專利名稱：用于連續變化壓縮空氣壓力的氣動設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于連續改變空氣壓力的氣動設備。尤其，本發明涉及用于連續改變壓縮空氣壓力的氣動設備，以便對離開所述氣動設備一距離的多個氣動致動器供應壓縮空氣。
背景技術：
如已知的那樣，在許多情況中需要使用壓縮空氣，以便操作在自動型式的機器內的諸致動器。通常借助于壓力調節閥執行對這些致動器的機械動作的控制。
如果需要連續改變壓力并是自動周期的一部分，那么通常使用電子控制的比例電動閥。
基本上，操作原理在于產生磁力，該磁力正比于在壓力設定值和由內部設置的適當的傳感器檢測的輸出壓力之間的偏差，并被所選輸出壓力產生的和能夠按需改變的返回力補償。
通常商業上可獲得的和許多制造商提供的這些元件具有立即的響應時間、有限的控制系統的滯后和高度靈敏性。
但是，如果要求連續改變壓縮空氣壓力以便供應執行不同功能的和不同地分布在調節位置和致動器之間有顯著距離的機器上的許多自動的致動器、例如八個以上的測量儀器，那么傳統的方案是不能令人滿意的。
由于壓縮空氣的高度可壓縮性和通常通過塑料軟管提供的系統的彈性，并帶有對于總容積和對于傳播時間的隨后的連續變化，使用具有立即的響應時間的和其中在它們的內部、即在離開使用位置有顯著距離處設置控制輸出壓力的壓力傳感器的電子控制的比例電動閥是有缺點的，這是由于在兩個調節和使用位置中的實際壓力之間的偏差。
為了防止這偏差干擾致動器的正確工作，需要通過引入在調節指令和致動器的指令之間的延遲時間等待系統穩定，該延遲時間對于各致動器必須靠經驗確定，或通過逐漸地改變比例電動閥的設定值，以便確實兩壓力始終是相等的。
機器的操作周期的時間當然受上述現象和受隨后衰減方式的負面影響。
關于減小這現象的另一方案在于顯著地減小設置在比例電動閥內部的調節器的比例增益，但是由于調節系統的有限的靈敏度這實際上是不可行的。
發明內容
本發明宗旨是提供用于連續改變壓縮空氣壓力、尤其用于驅動許多氣動裝置、允許用兩個平行的調節回路實現壓力調節的氣動設備。
在這宗旨內，本發明的一目的是提供用于實現壓縮空氣壓力的連續變化的氣動設備，其中較小的壓差比較大的壓差能夠被更強烈地阻尼。
本發明的另一目的是提供調節壓力基本上沒有偏差和振動的氣動設備。
本發明的另一目的是提供高度可靠的、較簡單的和成本上有競爭力的氣動設備。
通過用于連續改變供應給諸氣動致動器的壓縮空氣的壓力的氣動設備，實現了在下文中將變提更明顯的該宗旨以及這些或其它目的，其中它包括適合于在入口中接納一不調節的壓力管道和在出口中提供調節壓力的壓力調節裝置；適合于驅動致動裝置的誤差放大裝置，該致動裝置又適合于致動所述壓力調節裝置；以及適合于檢測所述壓力調節裝置下游的壓力值和將它反饋給所述誤差放大裝置、用于所述壓力調節裝置的閉環控制的壓力傳感裝置。
附圖簡述從以下在附圖中以非限制性例子的方式示出的按照本發明的一較佳的、但不是唯一的實施例，本發明的進一步特征和優點將變得更明顯。
圖1示意地示出了按照本發明的設備。
具體實施例方式
參照附圖，總體上用標號1表示按照本發明的氣動設備，該設備包括用于自動的機械的精確調節壓力的、適合于在入口接受不調節的壓力管道7和在出口提供調節壓力、以及致動裝置3與其連接的裝置2，所述致動裝置例如通過連接于壓力調節裝置2的設定桿6的電動機方便地構成。電動機3方便地例如是直流型的、帶有兩方向可變速度的、由誤差放大裝置4供應電源的電動機。還有電子壓力傳感器5，該傳感器與該設備的其余部分分開，并因此能夠按需位于機器的氣動系統內和對誤差放大裝置4傳送壓力信號。
實際上壓力傳感器5是與誤差放大裝置4、電動機3和壓力調節器2一起構成外反饋調節回路的壓力傳感器。
基本上，按照本發明的氣動設備包括兩個不同的調節回路存在于調節器2內的并為內調節回路的一第一調節回路，以及為前面所限定的外調節回路的一第二調節回路。
對誤差放大裝置4傳送壓力設定值，放大裝置4轉動電動機3，該電動機驅動(打開或關閉)壓力調節器2直致壓力傳感器5檢測到等于設定值的壓力的一壓力。
電動機3的轉速正比于兩壓力之間的差值，因此隨著傳感器5檢測的壓力接近設定值的壓力，不斷增強地衰減隨后的壓力變化，從而氣動系統的彈性部分(空氣的可壓性和軟管的彈性)具有同步適應的時間。
調節器的補償系統也適應調節器2的設定桿6的連續的新位置，該調節器對應于該新的調節壓力，因此提供了由以上所限定的兩同心調節回路組成的壓力調節系統。
在一新的設定值期間或者如果在設定值和檢測的壓力之間的壓力差超過了一預定值，僅僅外回路干預，以便增強調節器2的補償作用。
當在調節器的輸出處的壓力和它的設定桿6的位置所確定的壓力之間的差值超過一預定值時，存在于調節器2中的內回路代之以開始干預。因此帶有直接按照壓差的幅值可變化的高增益的機構被分析，即較小的壓差比較大的壓差(僅僅調節器2作用)更強烈地被阻尼，同時較大的差值也被誤差放大裝置4的和電動機3的比例作用補償。因此，按照本發明的設備提供了主調節系統(設定值＝傳感器5測量的輸出壓力)和副調節系統(設定值＝離開調節器2的輸出中的壓力)，副調節系統適合于縮小第一壓力變化，因此具有在主調節系統上的縮小作用，并帶有在整個系統的快速響應和穩定性方面的優點。
基本上沒有調節壓力的偏離和振動的按照本發明的氣動設備對于所使用的調節器2和以舉例方式給出的下例調節狀態例如具有6千帕的典型的靈敏度和小于1.4千帕的輸出壓力的外部瞬態過程最大變化調節范圍輸出壓力50…560千帕(＝0.5…5.6＝7.80磅/平方英寸)輸入變化在輸出壓力上的影響輸入壓力280…700千帕(＝2.8…7.00巴＝40.100磅/平方英寸)輸出壓力69千帕(0.7巴＝10磅/平方英寸)流動速率變化在輸出壓力上的影響輸入壓力600千帕(＝6.00巴＝90磅/平方英寸)流動速率1…170米3/時輸出壓力344.8千帕(3.4巴＝50磅/平方英寸)代替比例閥使用按照本發明的氣動設備具有下列優點。
通常，在比例閥中控制和驅動電子設備對螺線管供電，螺線管產生平衡輸出中的壓力所決定的力的電磁力。閉環調節在控制設定值的基礎上雙向調節輸出中的壓力。代之以，在按照本發明的氣動設備的情況中，用以下兩個平行的調節回路進行壓力調節存在于壓力調節器中的內機械回路或環路對于相對于標定壓力超過預定值的輸出壓力單向起作用；包括機械調節器的雙向機械作用的外電子回路，以便使傳感器指示的壓力等于傳送到放大器裝置的設定值。
因此，按照本發明的氣動設備引起了關于所執行的調節的精度改進。
該氣動系統的壓力傳感器的布置是不重要的，但是較佳地應該將它設置在利用處于如此被調節的壓力的壓縮空氣的諸致動器的附近，這是由于以這方式、尤其在動態周期中，實際使用的壓力被持續地控制。
實際上已經發現由于按照本發明的氣動設備使用兩個不同的控制回路、一個在機械調節器中以及另一個為電子型式和在第一回路之外允許實現壓縮空氣壓力的連續變化，以便供應上氣動致動器，因此它實現了預定的宗旨和目的。
如此設計的設備易于有許多修改和變化，所有這些修改和變化都在所附權利要求書的范圍內；所有細節還可以用其它技術等價物代替。
實際上，所使用的材料以及特定的形狀和尺寸可以是按照要求和按照該領域的狀態的任何材料、形狀和尺寸。
權利要求
1.用于連續改變供給諸氣動致動器的壓縮空氣的壓力的一氣動設備，其特征在于，包括適合于在入口中接納一不調節的壓力管道(7)和在出口中提供一調節壓力的壓力調節裝置(2)；適合于驅動致動裝置(3)的誤差放大裝置(4)，該致動裝置又適合于致動所述壓力調節裝置(2)；以及適合檢測所述壓力調節裝置(2)下游的壓力值和將它反饋到所述誤差放大裝置(4)、用于所述壓力調節裝置(2)的閉環控制的壓力傳感器裝置(5)。
2.按照權利要求1所述的氣動設備，其特征在于，所述壓力調節裝置(2)構成一第一壓力調節回路，并且所述誤差放大裝置(4)、所述致動裝置(3)、所述壓力調節裝置(2)和所述壓力傳感裝置(5)構成在所述第一回路外部的一第二壓力調節回路。
3.按照權利要求1所述的氣動設備，其特征在于，所述誤差放大裝置(4)除了接受由所述傳感器裝置(5)所檢測的所述壓力值之外還接受在入口中的一壓力設定值。
4.按照以上權利要求的一項或多項所述的氣動設備，其特征在于，所述致動裝置(3)包括連接于用于控制所述壓力調節裝置(2)的一桿(6)的一雙向直流電動機。
5.按照以上權利要求的一項或多項所述的氣動設備，其特征在于，所述壓力調節裝置(2)包括帶有一內部補償回路的一機械壓力調節器。
全文摘要
用于連續改變供給諸氣動致動器的壓縮空氣的壓力的氣動設備，該設備包括適合于在入口中接納一不調節的壓力管道(7)和在出口中提供一調節壓力的壓力調節裝置(2)；適合于驅動致動裝置(3)的誤差放大裝置(4)，該致動裝置又適合于致動所述壓力調節裝置(2)；以及適合檢測所述壓力調節裝置(2)下游的壓力值和將它反饋到所述誤差放大裝置(4)、用于所述壓力調節裝置(2)的閉環控制的壓力傳感器裝置(5)。
文檔編號F15B11/00GK1769719SQ200510118878
公開日2006年5月10日 申請日期2005年11月3日 優先權日2004年11月4日
發明者F·巴維羅尼 申請人:Z.巴維羅尼股份公司