DE1698585B1

DE1698585B1 - Force switch or amplifier operated with pressure medium for regulating and controlling

Info

Publication number: DE1698585B1
Application number: DE19571698585
Authority: DE
Inventors: Otto Maichle
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1957-10-11
Filing date: 1957-10-11
Publication date: 1969-09-11
Also published as: NL232154A; GB896431A; CH390593A

Description

1 21 2

Die Erfindung bezieht sich auf einen mit Druck- Vergleich mit dem eingestellten Wert ein Kraftmittel betriebenen Kraftschalter oder Verstärker zum schalter bzw. Verstärker betätigt.
Regeln und Steuern mit einem von einer Meßein- Ein solcher Verstärker kann in verschiedener Art richtung betätigbaren, aus einem zwischen dem ausgebildet sein, und zwar vorgesteuert oder direkt-Druckraum des Ausgangssignaldrucks und der freien 5 wirkend. Bei der direktwirkenden Art unterscheidet Atmosphäre liegenden Auslaßrohr und einem Ein- man alternativ arbeitende und nicht alternativ arbeilaßventil bestehenden Doppelventil, welches den tende, d.h. Drosselverstärker. Dies sind solche mit Druckraum des Ausgangssignaldrucks entweder mit einer Wirkungsweise wie bei einem Dreiwegeventil, dem Vordruckraum oder mit der freien Atmosphäre wobei also in den Zwischenstellungen alle drei verbindet, wobei der Ausgangssignaldruck auf die io Kanäle, nämlich die Kanäle von Hilfsdruckmittel, Stellung der Meßeinrichtung rückwirkt. Auslaß und zum Stellantrieb miteinander verbundenThe invention relates to a force switch or amplifier operated by a force means with a pressure comparison with the set value to actuate the switch or amplifier.
Regulation and control with one of a measuring device. Such an amplifier can be actuated in various directions, from one formed between the, and that pre-controlled or directly-acting pressure chamber of the output signal pressure and the free 5. In the case of the direct-acting type, a distinction is made between an outlet pipe lying in the atmosphere and a double valve that works alternately and not alternatively with an arbeilaßventil, which acts as a tende, ie throttle amplifier. These are those with the pressure chamber of the output signal pressure either with a mode of action like a three-way valve, the pre-pressure chamber or with the free atmosphere, so connecting all three in the intermediate positions, with the output signal pressure acting back on the io channels, namely the channels of auxiliary pressure medium, position of the measuring device . Outlet and connected to the actuator

Die Erfindung besteht dabei darin, daß das Aus- sind.The invention consists in that the are off.

laßrohr in einer Axialführung einer Wand des Druck- Die vorgesteuerten Verstärker erfordern viele zu-flow tube in an axial guide of a wall of the pressure The pilot-operated amplifiers require many

raumes längsbeweglich geführt ist, wobei das aus sätzliche Bauteile, wie Membranen, Federn usw.,space is guided longitudinally movable, with additional components such as membranes, springs, etc.,

dem Druckraum herausragende Ende des Auslaß- 15 und neigen leicht zum Schwingen. Die nicht alter-the pressure chamber protruding end of the outlet 15 and tend to oscillate easily. The not age

rohres von der Meßeinrichtung unmittelbar von nativ arbeitenden, d. h. die Drosselverstärker, habenpipe from the measuring device directly from natively working, d. H. the throttle amplifier, have

außen steuerbar ist. einen sehr großen Druckmittelverlust, besondersis externally controllable. a very large loss of pressure medium, especially

Die Vorrichtung kann so ausgebildet sein, daß für wenn sie für größere Druckmittelleistungen gebrauchtThe device can be designed so that for when it is needed for larger pressure medium capacities

einen Druckmittelnebenstrom eine an sich bekannte werden.a pressure medium secondary flow can be known per se.

Drossel zwischen dem Vordruckraum und dem Aus- 20 Die bekannten alternativ arbeitenden VerstärkerThrottle between the inlet pressure chamber and the outlet 20 The known, alternatively working amplifier

gangssignaldruckraum vorgesehen ist. Gegebenen- haben wohl keinen übermäßig hohen Druckmittel-output signal pressure chamber is provided. Given- probably didn't have an excessively high pressure medium-

falls kann die Drossel einstellbar sein. verbrauch, dafür weisen sie jedoch andere Nachteile m if so, the throttle can be adjustable. consumption, but they have other disadvantages m

Eine weitere Bauform sieht vor, daß das Auslaß- auf. So sind bei dem Doppelkugel- oder Einkugelrohr mit dem Einlaßventil fest verbunden ist und daß alternatiwentil zusätzliche Membranen erforderlich, dem Auslaßrohr an seinem aus dem Ausgangssignal- 25 Es ist auch versucht worden, bei dem Doppeldruckraum herausragenden Ende eine von der Meß- kugelventil eine Membrane wegfallen zu lassen und einrichtung gesteuerte Gegenplatte gegenübersteht. das Alternatiwentil quer zur Membranachse anzu-Ebenso kann man nach einem weiteren Vorschlag ordnen. Dabei muß aber die eine Membrane (bzw. die Ausbildung so treffen, daß das Auslaßrohr mit das Wellrohr), welche noch verbleibt, den Arbeitsder Meßeinrichtung kraftschlüssig verbunden ist und 30 druckraum in seinem wechselnden Druck abdichten, dem in dem Ausgangssignaldruckraum liegenden Der auf dem Wellrohr lastende Druck wird in einem Ende des Auslaßrohres eine mit dem Einlaßventil Lager aufgefangen, an welchem der Betätigungshebel verbundene Gegenplatte gegenübersteht. angreift. Auch hier treten Reibung, Lose, AbnutzungAnother design provides that the outlet on. So are with the double-ball or single-ball tube is firmly connected to the inlet valve and that, alternatively, additional membranes are required, the outlet pipe at its out of the output signal 25 Attempts have also been made in the double pressure chamber A membrane protruding from the measuring ball valve can be omitted and Facing device controlled counter plate. the alternative valve to be transverse to the membrane axis can be sorted according to a further suggestion. One of the membranes (resp. meet the training so that the outlet pipe with the corrugated pipe), which still remains, the working Measuring device is positively connected and seal 30 pressure space in its changing pressure, The pressure on the corrugated pipe is in one At the end of the outlet pipe a bearing with the inlet valve is caught, on which the actuating lever connected counter plate faces. attacks. Here, too, there is friction, looseness, wear and tear

Eine weitere Bauform besteht darin, daß das Ein- und die damit verbundenen Nachteile auf.
laßventil im Vordruckraum in an sich bekannter 35 Diese bekannten Geräte, die mit einem alternativ-Weise mit einem zylindrischen Ansatz versehen ist, arbeitenden Verstärker ausgerüstet sind, benötigen welcher durch eine Bohrung in der Gehäusewand auf zusätzliche Membranen und Bauteile und weisen eine der dem Einlaßventil gegenüberliegenden Seite aus schlechte Ansprechempfindlichkeit auf. Die Ursache dem Vordruckraum in einen mit dem Ausgangs- für letztere ist darin zu sehen, daß Einlaß- und Aussignaldruckraum in Verbindung stehenden Druck- 40 laßventil im Ruhezustand geschlossen sind und in raum bzw. an die Atmosphäre herausgeführt ist. dieser Lage Druckkräfte auftreten, die auf die Ven-Another design is that the one and the associated disadvantages.
Let valve in the pre-pressure chamber in per se known 35 These known devices, which are equipped with an alternatively-way with a cylindrical approach, working amplifier, require which through a hole in the housing wall on additional membranes and components and have one of the inlet valve opposite Side of poor responsiveness. The cause of the inlet pressure chamber in one with the outlet for the latter is to be seen in the fact that the inlet and outlet pressure chamber connected pressure valves are closed in the idle state and led out into the room or to the atmosphere. pressure forces occur in this position, which act on the valve

Man kann den Kraftschalter bzw. Verstärker auch tilkörper wirken und bei Betätigung ReibungskräfteThe force switch or amplifier can also act on the valve body and frictional forces when actuated

so ausbilden, daß als Axialführung für das Auslaß- und eine merkliche Ansprechschwelle erzeugen, die Λ so train that as an axial guide for the outlet and generate a noticeable response threshold, the Λ

rohr aus dem Ausgangssignaldruckraum eine Laby- erst von dem Eingangssignal überwunden werden ™pipe from the output signal pressure space a Laby- only be overcome by the input signal ™

ringdichtung verwendet ist. 45 muß.ring seal is used. 45 must.

Es sind auch Bauformen vorteilhaft, bei denen so Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, dieseThere are also advantageous designs in which so The invention has set itself the task of this

vorgegangen wird, daß zwischen dem Einlaßventil Nachteile zu beseitigen und einen Verstärker so zuThe procedure is to eliminate disadvantages between the inlet valve and an amplifier so too

und seinem Ventilsitz ein zusätzliches Einlaßventil verbessern, daß einige Membranen eingespart wer-and its valve seat improve an additional inlet valve that some diaphragms are saved

vorgesehen ist und das Auslaßrohr an seinem aus den können. Alle diese für die Erfindung gestelltenis provided and the outlet pipe at his from the can. All of these posed for the invention

dem Ausgangssignaldruckraum herausragenden Ende 50 Aufgaben werden durch die gefundenen Mittel ge-The end of 50 tasks that protrude beyond the output signal pressure space are achieved by the means found

in einem beweglichen Auslaßventil geführt ist. Ge- maß der Erfindung in fortschrittlicher Weise gelöst,is guided in a movable exhaust valve. According to the invention solved in a progressive manner,

gebenenfalls kann man die Vorrichtung dabei so Die Lösung dieser Aufgabe ist durch die erfin-If necessary, the device can be used in this way. The solution to this problem is through the

ausbilden, daß an dem mittleren Teil des fest ver- dungsgemäße besonders einfache Ausbildung destrain that on the middle part of the solidly appropriate particularly simple training of the

bundenen Auslaßrohres mit dem Einlaßventil ein Verstärkers mit wenig Teilen erreicht, und zwarassociated outlet pipe with the inlet valve an amplifier with few parts achieved, namely

Ansatz und zum Betätigen des beweglichen Auslaß- 55 durch die Ausbildung des Verstärkers mit reinerApproach and to actuate the movable outlet 55 through the formation of the amplifier with pure

ventils an der Gegenplatte ein Mitnehmerring vor- Alternativwirkung, bei dem das Auslaßrohr in einervalve on the counter plate, a driver ring in front of the alternative effect, in which the outlet pipe in a

gesehen sind. Axialführung einer Wand des Druckraumes längs-are seen. Axial guidance of a wall of the pressure chamber longitudinally

Pneumatische Regler und Steuereinrichtungen, beweglich geführt ist, wobei das aus dem DruckraumPneumatic regulators and control devices, is movably guided, the out of the pressure chamber

auch Stellungsregler und Stellungsferngeber, sowie herausragende Ende des Auslaßrohres von derMeß-also positioner and remote position transmitter, as well as protruding end of the outlet pipe from the measuring

Meßumformer, Meßwandler, Druckverstärker, Men- 60 einrichtung unmittelbar von außen steuerbar ist.Transmitter, transducer, pressure amplifier, menu device is directly controllable from the outside.

genverstärker, Überwachungsgeräte, Umkehrrelais In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele dergene amplifiers, monitoring devices, reversing relays In the drawings, exemplary embodiments of the

und andere Geräte enthalten als wesentliches Bauteil Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt, imand other devices contain as an essential component of the invention shown schematically. It shows im

sogenannte Kraftschalter bzw. Verstärker. Es ist be- Schnitt,so-called power switches or amplifiers. It's cut

kannt, in solchen Geräten z. B. eine Meßeinrichtung Fig. 1 einen Verstärker in einem Stellungsregler, anzuordnen, wie eine federbelastete Membrane, ein 65 welcher an einen Stellantrieb angebaut ist,
federbelastetes Tauchspulensystem, welcher als Ein- Fig. 2 und 3 herausgezogene und in Zeichnungsgangssignal ein Druck oder eine Spannung bzw. ein ebene gebrachte Einzelteile des Stellungsreglers,
Strom zugeführt wird. Von dem Meßgerät wird nach Fi g. 4 bis 6 Weiterbildungen des Verstärkers.knows, in such devices z. B. a measuring device Fig. 1 to arrange an amplifier in a positioner, such as a spring-loaded membrane, a 65 which is attached to an actuator,
Spring-loaded moving coil system, which is shown in Fig. 2 and 3 and drawn out as a pressure or voltage or a flat individual parts of the positioner in the drawing path signal,
Electricity is supplied. From the measuring device according to Fi g. 4 to 6 further training courses on the amplifier.

3 43 4

Vergrößert sich bei dem Stellungsregler nach Wirken an der Stellantriebsspindel 6 große wech-F i g. 1, welcher mit einem gemäß der Erfindung selnde Kräfte und werden für den Stellantrieb große ausgebildeten Verstärker versehen ist, der Eingangs- Hilfsdruckmittelleistungen gebraucht, so werden zur signaldruck im Membranraum Ic des Stellungsreg- Erhaltung einer ganz genauen dem Steuerdruck entlers, so wird der Membranteller 1 samt Auslaßrohr 2 5 sprechenden Lage der Stellantriebsspindel das Aus- und Einlaßventil 3 angehoben. Damit gelangt Hilfs- laßrohr 2 samt Gegenplatte 8 umgedreht, und zwar druckmittel über den Kanal 4 in den Membran- derart, daß die Gegenplatte 8 an dem unteren Schaft raum 5. Dies veranlaßt eine Bewegung der Stell- des Einlaßventils 3 befestigt wird, während das Ausantriebsspindel 6 nach unten, wodurch die Feder 7 laßrohr 2 als verschiebliches Teil in der Bohrung der so lange gespannt wird, bis die auf der Membrane io Axialführung im Gehäuse gelagert ist und das Ende la, Ib bzw. dem Membranteller 1 wirkende, vom 2 a des Auslaßrohres 2 und der Ringspalt 2 b in den Eingangssignaldruck herrührende Kraft ausgeglichen Ausgangssignaldruckraum 10 zu liegen kommen. Der ist; dann bewegt sich der Membranteller 1 mit Ge- Druckmittelaustritt aus dem Auslaßrohr 2 erfolgt genplatte 8 nach unten, das Auslaßrohr 2 und das durch seitliche Öffnungen. Im Gleichgewichtszustand Einlaßventil 3 folgen, und das letztere unterbricht 15 ist das Auslaßrohr 2 selbst entlastet, so daß hierbei die Zuführung von Hilfsdruckmittel zum Membran- dann auf den Membranteller 1 keine von dem Druck raum 5. im Ausgangssignaldruckraum 10 herrührenden KräfteIncreases in the positioner after acting on the actuator spindle 6 large interchangeable F i g. 1, which is provided with a power supply according to the invention and is provided with a large amplifier for the actuator, the input auxiliary pressure medium services are needed, so for the signal pressure in the diaphragm space Ic of the position regulator a very precise control pressure is entlers, the diaphragm plate 1 together with the outlet pipe 2 5 speaking position of the actuator spindle, the outlet and inlet valve 3 is raised. Thus, the auxiliary inlet pipe 2 including the counter plate 8 is reversed, namely pressure medium via the channel 4 into the membrane in such a way that the counter plate 8 is attached to the lower shaft space 5. This causes a movement of the actuator of the inlet valve 3, while the Drive spindle 6 down, whereby the spring 7 laßrohr 2 as a movable part in the bore is tensioned until the axial guide on the diaphragm is mounted in the housing and the end la, Ib or the diaphragm plate 1 acting, from 2 a of the outlet pipe 2 and the annular gap 2 b in the input signal pressure resulting force balanced output signal pressure chamber 10 come to rest. He is; then the diaphragm plate 1 moves with pressure medium outlet from the outlet pipe 2 takes place gene plate 8 downwards, the outlet pipe 2 and that through lateral openings. In the state of equilibrium inlet valve 3 follow, and the latter interrupts 15, the outlet pipe 2 itself is relieved, so that the supply of auxiliary pressure medium to the diaphragm then on the diaphragm plate 1 no forces from the pressure space 5 in the output signal pressure space 10

Wird dagegen der Eingangssignaldruck verkleinert, übertragen werden. Dadurch kann der wirksame so zieht die Feder 7 den Membranteller 1 nach unten. Durchmesser von Einlaßventil 3 und Auslaßrohr 2 Die Gegenplatte 8 hebt sich von dem Auslaßrohr 2 20 verhältnismäßig groß ausgeführt werden. Daneben ab und Hilfsdruckmittel entweicht aus dem Mem- sind aber auch im Gleichgewichtszustand im Ausbranraum 5 über Kanal 4, den Ausgangssignal- gangssignaldruckraum 10 die Kräfte auf das Einlaßdruckraum 10, das Auslaßrohr 2 und den Ring- ventil 3 und die Gegenplatte 8 ausgeglichen, sofern spalt 2 b, die Öffnungen 18 und 14 ins Freie. Da- die wirksamen Durchmesser gleich sind,
durch wird die Feder 7 entspannt und der Ringspalt 25 In der Wahl einer Axialführung bzw. einer Laby-On the other hand, if the input signal pressure is reduced, they are transmitted. As a result, the effective pulls the spring 7 down the diaphragm plate 1. Diameter of inlet valve 3 and outlet pipe 2 The counter-plate 8 stands out from the outlet pipe 2 20 to be made relatively large. In addition to this, and auxiliary pressure medium escapes from the mem- brane, the forces on the inlet pressure chamber 10, the outlet pipe 2 and the ring valve 3 and the counter plate 8 are also balanced in the state of equilibrium in the burnout chamber 5 via channel 4, the output signal input signal pressure chamber 10, if there is a gap 2 b, the openings 18 and 14 to the outside. Since the effective diameters are the same,
through the spring 7 is relaxed and the annular gap 25 In the choice of an axial guide or a Laby-

2 & durch die Gegenplatte 8 geschlossen. rinthdichtung gemäß einer vorteilhaften Ausgestal-2 & closed by the counter plate 8. rinth seal according to an advantageous embodiment

Eine besonders genaue Regelung der Position der tung der Erfindung für das Auslaßrohr ist im Hin-Stellantriebsspindel 6 ist erzielbar, wenn eine ge- blick auf die bekannten druckdichten Durchführunringe Hilfsdruckmittelmenge als Nebenstrom über gen (Membrane oder druckdichte Dichtung) eine für eine Drossel zwischen Vordruckraum 3 a und Aus- 30 den angestrebten Fortschritt sehr wesentliche Maßgangssignaldruckraum 10 an die Atmosphäre strömt. nähme zu erblicken. Wenn man nämlich an der Ge-Dies kann z. B. über den Verbindungskanal 9 bzw. häusedurchführung des Auslaßrohres 2 druckdichte die Drossel 9a nach Fig. 2, eine Leckmenge am Dichtungen vorsehen wollte, würde man die AnEinlaßventil 3 oder eine Bohrung erfolgen. Hier- Sprechempfindlichkeit und Hysteresis verschlechtern, durch wird nämlich bewirkt, daß im Gleichgewichts- 35 Eine dort vorgesehene Membrane würde unnötige zustand die Gegenplatte 8 ganz leicht um einen Walkarbeit und Schrägstellung des Auslaßrohres 2 kleinen Ringspalt 2b von dem aus dem Ausgangs- verursachen, abgesehen von dem Nachteil, daß dasignaldruckraum 10 herausragenden Ende 2 a des durch eine vom Druck im Ausgangssignaldruckraum Auslaßrohres 2 abgehoben wird, und zwar bei gleich- 10 herrührende Kraftkomponente erzeugt wird. Es zeitigem Abfluß einer Teilmenge durch die Axial- 40 müßte dann z. B. bei Verwendung des Verstärkers führung des Auslaßrohres 2. Membranteller 1 mit in einem Stellungsregler diese dem Eingangssignal-Gegenplatte 8 befindet sich dabei im Schwebe- druck nicht proportionale Kraftkomponente für sich zustand. kompensiert werden, weil nämlich der Eingangs-Ist die Drossel einstellbar, wie Drossel 9a nach signaldruck im Nebenraum Ic mit der Kraft der F i g. 2, so können Durchflußwerte von Null bis zum 45 Feder 7 verglichen wird. Infolge der Verwendung Maximum eingestellt werden. Beim Schließen der einer Labyrinthdichtung — die außerdem reibungs-Drossel wird der Nebenstrom vom Vordruckraum frei ist — als Axialführung für das Auslaßrohr 2A particularly precise regulation of the position of the device of the invention for the outlet pipe can be achieved in the outward actuator spindle 6 if a view of the known pressure-tight bushing rings auxiliary pressure medium as a bypass flow via gene (membrane or pressure-tight seal) for a throttle between the inlet pressure chamber 3 a and from 30 the desired progress very essential measure signal pressure chamber 10 flows to the atmosphere. take to behold. If you namely at the Ge-This can z. B. via the connecting channel 9 or through the housing of the outlet pipe 2 pressure-tight throttle 9a according to FIG. This worsens speech sensitivity and hysteresis, namely that in equilibrium 35 A membrane provided there would unnecessarily cause the counter plate 8 to flex and incline the outlet pipe 2 small annular gap 2b from the outlet, apart from the disadvantage that the end 2 a protruding from the signal pressure chamber 10 is lifted off by an outlet pipe 2 from the pressure in the output signal pressure chamber, and is generated at the same 10 resulting force component. There timely outflow of a partial amount through the axial 40 would then have to z. B. when using the amplifier guidance of the outlet pipe 2. Diaphragm plate 1 with in a positioner this the input signal counter plate 8 is in the floating pressure non-proportional force component for itself. be compensated, because namely the input is the throttle adjustable, like throttle 9a according to signal pressure in the adjoining room Ic with the force of F i g. 2, flow values from zero to 45 spring 7 can be compared. As a result of use, maximum can be set. When closing a labyrinth seal - which also has a friction throttle, the secondary flow from the inlet pressure chamber is free - as an axial guide for the outlet pipe 2

3 a zum Ausgangssignaldruckraum 10 gesperrt. Es kann das Spiel zwischen Bohrungsdurchmesser und entweicht über die Axialführung des Auslaßrohres 2 Auslaßrohr 2 für die gleiche Nebenstrommenge gröein Nebenstrom, wodurch der Druck im Ausgangs- 50 ßer ausgelegt werden als ohne Labyrinthdichtung. Es signaldruckraum 10 fällt. Das hat zur Wirkung, daß ergeben sich dadurch Vereinfachungen bei der Herdas Einlaßventil 3 angehoben wird und die entwei- stellung der Passung der Durchfuhrungsbohrung der chende Nebenstrommenge ständig vom Raum 3 α Axialführung für das Auslaßrohr 2, und Klemmunnach 10 ergänzt wird, so daß auch hier in gleicher gen sowie Verstopfungen werden vermieden.
Weise ein Nebenstrom vom Vordruckraum 3 α über 55 Anstatt für den Nebenstrom den Verbindungs-Ausgangssignaldruckraum 10 zur Atmosphäre fließt. kanal 9 bzw. die Drossel 9 a zu verwenden, kann beim Gleichgewichtszustand ist dann das Einlaßventil 3 sonders bei Druckverstärkern mit aus dem Gehäuse ganz leicht durch die Gegenplatte 8 angehoben und herausragenden Ende 2 ß des Auslaßrohres 2 nach befindet sich im Schwebezustand. F i g. 1 ein entsprechend bemessener Ringspalt um 3 a blocked to the output signal pressure chamber 10. There can be the play between the bore diameter and escapes via the axial guide of the outlet pipe 2, outlet pipe 2 for the same amount of secondary flow, larger secondary flow, whereby the pressure in the outlet 50 can be designed larger than without a labyrinth seal. Signal pressure space 10 falls. The effect of this is that this results in simplifications in the case of the Herdas inlet valve 3 is raised and the divergence of the fit of the through-hole of the corresponding amount of secondary flow is constantly supplemented by the space 3 α axial guide for the outlet pipe 2 and terminal 10, so that here too in the same gene as well as blockages are avoided.
Way, a secondary flow from the inlet pressure chamber 3 α via 55 instead of the secondary flow the connection output signal pressure chamber 10 flows to the atmosphere. Channel 9 or the throttle 9 a can be used in the state of equilibrium is then the inlet valve 3 special with pressure intensifiers with raised from the housing by the counter plate 8 and protruding end 2 ß of the outlet pipe 2 is in the floating state. F i g. 1 an appropriately sized annular gap around

Bei dieser Druckmittelführung werden allerfeinste 60 einen nach oben verlängerten zylindrischen Ansatz Eingangssignalschwankungen bei der Stellung der des Einlaßventils 3 angeordnet werden. Dieser Spalt Stellantriebsspindel 6 berücksichtigt, wie auch um- übernimmt dabei die Aufgabe von Verbindungsgekehrt kleinste Verschiebungen dieser Spindel in- kanal 9 und Drossel 9 a. Der Raum, in dem der folge der daran angreifenden Kräfte rückgängig ge- Spalt nach oben mündet, steht mit dem Ausgangsmacht werden. Gleichzeitig wird durch den Hilfs- 65 signaldruckraum 10 in Verbindung, und zwar entdruckmittel-Nebenstrom das Auslaßrohr 2 in der weder durch den zylindrischen Ansatz und das Ein-Bohrung der Axialführung geschmiert und die Rei- laßventil 3 hindurch oder durch einen Kanal in der bung aufgehoben. __ Außenwand des Verstärkergehäuses. Wird der zylin-With this pressure medium guide, very finest 60, an upwardly elongated cylindrical extension, input signal fluctuations in the position of the inlet valve 3 are arranged. This gap of the actuator spindle 6 takes into account, as well as the task of reversing the connection, the smallest displacements of this spindle in the channel 9 and the throttle 9 a. The space in which the consequence of the forces acting on it flows backwards, gap upwards, stands with the starting power. At the same time, through the auxiliary 65 signal pressure chamber 10 in connection, namely the bypass flow of the depressurizing medium, the outlet pipe 2 is neither lubricated through the cylindrical extension and the bore of the axial guide and the shut-off valve 3 is lifted through or through a channel in the exercise . __ Outer wall of the amplifier housing. If the cylinder

5 65 6

drische Ansatzdurchmesser so groß wie der wirk- über die Drossel 32 der Druck wieder auf, der das same Einlaßventildurchmesser, so sind außerdem die mit Membrane versehene zusätzliche Auslaßventil 20 von dem Druck im Vordruckraum 3 a herrührenden, fest auf den Sitz 28 drückt.If the diameter of the attachment is as large as the pressure acting via the throttle 32, which has the same inlet valve diameter, the additional outlet valve 20 provided with a membrane is also pressed firmly onto the seat 28 from the pressure in the inlet pressure chamber 3 a.

nach oben und unten wirkenden Kräfte ausgeglichen Ähnlich ist auch der Vorgang, wenn der Eingangsund gleichzeitig auch der vom Ausgangssignaldruck- 5 signaldruck im Membranraum 23 wächst. Es wird raum 10 auf das Einlaßventil 3 einwirkende Druck, das Auslaßrohr 22 nebst Einlaßventil 21 angehoben, was sich besonders bei Druckverstärkern und Kraft- wodurch der Druck im Vordruckraum 29 fällt, weil umformern vorteilhaft auswirkt. Es besteht daneben über die Drossel 30 nur wenig Druckmittel nachdie Möglichkeit, bei einer Ausführung mit dem An- strömen kann. Durch den Druckunterschied wird satz das Einlaßventil 3 und den Ansatz zu wechseln, 10 das zusätzliche Einlaßventil 19 angehoben, und es so daß aus Vordruckraum 3 α der Nebenstrom nach gelangt Hilfsdruckmittel von dem Hilfsdruckmittelunten unmittelbar in den Ausgangssignaldruckraum kanal 31 in den Membranraum 5 des Stellantriebes, 10 gelangt, während das Einlaßventil 3 von unten wodurch die Feder 7 des Stellungsreglers so lange nach oben angeströmt wird. Der über dem Einlaß- gespannt wird, bis die neue Gleichgewichtslage erventil 3 liegende Druckraum ist mit dem Ausgangs- 15 reicht ist. Dadurch bewegt sich die Gegenplatte 24 signaldruckraum 10 verbunden. Hinsichtlich der nach unten und ebenso das Einlaßventil 21, und das entlastenden Kräfte gilt hier das gleiche wie vor. zusätzliche Einlaßventil 19 wird durch den sich im Durch die Entlastung können Einlaßventil 3 und Aus- Druckraum 29 aufbauenden Druck fest auf seinen laßrohr 2 verhältnismäßig groß ausgeführt werden, Sitz gepreßt.forces acting upwards and downwards are balanced. The process is similar when the input and at the same time, the signal pressure from the output signal pressure in the membrane space 23 also increases. It will chamber 10 pressure acting on inlet valve 3, outlet pipe 22 and inlet valve 21 raised, which is particularly important in the case of pressure boosters and force - whereby the pressure in the inlet pressure chamber 29 falls because converters has a beneficial effect. There is also only a little pressure medium after the throttle 30 Possibility for a version with which the flow can. Due to the pressure difference, set the inlet valve 3 and to change the approach, 10 raised the additional inlet valve 19, and it so that the secondary flow reaches the auxiliary pressure medium from the auxiliary pressure medium below from the inlet pressure chamber 3 α directly in the output signal pressure chamber channel 31 in the membrane chamber 5 of the actuator, 10 arrives, while the inlet valve 3 from below causing the spring 7 of the positioner so long is flowed upwards. That is tensioned over the inlet until the new equilibrium position is released 3 lying pressure space is with the output 15 is enough. As a result, the counter plate 24 moves signal pressure chamber 10 connected. With regard to the downward and likewise the inlet valve 21, and that The same applies to relieving forces here as before. additional inlet valve 19 is located in the As a result of the relief, inlet valve 3 and outlet pressure chamber 29 can be fixed to its pressure building Let tube 2 are made relatively large, pressed seat.

woraus sich vergrößerte Druckmittelleistungen bei ₂o In gleicher Weise arbeitet der Verstärker in demfrom which increased pressure medium capacities at ₂ o The amplifier works in the same way

den Verstärkern ergeben ohne Beeinträchtigung der Stellungsregler, auch wenn die Stellantriebsspindel 6the amplifiers result without affecting the positioner, even if the actuator spindle 6

Arbeitsgenauigkeit. Es kann jedoch auch der Vor- durch äußere Krafteinwirkung aus ihrer Lage ge- M Working accuracy. However, it can also be the pros by an external force from its position overall M

druckraum3ß und der Ausgangssignaldruckraum 10 bracht wird. Der Regler läßt dann so viel Hilfs-druckraum3ß and the output signal pressure chamber 10 is brought. The controller then leaves as much auxiliary

vertauscht werden. Dazu wird die Bohrung des Aus- druckmittel in den Membranraum 5 des Stellantriebesbe swapped. For this purpose, the bore of the pressure medium is in the diaphragm space 5 of the actuator

laßrohres 2 nach oben etwas verengt fortgesetzt und 35 einströmen oder so viel entweichen, bis die dem Ein-letting tube 2 continues somewhat narrowed towards the top and 35 flow in or escape until the inlet

durch das Einlaßventil 3 hindurchgeführt. gangssignal entsprechende Position der Stellantriebs-passed through the inlet valve 3. output signal corresponding position of the actuator

Die bis jetzt beschriebenen Ausführungsbeispiele spindel 6 wieder erreicht ist.The embodiments described so far spindle 6 is reached again.

der Verstärker nach der Erfindung bestehen im Das mit innerer Entlastung versehene zusätzliche wesentlichen aus Gehäuse, Einlaßventil und Auslaß- Ventilpaar 19, 20 ist in einer Ausführung mit Memrohr mit Gegenplatte, welche naturgemäß auch als 30 brane angenommen. An Stelle der Membrane kann Kegel, Kugelteil u. dgl. ausgebildet sein kann. Die z. B. auch ein Wellrohr verwendet werden, oder die Druckmittelleistung steigt mit der Größe der Durch- Ventile können in einer oberen Führung wie ein laßquerschnitte von Ventil und Auslaßrohr. Weiter- Kolben lauf en, ohne zusätzliche Membranabdichtung, bildungen der Erfindung nach Fig. 4 bis 6 sehen Nach dem gleichen Gedanken der Verwendung vor, Einlaßventil und Auslaßrohr zusammen mit zu- 35 zusätzlicher Ein- und Auslaßventile zur Erzielung sätzlichen Einlaß- und Auslaßventilen zu verwenden. höchster Arbeitsgenauigkeit bei größter Druckmittel-Da die Arbeitsgenauigkeit des Verstärkers von der leistung arbeitet auch der Verstärker nach F i g. 6. Ausregelung verhältnismäßig kleiner Druckmittel- Bei der Arbeitsweise des Verstärkers in einem Stelmengen abhängt, können hier Einlaßventil und Aus- lungsregler bewegt sich bei kleinen Eingangssignallaßrohr in optimaler Größe vorgesehen werden und 40 änderungen die Gegenplatte 37 nur wenig. Bei grödie zusätzlichen Ein- und Auslaßventile in vergrö- ßeren Eingangssignaländerungen ist der Weg der ßerter Ausführung. Man erreicht dadurch höchste Gegenplatte 37 entsprechend größer. Wird nun das Arbeitsgenauigkeit bei größter Druckmittelleistung. Eingangssignal plötzlich beispielsweise um 0,8 kp/cm² | Zusätzliche Mengenverstärkergeräte können dadurch geändert, so wäre der Hub der Gegenplatte 37 gleich ™ eingespart werden. 45 dem dieser Eingangssignaldruckänderung entspre-the amplifier according to the invention consists in the additional essential of housing, inlet valve and outlet valve pair 19, 20 provided with internal relief is in an embodiment with a membrane tube with counter plate, which naturally also assumed as 30 brane. Instead of the membrane, cones, spherical parts and the like can be designed. The z. B. also a corrugated pipe can be used, or the pressure medium capacity increases with the size of the through valves can in an upper guide such as a laßquerschnitte of valve and outlet pipe. Continuing pistons run without an additional membrane seal, formations of the invention according to FIGS. 4 to 6, according to the same idea of use, to use inlet valve and outlet pipe together with additional inlet and outlet valves to achieve additional inlet and outlet valves . highest working accuracy with the greatest pressure medium-Since the working accuracy of the amplifier depends on the power, the amplifier also works according to FIG. 6. Correction of relatively small pressure medium- When the booster works in a single setting, the inlet valve and discharge regulator can be provided in an optimal size with small input signal tube and the counter plate 37 changes only slightly. In the case of larger additional inlet and outlet valves in larger input signal changes, the way is the larger version. This achieves the highest counter-plate 37 correspondingly larger. This is now the working accuracy with the greatest pressure medium output. Input signal suddenly, for example, by 0.8 kp / cm ² | Additional quantity amplifier devices can thereby be changed, so the stroke of the counter plate 37 would be saved immediately. 45 which corresponds to this input signal pressure change

F i g. 4 und 5 zeigen nach diesem Gedanken an chenden Hub des Stellantriebs, wenn der Stellungseinem Stellungsregler die Verwendung eines Ver- regler wie in F i g. 1 angebaut ist und wenn die Gestärkers mit einem zusätzlichen Einlaßventil 19 und genplatte 37 keine Hubbegrenzung hätte. Diese einem zusätzlichen Auslaßventil 20, welche nach nimmt die durch die Eingangssignaldruckänderung einer Fortbildung der Erfindung durch Einlaßventil 50 entstehenden und bisher nicht ausgenutzten Kräfte 21 und Auslaßrohr 22 gesteuert werden. Wird im auf. Vorteilhaft werden diese bisher ungenutzten Membranraum 23 der Druck verkleinert, so hebt Kräfte jetzt zusätzlich zur Zuführung oder Ableitung sich die Gegenplatte 24 von der Öffnung des Aus- von Hilfsdruckmittel herangezogen, indem damit laßrohres 22 ab. Dadurch entweicht Druckmittel registerartig zusätzliche Ventile 34 und 37 b betätigt über die Öffnung 25 aus dem Druckraum 26. Über 55 werden.F i g. 4 and 5 show, according to this idea, the appropriate stroke of the actuator when the position of a positioner requires the use of a regulator as in FIG. 1 is grown and if the booster with an additional inlet valve 19 and gene plate 37 would have no stroke limitation. This an additional outlet valve 20, which takes after the changes in the input signal pressure of a further development of the invention through inlet valve 50 and so far unused forces 21 and outlet pipe 22 are controlled. Will im on. Advantageously, this previously unused membrane space 23 is reduced in pressure, so the counter-plate 24 now lifts forces in addition to supply or discharge from the opening of the auxiliary pressure medium, in that the vent tube 22 is released. As a result, pressure medium escapes register-like additional valves 34 and 37 b actuated via the opening 25 from the pressure chamber 26.

den kleinen als Drossel 32 wirkenden Verbindungs- Bei einer Eingangssignaldruckänderung in derthe small connection acting as a throttle 32. When the input signal pressure changes in the

kanal strömt aber weniger Hilfsdruckmittel nach als Größenordnung von 0,05 kp/cm² treten jeweils schonchannel flows but less auxiliary pressure medium than the order of magnitude of 0.05 kp / cm ² already occur

abgeleitet wird, so daß der Druck im Raum 26 fällt die zusätzlichen Ventile 34 und 37 b, die ein Viel-is derived, so that the pressure in space 26 drops the additional valves 34 and 37 b, which have a multi-

und das zusätzliche Auslaßventil 20 infolge der nach faches an Durchflußquerschnitt freigeben, in Tätig-and the additional outlet valve 20 as a result of the times the flow cross-section is released, in operation

oben wirkenden Druckdifferenz angehoben wird. 60 keit. Die Betätigung der zusätzlichen Ventile 34 undpressure difference acting above is increased. 60 speed. The actuation of the additional valves 34 and

Die Druckmittelableitung vom Stellantrieb, die an- 37 & geschieht nach kurzem Hub der Gegenplatte 37The pressure medium discharge from the actuator, which occurs 37 & after a short stroke of the counter plate 37

fangs nur über das Auslaßrohr 22 erfolgte, setzt nun- durch den Ansatz 35 bzw. einen Mitnehmerring 37 a.Initially only took place via the outlet pipe 22, now sets the shoulder 35 or a driver ring 37 a.

mehr verstärkt über die von dem Auslaßventil 20 Auch bei dieser Ausführung des Verstärkers nachmore amplified by the exhaust valve 20 Also in this embodiment of the amplifier

zusätzlich freigegebene Durchflußöffnung ein. Sobald Fig. 4 bis 6 mit zusätzlichem Einlaß- und Auslaß-additionally released flow opening. As soon as Fig. 4 to 6 with additional inlet and outlet

der dem Eingangssignaldruck entsprechende Hub am 65 ventil wird die Funktionsgenauigkeit verbessert, wennIf the stroke on the valve corresponds to the input signal pressure, the functional accuracy is improved if

Stellantrieb erreicht ist, hat die Gegenplatte 24 in- ständig eine kleine Hilfsdruckmittelmenge alsActuator is reached, the counter plate 24 has a small amount of auxiliary pressure fluid than

folge der Verkleinerung der Kraft der Feder 7 das Nebenstrom vom Vordruckraum über den Ausgangs-as a result of the reduction in the force of the spring 7, the secondary flow from the inlet pressure chamber via the outlet

Auslaßrohr 22 geschlossen. Im Raum 26 baut sich signaldruckraum an die Atmosphäre strömt.Outlet pipe 22 closed. In room 26, a signal pressure space is built into which the atmosphere flows.

Die nach der Erfindung ausgebildeten Verstärker sind vielseitig anwendbar. Wird im Gegensatz zu den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen zu einer Aufwärtsbewegung der Gegenplatte für die Betätigung des Auslaßrohres ein fallender Ausgangssignaldruck benötigt, so kann der als Baugruppenteil ausgebildete Verstärker umgedreht werden, so daß das Auslaßrohr nach oben zu stehen kommt. Die Gegenplatte für die Betätigung des Auslaßrohres ist dann mittels Distanzstück über dem Auslaßrohr anzuordnen. In der gleichen Weise kann bei der doppeltwirkenden Ausführung der zweite umgekehrt anzubauende Verstärker betätigt werden.The amplifiers designed according to the invention are versatile. Will unlike the previously described embodiments to an upward movement of the counter plate for actuation of the outlet pipe requires a falling output signal pressure, then the one designed as a component part can Amplifier are turned over so that the outlet pipe comes to stand up. The counter plate for actuation of the outlet pipe is then to be arranged by means of a spacer above the outlet pipe. In the same way, in the case of the double-acting version, the second can be attached the other way around Amplifier operated.

Claims

Patent claims:

1. With pressure medium operated power switch or amplifier for regulating and controlling with one actuated by a measuring device, consisting of an outlet pipe lying between the pressure chamber of the output signal pressure and the free atmosphere and an inlet valve, which the pressure chamber of the output signal pressure either with the pre-pressure chamber or with the free atmosphere _ag , the output signal pressure reacting on the position of the measuring device, characterized in that the outlet pipe (2) is guided in an axial guide of a wall of the pressure chamber (10) so that it can move longitudinally, the end (2) protruding from the pressure chamber (10) a) of the outlet pipe (2) can be controlled directly from the outside by the measuring device.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that between the admission pressure chamber (3 a) and the output signal pressure chamber (10), as known per se, a throttle is provided for a pressure medium bypass flow.

3. Device according to one of claims 1 and 2, characterized in that the throttle (9 a) is adjustable.

4. Device according to one of claims 1

to 3, characterized in that the outlet pipe (2) is firmly connected to the inlet valve (3) and that the outlet pipe (2 ) has a counterplate (8) controlled by the measuring device at its end (2a) protruding from the output signal pressure chamber (10) ) faces.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the outlet pipe (2) is positively connected to the measuring device and the end (2a) of the outlet pipe (2) lying in the output signal pressure chamber (10) is connected to the inlet valve ( 3) facing connected counter plate (8).

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the inlet valve (3) in the admission pressure chamber ( 3d) is provided in a manner known per se with a cylindrical extension, which through a bore in the housing wall on the inlet valve (3 ) opposite side is led out of the admission pressure chamber (3 a) into a pressure chamber connected to the output signal pressure chamber (10) or to the atmosphere.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that as an axial guide a labyrinth seal for the outlet pipe (2) from the output signal pressure chamber (10) is used.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that an additional inlet valve (19, 34) is provided between the inlet valve (21, 33) and its valve seat and the outlet pipe (22, 36) at its from the output signal pressure chamber ( 10 a) protruding end is guided in a movable outlet valve (20, 37 b).

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that on the central part of the permanently connected outlet pipe (36) with the inlet valve (33) has a projection (35) and for actuating the movable outlet valve (37 b) on the counter-plate (37) a driver ring (37 a) are provided.

1 sheet of COPY drawings

909537/189