DE898074C

DE898074C - Vorrichtung zur selbsttaetigen mittelbaren Steuerung eines Ventils durch zwei Impulsgeber

Info

Publication number: DE898074C
Application number: DESCH4519D
Authority: DE
Inventors: Karl Bester
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1938-09-20
Filing date: 1938-09-20
Publication date: 1953-11-26
Also published as: FR868407A

Description

Vorrichtung zur selbsttätigen mittelbaren Steuerung eines Ventils durch zwei Impulsgeber Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur selbsttätigen. mittelbaren ,Steuerung eines Ventils durch einen Zustandregler mit einem Impulsgeber, welcher der zu regelnden Größe ausgesetzt ist, und mit einem zweiten Impulsgeber, der einer anderen Größe ausgesetzt ist und den Sollwert der Regelung verändert.
Vorrichtungen dieser Art wurden beispielsweise benutzt, um die Gemischtemperatur bei Warmwasserheizungen unterBerücksichtigung der Außentemperatur zu steuern. Bei den bekanntgewordenen Vorrichtungen ist es nun nicht möglich, einen bestimmten Regler so einzustellen, daß er die Gemischtempe,ratur bei Warmwasserheizungen tatsächlich ,in strenger, .durch Erfahrungswerte beispielsweise gegebener Abhängigkeit von der Außentemperatur regelt; vielmehr ist dort die Arbeitsweise des Reglers von der Druckkennlinie des Temperaturfüllers abhängig.
Diese grundlegenden Übelstände werden erfindungsgemäß restlos beseitigt. Die Erfindung .beruht auf dem Gedanken der Umwandlung der Bewegung des zweiten Impulsgebers in die durch die gewünschte Kennlinie bestimmte Bewegung des Impulsgebers des Zustandreglersdurch Zwischenschaltung einer Kupplungsvorrichtung.
Die Bewegungen des die Sollwerteinstell@ung des Zustandsreglers bewirkenden Impulsgebers sind durch seine Konstruktion im einzelnen gegeben; andererseits ist durch die Wünsche des Abnehmers die Kennlinie für .den Zustandregler selbst gegeben, z. B. dadurch, daß die Gemischtemperatur mit abnehmender Außentemperatur linear zunehmen soll. Diese Forderungen sind regelmäßlig nicht miteinander in Einklang zu bringen.
Die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung besteht nun aus einem kinematischen Übertragungsmechanismus, der es ermöglicht, jeder Bewegung -des zweiten Impulsgebers eine zusätzliche (positive oder negative) Bewegung des Übertragungsgestänges zuzuordnen, die zusammen mit der Bewegung des ersten Impulsgebers eine .ganz bestimmte Regelbewegung ,des Zustandreglers auslöst.
Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel in der Zeichnung dargestellt, ,deren Fig. i schematisch den Erfindungsgedanken wiedergibt.
Im einzelnen ist i der Wärmefühler für die Außentemperatur, der mit dem zugeordneten Impulsgeber 2 zusammen mittels des Übertragungsgestänges auf den Regler wirkt.
Außerdem ist 3 der Impulsgeber, der in erster Linie zum Gleichhalten -der Temperatur des Warmwas sergemisches in, der Leitung 4 über den Regler 5 auf das Wechselventil 6 einwirkt und zu diesem Zweck mittels der als K,ap:illarröhre ausgebildeten Impuls- (fern-) leitung 7 mit dem in die Leitung 4 eingebauten Fühler 8 verbunden ist. Hiermit kann man in ,an sich bekannter Weise erreichen, daß der Heizkörper 9 den betreffenden Raum auf eine bestimmte Temperatur aufheizt.
Damit nun im Sinne des Erfindungsgedankens die Raumtemperatur auch bei abnehmender Außentemperatur gleichgehalten wird, ist die Anordnung so getroffen, daß mit abnehmender Außentemperatur die Temperatur des Gemisches in der Leitung 4 steigt. Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß das freie Ende io des Impulsgebers 2 mit dem freien Ende i i des Impulsgebers 3 mittels eines in den, Gelenken A und B drehbar gelagerten Winkelhebegestänges mit den Armen 12, 13, 14, 15 und r6 verbunden. Die Gestänge 17 und 18 stellen die Verbindung mit dem Regler 5 her.
Wie aus Fig. i ersichtlich, ist nun der Arm 12 zwischen ,den Schenkeln i 9, und 2o einer am Gelenk C drehbar angeordneten Gabel geführt und zu diesem Zweck .am freien Ende mit einem Stilft2@i versehen.. Am Gelenk C der Gabel ist fest verbunden mit dieser ein Zeiger 22 vorgesehen, der über einer Skala 23 spielt.
Inder Zeichnung hat der Arm 12 gegenüber den Schenkeln z9 und 20 eine solche Stellung, daß die Bewegungen des Impulsgebers 2 univerändert auf das Winkelhebelsystem übertragen werden. Die Kupplungsvorrichtung hat hier eine neutrale Stel-1ung, in welcher kein Korrekturimpuls übertragen wird, und zwar deshalb, weil die Längsrichtung der Arme i9 -und 2o mit der Bewegungsrichtung des Impulsgebers 2 zusammenfällt.
Verändert man aber durch willkürlichen Eingriff die Stellung des Zeigers 2,2 und damit die Stellung der Schenkel i9 und 20, so erhält man bei Auf- und Abibewegung des freien. Endes io,,des Impulsgebers 2 im Sinne des eingetragenen Pfeils D eine Drehung .der Arme 12 und 13 im Sinne des eingetragenen Pfeils E um Gelenk A :und damit auch eine Drehung der Arme 15 und 16 um das Gelenk. B und somit ei.neÄnderung der Sollwerteinstellung des Reglers 5. Die Wirkung der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung nach Fig. i wird besonders deutlich beim Vergleich mit -den Kennlinien nach Fig. 2.
In Fig. 2 ist die Kennlinie des Reglers, d. h. die Abhängigkeit der Vorlauftemperatur von der Außentemperatur bei der in Fig. i eingezeichneten Stellung, also bei der unveränderten Übertragung der )Bewegung des Impulsgebers :2 mit I bezeichnet.
Dreht man um den Punkt C die Gabel und damit den Zeiger= im Sinne des eingezeichneten Pfeils F nach links, so erhält man die Kennlinie II.
Dreht man im Sinne des eingezeichneten Pfeils G den Zeiger 22 und damit die Gabel nach rechts, so erhält man die Kennlinie III -der Fig. 2.
Hieraus ergibt sich, daß man eine gegebene Kennlinie erfindungsgemäß um einen Fixpunkt drehen kann, wenn- -man die um einen Fixpunkt drehbare Kulisse im gleichen Sinne dreht.
Hiermit erschöpft sich aber keineswegs der Erfindungsgedanke. Vielmehr kann man durch entsprechende Formgebung der Kulisse selbst die Form der Kennlinie umwandeln.
Gibt man bei dem in Fig. i dargestellten Ausführungsbeispiel einer Warmwasserheizung den Schenkeln i9 und toi die aus Fi:g. 3 ersichtliche Form, so erhält ,man die linear abfallende Kennlinie, IV der Eig. 2. -Hieraus ergibt sich weiter, daß man durch ent sprechend andere Formgebung der Kulisse den Verlauf der Kennlinie durch Änderung des Korrektur impulses ändern bzw. dem jeweils gewünschten Regelvorgang anpassen kann..
Während bei . dem dargestellten Ausführungsbeispiel einer Regelung der Gemischtemperatur einer Warme asseranlage in Abhängigkeit von der Außentemperatur auf der Skala 23 die Gemischtemperatur bei. der Außentemperatur von z. B. -I- 15° C geeicht ist, eicht man die Skala 23 bei der Regelung anderer Zustandgrößen in Abhängigkeit von anderen Hilfsgrößen in entsprechender Weise.
Soll beispielsweise mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung -nach psychometrischem Prinzip die Feuchtigkeit geregelt werden, so eicht man .die Skala 23 entsprechend in Prozenten relativer Feuchtigkeit.
Regelt man den Heizöldruolceines Dampfkessels in Abhängigkeit vom Druckabfall in .der Dampfleitung, so. eicht man die Skala 23 in Atmosphärendruckabfall.
Stets kann ein Fehler durch -den Einbau des erfindungsgemäßen Übertragungsmechanismus dann vermieden. werden, wenn vom letzten Arm des Winkelhebelgestänges 16 aus mittels des entsprechend Fig. i angeordneten Armes 17 die Bewegung ,auf den Regler 5 übertragen wird. Ist der Arm 17 senkrecht zum Arm 16. angeordnet, so können Parallelverschiebungen des Armes 15, wie sie bei,Feuchtigkeitsreglern unvermeidlich sind, sich nicht störend auswirken.
Aus dem Dargelegten ergibt sich, daß man .die Kennlinie ide#s Reglers zwecks Anpassung an die Regelbewegung .des Zustandreglers verschieben kann, wenn man die .zugeordneteKulisse verschiebt, genau so, wie man im Sinne des Erfindungsgedankens durch Drehung der Kulisse die Kennlinie dreht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zur selbsttätigen mittelbaren Steuerung eines Ventils durch einen Zu;standregler mit einem Impulsgeber, welcher der zu regelnden Größe (Gemischtemperatur bei Warmwasserheizungen) ausgesetzt ist, und mit einem zweiten Impulsgeber, ,der einer anderen Größe (Außentemperatur) ausgesetzt ist und ,den Sollwert der Regelung verändert, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Impulsgeber (3) für den Zustandregler und dem zweiten Impulsgeber (2) eine die Impulsgeber kinematisch verbindende, willkürlich zu betätigende Kupplungs.vorrichtung eingebaut ist, die die Bewegung ,des zweiten Impulsgebers (2) auf den Impulsgeber (3) des Zustandreglers überträgt und hierbei ermöglicht, den Verlauf der Kennlinien des Reglers zu ändern.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als kinematische Kupplung ein Winkelhebelgestänge (i2 bis 16) vorgesehen ist, daß die resultierende Bewegung aus den Einz-elbewegungen der freien Enden (i o, r i) der beiden Impulsgeber (2, 3) des Zustandreglers bildet und diese: über das Gestänge (i7, 18) auf den Ventilregler (5) überträgt, wobei eine zusätzliche verstellbare Führung des Hebelgestänges (i2, 13) eine Änderung des Impulsausschl.ages ermöglicht.
3. Vorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als zusätzliche Führung für ,das Hebelgestänge (Arm i2) eine .drehbare Kulisse (i9 bis 23) vorgesehen ist. q..
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Arm des WinkelhebeIgestänges (i2) mit einem Führungsstift (2,z) ausgerüstet ist, der mit der drehbar (bei C) angeordneten Kulisse (i9, 2o) zusammenarbeitet, und daß zur Einstellung auf den Sollwert der Zeiger (22) auf den gewünschten Wert der entsprechend geeichten Skala (23) einstellbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verschiebung der Kennlinie des Reglers .die auf die Kupplungsvorrichtung einwirkende Kulisse verschiebbar angeordnet ist.