Elektropneumatischer Stellungsregler

Abstract

 Ein elektropneumatischer Stellungsregler mit einem Ventil zur Druckluftaufteilung auf zwei Abluftanschlüsse für ein daran anschließbares Stellgerät weist eine innere Schnittstelle (6) für das Ventil (4) auf, die den Einbau des Ventils (4) in zwei unterschiedlichen Einbaulagen ermöglicht, wobei Steuerluftanschlüsse (15, 16) des Ventils (4) in den beiden Einbaulagen mit jeweils einem anderen der beiden Abluftanschlüsse (10, 11) fluchtend verbunden sind.

Beschreibung

[0001] Zur Steuerung von Prozessventilen werden häufig pneumatische Stellantriebe (Stellgeräte) eingesetzt, in denen eine auf das Stellglied wirkende Membran mit Hilfe eines gasförmigen Mediums, für das hier im Weiteren allgemein der Begriff "Luft" verwendet wird, mit Druck beaufschlagt und so ausgelenkt wird. Die Druckbeaufschlagung kann einseitig erfolgen, wobei die Membran auf der anderen Seite mit einer Feder belastet ist, oder sie kann zweiseitig erfolgen, wobei unterschiedliche Drücke auf beiden Seiten der Membran die Auslenkung verursachen. Die Regelung der Drücke erfolgt durch einen elektropneumatischen Stellungsregler, in dem ein elektrisch ansteuerbares Ventil unter Druck stehende Zuluft je nach Ansteuerung über zwei Abluftanschlüsse auf die beiden Membranseiten in dem Stellantrieb verteilt.

[0002] Die Erfindung geht somit entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 von einem elektropneumatischen Stellungsregler aus, mit einer außen liegenden pneumatischen Schnittstelle, die einen Zuluftanschluss und zwei Abluftanschlüsse zum Anschluss eines pneumatisch antreibbaren Stellgeräts aufweist, und mit einem in dem Stellungsregler angeordneten elektrisch steuerbaren Ventil, das über einen ventileigenen Zuluftanschluss mit dem Zuluftanschluss der Schnittstelle und über zwei ventileigene Steuerluftanschlüsse mit den Abluftanschlüssen der Schnittstelle in Verbindung steht und über die Zuluftanschlüsse zugeführte Druckluft je nach Ansteuerung über die Steuerluftanschlüsse auf die Abluftanschlüsse verteilt.

[0003] Stellungsregler bzw. die von ihnen gesteuerten Stellantriebe sind üblicherweise so ausgelegt, dass im Ruhezustand und damit auch bei Ausfall der elektrischen Energie oder der Luftzufuhr das Prozessventil eine vorbestimmte sichere Stellung einnimmt und hält. Je nach Umstand kann es sich bei dieser Sicherheitsstellung um ein geöffnetes oder ein geschlossenes Prozessventil handeln.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit möglichst einfachen konstruktiven Mitteln die Sicherheitsstellung des Prozessventils an die Erfordernisse des Prozesses anpassen zu können.

[0005] Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass entsprechend dem Kennzeichen des Anspruchs 1 der Stellungsregler über eine innere Schnittstelle für das Ventil mit einem zusätzlichen Zuluftanschluss und zwei zusätzlichen Abluftanschlüssen verfügt, die mit dem Zuluftanschluss und den Abluftanschlüssen der außen liegenden Schnittstelle unmittelbar verbunden sind, dass das Ventil in zwei unterschiedlichen Einbaulagen montierbar ist und dass der zusätzliche Zuluftanschluss und die zusätzlichen Abluftanschlüsse der inneren Schnittstelle und der weitere Zuluftanschluss und die Steuerluftanschlüsse des Ventils in übereinstimmenden Anschlussmustern derart angeordnet sind, dass jeder der beiden Steuerluftanschlüsse des Ventils in den beiden unterschiedlichen Einbaulagen mit jeweils einem anderen der beiden zusätzlichen Abluftanschlüsse der inneren Schnittstelle fluchtend verbunden ist und die Zuluftanschlüsse des Ventils und der inneren Schnittstelle in beiden Einbaulagen des Ventils miteinander fluchtend verbunden sind.

[0006] Eine Änderung der Sicherheitslage des Prozessventils lässt sich somit durch eine einfache Änderung der Einbaulage des Ventils in dem erfindungsgemäßen elektropneumatischen Stellungsregler herbeiführen. Dazu sind keine zusätzlichen Teile erforderlich; insbesondere müssen keine Rohrverbindungen gelegt bzw. verändert werden, weil die Verbindung zwischen dem Ventil und der innen liegenden Schnittstelle des Stellungsreglers rohrlos ist.

[0007] Zur weiteren Verringerung des konstruktiven Aufwandes sind vorzugsweise der Zuluftanschluss und die Abluftanschlüsse der äußeren Schnittstelle in demselben Anschlussmuster wie die der inneren Schnittstelle angeordnet, so dass die Anschlüsse der inneren Schnittstelle mit den entsprechenden Anschlüssen der äußeren Schnittstelle fluchten.

[0008] Um die elektrische Verbindung des Ventils mit der Elektronik des Stellungsreglers von der jeweiligen Einbaulage des Ventils weitgehend unabhängig zu machen, können die elektrischen Anschlüsse des Ventils auf einer Seite des Ventils angeordnet sein, deren Lage von der jeweiligen Einbaulage des Ventils unabhängig ist. Alternativ können die elektrischen Anschlüsse in doppelter Ausführung auf zwei Seiten des Ventils angeordnet sein, wobei in jeder der beiden Einbaulagen des Ventils entweder die eine oder die andere der beiden Seiten in ein und dieselbe Richtung zeigt. Schließlich kann die innere Schnittstelle des Stellungsreglers über zwei elektrische Steckverbinderteile in einer derartigen Anordnung verfügen, dass die elektrischen Anschlüsse des Ventils in jeder der beiden Einbaulagen mit einem der beiden Steckverbinderteile verbunden sind.

[0009] Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im Folgenden auf die Figuren der Zeichnung Bezug genommen; im Einzelnen zeigen:

Figur 1

ein Beispiel für ein Stellgerät mit einem daran montierten Stellungsregler und

Figur 2

ein Beispiel für den Gehäuseboden des geöffneten Stellungsreglers mit dem darin einbaubaren Ventil.

[0010] Figur 1 zeigt ein Stellgerät 1, hier einen Schwenkantrieb, dessen aktuelle Schwenkposition über eine Drehwelle 2 erfassbar ist. An dem Stellgerät 1 ist ein Stellungsregler 3 montiert, der die aktuelle Schwenkposition des Stellgeräts 1 erfasst und in Abhängigkeit davon ein elektrisches Ventil 4 ansteuert, das das Stellgerät 1 über zwei hier nicht gezeigte Abluftanschlüsse mit Druckluft versorgt. In Abhängigkeit von der Druckluftversorgung ändert das Stellgerät 1 die Schwenkposition oder behält sie bei.

[0011] Der Stellungsregler 3 weist eine außen liegende pneumatische Schnittstelle 5 zur Verbindung mit dem Stellgerät 1 und eine innere Schnittstelle 6 zur Verbindung mit dem Ventil 4 auf.

[0012] Figur 2 zeigt den Gehäuseboden 7 des geöffneten Stellungsreglers 3 mit einer Durchführungsöffnung 8 für die Welle 2. Die hier nicht sichtbare äußere Schnittstelle 5 zu dem Stellgerät 1 weist einen Zuluftanschluss zur Zuführung von Druckluft in den Stellungsregler 3 und zwei Abluftanschlüsse auf. Die innere Schnittstelle 6 weist in demselben Anschlussmuster einen zusätzlichen Zuluftanschluss 9 und zwei zusätzliche Abluftanschlüsse 10 und 11 auf, die mit den entsprechenden Anschlüssen der außen liegenden Schnittstelle 5 fluchten. Ferner sind zwei Gewindebohrungen 12 und 13 zur Befestigung des Ventils 4 vorgesehen. Das Ventil 4 enthält in demselben Anschlussmuster wie die innere Schnittstelle 6 einen ventileigenen Zuluftanschluss 14 und zwei weitere Abluftanschlüsse 15 und 16. Das Anschlussmuster ist radialsymmetrisch, wobei der Zuluftanschluss 9 bzw. 14 in der Mitte liegt und die Abluftanschlüsse 10, 11 bzw. die Steuerluftanschlüsse 15, 16 einander diagonal gegenüberliegen. Das Ventil 4 lässt sich also in zwei um 180° zueinander gedrehten Einbaulagen in dem Stellungsregler 3 montieren, wobei in der einen, hier gezeigten Einbaulage der Steuerluftanschluss 15 des Ventils 4 mit dem Abluftanschluss 10 der inneren Schnittstelle 6 und der Steuerluftanschluss 16 mit dem Abluftanschluss 11 fluchtet und in der anderen um 180° gedrehten Einbaulage der Steuerluftanschluss 15 des Ventils 4 mit dem Abluftanschluss 11 der inneren Schnittstelle 6 und der Steuerluftanschluss 16 mit dem Abluftanschluss 10 fluchtet. Elektrische Anschlüsse 17, 18 sind in doppelter Ausführung auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Ventils 4 vorgesehen, so dass in jeder Einbaulage des Ventils 4 eine der beiden Seiten mit den Anschlüssen 17 bzw. 18 in ein und dieselbe Richtung zeigt. Die elektrische Verbindung des Ventils 4 mit der übrigen, hier nicht gezeigten Elektronik des Stellungsreglers ist somit von der Einbaulage des Ventils 4 unabhängig.

Ansprüche

1. Elektropneumatischer Stellungsregler mit einer außen liegenden pneumatischen Schnittstelle (5), die einen Zuluftanschluss und zwei Abluftanschlüsse zum Anschluss eines pneumatisch antreibbaren Stellgeräts (1) aufweist, und mit einem in dem Stellungsregler (3) angeordneten elektrisch steuerbaren Ventil (4), das über einen ventileigenen Zuluftanschluss (14) mit dem Zuluftanschluss der Schnittstelle (5) und über zwei ventileigene Steuerluftanschlüsse (15, 16) mit den Abluftanschlüssen der Schnittstelle (5) in Verbindung steht und über die Zuluftanschlüsse (14) zugeführte Druckluft je nach Ansteuerung über die Steuerluftanschlüsse (15, 16) auf die Abluftanschlüsse verteilt, dadurch gekennzeichnet,

- dass der Stellungsregler (3) über eine innere Schnittstelle (6) für das Ventil (4) mit einem zusätzlichen Zuluftanschluss (9) und zwei zusätzlichen Abluftanschlüssen (10, 11) verfügt, die mit dem Zuluftanschluss und den Abluftanschlüssen der außen liegenden Schnittstelle (5) unmittelbar verbunden sind,

- dass das Ventil (4) in zwei unterschiedlichen Einbaulagen montierbar ist und

- dass der zusätzliche Zuluftanschluss (9) und die zusätzlichen Abluftanschlüsse (10, 11) der inneren Schnittstelle (6) und der weitere Zuluftanschluss (14) und die Steuerluftanschlüsse (15, 16) des Ventils (4) in übereinstimmenden Anschlussmustern derart angeordnet sind,

- dass jeder der beiden Steuerluftanschlüsse (15, 16) des Ventils (4) in den beiden unterschiedlichen Einbaulagen mit jeweils einem anderen der beiden zusätzlichen Abluftanschlüsse (10, 11) der inneren Schnittstelle (6) fluchtend verbunden ist und die Zuluftanschlüsse (14, 9) des Ventils (4) und der inneren Schnittstelle (6) in beiden Einbaulagen des Ventils (4) miteinander fluchtend verbunden sind.

2. Elektropneumatischer Stellungsregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuluftanschluss und die Abluftanschlüsse der äußeren Schnittstelle (5) in demselben Anschlussmuster wie die der inneren Schnittstelle (6) angeordnet sind.

3. Elektropneumatischer Stellungsregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass elektrische Anschlüsse des Ventils (4) auf einer Seite des Ventils (4) angeordnet sind, deren Lage von der jeweiligen Einbaulage des Ventils (4) unabhängig ist.

4. Elektropneumatischer Stellungsregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass elektrische Anschlüsse (17, 18) des Ventils (4) in doppelter Ausführung auf zwei Seiten des Ventils (4) angeordnet sind, wobei in jeder der beiden Einbaulagen des Ventils (4) entweder die eine oder die andere der beiden Seiten in ein und dieselbe Richtung zeigt.

5. Elektropneumatischer Stellungsregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Schnittstelle (6) über zwei elektrische Steckverbinderteile in einer derartigen Anordnung verfügt, dass elektrische Anschlüsse des Ventils in jeder der beiden Einbaulagen des Ventils (4) mit einem der beiden Steckverbinderteile verbunden sind.

Zeichnung