DE2102681A1

DE2102681A1 - Ventil

Info

Publication number: DE2102681A1
Application number: DE19712102681
Authority: DE
Inventors: Clifford Wesley Lexington Ky Allen (VStA) F15b5 00
Original assignee: Westinghouse Air Brake Co
Current assignee: Westinghouse Air Brake Co
Priority date: 1970-03-25
Filing date: 1971-01-21
Publication date: 1971-10-14
Also published as: US3638670A; JPS5239996B1

Description

mein Zeichen: 0388 Pt (Case 6491) 2102681

Westinghouse Air Brake Company, Wilmerding, Pennsylvania, U.S.A.

Ventil

In Überwachungs- und Kontrollsystemen verschiedenster Art werden bekanntlich druckmittelbetätigte Geräte verwendet, ; an deren Stelle früher elektronische Geräte benutzt wurden. Da | diese druckmittelbetätigten Geräte keine beweglichen Teile besitzen und im wesentlichen gegenüber Umwelteinflüssen unempfind-f lieh sind, sind sie auch insgesamt im Betrieb robuster und un- | empfindlicher als die elektronischen Gegenstücke; sie zeichnen sich darüber hinaus durch schnelles Ansprechen, lange Lebensdauer und Störungsfreiheit aus. Der Druckbereich, innerhalb welchem diese druckmittelbetätigten Geräte arbeiten, ist aber \ vergleichsweise gering; er liegt in den meisten Anwendungsfälleii zwischen 0 - 0,70 kg/cm . Wenn diese Geräte in beträchtlichem I Maße in Kontrollsystemen verwendet werden, bei welchen ein beträchtlicher Leistungsbedarf erforderlich ist, beispielsweise bei pneumatischen Betätigungsgeräten oder Druckzylindern und

109842/1044

dergleichen, so müssen die niedrigen Drücke des Druckmittels in einen der Verwendung des Druckmittels angemessenen Druck umgewandelt werden, und zwar beispielsweise in der Größenordnung von 5,6-7 kg/cm oder mehr, ohne daß dabei Verluste hinsichtlich der Stabilität, der Ansprechempfindlichkeit oder der Linearität auftreten.

Aufgrund ihrer hohen Verstärkercharakteristik sind membranbetätigte Dreiwegeventile bekannt, welche im allgemeinen zur Verstärkung von Niederdruck-Drucksignalen verwendet werden, ' die aber nur eine geringe Stabilität besitzen, was gerade bei _: hochempfindlichen Kontrollsystemen außerordentlich nachteilig ist. Bei dem Versuch, die Verstärkerstabilität zu verbessern, kommen aber andere betriebliche Eigenschaften, z.B. die Linearität, die Wiederholbarkeit und die Hysteresis, zu kurz.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Niederdruck-Hochdruck-Ventil der fraglichen Art zu schaffen, welches eine i gute Verstärkerstabilität, eine gute Linearität und Wiederholbarkeit sowie eine minimale Hysteresis besitzt. \

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, Mittel zur Einstellung der Verstärkercharakteristik zu schaffen, um eine größere Stabilität zu erreichen.

Das erfindungsgemäße Ventil besitzt einen Kolben, weit eher mit dem Ventilgehäuse so zusanmenarbeitet, daß eine erste, eine zweite und eine dritte Kammer gebildet werden. Hierdurch ^; wird ein Zweiwegeventil geschaffen, welches von der Bewegung des Kolbens kontrolliert wird. Der Kolben ist als Membrankolben ausgebildet, an welchem über eine Verstell stange mit Gewinde das geschlossene Ende eines Federbalges befestigt ist, dessen offenes Ende mit dem Ventilgehäuse dichtend verbunden ist.

109842/1044

Die Außenseite des Federbalges ist dem Lieferdruck in der zweiten Kammer unterworfen, wenn der Kolben in eine Richtung ausbiegt, in welcher er das Nachschubventil öffnet und dabei derjenigen Kontrollkraft entgegenwirkt, die bestimmt ist, das Ventil zu öffnen. Dabei sorgt eine Entlüftungsöffnung dafür, daß der Lieferdruck in beschränktem Umfang durch Entlüftung des Druckmittels kontinuierlich abgebaut wird. Wenn der Lieferdruck einen Wert besitzt, welcher der den Kolben ausbiegenden Kraft und dem Verstärkungsfaktor entspricht, so stabilisiert sich der Kolben in einer Lage, in welcher die Dosierwirkung des Nachschübventiles die Entlüftung des Druckmittels aufrechterhält.

Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung steht | der Kontrolldruck mit der ersten Kammer in Verbindung, wo er auf die Kolbenfläche zur Einwirkung gelangt, während die in dem Federbalg und in dem Raum unterhalb des Kolbens vorgesehene j dritte Kammer auf Atmosphärendruck gehalten werden, so daß der j Verstärkungsfaktor bestimmt wird durch das Flächenverhältnis von Federbalg und Membrankolben.

Bei der zweiten Ausführungsform sind die Differential Ausgangsseiten eines dem Druckmittel proportionalen Verstärkers mit der ersten und der dritten Kammer verbunden. An einer jeden Ausgangsseite wird der gleiche Druck des Druckmittels gebildet, wenn kein Drucksignal an der Verstärker-Kontrollöffnung vorhanden ist. Das Einsteuern eines Niederdruck-Kontrollsignales in den Verstärker führt zu einem Druckanstieg auf der Ausgangsseite des entsprechenden Verstärkers und zu einem Druckabfall gleichen Umfanges an der gegenüberliegenden Ausgangsseite. Hier-} durch wird auf der Abgabeseite ein Differenzdruck erzeugt, welcher den Kolben mit dem Lieferdruck an der Ausgangsseite kontrolliert, welche die Verstärkercharakteristik sowohl des Verstärkers als auch des Ventiles wiederspiegelt.

109842/1044

Bei einer dritten Ausführungsform ist eine Rückkopplungsschleife vorgesehen» welche ein Signal, das dem Lieferdruck entspricht, mit dem Druckmittelverstärker verbindet, und zwar über eine verstellbare Drossel. Durch Veränderung der Größe der Verengung oder Einschnürung der Druckmittelströmung ist ein passendes Mittel geschaffen, um zur Verbesserung der Leistung das Maß der Verstärkung des Verstärkers zu erhöhen. Indem das Rückkopplungssignal durch Vergrößerung der Drossel vergrößert wird, wird die Verstärkungswirkung herabgesetzt, während eine Verkleinerung des Rückkopplungssignales durch Verkleinerung der Größe der Drossel eine Verstärkung bewirkt.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung noch etwas näher veranschaulicht. In dieser zeigen in rein schematischer Weise:

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch das erfindung gemäße Ventil

Fig. 2 eine Ansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventiles mit einem Verstärker

Fig. 3 eine Ansicht einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventiles.

Mit der Bezugsziffer 1 (Figur 1) ist ein Hochdruck-Niederdruck-Ventil bezeichnet, welches ein Gehäuse besitzt, das aus mehreren Teilen 2 bis 4 aufgebaut ist.

Es sind ferner ein kolbenförmiger Anschlag 5 und ein Federbalg 6 vorgesehen, welch letzterer sich nach Maßgabe der Bewegung des kolbenförmigen Anschlages 5 ausdehnt bzw. zusammenzieht. Schließlich ist noch ein Ventilglied 7 angeordnet. _ ,-

1 09842/1044

Der kolbenförmige Anschlag 5 steht mit einer kurzhubigen Membran 8 in Verbindung, welche in ihrem mittleren Teil einen nabenförmigen Teil 9 aufnimmt. Mit 10 ist eine Mitter bezeichnet, welche auf den nabenförmigen Teil 9 aufgeschraubt ist und für einen festen Halt zwischen diesem und der Membran 8 sorgt. Dabei ist ein Ring 11 und ein scheibenartiges Glied 12 vorgesehen, welch letzteres mit dem nabenförmigen Teil 9 eine Einheit bildet. Der Außenumfang der Membran 8 ist zwischen den Gehäuseteilen 2 und 3 eingeklemmt, welche miteinander über geeignete Schrauben 13 verbunden sind.

In dem Gehäuseteil 3 ist eine zentrale Bohrung 5 eingearbeitet, die koaxial zu dem kolbenförmigen Anschlag 5 liegt und eine Axialbewegung des letzteren zuläßt. Mit der öffnung ist das offene Ende des Federbalges 6 in geeigneter Weise verbunden, dessen geschlossenes Ende Über eine längliche Schraube 15 mit demjenigen Teil des nabenförmigen Gliedes 9 verbunden ist, welcher sich durch die öffnung 14 hindurcherstreckt, derart» daß sich der Federbalg 6 ausdehnt bzw. zusammenzieht, wobei der kolbenförmige Anschlag 5 dabei eine hin- und hergehende Bewegung vollführt. Die Länge der Schraube 15 kann verändert und eingestellt werden, so daß sich der Federbalg 6 relativ zu dem Gehäuseteil 3 mehr oder v/eniger ausdehnen kann. Auf diese Weise wird die auf den kolbenförmigen Anschlag 5 wirkende Kraft verändert.

Der Federbalg 6 übt nicht nur eine nach oben gerichtete Federkraft auf den kolbenförmigen Anschlag 5 aus, sondern besitzt auch in seinem inneren eine Druckkammer 16, welche mit einer Druckkammer 17 in Verbindung steht, die von dem kolbenförmigen Anschlag 5 und dem Gehäuseteil 3 gebildet wird. Über die Bohrung 18 in dem Gehäuseteil 3 kann atmosphärische Luft in die Druckkammern 16, 17 einströmen, während der Anschluß 19

109842/1044

im Gehäuseteil 2 mit einer Kammer 20 verbunden ist, die gebildet wird von dem kolbenförmigen Anschlag 5 und dem Gehäuseteil 2. ]

In dem Gehäuseteil 4 ist eine ringförmige Kammer 21 vorgesehen, in welcher der Federbalg 6 abgedichtet gelagert istj, so daß zwischen dem gewellten Gehäuse des Federbalges 6 und , der Wand des Gehäuseteiles 2 eine Kammer 22 gebildet wird, wenn der Gehäuseteil 4 mittels Schrauben 23 mit dem Gehäuseteil 3 verbunden wird. Mit der Bezugsziffer 25 ist eine Gewindebohrung bezeichnet, welche ein verstellbares Ventilglied 7 aufnimmt. Das Ventilglied 7 besitzt eine geeignete Dichtung, so daß ein begrenzter Druckmittelstrom über den Anschluß 24 und das Ventilf glied 7 in die Kammer 22 strömen kann. Das Yentilglied 7 kann Bestandteil eines an sich bekannten Zweivegeventiles sein und dabei in der Lage sein, das Druckmittel dosiert in die Kammer 22 einströmen zu lassen, und zwar nach Maßgabe des Grades der Bewegung, welche auf den Schaft 26 des Ventilgliedes 7 übertragen wird. Die Zeichnung zeigt ein an sich bekanntes Schlauch-}· ventil, wie es für Kraftfahrzeugreifen verwendet wird. Es können aber auch andere Ventilarten vorgesehen werden. Wenn der Federbalg 6 durch seine Federkraft den kolbenförmigen Anschlag 5 in die oberste Stellung drückt, wie dies die Zeichnung auch zeigt, liegt das Ventilglied 7 in der Gevinc'.ebohrung 25, so daß der Schaft 26 des Ventilgliedes 7 den Kopf der Schraube 15 gerade berührt. Mit der Druckkammer 22 steht ein Anschluß 27 in Verbindung, während eine Entlüftungsöffnung 28 in dem Gehäuseteil 4 die Kammer 22 mit der Atmosphäre verbindet.

Das vorstehend beschriebene Ventil in seiner Grundausführung arbeitet wie folgt:

Es soll einmal angenommen werden, daß die Kammer 20 über den Anschluß 19 alt einem Druckmittel niederen Druckes

- 7 -109842/1044

beaufschlagt wird. Dies führt zu einer Abwärtsbewegung des kolbenförmigen Anschlages 5, wobei zu berücksichtigen ist, daß die Kammern 16, 17 über die Bohrung 18 dem Atmosphärendruck ausgesetzt sind. Da der Schaft 26 des Ventilgliedes 7 stets mit dem Kopf der Schraube 15 in Berührung steht, ist es klar, daß der Schaft 26 bei der Abwärtsbewegung des kolbenförmigen Anschlages 5 sofort nach unten gedrückt wird und dabei das Ventilglied 7 öffnet, so daß unter hohem Druck stehendes Druckmittel über den Anschluß 24 in die Kammer 22 und von da aus in den Anschluß 27 strömt. Im Augenblick des Druckaufbaues wird das eingesteuerte Druckmittel über die Bohrung 28 in beschränktem Umfang zur Atmosphäre hin entlüftet. Der Druck in der Kammer 22 wirkt auf die vergleichsweise kleine, auf Druckjansprechende und somit druckempfindliche Außenfläche des Federbalges 6, wobei dieser Druck dem Kontrolldruck in der Kammer 22 entgegenwirkt, der auf den kolbenförmigen Anschlag 5 zur Einwirkung gelangt, so daß dieser Anschlag 5 nach oben in seine ursprüngliche Ausgangsstellung zurückbewegt wird. Da die beidseitig des kolbenförmigen Anschlages 5 einwirkenden Kräfte im folgenden ausgeglichen werden, nimmt das Ventilglied 7 eine Stellung ein, wie sie durch die Stellung des kolbenförmigen Anschlages 5 bestimmt wird, in welcher der Druck in der Kammer 22 - die über die Bohrung 28 mit der Atmosphäre verbunden ist - von der Dosierwirkung des Ventilgliedes 7 aufrechterhalten wird, um auf diese Weise den gewünschten Lieferdruck aufzubauen und aufrechtzuerhalten, und zwar nach Maßgabe des Kräfteverhältnisses zwischen dem kolbenförmigen Anschlag 5 und des Federbalg 6. Diese Einstellung bzw. Regelung des Ventilgliedes 7 verändert sich selbstverständlich nach Maßgabe des erhaltenen Lieferdruckes, da der Umfang der Entlüftung des Druckmittels von dem in der Kammer 22 herrschenden Druck abhängt. In einem jeden Falle ist eine automatische Regelung sichergestellt, ohne daß die Druckmittelzufuhr beendet wird, wie dies bei den üblichen Dreiwegeventilen der Fall ist. Das Gerät ist auf diese Weise gegenüber

109842/1044

Veränderungen des Kontrolldruckes mehr empfindlich, und zwar aufgrund der Tatsache, daß ein dynamischer Strömungszustand aufrechterhalten wird, und daß auf die Verwendung von Gleitdichtungen durch Anordnung des Federbalges verzichtet werden kann.

Wenn der in der Kammer 20 wirksaojwerdende Kontrolldruck nun herabgesetzt wird, so wird die nach unten auf den kolbenförmigen Anschlag 5 einwirkende Kraft als Folge hiervon vermindert derart, daß das Kräftegleichgewicht zwischen dem kolbenförmigen Anschlag 5 und dem Federbalg 6 gestört wird. Das Ventilglied 7 läßt also weniger Druckmittel in die Kammer 22 und in das Anschlußstück 27 einströmen, da das Kräfteungleictygewicht den kolbenförmigen Anschlag 5 in seine ursprüngliche obere Stellung bewegt. Aufgrund der verminderten Strömungsmenge des Druckmittels in die Klammer 22 läßt die Entlüftungsöffnung 28 das überschüssige Druckmittel über das Anschlußstück 27 und die Kammer 22 entweichen, bis der Druck in der Kammer 22, welcher auf die druckempfindliche Fläche des Federbalges 6 einwirkt, hinreichend genug verändert ist, um das Kräftegleichgewicht wieder herzustellen, welches die Bewegung des kolbenförmigen Anschlages 5 steuert. In dieser Stellung sorgt die über das Ventilglied 7 zugeführte Menge des Strömungsmittels dafür, daß diejenige Strömungsmittelmenge erreicht wird, welche zum Ausgleich des Druckmittelverlustes erforderlich ist, und zwar aufgrund der Entlüftung des Druckmittels über die Entlüftungsöffnung 28 derart, daß der gewünschte Lieferdruck im Anschlußstück 27 nach Haßgabe des Flächenverhältnisees zwischen dem kolbenförmigen Anschlag 5 und dem Federbalg 6 sowie entsprechend des effektiven Kontrolldruckes aufrechterhalten wird.

Die Figur 2 der Zeichnung zeigt das gleiche Ventil, wie es in Figur 1 der Zeichnung dargestellt ist. In diesem Fall« stehen die Entlüftungsbohrung 18 und der Anschluß 19 alt den Auegangsanschlüssen 29» 30 eines Proportionalverstärkers 31 in

109842/1044

Verbindung. Das Druckdifferential beiderseits der einander gegenüberliegenden Kontrollanschlüsse 32, 33 wirkt auf den Druckmittelstroifl, welcher von einer regelbaren Druckmittelquelle Übe]' den Anschluß 34 zugeführt wird, so daß die Anschlüsse 29» 30 entsprechend mit Druckmittel versorgt werden.

Wenn kein Kontrollsignal vorhanden ist, oder aber wenn gleichgroße Druckkontrollsignale an den Anschlüssen 32, des Verstärkers vorhanden sind, wird das Druckmittel im wesentlichen in gleichen Mengen zwischen den Anschlüssen 29 und 30 aufgeteilt, so daß auf diese Weise die Kammern 16, 17 und 20 mit Druckmittel gleichgroßen Druckes beaufschlagt werden. Die Differenzfläche zwischen de» kolbenförmigen Anschlag 5 und dem Federbalg 6, auf welche dieser Druck einwirkt, führt zu einer Differenzkontrollkraft, welche nach unten zur Entfaltung gelangi Eine entsprechende Einstellung der Schraube 15 führt zu einer hinreichend großen Dehnung des Federbalges 6, so daß der kolbenförmige Anschlag 5 sich nach oben bewegt und dieser nach unten gerichteten Differenzkraft entgegenwirkt. Dabei wird der kolbenförmige Anschlag 5 in seiner oberen Stellung aufrechterhalten, in welcher das Ventilglied 7 geschlossen ist.

Nimmt man einmal an, daß ein Kontrollsignal an dem Anschluß 32 des Verstärkers ohne ein entsprechendes Signal im Anschluß 33 auftritt, so wird der Druckmittelstrom abgelenkt, so daß ein dem Kontrolldruckdifferential entsprechender Differenzdruck zwischen den Anschlüssen 29 und 30 aufrechterhalten wird, wobei im Anschluß 30 der vorherrschende und überwiegende Druck herrscht. Dies führt zu einem Druckanstieg in der Kammer 20 und zu einer entsprechenden Druckherabsetzung in der Kammer 19, so daß das Kräftegleichgewicht bezüglich des kolbenförmigen Anschlages 5 und des Federbalges 6 gestört wird. Der kolbenförmige Anschlag 5 wird infolgedessen nach unten bewegt, so daß dai Ventilglied 7 geöffnet wird und dadurch die volle Strömungs-

- 10 -

109842/1044

mittelmenge in die Eanmer 22 und in den Anschluß 27 eingesteuert wird. Wie bereits vorstehend erläutert, sucht sich der kolben- j förmige Anschlag 5 eine Stellung aus, in welcher die aus der ! Kammer 22 entlüftete Druckmittelatenge - wenn der gewünschte j Lieferdruck in dieser Kammer aufgebaut ist - in dem Maße aufrechterhalten wird, in welchem das Ventilglied 7 Druckmittel in die Kammer 22 eintreten läßt.

Wenn anschließend daran das Kontrollsignal im Verstärker 31 vermindert wird, nachdem der kolbenförmige Anschlag 5 stabilisiert wurde, und zwar sobald das Kräftegleichgewicht hergestellt ist, so wird dieses Kräftegleichgewicht wieder gestört, was zur Folge hat, daß der kolbenförmige Anschlag in seine obere Stellung bewegt wird. Hierdurch wird das in die Kammer 22 und in den Anschluß 27 in dosierten Mengen eingesteuerte Druckmittel hinsichtlich seiner Menge herabgesetzt. Die Folge davon ist, daß die Entlüftungsbohrung 28 die Kammer 22 entlüftet, wobei die Menge des entlüfteten Druckmittels größer ist als die Menge des über das Ventilglied 7 eingesteuerten Druckmittels. Hierdurch wird der Lieferdruck im Anschluß auf einen Wert herabgesetzt, welcher dem auf den kolbenförmigen Anschlag 5 einwirkenden Kontrolldifferenzdruck entspricht. Bei diesem herabgesetzten Wert des Lieferdruckes wird die entlüftete Druckmittelmenge entsprechend herabgesetzt, so daß der kolbenförmige Anschlag eine neue Stellung einnimmt, in welcher das Ventilglied in eine Offenstellung überführt wird, die gerade ausreicht, um die entlüftete Druckmittelmenge zu ersetzen.

Die Gesamtverstärkung, welche durch die Verstärkungsschaltung zusammen mit dem Ventil nach Figur 2 erreicht wird, ist größer als bei der Anordnung nach Figur 1.

- 11 -

1Q9842/1044

Während bei den vorstehenden Überlegungen angenommen wurde, daß in den Kammern 16, 17 Atmosphärendruck (Figur 1) Niederdruck (Figur 2) aufrechterhalten wird mit dem Ziel, eine Druckverstärkung an der Lieferseite zu erhalten, ist es klar, j daß das Gerät auch in der Weise betrieben werden kann, daß Hochdruck-Kontrollsignale in die Anschlußbohrung 18 und in den An- j Schluß 19 eingeführt werden. Diese Hochdruck-Kontrollsignale werden aus entsprechenden Druckmittelquellen zugeführt. Eine j entsprechende Beaufschlagung der Kammern 16 und 17 ebenso wie ! der Kammer 20 schafft ein Kontrolldruck-Differential zum Betriet

j des Ventiles in der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben. In dieser Hinsicht kann das analoge Ventil als Art Vergleichsgerät benutzt werden, indem in den Anschluß 18 Druckmittel eingesteuert wird, und zwar nach Maßgabe der Abgabefunktion, welche von dem Lieferdruck im Anschluß 27 kontrolliert wird. Die Differenz zwischen dem Kontrollsignal im Anschluß 19 und dem Rückkopplungssignal im Anschluß 18 bestimmt dann das Niveau des im Anschluß 27 herrschenden Lieferdruckes, welcher natürlich der Verstärkercharakteristik des erfindungsgemäßen Ventiles unterworfen ist.

Die Anordnung nach Figur 2 kann noch weiter in der Weise abgeändert werden, daß ein Rückkopplungssignal in den Anschluß 33 des Druckmittelverstärkers eingesteuert wird mit dem Ziel, dem Kontrollsignal an dem gegenüberliegenden Anschluß 32 entgegenzuwirken. Wie in Figur 3 gezeigt, verbindet eine Rückkopplungsleitung 33 den Lieferdruck im Anschluß 27 mit dem Kontrollanschluß 33 des Verstärkers, und zwar über eine verstellbare Drossel 36. Diese äußere Rückkopplungsschleife stellt ein passendes Mittel zur Einstellung der Verstärkung des Verstärkers dar mit dem Ziel, dessen Stabilität zu verbessern, da - wie bei allen geschlossenen Kontrollschleif ensystemen - die Stabilität und die Ansprechempfindlichkeit nur auf Kosten der Verstärkung verbessert werden können.

- 12 -

109842/1044

Der Betrieb der Anordnung nach Figur 3 geht so vor sich, daß der im Anschluß 27 aufgebaute Lieferdruck, welcher in dem Anschluß 33 des Druckmittelverstärkers über eine Drossel 36« wirksam wird, das Ausgangsdifferential des Druckmittelverstärkers auf einen Wert bringt, bei welchem jeder weitere Anstieg des Druckmitteldruckes bestrebt ist, den letzteren so zu verstellenj daß der Lieferdruck herabgesetzt wird, und jedwede weitere Ver-! änderung des Lieferdruckes als Folge einer Differentialverände-\ rung auf der Ausgangsseite führt zu einer Erhöhung des Lieferdruckes, so daß ein ausgeglichener Betrieb aufrechterhalten wird. Jedwede Änderung des Kontrolldruckes an dem Anschluß 32 des Verstärkers - mag sie in positiver oder negativer Richtung erfolgen - ruft einen erneuten Lieferdruck hervor, welcher durch die geschlossene Rückkopplungs-Kontrollschleife auf einem Wert gehalten wird, der ein wenig niedriger liegt als er mit einer Anordnung nach Figur 2 mit vergleichbaren Kontrolldrücken erreicht werden kann.

Der Wert des erhaltenen Lieferdruckes kann durch Ver-j änderung der Drossel 36 kontrolliert werden, so daß der Verstärkungsgrad des Verstärkers 31 entsprechend verändert werden kann. Je kleiner der Drosselvorgang der Drossel 36 ist, um so größer ist auch das Rückkopplungsignal an dem Anschluß 33 des letzteren; dementsprechend ist der Verstärkungsgrad kleiner. Umgekehrt; Je größer der Drosselvorgang der Drossel 36 ist, um so kleiner ist das Rückkopplungssignal und infolgedessen um so größer ist auch der Verstärkungsgrad des Verstärkers. Ein weiterer, nicht zu übersehender Vorteil des Rückkopplungssignales liegt in der Erhöhung des Maximalsignales, welches der Verstärker verarbeiten kann, und zwar aufgrund des RUckkopplungssignales, das eine zu frühe Sättigung des Verstärkers verhindert.

Bei einer jeden der vorstehend erwähnten Anordnungen ist die Gesamtverstärkung zwischen dem Kontrollsignal auf der

- 13 -

^: Eingangsseite und der Hochdruck-Ausgangsseite beträchtlich; • diese Gesamtverstärkung kann bei hoher Ansprechempfindlichkeit, ; mit einer minimalen Hysterese und mit einer vorzüglichen Wiederholbarkeit erreicht werden, und zwar trotz der ziemlich hohen Druckverstärkung. Für Signalzwecke ist die Kapazität des erfindungsgemäßen Ventiles ausreichend; in denjenigen Fällen, in welchen für Kontrollzwecke eine größere Kapazität verlangt wird, muß an dieses Ventil ein normales 1:1- Relaisventil mit der erforderlichen Kapazität angeschlossen werden. Es ist zu beachten, daß jedwede Nichtlinearität des Ausgangssignales nahezu vollständig dem Druckmittelverstärker zuzuschreiben ist. In denjenigen Fällen, in welchen zur Ausübung einer bestimmten Kontrollfunktion Linearität zwingend notwendig ist, kann der Verstärker so eingestellt werden, daß er mehr in einem linearen Bereich der Betriebskurve arbeitet, was an sich bekannt ist.

- Patentansprüche -

Claims

Patentansprüche

(i.iVentil, welches nach Maßgabe eines Kontrolldruckes die Druckmittelzufuhr in einen Verbraucher regelt, mit einer eine Oberkammer von einer Unterkammer trennenden Membran, und die Oberkammer von dem Kontrolldruck beaufschlagbar ist, die Unterkammer hingegen unter Atmosphärendruck steht oder aber dem Druck der Ausgangsseite eines Verstärkers ausgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Membran (8) ein Kolben (9) verbunden ist, welcher unter der Einwirkung der Federkraft eines mit der Unterkammer (17) ständig verbundenen Federbalges (6) steht, und daß die Membran (8) auf ein Ventilglied (7) einwirkt, welches bei einem bestimmten Kontrolldruck unter Überwindung der diesem entgegenwirkenden Federkraft des Federbalges (6) in die Offenstellung überführt wird und damit die Druckmittelzufuhr in den Verbraucher zuläßt, bei Unterschreitung des Kontrolldruckes hingegen das Ventilglied (7) in die Schließstellung überführt wird und somit die Druckmittelzufuhr in den Verbraucher verringert oder unterbindet.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die von dem Federbalg (6) einge-

sehlossene Kammer (16) mit der Unterkammer (17) ständig | verbunden ist. !
3. Ventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch ge- ^; kennzeichnet , daß die Federkraft des Feder- j balges (6) über eine Stellschraube (15) veränderbar ist, ' welche in den Kolben (9) einschraubbar ist. j

- A 2 -

TU9842/1044
4. Ventil nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Federbalg (6) in einer ' Kammer (22) gelagert ist, welche über das Ventilglied (7) ^! mit dem Anschluß (24) des zugeführten Druckmittels verbindbar ist und mit dem Anschluß (27) des geregelten Druckmittels ständig in Verbindung steht.
5. Ventil nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Anschluß (19) für den Kontrolldruck mit der Ausgangsseite des Verstärkers (31) (fl verbunden ist.
6. Ventil nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß (27) des geregelten Druckmittels mit dem Verstärker (31) über eine Leitung (35) verbunden ist, in welcher eine Drossel (36) liegt.

1 UB842/ 1044

Leerseite