Als Druck- oder Volumenregler für Kraft- und Arbeitsmaschinen verwendbare Regelungsvorrichtung. Die Erfindung betrifft eine als Druck- oder Volumenregler für Kraft- und Arbeits maschinen verwendbareRegelung"svorrichtung mit einem Servomotorsteuerorgan, welches auf den Unterschied zweier von einer Hilfs flüssigkeit ausgeübten Drücke anspricht, wobei der eine dieser Drücke durch ein Re lais in Abhängigkeit vom Zustande des zu steuernden Mittels gebracht ist.
Bei den bisher gebauten Regelungsvorrichtungen die ser Art übt der Zustand der Hilfsflüssigkeit (Druck, Temperatur, Viskosität) einen ge wissen Einfluss auf den Reguliervorgang aus; mit andern. Worten, treten physika lische Änderungen (Druck-, Viskositätsände- rungen) im Zustande der Hilfsflüssigkeit ein, so können solche Änderungen eine un erwünschte Verstellung der Regelungsvor richtung zur Folge haben. Zweck vorliegen der Erfindung ist, solche unerwünschte Ein flüsse der Hilfsflüssigkeit auf eine Rege lungsvorrichtung der eingangs erwähnten Art zu verhindern.
Zu diesem Behufe wird der zweite der zwei Drücke, auf deren Un- terschied das Servomotorsteuerorgan an spricht, erfindungsgemäss' von einer einstell baren Hilfsvorrichtung beherrscht, welche mit Bezug auf das Relais, -das den ersten jener zwei Drücke in Abhängigkeit vom Zustande des zu steuernden Mittels bringt, derart ausgebildet ist, dass diese Hilfsvor richtung auf physikalische Änderungen im Zustande der Hilfsflüssigkeit in genau der selben Weise reagiert wie das Relais, so dass solche Änderungen kein Anspielen des Servomotorsteuerorganes und somit auch keine Beeinflussung des Servomotois hervor rufen.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine -Ausführung eines Druckreglers für Gebläse und Kreiselverdichter nach der Erfindung beispielsweise und schematisch veranschau licht. Dieser Regler weist einen Schwebe kolben 1 auf, der den Ausfluss von Drucköl aus Düsen 2 und 3 in einen gemeinsamen Ablaufraum 4 beherrscht. Die Stellung des Schwebekolbens 1 selbst ist durch die in den Räumen 5 und 6 herrschenden Drücke ge- geben. Der Druck im Raum 6 wird durch ein Gegendruekventil 7 konstant gehalten. Letzteres weist einen auf einer Spitze 7\ drehbar gelagerten Hebel 7' auf, an dem ein Ventilplättchen 73 befestigt ist. Eine einstellbare Feder 7' trachtet, das Plättchen 73 gegen eine Düse 7' zu pressen.
Je weiter sich das Plättchen 73 von der Mündung der Düse 7<B>'</B> entfernt, das heisst je grösser der Ausfluss- spalt zwischen demselben und der Düse wird, um so mehr nimmt der Druck im Raume 6 ab. Die Öffnungsbewegung kommt zum Stillstand, wenn ein auf das Plättchen 7' einwirkender Öldruck dem Druck der Feder 7' die Wage hält. Der Druck im Raum 5 wird durch ein Relais 8 gesteuert, das zum Teil aus den gleichen Teilen wie das Gegen druckventil 7 aufgebaut ist.
Ein mit einem Plättchen 84 versehener und auf einer Spitze 8' gelagerter Hebel 82, auf den eine einstellbare Feder 8' einwirkt, beherrscht den Austritt von Drucköl aus einer Düse 8e. Ausser der Feder 83 drückt aber bei diesem Relais noch ein Stempel 8', welcher auf eine rohrförmig gewellte Membrane 81 ab gestützt ist, auf den Hebel 8\. Auf die Mem brane 81 kann über eine Leitung 9 der von dem nicht gezeigten Verdichter erzeugte Druck einwirken.
Das Gegendruckventil 7 und das Relais 8 sind nun, was die Abmes sungen der Hebel, Plättchen, Düsen und Fe dern anbetrifft, genau gleich ausgebildet (wobei bei der Bemessung der Feder 7' auf die zusätzliche elastische Wirkung der Mem brane 8' Rücksicht zu nehmen ist), so dass! Änderungen im physikalischen Zustande des Drucköls auf das Gegendruckventil 7 und das Relais 8 genau denselben Einfluss aus üben und infolgedessen durch solche Xn- derungen mit Bezug auf die in den Räumen 5 und 6 herrschenden Drücke kein Unter schied und somit auch keine Verstellung des Schwebekolbens 1 hervorgerufen wird.
Die Räume 10, 11, 5 und 6 werden über Blenden 12 bezw. 13, 14, 15 aus einem Raume 16 mit Drucköl gespeist, welcher durch eine Leitung 1.7 Drucköl erhält. Die Räume 10 und 11 stehen durch Rohrleitun- gen 18, 19 mit einem Ölmotor 20 in Ver bindung, welcher zwei Zahnkolben 21, 22 aufweist. Ein Zapfen ?3, auf den der Zahn kolben 22 aufgekeilt ist, trägt ein Zahnrad 24, welches in ein auf einer Welle 26 sit zendes zweites Zahnrad 25 eingreift. Die Welle 26 besorgt die Verstellung eines Dreh zahlreglers oder einer Drosselklappe (beides nicht gezeigt) des nicht dargestellten Krei selverdichters.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende: Steigt aus irgend einem Grunde der Druck im Stutzen des Kreiselverdichters, so pflanzt sich diese Steigerung durch die Verbindungsleitung 9 auf das Relais 8 fort, das dementsprechend den Druck im Raume 5 vermindert, so dass sich der Schwebekolben 1 nach links bewegt. Dadurch wird der Olabfluss aus der Düse 2 stärker behindert, während das 01 durch die Düse 3 leichter abfliessen kann. Es entsteht daher ein Druckgefälle vom Raume 10 nach dem Raum 11, welches sich über den Motor 20 auszugleichen versucht, was ein Drehen desselben im Sinne des angegebenen Pfeils A zur Folge hat.
Die Welle 26 verstellt nun. den Regler des Kreiselverdichters so lange im Sinne einer niedrigeren Drehzahl, bis in der Leitung 9 der Druck wieder auf den ursprünglichen Betrag gefallen ist. Aus schlaggebend für das tadellose Arbeiten des beschriebenen Druckreglers ist das einwand freie Arbeiten der beiden Teile- 7 und 8, was bei der beschriebenen Ausbildungsweise der selben der Fall ist.
Wo es sich als vorteilhafter erweist, kann der beschriebene Ölmotor 20 auch durch einen als Kolbenmotor oder Kapselwerk ausgebildeten Servomotor ersetzt werden.
Soll die Regelungsvorrichtung als Vo lumenregler zur Verwendung kommen, .so ist beim Relais 8 an Stelle der Membrane 8' ein Staupendel vorzusehen, das nicht auf den Druck, sondern auf die Geschwindig keit des zu regulierenden Stromes (Luft, Gas, Wasser) anspricht und so zur Messung der geforderten Menge verwendet werden kann. Das Relais 8 und das einstellbare Gegen druckventil 7 können in baulicher Hinsicht auch noch anders als dargestellt und be schrieben ausgebildet sein.
So kann zum Beispiel das Gegendruckventil 7, das heisst die den Druck im Raum 6 beeinflussende einstellbare Hilfsvorrichtung, anstatt von Hand, auch durch eine zweite gegebene Grösse (Druck, Volumen, Temperatur) ein gestellt werden. Ändert sich in diesem Falle die zweite gegebene Grösse, so ändert sich h der Druck im Raum 6, und damit dann <B>i</B> aue der Schwebekolben 1 in die Mittellage kommt, muss' der Druck im Raum 5 eine ent sprechende Änderung erfahren, was nur möglich ist, wenn der auf die Membrane 8' einwirkende Druck seinerseits eine entspre chende Änderung erleidet. Dies wird im richtigen Sinne durch den Ölmotor 20 er zwungen.
Eine solche Anordnung ermöglicht es somit, falls die Vorrichtung zum Beispiel in Verbindung mit einem Verdichter zur Anwendung kommt, den Verdichterdruck ab hängig von der gegebenen zweiten Grösse zu machen, jedoch nur unter der Bedingung, dass physikalische Änderungen der in die Räume 5, 6 gelangenden Hilfsflüssigkeit keine Verschiebung des Kolbens 1 bewirken. Dies ist der Fall, wenn die Hebel, Plätt chen, Düsen, Federn und Membranen der Hilfsvorrichtung 7 und des Relais 8 so aus- gebildet sind, dass' sie in genäu derselben Weise auf physikalische Änderungen im Zustande der Hilfsflüssigkeit reagieren.
Der beschriebene Druckregler lässt sich nicht nur in Verbindung mit Arbeitsmaschi nen, sondern auch in Verbindung mit Kraft maschinen verwenden.
Control device that can be used as a pressure or volume regulator for power and working machines. The invention relates to a regulating device which can be used as a pressure or volume regulator for power and working machines and has a servomotor control element which responds to the difference between two pressures exerted by an auxiliary liquid, one of these pressures being controlled by a relay depending on the state of the controlling agent is brought.
In the previously built control devices of this type, the condition of the auxiliary fluid (pressure, temperature, viscosity) has a certain influence on the control process; with others. In other words, if physical changes (pressure, viscosity changes) occur in the state of the auxiliary liquid, such changes can result in an undesired adjustment of the control device. The purpose of the present invention is to prevent such undesired flows of the auxiliary liquid on a control device of the type mentioned.
For this purpose, the second of the two pressures, to the difference of which the servomotor control element responds, is controlled according to the invention by an adjustable auxiliary device which, with reference to the relay, the first of those two pressures depending on the state of the to be controlled Means brings, is designed such that this Hilfsvor direction reacts to physical changes in the state of the auxiliary liquid in exactly the same way as the relay, so that such changes do not allude to the servomotor control element and thus no influence on the servo.
In the accompanying drawing, an embodiment of a pressure regulator for fans and centrifugal compressors according to the invention is illustrated schematically, for example. This regulator has a floating piston 1 that controls the outflow of pressurized oil from nozzles 2 and 3 into a common drain space 4. The position of the floating piston 1 itself is given by the pressures prevailing in the spaces 5 and 6. The pressure in space 6 is kept constant by a counter pressure valve 7. The latter has a lever 7 'rotatably mounted on a tip 7 \ on which a valve plate 73 is attached. An adjustable spring 7 'tends to press the plate 73 against a nozzle 7'.
The further the plate 73 moves away from the mouth of the nozzle 7, that is to say the larger the outflow gap between it and the nozzle, the more the pressure in space 6 decreases. The opening movement comes to a standstill when an oil pressure acting on the plate 7 'holds the balance against the pressure of the spring 7'. The pressure in space 5 is controlled by a relay 8, which is partly made up of the same parts as the counter pressure valve 7.
A lever 82 provided with a plate 84 and mounted on a tip 8 ', on which an adjustable spring 8' acts, controls the discharge of pressurized oil from a nozzle 8e. In addition to the spring 83, however, in this relay a stamp 8 ', which is supported on a tubular corrugated membrane 81, presses on the lever 8 \. On the Mem brane 81 can act via a line 9 of the pressure generated by the compressor, not shown.
The back pressure valve 7 and the relay 8 are now, as far as the dimensions of the levers, plates, nozzles and springs are concerned, exactly the same (with the dimensioning of the spring 7 'to take into account the additional elastic effect of the mem brane 8' is) so that! Changes in the physical state of the pressure oil on the back pressure valve 7 and the relay 8 exert exactly the same influence and consequently no difference and therefore no displacement of the floating piston 1 caused by such changes with respect to the pressures prevailing in the spaces 5 and 6 becomes.
The rooms 10, 11, 5 and 6 are respectively via panels 12. 13, 14, 15 fed from a space 16 with pressure oil, which receives pressure oil through a line 1.7. The spaces 10 and 11 are connected by pipelines 18, 19 to an oil motor 20 which has two toothed pistons 21, 22. A pin? 3, on which the toothed piston 22 is keyed, carries a toothed wheel 24, which engages in a second toothed wheel 25 sitting on a shaft 26. The shaft 26 worried the adjustment of a speed controller or a throttle valve (both not shown) of the rotary compressor, not shown.
The mode of operation of the device described is as follows: If, for whatever reason, the pressure in the nozzle of the centrifugal compressor increases, this increase is propagated through the connecting line 9 to the relay 8, which accordingly reduces the pressure in space 5, so that the floating piston 1 moved to the left. This hinders the flow of oil from the nozzle 2 more, while the oil can flow away through the nozzle 3 more easily. There is therefore a pressure gradient from space 10 to space 11, which attempts to compensate for itself via the motor 20, which causes it to rotate in the direction of the indicated arrow A.
The shaft 26 is now adjusting. the controller of the centrifugal compressor so long in the sense of a lower speed until the pressure in the line 9 has fallen back to the original amount. The flawless operation of the two parts 7 and 8 is decisive for the flawless operation of the pressure regulator described, which is the case with the described training method.
Where it proves to be more advantageous, the oil motor 20 described can also be replaced by a servo motor designed as a piston motor or capsule mechanism.
If the regulating device is to be used as a volume regulator, a congestion pendulum must be provided for the relay 8 instead of the membrane 8 ', which does not respond to the pressure, but to the speed of the flow to be regulated (air, gas, water) and so it can be used to measure the required amount. The relay 8 and the adjustable counter pressure valve 7 can also be designed differently than shown and be written in structural terms.
For example, the back pressure valve 7, that is to say the adjustable auxiliary device influencing the pressure in the space 6, can also be set by a second given variable (pressure, volume, temperature) instead of manually. If the second given variable changes in this case, then the pressure in space 6 changes, and so that the floating piston 1 then comes into the central position, the pressure in space 5 must be a corresponding one Experience change, which is only possible if the pressure acting on the membrane 8 'in turn suffers a corresponding change. This is forced in the right sense by the oil motor 20.
Such an arrangement thus makes it possible, if the device is used, for example, in connection with a compressor, to make the compressor pressure dependent on the given second variable, but only under the condition that physical changes are made to the spaces 5, 6 Auxiliary liquid do not cause the piston 1 to move. This is the case when the levers, plates, nozzles, springs and membranes of the auxiliary device 7 and the relay 8 are designed so that they react in exactly the same way to physical changes in the state of the auxiliary liquid.
The pressure regulator described can be used not only in connection with Arbeitsmaschi, but also in connection with power machines.