CH479113A - Elektro-pneumatischer Umformer - Google Patents

Description

      Elektropneumatischer    Umformer    Die Neuerung betrifft einen elektropneumatischen  Umformer, insbesondere für schrittschaltende Regler,  mit zwei elektrisch betätigten Ventilen und den Ventilen  zugeordneten Drosselstellen, über die ein pneumatisches  Stellglied mit der     Zuluft    oder mit der Aussenluft     verbind-          bar    ist.  



  Anordnungen zum Umformen von Kontaktsignalen  elektrischer     Dreipunktregler    in pneumatische Signale für  den Betrieb pneumatisch betätigter Stellglieder in Regel  kreisen sind bekannt.     Fig.    1 zeigt eine solche bekannte       Anordnung,    die im wesentlichen aus zwei elektrisch be  tätigten Ventilen 14 und 15 besteht, die im allgemeinen  Magnetventile sind. Bei Erregung des Magnetventils 14  wird das pneumatische Stellglied 16 über eine Drossel  stelle 17 mit der     Zuluft,    bei Erregung des Magnetventils  15 über die Drosselstelle 18 mit der Aussenluft verbun  den.

   Der Steuerdruck steigt also in Abhängigkeit vom  Querschnitt der Drossel 17 bei Betätigung des Ventils  14 und fällt in Abhängigkeit vom Querschnitt der Dros  sel 18 bei Betätigung des Ventils 15, so dass das Stell  glied 16 je nach Arbeitsweise geöffnet oder geschlossen  wird. Der     Dreipunktregler    19 ist im allgemeinen so ge  baut, dass nur jeweils ein Ventil erregt werden kann.  Derartige Anordnungen weisen jedoch den Nachteil auf,  dass sie verhältnismässig teuer und umständlich zu in  stallieren sind.     Leckverluste    in der Steuerleitung stören  die durch die Drosseln 17 und 18 bestimmte Laufzeit  des Stellgliedes 16. Weiterhin beeinflussen die Grösse des  pneumatischen     Stellantriebes    und die Länge der pneu  matischen Steuerleitung die Laufzeit des Stellgliedes.

    



  Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nach  teile der vorgenannten Anordnung zu vermeiden und  einen betriebssicheren und preisgünstigen     elektropneu-          matischen    Umformer zu schaffen. Neuerungsmässig wird  dies dadurch erreicht, dass die Ventile und Drossel  stellen in einem gemeinsamen, hermetisch verschlosse  nen Druckraum angeordnet sind.  



  Gemäss einer Ausbildung der Neuerung besteht jedes  Ventil mit     zugeordneter    Drosselstelle aus einer Düse,  die im Ruhezustand durch einen elektromagnetisch be-    tätigten, vorzugsweise mit einer Weichdichtung     versehe-          nen,    federbelasteten Stössel gasdicht abgedeckt wird.  



  In weiterer Ausbildung der Neuerung verbindet das  eine Ventil bei Erregung seines Elektromagneten die       Zuluftleitung    über die als Drossel ausgebildete Düse mit  dem Druckraum und das andere Ventil bei Erregung  seines Elektromagneten den Druckraum über die als  Drossel ausgebildete Düse mit dem     Aussenluftkanal.     



  Eine Weiterbildung der Neuerung sieht vor, dass der  elektropneumatische Umformer ein     Trennr-.lais    enthält,  das über eine Membran vom Druckraum beeinflusst  wird und den Ausgang über ein Doppelventil mit der       Zuluftleitung    oder dem Entlüftungskanal verbinden  kann. Die beiden Membranen des Trennrelais sind vor  zugsweise flächengleich.  



  Gemäss einer weiteren Ausbildung der Neuerung ist  am Ausgang des Trennrelais eine künstliche     Leckstelle     vorgesehen.  



  Nach einer weiteren Ausgestaltung der Neuerung  sind die elektrischen Anschlüsse der Elektromagnete  über eine mit einem Kunststoff vergossene Durchfüh  rungsstelle aus dem hermetisch verschlossenen Druck  raum gasdicht herausgeführt.  



  Der beschriebene elektropneumatische Umformer  weist verschiedene     Vorteile    auf. Durch die Anordnung  der elektrisch betätigten Ventile im Druckraum entfal  len schwierige und umständliche Durchführungen. Es  können billigste Hubmagnete bekannter Bauart verwen  det werden. Damit wird das Gerät einfach und betriebs  sicher. Weiterhin ist der vorzugsweise Einbau eines  Trennrelais mit sehr geringem Aufwand möglich und  bietet den Vorteil, dass die Installation des Gerätes keine  besondere Sorgfalt erfordert und die Grösse der nachge  schalteten     Regelkreisglieder    und die Länge der Steuer  luftleitungen bedeutungslos sind. Ferner können an  Stelle der Festdrosseln einstellbare Drosseln eingebaut  werden, wodurch der zeitliche Verlauf der Ausgangs  druckänderungen wählbar wird.  



  Die Neuerung wird an Hand eines in den     Fig.    2, 3  und 4 dargestellten     Ausführungsbeispieles    beschrieben.           Fig.2    zeigt den     elektropneumatischen        Umformer     in der Draufsicht aufgeschnitten,       Fig.    3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in     Fig.    2  und       Fig.    4 einen Schnitt entlang der Linie     4-4    in     Fig.    2.

    Der elektropneumatische Umformer besteht im we  sentlichen aus zwei Düsen 1, 1', die im Ruhezustand  durch     elektromagnetisch    betätigte, vorzugsweise mit  Weichdichtungen 2, 2' versehene, federbelastete Stössel  3, 3' gasdicht abgedeckt werden. Die Düsen 1, 1'     und     die     Elektromagnetstössel    3, 3' stellen     also    zwei Ventile  A, B dar, von denen das Ventil A     (Fig.    3) bei Erregung  des Elektromagneten die     Zuluftleitung    5 über die als  Drossel ausgebildete Düse 1 mit dem Druckraum 4 und  das Ventil B     (Fig.    4) bei Erregung über die als Drossel  ausgebildete Düse 1' den Druckraum 4 mit dem Aussen  luftkanal 6 verbindet.  



       Fig.3    zeigt in dem dargestellten Ausführungsbei  spiel weiterhin eine Einrichtung C, die eine Membran 7,  eine Membran 8, einen Mittelkörper 10, einen feder  belasteten Ventilstössel 11 mit beiderseitigen Ventil  kugeln 9 bzw. 9a aufweist. Der Raum zwischen den bei  den Membranen ist über eine Entlüftungsleitung 12 mit  der Aussenluft verbunden.  



  Durch Erregung des Elektromagneten A kann der  Druckraum 4 über die Düse 1 auf den Druck in der       Zuluftleitung    5 gebracht werden. Dadurch bewegt sich  die Membrane 7 nach unten und hebt über den Mittel  körper 10 und den Ventilstössel 11 die     Ventilkugel    9 von  ihrem Sitz ab, so dass der Ausgang 13 mit der     Zuluft-          leitung    5 verbunden wird. Da dadurch der Druck auf der  Seite der Membran 8 ansteigt, bewegt sich der Mittel  körper in eine Lage, die ungefähr der Mittellage zwi  schen beiden     Extremlagen    des Ventilkörpers entspricht,  falls, wie im gezeigten Ausführungsbeispiel, die beiden       Membranflächen    gleich gross sind.  



  Wird anschliessend der Elektromagnet B erregt, so  sinkt der Druck im Druckraum 4 über die Düse 1' und  die Entlüftungsleitung 6 auf den Aussendruck ab. Da  durch wird der Druck auf der Seite der Membran 8  grösser als jener auf der Seite der Membran 7, so dass  sich der Mittelkörper 10 nach oben bewegt. Da der  federbelastete Ventilstössel 11 dieser Bewegung nur so  lange folgen kann, bis die Ventilkugel 9 auf ihrem Sitz  aufliegt, wird das Mittelstück 10 anschliessend von der  Ventilkugel 9a abgehoben und der Ausgang 13 wird  über eine Bohrung im Mittelkörper 10 und die Ent  lüftungsleitung 12 mit Aussenluft verbunden.  



  Da die beiden Magnetventile nur Steuerluft zu schal  ten haben, die Arbeitsluft aber von der Einrichtung C  geschaltet wird, kann letztere als Relais bezeichnet wer  den.  



  Der zeitliche Verlauf der Druckänderungen im  Druckraum 4 und am Ausgang 13 des Trennrelais C  in Abhängigkeit von der Kontaktgabe eines angeschlos  senen Reglers ist durch den Querschnitt der beiden als  Drossel ausgebildeten Düsen 1 und 1' bestimmt. Das  Ausführungsbeispiel gestattet es, an der     Zuluftleitung    5  und am     Aussenluftkanal    6 verstellbare Drosseln anzu  schliessen, wodurch das Zeitverhalten der Druckände  rungen eingestellt werden kann. Eine künstliche Leck  stelle E am Ausgang 13 des Trennrelais C bewirkt, dass    das Ausgangssignal bei     Zuluftausfall    eine     Sicherheitsend-          stellung        einnimmt.     



  Die elektrischen Anschlüsse der Elektromagnete sind  über eine mit einem Kunststoff vergossene Durchfüh  rungsstelle D     (Fig.    4) aus dem hermetisch verschlossenen  Druckraum 4 gasdicht herausgeführt.  



  Die Bauart des     elektropneumatischen    Umformers  gewährleistet mit geringem Aufwand eine vollkommene  Dichtigkeit des Druckraumes 4, wodurch eine beliebig  lange Speicherung des einmal eingestellten Drucksignals  erreicht wird. Das eingebaute Trennrelais C macht die  Arbeitsweise des elektropneumatischen Umformers un  abhängig von den am Ausgang 13 nachgeschalteten       Regelkreisgliedern.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Elektropneumatischer Umformer, insbesondere für schrittschaltende Regler, mit zwei elektrisch betätigten Ventilen und den Ventilen zugeordneten Drosselstellen, über die ein pneumatisches Stellglied mit der Zuluft oder mit der Aussenluft verbindbar ist, dadurch gekennzeich net, dass die Ventile (A, B) und Drosselstellen in einem gemeinsamen, hermetisch verschlossenen Druckraum (4) angeordnet sind. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Elektropneumatischer Umformer nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Ventil (A, B) mit zugeordneter Drosselstelle aus einer Düse (1, 1') besteht, die im Ruhezustand durch einen elektro magnetisch betätigten, vorzugsweise mit einer Weich dichtung (2, 2') versehenen, federbelasteten Stössel (3, 3') gasdicht abgedeckt wird. 2. Elektropneumatischer Umformer nach Patent anspruch oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass das eine Ventil (A) bei Erregung seines Elektro magneten die Zuluftleitung (5) über die als Drossel aus gebildete Düse (1) mit dem Druckraum (4) und das andere Ventil (B) bei Erregung seines Elektromagneten den Druckraum (4) über die als Drossel ausgebildete Düse (1') mit dem Aussenluftkanal (6) verbindet. 3.

   Elektropneumatischer Umformer nach Unter anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Trenn relais (C) enthält, das über eine Membran (7) vom Druckraum (4) beeinflusst wird und den Ausgang (13) über ein Doppelventil (9, 10, 11) mit der Zuluftleitung (5) oder dem Entlüftungskanal (12) verbinden kann. 4. Elektropneumatischer Umformer nach Unter anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Membranen (7 und 8) des Trennrelais (C) flächengleich sind. 5. Elektropneumatischer Umformer nach Unter anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Ausgang des Trennrelais (C) eine künstliche Leckstelle (E) vor gesehen ist. 6.

   Elektropneumatischer Umformer nach Unteran spruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Anschlüsse der Elektromagnete über eine mit einem Kunststoff vergossene Durchführungsstelle (D) aus dem hermetisch verschlossenen Druckraum (4) gasdicht her ausgeführt sind.