DE1940380U - Drosselventil. - Google Patents

Description

Festo-Maschinenfabrik Gottlieb ötoll, Esslingen/Necker

Drosselventil

Die Erfindung betrifft ein Drosselventil zug oteuern der Geschwindigkeit des hin und her gehenden Solbens in pneumatischen Arbeitszylincern, bei dem das Ventil durch einen vom Arbeitskolben bewegten, an sich bekannten Hocken über einen zwischen den Nocken und den Stößel des Ventils geschalteten verschwenkbaren Betätigungshebel gesteuert ^vdrd, der im Verlaufe der Bewegung des Kolbens eine stufenlose Verstellbewegung des otößels zwischen der Offenstellung und der Schließstellung erzeugt.

Gemäß der Erfindung ist das neue Drosselventil dadurch gekennzeichnet, daß der Hocken als Nockenschiene an sich bekannter .art mit einer der.: zu erzielenden Geschwindigkeitsverlauf in Abhängigkeit vom Kolbenhub entsprechenden Kontur ausgebildet ist und das -Regulier-

und Verschlugglied des Ventils sich in an sich bekannter Weise in dichtung auf den otöfel zu etwa konisch verjüngt und einem in seiner zylindrischen I'ührungsbohrung vorgesehenen ringförmigen .oitz zugeordnet ist..

Bei dem erf indungsgeir/äßen drosselventil ist eine Betätigung des Regulier- und Verschlußgliedes von Hand nicht mehr erforderlich, vielmehr wird dieses Glied in Abhängigkeit von der jeweils zu erzielenden Geschwin digkeit selbsttätig verstellt und eingestellt, v;obei man hierzu eine .oteuerschiene oder -kurve - also ein Steuerorgan entweder mit etwa geradlinig verlaufenden oder mit etwa kurvenförmigen Steuerflächen - verwenden kann, die dem jeweils gewünschten Geschwindigkeitsprogramm entsprechend gestaltet ist. 3s können hiermit während ei::ies Kolbenhubes beliebig viele Geschwindigkeiten den jeweiligen Erfordernissen entsprechend eingestellt werden, sobei die von vornherein eingestellten Geschwindigkeiten während des gesamten Kolbenhubes selbsttätig in der gewünschten .Reihenfolge stufenlos - also nicht abrupt und plötzlich - aufeinander folgen. Bei dieser weitgehenden Entlastung des Bedienungspersonals und Automatisierung der Arbeitsvorgänge ist der Aufbau der Vorrichtung denkbar einfach, und die Herstellungskosten sine relativ gerin::.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausfiihrungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeilen:

Fig. 1 ein Drosselventil gemäß der Erfindung in der Schließstellung in einer Seitenansicht teilweise im ochnitt,

Pig» 2 das Ventil nach -c'lg. 1 in der Gffenstellung in der gleichen Darstellungsweise,

Fig. 3 das Ventil nach Fig. 1 in perspektivischer schematischer Darstellung und

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Fig. 4 und

Fig. 5 und

Fig„ 6 drei weitere Ausführungsformen des Ventils nach Fig„ 1 und 2 ebenfalls jeweils in perspektivischer schemstischer Darstellung.

Das erfindungsgernäße Drosselventil ist überall dort mit gutem Erfolg verwendbar, v/o die Geschwindigkeit der Kolben von einfach- oder doppeltwirkenden pneumatischen Zylindern zunächst auf einen bestimmten Wert im voraus eingestellt und sodann während der Bewegung der Kolben geändert v/erden soll» Das Ventil dient hierbei auch zum Einstellen der -eschleunigungs- und der Verzögerungszeit für ceη hin und her gehenden Kolben und wirkt durch eine mehr oder weniger starke Drosselung der strömung des Druckmediums, oolche -"iegulierventile nach ^rt von Drosselventilen /erden z„ 3.

bei der pneumatischen oteuerung der Vorschubbewegung der Arbeitstische oder v/erkzeu^e von .»"eri'zeu^maschinen, beim stoßfreien Abfangen von auf dec LoIten des Z3?linders befestigten Lassen, z. B₀ -erkzeugen, also zur otoßdämpfung, usw. verwendet. Zur Drosselung der Strömung des Druckmediums wird die Größe des Durchgangsquerschnittes der Jeweiligen Leitung mit Lilie des wirksamen Endes des -^egulier- unc ^erscLlu£glie es entsprechend bestimmt, indem dieses mehr oder weniger tief in die zur Führung des Druckmediums dienende Leitung eintaucht. Zur Betätigung dieses G-liedes wird von außen aus auf sein Betätigungsende eingewirkt.

Das .Regulier- und Verschlußglied 1 ist in seiner führung zwischen der in i'ig« 1 gezeigten ochlieEstellung und der in -^i g. 2 gezeigten Off einstellung hin und her gleitbar angeordnet, -^s führt hierbei eine kontinuierliche, allmählich vor sich gehende stufenlose Vers"cellbewegung entsprechend der zu erzielenden Kolbengeschv.indigkeit aus und die anordnung ist so getroffen, daß das ^egulier- und VerschluEglied in beliebigen Zwischenstellungen für die jeweils erforderliche Zeitspanne angehalten werden kann. Die Verstellbewegung des Gliedes ;. ird in anpassung an die zu erzielende Lolbengeschwindigkeit selbsttätig durch eine in Bewegungsrichtung wirkende, das Letätigungsende J des VerschluPgliedes mechanisch beeinflussende

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Kraft gesteuert, deren im Verläufe eines Kolbenhubes entsprechend der zu erzielenden -^olbengeschwindigkeit veränderliche Größe mit allen, ihren änderungen von vornherein eingestellt v/erden kenn.

Zur Steuerung der Verstellcewegung des regulier- und Verschlußgliedes ".vird eine Steuerschiene oder -kurve 4 verwendet, die im unmittelbaren oder mittelbaren Zusammenwirken mit dem .Regulier- und Verschlußglied dessen Verstellbewegung stufenlos steuert. Die steuerschiene oder -kurve führt wehrend des Kolbenhubes eine kontinuierliche .oteuerbewegung in Sichtung des Doppelpfeiles 5 relativ zum Regulier- und Verschlußglied und zweckmäßig rechtwinklig zur Sichtung von dessen Verstellbewegung aus. Das -betätigungsende 3 des Regulier- und Verschlußgliedes oder ein mit diesem zusammenwirkendes Organ liegt hierbei ununterbrochen an der .Steuerschiene oder -kurve 4 an und steht mit ihr in formsciilüssiger und kraftschlüssiger Verbindung.

Das Betätigun. sende des negulier- und Ventilverschlußgliedes oder ein mit diesem zusammenwirkendes Organ trägt eine führungsrolle 6, die an der steuerschiene oder -kurve 4 während der oteuerbewegung entlangläuft. Das Glied 1 steht unter der Wirkung einer ?eder 7'? die zur Herstellung der kraftschlüssigen Verbindung zwischen der Steuerschiene oder -kurve und seiner !Führungsrolle dient.

Das V erschluiSglied wird von einenj Betätigungshebel 8 betätigt, der bei 9 um eine ..s.chse verschwenkbar ist, die rechtwinklig zu der rait dem Ifeil 1o angedeuteten Sichtung der Verstellbewegung des Regulier- und Verschlußgliedes verläuft. Dieser Doppslhebsl trägt an seinem einen -^nde die mit der Steuerschiene oder -kurve zusammenwirkende Holle 6, außerdem steht er mit dem Betätigungsende des Regulier- und Verse." lußgliedes in beweglicher Verbindung. Der wirksame Abschnitt des Gliedes 1 verjüngt sich, wie bei 11 zu sehen ist, in Richtung auf den Eetätigun shebel 8 zu konisch und wirkt mit einem rinrfömigen oitz 12 in der zylindrischen Führungsbohrung 2 für das -Regulier- und Verschlußglied zusammen. Die Führung 2 verläuft hierbei etwa senkrecht, der wirksame Abschnitt oder Bereich 11 des .Regulierund Verschlußgliedes liegt an dessen dem Betätigungshebel abgewandten Ände und an der der: Betätigungshebel abgekehrten oeite des Ventilsitzes 12.

Bei den Ausführungsbeispielen nach iig* 1 bis 3 und ?ig, ist der Betätigungshebel dem Regulier- und Verschlußglied gegenüber so angeordnet, daß die Lagerstelle 9 des Hebels etwa in der Mitte zwischen seinen beiden Bnden liegt und an einem -^nde des Hebels die die Verbindung zur oteuerschiene, -kurve od. dgl. herstellende 5'ührungsrolle 6 vorgesehen ist, wäiirend das andere -^nde des Hebels

mit dem Regulier- und Verschlußglied 1 zusammenwirkt. Hierbei steht das ^erschlußglied unter der Wirkung einer Zugfeder 7? die an seinem dem Betätigungshebel abgewandten Ände angreift.

Die Anordnung kann jedoch auch wie bei dem Ausführungsbeispiel nach E¹Ig. 4 so getroffen sein, daß sich an einem Ende des Betätigungshebels 8' die die Verbindung mit der Steuerschiene, -kurve od. dgl. 4' herstellende Führungsrolle 6' und am anderen linde dessleben die Lagerstelle 9¹ des Hebels befindet, während die Verbindungsstelle zum -Regulier- und Verschlußglied 1 ' sich zwischen diesen beiden Punkten befindet. In diesem Falle steht das Glied 1 ' unter der «Wirkung einer Druckfeder 7"₅ die an seiner den betätigungshebel abgewandten Snde angreift.

Wie aus den ^'ig. 3> 4 und 5 hervorgeht, kann man das Segulier- und Verschlußglied 1 bzw. 1' bzw. 1" und seine Führung 2, bzw. 2' bzw» 2" in einem Ventilblock 15 bzw. 15¹ bzw. 15" mit geeigneten Anschlüssen I3, Ή bzw. 13', 14' bzw. 13", 14" für die das Druckmedium führenden Leitungen unterbringen, während an einem mit dem Ventilblock baukastenmäßig zusammensetzbaren Aufsatz bzw. 16' bzw. 16" der Betätigungshebel 6 bzw. 8' bz7/. 8" für das Regulier- und Verschlußglied und die mit diesem Hebel zusammenwirkende Führungsrolle 6 bzw. 6' bzw. 6"

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sitzen. Der Ventilblock kann hierbei die Gestalt eines Prismas mit rechteckigem Querschnitt heben und der Aufsatz die S'orm eines L besitzen, das mit den Innenseiten seiner beiden zueinander rechtwinkligen Schenkel auf zwei zueinander rechtwinkligen Flächen aufliegt»

Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 3 und 4 ist der Aufsatz auf den Ventilblock so aufgesetzt, daß seine beiden ochenkel 17? 18 bzw. 17'? 18' jeweils parallel zu Schmalseiten des Ventilblocks verlaufen» Beim Ausführungsbeispiel nach i"'ig. 5 ist der Aufsatz auf dem Ventilblock so aufgesetzt, daf einer seiner schenkel 17"? 18" quer zu einer der Schmalseiten und der andere Schenkel parallel zu einer der Breitseiten des Ventilblockes verläuft. Diese letzte Ausführungsform kann ζ. 3. dann gewählt werden, wenn bei bestimmten ^inceumcglichkeiten die Platzverhältnisse eine betätigung des Ventils von der Seite aus erforderlich machen. Man kann somit bei jAnwendung der erfindunrrs gern äßen Konstruktion den ganzen Aufsatz umsetzen, wenn man dadurch den einbau und die Lage der Zuleitungen günstiger gestalten kann.

Der Betätigungshebel ist, wie z. B. aus den I¹Ig. 3, 4 und 5 hervorgeht, verschwenkbar in einer ITut 19 bzw. I9¹ bzw. 19" des Aufsatzes in Längsrichtung eines Schenkels desselben untergebracht. Er kann hierbei in

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der ihn aufnehmenden Nut mit dem die .führungsrolle tragenden Ende wahlweise nach einem von "beiden Enden des Schenkels weisend (s. Fig. 3 i-^m "Vergleich zu Fig. 4) einsetzbar sein» Im ersteren Falle (Fig;- 3) befindet sich die Lagerstelle des Hebels zwischen der Verbindungsstelle zum Regulier- und VerschluHglied und der mit der Steuerkurve oder Steuerschiene zusammenwirkenden Führungsrolle. Im zweiten Falle (Fig. 4) befindet sich hingegen die Verbindungsstelle zwischen dem Regulier- und Verschlußglied und dem betätigungshebel zwischen der Lagerstelle des Hebels und der Führungsrolle. Im ersteren Falle (Fig. 3) wird beim lenken der Führungsrolle in Richtung des Pfeiles 2o das Ventil unter der Wirkung der Druckfeder 7' geschlossen. Ira zweiten Falle (Fig. 4) wird beim senken des Betätigungshebels das Ventil geöffnet.

Der Ventilblock und der Aufsatz sind mit Hilfe von vier zueinander parallelen Schrauben 21 verbunden, die sich jeweils in den ücken eines Quadrates befinden. Die Verstellbarkeit des Steu^rblockes gegenüber dem Ventilblock ist auf diese symmetrische Anordnung der Verbindungsmittel zwischen Ventilblock und Aufsatz zurückzuführen.

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Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 sind der Ventilblock 2J und der Aufsatz 24 herstellungsmäfiig zu einer Einheit zusammengefaßt. Sie sind- hierbei stoff schlüssig verbunden und bestehen aus einem Stück. Bei dieser Ausführungsform ist die Herstellung in besonderer i/eise vereinfacht worden. Auch hier kann der Betätigungshebel wie oben wahlweise nach einer von beiden Sichtungen weisend eingesetzt werden.

Die Länge des Hubes des Regulier- und Verschlufiglied.es kann mit Hufe von verstellbaren Anschlägen eingestellt werden. Zur Begrenzung d.es Hubes des Betätigungshebels und des Regulier- und Verschlußgliedes und. damit der Endgeschwindigkeit ist eire Ivii kr ο schraube 22 vorgesehen, die durch Ein- und Ausschrauben gegenüber dem Betätigungshebel verstellt werden kann- Diese Ivlikroschrau.be ist gegenüber dem die i'ührungsrollen tragenden Ende d.es Betätigungshebels an der d_er Solle entgegengesetzten Seite dieses Hebels am -aufsatz angeord.net und verläuft hierbei etwa quer zur Betätigungsrichtung des Hebels. Die Anordnung ist so getroffen, daß das wirksame -^nde der Mikroschraube durch Ein- und -ausschrauben auf den Hebel zu und von diesem weg bewegt werden kann. Die Mikroschraube stellt hierbei einen -oegrenzungsnaschlag dar, mit dessen Hilfe der maximale Ausschlag des Betätigungshebels und somit des Regulier- und Verscnlußgliedes des Ventils bestimmt werden kann und. der insbesondere auch

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beim Justieren des Drosselventils vor Besinn der eigentlichen Arbeitsoperationen von Bedeutung ist= Wenn ωael bei der vorbereitenden Einstellung des Ventils genau festlegen will, mit welcher Kraft der wirksame Bereich des Regulier- und Verschlußgliedes in der Schließstellung an den Ventilsitz angepreßt werden i:.uß und wie weit der Betätigungshebel rn seinem dem j3egulier- und Verschlußglied abgewandten Ende, das die -k'ührurigsrolle trägt, durch die Steuerschiene oder -kurve nach un.en geschwenkt werden kann, führt men zunächst zweckmäßig die Einstelloperation unter genauer "überprüfung der Ventillage von Hand aus, wobei man die tiefste Stellung des die führungsrolle tragenden Endes des Betätigungshebels mit Hilfe der luikr ο schraube 22 bestimmen kann. Es ist sodann leicht, die Steuerschiene oder -kurve in ihrer -führung so einzustellen, daß die Bewegung des Betätigungshebels nur in dem gewünschten Ausmaße vor sich geht. Bei Verwendung der Likrοschraube 22 wird eine mechanische Überlastung des V_entilsitzes vermieden«

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Claims (1)

1. - 1,

   Ansprüche

   1. Drosselventil zum Steuern der Geschwindigkeit

   des hin und her gehenden Kolbens in pneumatischen Arbeitszylindern, bei dem das Ventil durch einen vorn Arbeitskolben bewegten, an sich bekannten Nocken über einen zwischen den Socken und den Stößel des ^ventils geschalteten verschsenkberen Betätigungshebel gesteuert wird, der im Verlaufe der Bewegung des Kolbens eine stufenlose Verstellbewegung des Stößels zwischen der Offenstellung und der Schließstellung erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken als Hockenschiene (Λ) an sich bekannter Art mit einer dem zu erzielenden Geschwindigkeitsverlauf in Abhängigkeit von kolbenhub entsprechenden Kontur ausgebildet ist und das rlegulier- und Verschlußglied (i) des Ventils sich in an sich bekannter Weise in Sichtung auf den Stößel zu (bei 11) etwa konisch verjüngt und einem in seiner zylindrischen Führungsbohrung (2) vorgesehenen ringförmigen ^itz (12) zugeordnet ist.

   2. Drosselventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungshebel (6) als etwa in der Mitte zwischen seinen Enden (bei 9) gelagerter zweiarmiger Hebel ausgebildet ist, der mit seinen] eine Führungs-

   rolle (6) tragenden einen Ende an der Nockenschiene gleitet und dessen anderes Ende mit dem Ventilstößel (1) zusammenwirkt .

   3» Drosselventil nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungshebel als einarmiger Hebel ausgebildet ist, der mit seinem eine Führungsrolle tragenden einen Ende an der Nockenschiene gleitet, an seinem anderen Ende gelagert ist und mit seiner zwischen dem Lager und dem Betätigungsende befindlichen Partie auf dem Stößel aufliegt.

   4. Drosselventil nach einem der Ansprüche 1 "bis 3? dadurch gekennzeichnet, daß zum Begrenzen des maximalen Öffnungshubes des Stößels (1) ein einstellbarer Anschlag (22) in Form einer sogenannten Mikroschraube vorgesehen ist, der am Ventilgehäuse gegenüber dem mit der Nockenschiene (4-) zusammenwirkenden Ende des Betätigungshebels (8) an dessen der Nockenschiene abgewandten Seite und quer zum Betätigungshebel verlaufend auf diesen zu und von ihm weg ein- und ausschraubbar angeordnet ist.

   5· Drosselventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungshebel dem Regulier- und Verschlußglied gegenüber so angeordnet ist, daß die Lagerstelle (9) des Hebels etwa in der Mitte zwischen seinen beiden Enden liegt und der Betätigungshebel (8) mit dem Regulier- und Verschlußglied (1)

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   an dem ^nde zusammenwirkt, das der führungsrolle (6) entgegengesetzt ist.

   6. Drosselventil nach einem der Ansprüche 1 "bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungshebel (S¹) gegenüber dem Segulier- und Verschließglied so angeordnet ist, daß sich die Lagerstelle (9¹) des Betätigungshebels an dem der Führungsrolle (6') entgegengesetzten B'nde und die Verbindungsstelle zum Regulier- und Verschlußglied (1') sich zwischen seinen beiden x^nden befindet»

   7. Drosselventil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß dcis Regulier- und Verschlußglied unter der Wirkung einer Zugfeder steht, die an seinem dem Betätigungshebel abgewandten Bnde angreift.

   8. Drosselventil nach einen der .Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß das Regulier- und Verschlußglied (1, 1', 1") und seine Führung (2, 2¹, 2") in einem Ventilblock (15, ^5'₅ 15") mit geeigneten Anschlüssen 13, 14 bzw. 13', 14' bzw. 13", 14") für die das Druckmedium führenden Leitungen untergebracht uno der Betätigungshebel (8, 8', 6") für das Regulier- unci Verschlußglied und die mit diesem Hebel zusammenwirkende Führungsrolle (6, 6¹, 6") an einem mit den Ventilblock baukastenmäßig zusammensetzbaren Aufsatz (16, 16', 16") sitzen.

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   9. Drosselventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilblock (15? "Ί?¹, ^5") die Gestalt eines Prismas mit rechteckigem ^u er schnitt hat und der Aufsatz (16, 16', 16") die i'orm eines L besitzt, das mit den Innenseiten seiner beiden zueinander rechtwinkligen Schenkel auf zwei zueinander rechtwinkligen ^lachen des "^v"entilblocks aufliegt.

   10. Drosselventil nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der aufsatz so auf den VentiIblock sitzt, daß seine beiden öchenkel (17, 16, bzw. 17', 18') jeweils parallel zu .Schmalseiten des Ventilblockes verlaufen.

   11 ο Drosselventil nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufsatz so auf den Ventilblock sitzt, daß ein ochertel (17", 16") quer zu einer der ochmalseiten und der andere schenkel parallel zu einer der Breitseiten des Ventilblockes verläuft.

   12. Drosselventil nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der ^entilblock und der Aufsatz mit Hilfe von vier parallel zueinander verlaufenden Schrauben (21) verbunden sind, die sich jeweils in den Ecken eines Quadrates befinden.

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   1j5. Drosselventil nach einem der Ansprüche 1 "bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der ^entilblock (23) und der Aufsatz (24) herstellungsmäßig zu einer -Einheit zusammengefaßt sind und stoff schlüssig verbunden sind, und aus einem Stück "bestehen.

   14. Drosselventil nach Anspruch I3, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungshebel in der ihn aufnehmenden Nut (19, I9¹ 5 19") mit dem die Führungsrolle tragenden Ende wahlweise nach einen: von beiden Enden des Schenkels weisend einsetzbar ist.

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