CH404249A

CH404249A - Drehzahlabhängiger pneumatischer Geber

Info

Publication number: CH404249A
Application number: CH91762A
Authority: CH
Inventors: Frania Josef; Opel Detlef; Scheele Fritz
Original assignee: Westinghouse Bremsen Apparate
Priority date: 1961-09-08
Filing date: 1962-01-25
Publication date: 1965-12-15
Also published as: DE1224545B

Description

Drehzahlabhängiger pneumatischer Geber
Die Erfindung bezieht sich auf einen drehzahlabhängigen pneumatischen Geber mit einem in einem Gehäuse drehbar gelagerten Rotationskörper, welcher nach Massgabe der Drehzahl den Übertritt der in dem mit dem Druckluftbehälter verbundenen Be- laderaum des Gebers befindlichen Luft in den Entladeraum steuert, aus welchem diese ins Freie ausströmt, wobei der im Beladeraum oder im Entladeraum sich einstellende Druck als Mass der Drehzahl genommen wird. Ein derartiger Geber kann für die verschiedensten Zwecke angewandt werden, der eine oder andere dieser beiden Räume also als Mess grössenraum dienen. Der Geber dient beispielsweise zur Regelung des auf die Triebachse übertragenen Drehmomentes einer Lokomotive in Abhängigkeit von der Drehzahl.

Es ist auch möglich, den Vorschub von Eimerbaggern in Abhängigkeit von der Drehzahl einer Antriebswelle der Eimerkette zu regeln oder den Schüttgutschieber von Bunkern zu Transportbändern in Abhängigkeit von der Bandgeschwindigkeit mehr oder weniger zu öffnen. Auch andere Anwendungen sind denkbar. So kann ein derartiger Geber zur Dosierung von festen, flüssigen und gasförmigen Stoffen verwendet werden, wobei das gasförmige Druckmittel der Vorrichtung eines der Stoffe sein kann.

Der erfindungsgemässe drehzahlabhängige pneumatische Geber kennzeichnet sich dadurch, dass der Rotationskörper Sackbohrungen aufweist, die längs eines oder mehrerer Kreise angeordnet sind, und dass in einer im Gehäuse gelagerten, den Beladeraum von dem Entladeraum des Gebers trennenden Querwand eine Verbindungsbohrung besitzende über die Querwand hinausgehende Schleifkolben angeordnet sind, welche gegen die Stirnfläche des Rotationskörpers dichtend anliegen, so dass bei der Drehbewegung des Rotationskörpers gegenüber den Schleifkolben die Sackbohrungen des Rotationskörpers abwechselnd über die Verbindungsbohrungen der Schleifkolben mit dem Beladeraum und hierauf mit dem Entladeraum in Verbindung kommen, wobei die Anzahl der Schleifkolben und der Sackbohrungen sowie ihre Lage zueinander so gewählt ist,

dass stets einige Sackbohrungen mit den Schleifkolben und einige mit dem Entladeraum in Verbindung stehen, so dass ein möglichst gleichmässiger Übergang der Luft vom Beladeraum in den Entladeraum erfolgt.

Zweckmässig stehen die Schleifkolben unter der Einwirkung von Druckfedern, durch die sie gegen die Stirnfläche des Rotationskörpers angedrückt werden.

Vorteilhaft wird der Entladeraum des Gebers von dem vom Rotationskörper einerseits und dem Gehäuse sowie der Querwand andererseits begrenzten Spaltraum gebildet, während der Beladeraum von der Trennwand einerseits und der unteren Stirnwand des Gehäuses andererseits umschlossen wird.

In einem Ausführungsbeispiel ist in der Leitung von der Druckluftquelle konstanter Druckhöhe zum Beladeraum eine Staudüse angeordnet, wobei aus dem Entladeraum die Luft frei ausströmt, so dass der Druck in dem als Messgrössenraum dienenden Beladeraum bei steigender Drehzahl des Rotationskörpers absinkt. Dabei steht mit dem Beladeraum ein steht zahlabhängig zu steuernder Regler in Verbindung.

In einem anderen Ausführungsbeispiel steht der Beladeraum mit einer Druckluftquelle konstanter Druckhöhe unmittelbar in Verbindung, wobei die Luft aus dem Entladeraum nur durch eine Düse ins Freie strömt, so dass der Druck in dem als Messgrössenraum dienenden Entladeraum bei steigender Drehzahl des Rotationskörpers zunimmt. Dabei steht mit dem Entladeraum ein drehzahlabhängig zu steuernder Regler in Verbindung.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung noch etwas ausführlicher erläutert.

In dieser zeigen in rein schematischer Weise:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Geber gemäss der Erfindung,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Anordnung gemäss Fig. 1, wobei ein Teil weggebrochen dargestellt ist,
Fig. 3 den Druckverlauf der Messgrösse für die Anordnung gemäss Fig. 1 (Druckaufbau),
Fig. 4 eine andere Ausführungsform der Schaltung des Gebers gemäss der Erfindung,
Fig. 5 den Druckverlauf der Messgrösse für die Anordnung gemäss Fig. 4 (Druckabbau).

Mit 1 (Fig. 1) ist ein zylindrisches, allseitig geschlossenes Gehäuse bezeichnet, das durch die feste Querwand 2 in den Beladeraum 3 und den Entladeraum 4 unterteilt wird. Die Querwand 2 enthält in gleicher Entfernung von der Längsachse des Gehäuses 1 Bohrungen 5 und 6, in denen mit zentrischen Verbindungsbohrungen 7 und 8 versehene Büchsen 9 und 10 dichtend geführt werden. Die Büchsen 9, 10 sind durch vorgespannte Druckfedern 11 und 12 belastet. Ein in der Längsachse des Gehäuses 1 gelagerter Rotationskörper 13 enthält eine Anzahl in einem oder mehreren Kreisen um die Drehachse angeordnete Sackbohrungen 14, die an der auf den Büchsen 9, 10 gleitenden Stirnseite offen sind. Der Beladeraum 3 ist durch die Anschlussöffnung 15 an einen Gasvorrat konstanter Druckhöhe angeschlossen.

Durch eine öffnung 16 steht der Entladeraum 4 mit dem Regler 17 in Verbindung, der die Messgrösse empfängt. Vom Entladeraum 4 führt schliesslich eine Düse 18, deren Querschnitt regelbar sein kann, ins Freie oder in eine Rohrleitung. Die aufeinander gleitenden Stirnflächen des Rotationskörpers 13 und der Büchsen 9, 10 sind geschliffen und durch den Druck der Federn 11, 12 dicht schliessend. Die Büchsen 9, 10 werden nachfolgend Schleifkolben genannt.

Wird der Beladeraum 3 durch die Öffnung 15 mit Luft von konstantem Druck gespeist und der Rotationskörper 13 gedreht, so werden die Sackbohrungen 14 beim Überschneiden der Bohrungen 7 und 8 der Schleifkolben 9, 10 mit Druckluft beladen. Bei weiterer Drehung wird der Hohlraum zum Entladeraum 4 geöffnet und die expandierende Luft entweicht. Die Häufigkeit dieses Vorganges hängt von der Drehzahl ab. Dabei sind die Anzahl der Schleifkolben 9, 10 und die Anzahl der Sackbohrungen 14 sowie deren Anordnung zueinander so vorgesehen, dass zu jedem Zeitpunkt eine Überschneidung einer oder mehrerer Bohrungen 7, 8 mit einer oder mehreren Sackbohrungen 14 vorhanden ist.

Daraus ergibt sich ein ununterbrochenes pulsierungsfreies Über- strömen des Gases aus dem Beladeraum 3 in den Entladeraum 4 schon bei geringster Drehzahl des Rotationskörpers 13. Der gleichförmige Verlauf der Staudruckkurven Fig. 3 und Fig. 6 schon im Bereich geringster Drehzahlen beweist die Funktion des elfindungsgemässen pneumatischen Gebers. Die gesamte quantenweise in den Entladeraum 4 gelangende Luftmenge entweicht durch die Düse 18. Aber schon bei sehr geringer Drehzahl des Rotationskörpers 13 entsteht im Entladeraum 4 ein Staudruck, der durch die Öffnung 16 auf den Regler 17 übertragen wird. Der Entladeraum 4 bildet in dieser Ausführung also den Messgrössenraum . Mit der Anordnung gemäss Fig. 1 erfolgt im Regler 17 mit zunehmender Drehzahl ein Druckaufbau.

In Fig. 4 ist gegenüber Fig. 1 lediglich die Anordnung der Schaltung verändert. Die Luft von konstanter Druckhöhe gelangt hier über eine Staudüse 19 in den Beladeraum 3 und zum Regler 17. Auf gleiche Weise, wie beschrieben, gelangt Druckluft vom Beladeraum 3 in den Entladeraum 4. Aus letzterem fliesst sie jedoch widerstandslos durch die Öffnung 20 ab.

In dieser Anordnung sinkt der Druck in dem als Messgrössenraum dienenden Beladeraum 3 und im Regler 17 bei steigender Drehzahl des Rotationskörpers 13. Diese Abhängigkeit ist in Fig. 5 graphisch dargestellt.

Der Vorteil der erfindungsgemässen Vorrichtung liegt darin, dass sie bereits bei sehr geringen Drehzahlen, z. B. bei vier Umdrehungen je Minute, schon sehr genau arbeitet. Ausserdem ist die Vorrichtung von einfacher Bauweise und daher nicht störanfällig.

Als weiterer Vorteil kann die vielseitige Verwendungsfähigkeit gelten. Das gasförmige Druckmittel, das den Staudruck in der Kammer 4 erzeugt, fliesst durch die Düse 18 bzw. die Öffnung 16 in drehzahlabhängigen Mengen ab. Es findet also auch eine drehzahlabhängige Gasdosierung statt. Sie kann dazu benutzt werden, das die Messgrösse erzeugende Gas anschliessend mit anderen Gasen oder tropfbaren Flüssigkeiten oder festen Stoffen, die mit Hilfe von Reglern 17 dosiert werden, zu mischen.

Claims

PATENTANSPRUCH Drehzahlabhängiger pneumatischer Geber, mit einem in einem Gehäuse drehbar gelagerten Rotationskörper, welcher nach Massgabe der Drehzahl den Übertritt der in dem mit dem Druckluftbehälter verbundenen Beladeraum des Gebers befindlichen Luft in den Entladeraum steuert, aus welchem diese ins Freie ausströmt, wobei der im Beladeraum oder im Entladeraum sich einstellende Druck als Mass der Drehzahl genommen wird, der eine oder andere dieser beiden Räume also als Messgrössenraum dient, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationskörper (13) Sackbohrungen (14) aufweist, die längs eines oder mehrerer Kreise angeordnet sind, und dass in einer im Gehäuse (1) gelagerten, den Beladeraum (3) von dem Entladeraum (4) des Gebers trennenden Querwand (2) je eine Verbindungsbohrung besitzende über die Querwand (2) hinausgehende Schleifkolben angeordnet sind,

welche gegen die Stimfläche des Rotationskörpers (13) dichtend anliegen, so dass bei der Drehbewegung des Rotationskörpers (13) gegen über den Schleifkolben (9, 10) die Sackbohrungen (14) des Rotationskörpers (13) abwechselnd über die Verbindungsbohrungen der Schleifkolben (9, 10) mit dem Beladeraum (3) und hierauf mit dem Entladeraum (4) in Vierbindung kommen, wobei die Anzahl der Schleifkolben (9, 10) und der Sackbohrungen (14) sowie ihre Lage zueinander so gewählt ist, dass stets einige Sackbohrungen (14) mit den Schleifkolben (9, 10) und einige mit dem Entladeraum (4) in Verbindung stehen, so dass ein möglichst gleichmässiger Übergang der Luft vom Beladeraum (3) in den Entladeraum (4) erfolgt.

UNTERANSPRÜCHE 1. Geber nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifkolben (9, 10) unter der Einwirkung von Druckfedern (11, 12) stehen, durch die sie gegen die Stirnfläche des Rotationskörpers (13) angedrückt werden.

2. Geber nach Unteranspruch 1, dadurch gekenngrenzten Spaltraum gebildet wird, während der Beladeraum (3) von der Trennwand (2) einerseits und der unteren Stirnwand des Gehäuses (1) andererseits umschlossen wird. zeichnet, dass der Entladeraum (4) des Gebers von dem vom Rotationskörper (13) einerseits und dem Gehäuse (1) sowie der Querwand (2) andererseits be 3. Geber nach Patentanspruch oder einem der Unteransprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Leitung von der Druckluftquelle konstanter Druckhöhe zum Beladeraum (3) eine Staudüse (19) angeordnet ist und aus dem Entladeraum (4) die Luft frei ausströmt, so dass der Druck in dem als Messgrössenraum dienenden Beladeraum (3) bei steigender Drehzahl des Rotationskörpers (13) absinkt, und dass mit dem Beladeraum (3) ein drehzahlabhängig zu steuernder Regler (17) in Verbindung steht.

4. Geber nach Patentanspruch oder einem der Unteransprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Beladeraum (3) mit einer Druckluftquelle konstanter Druckhöhe unmittelbar in Verbindung steht und die Luft aus dem Entladeraum (4) nur durch eine Düse (20) ins Freie strömt, so dass der Druck in dem als Messgrössenraum dienenden Entladeraum (4) bei steigender Drehzahl des Rotationskörpers (13) zunimmt, und dass mit dem Entladeraum (4) ein drehzahlabhängig zu steuernder Regler (17) in Verbindung steht.