DE2059959A1

DE2059959A1 - Selbsttaetige Entlastungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2059959A1
Application number: DE19702059959
Authority: DE
Inventors: Herbert Dipl-Ing Dr Soechting
Original assignee: Hoerbiger Ventilwerke GmbH and Co KG
Current assignee: Hoerbiger Ventilwerke GmbH and Co KG
Priority date: 1969-12-19
Filing date: 1970-12-05
Publication date: 1971-06-24
Also published as: FR2075056A6; GB1296030A

Description

PATENTANWÄLTE

DiPL-ING. BUSCHHOfF ^Κό^^ 4.12.1970

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S elbs t tatige Entlas tungs vorri chtung Zusatz zu Patent Nr. 1 266 080

; Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätige Ent- ; lastungsvorrichtung für durch ein pneumatisches oder hydrau- ·■ lisches Druckmittel impulsgesteuerte Einrichtungen, insbe-

sondere Steuerschieber oder Steuerventile» mit einem zwischen die impulsgesteuerte Einrichtung und die Druckmittelquelle { eingeschalteten Gehäuse» in dem ein Absperrventil für die • Druokmittelzuleitung, ein Verbrauoheransohluß und ein im ent- ; gegengesetzten Sinn als das Absperrventil gesteuerter Entf lastungskanal vorgesehen sind, ä

ι Solche Vorrichtungen haben die Aufgabe, durch einen ^k Druclcmitteliinpuls gesteuerte Einrichtungen bei länger andauernder Impulsgabe unverzüglich zu entlasten, sobald der gewünschte Arbeitsvorgang beendet ist. Bei pneumatischen oder hydraulischen Polgesteuerungen, insbesondere wenn diese selbsttätig erfolgen» treten nämlich häufig anstelle kurzzeitiger - Steuerimpuls*-länger andauernde Druokmitteleinvirkungen auf, . die Siur■ loiki haben, daß eine SGhalibewegung In entgegengt-ββteter Richtung, beiepielewtie· «inte Steuerkolbens, nicht ohne weitere« gegen die Kraft der neon andauernden DruckMitteleinwirkung des vorhergehenden Steuerimpulses durchgeführt

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werden kann. Mit Hilfe von selbsttätigen Entlastungsvorrichtungen, sogenannten Impulswandlern, werden Druckimpulse von längerer Dauer in Kurzimpulse verwandelt. Dies geschieht dadurch, daß nach Erreichen eines·bestimmten Druckwertes, der sogenannten Ansprechgrenze, der Steuerdruck im Verbraucheranschluß selbsttätig wieder auf Atmosphärendruck abgebaut wird.

Das Hauptpatent hat eine solche Entlastungsvorrichtung zum Gegenstand, bei welcher der Entlastungskanal vom Verbraucheranschluß abzweigt und gegen diesen durch ein federbelastetes Rückschlagventil abgeschlossen ist, das als Überdruckventil wirkt und mit dem zwischen der Druckmittelzuleitung und dem Verbraucheranschluß angeordneten Absperrventil in Antriebsverbindung steht. Die Antriebsverbindung ist derart ausgebildet, daß der Absohlußkörper des Rückschlagventils in seiner Schließstellung den auf der Rückseite vom Druckmittel in der Zuleitung beaufschlagten Abschlußkörper des Absperrventils vom Ventilsitz abhebt. In dieser Stellung kann das Druckmittel durch den Verbraucheransohluß zu der gesteuerten Einrichtung strömen. Sobald der durchzuführende Arbeitsvorgang beendet ist, steigt der Druck des Druckmittels im Verbraucheranschluß an, wodurch das Rückschlagventil geöffnet und gleichzeitig das Absperrventil · geschlossen wird, so daß es zu einer Druckentlastung des Verbraucheransohlusses kommt. Die Entlastungsvorrichtung bleibt in dieser Stellung, bis auch die Druckmittel-Zuleitung entlastet wird, und kehrt dann aufgrund der auf das Rückschlagventil wirkenden Federkraft in die Ausgangsstellung zurück, wobei das Absperrventil wieder geöffnet wird.

Bei den bekannten Entlastungsvorriohtungen kann es vorkommen, daß nach Entlüftung des Verbrauoheransohlusses das Absperrventil bereits wieder in seine Ausgangelage zurückkehrt, bevor die Druckmittelzuleitung zur Gänse druokentlastet ist. Durch das offene Absperrventil gelangt sodann nooh unter Druck _; stehendes Medlua durch den Verbrauoheransohluß zu der ange- < sohlossenen Einrichtung. Dadurch sind, insbesondere bei angeschlossenen Steuergeräten mit niedrigem Betatigungsdruok, Fehiao hai tungen möglich, welche die Betriebssicherheit der gesamten Steuerung beeinträchtigen.

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Die vorliegende Erfindung hat eine Verbesserung der Entlastungsvorrichtung nach dem Hauptpatent zum Gegenstand und besteht darin, daß zwischen der Druckmittelzuleitung und der Kammer des. Absperrventils parallel zum Verbindungskanal zwischen diesen ein Drosselkanal vorgesehen und der Verbindungskanal durch ein Ventil gesteuert ist. Mit dieser Ausbildung wird erreicht, daß der in der Kammer des Absperrventils den Abschlußkörper desselben beaufschlagende Druck langsamer abgebaut wird als der Druck in der Druckmittelzuleitung· Das Absperrventil bleibt daher länger geschlossen und öffnet sich erst, bis der Druck in der Druckmittelzuleitung bereits praktisch zur Gänze abgebaut oder zumindest auf einen sehr kleinen, (j unschädlichen Wert abgesunken ist. Eine neuerliche Druokbeauf-Bchlagung der an den Verbraucheranschluß angeschlossenen zu steuernden Vorrichtung ist daher ausgeschlossen, so daß Fehlsteuerungen vermieden werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann in den Drosselkanal eine verstellbare Drosselschraube eingebaut sein, durch die dann die Verzögerungszeit, um welche der Druckabbau in der Kammer des Absperrventils hinter der Druckentlastung der Druckmittelzuleitung zurückbleibt, wahlweise eingestellt werden kann. Die Drosselschraube ist zweckmäßig von außen zugänglich und kann durch eine allenfalls plombierbare Verschlußschraube abgedeckt sein, damit eine unbefugte Veränderung der Einstellung verhindert wird. In den Drosselkanal kann aber auch eine den wirksamen Querschnitt desselben bestimmende Düse eingesetzt sein, wobei der wirksame Querschnitt durch Auswechseln der Düse veränderbar ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der Verbindungskanal im Bereich der Sitzfläche des Absperrventils in die Absperrventilkammer münden und durch den Abschlußkörper des Absperrventils gesteuert sein. Dadurch ist die Verbindung zwischen der Druckmittelzuleitung und der Absperrventilkammer während der Druckentlastung verschlossen, bo daß eine vorzeitigeEntlüftung derAbsperrventilJcejnmer durch den Verbindungskanal verhindert wird. Dieselbe Wirkung kann aber auch dadurch

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,erreicht werden, daß in den Verbindungskanal ein in Richtung zur Absperrventilkammer öffnendes selbsttätiges Rückschlagventil eingebaut ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben, welche einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Entlastungsvorrichtung zeigt.

In einem prismatischen Gehäuse 1 befinden sich seitlich zwei mit Gewinde versehene Bohrungen, von denen die eine die Druckmittelzuleitung 2 und die andere den Verbraucheranschluß 3 bildet. Von der JDruckmittelzuleitung 2 führt ein Verbindungskanal 4 in eine Kammer 5, in welcher ein Absperrventil 6 angeordnet ist. Dieses besteht aus einem Abschlußkörper 7, der

^ durch eine Feder 8 belastet ist und eine Dichtscheibe 9 trägt, die einen Ventilsitz 10 steuert. Nach außen zu ist die Kammer des Absperrventils 6 durch einen Deckel 11 abgeschlossen, der durch einen O-Ring 12 abgedichtet und durch einen Sprengring 13 in seiner lage gehalten ist, wobei er zugleich auch die Feder 8 abstützt.

Vom Ventilsitz 10 geht eine zylindrische Ausnehmung 14 aus, von welcher der Verbraucheranschluß 3 abzweigt. In die Ausnehmung 14 ragt ein mit dem Absperrkörper 7 des Absperrventils 6 verbundener Druckbolzen 15 hinein, auf dessen Ende sich der AbsperrkSrper 16 eines Rückschlagventils 17 abstützt. Der Absperrkörper 16 ist als Stufenkolben ausgebildet, der in

t einem Zylinder 18 geführt ist und einen Dichtring 19 aufweist, welcher einen Ventilsitz 20 zwischen der Ausnehmung 14 und dem Zylinder 18 steuert. Der Absperrkörper 16 ist durch eine Feder 21 belastet, die sich an einer hohlen Schraube 22 abstützt, welche durch einen Deckel 23 gehalten ist, der mit Schrauben am Gehäuse 1 befestigt ist. Die Schraube 22, deren Einstellung durch eine Gegenmutter 25 gesichert ist, ist von einem Entlüftungskanal 26 durchsetzt. Im Mantel des kolbenförmigen Absperrkörpers 16 sind Bohrungen 27 vorgesehen, die bei offenem Rückschlagventil 17 eine Verbindung zwischen dem Ventilsitz 20 und dem Entlüftungskanal 26 herstellen.

Der Verbindungskanal 4 zwischen dem Druokmittelanschluß 2 und der Absperrventilkammer 5 mündet im Bereich des Ventil-

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Sitzes 10 in diese und wird dadurch bei geschlossenem Absperrventil 6 durch die Dichtscheibe 9 desselben abgesperrt. Außerdem ist parallel zum Verbindungskanal 4 zwischen der Druckmittelzuleitung 2 und der Absperrventilkammer 5 ein Drosselkanal 28 vorgesehen, der von der Kammer 5 durch eine seitliche Bohrung 29 im Gehäuse 1 hindurch in den Verbindungskanal 4 mündet. In die Bohrung 29 ist eine Drosselschraube 30 eingeschraubt, die nach außen durch einen O-Hing 31 abgedichtet ist und mit einem als schlanker Kegel ausgebildeten Fortsatz 32 in den in den Verbindungskanal 4 mündenden Teil des Drosselkanals 28 hineinragt. Durch die Drosselschraube 30 kann somit der wirksame Querschnitt des Drosselkanals 28 stufenlos eingestellt werden.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, wird das Absperrventil 6 über den Druckbolzen 15 durch die Feder 21 des Rückschlagventils 17 offengehalten. Wenn durch den Druckmittelanschluß. 2 ein Druckimpuls zugeführt wird, beispielsweise über ein Steuerventil, gelangt das Druckmittel über den Verbindungskanal 4 in die Absperrventilkammer 5 und aus dieser durch den Ventilsitz 10 und die zylindrische Ausnehmung 14 zum Verbraucheranschluß 3. Das Rückschlagventil 17 ist dabei geschlossen. Eine an den Verbraucheranschluß 3 über eine Leitung angeschlossene Einrichtung, z.B. ein Steuerschieber, wird sodann vom Druckmittel beaufschlagt und von einer Endlage in die andere verschöben. Wenn diese Arbeitsbewegung ausgeführt ist, erhöht sich der Druck des Druckmittels im Verbraucheranschluß 3 sowie in der Ausnehmung 14 und beaufschlagt das den Ventilsitz 20 verschließende Ende des Absperrkörpers 16 des Rückschlagventils 17. Sobald der ansteigende Druck in der Ausnehmung 14 die sogenannte Ansprechgrenze erreicht, wird das Rückschlagventil 17 gegen die Kraft der Feder 21 geöffnet und gleichzeitig das Absperrventil 6 aufgrund der Feder 8 geschlossen. Das Rückschlagventil 17 bewirkt eine Druckentlastung des Verbrauoheranschlusses 3 und damit der daran angeschlossenen Einrichtung, in der es einen Entlüftungsweg vom Ventilsitz 20 über das Spiel zwischen dem Mantel des Absperrkörpers 16 und

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der Wandung des Zylinders 18 und die Bohrungen 27 zum Entlüftungskanal 26 freigibt.

Da der wirksame Querschnitt des Absperrventils 6 wesentlich größer ist als jener des Rückschlagventils 17 - im Ausführungsbeispiel beträgt das Durchmesserverhältnis etwa 3,5:1- bleibt das Absperrventil 6 aufgrund des in der Kammer 5 herrschenden Druckes zunächst geschlossen. Der Druck in der Kammer 5 beginnt sich erst abzubauen, sobald der Druckmittelanschluß 2, z.B. durch ein ihm vorgeschaltetes Steuergerät, gleichfalls druckentlastet wird. Da der Verbindungskanal 4 durch den Absperrkörper 7 deB Absperrventiles 6 verschlossen ist, kann sich der Druck in der Kammer 5 nur über

* den Drosselkanal 28 abbauen, so daß der Druck in der Absperrventilkammer 5 wesentlich langsamer abnimmt als in der Eruckmittelzuleitung 2. Dadurch wird das Absperrventil 6 geschlossen gehalten, bis der Druck in der Druckmittelzuleitung 2 praktisch zur Gänze abgebaut ist. Wenn schließlich das Gleichgewicht der auf den Verschlußkörper 7 wirkenden Kräfte erreicht ist, nimmt das Absperrventil 6 seine Ausgangslage ein, wobei es den Verbindungskanal 4 und damit die Verbindung zwischen der Druckmittelzuleitung 2 und dem Verbraucheranschluß 3 neuerlich freigibt. Das in der Absperrventilkammer 5 beim Öffnen des Absperrventils 6 noch vorhandene restliche Druckmittel entspannt sich beim Öffnen des Absperrventils 6 in die zylindrische Ausnehmung 14, den Druckmittelanschluß 3 und die daran angeschlossene

" leitung, welche zusammen ein wesentlich größeres Volumen aufweisen als die Kammer 5, so daß auch bei geschlossenem Rückschlagventil 17 keine nennenswerte Druckerhöhung im Verbraucheranschluß 3 erfolgt.

Durch die verzögerte öffnung des Absperrventils 6 nach erfolgter Druckentlastung des Verbraucheranschlusses 3 wird somit sicher vermieden, daß während der Druckentlastung der Druckmittelzuleitung 2, auch wenn diese langsam vor sich geht, ein neuerlicher Druckanstieg im Verbraucheranschluß 3 erfolgt und dadurch die daran angeschlossene Einrichtung unbeabsichtigt betätigt wird. Die Verzögerungszeit kann durch die Drossel-

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schraube 30 den jeweiligen Erfordernissen entsprechend eingestellt werden. Durch die erfindungsgemäße Anordnung werden somit Pehlschaltungen vermieden.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche :

Selbsttätige Entlastungsvorrichtung für durch ein pneumatisches oder hydraulisches Druckmittel impulsgesteuerte-Einriohtungen, insbesondere Steuerschieber oder Steuerventile, mit einem zwischen die impulsgesteuerte Einrichtung und die Druckmittelquelle eingeschalteten Gehäuse, in dem ein Absperrventil für die Druckmittelzuleitung, ein Verbraucheranschluß und ein im entgegengesetzten Sinn als das Absperrventil gesteuerter Entlastungskanal vorgesehen sind, wobei der Entlastungskanal vom Verbraucheranschluß abzweigt und gegen diesen durch ein federbelastetes Rück-P schlagventil abgeschlossen ist, das als Überdruckventil wirkt und mit dem zwischen der Druckmittelzuleitung und dem Verbraucheranschluß angeordneten Absperrventil in Antriebsverbindung steht, nach Patent Nr. 1 266 080, daduroh gekennzeichnet, daß zwischen der Druckmittelzuleitung (2) und der Kammer (5) des Absperrventils (6) parallel zum Verbindungskanal (4) zwischen diesen ein Drosselkanal (28) vorgesehen und der Verbindungskanal (4) durch ein Ventil (6) gesteuert ist.
2. Entlastungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Drosselkanal (28) eine verstellbare Drosselschraube (30) eingebaut ist.
t 3. Entlastungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Drosselkanal (28) eine den wirksamen Querschnitt desselben bestimmende Düse eingesetzt ist, wobei der wirksame Querschnitt durch Auswechseln der Düse veränderbar ist.
4. Entlastungsvorrichtung naoh Anspruch 1, 2 oder 3, daduroh gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal (4) im Bereich der Sitzfläche des Absperrventils (6) in die Absperrventilkammer (5) mündet und durch den Absohlußkörper (7) des Absperrventils (6) gesteuert ist.

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5*. Sntlastungsvorrichtung nach Anspruoh. 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Yerbindungskanal (4·) ein in Richtung zur Absperrventilkammer (5) öffnendes selbsttätiges Rückschlagventil eingebaut ist.

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