DE1073819B

DE1073819B - Steuereinrichtung für doppeltwirkende Druckmittclmotore, insbesondere für den Antrieb von Absperrventilen od. dgl

Info

Publication number: DE1073819B
Application number: DENDAT1073819D
Authority: DE
Inventors: Dürcn Josef Becker und Matthias Esser (RhId.)
Original assignee: Zimmermann S. Jansen Gesellschaft mit beschränkter Haftung, Dürcn (RhId.)
Publication date: 1960-01-21

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für doppeltwirkende Druckmittelmotore, mit zwei im gegenläufigen Sinn arbeitenden Paaren von Steuerventilen mit je zwei Verschlußstücken, die es ermöglicht, eine beliebige Anzahl von zu einem Arbeitsvorgang erforderlichen Absperr-, Steuer- oder Zeitschalteinrichtungen von einer zentralen Stelle aus in einer festliegenden oder nach Bedarf zu ändernden Reihenfolge zu schalten und zu fahren. Solche Steuereinrichtungen finden Verwendung in Industrieanlagen wie beispielsweise ölvergasungsanlagen, Krackanlagen, Spaltanlagen, Wassergasanlagen u. dgl. Nach dem einmal eingestellten Programm erfolgt der Ablauf der Bewegungen vollkommen selbsttätig. Es kommen dabei pneumatische oder hydraulische und elekirische Steuer- bzw. Arbeitselemente zur Anwendung.

An sich ist es bekannt, mehrere voneinander entfernt angeordnete Ventile durch Stellmotore anzutreiben, wobei diese zur abwechselnden Steuerung mit einem Steuerschieber verbunden sind. Auch ist es bekannt, Einzelventile durch eine Steuerscheibe anzutreiben. Bei diesen bekannten Ausführungsformen besteht jedoch der Nachteil, daß beim Umschalten kurzzeitig eine Verbindung zwischen beiden Zylinderseiten entsteht, so daß der Druckmittelmotor stehenbleibt. Ferner müssen besondere Kanäle vorgesehen sein, durch welche die Schalteinrichtung eine verwickelte Bauart erhält. Die Umkehrungen können nicht kurzzeitig überwunden werden. Während einer Umschaltung treten leicht Undichtigkeiten von Verschlußstücken auf.

Die aufgezeigten Nachteile auf einfachste Weise zu beheben, hat die Erfindung sich zur Aufgabe gestellt. Ihr Wesen wird darin gesehen, daß die beiden mit den Motoranschlüssen ständig in offener Verbindung stehenden Kammern des einen Steuerventils wechselweise mit den benachbarten Kammern des anderen Steuerventils in offener Verbindung stehen bzw. von diesem getrennt sind.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt, und zwar zeigt

Abb. 1 den Schnitt durch ein Steuerventil,

Abb. 2 eine Steuereinrichtung, die mit einer einstellbaren Kurvenscheibe zusammenwirkt, um ein Ventil zu betätigen,

Abb. 3 eine Anzahl von schematisch dargestellten Absperrventilen zusammen mit den erforderlichen S teuereinrichtungen.

Die erfindungsgemäß vorzunehmenden Steuerungen erfolgen von einer Einrichtung mit einem einstellbaren und jederzeit veränderlichen Programm. Diese Einrichtung steuert die Impulsgabe zu den im jeweiligen Zeitplan erforderlichen Einrichtungen bzw. zu deren Arbeitszylindern. Die Einrichtung zu einem Steuereinrichtung

für doppeltwirkende Druckmittelmotore,
insbesondere für den Antrieb
von Absperrventilen od. dgl.

Anmelder:

Zimmermann & Jansen

Gesellschaft mit beschränkter Haftung,

Düren (RhId.)

Josef Becker und Matthias Esser, Düren (RhId.),
sind als Erfinder genannt worden

einstellbaren und veränderlichen Programm besteht für jeden Reaktor, Cowper I bzw. II od. dgl. aus einer umlaufenden Welle 1, auf der für jedes Absperrventil 2 a, 2b, 2c, 2d usw. eine Kurvenscheibe sitzt. Diese Kurvenscheiben 3 sind auf der Welle 1 gegeneinander verdrehbar und einstellbar angeordnet. Jede Kurvenscheibe 3 wirkt auf eine Steuereinrichtung 4, die im Schnitt in der Abb. 1 und in schematiscber Reihenanordnung in Abb. 3 dargestellt ist.

Jede Steuereinrichtung 4 hat zwei Paare von Steuerventilen 5 α und 5 b bzw. 6 α und 6 b, die durch je eine Stange 7a, 7 b miteinander verbunden sind. Sie werden durch Stößel 8 a, 8& betätigt, die durch einen doppelarmigen Schwenkhebel 9 miteinander verbunden sind. Jede Steuereinrichtung 4 weist zwei Kammern 10 und 11 auf. Die Kammer 10 gehört zur Motorseite und die Kammer 11 zur Rücklaufseite. Beide Seiten stehen durch Kanäle 12 und 13 miteinander in offener Verbindung.

Die Kurvenscheibe 3 wälzt sich auf der Rolle 14 des doppelarmigen Schwenkhebels 9 ab. Der Schwenkhebel 9 hat einen festen Drehpunkt 15. Die Verschlußstücke 5a, 5b bzw. 6a, 6b haben Sitze 16. Das Druckmittel strömt durch die Zuleitungen 17 a, 17 & in die Eintrittskammern 18 α, 18 b. Bei dem in Abb. 1 dargestellten Beispiel ist die Eintrittskammer 18 & durch das Verschlußstück 5 α abgeschlossen, während das Druckmittel von der Zuleitung 17 a freien Zufluß hat und um das offene Verschluß stück 5 b durch die Leitung 19 zu einem der Arbeitszylinder AZ (Abb. 3) strömt und diesen im Sinne des Zeitplans bewegt. Das beim Verfahren des Kolbens K eines solchen Arbeitszylinders AZ zu verdrängende Druck-

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mittel gelangt in die Leitung 20. Es fließt dann mn das geschlossene Verschluß stück 5 a über den Kanal 12 in die Kammer 21 α und um das offene Verschlußstück 6 α über die Kammer 11 zur Rücklaufleitung 22. Diese Leitung 22 steht z. B. über eine Sammelleitung mit der Atmosphäre in Verbindung.

Die Verschlußstücke5a, 5 b und 6a, 6b haben jeweils einen oberen und einen unteren Dichtungssitz. Daher kann bei einer eventuellen Undichtigkeit entweder des oberen oder des unteren Dichtungssitzes oder bei Undichtigkeit beider das Druckmittel zwar auch in die Leitung 20, aber genauso gut über den Kanal 12 in die Rücklaufleitung 22 strömen. Da diese Leitung 22 mit der Atmosphäre in Verbindung steht, wird sich das Druckmittel mit Sicherheit den bequemeren Weg in die Rücklaufleitung 22 suchen. Dadurch wird mit der gleichen Sicherheit verhindert, daß der Kolben K bei einer eventuellen Undichtigkeit von beiden Seiten mit Druckmittel beaufschlagt wird, und es kann nie zum sogenannten »Tanzen« der Schieberplatte od. dgl. infolge Undichtigkeit eines Steuerventils kommen.

Fährt der Schwenkhebel 9 infolge des Umlaufs seiner Kurvenscheibe 3 die Schwenkbewegung in die entgegengesetzte Stellung aus, so öffnen sich die Verschlußstücke 5 α und 6 b, während die Verschlußstücke 5 b und 6 α geschlossen werden. Nunmehr gelangt das Druckmittel von der Zuleitung 17 b in die Kammer 18 b, von dort um das offene Verschluß stück 5 β in die Leitung 20. Es verschiebt jetzt den KoI-ben K eines der vorerwähnten Arbeitszylinder AZ im entgegengesetzten Sinne. Das rückströmende Druckmittel gelangt nun durch die Leitung 19 weiter um das Verschlußstück 5 δ in den Kanal 13, in die Kammer 21 b und von hier um das offene Verschlußstück 6b über den Raum 11 in die Auspuffleitung22.

Die Ventilstange la ist an ihrem dem doppelarmigen Schwenkhebel 9 gegenüberliegenden Ende als Kolben ausgebildet, der mit seiner Stirnfläche und einem Gehäusedeckel einen Druckraum 23 bildet. Dieser Druckraum 23 steht durch Axial- und Radialbohrungen in der Stange la mit der Eintrittskammer 18 α in offener Verbindung. Das hat zur Folge, daß der Kolben an seiner Stirnseite vom Druckmittel infolge des größeren Durchmessers mehr beaufschlagt ist als im Bereiche der Eintrittskammer 18 a. Demgemäß drückt das Druckmittel im Druckraum 23 die Stange la ständig gegen den Schwenkhebel 9 und diesen gegen seine Kurvenscheibe 3, so daß die Rolle 14 immer fest an der Kurvenscheibe 3 anliegt.

Claims

.Patentansprüche:

1. Steuereinrichtung für doppeltwirkende Druckmittelmotore mit zwei im gegenläufigen Sinne arbeitenden Paaren von Steuerventilen mit je zwei Verschlußstücken, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden mit den Motoranschlüssen (19 bzw. 20) ständig in offener Verbindung stehenden Kammern des einen Steuerventils (5 b bzw. 5 a) wechselweise mit den benachbarten Kammern des anderen Steuerventils (6 b bzw. 6 a) in offener Verbindung stehen bzw. von diesem getrennt sind.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Verschlußstücke (5 a, 5 b) des ersten Steuerventils mit zwei Dichtungssitzen ausgerüstet ist, deren Zwischenraum als ein ständig offener Durchgang für den Rücklauf (22) ausgebildet ist.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einander zugekehrten Dichtungssitzen (16) der Verschlußstücke (5a, 5b bzw. 6a, 6b) der einzelnen .Steuerventile Kammern (10,11) vorgesehen sind.

4. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einander abgekehrten Stirnflächen der Verschlußstücke (5 a, 5 b) des ersten Steuerventils ständig mit der Druckmittelquelle in offener Verbindung stehen.

5. Steuereinrichtung für die Schaltung einer größeren Anzahl von Druckmittelmotoren, z. B. für Absperrventile, die nach einem festgelegten Programm nacheinander zu betätigen sind, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Block für jeden Druckmittelmotor eine Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 vorgesehen ist, die alle nach einem einstellbaren Programm angetrieben werden.

6. Steuereinrichtung ,nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilstößel (8a, 8b) an der Motorseite und an der Rücklaufseite zu ihrer gegenläufigen Betätigung an Armen eines doppelarmigen Schwenkhebels (9) angelenkt sind, der seinen Antrieb von einer ihm zugehörenden Kurvenscheibe (3) erhält.

7. Steuereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilstößel (8a) an der Motorseite durch das abzusperrende Druckmittel den doppelarmigen Schwenkhebel (9) ununterbrochen gegen seine Kurvenscheibe (3) drückt.

8. Steuereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Schwenkhebel (9) gegenüberliegende, den Ventilstößel (8 a) berührende Ende der Ventilstange (la) an der Motorseite als Stufenkolben ausgebildet ist, der mit dem Gehäusedeckel dieser Seite einen Druckraum (23) bildet, der mit dem Zulauf (18 a) des Druckmittels durch Axial- und Radialbohrungen in Verbindung steht, derart, daß die dem Zulauf (18 a) des Druckmittels zugewandte Fläche kleiner ist als die dem Druckraum (23) zugewandte Stirnfläche des Stufenkolbens.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 336 306, 727 987, 787, 832 820, 869 455, 880 242;

österreichische Patentschrift Nr. 184 788;

französische Patentschriften Nr. 626933,1 043 667; britische Patentschriften Nr. 583 640, 720 966;

USA.-Patentschriften Nr. 2 069 364, 2 425 380, 462 544, 2 511184;

Druckschrift »Linde Groß-Sauerstoff-Anlagen nach dem Linde-Fränkl-Verfahren« der Gesellschaft für Linde's Eismaschinen A. G., Abt. Gasverflüssigung, Höllriegelskreuth b. München.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen