DE700948C

DE700948C -

Info

Publication number: DE700948C
Application number: DE1937SC114546
Authority: DE
Inventors: Karl Bester
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1937-12-12
Filing date: 1937-12-12
Publication date: 1941-01-09

Description

Vorrichtung zum Regeln des absoluten Druckes Die Erfindung bezieht sich auf Vakuumregler, wie sie in der chemischen Industrie, beispielsweise zur l#Ierstellung von synthetischen Fetten und Kunststoffen, z. B. zur Seifenfabrikation, ganz allgemein fürVakuum-Koch- und -Trockenprozesse sowie bei der Destillation, z. B. der fraktionierten, und Extraktion Verwendung finden.Apparatus for regulating the absolute pressure The invention relates on vacuum regulators, such as those used in the chemical industry, for example for production of synthetic fats and plastics, e.g. B. for soap production, in general for vacuum boiling and drying processes as well as during distillation, e.g. B. the fractionated, and extraction can be used.

Bei derartigen Vakuumreglern wird es als Übelstand empfunden, daß es bisher nicht in' einwandfreier Weise gelungen ist, die Änderungen 'des Außendruckes, die gegenüber den Änderungen des zu überwachenden absoluten Druckes eine ausschlaggebende Rolle spielen und den Regelwert verfälschen, auszuschalten.In such vacuum regulators it is felt to be an inconvenience that so far it has not been possible to 'correct the changes' in the external pressure, the one that is decisive in relation to the changes in the absolute pressure to be monitored Play a role and falsify the control value, switch it off.

Es ist bekannt, mit (Quecksilberbarometern den absoluten Druck bzw. das reduzierte Vakuum zu messen, abzulesen oder aufzuschreiben. Es ist auch ein Vakuummeter bekanntgeworden, dessen Anzeige durch ein Barometer korrigiert ist; dies geschieht so, daß der Zeiger des Vakuummeters durch die korrigierende Barometerfeder nicht nur entgegengesetzt der Anzeigerichtung gedreht, sondern gleichzeitig translatorisch bewegt wird. Diese Korrektur mag für Meßgeräte in vielen Fällen ausreichen; nach der erfindungsgemäßen Erkenntnis ist sie zur Schaffung eines einwandfreien Reglers für absoluten Druck, der 6 bis io mmg Hg-Druck auf 10/, genau regeln soll, unbrauchbar.It is known that with (mercury barometers the absolute pressure resp. measure, read or write down the reduced vacuum. It is also a Vacuum meter became known, the display of which is corrected by a barometer; this is done in such a way that the pointer of the vacuum gauge is activated by the correcting barometer spring not only rotated in the opposite direction of the display, but also translationally at the same time is moved. This correction may be sufficient for measuring instruments in many cases; after the knowledge according to the invention is used to create a perfect controller useless for absolute pressure, which is supposed to regulate 6 to 10 mmg Hg pressure to an accuracy of 10 /.

Zur Beseitigung des Einflusses des Außendruckes auf den Regelwert wird erfindungsgemäß ein Ausgleich der Schwankungen des Atmosphärendruckes bei einem Regler für absoluten Druck zwar ebenfalls mit Hilfe eines unter Atmosphärendruck stehenden Barometersatzes bewirkt, aber in der Weise, daß senkrecht zur Betätigungsrichtung des Regelgestänges an diesem das Verstellglied der Barometerdose so angreift, daß der Korrekturimpuls ausschließlich in entgegengesetzter Richtung wie der Hauptimpuls auf das Hilfsventil (Düse) einwirkt.To eliminate the influence of the external pressure on the control value is according to the invention a compensation of the fluctuations in atmospheric pressure at a Controller for absolute pressure also with the help of an under Atmospheric pressure standing barometer set causes, but in such a way that perpendicular to the direction of actuation of the control rod on this the adjusting element of the barometer box attacks in such a way that the correction pulse only goes in the opposite direction how the main impulse acts on the auxiliary valve (nozzle).

Es wird also nicht schlechthin für den allgemeinen Gedanken Schutz begehrt, zum Zwecke der Korrektur nach dein Außendruck einen Barometersatz für einen Regler für den absoluten Druck vorzusehen.So it is not simply a protection for the general thought Desires, for the purpose of correcting your external pressure, a set of barometers for one Provide a regulator for the absolute pressure.

Mit der senkrechten Anordnung des Verstellgliedes der Barometerdose gegenüber der Betätigungsrichtung des Meßgestänges erreicht man, daß von der Barometerdose her die Barometerschwankungen in der gleichen Weise auf den Regelmechanismus einwirken, wie sie auf diesen von dem Druckkammermeßsystein zur -Einwirkung gelangen, ohne daß eine Rückwirkung vom Meßgestänge auf die Barometerdose erfolgen kann.With the vertical arrangement of the adjusting element of the barometer box compared to the direction of actuation of the measuring rod one achieves that of the barometer box here the barometer fluctuations affect the control mechanism in the same way, how they get to action on this from the pressure chamber measuring system without that a reaction from the measuring rod can take place on the barometer box.

Das Verstellglied der Barometerdose kann man direkt am Meßgestänge in der geschilderten Weise zweckmäßig so angreifen lassen, daß die Barometerdose unmittelbar in den Hebelarm eingeschaltet wird, der am einen Ende in einem Gelenk bzw. federnd gelagert ist und am anderen Ende senkrecht am Meßgestänge angreift.The adjustment element of the barometer can be found directly on the measuring rod Appropriate attack in the manner described so that the barometer box is switched directly into the lever arm, which is at one end in a joint or is resiliently mounted and acts perpendicularly on the measuring rod at the other end.

Die indirekte Einwirkung ist so gedacht, daß am Meßgestänge ein Hilfsrelais angreift, das seinerseits von der Barometerdose gesteuert wird (Folgesteuerung).The indirect effect is thought to have an auxiliary relay on the measuring rod attacks, which in turn is controlled by the barometer box (sequential control).

Zweckmäßig wird der Erfindungsgegenstand in der Weise ausgebildet, daß in das Meßgestänge ein Bügel eingeschaltet ist, in welchem das Ausgleichsgestänge gelagert ist.The subject matter of the invention is expediently designed in such a way that that a bracket is turned on in the measuring rod, in which the compensating rod is stored.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, in dein Bügel einen Winkelhebel zu lagern, an dessen einem Ende die Barometerdose angreift, während das andere Ende mittelbar oder unmittelbar auf den Kraftschalter des Reglers wirkt.It has proven to be advantageous to have an angle lever in your bracket to store, at one end of which the barometer box engages, while the other end acts directly or indirectly on the power switch of the controller.

Die Erfindung erschöpft sich nicht in der besonderen Art einer barometrischen Kompensation für Regler von absoluten Drücken; erfindungsgemäß wird dieser kompensierte Regler vielmehr weiterhin mit durch Federkraft ausgewogenem System ausgebildet, wodurch die bei einfachem Aufbau große Empfindlichkeit gewährleistet ist.The invention is not limited to the particular type of barometric Compensation for regulators of absolute pressures; according to the invention this is compensated Rather, the regulator continues to be designed with a system balanced by spring force, whereby the high sensitivity is guaranteed with a simple structure.

Diese weitere Ausbildung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß eine Richtkraft senkrecht zur Bewegungsrichtung der Systemfeder auf diese mit Hilfe eines Hebels so einwirkt, daß bei einer vom Sollwert abweichenden Stellung der Feder ein zusätzliches, die Bewegung der Systemfeder verstärkendes Moment auftritt. Für diese Richtkraft ist zweckmäßig eine Blattfeder oder eine Schraubenfeder vorgesehen, letztere als Druck- oder Zugfeder. Besonders einfache Verhältnisse ergeben sich bei der Benutzung einer Zugfeder. Diese kann in Verlängerung des senkrecht auf die Bewegungsrichtung der Systemfeder einwirkenden Hebels angebracht werden. Man erkennt, daß dann die Richtkraft auf die Systemfeder keine Kraft ausübt, solange die Systemfeder in der Sollwertstellüng in Ruhe ist. Sobald die Regelgröße und die Lage der Systemfeder schwankt, wird auf sie von der erfindungsgemäß vorgesehenen Feder eine zusätzliche Kraft ausgeübt, die den Regelimpuls verstärkt. Hierbei ist es erforderlich, daß die zusätzliche Richtkraft der Charakteristik der Systemfeder gut angepaßt ist, so-daß- einerseits die Empfindlichkeit gesteigert ist, andererseits aber keine störenden Rückschläge auf die Systemfeder ausgeübt werden.This further development of the subject matter of the invention consists in that a directional force perpendicular to the direction of movement of the system spring on this with With the help of a lever acts so that in a position deviating from the setpoint the spring an additional moment that increases the movement of the system spring occurs. A leaf spring or a helical spring is expediently provided for this straightening force, the latter as a compression or tension spring. Particularly simple relationships result when using a tension spring. This can be in extension of the perpendicular to the Direction of movement of the lever acting on the system spring must be attached. One recognises, that the directional force then exerts no force on the system spring as long as the system spring is at rest in the setpoint setting. As soon as the controlled variable and the position of the system spring fluctuates, an additional spring is applied to it by the spring provided according to the invention Force exerted that amplifies the control pulse. Here it is necessary that the additional straightening force is well adapted to the characteristics of the system spring, so that on the one hand the sensitivity is increased, but on the other hand no disturbing ones Kickbacks are exerted on the system spring.

Die Bedeutung dieser .'Vorrichtung zur Steigerung der Empfindlichkeit für den erfindungsgemäßen Vakuumregler mit Kompensation des Einflusses der Außenatmosphäre wird besonders deutlich, wenn man sich vorstellt, daß die Druckkammer eine kreisförmige' Membran besitzt mit einem Durchmesser von etwa 8 cm, so daß der auf ihr lastende Atmosphärendruck etwa 5o kg beträgt. Da mit dem Regler die zu überwachende Anlage auf einen Sollwert von etwa 6 bis io mm Hg absoluter Druck mit einer Genauigkeit von + i bis 2°% zu halten ist, so ist eine wirksame und genaue Regelung nur möglich, wenn die Meßkräfte wesentlich verstärkt auf das Regelglied wirken. Diese Verstärkung ist mit Hilfe der beschriebenen Einrichtung in einfacher Weise möglich.The importance of this device to increase sensitivity for the vacuum regulator according to the invention with compensation for the influence of the outside atmosphere becomes particularly clear if one imagines that the pressure chamber has a circular ' Membrane has a diameter of about 8 cm, so that the weight on it Atmospheric pressure is about 50 kg. Since with the controller the system to be monitored to a nominal value of about 6 to 10 mm Hg absolute pressure with an accuracy is to be kept from + i to 2 °%, an effective and precise regulation is only possible, when the measuring forces act significantly more intensely on the control element. This reinforcement is possible in a simple manner with the aid of the device described.

Die Erfindung wird nunmehr an einem Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung näher erläutert, welche schematisch Wesen und Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Kompensation des Atmosphärendrucks und die erfindungsgemäße Steigerung der Ernp, findlichkeit zeigt.The invention is now based on an embodiment with reference to the Drawing explained in more detail, which schematically the nature and mode of operation of the invention Compensation of the atmospheric pressure and the increase in the Ernp according to the invention, shows sensitivity.

Im einzelnen ist i das Membranventil der zu überwachenden Anlage, 2 die Leitung, mit der das Meßsystem 3 mit der Vakuumkam= mer q. und der mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Druckkammer 5; die voneinander durch die Membran 6 getreruit sind, an die zu überwachende Anlage angeschlossen ist. An der Membran 6 greift das Meßgestänge 7 mit dem Bügel B. und der Feder 9 an: In den Bügel 8 ist eine Welle io gelagert, vors welcher der Winkelhebel : i i _ getragen wird, an dessen einem Ende das Verstellglied 12 der Barometerdose 13 und an dessen anderem Ende die - : Verbindungsstange 1-4 - zum Kraftschalter :artgelenkt ist, der .im vorliegerden Falle aus dem Winkelschieber 15 und der zugehörigen Düse besteht. Dieser Schieberregler steuert in an sich bekannter Weise den Servomotor mit Druckluft, die bei 16 zufließt und über die Leitung 17 auf das Membranventil i einwirkt. Das Instrument i8 dient zur Überwachung des Servomotors und das Instrument ig zur- Überwachung des Regeldruckes.In detail, i is the diaphragm valve of the system to be monitored, 2 the line with which the measuring system 3 with the vacuum chamber q. and the one with the Atmosphere communicating pressure chamber 5; each other through the membrane 6 is connected to the system to be monitored. On the membrane 6 engages the measuring rod 7 with the bracket B. and the spring 9: In the bracket 8 is a shaft io mounted, in front of which the angle lever: i i _ is carried, on whose one end the adjusting member 12 of the barometer box 13 and at the other end the -: connecting rod 1-4 - to the power switch: is articulated, which. in the present Cases consists of the angle slide 15 and the associated nozzle. This slider controls the servomotor in a manner known per se with compressed air flowing in at 16 and acts on the diaphragm valve i via the line 17. The instrument i8 is used for monitoring the servo motor and the ig instrument for monitoring the control pressure.

Wie aus der Zeichnung weiter ersichtlich, besteht das Verstellglied iz aus einem langen Hebelarm, der bei ao gelagert ist. An dem Hebelarm 12 kann auch, wie oben angegeben, eine Folgesteuerung angreifen, deren Kraftschalter in an sich bekannter Weise aus einem zwischen zwei Düsen hin und her schwingenden Organ (Kolben, Membran) besteht und von der die ortsfest angeordnete Barometerdose gesteuert wird.As can also be seen from the drawing, there is the adjusting member iz from a long lever arm, which is stored at ao. On the lever arm 12 can also as stated above, attack a sequence control whose power switch in itself known way from an organ swinging back and forth between two nozzles (piston, Membrane) and from which the stationary barometer can is controlled.

Die Sollwerteinstellung besteht aus der Regulierschraube 21, mit der die Vorspannung der Feder 9 eingestellt werden kann, und aus dem Zeiger 22 mit der in absolutem Druck geeichten Einstellskala 23.The setpoint adjustment consists of the regulating screw 21 with which the bias of the spring 9 can be adjusted, and from the pointer 22 with the Setting scale calibrated in absolute pressure 23.

Zur Vergrößerung der Empfindlichkeit des Reglers wird auf die Verbindungsstange 14 mit Hilfe der Zugfeder 24, die an dem Bügel 25 angreift, und mit Hilfe des bei 26 gelenkig und reibungslos gelagerten Hebelarms 27 ein Zusatzmoment geeigneter Größe ausgeübt.To increase the sensitivity of the controller, an additional torque of a suitable size is exerted on the connecting rod 14 with the aid of the tension spring 24, which engages the bracket 25, and with the aid of the lever arm 27 articulated and smoothly mounted at 26.

Wie aus der Figur noch ersichtlich, ist das eine Ende der Zugfeder 24 bei -28 befestigt. Die in der Zeichnung festgehaltene Einschaltung des zusätzlichen Moments zur Steigerung der Empfindlichkeit des Reglers in das Regelgestänge wird zweckmäßig in Verbindung mit der Folgesteuerung in Anwendung gebracht, damit das Zusatzmoment nicht auf die Barometerdose rückwirkt.As can still be seen from the figure, one end is the tension spring 24 attached at -28. The inclusion of the additional Moments to increase the sensitivity of the controller in the control linkage is expediently brought into use in connection with the sequence control so that the Additional moment does not affect the barometer box.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for regulating the absolute pressure with pressure chamber measuring system balanced by spring or straightening force, characterized that those caused by the changing barometer readings falsify the target value Movements of the control system through a barometer can set under atmospheric pressure (i3) be balanced in such a way that the barometer box is perpendicular to the direction of actuation of the control rod (7) acts on this so that the correction pulse only in the opposite direction as the main impulse acts on the auxiliary valve (nozzle). a. Vacuum regulator according to claim i, characterized in that in the linkage (7) for the main pulse a bracket (8) is switched on, which is the storage for the Correction pulse transmitting compensating linkage carries. 3. Vacuum regulator according to claim 2, characterized in that an angle lever (i i) is mounted in the bracket (8), at one end of which the adjusting member (i2) engages the barometer box (i3) while the linkage (i4) for the power switch is hinged at the other end. 4. Vacuum regulator according to claims i to 3, characterized in that a straightening force (24) is perpendicular to the direction of movement of the spring (9) determining the target value on this with the help a lever acts in such a way that if the position of the spring deviates from the nominal value (9) an additional moment increasing the movement of the spring (9) occurs.