichtet. Der Volumenstrom durch den Volumenstromregler kann geändert werden, wenn die Lage des Blendenkegels 610 verstellt wird. FIG. 2 shows an example of an auxiliary control valve 60 which is designed as a volume flow controller and which can be used in the present invention. The volume flow controller has an inflow space 602 and an outflow space 604 , which communicate via an opening 606 . Through an opening enclosed by a seal 608 in the inflow space 602 , a differential pressure transducer designed as an orifice cone 610 is guided over the opening 606 and can be displaced with respect to this. The diaphragm cone 610 has a frustoconical plate 612 which is dimensioned such that it can close the opening 606 . An electric actuator or a thermostat or an encoder for another manipulated variable acts on this differential pressure transmitter or orifice plug 610 , for example, in accordance with the control task to be solved with the control. A cone 616 protrudes into the outflow space 604 , the plug stem 618 of which rests on a diaphragm drive 624 . An adjusting spring 622 provides the corresponding counter pressure. The plug stem 618 is guided through an opening in the housing of the outflow chamber 604 and sealed by a seal 620 . The volume flow through the volume flow controller can be changed if the position of the orifice cone 610 is adjusted.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Stellgerätes mit Hilfssteuerung. In dieser Figur sind Bauteile, die denen der Fig. 1 entsprechen, mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Dieses Stellgerät ist insbesondere dann geeignet, wenn große Nennweiten der Steuermembran 36 auftreten, da dann die Steuermembran 36 die Entlastungsfunktion für den Kegel 20 übernimmt. Dabei entspricht die mittlere Wirkfläche der Membran 36 gerade der Fläche des Ventilsitzes bzw. der Öffnung 16. Fig. 3 shows a further embodiment of an actuator with auxiliary control. In this figure, components which correspond to those in FIG. 1 are identified by the same reference numbers. This actuating device is particularly suitable when large nominal diameters of the control membrane 36 occur, since the control membrane 36 then takes over the relief function for the cone 20 . The mean effective area of the membrane 36 corresponds precisely to the area of the valve seat or the opening 16 .

In den Hilfssteuerkreis, bei dem Impulsleitungen vom Zuströmraum 12 zum Abströmraum 14 führen, ist ein Volumenstromregler 80 geschaltet, bei dem einerseits, wie durch die Bezugsziffer 810 angedeutet, ein Stellantrieb auf einen Wirkdruckgeber wie einen Blendenkegel wirkt, andererseits als zusätzliche Funktionseinheit ein Druckregler 82 vorgesehen ist. In den Hilfssteuerkreis sind weitere Komponenten, wie Ventile 84, 86 und Strömungsbegrenzer 88, 90 geschaltet, um die gewünschte Volumenstromcharakteristik im Hilfssteuerkreis zu erzeugen.In the auxiliary control circuit, in which impulse lines lead from the inflow space 12 to the outflow space 14 , a volume flow controller 80 is connected, in which, as indicated by the reference number 810 , an actuator acts on a differential pressure transmitter such as an orifice cone, and on the other hand a pressure regulator 82 is provided as an additional functional unit is. Further components such as valves 84 , 86 and flow restrictors 88 , 90 are connected in the auxiliary control circuit in order to generate the desired volume flow characteristic in the auxiliary control circuit.

BezugszeichenlisteReference list

10 Stellventil
12 Zuströmraum
14 Abströmraum
16 Öffnung
20 Ventilkegel
22 Ventilstange
30 Antrieb
32 Obere Gehäusehälfte
34 Untere Gehäusehälfte
36 Membran
38 Zwischendruckraum
40 Federraum
42 Feder(n)
50 Balggehäuse
52 Balg
60 Hilfssteuerventil (Volumenstromregler)
62 Drossel
64 Impulsleitung
66 Impulsleitung
68 Impulsleitung
70 Impulsleitung
72 Impulsleitung
80 Hilfssteuerventil
810 Wirkdruckgeber
82 Druckregler
84 Ventil
86 Ventil
88 Strömungsbegrenzer
90 Strömungsbegrenzer
602 Zuströmraum
604 Abströmraum
606 Öffnung
608 Dichtung
610 Blendenkegel
612 Kegelstumpfförmiger Teller
614 Impulsleitung
616 Kegel
618 Kegelstange
620 Dichtung
622 Stellfeder
624 Membranantrieb 10 control valve
12 inflow space
14 outflow space
16 opening
20 valve cones
22 valve rod
30 drive
32 Upper half of the housing
34 Lower housing half
36 membrane
38 intermediate pressure space
40 spring chamber
42 spring (s)
50 bellows housing
52 bellows
60 auxiliary control valve (volume flow controller)
62 throttle
64 impulse line
66 impulse line
68 impulse line
70 impulse line
72 impulse line
80 auxiliary control valve
810 differential pressure transmitter
82 pressure regulator
84 valve
86 valve
88 flow restrictor
90 flow restrictors
602 inflow space
604 outflow space
606 opening
608 seal
610 aperture cone
612 frustoconical plate
614 pulse line
616 cones
618 plug stem
620 seal
622 spring
624 diaphragm actuator

Claims

1. Stellgerät mit Hilfssteuerung zur Regelung eines Stromes kompressibler oder inkompressibler Fluide von einem Zuström raum (12) zu einem Abströmraum (14) mittels eines Stellventils (10) abhängig von Regelungsgrößen wie Druck, Druckdifferenz, Durchflußmenge, Temperatur, welche einem Hilfssteuerventil (60, 80) der Hilfssteuerung aufgegeben werden, wobei

- die Hilfssteuerung auf den Antrieb des Stellventils (10) wirkt und eine vom Zuströmraum (12) zum Abströmraum (14) führende Impulsleitung (64, 68, 70) aufweist, in der das Hilfssteuerventil (60, 80) und, demselben vor- oder nachgeschaltet, eine Drossel (62) angeordnet ist; und
- das Hilfssteuerventil (60, 80) einen einen geschlossenen Regelkreis bildenden Volumenstromregler (60, 80) auf weist, dessen Wirkdruckgeber (610, 612; 810) mit Hilfe eines von der Regelungsgröße beaufschlagten Stell antriebes zur Einstellung des Volumenstromes verstellbar ist.

1.Actuator with auxiliary control for regulating a flow of compressible or incompressible fluids from an inflow space ( 12 ) to an outflow space ( 14 ) by means of a control valve ( 10 ) depending on control variables such as pressure, pressure difference, flow rate, temperature, which an auxiliary control valve ( 60 , 80 ) of the auxiliary control, where

- The auxiliary control acts on the drive of the control valve ( 10 ) and has a leading from the inflow chamber ( 12 ) to the outflow chamber ( 14 ) impulse line ( 64 , 68 , 70 ), in which the auxiliary control valve ( 60 , 80 ) and, the same before or downstream, a throttle ( 62 ) is arranged; and
- The auxiliary control valve ( 60 , 80 ) has a closed-loop forming volume flow controller ( 60 , 80 ), the differential pressure transmitter ( 610 , 612 ; 810 ) is adjustable with the aid of an actuated by the control variable actuator for adjusting the volume flow.

2. Stellgerät mit Hilfssteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkdruckgeber (610, 612; 810) einen Blendenkegel (610, 612) aufweist, wobei die Formgebung und/oder Neigung des Kegelmantels die gewünschte Charak teristik der Kreisverstärkung im Hilfssteuerkreis festlegt. 2. Actuator with auxiliary controller according to claim 1, characterized in that the differential pressure sensor (610, 612; 810) an aperture cones (610, 612), wherein the shape and / or inclination of the conical shell the desired Charak teristik the loop gain in the auxiliary control circuit sets.

3. Stellgerät mit Hilfssteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (62) abhängig vom Durchfluß durch den Volumenstromregler (60) verstellbar ist.3. Actuator with auxiliary control according to claim 1, characterized in that the throttle ( 62 ) is adjustable depending on the flow through the volume flow controller ( 60 ).

4. Stellgerät mit Hilfssteuerung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellfeder (622) des Volumen stromreglers (60, 80) einen festen oder einstellbaren Feder bereich hat.4. Actuator with auxiliary control according to claim 2 or 3, characterized in that the actuating spring ( 622 ) of the volume flow controller ( 60 , 80 ) has a fixed or adjustable spring area.

5. Stellgerät mit Hilfssteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Volumenstromregler (80) eine Einrich tung (82) zum Ausführen einer zusätzlichen Funktion, bei spielsweise einer Druckregelung vorgesehen ist.5. Actuator with auxiliary control according to claim 1, characterized in that on the volume flow controller ( 80 ) a Einrich device ( 82 ) for performing an additional function, for example a pressure control is provided.