DE1054846B

DE1054846B - Pneumatische Betaetigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE1054846B
Application number: DEW20442A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Philippe Ravussin
Original assignee: Westinghouse Bremsen und Signale AG
Current assignee: Westinghouse Bremsen und Signale AG
Priority date: 1956-01-26
Filing date: 1957-01-05
Publication date: 1959-04-09

Description

DEUTSCHES

Gegenstand der Erfindung ist eine pneumatische Betätigungsvorrichtung mit zeitabhängiger automatischer Arbeitsweise zur Betätigung von Geräten, z. B. Arbeits-, Steuerungs- und dergleichen Geräten, die in> gewünschten, vorbestimmten Intervallen in und außer Aktion· gesetzt werden sollen.

Zur zeitabhängigen Betätigung von Geräten bestehen bereits Vorrichtungen, bei denen· die zeitabhängige Auslösung mittels eines elektrischen Relais oder eines mechanischen Uhrwerkes und die Übertragung auf das zu betätigende Gerät meist elektrisch erfolgt. Wenn in den zu betätigenden Geräten oder Anlagen jedoch bereits Druckluft zur Verfügung steht, ist es zweckmäßiger und billiger, an Stelle einer elektrischen oder mechanischen zeitabhängigen Betätigung Druckluft zwecks pneumatischer Auslösung zu verwenden.

Die pneumatische Betätigungsvorrichtung gemäß der Erfindung zeichnet sich. dadurch aus, daß ein federbelasteter Betätigungskolben, der in seiner Ausgangsstellung durch pneumatischen Speisedruck entgegen der Federwirkung nar teilweise beaufschlagbar ist und bei Verlassen der Ausgangsstellung unter Vollbeaufschlagung gelangt, ein - gegen den Speisedruck öffnendes Entlüftungsventil aufweist, für welches ein dessen Öffnen gegen Ende des Arbertshubes des Betätigungskolbens bewirkender Anschlag an einem im Entlüftungsweg zwischen dem Ventil und dem Austritt ins Freie angeordneten Hilfskolben, vorgesehen ist, dem sich der Betätigungskolben beim Arbeitshub nähert und der im Entlüftungsweg eine Drosselstelle bildet, wobei der Hilfskolben infolge der Wirkung der Drosselspule dem Betätigungskolben bei dessen Rücklaufbewegung in. die Ausgangsstellung folgt und das Entlüftungsventil mindestes offen hält, bis dieser die Ausgangsstellung erreicht hat.

Eine solche Vorrichtung kann z. B. zur zeitabhängigen automatischen Betätigung des Entwässerungsventils einer Druckluftanlage dienen.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen pneumatischen Betätigungsvorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt, in welcher

Fig. 1 die Vorrichtung schematisch und

Fig. 2 einen Teil derselben im Axialschndtt zeigt.

Die veranschaulichte Vorrichtung weist ein zylindrisches Ventilgehäuse 1 auf, in welchem ein Betätigungskolben 2 mit einer aus dem Gehäuse austretenden Kolbenstange 3 abdichtend und verschiebbar geführt ist und welches druckseitig mittels einer Leitung 4 über ein Blindvolumen 5 an. eine Druckleitung 6 angeschlossen ist, in der eine Blende 7 eingebaut ist. Der Betätigungskolben 2 besitzt auf seiner Druckseite im Abstand vom Außenumfang eine koaxiale Ringrippe8, welche in der Ausgangsstellung des Kolbens 2 an der inneren Stirnseite 1' des Gehäuses 1 dicht schließend

Pneumatische Betätigungsvorrichtung

Anmelder:
Westinghouse

Bremsen & Signal Gesellschaft A. G.,
Bern

Vertreter: Dr.-Ing. K. Hoffmeister, Patentanwalt,
Hannover, Königstr. 23

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 26. Januar 1956

Dipl.-Ing. Philippe Ravussin,

Lausanne (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden

ansteht, - indem eine an einem Gehäuseeinsatz 9 abgestützte· Schraubenfeder 10 den Kolben 2 in der Ausgangsstellung zu halten, sucht.

Der Kolben 2 weist in koaxialer Anordnung ein

V- g^e§^iel1 die Druckseite öffnendes Entlüftungsventil auf, dessen Ventilteller 11 über eine sich in der hohlen Kolbenstange 3 erstreckende Ventilstange 12 durch eine Schraubenfeder 13 in Schließlage gehalten wird. In dem vorn der Kolbenstange 3 durchsetzten und nach außen durch einen Gehäusedeckel 1" abgeschlossenen Gehäuseeinsatz 9 befindet sich ein die Kolbenstange 3 umschließender Hilfskolben. 14, an dessen zylindrischer Wandung 15 eine diametral angeordnete Traverse 16 befestigt ist. Diese Traverse durchquert einen A:-mlschlitz 17 der hohlen Kolbenstange 3 und ist als "Anschlag für die Ventilstange 12 bestimmt, um das Ent-

+o lüftungsventil zu öffnen.

Der Entlüftuiigsweg vom Entlüftungsvenitil ins Freie führt durch die hohle Kolbenstange 3 und den Axialschlitz 17 derselben in die Hilfskolbenkammer 18, von dieser durch Düsenbohrungen 19 im Hilfe-

4-5 kolben 14 und Öffnungen 20 im Gehäuseeinsatz 9 zur federbelasteten Rücksteite des Kolbens 2 und durch Öffnungen 21 des Gehäuses 1 ins Freie.

Im Betrieb wird aus- der Leitung 6 Druckluft durch die Blende 7 unter starker Druckherabsetzung der Druckseite des Betätigungskolbens 2 zugeführt, der sich in der Ausgangsstellung befindet und daher zunächst nur teilbeaufschlagt wird. Dabei steigt der Druck im Blindvolumen 5, in der Lei-ting 4 und in- der von der Ringrippe 8 des Kolbens 2 umgrenzten

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Claims

Kammer 22 langsam. Sobald der Druck in der Kammer 22 den Gegendruck der- Feder 10 zu überwinden vermag und den Kolben aus der Ausgangsstellung bewegt, wird dessen ganze druckseitige Kolbenfläche beaufschlagt, was die Kolbenschubkraft plötzlich vergrößert und eine stoßartige Weiterbewegung des Kolbens bewirkt, welche über die Kolbenstange 3 zur Betätigung eines Gerätes, z. B. eines Entwässerungsventils, benutzt werden kann. Noch bevor der Kolben das Hubende erreicht, stößt die Ventilstange 12 gegen die Traverse 16 und hebt den Ventilteller 11 entgegen der Wirkung der Schließfeder 13 und dem Luftdruck auf der Kolbendruckseite von der Ventilöffnung ab. Nun strömt Druckluft durch " das Entlüftungsventil in die Hilfskolbenkammer 18 und entspannt sich verhältnismäßig verzögert durch die Düsenbohrungen 19 auf Atmosphärendruck. Ist der Luftdruck im System zwischen, der Blende 7 und den Düsenbohrungen 19 so weit gesunken, daß die Kraft der Druckfeder 10 zusammen mit der Schubwirkung des Hilfskolbens 14 überwiegen, bewegen diese den Kolben 2 in seine Ausgangsstellung zurück, wobei der Hilfskolben infolge des Überdruckes in der Kammer 18 dem Betätigungskolben 2 folgt, bis dieser seine Ausgangsstellung erreicht hat und das Entlüftungsventil offen hält, bis entsprechend der verhältnismäßig geringen Federkraft der Ventilschließfeder 13 das Volumen zwischen Blende 7 und Düsenbohrungen· 19 weitgehend entspannt ist. Sobald jedoch die Kraft der Schließfeder überwiegt, schließt der Ventilteller 11 die Ventilöffnung. Damit während des Betätigungsvorganges der beschriebenen Vorrichtung keine erhebliche Druckluftnachspeisung erfolgt, wird der Durchtrittsquerschnitt der Blende 7 kleiner bemessen als der Gesamtquerschnitt der Düsenbohrungen 19. Es ergeben sich folgende Einstellmöglichkeiten der Zeitabhängigkeit: Der Ansprechdruck, bei welchem der Vorgang eingeleitet wird, kann durch entsprechende Vorspannung der Druckfeder 10 eingestellt werden. Die Zeitabstände zwischen zwei Betätigungsfolgen ergeben sich durch Wahl des Durchtrittsquierschniitts der Blende 7 und der Große des Blmdvolumens 5. Der Zeitbedarf für die Rückbewegung des Betätigungskolbens 2 richtet sich nach der Dimensionierunig der Düsenbohrungen 19. . . .. Patentansprüche:

1. Pneumatische Betätigungsvorrichtung mit zeitabhängiger automatischer Arbeitsweise mit einem "federbelasteten Betätigungskolben, der in seiner Ausgangsstellung durch pneumatischen Speisedruck entgegen der Federwirkung nur teilweise beaufschlagbar ist und beim Verlassen der Ausgangsstellung unter Vollbeaufschlagung steht, und einem gegen den Speisedruck öffnenden. Entlüftungsventil, dadurch gekennzeichnet, daß das öffnen des Entlüftungsventils gegen Ende des Arbeitshubes das Betätigungskolbens durch einen Anschlag (16) an einem im Entlüftungsweg zwischen dem Ventil und den Austritt ins Freie angeordneten Hilfskolben (14) erfolgt, der im Entlüftungsweg eine Drosselstelle (19) bildet, wobei der Hilfskolben infolge der Wirkung der Drosselstelle dem Betätigungskolben bei dessen Rücklaufbewegung in die Ausgangsstellung folgt und das Entlüftungsventil mindestens offen hält, bis dieses die Ausgangsstellung erreicht hat.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Speisedruckseite des Betätigungskolbens (2) ein in der Größe einstellbares Blindvolumen¹ (5) und diesem eine Blende (7) vorgeschaltet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskolben (14) mit die Drosselstelle im Entlüftungsweg bildenden Düsenbohrungen (19) versehen ist, durch deren Gesamt-Durchlaßquerschnitt die Rückstellzeit des Betätigungskolbens (2) bestimmt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungskolben (2) eine hohle Kolbenstange (3) aufweist, durch welche sich der Ventilschließkörper (12) gegen den Anschlag (16) erstreckt, der die Kolbenstange (3) in einem Längsschlitz (17) durchquert, wobei die hohle Kolbenstange und ihr Längsschlitz gleichzeitig einen Teil des Entlüftungsweges bilden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 644 545, 738 793;
britische Patentschriften Nr. 605 465, 560 135;
französische Patentschrift Nr. 754 546;
USA.-Patentschrift Nr. 2 671 317.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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