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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Bereich der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen elektropneumatischen Luftdruckregler,
der den Ausgangsluftdruck entsprechend der Größe eines analogen Eingangssignals
(der zugeführten
Strommenge) regelt.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Ein
herkömmlicher
elektropneumatischer Luftdruckregler, umfassend einen Druckeinführanschluss
für den
Primärdruck
(Ventileinlassdruck), einen Auslassanschluss für einen Sekundärdruck (Ventilauslassdruck),
ein Hauptventil zum Öffnen
und Schließen
einer Verbindungsleitung, über
die ein Primärdruckeinführanschluss
und ein Sekundärdruckauslassanschluss
miteinander in Wirkverbindung stehen, einen schwimmenden Kolben,
der sich entsprechend dem Druckunterschied zwischen dem Sekundärdruckauslassanschluss
und der Steuerdruckkammer so bewegt, dass er das Hauptventil öffnet und
schließt
und die in der Sekundärdruckauslasskammer
befindliche Luft zur Atmosphäre
hin ablässt, eine
Düsenleitung, über die
die Steuerdruckkammer mit der Atmosphäre in Wirkverbindung steht,
eine Klappe, die eine elastische Blattfeder umfasst, welche einem
offenen Ende der Düsenleitung
zugewandt ist, und ein elektromagnetisches Antriebssystem, das die
Position der Klappe relativ zum offenen Ende der Düsenleitung
entsprechend der Größe eines
analogen Eingangssignals (d.h. beispielsweise des elektrischen Stroms)
verändert,
ist bereits aus dem Stand der Technik, und zwar z.B. aus der
DE 152 34 86 A1 bekannt,
welche einen Luftdruckregler gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 offenbart.
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Wenn
bei diesem herkömmlichen
elektropneumatischen Luftdruckregler die Fläche eines Strömungspfades
eines Verbindungsdurchgangs zwischen der Steuerdruckkammer und der
Atmosphäre
konstant ist, so bewirkt eine durch eine Verän derung des Sekundärdrucks
bewirkte Bewegung des schwimmenden Kolbens zum Sekundärdruckauslassanschluss
hin, dass das Hauptventil den Verbindungsdurchgang öffnet, über den
der Primärdruckeinführanschluss
und der Sekundärdruckauslassanschluss
miteinander in Wirkverbindung stehen, so dass die im Primärdruckeinführanschluss
befindliche Luft in den Sekundärdruckauslassanschluss
fließt und
hierdurch den Druck im Sekundärdruckauslassanschluss
erhöht.
Andererseits führt
eine Bewegung des schwimmenden Kolbens zur Steuerdruckkammer hin
dazu, dass die Luft im Sekundärdruckauslassanschluss
zur Atmosphäre
abströmt,
wodurch sich der Druck im Sekundärdruckauslassanschluss
verringert. Diese Arbeitsabläufe
des elektropneumatischen Luftdruckreglers halten den Druck im Sekundärdruckauslassanschluss
im wesentlichen konstant.
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Wenn
andererseits die dem elektromagnetischen Antriebssystem zugeführte Strommenge
verändert
wird, so verformt sich die Blattfeder der Klappe elastisch entsprechend
der dem elektromagnetischen Antriebssystem zugeführten Strommenge. Diese Verformung
der Blattfeder führt
dazu, dass sich der Abstand zwischen der Klappe und dem offenen Ende
der Düsenleitung
verändert,
wodurch sich die Fläche
des Strömungspfads
eines Verbindungsdurchlasses zwischen der Steuerdruckkammer und der
Atmosphäre
verändert.
Dies führt
dazu, dass sich der Umfang des Luftstroms von der Steuerdruckkammer
zur Atmosphäre
verändert,
wodurch sich wiederum der Druck in der Steuerdruckkammer verändert. Dementsprechend
kann die Steuerdruckkammer im Sekundärdruckauslassanschluss durch
eine Änderung
der dem elektromagnetischen Antriebssystem zugeführten Strommenge eingestellt
werden.
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Es
ist nötig,
bei diesem herkömmlichen
elektropneumatischen Luftdruckregler die Auflösungsleistung (das Verhältnis der
Veränderung
der Steuerstrommenge (Elektrizitätsmenge)
zur Veränderung des
Sekundärdrucks)
weiter zu verbessern.
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ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung sieht einen elektropneumatischen Luftdruckregler
mit stark verbesserter Auflösungsleistung
vor.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein elektropneumatischer
Luftdruckregler vorgesehen, der die folgenden Bestandteile enthält: einen
Primärdruckeinführanschluss,
einen Sekundärdruckauslassanschluss,
eine Steuerdruckkammer, ein Hauptventil zum Öffnen und Schließen einer
Verbindungsleitung, über
die der Primärdruckeinführanschluss
und der Sekundärdruckauslassanschluss
miteinander in Wirkverbindung stehen, einen schwimmenden Kolben,
der sich entsprechend einer Druckdifferenz zwischen dem Sekundärdruckauslassanschluss
und der Steuerdruckkammer so bewegt, dass das Hauptventil betätigt wird,
eine Düsenleitung, über die
die Steuerdruckkammer mit der Atmosphäre in Wirkverbindung steht,
eine Klappe, die eine Blattfeder umfasst, welche einem offenen Ende der
Düsenleitung
zugewandt ist, und ein elektromagnetisches Antriebssystem, das die
Blattfeder so verformt, dass sich die Position der Klappe relativ
zum offenen Ende der Düsenleitung
entsprechend der Größe eines
analogen Eingangssignals verändert. Die
Klappe umfasst einen konischen Vorsprung, der zu dem offenen Ende
der Düsenleitung
hin vorsteht. Eine konische Vertiefung, die dem konischen Vorsprung
entspricht, ist an einer Stirnseite der Düsenleitung um deren offenes
Ende herum ausgebildet.
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Wenn
die Fläche
eines Luftströmungspfades durch
den Abstand zwischen sich gegenüberliegenden
Oberflächen
des konischen Vorsprungs und der konischen Vertiefung definiert
wird, so lässt
sich durch eine Verringerung der Veränderung der Fläche des
Luftströmungspfades
pro Bewegungseinheit der Klappe die Auflösungsleistung des elektropneumatischen
Luftdruckreglers erhöhen.
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Der
konische Vorsprung kann an der Klappe in jeder beliebigen Anordnung
ausgebildet werden. So kann die Klappe beispielsweise einen Spulenkern,
auf dem eine Spule des elektromagnetischen Antriebssystems aufgewickelt
ist, und einen selbstfixierenden Stift umfassen, durch den die Blattfeder und
der Spulenkern an einander befestigt sind, wobei der konische Vorsprung
an dem selbstfixierenden Stift ausgebildet ist.
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Es
ist vorteilhaft, wenn ein oberer Stoßdämpferring und ein unterer Stoßdämpferring
auf einer oberen bzw. unteren Oberfläche einer Peripherie der Blattfeder
angeordnet sind, wobei die Peripherie der Blattfeder sandwichartig
zwischen dem oberen Stoßdämpferring
und dem unteren Stoßdämpferring
angeordnet ist, um den Schwingungswiderstand des elektromagnetischen
Luftdruckreglers zu verbessern.
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Die
Steuerdruckkammer kann mit einer Membran versehen sein, die als
ein Element des schwimmenden Kolbens dient, wobei die Steuerdruckkammer
mit dem Sekundärdruckauslassanschluss
in Wirkverbindung stehen kann.
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Es
ist vorteilhaft, wenn die Steuerdruckkammer zwischen einer zweiten
Membran, die ein Element des schwimmenden Kolbens darstellt, und
einem Gehäuse
des elektropneumatischen Luftdruckreglers ausgebildet ist. Die Düsenleitung
ist am Gehäuse
so vorgesehen, dass sie durch dieses hindurchverläuft.
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Es
ist vorteilhaft, wenn die Blattfeder die Form einer Scheibe aufweist,
wobei der Spulenkern durch den selbstfixierenden Stift an der Mitte
der scheibenförmigen
Blattfeder fixiert ist.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Die
vorliegende Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die
beigefügte
Zeichnung genauer beschrieben, wobei
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1 eine
Längsschnittansicht
eines Ausführungsbeispiels
eines elektropneumatischen Luftdruckreglers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 eine
vergrößerte Ansicht
eines Abschnitts des in 1 dargestellten elektropneumatischen
Luftdruckreglers zeigt;
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3 eine
perspektivische Explosionsansicht einer Klappe des in 1 dargestellten
elektropneumatischen Luftdruckreglers von schräg unten aus zeigt;
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4 ein
Diagramm zeigt, dass ein Vergleichsbeispiel der Steuerauflösungsleistung
eines herkömmlichen
elektropneumatischen Luftdruckreglers und der Steuerauflösungsleistung
des erfindungsgemäßen elektropneumatischen
Luftdruckreglers wiedergibt; und
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5 in
einer Ansicht ähnlich 2 einen Abschnitt
eines herkömmlichen
elektropneumatischen Luftdruckreglers zeigt.
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BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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Die 1 bis 3 zeigen
ein Ausführungsbeispiel
eines elektropneumatischen Luftdruckreglers gemäß der vorliegenden Erfindung.
Der elektropneumatische Luftdruckregler 10 ist mit einem
Gehäuse 11 versehen,
welches ein unteres Gehäuse 11a,
ein mittleres Gehäuse 11b,
ein erstes oberes Gehäuse 11c,
ein zweites oberes Gehäuse 11d und einen
Abdeckkappenkörper 11e umfasst,
die in dieser Reihenfolge in 1 von unten
nach oben dargestellt sind.
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Das
untere Gehäuse 11a ist
mit einem Einführanschluss 12 für einen
Primärdruck
(Ventileinlassdruck) und einem Auslassanschluss 13 für einen Sekundärdruck (Ventilauslassdruck)
ausgestattet. Das untere Gehäuse 11a ist
zwischen dem Primärdruckeinführanschluss 12 und
dem Sekundärdruckauslassanschluss 13 vorgesehen,
wobei eine Verbindungsleitung 14 vorhanden ist, über die
der Primärdruckeinführanschluss 12 und
der Sekundärdruckauslassanschluss 13 miteinander
in Wirkverbindung stehen. Die Verbindungsleitung 14 wird
durch ein Hauptventil 15 geöffnet und geschlossen. Das
Hauptventil 15 wird normalerweise durch die Federkraft
einer Druckspiralfeder 16 geschlossen. Das untere Gehäuse 11a ist
in seinem Inneren mit einer Sekundärdruckauslasskammer 17 ausgestattet,
die sowohl mit dem Sekundärdruckauslassanschluss 13 als
auch mit der Verbindungsleitung 14 in Wirkverbindung steht.
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Der
elektropneumatische Luftdruckregler 10 weist zwischen dem
ersten oberen Gehäuse 11c und dem
unteren Gehäuse 11a einen
schwimmenden Kolben 20 auf, der eine Steuermembran 21 und
eine Kontrollmembran (biegbares Membranelement) 22 umfasst.
Die Außenkante
der Steuermembran 21 ist sandwichartig zwischen dem oberen
Gehäuse 11c und
dem mittleren Gehäuse 11b in
einer luftdichten Weise angeordnet, während die Außenkante
der Kontrollmembran 22 sandwichartig in einer luftdichten
Weise zwischen dem mittleren Gehäuse 11b und dem
unteren Gehäuse 11a angeordnet
ist. Der schwimmende Kolben 20 weist zwischen der Steuermembran 21 und
der Kontrollmembran 22 eine Druckbegrenzungskammer 23 auf,
wobei an der Mitte des schwimmenden Kolbens 20 ein Druckbegrenzungsventilsitz 24 vorgesehen
ist. Der Druckbegrenzungsventilsitz 24 ist mit einem Verbindungsloch 25 ausgestattet, über das
die Sekundärdruckauslasskammer 17 mit
der Druckbegrenzungskammer 23 in Wirkverbindung steht.
Die Druckbegrenzungskammer 23 steht mit der Atmosphäre durch
ein Atmosphärenanschlussloch 26 in
Wirkverbindung, das sich durch das mittlere Gehäuse 11b erstreckt.
Der schwimmende Kolben 20 bildet die Sekundärdruckauslasskammer 17 im
unteren Gehäuse 11a.
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Das
Verbindungsloch 25 umfasst eine Axialleitung 25a und
eine Radialleitung 25b. Die Axialleitung 25a wird
durch ein Druckbegrenzungsventil 18 geschlossen, das einstückig mit
dem Hauptventil 15 ausgebildet ist. Dementsprechend strömt keine
Luft aus der Sekundärdruckauslasskammer 17 in
die Druckbegrenzungskammer 23, wenn das Verbindungsloch 25 durch
das Druckbegrenzungsventil 18 geschlossen wird, während die
in der Sekundärdruckauslasskammer 17 befindliche
Luft durch das Verbindungsloch 25, die Druckbegrenzungskammer 23 und
das Atmosphärenverbindungsloch 26 an
die Atmosphäre
abgelassen (freigesetzt) wird, wenn das Hauptventil 15 (das
Druckbegrenzungsventil 18) und der schwimmende Kolben 20 sich
voneinander wegbewegen, so dass das Druckbegren zungsventil 18 die
Axialleitung 25a öffnet.
Der schwimmende Kolben 20 wird kontinuierlich nach unten,
d.h. in eine Richtung zum Schließen der Axialleitung 25a vorgespannt,
wie sich das in 1 ersehen lässt, indem das Verbindungsloch 25 (die
Axiaileitung 25a) des Druckbegrenzungsventilssitzes 24 mit
dem Druckbegrenzungsventil 18 durch eine Druckspiralfeder 27 in Kontakt
gebracht wird, die zwischen dem oberen Gehäuse 11c und dem schwimmenden
Kolben 20 angeordnet ist.
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Der
elektropneumatische Luftdruckregler 10 weist zwischen dem
ersten oberen Gehäuse 11c und dem
schwimmenden Kolben 20 eine Steuerdruckkammer 30 auf.
Eine im Gehäuse
angeordnete Verbindungsleitung 31, die zur Herstellung
einer Wirkverbindung zwischen der Steuerdruckkammer 30 und
der Sekundärdruckauslasskammer 17 dient,
verläuft
durch das untere Gehäuse 11a,
das mittlere Gehäuse 11b und
das erste obere Gehäuse 11c.
Ein Abschnitt der im Gehäuse
vorgesehenen Verbindungsleitung 31 ist als eine Mündung 31a ausgebildet,
durch die ein gewünschter
Druck in der Steuerdruckkammer 30 mit Hilfe des Drucks
in der Sekundärdruckauslasskammer 17 erzeugt
wird.
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Bei
dem beschriebenen Aufbau führt
ein plötzlicher
Anstieg des Drucks am Sekundärdruckauslassanschluss 13 (des
Drucks in der Sekundärdruckauslasskammer 17),
der zum Teil zum Anheben des schwimmenden Kolbens 20 gegen
die Federkraft der Druckspiralfeder 27 dient, dazu, dass
die Axialleitung 25a aus dem Eingriff mit dem Druckbegrenzungsventil 18 kommt
und so Luft aus der Sekundärdruckauslasskammer 17 in
die Atmosphäre
abgelassen wird. Der Druck in der Sekundärdruckauslasskammer 17 sinkt
nämlich
nach einem plötzlichen
Anstieg des Drucks in der Sekundärdruckauslasskammer 17.
Hingegen führt
ein plötzlicher
Druckabfall in der Sekundärdruckauslasskammer 17,
der zum Teil eine nach unten führende,
durch die Steuermembran 21 und die Drucksprialfeder 27 ausgeübte Kraft
größer werden
lässt als
eine von der Kontrollmembran 22 ausgeübte nach oben wirkende Kraft,
dazu, dass der schwimmende Kolben 20 sich nach unten bewegt,
wodurch er über
das Druckbegrenzungsventil 18 das Hauptventil 15 nach
unten gegen die Federkraft der Druckspiralfeder 16 bewegt,
um die Verbindungsleitung 14 zu öffnen. Dies führt dazu,
dass der Primärdruck
in dem Primär druckeinführanschluss 12 in
die Sekundärdruckauslasskammer 17 (den
Sekundärdruckauslassanschluss 13)
eingeführt
wird, wodurch der Druck in der Sekundärdruckauslasskammer 17 (dem
Sekundärdruckauslassanschluss 13) ansteigt.
Dementsprechend bewegt sich der schwimmende Kolben 20 gemäß der Druckdifferenz
zwischen dem Sekundärdruckauslassanschluss 13 und der
Steuerdruckkammer 30 so, dass das Hauptventil 15 betätigt (geöffnet bzw.
geschlossen) wird. Eine Wiederholung der beschriebenen Operationen
entsprechend den Druckveränderungen
in der Sekundärdruckauslasskammer 17 ermöglicht es,
einen konstanten Sekundärdruck
(Ventilauslassdruck) im Sekundärdruckauslassanschluss 13 unabhängig vom
Primärdruck
(Ventileinlassdruck) im Primärdruckeinführanschluss 12 zu
erzeugen.
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Der
elektropneumatische Luftdruckregler 10 weist zwischen dem
ersten oberen Gehäuse 11c und dem
zweiten oberen Gehäuse 11d eine
Klappe 40 auf, die zwischen beiden gehaltert ist. Die Klappe 40 ist
mit einer elastischen scheibenförmigen
Blattfeder 40a, einem einen Boden aufweisenden Spulenkörper 40c und
einer Spule (sich bewegende Spule) 40d versehen. Der einen
Boden aufweisende Spulenkörper 40c ist
an einem Mittelabschnitt der Blattfeder 40a mittels eines
selbstfixierenden Stiftes 40b angebracht. Die Spule 40d ist
auf einem zylindrischen Abschnitt des einen Boden aufweisenden Spulenkörpers 40c aufgewickelt.
Die Außenkante
der scheibenförmigen
Blattfeder 40a wird eng (sandwichartig) zwischen dem ersten
oberen Gehäuse 11c und
dem zweiten oberen Gehäuse 11d gehalten
und so an diesem fixiert.
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Der
elektropneumatische Luftdruckregler 10 ist radial innerhalb
des zweiten oberen Gehäuses 11d mit
einer zylindrischen Dauermagnetbaugruppe 42 versehen, die
auf einem axialen Abschnitt des zweiten oberen Gehäuse 11d gehaltert
ist. Die Dauermagnetanordnung 42 weist einen Dauermagneten 42a und
ein Joch 42b auf, die koaxial zum Spulenkörper 40c der
Klappe 40 positioniert sind. Das Joch 42b ist
direkt unterhalb des Dauermagneten 42a positioniert und
so dem Spulenkörper 40c zugewandt,
wobei zwischen dem Joch 42b und dem Spulenkörper 40c ein
Spalt vorhanden ist. Die Spule 40d und die Dauermagnetanordnung 42 bilden
ein elektromagnetisches Antriebssystem, das die scheibenförmige Blattfeder 40a der
Klappe 40 elastisch verformt. Das erste obere Gehäuse 11c und
das zweite obere Gehäuse 11d weisen
Atmosphärenverbindungslöcher 44 bzw. 45 auf,
durch die sie eine Wirkverbindung zwischen einer Kammer, in der
die Dauermagnetanordnung 42 und die Klappe 40 angeordnet
sind, und der Atmosphäre
herstellen.
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Das
erste obere Gehäuse 11c weist
an einer Achse des Gehäuses
an der Mitte der Klappe 40 eine Düsenleitung 46 auf,
durch die die Steuerdruckkammer 30 und der Raum zwischen
der scheibenförmigen
Blattfeder 40a und dem ersten oberen Gehäuse 11c (das
durch das Atmosphärenverbindungsloch 44 in
Wirkverbindung mit der Atmosphäre
steht) miteinander in Wirkverbindung stehen. Das erste obere Gehäuse 11c ist
an einem oberen mittigen Bereich, der der Klappe 40 zugewandt
ist, mit einem konischen Vorsprungsbereich 46a versehen.
Wie sich 2 entnehmen lässt, ist
der konische Vorsprungsabschnitt 46a an einem offenen Ende
der Düsenleitung 46 nahe
der Klappe 40 (dem oberen offenen Ende der Düsenleitung 46 in 2)
mit einer konischen Vertiefung 46b versehen, während der
selbstfixierende Stift 40b an seinem der konischen Vertiefung 46b zugewandten
Kopf mit einem entsprechenden konischen Vorsprung 40e versehen
ist. Die konische Vertiefung 46b kann an einer Endstirnseite
(der oberen Endstirnseite in 2) der Düsenleitung 46 rund
um deren oberes Ende ausgebildet sein. 3 ist eine von
schräg
unten betrachtete perspektivische Explosionsansicht der Klappe 40.
Der selbstfixierende Stift 40b dient dazu, einen kreisförmigen Bodenmittelpunkt
des mit einem Boden versehenen Spulenkörpers 40c am Mittelabschnitt
der scheibenförmigen Blattfeder 40a zu
fixieren, indem ein Teil des selbstfixierenden Stiftes 40b gesenkt
wird, und umfasst den konischen Vorsprung 40e, der einstückig mit
dem Kopf des selbstfixierenden Stifts 40b ausgebildet ist. Die
Achse der konischen Vertiefung 46b, die so ausgebildet
ist, dass sie zu dem konischen Vorsprung 40e komplementär ist, und
die Achse der Düsenleitung 46 sind
genau zueinander fluchtend ausgerichtet. Zudem entsprechen die Form
der konischen Vertiefung 46b und die Form des konischen
Vorsprungs 40e einander genau und die Oberfläche der
konischen Vertiefung 46b und diejenige des konischen Vorsprungs 40e werden
so behandelt und endbehandelt, dass sie nur minimale Oberflächenungenauigkeiten
aufweisen.
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Der
elektropneumatische Luftdruckregler 10 ist an den oberen
und unteren Oberflächen
einer Peripherie der scheibenförmigen
Blattfeder 40a mit einem oberen Stoßdämpferring 47 bzw.
einem unteren Stoßdämpferring 48 versehen,
die aus einem elastischen Material wie etwa Gummi bestehen. Der
obere Stoßdämpferring 47 und
der untere Stoßdämpferring 48 werden
zwischen dem oberen Gehäuse 11c und dem
unteren Gehäuse 11d eng
gehaltert, während die
Peripherie der scheibenförmigen
Blattfeder 40a zwischen dem oberen Stoßdämpferring 47 und dem unteren
Stoßdämpferring 48 gehaltert
wird. Der obere Stoßdämpferring 47 und
der untere Stoßdämpferring 48 dienen
dazu, die Verformung der scheibenförmigen Blattfeder 40a zu
verringern, um den Schwingungswiderstand des elektropneumatischen
Luftdruckreglers 10 zu verbessern.
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Bei
dem den oben beschriebenen Aufbau aufweisenden elektropneumatischen
Luftdruckregler 10 führt
die Zuführung
eines Durchlassstroms und eines Gegenstroms zur Spule 40d dazu,
dass die Klappe 40 (die scheibenförmige Blattfeder 40a)
dazu gebracht, sich elastisch zu verformen, um sich so aufgrund
einer elektromagnetischen Wirkung zwischen dem elektromagnetischen
Antriebssystem 42 und der Spule 40d nach oben
bzw. unten zu bewegen. Der Abstand zwischen einander gegenüberliegenden Oberflächen des
konischen Vorsprungs 40e und der konischen Vertiefung 46b verändert sich,
wenn sich die Klappe 40 nach oben bzw. unten bewegt. Der Grand
der Veränderung
des Abstands zwischen einander gegenüberliegende Oberflächen des
konischen Vorsprungs 40e und der konischen Vertiefung 46b ist
der Größe des Stroms
oder der Spannung (analoges elektrischen Eingangssignal) proportional, der
bzw. die der Spule 40d zugeführt wird. Die Menge der aus
der Steuerdruckkammer 30 entweichenden Luft erhöht bzw.
verringert sich, wenn der Abstand zwischen einander gegenüberliegenden
Oberflächen des
konischen Vorsprungs 40e und der konischen Vertiefung 46b sich
erhöht
bzw. verringert. Somit kann der Sekundärdruck im Sekundärdruckauslassanschluss 13 eingestellt
werden, indem man die Menge des der Spule 40d zugeführten Stroms
verändert.
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Bei
dem beschriebenen Ausführungsbeispiels
des elektropneumatischen Luftdruckreglers 10 kann der Umfang,
in dem sich die Fläche
des Luftströmungspfadquerschnitts
pro Bewegung der Klappe 40 verändert, verringert und so die
Auflösungsleistung
des elektropneumatischen Luftdruckreglers 10 verbessert
werden, da die Fläche
des Luftströmungspfades
durch den Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Oberflächen des
konischen Vorsprungs 40e und der konischen Vertiefung 46 bestimmt
wird.
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5 ist
eine Längsschnittansicht
eines Abschnitts eines herkömmlichen
elektropneumatischen Luftdruckreglers, der mit dem Abschnitt des
in 2 dargestellten elektropneumatischen Luftdruckreglers 10 verglichen
wird. Wie sich 5 entnehmen lässt, weist
ein selbstfixierender Stift 140b (der dem selbstfixierenden
Stift 40b entspricht) einen flachen Kopf auf (d.h. der
selbstfixierende Stift 140b ist an seinem Kopf nicht mit
einem konischen Vorsprung versehen, der dem konischen Vorsprung 40e entspricht),
während
eine Endoberfläche
eines konischen Vorsprungsabschnitts 146a (der dem konischen
Vorsprungabschnitt 46a entspricht) rund um ein oberes offenes
Ende der Düsenleitung 146 (die
der Düse 46 entspricht)
nahe dem flachen Kopf des selbstfixierenden Stiftes 140 als
eine flache Endoberfläche
ausgebildet ist. Dementsprechend lässt sich bei dem in 5 gezeigten
herkömmlichen
elektropneumatischen Luftdruckregler keine ausreichende Auflösungsleistung
des elektropneumatischen Luftdruckreglers erzielen.
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4 zeigt
ein Diagramm, das ein Beispiel für
einen Vergleich zwischen der Steuerauflösungsleistung eines herkömmlichen
elektropneumatischen Luftdruckreglers, der den in 5 gezeigten
Aufbau aufweist, mit einer Steuerauflösungsleistung des elektropneumatischen
Luftdruckreglers 10, der den in 2 gezeigten
(erfindungsgemäßen) Aufbau
aufweist, wiedergibt, wobei diese beiden elektropneumatischen Luftdruckregler
zueinander identisch sind, abgesehen davon, dass es einen Unterschied
in der Gestaltung des Kopfes des selbstfixierenden Stiftes 40b (in 2 gezeigt)
und des Kopfes des selbfixierenden Stiftes 140b (in 5 gezeigt)
sowie einen Unterschied in der Gestaltung des konischen Vorsprungs 40e (in 2 gezeigt)
und des konischen Vorsprungs 140e (in 5 gezeigt)
gibt. Die horizontale Achse stellt einen Steuerstrom dar, der der
Spule 40d zugeführt wird,
während
die vertikale Achse einen Steuerdruck (Sekundärdruck) wiedergibt, der von
dem Sekundärdruckausgangsanschluss 13 ausgegeben
wird. Im wesentlichen kann man zwischen dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
eines elektropneumatischen Luftdruckreglers 10 (der den
in 2 gezeigten Aufbau aufweist) und dem herkömmlichen elektropneumatischen
Luftdruckregler (der den in 5 gezeigten
Aufbau aufweist) keinen Unterschied erkennen, wenn ein kleiner Steuerstrom
vorhanden ist (d.h., solange der Abstand zwischen dem selbstfixierenden
Stift (40b bzw. 140b) und der zugehörigen Endöffnung der
Verbindungsleitung (46 bzw. 146) groß ist).
Allerdings kann man leicht aus 4 entnehmen,
dass die Auflösungsleistung
(das Verhältnis
der Veränderung
der Steuerstrommenge zur Veränderung
des Sekundärdrucks)
beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
des elektropneumatischen Luftdruckreglers größer ist als diejenige eines
herkömmlichen
elektropneumatischen Luftdruckreglers, wenn sich der Steuerstrom
vergrößert.
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Zwar
ist der konische Vorsprung 40e in dem oben dargestellten
Ausführungsbeispiel
des elektropneumatischen Luftdruckreglers einstückig mit dem Kopf des selbstfixierenden
Stifts 40b der Klappe 40 ausgebildet; es ist je
nach Aufbau der Klappe 40 aber auch möglich, einen konischen Vorsprung,
der dem konischen Vorsprung 40e entspricht, an der scheibenförmigen Blattfeder 40a anzubringen.
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Wie
sich aus den obigen Ausführungen
ergibt, erhält
man gemäß der vorliegenden
Erfindung einen elektropneumatischen Luftdruckregler, der eine stark
verbesserte Auflösungsleistung
aufweist.
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Bei
dem hier beschriebenen spezifischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung sind offensichtliche Änderungen
möglich.
Es sei angemerkt, dass der gesamt Inhalt dieser Beschreibung der
Erläuterung
dient.