-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung betrifft einen einfachwirkenden Aktuator, insbesondere einen einfachwirkenden Aktuator eines Druckgases.
-
Stand der Technik
-
Mit der Realisierung der Produktion der industriellen Automatisierung werden automatische Regelventile im Bereich der Flusssteuerung verbreitet verwendet, insbesondere im petrochemischen und pharmazeutischen Bereich und im Bereich der Nahrungsmittel. Um die Effizienz zu erhöhen, wird die entfernte automatische Steuerung bei der Rohrleitung verwendet. Das Ventil des pneumatischen Aktuators, das automatisch gesteuert um 90 oder 180 Grad geöffnet und geschlossen ist, wird immer mehr bei den Fluidleitungen und -geräten verwendet.
-
Wie in der 1 ersichtlich: der traditionelle einfachwirkende pneumatische Zahnreihenaktuator hat einen Aktuatorgrundkörper 113, zwei einteilige Kolben 102, eine Zahnstange 103 und eine Zahnradesmittelachse 104. In der Mitel des Grundkörpers befindet sich eine Einlassöffnung 112 des Innenraums und ein Innenraum 106 des Aktuatorgrundkörpers 113. Die gesamte Einlass- und Auslassöffnung 110 des Außenraums ist durch das Einlass- und Auslassloch 108 des Außenraums am zwei Enden mit dem Außenraum 109 verbunden. Im Aktuatorgrundkörper 113 werden zwei Kolben 102 vorgesehen, wobei der Kolben 102 und die Zahnstange 103 einteilig aufgebaut werden. Im außenumfang des Kolbens ist O-Dichtring 101 eingegriffen, der den Aktuatorgrundkörper in einen Innenraum 106 und einen Außenraum 109 aufteilt. Durch den Einlass 112 des Innenraums strömt das Druckgas in den Innenraum 106. unter dem Einfluß des Druckgases bewegt sich der Kolben 102 in die Richtung der zwei Seiten. Und die Luft in der zwei Seiten ist durch das Einlass- und Auslassloch 108 des Außenraums ausgegeben. Der Kolben 102 treibt die Zahnstange 103 an, die mehrere Rückstellfedern 107 presst, dadurch bewegt sich die Rückstellfeder in die Richtung der zwei Seiten. Die Zahnstange löst die Mittelachse 104 aus, die sich gegen den Uhrzeigersinn dreht. Dadurch ist die Mittelachse des Ventils angetrieben, um das Ventil zu öffnen. Beim Stromausfall und Gasausfall ist die Gasquelle des Einlasses 112 des Innenraums unterbrochen. Unter dem Einfluss der Rückstellfedern 107 treibt der Aktuator den Kolben 102 an, dadurch bewegt sich der Kolben von zwei Seiten in die Mitte. Der Kolben 102 treibt die Zahnstange 103 auch an und löst die Mittelachse 104 aus, die sich im Uhrzeigersinn dreht. Dadurch ist die Mittelachse des Ventils angetrieben, um das Ventil zu schließen.
-
Der einfachwirkende Aktuator hat folgende Defekte:
- 1. Bei der Änderung des ursprünglichen Zustandes (z. B. Öffnen des Ventils) muss das Druckgas nicht nur die Last des Aktuators sondern auch die Federkraft oder die Torsion der Feder überwinden, dadurch ist die gültige Ausgangstorsion des einfachwirkenden Aktuators deutlich gesenkt. Unter einem bestimmten Druck beträgt die Ausgangstorsion des doppeltwirkenden Aktuators des gleichen Modells ohne Feder M1. Die Torsion, die der entsprechende einfachwirkende Aktuator mit Feder bei der Wiederherstellung des ursprünglichen Zustandes bieten kann, beträgt M2. Und die Torsion, die er am Endpunkt der positiven Wirkung bei der Änderung des ursprünglichen Zustandes unter dem Einfluss eines Druckgases bieten kann, beträgt M3, dann M3 < M1 – M2, die Differenz ist die erhöhte Torsion vom ursprünglichen Zustand der Feder bis zum Endpunkt des Pressens (oder des Drehens). Bei der positiven Wirkung und der Gegenwirkung der Federrückstellung wird gleiche Last überwunden, deshalb wird es in der tatsächlichen Produktion angefordert, dass M2 und M3 möglichst näherkommen. Die vom solchen einfachwirkenden Aktuator gebotenen Torsionen M2 und M3 sind niedriger als die Hälfte von M1. Je näher die Torsionen M2 und M3 an die Hälfte annähern, desto größer ist die geforderte Dimension der Feder. Wegen der Einschränkung der Dimension der Feder beträgt M2 oder M3 nur etwa 30% von M1 in der tatsächlichen Produktion. Deshalb wird die tatsächliche Wirksamkeit stark reduziert.
- 2. Das Ventil hat in der offenen oder geschlossenen Phase maximales Drehmoment, während der traditionelle einfachwirkende Aktuator beim Gas- und Stromausfall nur mit der Federkraft der Feder das Ventil schließt. Beim Schließen des Ventils erreichen die Expansion und Kontraktion des Ventils das maximale Mass. Das ist eine Phase mit minimaler Ausgangskraft. Dann in dieser Phase ist die Torsion zum Schließen des Ventils auch minimal. In diesem Fall kann es vorkommen, dass das Ventil nicht vollständig geschlossen werden kann.
- 3. Um maximale Drehmoment beim einfachwirkenden Aktuator zu erhalten, werden mehrer Federn verwendet. Dann können Neigung und Bruch der Feder vorkommen. Bei der Neigung und dem Bruch der Feder kann der Aktuator das Ventil nicht öffnen und schließen. Selbst wenn die Außenkraft verwendt wird, kann das Ventil wegen der Blockierung der neigte Feder auch nicht geöffnet und geschlossen werden. In besonderen Branchen ist diese Störung noch gefährlicher.
- 4. Die Federkraft des Zahnrad- und Zahnstangenaktuator ist immer in Betrieb. Wenn der Druck der Gasquelle in der Fabrik normally sinkt, bewegt sich der Federaktuator nach links und rechts im Laufe der Erhöhung und Senkung der Gasversorgung. Dann kann es vorkommen, dass das Ventil sich nicht in normaler Reihenfolge dreht.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen einfachwirkenden Aktuator eines Druckgases anzubieten, der vor allem dazu dient, die Probleme des traditionellen einfachwirkenden Aktuators zu lösen, wie nicht vollständiges Schließen des Ventils, das Verdrehen des Ventils, das Versagen des Ventils sowie hohen Energieverbrauch usw.
-
Die vorliegende Erfindung hat eine technische Lösung zur Erledigung der technischen Probleme: ein einfachwirkender Aktuator eines Druckgases beinhaltet einen Aktuatorgrundkörper, wobei jeweilig auf den linken und rechten Enden des Aktuators ein Kolben vorgesehen ist, wobei sich auf dem Kolben Zahnstangen befinden, wobei zwischen zwei Zahnstangen eine Mittelachse vorgesehen ist, wobei sich zwischen dem Kolben und dem entsprechenden Aktuatorgrundkörper mehrere (einseitig 2–7 Stück, beidseitig 4–14 Stück) kleine Rückstellfedern befinden, wobei sich zwischen dem Kolben ein Innenraum bildet und sich zwischen dem Kolben und dem Aktuatorgrundkörper ein Außenraum bildet, wobei auf dem Aktuatorgrundkörper ein Gaskammerdurchgang des Außenraums vorgesehen ist, der mit der Außenseite des Außenraums verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass an der Namur-Schnittstelle des Aktuatorgrundkörpers ein Magnetventil vorgesehen ist, wobei sich zwischen der Namur-Schnittstelle und dem Magnetventil eine Anschlussplatte des Magnetventils befindet, wobei sich auf dem Aktuatorgrundkörper eine Gasspeicherkammer befindet, und wobei sich zwischen der Gasspeicherkammer und dem Aktuatorgrundkörper ein Dichtungsring befindet, und dass sich auf dem Aktuatorgrundkörper ein erster Einlasskanal befindet, der mit der Gasspeicherkammer verbunden ist, und wobei der erste Einlasskanal an einem Ende der Gasspeicherkammer ein Rückschlagventil hat, und wobei der Auslass des anderen Endes auf der unteren rechten Seite der Namur-Schnittstelle liegt und der zweiten Luftöffnung auf der Anschlussplatte des Magnetventils entspricht, und dass sich auf dem Aktuatorgrundkörper ein zweiter Einlasskanal befindet, der mit der Gasspeicherkammer verbunden ist, wobei der Auslass des zweiten Einlasskanals auf der oberen linken Seite der Namur-Schnittstelle liegt und der dritten Luftöffnung auf der Anschlussplatte des Magnetventils entspricht, und dass in der Mitte der ersten Seite der Anschlussplatte des Magnetventils eine erste Einlassöffnung und eine zweiten Einlassöffnung nebeneinander angeordnet werden, wobei für die erste Einlassöffnung eine erste Nut vorgesehen ist und für die zweite Einlassöffnung die zweite Nut vorgesehen ist, und dass sich unter der ersten Durchgangsöffnung eine erste Luftöffnung befindet, wobei sich rechts unterhalb der zweiten Durchgangsöffnung eine zweite Luftöffnung befindet, wobei sich auf der linken und rechten Seite der ersten Luftöffnung jeweils eine vierte Luftöffnung und eine fünfte Luftöffnung befinden, wobei sich links oberhalb der ersten Einlassöffnung eine dritte Luftöffnung befindet, wobei sich zwischen der ersten Luftöffnung und der zweiten Luftöffnung ein erster Nutkanal befindet, wobei sich zwischen der dritten Luftöffnung, der vierten Luftöffnung und der fünften Luftöffnung ein zweiter Nutkanal befindet, und dass die dritte Luftöffnung und die zweite Luftöffnung Durchgangsöffnung sind, und dass sich auf der ersten Seite der Anschlussplatte des Magnetventils eine Gummischeibe befindet, wobei sich auf der Gummischeibe eine der ersten Seite entsprechende Kerbe und eine Durchgangsöffnung befinden, die mit der ersten Nut, der zweiten Nut, der ersten Luftöffnung, der vierten Luftöffnung und der fünften Luftöffnung verbunden ist, und dass der Boden des Magnetventils die erste Seite der Anschlussplatte des Magnetventils ausbildet, und dass sich in der Durchgangsöffnung des Bodens des Magnetventils, die der ersten Luftöffnung, der vierten Luftöffnung und der fünften Luftöffnung der Anschlussplatte des Magnetventils entspricht, eine Trennplatte befindet, die die Durchgangsöffnung in drei Räume aufteilt, und dass der erste Raum und der dritte Raum Sackbohrungen sind, welche mit der vierten Luftöffnung und der fünften Luftöffnung verbunden sind, wobei der zweite Raum als Durchgangsöffnung mit der ersten Luftöffnung verbunden ist, und dass das wirksame Volumenverhältnis zwischen dem Volumen des Lufthohlraums der Gasspeicherkammer und dem Aktuatorgrundkörper nicht niedriger als 0,5:1 beträgt.
-
Eine technische Lösung der Erfindung kann es auch sein, dass sich zwischen dem Aktuatorgrundkörper sowie dem seitlichen Deckel des Aktuators und dem Kolben eine große Rückstellfeder befindet, und dass die große Rückstellfeder und der Kolben koaxial ausgebildet sind.
-
Eine technische Lösung der Erfindung kann es auch sein, dass zwischen dem Aktuatorgrundkörper sowie dem seitlichen Deckel des Aktuators und dem Kolben keine Feder angeordnet ist.
-
Eine technische Lösung der Erfindung kann es auch sein, dass sich außerhalb des Aktuatorgrundkörpers nicht weniger als eine Gasspeicherkammer befindet.
-
Der positive Effekt der Erfindung ist es, dass innerhalb des traditionellen Aktuators zwei Gasleitungen hingefügt werden, wobei durch diese zwei Gasleitungen die einseitig oder beidseitig des Außenraums angeordnete Gasspeicherkammer verbundet ist. Mit Hilfe der Druckluft der Gasspeicherkammer wird es sichergestellt, dass das Ventil bei der Störung wegen des Stromausfalls oder Gasmangels im geschlossenen Zustand ist.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 eine konstruktive schematische Darstellung eines traditionellen pneumatischen Zahnreihenaktuators;
-
2 eine konstruktive schematische Darstellung eines einzeln-Gasspeicherkammer-Aktuators mit Feder der Erfindung;
-
3 eine konstruktive schematische Darstellung eines doppelten-Gasspeicherkammern Aktuators ohne Feder der Erfindung;
-
4 eine Draufsicht einer Anschlussplatte des Magnetventils ohne Gummischeibe der Erfindung;
-
5 eine Draufsicht einer Anschlussplatte des Magnetventils mit Gummischeibe der Erfindung;
-
6 eine Ansicht von unten des Bodens des Magnetventils der Erfindung;
-
7 eine konstruktive schematische Darstellung der Gasleitung innerhalb des Aktuators der Erfindung;
-
8 eine schematische Darstellung der Erfindung bei Stromversorgung und Gasversorung;
-
9 eine schematische Darstellung der Erfindung beim Strom- und Gasausfall.
-
Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
-
Wie in der 2 ersichtlich: ein einfachwirkender Aktuator eines Druckgases beinhaltet einen Aktuatorgrundkörper 113, wobei jeweils auf den linken und rechten Enden des Aktuators 113 ein Kolben 102 vorgesehen ist, wobei sich auf dem Kolben 102 Zahnstangen 103 befinden, wobei zwischen zwei Zahnstangen 103 eine Mittelachse 104 vorgesehen ist, wobei sich zwischen dem Kolben 102 und dem entsprechenden Aktuatorgrundkörper 113 sechs kleine Rückstellfedern befinden, wobei sich zwischen dem Kolben 102 ein Innenraum 106 bildet und sich zwischen dem Kolben 102 und dem Aktuatorgrundkörper 113 ein Außenraum 109 bildet, wobei auf dem Aktuatorgrundkörper 113 ein Gaskammerdurchgang 301 des Außenraums vorgesehen ist, der mit dem Außenraum 109 verbunden ist, dass an der Namur-Schnittstelle des Aktuatorgrundkörpers 113 ein Magnetventil 201 vorgesehen ist, wobei sich zwischen der Namur-Schnittstelle und dem Magnetventil 201 eine Anschlussplatte 202 des Magnetventils befindet, wobei sich auf dem Aktuatorgrundkörper 113 eine Gasspeicherkammer 12 befindet, und wobei sich zwischen der Gasspeicherkammer 12 und dem Aktuatorgrundkörper 113 ein Dichtungsring 111 befindet. Wie in der 2 ersichtlich: Auf dem Aktuatorgrundkörper 113 befindet sich ein erster Einlasskanal 302, der mit der Gasspeicherkammer 12 (122) verbunden ist, und wobei der erste Einlasskanal 302 an einem Ende der Gasspeicherkammer 12 (122) ein Rückschlagventil 304 hat, und wobei der Auslass des anderen Endes auf der unteren rechten Seite der Namur-Schnittstelle liegt und der zweiten Luftöffnung 209 auf der Anschlussplatte 202 des Magnetventils entspricht, und dass sich auf dem Aktuatorgrundkörper 113 ein zweiter Einlasskanal 303 befindet, der mit der Gasspeicherkammer 12 (121 und 122) verbunden ist, wobei der Auslass des zweiten Einlasskanals 303 auf der oberen linken Seite der Namur-Schnittstelle liegt und der dritten Luftöffnung 210 auf der Anschlussplatte 202 des Magnetventils entspricht. Das wirksame Volumenverhältnis zwischen dem Volumen des Lufthohlraums der Gasspeicherkammer und dem Aktuatorgrundkörper beträgt optimal höher als 2:1. Dadurch liegt es immer unter einem Druck von mehr als 5 bar, und die minimale Torsion beträgt auch mehr als 60% vom Ausgangsdrehmoment des doppeltwirkenden Aktuators. Deshalb wird es sichergestellt, dass das Ventil bei der Störung wegen des Stromausfalls oder Gasmangels im sicheren Zustand ist.
-
Eine Ausführungsform der Erfindung kann es sein, dass sich zwischen dem Aktuatorgrundkörper 113 sowie dem seitlichen Deckel 114 des Aktuators und dem Kolben 102 keine Feder angeordnet ist, wie in der 2 ersichtlich.
-
Eine Ausführungsform der Erfindung kann es auch sein, dass sich zwischen dem Aktuatorgrundkörper 113 sowie dem seitlichen Deckel 114 des Aktuators und dem Kolben 102 eine große Rückstellfeder befindet, und dass die große Rückstellfeder und der Kolben 102 koaxial ausgebildet sind, wie in der 2 ersichtlich.
-
Eine Ausführungsform der Erfindung kann es sein, dass der Aktuatorgrundkörper 113 auf seine zwei Seiten zwei symmetrische Gasspeicherkammern, linke Gasspeicherkammer 121 und rechte Gasspeicherkammer 122, hat, die jeweils außerhalb des Außenraums 109 des Aktuators befestigt werden, wie in der 3 ersichtlich.
-
Die Ausführungsform der Erfindung kann es sein, dass der Aktuatorgrundkörper 113 auf einer Seite eine Gasspeicherkammer 12 hat, die auf der linken oder rechten Seite außerhalb des Außenraums 109 des Aktuators befestigt ist, wie in der 2 ersichtlich.
-
Wie in der 4 ersichtlich: in der Mitte der ersten Seite 203 der Anschlussplatte 202 des Magnetventils eine erste Einlassöffnung 204 und eine zweiten Einlassöffnung 205 nebeneinander angeordnet werden, wobei für die erste Einlassöffnung 204 eine erste Nut 206 vorgesehen ist und für die zweite Einlassöffnung 205 die zweite Nut 207 vorgesehen ist, und dass sich unter der ersten Einlassöffnung 204 eine erste Luftöffnung 208 befindet, wobei sich unten rechts von der zweiten Einlassöffnung 205 eine zweite Luftöffnung 209 befindet, wobei sich auf der linken und rechten Seite der ersten Luftöffnung 208 jeweils eine vierte Luftöffnung 211 und eine fünfte Luftöffnung 212 befinden, wobei sich links oberhalb der ersten Einlassöffnung 204 eine dritte Luftöffnung 210 befindet, wobei sich zwischen der ersten Luftöffnung 208 und der zweiten Luftöffnung 209 ein erster Nutkanal 213 befindet, wobei sich zwischen der dritten Luftöffnung 210, der vierten Luftöffnung 211 und der fünften Luftöffnung 212 ein zweiter Nutkanal 214 befindet, und dass die dritte Luftöffnung 210 und die zweite Luftöffnung 209 als Durchgangsöffnungen ausgebildet sind. Wie in der 5 ersichtlich: eine Gummischeibe 215 befindet sich auf der ersten Seite 203 der Anschlussplatte 202 des Magnetventils, wobei sich auf der Gummischeibe 215 eine der ersten Seite 203 entsprechende Kerbe und eine Durchgangsöffnung befinden, die mit der ersten Nut 206, der zweiten Nut 207, der ersten Luftöffnung 208, der vierten Luftöffnung 211 und der fünften Luftöffnung 212 verbunden ist, und dass der Boden des Magnetventils 201 die erste Seite 203 der Anschlussplatte 202 des Magnetventils ausbildet. Wie in der 6 ersichtlich: sich in der Durchgangsöffnung des Bodens des Magnetventils 201, die der ersten Luftöffnung 208, der vierten Luftöffnung 211 und der fünften Luftöffnung 212 der Anschlussplatte 202 des Magnetventils entspricht, eine Trennplatte 216 befindet, die die Durchgangsöffnung in drei Räume aufteilt, und dass der erste Raum 217 und der dritte Raum 219 Sackbohrungen sind, welche mit der vierten Luftöffnung 211 und der fünften Luftöffnung 212 verbunden sind, wobei der zweite Raum 218 als Durchgangsöffnung mit der ersten Luftöffnung 208 verbunden ist.
-
Wie in der 8 ersichtlich: bei normaler Stromversorgung und Gasversorung geht das Gas ins Magnetventil 201. Das Gas geht durch die erste Luftöffnung 208 des Anschlussplatte 202 des Magnetventils und durch den ersten Nutkanal 213 in die zweite Luftöffnung 209 ein. Das Gas der zweiten Luftöffnung 209 tritt durch den ersten Einlasskanal 302 auf dem Aktuatorgrundkdkörper 113 in die rechte Gasspeicherkammer 122 ein. Die Druckluft in der rechten Gasspeicherkammer 122 tritt durch den zweiten Einlasskanal 303 auf dem Aktuatorgrundkörper 113 in die linke Gasspeicherkammer 121 ein. Gleichzeitig strömt die Druckluft durch die dritte Luftöffnung 210 zur vierten Luftöffnung 211 und fünften Luftöffnung 212 der Anschlussplatte 202 des Magnetventils zurück. Unter der Wirkung der elektromagnetischen Spule und der Außenluft blockiert das Magnetventil 201 die fünfte Luftöffnung 212 auf der Anschlussplatte 202 des Magnetventils, die an die zweite Einlassöffnung 205 angeschlossen ist. Und öffnet das Magnetventil 201 die vierte Luftöffnung 211, die an die erste Einlassöffnung 204 angeschlossen ist. Dadurch tritt die Druckluft, die von der linken Gasspeicherkammer 121 und rechten Gasspeicherkammer 122 zurück zum Magnetventil 201 fließt, durch die erste Einlassöffnung 204 in den Innenraum 106 des Aktuatorgrundkörpers 113 ein. Unter der Wirkung des Druckgases bewegt sich der Kolben 102 in die Richtung der zwei Seiten, dadurch bewegt sich die Zahnstange 103 auch in die Richtung der zwei Seiten. Und löst die Zahnstange 103 die Mittelachse 104 aus, die sich gegen den uhrzeigersinn dreht. Dadurch ist die Mittelachse des Ventils angetrieben, um das Ventil zu öffnen.
-
Wie in der 9 ersichtlich: die Einfachwirkung beim Strom- und Gasausfall (Ausfallzustand 1) ist es, dass keine äußere Druckluft einströmt, wobei das eingebettete Rückschlagventil 304 hinter dem ersten Einlasskanal 302 ist geschlossen, um zu vermeiden, dass die Druckluft von der rechten Gasspeicherkammer 122 zurück zur ersten Luftöffnung 208 der Anschlussplatte 202 des Magnetventils fließt. Die Druckluft in der linken Gasspeicherkammer 121 und in der rechten Gasspeicherkammer 122 fließt durch die mit dem zweiten Einlasskanal 303 verbundene dritte Luftöffnung 210 zurück zur vierten Luftöffnung 211 und fünften Luftöffnung 212 der Anschlussplatte 202 des Magnetventils. Wegen des Strom- und Gasausfalls blockiert das Magnetventil 201 unter der Wirkung der Federkraft der eigenen Feder die mit der ersten Einlassöffnung 204 verbindende vierte Luftöffnung 211 und öffnet die mit der zweiten Einlassöffnung 205 verbindende fünfte Luftöffnung 212. Dadurch tritt die Druckluft, die von der linken Gasspeicherkammer 121 und der rechten Gasspeicherkammer 122 zurück zum Magnetventil 201 fließt, durch die zweite Einlassöffnung 205 in dem Gaskammerdurchgang des Außenraums 301 innerhalb des Aktuatorgrundkörpers 113 in den Außenraum 109 ein. Unter der Wirkung des Druckgases im Außenraum bewegt sich der Kolben 102 in die Richtung der Mitte. Gleichzeitig bewegt sich die Zahnstange 103 auch in die Richtung der Mitte. Und löst die Zahnstange die Mittelachse 104 aus, die sich im Uhrzeigersinn dreht. Dadurch ist die Mittelachse des Ventils angetrieben, um das Ventil zu schließen.
-
Die Einfachwirkung bei normaler Stromversorgung und Gasausfall (Ausfallzustand 2) (9) ist es, dass Keine äußere Druckluft einströmt, wobei das eingebettete Rückschlagventil 304 hinter dem ersten Einlasskanal 302 ist geschlossen, um zu vermeiden, dass die Druckluft von der rechten Gasspeicherkammer 122 zurück zur ersten Luftöffnung 208 der Anschlussplatte 202 des Magnetventils fließt. Die Druckluft in der linken Gasspeicherkammer 121 und in der rechten Gasspeicherkammer 122 fließt durch die mit dem zweiten Einlasskanal 303 verbundene dritte Luftöffnung 210 zurück zur vierten Luftöffnung 211 und fünften Luftöffnung 212 der Anschlussplatte 202 des Magnetventils. Unter der Wirkung der elektromagnetischen Spule ist das bewegliche Eisen des Magnetventils 201 geöffnet, aber weil keine Außenluft einströmt, blockiert das Magnetventil 201 noch unter der Wirkung der Federkraft der eigenen Feder die mit der ersten Einlassöffnung 204 verbindende vierte Luftöffnung 211 und öffnet die mit der zweiten Einlassöffnung 205 verbindende fünfte Luftöffnung 212. Dadurch tritt die Druckluft, die von der linken Gasspeicherkammer 121 und der rechten Gasspeicherkammer 122 zurück zum Magnetventil 201 fließt, durch die zweite Einlassöffnung 205 in den Außenraum 109 des Aktuatorgrundkörpers 113 ein. Unter der Wirkung des Druckgases im Außenraum 109 bewegt sich der Kolben 102 in die Richtung der Mitte. Gleichzeitig bewegt sich die Zahnstange 103 auch in die Richtung der Mitte. Und löst die Zahnstange die Mittelachse 104 aus, die sich im Uhrzeigersinn dreht. Dadurch ist die Mittelachse des Ventils angetrieben, um das Ventil zu schließen.
-
Die Einfachwirkung bei normaler Gasversorgung und Stromausfall (Ausfallzustand 3) (9) ist es, dass die Außenluft ins Magnetventil 201 eintritt. Die Außenluft ist in die ersten Luftöffnung 208 der Anschlussplatte 202 des Magnetventils eingetreten und durch den ersten Nutkanal 213 in die zweite Luftöffnung 209 eingetreten. Das Gas der zweiten Luftöffnung 209 tritt durch den ersten Einlasskanal 302 in die rechte Gasspeicherkammer 122 ein. Die Druckluft in der rechten Gasspeicherkammer 122 tritt durch den zweiten Einlasskanal 303 in die linke Gasspeicherkammer 121 ein. Gleichzeitig strömt die Druckluft durch die dritte Luftöffnung 210 zurück zur vierten Luftöffnung 211 und fünften Luftöffnung 212 der Anschlussplatte 202 des Magnetventils.
-
Wegen des Zustandes der normalen Gasversorgung und Stromausfalls kann das bewegliche Eisen des Magnetventils 201 trotz der Einführung der Außenluft nicht geöffnet werden. Das Magnetventil 201 blockiert noch unter der Wirkung der Federkraft der eigenen Feder die mit der ersten Einlassöffnung 204 verbindende vierte Luftöffnung 211 und öffnet die mit der zweiten Einlassöffnung 205 verbindende fünfte Luftöffnung 212. Dadurch tritt die Druckluft, die von der linken Gasspeicherkammer 121 und der rechten Gasspeicherkammer 122 zurück zum Magnetventil 201 fließt, durch die zweite Einlassöffnung 205 in den Außenraum 109 ein. Unter der Wirkung des Druckgases im Außenraum 109 bewegt sich der Kolben 102 in die Richtung der Mitte. Gleichzeitig bewegt sich die Zahnstange 103 in die Richtung der Mitte. Und löst die Zahnstange die Mittelachse 104 aus, die sich im Uhrzeigersinn dreht. Dadurch ist die Mittelachse des Ventils angetrieben, um das Ventil zu schließen.
-
Die vorliegende Erfindung hat das eingebettete Rückschlagventil 304. Nur wenn der Gasquelledruck der Fabrik höher als der Luftdruck in der Gasspeicherkammer 12 ist, läßt das Rückschlagventil das Gas in die Gasspeicherkammer 12 eintreten. Dadurch hat die Gasspeicherkammer den Maximalwert des Drucks der aktuellen Gasversorgung. Wenn der Gasquelledruck der Fabrik höher als der Druck der Gasspeicherkammer 12 ist, ist das Rückschlagventil 304 geöffnet. Das Gas tritt in die Gasspeicherkammer 12 ein, dann hat der Druck den Maximalwert. Wenn der Gasquelledruck der Fabrik unerwartet sinkt, nämlich wenn der Gasquelledruck der Fabrik niedriger als der Druck der Gasspeicherkammer 12 ist, ist das Rückschlagventil geschlossen und ist die Verlagerung des Aktuators verhindert. Dadurch ist das Problem des traditionellen Aktuators mit der Federsteuerung gelöst, nämlich, dass das Ventil sich wegen der Änderung des Drucks nicht in normalen Reihenfolge dreht.
-
Bei der Erfindung werden zwei Gasleitungen am traditionellen Aktuatorgrundkörper 113 hinzugefügt. In Kombination mit den Gasleitungsanordnung der Anschlussplatte 202 des Magnetventils braucht man keine äußere Rohrleitung zu verbinden. Alle Luftströmungswege befinden sich im Innern, dadurch wird die Sicherheit verbessert.
-
Bezugszeichenliste
-
- 101
- O-Dichtring,
- 102
- Kolben,
- 103
- Zahnstange,
- 104
- Mittelachse,
- 106
- Innenraum,
- 107
- Rückstellfeder,
- 108
- Einlass- und Auslassloch des Außenraums,
- 109
- Außenraum,
- 110
- gesamte Einlass- und Auslassöffnung des Außenraums,
- 111
- O-Dichtring,
- 112
- Einlass- und Auslassöffnung des Innenraums,
- 113
- Aktuatorgrundkörper,
- 114
- seitlicher Deckel des Aktuators,
- 12
- Gasspeicherkammer
- 121
- linke Gasspeicherkammer,
- 122
- rechte Gasspeicherkammer,
- 201
- Magnetventil,
- 202
- Anschlussplatte des Magnetventils,
- 203
- die erste Seite,
- 204
- die erste Einlassöffnung,
- 205
- die zweite Einlassöffnung,
- 206
- die erste Nut,
- 207
- die zweite Nut,
- 208
- die erste Luftöffnung,
- 209
- die zweite Luftöffnung,
- 210
- die dritte Luftöffnung,
- 211
- die vierte Luftöffnung,
- 212
- die fünfte Luftöffnung,
- 213
- die erster Nutkanal,
- 214
- die zweiter Nutkanal,
- 215
- Gummischeibe,
- 216
- Trennplatte,
- 217
- die erster Hohlraum,
- 218
- die zweiter Hohlraum,
- 219
- die dritter Hohlraum,
- 301
- Gaskammerdurchgang des Außenraums,
- 302
- die erster Einlasskanal,
- 303
- die zweiter Einlasskanal,
- 304
- Rückschlagventil.
