DE1151702B

DE1151702B - Pneumatisch betaetigtes, mit Verzoegerung arbeitendes, schlagartig ansprechendes Ventil

Info

Publication number: DE1151702B
Application number: DEB62988A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Helmut Friedrich
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1961-06-22
Filing date: 1961-06-22
Publication date: 1963-07-18

Description

Pneumatisch betätigtes, mit Verzögerung arbeitendes, schlagartig ansprechendes Ventil Die Bewegungsvorgänge von druckluftbetätigten Leistungsschaltern sind vielfach einer zeitlichen Staffelung unterworfen. So muß z. B. die Hilfsschaltstrecke, die einen Dämpfungswiderstand abschaltet, einige cs nach der Hauptschaltstrecke geöffnet werden. Es ist bisweilen üblich, die gewünschte zeitliche Verzögerung durch ein sogenanntes Verzögerungsvolumen, das dem druckluftbetätigten Steuerventil vorgeschaltet ist und über eine Düse aufgefüllt wird, zu erzielen. Werden an die Genauigkeit der zeitlichen Verzögerung sehr hohe Ansprüche gestellt, so genügt die beschriebene Einrichtung nicht mehr, weil sich das Steuerventil mit dem langsam ansteigenden Druck im Verzögerungsvolumen mehr oder weniger schleichend öffnet.
In diesem Zusammenhang sind Ventile bekannt, die den gestellten Forderungen nur teilweise gerecht werden, da bei diesen Ventilen die Druckluft auf die gesamte Stirnfläche des mit dem Verschlußstück verbundenen Kolbens wirkt und somit die gewünschte Wirkung nicht ausüben kann. Es sind auch Ventilausführungen bekannt, bei denen die Kolbenstange des Kolbens gegenüber dem Ventilteller einen Leerhub aufweist, so daß die Verzögerungszeit von dem vor dem Ventil herrschenden Druck unabhängig ist. Ebenfalls hat man schon Reguliermöglichkeiten an einer dem Verzögerungsvolumen vorgeschalteten Düsenöffnung geschaffen, um die Verzögerungszeit einstellen zu können. Andere bekannte Ventile enthalten einen einzigen Ventilraum, in dem die Druckluft unmittelbar, d. h. also ohne ein besonderes Verzögerungsglied, auf den Kolben wirkt.
Älle beschriebenen Ventile haben jedoch den Nachteil, daß sie mehr oder weniger schleichend arbeiten und keine genaue Zeiteinstellung ermöglichen.
Die Erfindung betrifft ein pneumatisch betätigtes, mit Verzögerung arbeitendes, schlagartig ansprechendes Ventil, insbesondere zur zeitlich gestaffelten Steuerung der Bewegungsvorgänge an Druckluft-Leistungsschaltern. Das Neue wird darin gesehen, daß der Druckluft-Antriebsraum gegenüber einem Kolbenraum durch eine Platte mit einer zentralen Bohrung getrennt ist, gegen die ein auf das Verschlußstück einwirkender Kolben durch eine sich am Boden des Kolbenraumes abstützende Feder gedrückt wird.
Mit einem derartigen Ventil, das teilweise auf der Kombination nach bekannten Grundsätzen entworfener Elemente beruht, wird eine neuartige, überraschende Wirkung insofern erzielt, als es bei einfacher Bauweise ein pneumatisches Zeitrelais hoher Genauigkeit darstellt, auf Grund seines schlagartigen Ansprechens eine exakte Arbeitsweise zeigt und für die Auslösung von Vorgängen mit großer Kraftreserve geeignet ist.
In besonders zweckmäßiger Weise sieht die Erfindung außerdem vor, daß die Kolbenstange des Kolbens einen Leerhub gegenüber dem Verschlußstück aufweist.
Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ventils besteht darin, daß die Zuführungsöffnung zum Druckluft-Antriebsraum als einstellbare Düse ausgebildet ist.
In der Zeichnung ist eine vorteilhafte Ausführungsform des Ventils gemäß der Erfindung schematisch und im Schnitt wiedergegeben. Es bedeutet 1 eine düsenförmige Öffnung in der Wand des Druckluft-Antriebsraumes 3. Mit 2 ist die der Heranführung der Antriebsdruckluft dienende Steuerleitung bezeichnet. Der Druckluft-Antriebsraum 3 ist nach unten hin durch eine Platte abgeschlossen, die eine zentrale Bohrung 5 mit erhöhtem, nach unten gerichtetem Rand besitzt. Der Antriebskolben des Ventils trägt die Kennziffer 4. Er ist innerhalb des Kolbenraumes 7 mit seitlicher Abdichtung gleitbar. Unter dem Einfluß einer Druckfeder 6, die sich von unten her gegen den Kolben 4 und von oben her gegen den Boden des Kolbenraumes 7 abstützt, wird im geschlossenen Zustand des Ventils, d. h. bei nicht beaufschlagtem Antriebsraum 3, der Kolben 4 gegen die mit erhöhtem Rand versehene öffnung 5 gepreßt. Das Verschlußstück des Ventils ist mit S bezeichnet. Eine nicht näher gekennzeichnete Druckfeder hält das Ventil dann geschlossen, wenn der Druckluft- Antriebsraum 3 nicht mit Druckluft oberhalb eines bestimmten vorgegebenen Wertes gefüllt ist. Die Druckluft mit Druck p2 wird durch den unteren Rohransatz des Ventilgehäuses zugeleitet und durch den seitlichen Rohransatz abgeführt.
Die erfindungsgemäße Anordnung arbeitet nun in der Weise, daß der Druckluft-Antriebsraum 3 zur Öffnung des Ventils über die Düse 1 mit Druckluft aufgefüllt wird. Hierbei teilt sich .der im Antriebsraum 3 einstellende Druck über. die Bohrung 5 der Abschlußplatte dem Kolben 4 des Ventils nur so weit mit, als dieser vermöge der Rückstellkraft der Feder 6 an dem erhöhten Rand der erwähnten Bohrung 5 anliegt. Daher wird zunächst nur die von diesem Rand begrenzte Fläche des Antriebskolbens 4 mit dem im Antriebsraum 3 herrschenden Druck beaufschlagt. Sobald der Druck im Antriebsraum 3 einen Wert p1 erreicht und die auf die begrenzte Kolbenfläche wirkende Kraft gleich der Rückstellkraft der Feder 6 wird, setzt sich der Kolben 4 in Bewegung und hebt sich vom erhöhten Rand der Bohrung 5 ab. In unmittelbarer zeitlicher Folge wird dann die gesamte Kolbenfläche mit dem im Antriebsraum 3 herrschenden Druck beaufschlagt. Die Antriebskraft des Kolbens 4 steigt also sprungartig auf ein Vielfaches des Anfangswertes. Der Kolben 4 wird sich daher in kürzester Zeit in seine untere Endlage bewegen und dabei das Ventil 8 öffnen. Die Verzögerungszeit hängt bei konstantem Steuerluftdruck vom Durchmesser der Düse 1, von der Größe des Druckluft-Antriebsraumes 3 und von der Kraft der Rückstellfeder 6 ab. Mit Hilfe einer an der Düse 1 angeordneten Regulierschraube läßt sich die Verzögerungszeit bequem einstellen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Pneumatisch betätigtes, mit Verzögerung arbeitendes, schlagartig ansprechendes Ventil, insbesondere zur zeitlich gestaffelten Steuerung der Bewegungsvorgänge an Druckluft-Leistungsschaltern, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckluft-Antriebsraum (3) gegenüber einem Kolbenraum (7) durch eine Platte mit einer zentralen Bohrung (5) getrennt ist, gegen die ein auf das Verschlußstück (8) einwirkender Kolben (4) durch eine sich am Boden des Kolbenraumes (7) abstützende Feder (6) gedrückt wird.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange des Kolbens (4) einen Leerhub gegenüber dem Verschlußstück (8) aufweist.
3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungsöffnung (1) zum Druckluft Antriebsraum (3) als einstellbare Düse ausgebildet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 108 082, 680 291; deutsche AusIegeschriften Nr. 1054 297, 1084 532; französische Zusatzpatentschrift Nr. 22 949 (Zusatz zur französischen Patentschrift Nr. 520 807); britische Patentschrift Nr. 258 052; USA.-Patentschriften Nr. 2 761426, 2 928 412.