DE2102441B2

DE2102441B2 - Zeitglied für binäre pneumatische Signale

Info

Publication number: DE2102441B2
Application number: DE2102441A
Authority: DE
Inventors: Karl Buettikon Hodler (Schweiz)
Original assignee: H Kuhnke Elektrotechnische Fabrik 2427 Malente GmbH
Current assignee: H Kuhnke Elektrotechnische Fabrik 2427 Malente GmbH
Priority date: 1971-01-20
Filing date: 1971-01-20
Publication date: 1974-11-07
Also published as: DE2102441A1; US3737142A; GB1381525A; DE2102441C3; US3737143A

Description

Leitung zwischen dem Eingang und dem pneumatischen Motor 1 liegt In dem Ausführungsbeispiel ist dieser pneumatische Motor durch einen i.i einem Zylinder laufenden Kolben gegeben, der gegen die Feder 12 wirkt. An Stelle dieser Einrichtung Kann aber auch eine Membran, insbesondere eine Wellrohrmembran oder entsprechende pneumatische Einrichtungen treten. Der pneumatische Motor bewegt eine Zahnstange 3 in Längsrichtung. Dies erfolg! bei dem Ausführungsbeispiel in einfachster Weise dadurch, daß die Zahnstange 3 die Verlängerung der Kolbenstange bildet Die Zahnstange greift in eir? Ritzel 4 eines in einem Gehäuse 5 angeordneten Getriebes ein, das auf eine Unruhe 6 wirkt An dem Getriebe zwischen Ritzel 4 und Unruhe 6 ist eine Frei'^'fkupplung 13 eingeschaltet, welche die Geiriebeverbindung zur Unruhe bei der Zurückbewegung der Zahnstange 3 löst. Tritt am Eingang ein pneumatisches Signal auf, so bewegt sich die Kolbenstange und die Zahnstange 3 nach links. Die Geschwindigkeit dieser Bewegung wird durch die Unruhe 6 auf einen konstanten Wert gehemmt.

Das pneumatische Signal wird weiter gleichzeitig dem Ventil 7 für die Weiterleitung des pneumatischen Signals zum Ausgang und über eine Drossel 8 einer Düse 9 zugeführt. Diese Düse 9 befindet sich auf einem Halter 16. Er hat in seinem unteren Ende eine Bohrung mit einem Schraubgewinde, die auf einer Spindel 15 mit entsprechendem Gewinde läuft. Durch eine nicht dargestellte Gleitbahn wird er in seiner senkrechten Lage gehalten. Die Spindel 15 ist durch den an der Vorderseite des Gerätes angeordneten Drehknopf 14 drehbar. Von der Zuleitung zur Düse 9 geht weiterhin ein Abzweig zu einer pneumatisch arbeitenden Verstellvorrichtung für das Ventil 7. Es kann sich bei dem Ventil 7 z. B. um ein Ventil mit einem verschiebbaren Steuerkolben handeln, der die verschiedenen Verbindungen herstellt. Der Kolben steht an der einen Seite unter der Spannung einer Feder U. während er von der anderen Seite durch den Druck in der Zuleitung zur Düse 9 beaufschlagt wird.

Am rechten Ende der Zahnstange 3 befindet sich eine Prallplatte 10, deren Bewegungsbahn axial zur Düse 9 verläuft. Durch die Annäherung der Prallplatte 10 wird die Düse 9 geschlossen, und der bei offener Düse 9 praktisch vernachlässigbare Druck in ihrer Zuleitung steigt auf den am Eingang zugeführten Druck des pneumatischen Signals.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist wie folgt:

Kommt auf den Eingang ein pneumatisches Signal, fährt der Kolben im pneumalischen Motor 1 geregelt durch die Unruhe 6 mit konstanter Geschwindigkeit nach links. Die Prallplatte 10 schließt nach Ablauf der eingestellten Verzögerungszeit die Düse 9. In der Leitung zur Düse 9 entsteht der volle Druck des pneumatischen Signals, der das Ventil 7 einschaltet Während vor der Umschaltstellung der Ausgang A mit dem Entlüftungsanschluß R verbunden ist, wird durch die Umschaltung die Verbindung zwischen dem Eingang E für

das pneumatische Signal und dem Ausgang A hergestellt, und das pneumatische Signal wird dem Ausgang A zugeleitet

Solange am Eingang ein pneumatisches Signal ansteht, bleibt das Zeitglied in der geschilderten Stellung.

ίο Verschwindet das pneumatische Signal am Eingang, schaltet das Ventil durch die eingebaute Druckfeder 11 um. Das am Ausgang vorhandene pneumatische Signal entlüftet über Anschluß R. Die eingebaute Druckfeder 12 bringt den Kolben mit der Zahnstange 3 in die Ausgangsstellung zurück. Die im Getriebe eingebaute Freilaufkupplung 13 gestattet einen schnellen Rücklauf. Das Zeitglied ist für den nächsten Zeitablauf bereit Soll umgekehrt das pneumatische Signal für eine bestimmte Zeit weitergeleitet werden, so kann dies durch eine Umkehrung der Wirkungsweise des Ventils 7 erreicht werden. Das Ventil 7 wird dann so geändert, daß die Verbindung zum Ausgang vor der Verstellung durch den Druckanstieg an der Düse 9 hergestellt ist und durch die Verstellung die Verbindung aufgehoben und der Ausgang mit d^n Lntlüftungsanschluß R verbunden wird.

Die in F i g. 2 dargestellte Anzeigevorrichtung läßt nicht nur die für die Betätigung des Ventils 7 eingestellte Zeitspanne erkennen, sondern darüber hinaus die Ablaufzeit seit dem Auftreten des pneumatischen Signals. Hierzu ist einmal mit der Gewindespindel 15, von welcher der Halter 16 für die Düse 9 bewegt wird und die durch den Kopf 14 gedreht wird, ein Zahnrad 17 verbunden, das eine Scheibe 18 dreht. Diese Scheibe 18 trägt eine Marke 19, die vor einer auf der vorderen Abdeckplatte 20 befindlichen Skala (s. F i g. 2) läuft. Die Stellung der Marke 19 gegenüber dieser Skala gibt die Lage der Düse 9 und damit die eingestellte Zeit an. Vor dieser Skala befindet sich weiterhin ein Zeiger 21, der in der vorderen Abdeckplatte 20 gelagert ist und der mit einer Gewindespindel 22 mit großer Steigung verbunden ist, die in eine zugehörige mit Gewinde versehene Bohrung der Zahnstange 3 hineinragt. Die Hubbewegung der Zahnstange 3 wird dadurch in eine Drehbewegung des Zeigers 21 übertragen. Dadurch zeigt der Zeiger 21 auf der Skala 22 die Ablaufzeit an.

In dem Augenblick, in dem der Zeiger 21 sich mit der Marke 19 deckt, erfolgt die Umschaltung des Ventils 7.

Der Kolben für den Antrieb der Zahnstange kann auch durch einen Hilfsdruck zurückbewegt werden. Hierzu wird ein zweites durch das pneumatische Signal betätigtes Ventil vorgesehen, das beim Verschwinden des pneumatischen Signals auf die linke Seite des Kolbens einen Druck gibt, der den Kolben .'.urückführt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zeitglied, das ein Ventil für die Weiterleitung eines als Druck gegebenen binären pneumatischen Signals betätigt, bei dem ein von dem pneumatischen Signal beaufschlagter pneumatischer Motor die Antriebskraft für die Bewegung eines Nockens liefert, dessen Bewegung durch eine Unruhe auf eine konstante Geschwindigkeit gehemmt ist und der in einer einstellbaren Stellung seiner Bewegungsbahn in Eingriff mit der Betätigungsvorrichtung des Ventils für die Weiterleitung des Signals kommt und beim Verschwinden des pneumatischen Signals durch eine Rückstellkraft in seine Ausgangsstellung zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (10) an einer durch den pneumatischen Motor (1) in Längsrichtung bewegten Zahnstange (3) angebracht ist, deren Zähne in den Zahnradantrieb (4) der Unruhe (6) eingreifen.

2. Zeitglied nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der an der Zahnstange (3) angebrachte Nocken (10) eine Prallplatte ist und die Betätigungsvorrichtung für das Ventil (7) eine Düse (9), welcher ein Hilfsdruck zugeführt ist, der gleichzeitig eine Verstellvorrichtung für das Ventil (7) beaufschlagt und durch den Verschluß der Düse (9) so erhöht wird, daß der für die Stellung notwendige Druckwert erreicht wird.

3. Zeitglied nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsdruck aus der Zuleitung für das pneumatische Signal unter Zwischenschaltung einer Drossel (8) entnommen wird.

4. Zeitglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Antrieb für die Unruhe (6) eine Freilaufkupplung (13) eingeschaltet ist, welche die freie Rückbewegung der Zahnstange (3) zuläßt.

5. Zeitglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der pneumatische Motor (1) ein in einem Zylinder laufender Kolben ist.

6. Zeitglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellkraft zur Zurückführung der Zahnstange eine Feder (12) ist, gegen welche die Zahnstange beim Auftreten des pneumatischen Signals bewegt wird.

7. Zeitglied nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein vom pneumatischen Signal verstellbares Ventil vorgesehen ist, das beim Verschwinden des pneumatischen Signals einen Hilfsdruck auf den pneumatischen Motor (1) gibt, der ihn in umgekehrter Richtung wie das pneumatische Signal antreibt.

tritt die Aufgabe auf, daß die Auslösung dieser Vorgänge zu verschiedenen Zeiten oder für verschiedene Dauer erfolgen soll. Hierzu werden sogenannte Zeitglieder eingesetzt, die das pneumatische Signal nach

einer bestimmten Zeit weiterleiten oder die Weiterleitung für eine bestimmte Zeit begrenzen. Dies erfolgt dadurch, daß ein Ventil für die Weiterleitung des pneumatischen Signals so gesteuert wird, daß entweder die Weiterleitung nach einer bestimmten Zeit oder für eine

bestimmte Zeitdauer erfolgt.

Ein solches Zeitglied, das ein Ventil für die Weiterleitung eines als Druck gegebenen binären pneumatischen Signals betätigt, ist bereits in der Form vorgeschlagen worden, daß ein von dem pneumatischen Signal beauf-

,₅ schlagter pneumatischer Motor die Antriebskraft für die Bewegung eines Nockens liefert dessen Bewegung durch eine Unruhe auf eine konstante Geschwindigkeit gehemmt ist und der in einer einstellbaren Stellung seiner Bewegungsbahn in Eingriff mit der Betätigungsvor-

richtung für die Weiterleitung des Signals kommt und beim Verschwinden des pneumatischen Signals durch eine Rückstellkraft in seine Ausgangsstellung zurückgeführt wird (DT-PS 1 650 450).
Von dieser Ausbildung eines pneumatischen Zeitglie-

des geht die Erfindung aus. Sie besteht darin, daß der Nocken an einer durch den pneumatischen Motor in Längsrichtung bewegten Zahnstange angebracht ist, deren Zähne in den Zahnradantrieb der Unruhe eingreifen.
Hierdurch

wird eine einfach herzustellende Konh h fh

Binäre pneumatiiche Signale sind durch einen pneumatischen Druck gegebene Signale, die durch zwei Wertbereiche eine Information übermitteln. Meistens sind diese Wertbereiche durch den Druck Null und einen bestimmten Druck, z. B. eine Atmosphäre Überdruck, gegeben. Die Anwesenheit des Druckwertes in einer Leitung dient meist zur Einleitung eines Vorganges, wie z. B. Öffnung einer Tür, Einschaltung einer Maschine usw. Sehr häufig werden auch mehrere dieser Vorgänge durch ein solches Signal eingeleitet. Dabei

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struktion geschaffen. Bei dem erwähnten schon früher vorgeschlagenen Zeitglied befindet sich der Nocken auf einer drehbaren Scheibe, die über eine von einem Kolben bewegte Hebelanordnung bewegt wird.

Antriebe mit Kolben, Zahnstange und Zahnrad sind in anderem Zusammenhang bereits bekannt (US-PS 2 426 212).

Eine besonders einfache Ausführungsform der Erfindung ergibt sich dann, wenn der pneumatische Motor ein Kolben ist, der gegen eine Feder als Rückstellkraft wirkt.

Die Betätigung des Ventils kann direkt mechanisch erfolgen, aber auch über eine Hilfskraft, z. B. eine Druckluft-Hilfskraft, wie sie an sich bekannt ist (US-PS

2 625 136). In diesem Fall ist der Nocken als eine Prallplatte ausgebildet und die Betätigungsvorrichtung als Düse für einen Hilfsluftstrom, an den eine Verstellvorrichtung für das Ventil, z. B. ein in einem Zylinder laufender Kolben angeschlossen ist. Nähert sich die Prall-

platte der Düse und schließt diese ab, so steigt der Druck in dem Hilfsluftstrom in der Zuleitung zur Düse so stark an, daß die Verstellvorrichtung für das Ventil bewegt wird. Um keine besondere Zuleitung für den Hilfsluftstrom zu benötigen, wird er aus der Zufüh-

rungsleitung für das pneumatische Signal entnommen.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.

Im einzelnen sei die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

F i g. 1 zeigt den Aufbau einer Vorrichtung nach der

Erfindung;

F i g. 2 zeigt die Einstell- und Anzeigevorrichtung für die Schaltzeit.

Das pneumatische Signal wird an der mit »Eingang« bezeichneten Stelle zugeführt. Falls mit starken Schwankungen des Druckes des Signals gerechnet werden muß, ist ein Druckregler 2 vorgesehen, der in der