DE526913C - Regler - Google Patents

Description

Regler

Die Erfindung bezieht sich auf Regler mit unter Federwirkung stehenden Servomotor, Steuerschieber und Relais, bei welchen das Steuermittel des Relais durchströmt. Von den bekannten Reglern der genannten Art unterscheidet sich die Erfindung dadurch, daß die das Steuermittel dem Relais zuführende Leitung stets mit dem Servomotorzylinder in Verbindung steht. Dadurch wird eine besonders große Empfindlichkeit und Genauigkeit der Regelung mit kräftiger Regelbewegung erzielt. Die Einrichtung wird in ihrem Arbeiten nicht durch Änderungen in der Temperatur, Viskosität und im Druck des betätigenden Druckmittels beeinflußt. Ferner wird nach der Erfindung ein Druckregelventil so durchgebildet, daß es von dem zu regelnden Druckmittel selbst betätigt wird und daß es dabei in allen Druck- und Mengenbereichen gleich gut arbeitet. Weiter wird bei der Einreichung nach der Erfindung der geregelte Druck nicht durch Änderungen anderer Drücke beeinflußt. Der Stoßempfänger und der Verstärker werden außerhalb des Hauptregelventils angeordnet und können gegen das dieses betätigende Druckmittel abgesperrt werden, so daß sie zur Untersuchung und Reinigung leicht zugänglich sind. Bei Absperrung des Druckmittelzuflusses zum Regler schließt dieser selbsttätig. Ferner sind Vorrichtungen zur Betätigung von Hand vorgesehen, so daß es im allgemeinen unnötig ist, eine Umgehungsleitung für das Druckventil mit Absperrventilen vor und hinter dem Druckventil und mit einem weiteren Absperr- und Drosselventil in dieser Umgehungsleitung anzuordnen. Schließlich sind die Drosselstellen für die Druckmittelströme so eingerichtet, daß ein Festsetzen der beweglichen Teile nicht leicht eintreten kann und daß der einzuregelnde Druck gut eingestellt werden kann.

In den Zeichnungen sind Ausführungsformen einer Vorrichtung nach der Erfindung beispielsweise dargestellt.

Abb. ι zeigt die Erfindung in einer Ausführungsform im Schnitt in Anwendung bei einem Druckminderventil.

Abb. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform des eigentlichen Reglers im Schnitt in Anwendung bei einem Überström- oder Überdruckventil.

■') Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Wettstein in Flushing, N. Y., V. St. A.

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Abb. 3 ist ein Schnitt durch eine weitere Ausführungsform in Anwendung bei einem Druckmittelventil der Überstrom- oder Überdruckart. Bei allen Ausführungsformen ist die Vorrichtung nach der Erfindung zusammen mit Druckreglern dargestellt. Die Erfindung bezieht sich indessen auf Regelungen aller Art. Um die Erfindung für andere Regelungsfälle anwendbar zu machen, braucht man nur die dargestellte ίο Druckmembran durch andere Mittel zu ersetzen, welche den zu regelnden Zustand anzeigen, z. B. Temperatur, Geschwindigkeit, Feuchtigkeit, Spannung, Konzentration und andere physikalische, chemische oder elektrische Zustände. Ferner können an Stelle der Ventile Regelglieder anderer Art zur Regelung des betreffenden Zustandes Verwendung finden.

In Abb. ι bezeichnet 1 ein Ventil, dem ein Druckmittel, z. B. Dampf oder Wasser, durch ein Rohr 2 zugeführt wird und das einen gleichbleibenden oder verminderten Druck in dem Rohr 3 aufrechterhält. Der verminderte Druck im Rohr 3 wird durch eine Leitung 4 zur Einwirkung auf eine Druckmembran 5 gebracht. Diese ist im Gehäuse 6 angeordnet, das die erste Relaisvorrichtung oder den Stoßempfänger enthält.' Das den Regler betätigende Druckmittel, z. B. Öl, wird einer Kammer 7 des Stoßempfängers durch eine Leitung 8 zugeführt. Das aus Kammer 7 zur Auslaßkammer 9 und zur Rückleitung 10 strömende Druckmittel wird durch ein Ventil gesteuert, das von einem Drosselglied 11 gebildet wird, welches durch eine Feder 12 gegen die Druckmembran 5 gedrückt wird und eine öffnung in einer Scheibe 13 steuert. Die Scheibe 13 sitzt in einem Schieber 14, der im Gehäuse 6 beweglich angeordnet ist und dessen Stellung durch eine mit Handrad 15 versehene Schraube eingestellt werden kann. In einem Gehäuse 16 ist die zweite Relaisvorrichtung (der Verstärker) untergebracht; sie besteht aus einem Stufenkolben 17, mit dem ein Steuerventil 18 verbunden ist. Eine Kammer 19 oberhalb des Stufenkolbens 17 steht durch Leitung 8 mit der Kammer 7 des Stoßempfängers in Verbindung. Das zur Betätigung des Reglers und des Hilfsmotors dienende Druckmittel wird durch Leitung 20 zugeführt. Dieses Druckmittel wird durch Steuerventil 18 gesteuert, welches Druckmittel aus Leitung 20 zum Leitungssystem 21 übertreten lassen kann, das mit einer mittleren Kammer 22 des Stufenkolbens 17 und auch mit einer Hilfsmotorkammer 23 in Verbindung steht. Die Kammer 23 wird durch den Hilfsmotorzylinder 24 und den Hilfsmotorkolben 25 gebildet. Durch das Leitungssystem 21 kann Druckmittel über das Steuerventil 18 zur Rückleitung 26 gelassen werden. Zwischen den Kammern 22 und 19 des Stufenkolbens 17 besteht eine Verbindung, die einen beschränkten Zufluß des Druckmittels aus Kammer 22 nach Kammer 19 zuläßt. Bei der Ausführungsform der Abb. 1 besteht diese Verbindung aus 4 Aussparungen 27, die zwischen Umfangsnuten 28 am Stufenkolben 17 vorgesehen sind. Die Aussparungen 27 sind abwechselnd auf gegenüberliegenden Seiten des Kolbens 17 angeordnet.

Der Hilfsmotorkolben 25 wird durch eine Feder 128 nach oben gedrückt und sitzt auf dem oberen Ende einer Ventilstange 29, die unten die Teller 30 des Ventils 1 trägt. Ein oben auf dem Gehäuse 16 vorgesehener Hebel 31 dient zur Betätigung des Steuerventils 18 von Hand; in der Mittelstellung des Hebels 31 können das Ventil 18 und der Stufenkolben 17 sich frei bewegen. Durch ein Handrad 32, das Kegelräder 33 und Schneckentrieb 34 verbindet, der auf der Ventilspindel 29 bis zur Berührung eines auf dieser angeordneten Bundes u. dgl. beweglich ist, kann das Ventil 1 von Hand geöffnet und gegen die Wirkung der Feder 128 betätigt werden.

Die Vorrichtung wirkt folgendermaßen:

Nimmt man beispielsweise an, daß der verringerte Druck in Leitung 3 abnimmt, so wird die Durchbiegung der Membran 5 abnehmen, das Steuerglied oder Drosselglied 11 sich ein wenig nach rechts bewegen, und der Durchtritt des Druckmittels aus Kammer 7 und 19 ansteigt, der Stufenkolben 17 nach unten gedrückt wird, das Steuerventil 18 mehr Druckflüssigkeit aus Leitung 20 in das Leitungssystem 21 und in die Kammern 22 und 23 übertreten läßt, worauf die Vermehrung des Drucks in Kammer 23 den Hilfsmotorkolben abwärts bewegt, die Teller 30 des Ventils 1 mehr geöffnet und mehr Druckflüssigkeit zur Leitung 3 übertreten läßt. Gleichzeitig wirkt die Vermehrung des Drucks in Kammer 22 der Vermehrung des Drucks in Kammer 19 entgegen, so daß das Steuerventil 18 in seine neutrale Stellung zurückkehrt und ein Überregeln des Regelungssystems verhindert wird.

In ähnlicher Weise bewirkt ein Anwachsen des verringerten Drucks in Leitung 3 ein Schließen des Regelventils 1.

Gleichgewicht des Regelungssystems ist nur möglich bei dem bestimmten Druck, für welchen der Regler eingestellt ist. Dies geht aus folgendem hervor. Der Stufenkolben ist nur bei einem bestimmten Verhältnis zwischen den Druckkammern 19 und 22 in Gleichgewicht. Dieses Verhältnis wird durch die Größe der Fläche des Stufenkolbens 17 bestimmt. Das Übertreten des Druckmittels aus Kammer 22 in Kammer 19 wird durch den Druckunterschied zwischen den beiden Kammern und durch die Größe der Aussparungen 27 im oberen Teil des Stufenkolbens 17 bestimmt. Andererseits wird der Übertritt des Druckmittels aus Kammer 19 in Kammer 7 und von da durch Öffnung 13 in Kammer 9 durch den Druck in Kammer 19 und

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durch die zusätzliche, vom Drosselglied ii gesteuerte Öffnung 13 bestimmt. Da der Druckabfall durch die öffnung 13 im Verhältnis steht zum Druckabfall durch die Aussparungen 27 und da die durch die Aussparungen 27 vorgesehene Öffnung ungeändert bleibt, folgt, daß die durch Öffnung 13 und Steuerglied 11 vorgesehene Regelungsöffnung für einen Gleichgewichtszustand stets gleichbleiben wird, d. h. bei Gleichgewichtszustand des Reglers muß die Stellung des Drosselgliedes 11 stets die gleiche sein, was nur für einen bestimmten, in Leitung 3 geregelten Druck der Fall ist. Dieser Druck kann leicht dadurch eingestellt werden, daß

man die Entfernung zwischen der öffnung 13 und der Membran 5 ändert. Im Ausführungsbeispiel der Abb. 1 kann dies durch Einstellen des Schiebers 14 mit Hilfe des Handrades 15 geschehen. Bewegt man den Schieber 14 mit Öffnung 13 nach rechts, dann regelt das System auf einen niedrigeren Druck ein, während es bei Bewegung des Schiebers 14 nach links auf einen höheren Druck in Leitung 3 regelt.

Die Empfindlichkeit des Reglers wird durch die besondere Bauart des Stoßempfängers vergrößert, welche das Auftreten zu großer Reibung verhütet. Es hat sich herausgestellt, daß federbelastete Druckmembranen eine beträchtliche Hysteresis aufweisen, die für genaue Regelung sehr nachteilig ist. Daher wird vorgeschlagen, eine vorzugsweise gewellte Membran 5 für sich allein zu verwenden, deren Ausbiegungen innerhalb der elastischen Grenzen des Werkstoffes liegen. Da das kleine Steuerglied 11 fast ohne Reibung beweglich ist, wird ein sehr geringer Druckunterschied in dem zu regelnden Druck in Leitung 3 genau in einen entsprechenden Druckunterschied in Kammer 19 übersetzt. Ein kleiner Druckunterschied in Kammer 19, vervielfacht durch die Kolbenfläche des Stufenkolbens 17, erzeugt eine zur Bewegung des Stufenkolbens 17 genügende Kraft.

Die vorstehende Erörterung ergibt, daß (bei Vernachlässigung des Gewichts des Kolbens) der Regler keine dauernde Druckveränderung erfährt, daß vielmehr der geregelte Druck während der Gleichgewichtszeiten stets genau der gleiche bleibt mit nur kleinen Abweichungen beim Regelvorgang. Wenn keine dauernde Druckänderung gewünscht wird, kann der Kolben so leicht ausgeführt werden, daß schon dadurch dieses Ergebnis erhalten werden kann; wird dagegen eine dauernde Druckänderung gewünscht, so kann sie dadurch erreicht werden, daß man einen schweren oder einen belasteten Kolben verwendet; denn es ist klar, daß ein beträchtliches Gewicht des Kolbens eine dauernde Änderung im Regler bewirkt und daß der Betrag der dauernden Regelung verschieden sein wird je nach den Änderungen im Gewicht des Kolbens. Weiter haben Änderungen im Druck des Druckmittels in der Zuführungsleitung 20 keine Wirkung auf den genauen Wert des geregelten Drucks in Leitung 3, weil die Zuführung des Druckmittels zum Stoßempfänger nicht unmittelbar aus dem Zuführungsdruck der Leitung 20, wie bei bekannten Ausführungsformen, genommen wird, sondern vom Hilfsmotordruck der Kammern 22 und 23. Bei einigen Reglern beeinflussen Kräfte, die auf das Hauptregel ventil ausgeübt werden, den geregelten Druck; solche Kräfte sind z. B. eine durch die Druckflüssigkeit auf die Ventilteller 33 außerhalb der Gleichgewichtslage ausgeübte Kraft oder, die Reibung in einer Stopfbüchse oder im Hilfsmotor. Dieser Nachteil wird durch die Erfindung beseitigt. Kräfte, welche auf das Hauptregelventil oder auf den Hilfsmotor ausgeübt werden, haben nur eine Änderung im Druck der Kammer 23 zur Folge und eine entsprechende Änderung des Drucks in Kammer 19, während die Stellung des Drosselgliedes 11 und damit der Wert des geregelten Drucks in Leitung 3 unverändert bleiben. In ähnlicher Weise haben Änderungen in der Temperatur oder in der Viskosität des betätigenden Druckmittels keinen Einfluß auf den geregelten Druck in Leitung 3, da bei Gleichgewichtslage das Drosselglied 11 stets in der gleichen Stellung sein muß. go

Der für den Notfall zur Betätigung dienende Handgriff 31 gestattet das sofortige Schließen oder öffnen des Hauptregelgliedes 1. Bewegt man den Stufenkolben 17 zusammen mit dem Steuerventil 18 abwärts, so wird das Ventil 1 weit geöffnet. Bei Aufwärtsbewegung des Steuerventils 18 wird der Flüssigkeitsdruck in Kammer 23 verringert, und die Feder 128 schließt das Regelventil 1 sofort. Dieses kann dann von Hand durch Drehung des Handrades 32 über die Räder 33 und den Trieb 34 betätigt werden.

In Abb. 2 ist mit 35 eine Räderpumpe bezeichnet, die von einem Elektromotor 36 angetrieben wird, der mit ungefähr gleichbleibender Geschwindigkeit läuft, wie es beispielsweise bei einem Induktionsmotor der Fall ist. Ein Behälter 37 ist zum Teil mit Druckflüssigkeit gefüllt, die zur Betätigung des Reglers dient. Ein ungefähr sich gleichbleibender Betrag an Druckflüssigkeit wird durch die Pumpe 35 entnommen und durch Leitung 38 dem Leitungssystem 39 zugeführt. i6^a bezeichnet ein Gehäuse, das den Verstärker enthält. 17" ist ein Stufenkolben mit Nuten 40 zum Verringern des am Kolben durchsickernden Druckflüssigkeitsbetrages. Der untere Teil des Stufenkolbens 17" bildet ein Entlastungsventil 41, das in bezug auf den Flüssigkeitsdruck aus Leitung 39 ausgeglichen ist, der das Austreten der Druckflüssigkeit aus dem Leitungssystem 39 zur Rückleitung 42 steuert, von wo die Druckflüssigkeit in den Behälter 37 zurückfließt. Das Leitungs-

system 39 steht mit der Zwischenkammer 22^α des Stufenkolbens 17° in Verbindung. Ein beschränkter Betrag an Druckflüssigkeit wird au; dem Leitungssystem 3g durch die einstellbare Drosselstelle 43 zur Kammer 19° über den Stufenkolben 17° gelassen; dieser Raum steht durch eine Leitung 8° mit einer Kammer y^a im Gehäuse 6^a in Verbindung, das den Stoßempfänger enthält. Wie bei Abb. 1 bezeichnet 5^a eine Druckmembran, 9° eine Auslaßkammer, aus der die Druckflüssigkeit durch Leitung io^a und 42 zum Behälter 37 zurückfließt; ii^e ist ein Drosselglied, das durch den Druck in Kammer J^a gegen die Membran 5° gedrückt wird und den Rückstrom der Druckflüssigkeit durch eine Mündung 13° steuert. 14° bezeichnet einen Schieber, der die Scheibe mit der Öffnung 13° hält und durch ein Handrad 15° und eine von diesem betätigte Schraube einstellbar ist. Die Stoßleitung 44 soll den vor einem Regelventil herrschenden geregelten Druck übertragen, der z. B. im Rohr 2 von Abb. 1 herrscht, und zwar wird der Druck auf die Membran 5^a übertragen. Das Leitungssystem 39 steht mit der Druckkammer eines Hilfsmotors in Verbindung, z. B. mit Kammer 23 des Regelventils 1 der Abb. 1. 45 bezeichnet ein auf dem Gehäuse i6° angeordnetes einstellbares Entlastungsventil, durch welches Druckflüssigkeit aus Kammer 19* entweichen .kann, wenn der Druck in dieser Kammer über einen bestimmten Wert steigt.

Die Betätigung dieser Vorrichtung geschieht folgendermaßen:

Wenn beispielsweise der Druck vor dem Hauptregelventil ansteigt, wird diese Druckvermehrung durch Leitung 44 zur Druckmembran 5^a weitergeleitet, wodurch diese nach links durchgedrückt wird. Drosselglied n^a wird ebenfalls nach links bewegt, wodurch der Durchfluß der Druckflüssigkeit durch die Mündung 13" gedrosselt wird. Der Druck in Kammer j^a, Leitung 8^a und Kammer 19° wächst, Stufenkolben 17" bewegt sich abwärts, das Entlastungsventil 41 drosselt den Durchfluß der Druckflüssigkeit aus dem Leitungssystem 39 zur Rückführungsleitung 42 und der Druck im Leitungssystem 39 wächst und veranlaßt eine Öffnung des Hauptregelventils. Der Regler dieser Ausführungsform wirkt also als ein Überstrom- oder Über-· druckregler, der einen gleichbleibenden Druck vor dem Regelventil aufrechterhält und jeden Überdruck auf die Niederdruckseite des Ventils abfließen läßt.

Wenn das Hauptregelventil völlig offen ist und der Druck vor dem Ventil weiter ansteigt, würde der Druck des Betätigungsmittels in den Kammern 19" und 22^a offenbar ohne Begrenzung wachsen. Dies verhindert das Ventil 45, welches auf einen Druck in Kammer ig" eingestellt ist, der ein wenig oberhalb dessen liegt, bei dem das Regelventil weit offen ist.

Die Pumpe 35 arbeitet offenbar gegen den schwankenden Hilfsmotordruck im Leitungssystem 39. Bei geschlossenem Regelventil und bei einem Druck vor dem Ventil unterhalb des normalen Wertes ist das Ventil 41 weit offen, so daß die Pumpe 35 gegen einen sehr geringen Druck fördert. Anderseits hat die Pumpe 35 bei Öffnung des Hauptregelventils 'gegen einen wachsenden Druck im Leitungssystem 39 zu fördern, damit dieser Druck die Schließkraft der Feder des Hilfsmotors ausgleichen kann. Im Gegensatz dazu hat bei der Ausführungsform nach Abb. 1 die Pumpe 35 gegen einen Druck in Leitung 20 zu fördern, der stets höher als der höchste Druck ist, welcher in der Hilfsmotorkammer 23 nötig ist. Die Ausführungsform der Abb. 2 hat daher den Vorteil, daß eine geringere Kraft zur Betätigung des Reglers nötig ist und das Betriebsdruckmittel nicht so warm wird. Die Wirkung des bei der Ausführungsform nach Abb. ι verwendeten Steuerventils 18 wird bei der Ausführungsform nach Abb. 2 durch das Ventil 41 in Zusammenwirkung mit der Pumpe 35 erreicht, die einen ungefähr gleichbleibenden Druckflüssigkeitsbetrag liefert. Änderungen in der Zufuhr der Druckflüssigkeit durch Pumpe 35 haben keine Wirkung auf die Regelung, solange sie innerhalb vernünftiger Grenzen bleiben, was beispielsweise der Fall ist, wenn die Pumpe 35 durch einen Induktionsmotor 36 angetrieben wird. Die Ausführungsform nach Abb. 2 bildet daher ein einheitliches System selbsttätiger Steuerung, angetrieben durch einen mit gleichbleibender Geschwindigkeit laufenden Elektromotor und hervorrufend einen veränderlichen Flüssigkeitsdruck für die kräftige und genaue Betätigung eines federbelasteten Hilfsmotors. Regler und Hilfsmotor können sofort dadurch ausgeschaltet werden, daß der Elektromotor abgeschaltet wird, was ein Abfließen der Betriebsdruckflüssigkeit zur Folge hat.

In Abb. 3 bezeichnet 46 ein selbständiges einsitziges Druckregelventü der Überstrom- oder Überdruckbauart. Die Druckflüssigkeit, z. B. Dampf oder Wasser, tritt von rechts durch Leitung 47 ein und nach links durch Leitung 48 aus. Der Ventilteller 49 ist auf einer Ventilspindel 50 befestigt, die bei 51 und 52 geführt ist und oben einen Hilfsmotor kolben 53 trägt, der Kolbenringe 54 hat. Die Hilfsmotorkammer

55 oberhalb des Kolbens 53 steht durch Leitung

56 mit einer Zwischenkammer 57 eines Stufenkolbens 58 in Verbindung, der in einem Gehäuse 59 angeordnet ist, das sowohl den Stoßempfänger als auch den Verstärker enthält. Mit dem Stufenkolben 58 steht ein Drosselglied 60 in Verbindung, das die Form eines Steuerventils hat, das indessen nicht gleich- ;eitig die Einlaßöffnung 61 und die Auslaßöffnung 62 schließt. Die Kammer zwischen den Öffnungen 61 und 62 ist durch Leitungen 56 mit

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den Kammern 55 und 57 in Verbindung; die Auslaßkammer 62 steht durch eine Leitung 63 mit der Auslaßseite 48 des Hauptventils 46 in Verbindung. Eine. Leitung 64 verbindet die Einlaßseite 47 des Hauptventils mit einer Kammer 65 unterhalb des Stufenkolbens 58 und mit einer Kammer 66, in welcher der Druck auf die Membran 67 einwirkt. Aus Kammer 66 wird ein beschränkter Betrag an Druckflüssigkeit

durch öffnung 68 in eine Kammer 70 gelassen ; die öffnung 68 wird durch ein Drosselglied 69 gesteuert, das lose in einer Führung 71 gehalten wird und durch eine Feder 72 gegen die Membran 67 gedrückt wird. Die Scheibe

mit der Öffnung 68 sitzt in einem Schieber 73, dessen Stellung durch Gewinde 74 und ein Handrad 75 einstellbar ist. Eine Kammer steht durch eine Verbindungsleitung 76 mit einer Kammer 77 über dem Stufenkolben 58 in Verbindung.

Zwischen Kammer 77 und 57 ist ein enger Durchlaß durch zwei Aussparungen 78 vorhanden, die auf gegenüberliegenden Seiten des Stufenkolbens 58 angeordnet sind, und durch eine Ringnut, welche die beiden Aussparungen verbindet.

Die in Abb. 3 dargestellte Einrichtung wird wie folgt betätigt:

Bei einem Anwachsen des geregelten Druckes in Leitung 47 wird der mittlere Teil der Membran 67 zusammen mit dem Drosselglied 68 nach unten gehen, das Übertreten von Flüssigkeit aus Kammer 66 in die Kammer 70 wird verringert, der Druck in Kammern 70 und 77 nimmt ab, der Stufenkolben 58 geht nach oben, das Drosselglied 60 drosselt den Zufluß an Druckflüssigkeit durch die Einlaßöffnung 61 und vermehrt den Flüssigkeitsstrom durch Auslaß 62, der Druck in Kammern 57 und 58 nimmt ab, übermäßige Bewegung des Stufenkolbens 58 wird verhindert und der Hilfsmotorkolben 53 bewegt sich zusammen mit dem Ventilteller 59 nach oben, so daß das Regelventil 46 weiter geöffnet und der Überdruck im Rohr 47 beseitigt wird. Die übermäßige Bewegung des Kolbens 58 wird dadurch verhindert, daß die Drücke in den Kammern 57 und 77 Kräfte in beiden Richtungen auf den Kolben ausüben und zusammen anwachsen oder abnehmen. So bewirkt eine Vermehrung des Druckes in Kammer 77 neben einer Abwärtsbewegung des Kolbens 58 eine Vermehrung des Druckes in Kammer 57, was eine Gegenwirkung gegen die Vermehrung des Druckes in Kammer 77 und Verhinderung der übermäßigen Bewegung des Kolbens bedeutet.

Das Umgekehrte tritt ein bei Abnahme des Druckes in Kammer 77, d. h. Kolben 58 geht nach oben, und der Druck in Kammer 57 nimmt ab. Sobald genügend Druckflüssigkeit aus dem Rohr 47 abgelassen und der Druck, auf welchen der Regler arbeitet, wiederhergestellt ist, befindet sich das Drosselglied 69 wieder in seiner normalen, dem Gleichgewicht des Reglers entsprechenden Stellung. Wenn der erste Wechsel der Druckflüssigkeit in Hilfsmotorkammer 55 nicht zur Überwindung der Reibung im Regelventil 46 und zur Bewegung des Hilfsmotorkolbens 53 genügt, dann tritt dasselbe zusätzliche Spiel zwischen den Flüssigkeitsdrücken in Kammern 77 und 57 ein, welches mit Bezug auf die Ausführungsform nach Abb. 1 und 2 auseinandergesetzt ist, bis der Druck in Hilfsmotorkammer 55 zur Überwindung der Reibung genügt. Die Empfindlichkeit auch dieses Regelventils ist daher nur bestimmt durch den eigentlichen, aus Stoßempfänger und Verstärker bestehenden Regler. Im Stoßempfänger wird die Reibung so gut wie vermieden infolge der guten elastischen und selbständigen Druckmenbran 67 und weiter infolge der Tatsache, daß das kleine Drosselglied 68 frei in Führung 71 bewegbar ist, die von einem gleichmäßigen Druck umgeben ist, so daß keine Druckflüssigkeit im Inneren der Führung 71 fließen kann, was eine Hemmung für die Führung des Drosselgliedes bedeuten würde. Wenn die zu regelnde Druckflüssigkeit Dampf ist, bildet sich in Kammer 66 Kondensat, das diese Kammer teilweise anfüllt und die Membran 67 vor Berührung mit den hohen Temperaturen schützt. Der Stufenkolben 58 des Verstärkers kann sich völlig frei bei einer geringen Druckänderung in Kammer 77 bewegen. Um weiter die Möglichkeit des Festsetzens zu vermeiden, ist ein Drosselventil 60 an Stelle eines gewöhnlichen Steuerventils vorgesehen. Das Drosselventil 60 bedeckt die Öffnungen 61 und 62 nicht gleichzeitig, so daß ein ständiger Flüssigkeitsstrom von Kammer 65 zu Leitungen 63 und 56 fließt; daher ist an dieser Stelle keinerlei Reibung vorhanden. Daraus geht hervor, daß ein sehr geringer Unterschied in dem zu regelnden Druck in Leitung 47 imstande ist, den Stoßempfänger und den Verstärker zu betätigen und einen großen Druckunterschied in Hilfsmotorkammer 55 hervorzurufen, so daß große Empfindlichkeit, Genauigkeit und Kraft der Regelung erzielt wird.

Der Hilfsmotorkolben 53 wird vorzugsweise so groß ausgeführt, daß seine Fläche doppelt so groß ist, wie die Fläche der durch Ventilteller 49 gesteuerten Ventilöffnung. Zur Erzielung des no Gleichgewichts ist dann der Druck in Hilfsmotorkammer 55 gleich dem arithmetischen Mittel zwischen dem anfangs zu regelnden Druck in Leitung 47 und dem Druck in Leitung 48. Dies hat den Vorteil, daß während der Regelzeiten der Druck in Hilfsmotorkammer 55 nach oben und unten vom Mittelwert um einen gleichen Höchstwert abweichen kann, der den halben Unterschied zwischen dem Druck in Leitung 47 und dem Druck in Leitung 48 entspricht.. Ebenso wird vorzugsweise das Verhältnis der Kolbenfläche des Stufenkolbens 58

etwa wie ι: 2 gestaltet. Der Relaisdruck in Kammer 77 ist dann offenbar gleich dem arithmetischen Mittel zwischen dem Anfangsdruck in Leitung 47 und dem Hilfsmotordruck in Kammer 57. Die beschriebenen Druckverhältnisse werden offenbar aufrechterhalten ohne Rücksicht auf Änderungen im Druck in Leitung 48, so daß große Änderungen in diesem Druck den in Leitung 47 zu regelnden Druck nicht beeinflussen. Aus demselben Grunde arbeiten Regler und Ventil gleich gut für alle Bereiche von Drücken in Leitung 47 und in Leitung 48 und für alle durch das Regelventil 46 strömende Flüssigkeitsmengen.
In Abb. 4 bezeichnet 46^a ein selbständiges einsitziges Druckregelventil der Druckminderbauart, bei dem die Flüssigkeit durch die Leitung 47^a ein- und durch Leitung 48^ austritt. Der Ventilteller 4g¹* ist auf Ventilspindel 50¹³ befestigt, die bei 5r^T und 52^ geführt wird und oben den Hilfsmotorkolben 53'¹ trägt, der Ringnuten 79 aufweist. Zwischen diesen Ringnuten und den beiden Seiten des Hilfsmotorkolbens sind Aussparungen 80 angeordnet, die abwechselnd auf beiden Seiten des Kolbens 53^Λ liegen. 81 ist der Hilfsmotorzylinder, in dessen Boden Löcher 82 vorgesehen sind, wodurch ein weitmaschiges Filter gebildet wird. Im Inneren des Hilfsmotorzylinders 81 ist ein feinmaschiges Filter 83 angeordnet. Das Regelventil kann von Hand durch Handrad 84 bewegt werden, welches die Schraubspindel 85 betätigt, an der ein Bund 86 sitzt, der sich im Inneren eines Zylinders 87 bewegen kann und den Hilfsmotorkolben 53" sowie den Ventilteller iff betätigt, wenn er über die Endstellungen im Zylinder 87 bewegt wird. Die Hilfsmotorkammer 55^a oberhalb des Kolbens 53·* steht durch eine Leitung 56¹¹ mit der Zwischenkammer 57·¹ des Stufenkolbens 58*¹ in Verbindung, der in einem Gehäuse 59^lT untergebracht ist. Der untere Teil des Stufenkolbens 58'' trägt eine Düse 88, durch welche eine Verbindung zwischen der Zwischenkammer 57^iJ und der unter dem Stufenkolben 5δ^α befindlichen Kammer 89 hergestellt ist. Diese Kammer 89 steht durch Leitung 90 mit der Leitung 48 ^a in Verbindung, in welcher der verringerte Druck herrscht. 91 ist ein Doppelhahn, der über Hebel 92 betätigt wird und Leitungen 56·¹ und 90 bei einer Vierteldrehung des Hebels 92 abschließt. Dabei wird durch eine Öffnung 93 zwischen Kammer 89 und der Atmosphäre eine Verbindung hergestellt, so daß bei einer Vierteldrehung des Hebels 92 der eigentliche Regler, bestehend aus Stoßempfänger und Verstärker, von jeder ' Druckflüssigkeitszufuhr und vom eigentlichen Regelventil abgeschlossen wird und daß die im eigentlichen Regler übrigbleibende Druckflüssigkeit in die Atmosphäre gelassen wird. Leitung 94 verbindet die Kammer 89 mit einer Kammer 96, in welcher der hergestellte Druck auf eine Membran 96 einwirkt. 97 ist ein Drosselglied, das lose in einer Führung 98 gehalten wird und sich gegen die Membran 96 legt. Das Drosselglied 97 steuert Öffnungen in zwei Scheiben 99 und 100. Die Führung 98 und die Scheiben 99 und 100 liegen in einem Schieber 101, der im Gehäuse 59^ durch Gewinde 102 und Handrad 103 verstellbar ist. Eine Kammer 104 zwischen den Platten 90 und 100 steht durch Leitung 105 mit Kammer 77'¹ oberhalb des Stufenkolbens 58^a in Verbindung. Kammer 106 oberhalb der Scheibe 100 steht durch Leitung 107 mit der Zwischenkammer $η^α des Stufenkolbens 58^Λ in Verbindung. Stufenkolben 58^J kann von Hand durch einen Hebel 108 und einen Schraubentrieb betätigt werden. Die Einrichtung ist so getroffen, daß der Stufenkolben 58¹³ sich frei bewegen kann, wenn der Teil 108 in seiner Mittellage ist.

Die dargestellte Einrichtung arbeitet folgendermaßen:

Nimmt beispielsweise der geregelte verringerte Druck in Leitung 48^ ab, so bewegt sich die Membran 96 und das Drosselglied 97 etwas nach oben, die Öffnung in Scheibe 99 wird vergrößert, während die Öffnung in Scheibe 100 verkleinert wird. Der Druck in Kammer 104 und in Verbindungskammer 77¹·¹ nimmt ab, der Stufenkolben 58¹¹ bewegt sich nach oben, die Düse 88 wird weiter geöffnet und der Druck in der Zwischenkammer 57¹³ und in der damit in Verbindung stehenden Hilfsmotorkammer 55-¹ nimmt ab. Der Anfangsdruck in Leitung 47·* drückt den Hilfsmotorkolben 53·* nach oben, so daß der Ventilteller 49 ^a weiter geöffnet wird und mehr Druckflüssigkeit zur Leitung 48*' übertreten läßt, bis der normale verringerte Druck wiederhergestellt ist. Die Gefahr des Zusetzens der Düse 88 und der Öffnungen 99 und 100 wird dadurch verhindert, daß man scharfe Kanten vorsieht, was eine plötzliche Zusammenziehung des Druckflüssigkeitsstromes und eine Verringerung der Länge des engen Durchlasses auf das geringstmögliche Maß zur Folge hat, in dem Verstopfung zuerst auftreten kann.

Der geregelte Druck in Leitung 48'¹ kann durch ein Handrad 103 eingestellt werden. Bewegt man den Schieber 101 abwärts, so wird der verringerte Druck vermehrt, während bei Aufwärtsbewegung des Schiebers 101 das System einen höheren Druck in Leitung 48·* einstellt. Durch Hebel 108 und den durch ihn betätigten Schraubentrieb kann der Stufenkolben 58·' von Hand betätigt werden. Wird der Stufenkolben 58^a abwärts bewegt, so daß die Düse 88 sich schließt, so steigt der Druck in Hilfsmotorkammer 55^Λ so lange an, bis er so groß ist wie der Anfangsdruck im Rohr 47^a, so daß der Teller 49^J auf seinen Sitz mit großer Kraft gepreßt und das Hauptventil dicht geschlossen

wird. Wird dagegen der Stufenkolben 58-' nach oben gedrückt, so nimmt der Druck in der Hilfsmotorkammer 55*^T so lange ab, bis er gleich dem verringerten Druck in Leitung 48** ist, so daß das Hauptventil φ^α weit geöffnet wird.

Der Doppelhahn 91 dient dazu, den eigentlichen Regler, bestehend aus Stoßempfänger und Verstärker, vom eigentlichen Regelventil und gegen eine Zufuhr von Druckmittel abzuschließen. Durch eine Vierteldrehung des Hebels 92 werden die Leitungen $6^a und 90 geschlossen, und gleichzeitig wird durch Auslaß 93 zwischen Kammer 89 und der freien Luft eine Verbindung hergestellt, so daß das ganze im eigentlichen Regler befindliche Druckmittel abgelassen wird, worauf der eigentliche Regler für Untersuchung und Reinigung zugänglich ist. Wird der Hahn 91 geschlossen, so steigt der Druck in der Hilfsmotorkammer 55^a an, und das Hauptventil φ·^τ wird geschlossen. Dann kann es von Hand geöffnet und betätigt werden mit Hilfe des Handrades 84, welches die Ventilspindel 85 dreht, die mit einem Bund 86 sich gegen den oberen Teil des Zylinders 87 legt und den Hilfsmotorkolben 53'¹ zusammen mit dem Ventilteller 49'' entgegen dem in Kammer 55'¹ herrschenden Druck anhebt. Daher braucht der Druckmittelstrom durch
46·' während der Öffnung

Reglers für Untersuchungszwecke nicht unterbrochen
diesem Grunde ist die teure und umständliche Anordnung einer Umgehungsleitung für das Regelventil 46·* und einschließlich eines weiteren Absperr- und Drosselventils in dieser Neben-

das Hauptventil des eigentlichen und Reinigungswerden. Aus

zu

leitung (eine häufig bei Regelventilen verwendete Einrichtung) bei nach der Erfindung gebauten Regelventilen unnötig.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Regler mit unter Federwirkung stehendem Servomotor, Steuerschieber und Relais, bei dem das Steuermittel das Relais durchströmt, dadurch gekennzeichnet, daß die das Steuermittel dem Relais (6) zuführende Leitung (8) stets mit dem Servomotorzylinder (23) in Verbindung steht (Fig. 1).

2. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber mit einem Stufenkolben (17) versehen ist, dessen eine Seite (22) in Verbindung mit dem Servomotor (23) und dessen andere Seite (19) in Verbindung mit dem Relais (7) stehen, so daß der auf die eine Seite (22) des Stufenkolbens wirkende Druck dem Flüssigkeitsdruck des Servomotors und der auf die andere Seite (19) wirkende Druck dem Flüssigkeitsdruck des Relais entsprechen (Fig. 1).

3. Regler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Verbindungsleitung zwischen dem Servomotor und dem Relais (6^J) eine Drosselstelle (43) eingeschaltet ist (Fig. 2).

4. Regler nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle (27) an den Gleitflächen des Stufenkolbens (17) angeordnet ist, so daß die Steuerflüssigkeit für das Relais an dem Stufenkolben entlang strömt (Fig. 1).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

BERLIN. GEDlUiCKT IN 11ER