DE2002520C3 - Fluidischer Membranverstärker - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen fluidischen Membranverstärker zur Erfüllung der logischen Funktionen NICHT, WEDER NOCH, UND und ODER, mit w> Speicherfunktion und bistabilem Verhalten, wobei dieser Membranverstärker nach Maßgabe eines Steuerdruckes die Druckmittelzufuhr in einen Verbraucher oder die Entlüftung eines Druckbehälters regelt, mit einem vom Kontrolldruck und der elastischen Kraft ·> einer Schnappfeder in die Schließstellung gegen einen Ventilsitz anlegbaren bzw. in die Lösestellung überführbaren Verschlußglied.

Die US-PS 27 12 427 zeigt einen Membranverstärker dieser Art, welcher nach Maßgabe eines über einen Anschluß eingesteuerten Kontrolldruckes die Druckmittelversorgung in einen Verbraucher sperrt Dieser Verbraucher wird dabei über einen Stutzen mit Druckmittel versorgt, welches über einen Anschlußstutzen zugeführt wird. Dabei ist eine zweischichtige Membran vorgesehen, deren eine Schicht wie eine Schnappfeder wirkt Mit dieser zweischichtigen Membran steht eine in einen Schlagkörper eingeschraubte Schraube in Verbindung, wobei dieser Schlagkörper von einer Feder belastet wird Es ist ferner eine Trennwand vorgesehen, gegen welche sich in der einen Stellung ein Ventilverschlußglied mit seinem Schaft anlegt Dieses Ventilverschlußglied arbeitet mit einem Ventilsitz so zusammen, daß bei Anlage gegen diesen Ventilsitz die Druckmittelzufuhr in den Verbraucher über einen Anschluß unterbrochen wird. Wird nun in eine Kammer ein Kontrolldruck eingesteuert, dann baucht die unter diesem Druck, dem Druck der Feder und dem Gewicht des Schlagkörpers stehende Membran schlagartig aus mit der Folge, daß die Schraube auf der Trennwand und somit auf dem Schaft des Verschlußgliedes auftrifft und das Verschlußglied in die Schließstellung überführt, in welcher die Verbindung zwischen den beiden Anschlußstutzen unterbrochen ist. In dieser Schließstellung verharrt das Verschlußglied so lange, bis es von Hand in die Lösestellung überführt wird. Dies geschieht beispielsweise dadurch, daß eine in das Gehäuse des Membranverstärkers eingesetzte Schraube gelöst und anschließend daran ein Werkzeug in die Gewindebohrung eingeführt wird, so daß das Verschlußglied über eine Messerschneide angehoben wird, welche in eine Kerbe eingreift.

Nachteilig ist die Notwendigkeit der Überführung des Verschlußgliedes in die Offenstellung von Hand. Dadurch wird ein kontinuierliche Betrieb unmöglich; überdies wird die Funktion dieses b .kannten Gerätes vom Einsatz von Werkzeugen, z. B. Schraubenschlüsseln u. dgl. abhängig. Hinzu kommt noch, daß bei dieser Manipulation so große Kräfte eingesetzt werden müssen, daß entgegen der Kraft der Feder, dem Gewicht des Schlagkörpers und der elastischen Kraft der Membran gearbeitet werden muß, wobei im übrigen auch noch die Druckkraft der Feder zu überwinden ist. Darüber hinaus ist dieser bekannte Mambranverstärker im Aufbau außerordentlich kompliziert und durch den Einsatz von mehreren Federn sehr störanfällig.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen fluidischen Membranverstärker so auszubilden, daß unter Verzicht auf einen manuellen Einsatz und auf Werkzeuge jedweder Art, dessen Ventilverschlußglied schlagartig in die Offenstellung bzw. Schließstellung überführbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schnappfeder mit dem Verschlußglied verbunden ist derart, daß bei Unterschreitung des Kontrolldruckes das Verschlußglied schlapartig in die Offenstellung bzw. Schließstellung überführt wird.

Der Vorteil der Erfindung gegenüber dem bekannten Membranverstärker liegt darin, daß auch die Überführung des Verschlußgliedes in die Offenstellung (Druckmittelzufuhr in einen Verbraucher) bzw. in die Schließstellung (Entlüftung eines Druckbehälters) ohne manuellen Eingriff oder Einsatz von Werkzeugen möglich ist. Darüber hinaus ist der Membranverstärker gemäß der Erfindung im Aufbau einfach und insofern außerordentlich betriebssicher, als dort lediglich ein einziges Federelement, nämlich die Schnappfeder

eingesetzt wird. Federn sind nämlich stets störanfällige Elemente, zumal sie Alterungsvorgängen unterworfen sind und daher höchst unzuverlässig arbeiten.

Nach einer Ausführungsform des Membranverstärkers mit einer vom Kontrolldruck beaufschlagbaren Oberkammer und einer mit der Atmosphäre ständig verbundenen Oberkammer sind die beiden Kammern mittels einer Membran voneinander getrennt, die sich gegen die Schnappfeder und das Verschlußglied teilweise anlegt

Zweckmäßig ist oberhalb der Oberkammer eine weitere, von einem zweiten Kontrolldruck beaufschlagbare Kammer vorgesehen, wobei die beiden Kammern mittels einer Membran voneinander getrennt sind.

Vorteilhaft ist das Verschlußglied einteilig oder zweiteilig ausgebildet

Nach einer weiteren Ausführungsform des erfin dungsgemäßen Membranverstärkers wirkt das Verschlußglied auf eine, zumindest auf der einen Seite druckmittclbeaufschlagbare elastische Membran ein derart daß sie in der Schließstellung geg-:n den Ventilsitz angedrückt oder aber in der Offenstelliuig von diesem gelöst wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die elastische Membran zwischen den beiden Teilen des Verschlußgliedes angeordnet und mit dem einen Teil des Verschlußgliedes verbunden.

Vorteilhaft sind in die elastische Membran Aussparungen eingearbeitet.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung noch etwas ausführlicher erläutert. In dieser zeigen in rein schematischer Weise

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventiles (NICHT-Funktion)

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventiles (WEDER-NOCH-Funktion)

Fig.3 eine., senkrechten Schnitt durch eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventiles (UND-Funktion)

Fig.4 einen senkrechten Schnitt durch eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventiles (ODER-Funktion)

Fig.5 einün senkrechten Schnitt tiurch eine fünfte Ausführ'ingsform des erfindungsgemäßen Ventiles in Formeines AuslaßventilesiNICHT-Funktion).

Wie aus Fig. 1 der Zeichnung hervorgeht, handelt es sich dort um ein Ventil av_r NICHT-Funktion. Dieses Ventil besteht aus einem in verschiedene Abschnitte unterteilten Ventilgehäuse I mit einem oberen Teil 2, einem Mittelteil 3 und einem unteren Teil 4, wobei alle diese Teile 2 bis 4 den gleichen Außenumfang einer beliebigen Form, z.B. Kreisform oder Polygon-Form, besitzen.

Mit 5 ist ein plastisches Glied bezeichnet, welches als zusammengesetztes Dichtglied und als Membranglied dient und sich über die benachbarten Flächen der Gehäuseteile 2 und 3 hinweg vollständig erstreckt. Die Außenfläche 6 des elastischen Gliedes 5 ist zwischen den Stirnflächen der angrenzenden Gehäuseteile eingeklemmt, so daß zwischen den Gehäuseteilen 2 und 3 eine Dichtung gebildet wird, wobei der Innenteil 7 des elastischen Gliedes 5 als Membran wirkt. Der Membranteil 7 dient als bewegliches Trennglied zwischen einer durch ein^ Einbuchtung in der unteren Fläche des Gchäuscteilcs 2 gebildeten Kontrolldruckkammer und einer AtmosDhärendruckkammer 9, welche durch eine in entgegengesetzter Richtung weisende Einbuchtung in der oberen Fläche des Gehäuseteiles 3 gebildet wird. Der Gehäuseteil 3 weist einen in radialer Richtung sich erstreckenden Kanal 10 auf, welcher die Atmosphärendruckkammer 9 mit der Atmosphäre verbindet und besitzt ferner eine Bohrung ti, welche die Atmosphärendruckkammer 9 mit der unteren Fläche des Gehäuseteiles 3 in Verbindung bringt

ίο Mit 13 ist ein Ventilglied bezeichnet welches in axialer Richtung hin- und herbewegbar ist wobei zwischen diesem Ventilglied 12 und der Bohrung 11 ein gewisses Spiel vorgesehen ist Das obere Ende des Ventilgliedes 12 legt sich dabei gegen die untere Fläche

ι s des Membranteiles 7 des elastischen Gliedes 5 an. Mit 13 ist eine Feder (Bellville-Type) bezeichnet welche in der Atmosphärendruckkammer 9 gelagert ist und das Ventilglied 12 in die obere Stellung der Bewegung drückt, während der Außenumfang de·- Feder 13 sich in axialer Richtung gegen eine am umfang liegende Schulter 14 der Atmosphärendruckkamer 9 anlegt. Der Innenumfang der Feder 13 legt sich gegen die untere Seite eines Flansches 15 am oberen Ende des Ventilgliedes 12 an.

2> Mit Ib ist ein als Einheit ausgebildetes, elastisches Glied bezeichnet, welches als zusammengesetztes Dichtglied und Ventilglied dient und sich über die benachbarten Flächen der GehäusetHle 3 und 4 vollständig hinwegerstreckt. Der außenliegende Teil 17

Ji) des Gliedes 16 ist zwischen den Gehäuseteilen 3 und 4 dichtend eingeklemmt.

Der Innenteil 18 überdeckt mit seiner unteren Fläche eine Einlaßdruckkammer 19, welche durch eine Einbuchtung oder Mulde in der oberen Fläche des

i> Gehäuseteiles 4 gegenüber dem unteren Ende der Bohrung 11 gebildet wird. Die ober* Fläche des Innenteiles 18 legt sich gegen das untere Ende des Teiles 4 an und überdeckt das untere Ende der Bohrung 11, so daß sowohl die Druck- als auch Druckmittelverbindung zwischen der Einlaßkammer 19 und der Atmosphärendruckkammer 9 unterbunden wird. Die untere Fläche des Innenteiles 18 dient auch als Ventilglied, welches — sofern es nach Maßgabe der Abwärtsbewegung des Ventilgliedes 12 nach unten gedrückt wird — sich gegen

f. den Ventilsitz 20 in der Einlaßdruckkammer 19 anlegt, welche koaxial zu dem Ventilglied 12 angeordnet ist.

Das mehrere Abschnitte oder Teile aufweisende Gehäuse 1 besitzt einen Kontrolldruckkanal, welcher ganz allgemein mit der Bezugsziffer 21 bezeichnet ist.

'.ο Dabei sind fluchtende Bohrungen 22 bis 24 in den Gehäuseieilen 2 bis 4 vorgesehen. Das eine Ende de: Kanales 22 steht mit der Kontrolldruckkammer 8 in Verbindung. Das eine Ende des Kanaies 24 steht mit der unteren Fläche des Gehäuseteiles 4 in Verbindung. Die

r> Bohrung 23 steht mit ihrem einen Ende mit dem anderen Ende einer jeden Bohrung 22 und 24 über geeignete Bohrungen 25 und 26 in den Außenteilen der elastischen Glieder 5 bzw. 6 in ^vsrbindung.

Der untere Gehäuseteil 4 besitzt ferner auf der

'" unteren Fläche eine Einlaßöffnung 27, welche mit dem Ventilsitz 20 des Einlaßventiles in Verbindung steht, wobei die Auslaßöffnung 28 an der Seite mit der Einlaßdruckkammer 19 verbunden ist. Hierdurch wird erreicht, daß das Ven.!' bequem auf einer Konsole oder

■ ι Platte (nicht gezeigt) gelagert werden kann, in welcher geeignete Druckmittelkanäle eingearbeitei sind, welche mit dem Einlaßkanai 27, dem Auslaßkanal 28 und dem Kontrolldruckkanal 24 in Verbindung stehen. Die

Gehäuseteile 2 bis 4 und die elastischen Glieder 15 und 16 können druckdicht miteinander verbunden sein, und zwar mittels geeigneter Elemente, z. B. Schrauben und dergleichen.

Bei der Beschreibung der Betriebsweise des Ventiles (NICHT-Funktion) nach Fig. I soll zunächst angenommen werden, daß in dem Kontrolldruckkanal 21 kein Kontrolldruck herrscht, und daß in die Einlaßöffnung 27 Druckmittel eingesteuert wird. Unter diesen Bedingungen wird der Druck in der Kontrollkammer 8 abgebaut, so daß das Vetitilglied 12 unter dem Einfluß der Kraft der Feder 13 die in der Zeichnung dargestellte obere Grenzstellung einnimmt.

Wenn nur der Kontrolldruckkanal 21 mit Druckmittel beaufschlagt wird, so steigt der Druck in der Kontrolldnickkammer 8 entsprechend so lange an, bis er in der Lage ist, die Kraft der Feder 13 bei einem vorbestimmten Druckniveau zu überwinden. Dieser Druckniveauwert hängt von der Konstruktion der Feder 13 ab. Bei Erreichen dieses bestimmten Druckwertes gibt die Feder 13 nach und überschreitet während der Abwärtsbewegung die Mittellage, so daß das Ventilglied 12 zwangsweise nach unten schnappt derart, daß die untere Fläche des Membranteiles 18 gegen den Ventilsitz 20 gedrückt wird. Dadurch wird der Fluß des in die Auslaßöffnung 28 eingesteuerten Druckmittels unterbrochen. Die Feder Π verhindert dabei ein langsames Abdrosseln des eingesteuerten Druckes dadurch, daß sie lediglich eine geringfügige Bewegung des Ventilgliedes 12 zuläßt, bis es über die Mitseilage hinaus nach unten bewegt wurde, woraufhin der volle Druck in der Kontrolldruckkammer 8 wirksam wird, der den Teil 18 Jer Membran gegen den Ventilsitz 20 zur Anlage bringt.

Wenn nun der Kontrolldruck in dem Kontrolldruckkanal 21 auf einen vorbestimmten Wert abgebaut wird, wie er durch die Konstruktion der Feder 13 bestimmt ist. so bewegt die Kraft der Feder 13 das Ventilglied 12 in die normale Ausgangsstellung schlagartig nach oben, woraufhin die Membran 18 entsprechend dem vor. unten wirkenden, eingesteuerten Druck sich von dem Sitz löst, so daß der eingesteuerte Druck mit dem Auslaßkanal 28 wieder in Verbindung gebracht wird.

Die Fig. 2 der Zeichnung zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventiles (WEDER-NOCH-Funktion), bei welchem eine Auslaßleitung mit Druckmittel nur dann beaufschlagt wird, wenn keiner von zwei Einlaßkanälen mit Druckmittel beaufschlagt wird.

Bei der A,.sführungsform nach F i g. 2 (WEDER-NOCH-Funktion) entsprechen hinsichtlich des Aufbaues und der Funktion die Gehäuseteile 3 und 4, die elastischen Elemente 5 und 16, das Ventilglied 12 und die Feder 13 im wesentlichen den entsprechenden Teilen der Anordnung nach Fig. 1. Dies ist auch der Grund, weshalb diese Teile die gleichen Bezugsziffern haben.

Das Ventil nach Fig. 2 (WEDER-NOCH-Funktion) weicht von dem Ventil nach F i g. 1 (NICHT-Funktion) insoweit ab, als die Kontrolldruckkammer 8 im oberen Teil des Gehäuseabschnittes 2 in eine Einbuchtung 29 einmündet, welch letztere in einem zusätzlichen oberen Gehäuseteil 30 vorgesehen ist. Diese Einbuchtung 29 bildet eine Aussparung in dem Gehäuse. Mit 31 ist ein elastisches Glied bezeichnet, welches dazwischen angeordnet ist und sich über die benachbarten Stirnflächen der Gehäuseteile 2 und 30 vollständig hinwegerstreckt, wobei der Außenumfang 32 als Dichtung zwischen den Gehäuseteilen 2 und 30 dient.

Der Innenteil 13 trennt dabei eine obere Kontrolldruckkammer .34 von der unteren Kontrolldruckkammer 8, die im Zusammenhang mit der Fig. 1 der Zeichnung erläutert wurde. Die obere Kontrolldruckkammer 34 steht mit einem Endteil eines zweiten Kontrolldruckkanales in Verbindung, welcher ganz allgemein mit der Bezugsziffer 35 bezeichnet ist. Dieser Kontrolldruckkanal 35 besteht aus den Teilen 36 bis 38 und der öffnung 39 in den Gehäuseteilen 30, 2, "i und 4, wohe' der Kontrolldruckeinlaßkanal 39 in die unter; i lache des Gehäuscteiles 4 einmündet.

Die Wirkungsweise des Ventiles (WEDER-NOCH-Funktion) nach F i g. 2 ist die folgende·

Ein Kontrolldruck in einem der Kontrolldruckkanäle 21 oder 35 hat einen Druck in den Kontrolldruckkammern 8 oder 34 zur Folge, welcher das Ventilglied 12 entgegen der Kraft der Fedr^r 13 nach unten bew v, ^so UUU UCl ICH

Schnappwirkung sich gegen den Ventilsitz 20 anlegt derart, daß die Druckmittelzufuhr in die Auslaßöffnung 28 unierbunden wird. Umgekehrt stellt das Ventilglied 12 und der Teil 18 die Verbindung zwischen der öffnung 27 und der Auslaßöffnuiig 28 wieder her, wenn der so eingesteuerte Kontrolldruck abgesenkt wird.

Die Fig. 3 der Zeichnung zeigt eine dritte Ausführungsform ilcs erfindungsgemäßen Ventiles, das als UNf..> Ventil ausgebildet ist. Ein UND-Ventil ist ein Ventil, welches einen Steuerdruck nur dann erzeugt, wenn in beiden Kontrolldruckeinlaßöffnungen der Kontrolldruck herrscht.

Bei dem UND-Ventil nach Fig. 3 sind die Gehäuseteile 2 und 3, die elastischen Glieder 5 und 16 und die Feder 13, welche den Betrieb des Ventilgliedes 12 überwacht, identisch mit den entsprechenden Teilen nach Fig. 1. Dies ist auch der Grund, weshalb die gleichen Bezugsziffern verwendet werden.

Das UND-Ventil nach Fig.3 weicht von dem NICHT-Ventil nach Fig. 1 insoweit ab, als der Ventilsitz 20 in einer zusätzlichen Einbuchtung 40 liegt und nach unten weist, wobei diese Einbuchtung 40 auf der unteren Seite des Gehäuseteiles 4 angeordnet ist und mit der bereits früher beschriebenen Druckkammer 19 über eine Bohrung 41 in Verbindung steht. Diese Bohrung 41 erstreckt sich in axialer Richtung durch eine Trennwand 42 hindurch, welche die Kammer 19 von der Einbuchtung 40 trennt, wobei die Bohrung koaxial mit dem Ventilglied 12 fluchtet. In unmittelbarer Nähe des vorher beschriebenen, unteren Gehäuseteiles 4 ist ein zusätzlicher, unterer Gehäuseteil 43 vorgesehen, welcher von diesem mittels eines elastischer. Gliedes getrennt ist, das ganz allgemein mit der Bezugsziffer 44 bezeichnet ist und sich durch die benachbarten Flächen der Gehäuseteile 4 und 43 vollständig hindurcherstreckt. Der außenliegende Teil 45 des elastischen Gliedes 44 ist zwischen den Gehäuseteilen 43 und 4 eingeschlossen, so daß eine Dichtung gebildet wird. Der innere Teil 46 des elastischen Gliedes 44 überdeckt in der Mitte die Einbuchtung 40 und den Ventilsitz 20, wobei die obere Fläche des Teiles 46 als Ventilglied dient, das sich — wie gezeigt — gegen den Ventilsitz 20 anlegen kann. Die untere Fläche des Innenteiles 6 liegt einer Einlaßöffnung 48 gegenüber, welche in der Einbuchtung 47 in dem Gehäuseteil 43 vorgesehen ist Der Innenteil 46 des elastischen Gliedes 44 weist eine Vielzahl von Öffnungen 49,50 auf, weiche sich durch diesen in axiaier Richtung hindurcherstrecken, und zwar in radialer Richtung des mittleren Teiles des Ventiles nach außen, so daß die beiden Einbuchtungen 47 und 40 miteinander

verbunden werden. Diese Einbuchtungen 47 und 40 bilden zusammen e^:ne Hilfsdruckkammer.

Ein Hilfsventilglied, das ganz allgemein mit der Bezugsziffer 51 bezeichnet ist, besitzt einen Flansch 52, welches mit der unteren Fläche des Teiles 18 des elastischen Gliedes 16 in geeigneter Weise verbunden, z. B. verk'.ebt oder verkittet ist. Das HiifsvcntilglieH. 5< besitzt darüber hinaus einen mit diesem verbundenen, länglichen Ansatz 53. welcher sich durch die Bohrung 41 hindurcherstreckt, so daß das Ventilglied 12 und der Teil 18 des elastischen Gliedes 16 eine hin- und hergehende Bewegung vollführen können. Auch der Innenteil 46 des elastischen Gliedc? 44 kann eine entsprechende hin- und hergehend'. Bewegung vollführen. Ein Kanal 54 in dem Gehäuseteil 43 fluchtet in axialer Richtung mit der Auslaßöffnung 28 in dem Gehäuseteil 4, und zwar über eine geeignete öffnung in dem elastischen Glied 44.

Die Wirkungsweise des in Fig. 3 beschriebenen U N D-Ventiies ist die folgende:

Wenn '.:: .-·>η Kontrollkanal 21 ein Kontrolldruck eingesteuert wird, während der Einlaßkanal 48 druckentlastet wird, so werden das Ventilglied 12 und das Hilfsventilglied 51 nach unten gedrückt, so daß sich der mittlere Teil 46 des elastischen Gliedes 44 von dem Ventilsitz 20 löst. Da die Einlaßöffnung 48 druckentlastet ist, ist die Hilfseinlaßkammer gleichermaßen druckentlastet, so daß in der Auslaßöffnung 54 kein Druck herrscht. Umgekehrt: Wenn in die Einlaßöffnung 48 ein Kontrolldruck eingesteuert wird, während der Kontrolldruckkanal 21 druckentlastet wird, so verbleibt der Innenteil 46 des elastischen Gliedes in der Anlagestellung gegen den Ventilsitz 20, wobei der Auslaßkanal 54 im drucklosen Zustand aufrechterhalten wird. Obgleich unter diesen Bedingungen die Hilfsdruckkammer über die Öffnungen 49, 50 in dem elastischen Glied 44 mit Druckmittel beaufschlagt werden, übersteigt die auf die untere Fläche des elastischen Gliedes 44 wirkende Kraft die auf die obere Fläche desselben wirkende, um die Fläche der den Ventilsitz 20 überdeckenden oberen Fläche verminderte Kraft, so daß der als Ventil wirkende Teil des elastischen Gliedes 44 als Folge des nach oben wirkenden Differenzdruckes in der Anlagestellung an den Ventilsitz verbleibt.

Wenn nun der Kontrolldruck gleichzeitig in den Kontrolldruckkanal 21 und die Einlaßöffnung 48 eingesteuert wird, so schnappen das Ventilglied 12 und der manschettenförmige Mitnehmer 51 nach unten, so daß der Innenteil 4)6 sich von dem Ventilsitz 20 löst, derart, daß der Kontrolldruck von der öffnung 48 über die Bohrung 41 in die Auslaßöffnung 54 eingesteuert wird.

Die F i g. 4 der Zeichnung zeigt eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventiies (ODER-Funktion). Bei diesem Ventil handelt es sich um ein Ventil, in dessen Auslaßöffnung ein bestimmter Druck erzeugt wird, und zwar nach Maßgabe des in eine der beiden Kontrolldruckeintrittsöffnungen eingesteuerten Kontrolldruckes.

Das ODER-Ventil nach Fig.4 stellt in seiner Gesamtheit eine Kombination von einigen der Elemente nach den F i g. 2 und 3 dar, wobei die Gehäuseteile 30, 2 und 3, die elastischen Glieder 31, 16 und 5 und die Feder 13 sow^e das Ventiigiied 12 mit den entsprechenden Elementen der Anordnung nach Fig.2 identisch sind, während die Gehäuseteile 4 und 43, der Mitnehmer 51 und das elastische Glied 44 identisch mit den entsprechenden Elementen der Anordnung nach F i g. 3 sind. Die Elemente der Fig. 4 haben entsprechende Gegenstücke in den Fig. 2 und 3 und sind mit den entsprechenden Bezugsziffern versehen.

Die Wirkungsweise des in Fig.4 der Zeichnung dargestellten ODER-Ventiles ist die folgende:

Wenn der Kontrolldruck in einen der Kontrolldruckkanäle 21 oder 51 eingesteuert wird, tritt eine nach

ίο unten gerichtete Kraft auf, die das Ver'ii^lied 12 und den Mitnehmer 51 nach unten bewegt und den Innenteil 46 des elastischen Gliedes 44 von dem Ventilsitz 20 löst, liierdurch kann das Druckmittel im Kanal 48 in den Auslaßknnal 54 einströmen. Umgekehrt hält bei fehlendem Kontrolldruck in beiden Kontrolldruckkanälen 21 und 35 der Druck in dem Kanal 48 den Innenteil 46 des elastischen Gliedes 44 in der Anlagestellung gegen den Ventilsitz 20, und zwar in der im Zusammenhang mit der Anordnung nach Fig.3 vorstehend beschriebenen Weise.

Die Fig. 5 der Zeichnung zeigt eine fünfte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventiies in Form eines Auslaßventiles zur Verbindung eines Auslaßkanales mit der Atmosphäre für den Fall, daß in einem Kontrolldruckkanal der Kontrolldruck herrscht. Dieses Ventil arbeitet als einzelnes ODER-Einlaßventil, das einen Auslaßsteuerdruck dann erzeugt, wenn ein Kontrolldruck vorhanden ist.

Bei diesem Auslaßventil sind das Gehäuseteil 2, das

jo elastische Glied 5, die Feder 13 und das Ventilglied 12 identisch mit den entsprechenden Gliedern und Elementen der Anordnung nach Fig. 1, während das elastische Glied 44 gleich ist dem entsprechenden elastischen Glied nach Fig.3, so daß gleiche Teile gleiche Bezugsziffern haben.

In dem Gehäuseteil 3 steht der zur Atmosphäre führende Kanal 10 mit der Bohrung 11 in unmittelbarer Verbindung, und zwar über einen Abzweigkanal, wodurch — wie nachstehend noch näher ausgeführt wird — die Austrittsgeschwindigkeit des Druckmittels erhöht wird. Zusätzlich ist der Ventilsitz 20 in einer Einbuchtung in der unteren Stirnfläche des Gehäuseteiles 2 gelagert mit dem Zweck, über die Bohrung 11 eine direkte koaxiale Verbindung mit dem unteren Ende sicherzustellen.

Bei der Beschreibung der Wirkungsweise des Auslaßventiles nach F i g. 3 wird angenommen, daß der Einlaßkanal 48 mit einem zur Atmosphäre hin zu entlüftenden Druckmittelvolumen verbunden ist, in welchem Falle der Innenteil 46 des elastischen Gliedes 44 - wie dargestellt - nach oben in die Anlagestellung gegen den Ventilsitz 20 gedruckt wird. Wenn nun in den Kontrolldruckkanal 21 Druckmittel eingesteuert wird, so wird das Ventilglied 12 in der bereits beschriebenen Weise nach unten gedrückt, so daß sich der Innenteil 46 von dem Ventilsitz löst, woraufhin das in dem Kanal 48 befindliche Druckmittel durch die Bohrungen 49, 50 hindurch über die Bohrung 11 und über die Abzweigleitung 55 in den zur Atmosphäre hinführenden Kanal 10

μ einströmt. In dem Maße, in welchem das zu entleerende Volumen in seinem Druck abfällt, wirkt der momentane Druckanstieg in dem zur Atmosphäre hinführende Kanal und in der Kammer 9 auf die Unterseite der Feder 13 und der Membran 7 hinreichend lang, urn das Ventilglied 12 nach oben zu drücken.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Fluidischer Membranverstärker zur Erfüllung der logischen Funktionen NICHT, WEDER NOCH, UND und ODER, mit Speicherfunktion und bistabilem Verhalten, wobei dieser Membranverstärker nach Maßgabe eines Steuerdruckes die Druckmittelzufuhr in einen Verbraucher oder die Entlüftung eines Druckbehälters regelt, mit einem vom Kontrolldruck und der elastischen Kraft einer ι ο Schnappfeder in die Schließstellung gegen einen Ventilsitz anlegbaren bzw. in die Lösestellung überführbaren Verschlußglied, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnappfeder (13) mit dem Verschlußglied (z.B. 12) verbunden ist derart, daß bei Unterschreitung des Kontrolle¹ :ckes das Verschlußglied (ζ. B. 12) schlagartig in die Offenstellung (F ig. 1 und 2) bzw. Schließstellung (F ig. 3 bis 5) überführt who.

2. Mernbranverstarker nach Anspruch 1, mit einer vom Kontrolldruck beaufschlagbaren Oberkammer und einer mit der Atmosphäre ständig verbundenen Unterkammer, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kammern (8, 9) mittels einer Membran (5) voneinander getrennt sind, die sich gegen die Schnappfeder (13) und das Verschlußglied (ζ. Β. 12) teilweise anlegt.

3. Membranverstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Oberkammer (8) eine weitere, von einem zweiten Kontrolldruck jo beaufschlagbare Kammer (34) vorgesehen ist, und daß die beiden Kammern (S, 34) mittels einer Membran (32) voneinander getrennt sind.

4. Membranverstärker nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußglied (12 r> bzw. 53) einteilig oder zweiteilig ausgebildet ist.

5. Membranverstärker nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußglied (12 bzw. 53) auf eine, zumindest auf der einen Seite druckmittelbeaufschlagbare elastische Membran (16 oder 44) einwirkt derart, daß sie in der Schließstellung gegen den Ventilsitz (20) angedrückt (Fig. i und 2) oder aber in der Offenstellung von diesem gelöst wird (F i g. 3 bis 5).

6. Membranverstärker nach Anspruch 5, mit 4^rj zweiteiligem Verschlußglied, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Membran (16) zwischen den beiden Teilen (12,53) des Verschlußgliedes angeordnet und mit dem einen Teil (53) des Verschlußgliedes verbunden ist. v>

7. Membranverstärker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die elastische Membran (44) Aussparungen (49,50) eingearbeitet sind.