DE1650366B2

DE1650366B2 - PNEUMATIC POWER AMPLIFIER, WORKING ON THE ALTERNATIVE PRINCIPLE

Info

Publication number: DE1650366B2
Application number: DE19671650366
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Bader
Original assignee: JC Eckardt AG
Current assignee: JC Eckardt AG
Priority date: 1967-11-29
Filing date: 1967-11-29
Publication date: 1972-07-27
Also published as: DE1650366A1

Description

In Ausgestaltung der Erfindung können die ela- 16 versehen, die im Gegensutz zu der Kugel 14, dieIn an embodiment of the invention, the ela- 16 can be provided, which in contrast to the ball 14, which

stischen Wände als zwei dicht im Verstärkergehäuse von außen auf dem Ventilsitz 15 aufsitzt, von innenstic walls as two tightly seated in the amplifier housing from the outside on the valve seat 15, from the inside

angeordnete Membranen ausgebildet sein, mit dem Ventilsitz 17 zusammenwirkt.arranged membranes be formed with the valve seat 17 interacts.

In einer anderen Ausführungsform dagegen kön- Übersteigt während des Betriebes des dargestellten nen die elastischen Wände eine in sich geschlossene 5 Verstärkers der Eingangsdruck im Raum 5 den Druck elastische Kapsel bilden. Diese Kapsel ist dann nur in den Teilräumen 4 und 6, so hebt sich die Kugel 14 durch die auf die Ventilverschlüsse wirkenden Drücke von dem Ventilsitz 15 durch den Kraftschluß mit innerhalb des Gehäuses gehalten und zentriert sich der druckbeaufschlagten Membrane2 ab. Gleichzeitig selbst. Diese Ausführungsform zeichnet sich durch wird jedoch die Verschlußnadel 16 fest auf den Veneinen besonders einfachen Aufbau und eine billige io tilsitz 17 gedrückt, und sie verschließt somit die VerHerstellung aus. Hierbei kann die Kapsel aus zwei bindung zur freien Atmosphäre. Druckluft strömt an ihren Rändern miteinander verbundenen Mem- durch den Anschlußstutzen 8 in den Verstärkerausbranen bestehen. Bei dieser Ausführungsform kann gangsdruckraum 4, 6 ein und kann von dort in auszweckmäßigerweise der Innenraum der Kapsel durch reichender Menge zur Betätigung des Stellgliedes herein Röhrchen an den Eingangsdruck angeschlossen 15 angezogen werden. Sinkt der Eingangsdruck im Insein derart, daß das Röhrchen durch das Zentrum nenraum 5, so fällt auch der Druck im Verstärkerdes Schließglieds hindurchführt. ausgangsdruckraum 4, 6 dacinrch ab, daß die KugelIn another embodiment, however, can exceed during operation of the illustrated nen the elastic walls of a self-contained 5 amplifier of the input pressure in space 5 the pressure form elastic capsule. This capsule is then only in the sub-spaces 4 and 6, so the ball 14 rises by the pressures acting on the valve closures from the valve seat 15 through the frictional connection held within the housing and centered on the pressurized membrane2. Simultaneously itself. This embodiment is characterized by, however, the shut-off needle 16 firmly on the veins particularly simple structure and a cheap io valve seat 17 pressed, and it thus closes the production the end. Here, the capsule can have two connections to the free atmosphere. Compressed air flows at their edges interconnected mem- branes through the connecting piece 8 in the amplifier burnout exist. In this embodiment, the inlet pressure chamber 4, 6 can and can expediently from there the interior of the capsule by sufficient amount to operate the actuator Tubes connected to the inlet pressure 15 are attracted. If the inlet pressure in the insein falls in such a way that the tube passes through the center space 5, the pressure in the booster also falls Closing member passes through. outlet pressure chamber 4, 6 dacinrch from that the ball

Eine weitaus einfachere Ausführungsform ergibt 14 den Ventilsitz 15 verschießt, während die NadelA far simpler embodiment gives 14 the valve seat 15 closes while the needle

sich jedoch dann, wenn die Kapsel al.* einer kleinen 16 sich vom Ventilsitz 17 abhebt, da beide Mem-however, when the capsule al. * a small 16 lifts off the valve seat 17, since both mem-

Gummi- oder Kunststoffblase besteht, die über ein 20 branen 2 und 3 auf Grund des zwischen ihnen herr-There is a rubber or plastic bladder that has a 20 burns 2 and 3 due to the

im Verstärkergehäuse angeordnetes Schlauchstück sehenden geringeren Druckes nach innen gedrücktThe hose section arranged in the booster housing is pushed inwards when the pressure is lower

mit dem Druckanschluß für den Eingangsdruck ver- werden.with the pressure connection for the inlet pressure.

bunden ist. Bei der Herstellung dieses Leistungsver- In der Fig. 2 sind die beiden Absperrventile I stärkers kann auf besondere Bearbeitungsvorgänge und II als Sinnbilder dargestellt. Man erkennt, daß zur Aufahme der Gummiblase im Gehäuse verzichtet 25 das Ventil I geschlossen ist, wenn das Ventil II offenwerden. Schließlich kann in Ausgestaltung der Er- steht, und daß der Steuerdruck durch Vergleich seifindung der Verstärkerausgangsdruckraum über eine ner Größe mit den Ausgangsdrücken an den Mem-Leckstrombohrung mit der freien Atmosphäre ver- branen 2 und 3 die Absperrventile I und II beeinflußt, bunden sein. In der F i g. 3 ist ein pneumatischer Verstärker ge-is bound. In the manufacture of this power supply, the two shut-off valves I are in FIG Stronger can be shown as symbols on special machining processes and II. You can see that to accommodate the rubber bladder in the housing 25 valve I is closed when valve II is open. Finally, in an embodiment, the result and that the control pressure can be found by comparison the booster outlet pressure chamber has a size with the outlet pressures at the meme leakage flow hole burn with the free atmosphere 2 and 3 affects the shut-off valves I and II, be bound. In FIG. 3 is a pneumatic amplifier

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der 30 zeigt, dessen Innenraum 5 sich innerhalb von zwei anExemplary embodiments of the invention are shown in FIG. 30, the interior space 5 of which is within two

Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Be- ihren Rändern miteinander verbundenen MembranenDrawings shown and membranes connected to one another at their edges in the following book

Schreibung erläutert. 18 und 19 befindet, die jeweils wieder mit denSpelling explained. 18 and 19, each with the

Es zeigt Schließgliedern 14 und 16 kraftschlüssig verbundenIt shows locking members 14 and 16 positively connected

Fig. 1 eine Ausführungsform des pneumatischen sind. Das als Kugel ausgebildete Schließglied 14Fig. 1 are an embodiment of the pneumatic. The closing member 14 designed as a ball

Leistungsverstärkers mit zwei fest in seinem Gehäuse 35 bildet zusammen mit dem Ventilsitz lü und der zu-Power amplifier with two fixed in its housing 35 forms together with the valve seat lü and the

cincesel.'.ten Membranen, gehörigen Membrane 18 das Absperrventil I und dascincesel. '. th membranes, associated membrane 18, the shut-off valve I and the

Fig. 2 das dieser Ausführungsform entsprechende Schließglied 16 mit dem Ventilsitz 17 und der zuge-2 shows the closing member 16 corresponding to this embodiment with the valve seat 17 and the associated

Sehaltungsbild, hörigen Membrane 19 das Absperrventil II. Der An-Posture picture, belonging membrane 19 the shut-off valve II.

F i g. 3 eine zweite Ausführungsform eines pneu- schluß 7 an den Eingangsdrurk erfolgt bei dieser Aus-F i g. 3 a second embodiment of a pneumatic connection 7 to the input pressure takes place in this case

matischen Leistungsverstärkers mit zwei in seinem 40 führungsform über ein Röhrchen 20, das durch dasmatic power amplifier with two in its 40 guide shape via a tube 20 that passes through the

Gehäuse angeordneten, miteinander zu einer elasti- Schließglied 16 hindurch in den Innenraum 5 führtHousing arranged, leads together to an elastic closing member 16 through into the interior 5

sehen Kapsel verbundenen Membranen, und an seinem Ende den aufgesteckten Schlauch 21see membranes connected to the capsule, and the attached tube 21 at its end

Fig. 4 eine dritte Ausführungsform eines pneu- trägt. Der Innenraum des Verstärkergehäuses 1 wird4 shows a third embodiment of a pneumatic device. The interior of the amplifier housing 1 is

matischen Leistungsverstärkers mit einer als Ein- bei dieser Ausführungsfoim nicht unterteilt, su daß dermatic power amplifier with one as a one in this Ausführungsfoim not divided, su that the

gangsdruckraum ausgebildeten Gummiblase und 45 Verstärkerausgangsdruckraum 4' hier nur über eineinlet pressure chamber formed rubber bladder and 45 amplifier outlet pressure chamber 4 'here only via one

Fig. 5 das den Ausführungsformen der Fig. 3 einzige Auslaßöffnung 10' mit dem zu betätigendenFIG. 5 shows the outlet opening 10 ', which is the only one in the embodiments of FIG. 3, with the one to be actuated

und 4 entsprechende Schaltungsbild. Stellglied in Verbindung steht. Die Funktionsweiseand 4 corresponding circuit diagram. Actuator is in communication. How it works

In eier F i g. 1 sind in einem Gehäuse 1 zwei Ab- dieses Verstärkers ist gleich der Funktionsweise des Sperrventile I und II angeordnet. Diese Absperrven- Verstärkers nach Fig. 1. Die Herstellung des Vertile bestehen unter anderem aus zwei Membranen 2 5" stärkers gemäß F i g. 3 ist jedoch bedeutend ein- und 3 als elastische Wände, die so im Gehäuse 1 ein- fächer, weil auf die Einhaltung von Toleranzen und gespannt sind, daß sie den Innenraum des Gehäuse- auf die schwierige Bearbeitung zur Aufnahme von blockes. in drei Teilräume 4, 5 und 6 unterteilen. Der Membranen im Gehäuse verzichtet werden kann. Die Innenraum 5 als Eingangsdruckraum steht dabei über Membrane" 18 und 19 zentrieren sich bei dieser Ausden Druckanschluß 7 mit dem Eingangsdruck in Ver- 55 führungsform durch die mit ihnen verbundenen bindung. Der Teilraum 4 kann über den Anschluß- Schließglieder 14 und 16 selbsttätig. Eine Befestigung stutzen 8 mit der äußere Druckenergie liefernden der Membranen am Gehäuse ist nicht erforderlich.
Druckluftquelle in Verbindung gebracht werden, und In der F i g. 4 ist eine noch einfachere Ausfühder Teilraum 6 mündet über die Anschlußbohrung 9 rungsform gezeigt, bei der an Stelle von zwei Memin die freie Atmosphäre, Die Teilräume 4 und 6 bil- 60 branen nur ,noch eine aus Gummi oder Kunststoff den bei der gezeigten Ausführungsform den Ver- gebildete Membranblase 22 vorgesehen ist, auf die stärkerausgangsdrtiikraum und sind über die An- die Schließglieder 14 und 16 der Absperrventile I Schlüsse 10 und 11 miteinander und mit dem zu be- und II entweder aufgeklebt oder aufvulkanisiert sind, tätigenden Stellglied verbunden. Die Membrane 2 ist Die Verbindung des im Inneren der Membranblase 22 über die Teller 12 und den Stift 13 mit einer Kugel 14 fis gelegenen Innenraumes mit dem Eingangsdruck erfest verbunden, die als Schließkörper dem Ventilsitz folgt in einfacher Weise über das vorzugsweise 15 zugeordnet ist. Die Membrane 3 ist dagegen mit einteilig mit der Membranblase 22 hergestellte einem Schließkörper nach Art einer Verschlußnadel Schlauchstück 23, das auf Grund seiner elastischenIn egg F i g. 1 are in a housing 1 two Ab- this amplifier is arranged in the same way as the functionality of the shut-off valves I and II. This shut-off valve amplifier according to FIG. 1. The manufacture of the Vertile consist, among other things, of two membranes 2 5 ″ stronger according to FIG On compliance with tolerances and are excited that they subdivide the interior of the housing into three sub-spaces 4, 5 and 6. The diaphragm in the housing can be dispensed with. The interior 5 is used as the inlet pressure space Via diaphragms 18 and 19, the pressure connection 7 is centered with the inlet pressure in the form of a seduction through the bond connected to them. The sub-space 4 can automatically via the connecting closing elements 14 and 16. A fastening clip 8 with the external pressure energy delivering the membranes on the housing is not required.
Compressed air source can be connected, and In the F i g. 4 shows an even simpler embodiment of the sub-space 6 opens out via the connection hole 9, in which instead of two memins the free atmosphere, the sub-spaces 4 and 6 only form, one more made of rubber or plastic, the one in the embodiment shown Formed membrane bladder 22 is provided on the stronger output pressure space and are connected to the closing members 14 and 16 of the shut-off valves I, circuits 10 and 11 with one another and with the actuator that is either glued on or vulcanized to be attached and II. The diaphragm 2 is firmly connected to the inlet pressure of the interior space located inside the diaphragm bladder 22 via the plate 12 and the pin 13 with a ball 14 fis, which as a closing body follows the valve seat in a simple manner via which is preferably assigned 15. The membrane 3, however, is made in one piece with the membrane bladder 22 with a closing body in the manner of a shut-off needle tube piece 23, which due to its elastic

Eigenschaften ohne Einhaltung besonderer Toleranzen in dem Gehäuse 1 befestigt und in nicht näher dargestellter Weise mit dem Eingangsdruck verbunden werden kann. Diese Ausführungsform erlaubt eine besonders einfache Herstellung, weil außer den Ventilsitzen keine genauere Bearbeitung des Verstärkergliedes notwendig ist. Auch die Montage gestaltet sich sehr einfach. Bei dieser Ausführungsform ist in dem Gehäuse 1 eine den Verstäfkerausgangsdruckraum 4' mit der Außenluft verbindende Leekstrombohrung 24 vorgesehen, die mit einer Drossel 25 versehen ist und zur Verbesserung der statischen Eigenschaften des Verstärkers dient. Durch die Anordnung dieser Bohrung kann der Größenunterschied zwischen den vom Innenraum S und vom Verstärkerausgangsdruckraum 4' her beaufschlagten Flächen an der Membranblase 22 ausgeglichen werden. Eine derartige Leckstrombohrung kann auch bei den Ausführungsformen der F i g. 1 und 3 vorgesehen werden.Properties attached without observing special tolerances in the housing 1 and in no more detail can be connected to the inlet pressure as shown. This embodiment allows one Particularly easy to manufacture because apart from the valve seats, there is no more precise machining of the amplifier element necessary is. Assembly is also very easy. In this embodiment, in the housing 1 a Leek flow bore connecting the amplifier outlet pressure space 4 'to the outside air 24 provided, which is provided with a throttle 25 and to improve the static properties of the amplifier is used. By arranging this hole, the size difference between the areas acted upon by the interior S and the booster outlet pressure chamber 4 ' of the membrane bladder 22 are compensated. Such a leakage current hole can also be used in the embodiments the F i g. 1 and 3 are provided.

In der F i g. 5 sind die den Verstärker der F i g. 3 und 4 bildenden Absperrventile I und II schematisch te dargestellt; die der F i g. 4 entsprechenden Bezugszeichen sind zum Verständnis in das Schaltungsbild eingetragen.In FIG. 5 are the amplifier of FIG. 3 and 4 forming shut-off valves I and II schematically te shown; that of FIG. 4 are corresponding reference numerals for understanding in the circuit diagram registered.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Pneumatic power booster that works according to the alternative principle and that supplies an inlet pressure assigns an output pressure of the same size, with one limited by elastic walls Interior space in the amplifier housing, which are acted upon by the pressures mentioned, characterized in that the between the elastic walls (2, 3; 18, 19; 22) formed interior space (S) against the outside acting on the elastic walls (2, 3; 18, 19; 22) A '.' S outlet pressure is acted upon by the inlet pressure that opposite sides of the elastic walls (2, 3; 18, 19; 22) on their respective surfaces facing away from the interior (5) are non-positively provided with a locking member (14, 16), which locking members are fixed to the housing Valve seats (15, 17) are assigned, of which one valve seat (IS) is acted upon by the supply pressure Channel (8) and the other valve seat (17) is arranged in the channel (9) of the booster to which atmospheric pressure is applied.

2. Power amplifier according to claim 1, characterized in that ^ aB the elastic Walls (2, 3) are designed as two measuring cylinders arranged tightly in the amplifier housing (1) are.

3. Power amplifier according to claim 1, characterized in that the elastic walls (18, 19; 22) form a self-contained elastic capsule.

4. Power amplifier according to claim 3, characterized in that the elastic capsule consists of two membranes (18, 19) connected to one another at their edges.

5. Power amplifier according to claims 3 and 4, characterized in that the interior (5) the elastic capsule is connected to the inlet pressure through a tube (20) is such that the tube (20) passes through the center of the closure member (16).

6. Power amplifier according to claim 3, characterized in that the elastic capsule consists of a small rubber or plastic bubble (22).

7. Power amplifier according to claim 6, characterized in that the rubber or Plastic bubble (22) via a hose section (23) arranged in the amplifier housing (1) the pressure connection (7) for the inlet pressure is connected.

8. Power amplifier according to claim 6, characterized in that the closing members (14, 16) glued or v.iikanized on the rubber bladder (22) r-ind.

9. Power amplifier according to one or more of the preceding claims, characterized in that that the booster outlet pressure chamber (4 ') via a leakage flow hole (24) with connected to the free atmosphere.

The invention relates to a pneumatic power amplifier operating according to the alternative principle, which assigns an output pressure of the same size to an input pressure, with one of elastic Walls limited interior space in the amplifier housing, which is acted upon by the said pressures are.

Known power amplifiers generally consist of a diaphragm in a housing

in tied control body, which is on one side of the Control pressure and on the other side of the booster outlet pressure is applied. The two membranes close between them one with the free atmosphere in a communicating space, which is arranged by an in the housing and valve closure actuated by the control body in connection with the booster outlet pressure chamber can be brought, in which case the supply of external pressure energy into the booster outlet pressure chamber is prevented.

In these known amplifiers, it is considered a disadvantage that, in terms of their dimensions are subject to certain limitations which, for design reasons, are not exceeded can be. In addition, the pneumatic power amplifiers of the known type also tend due to the masses of the control body and the valve closure required for their construction, they are undesirable Vibrations.

From British patent specification 945 477 it is known to pass the inlet pressure into a closed pressure capsule to introduce an amplifier arrangement, soft the pressure capsule then from the initial pressure this two-stage amplifier arrangement is acted upon from the outside as a negative feedback measure. This version of a pressure capsule serves as a pilot control (1st amplifier stage) by adding the pressure capsule is designed as a baffle plate, which controls the outlet nozzle of a nozzle baffle system with a throttle. The pressure (cascade pressure) that is set between the nozzle and the pre-throttle serves as the inlet pressure for the downstream power amplifier known design, which forms the second stage of this amplifier arrangement.

The task at hand is to avoid these disadvantages and to provide an amplifier of the type mentioned at the beginning Kind to train in such a way that it turns out structurally small, is particularly easy to manufacture and a flawless one Effectiveness guaranteed.

To solve this problem, the invention proposes that the between the elastic Walls formed interior space against the outside pressure acting on the elastic walls is acted upon by the inlet pressure that opposite sides of the elastic walls on their respective the surface facing away from the interior are non-positively provided with a closing member, which Closing members are assigned valve seats fixed to the housing, one of which is a valve seat in the from Supply pressure acted upon duct and the other valve seat in the acted upon by atmospheric pressure Channel of the amplifier is arranged.

By means of the measures according to the invention, power amplifiers can be produced in very small dimensions will. Vibrations are largely excluded because the masses are not in undesirable Way can stimulate each other to vibrate,