DE1017855B

DE1017855B - Steuerung fuer druckluftbetriebene Geraete

Info

Publication number: DE1017855B
Application number: DEP11965A
Authority: DE
Inventors: Otto Uebelguenn; Heinrich Schulte
Original assignee: Paul Pleiger Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Current assignee: Paul Pleiger Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Priority date: 1954-05-17
Filing date: 1954-05-17
Publication date: 1957-10-17

Description

Steuerung für druckluftbetriebene Geräte Die Erfindung betrifft eine Steuerung für mit Druckluft an-etriebene hin- und hergehende Kolben-ZD oder Membransysteme, die z. B. zum Antrieb von Pumpen, Schüttelrutschen, Vorzieheinrichtungen und ähnlichen Maschinen dienen. Derartige Steuerungen bestehen bei den bekannten Druckluftmotoren aus einem Muschel- oder Kolbenschieber, der Druckluftleitungen durch überfahren von Bohrungen im Zy- linder so öffnet, schließt oder miteinander verbindet, daß die Druckluft wechselweise in die Zylinderräume beiderseits des Arbeitskolbens der Maschine tritt bzw. daß die Zylinderräume mit dem Auspuff in Verbindung kommen. Der Antrieb des Steuerschiebers erfolgt entweder durch eine mechanisch wirkende Kraftübertragung vom Arbeitskolben her oder wird durch Druckluft vorgenommen. In diesem Fall muß der Steuerschieber mit einer Hilfssteuerung versehen sein. Die bekannten Hilfssteuerungen bestehen gleichfalls aus einem Schieber, der vom Arbeitskolben beim Erreichen seiner Endstellungen im Zylinder bewegt wird.
Die Anwendung von Hilfssteuerschiebern macht komplizierte Konstruktionen erforderlich, da der Verstellmechanismus bis zu den beiden Enden des Arbeitszylinders reichen muß. Der Weg, den der Hilfssteuerschieber zur Umsteuerung vorzunehmen hat, ist relativ groß, wodurch im Arbeitszylinder große Toträume und im Arbeitsprozeß lange Umsteuerzeiten in Kauf genommen werden mussen. Durch den natürlichen Verschleiß bedingte Reparaturen erfordern durch die komplizierte Konstruktion erheblichen Zeitaufwand.
Um diesen Nachteil zu beheben, sind Konstruktionen bekanntgeworden, bei denen der Hilfssteuerschieber durch Hilfsventile ersetzt ist. Diese Ausführung hat- aber den Nachteil, daß je Seite des Steuerkolbens zwei Ventile erforderlich sind, die in der Betätigung aufeinander abgestimmt sein müssen. Diese Lösung mit vier Ventilen, Stößeln und Betätigungshebeln ist wegen der Kompliziertheit in der Praxis wenig zur Anwendung gekommen, da sie sehr groß baut, teuer wird und störanfällig ist.
Die vorliegende Erfindung schlägt demgegenüber eine Steuerung vor, die für die Hilfssteuerung an Stelle eines Schiebers nur zwei Ventile verwendet. Das Wesen der Erfindung wird darin gesehen, daß der Arbeitskolben in seinen Endstellungen je ein Ventil betätigt, wodurch die Druckluft wechselweise die beiden Stenerkolbenseiten beaufschlagt, während die Entlüftung der jeweils anderen Steuerkolbenseiten durch ständig offene Verbindungen mit der freien Atmosphäre erfolgt. Diese ständig offenen Verbindungswege besitzen einen so viel kleineren Querschnitt gegenüber den Zuleitungen zu den Steuer-. zylinderräumen, daß während der üffnungszeiten der Ventile ein für die Betätigung des Steuerkolbens genügend großer Druckluftanteil zur Verfügung steht. Aus dem Verhältnis der Ventildurchlässe und der Ouerschnitte von den Verbindungsleitungen zu den iylinderräuilien und zur Atmosphäre kann die Umsteuerungszeit festgelegt werden, Das öffnen und Schließen der Ventile kann entweder vom Arbeitskolben unmittelbar oder auch über Kipp-, Schwing-oder Winkelhebel vorgenommen werden.
Durch das der Erfindung zugrunde liegende Hilfssteuerungsprinzip ist es möglich, die Steuerung zusainmen mit der Hilfssteuerung in einem durch eine Schnellwechseleinrichtung einfach von der Arbeitsmaschine zu trennenden Gehäuse unterzu'bringen, wodurch bei Betriebsstörungen durch Austausch gegen eine Reservesteuerung die Betriebsunterbrechung auf kürzeste Zeit beschränkt werden kann. Es ist auch erfahrungsgemäß einfacher, Ventilsitze einzuschleifen, als Schieb erflächen abzudichten. Steuerungen nach der Erfindung sind daher nicht nur einfacher und somit billiger zu fertigen, sie unterliegen im Betrieb auch einem geringeren Verschleiß.
In den Abb, 1 bis 4 ist eine Steuerung nach dein der Erfindung zugrunde liegenden Prinzip dargestellt. Es zeigt Abb. 1 die prinzipielle Anordnung eines Arbeitszylinders mit der Steuerung im Längsschnitt, Abb. 2 einen Längsschnitt durch das Steuerungsgehäuse mit Schwinghe#belbetätigung, Abb. 3 einen Schnitt A-B durch das Steuerungsgehäuse nach Abb. 2, Abb, 4 einen Längsschnitt durch das Steuerungsgehäuse bei unmittelbarer Betätigung der Hilfssteuerventile durch den Arbeitskolben. Der Aufbau und die Wirkungsweise einer Stenerung nach dem Erfindungsgedanken werden im folgenden an Hand der Abb. 1 bis 4 beschrieben.
In Abb. 1 ist schematisch die Anordnung des Steuerschiebergehäuses 1 auf dem - nur zur Hälfte dargestellten - Arbeitszylinders 2 mit dem Arbeitskolben 3 wiedergegeben, der sich in der Pfleilrichtung bewegen möge. Die ihn treibende Druckluft gelangt durch die Zuleitung 4 (Abb. 3) in den Steuerrraum 5, zwischen die Kolbenscheiben 6 und 7 des Steuerkolbens 8 und tritt an der Scheibe 6 vorbei durch die vom Muschelschieber 9 freigegebene Zuleitung 10 in den rechten Raum des Arbeitszylinders.
Der Muschelschieber 9, der zwischen den Kolbenscheiben 6 und 7 fest eingeklemmt ist, verbindet in der gezeichneten Stellung die Zuleitung zum linken Raum des Arbeitszylinders mit dem Auspuff 12, so daß die links vom Arbeitskolben 3 befindliche Luft ausgeschoben werden kann.
Kurz vor denn Erreichen seiner linken Endlage betätigt der Arbeitskolben 3 über den Schwinghebel 21 das unter dem Druck einer Feder 13 stehende Ventil 14 und hebt es von seinem Sitz aus der Schließstellung ab. Die Druckluft, die aus dem S teuerraum 5 über die Bohrung 17 in den Raum 16 gelangt, tritt nun durch das geöffnete Ventil 14 in die Ringkammer 18, von wo aus sie durch die Bohrungen 19 und 20 in den linken Steuerzylinderraum 23 gelangt und den Steuerkolben 8 aus der dargestellten linken in die rechte Endstellung bewegt. Analog zur Ringkammer 18 gibt es auf der rechten Seite eine Ringkammer 25. Beide Ringkammern stehen durch Bohrungen 26 und 27 mit der Außenluft in Verbindung, so daß beim Umsteuern des Steuerschiebers 8 die jeweils hinter der nicht beaufschlagten Kolbenscheibe 6 oder 7 befindliche Luft ausgeschoben werden kann. Die Bohrungen 26 und 27 sind dabei so bemessen, daß während der Öffnungszeiten der Ventile 14bzw. 15 so viel mehr Luft durch diese eintritt, als durch die Bohrungen 26 und 27 ausströmen kann, daß noch genügend Kraft zum Umsteuern des Steuerkolbens 8 auf die Scheiben 6 bzw. 7 wirkt.
Wird, wie oben dargestellt, der Stetierkolben 8 von seiner linken in die rechte Stellung bewegt, so verbindet nunmehr der Muschelschieber 9 die rechte Arbeitszylinderseite über die Zuleitung 10 mit dem Auspuff 12, während die Druckluft aus dem Steuerraum 5 durch die Zuleitung 11 jetzt den Arbeitskolben 3 nach rechts bewegt.
Der Schwi - nghebel 21 kehrt unter dem Druck der Feder 13, die das Ventil 14 wieder schließt, in die Ruhelage zurück. Erreicht der Arbeitskolben 3 seine rechte Endlage, so öffnet er über den Schwinghebel 22 das Ventil 15, so daß Druckluft in den Steuerzylinderraum 24 gelangt und sich der Vorgang nun in der umgekehrten Richtung wiederholt. Abb. 4 veranschaulicht eine Ausführung, wo Steuerventile 28 und 29 nicht mehr über Schwinghebel, sondern vom Arbeitskolben 3 unmittelbar in dessen rechter und linker Endlage betätigt werden. Die Steuerventile sind nicht mehr am Steuergehäuse, sondern auf dem rechten und linken Deckel 34 und 35 des Arbeitszylinders 2 angeordnet. Die zur Umsteuerung des Stetterkolbens 8 erforderliche Luft gelangt über Leitungen 30 und 31 an den in den Endlage'a des Arbeitskolbens 3 von diesen geöffneten Ventilen 28 und 29 vorbei durch die Leitungen 32 und 33 hinter die Kolbenscheiben 6 und 7 des Steuerkolbens 8 und bewirkt die Umsteuerung. Auch hier sind die den Austritt der Luft beim Ausschieben ermöglichenden Bohrungen 26 und 27 in ihrem Querschnitt enger als die Zuleitungen 32 und 33.

Claims

PATFNTA NS PR ÜC 11 E: 1. Steuerung für mit Druckluft angetriebene hin- und hergehende Kolben- oder Membransysteme zum Antrieb von Pumpen, Schüttelrutschen oder ähnlichen Alaschinen, bei welchen die Steuerung der Druckluft von und zu den Arbeitszylinderräumen mittels Muschel- oder Kolbenschieber erfolgt und für die Hilfssteuerung Ventile verwendet werden, die vom Arbeitskolben in seinen Endstellungen geöffnet werden, so daß die Druckluft wechselweise die beiden Seiten eines Steuerkolbens beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftung der jeweils nicht beaufschlagten Steuerkolbenseite durch eine ständig offene Verbindung (26, 27) mit der freien Atmosphäre erfolgt, wobei die ständig offenen Verbindungen einen so viel kleineren Querschnitt gegenüber den Verbindungswegen (19, 20) zu den Steuerzylinderräumen besitzen, daß während der Öffnungszeiten der Ventile (14, 15; 28, 29) ein für die Betätigung des Steuerkolbens genügend großer Druckluftanteil zur Verfügung steht.
2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Veränderung des Verhältnisses der Querschnitte von den ständig offenen Verbindungen mit der freien Atmosphäre (26,27) zu den Verbindungswegen (19, 20) zu den Steuerzylinderräumen die Umsteuerungszeiten verändert werden. 3, Steuerung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (28, 29 bzw. 14, 15) vom Arbeitskolben unmittelbar oder über Kipp-, Schwing- oder Winkelhebel (21, 22) betätigt werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 407 385, 720 237.