DE2322283C3 - für Verzögerungsrelais - Google Patents

Description

die eingestellte Verzögerungszeit über lange Einsatzzeiten hinweg konstant bleiben soll und die Einstellung von Verzögerungszeiten auch noch nach langen Einsatzzeiten exakt reproduzierbar sein soll.

Ausgehend von einem pneumatischen Zeitglied der eingangs genannten Art, ist die Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zwischen einer Deckelbaugruppe und einem Gehäuseunterteil der Ventilsitzkörper des Drosselventils dicht eingespannt ist, daß die Deckelbaugruppe eine flache Luftfilterkam- ι ο mer mit einem darin angeordneten, fast die gesamte Querschnittsfläche des Zeitgliedes einnehmenden Luftfilter aufweist, daß der Ventilsitzkörper nur einen Teil des Raums zwischen Deckelbaugruppe und Gehäuseunterteil ausfüllt und im verbleibenden, seitwärts offenen is und von der Verstellspindel durchsetzten Zwischenraum das Skalenrad und ein Gewindeteil zur Führung der Verstellspindel angeordnet sind und daß die Verstellspindel an ihrer Mantelfläche nur einen einzigen, bei jeder Spindeldrehung einen Fortschaltschritt des Skalenrades bewirkenden .^ortschaltzahn besitzt

Durch die Erfindung werden eine Reihe von Vorteilen erreicht Zum einen ist es durch die je Verstellspindelumdrehung schrittweise Fortschaltung des Skalenrades nunmehr möglich, ein sehr kleines Skalenrad mit sehr vielen Markierungspunkten zu verwenden, weil bei jeder einzelnen Umdrehung der Verstellspindel das Skalenrad jeweils nur um einen kleinen, frei wählbaren Betrag, z. B. um ein Zwanzigstel des Kreisumfanges des Skalenrades verdreht wird. Die Markierungen auf dem Skalenrad, z. B. eine Folge von Buchstaben, gibt im Zusammenhang mit einer auf dem Betätigungsknopf der Verstellspindel angebrachten Zahlenfolge von 0 bis 9 eine eindeutige Kennzeichnung der Spindeleinstellung bis zu zwanzig Umdrehungen, einschließlich der Teilumdrehungen. Auf diese Weise kann vom Anwender nicht nur jede beliebige vorgenommene Einstellung nach einer Veränderung erneut wieder vorgenommen werden, sondern es ergibt sich noch der weitere Vorteil, daß anhand einer Zeitkurve, welche den Verlauf der Verzögerungszeit über der Anzahl der Spindelumdrehungen zeigt, von vorneherein die spezielle Spindeleinstellung abgelesen werden kann, welche die gewünschte Verzögerungszeit erbringt

Diese genaue Einstell- und Anzeigeeinrichtung ist bei dem Zeitglied nach der Erfindung mit sehr kleinen Bauabmessungen verwirklicht, so daß in dem Zeitglied, dessen Gesamtgröße im allgemeinen durch die Praxis vorgegeben ist, nunmehr ein ausreichender Raum für so die Unterbringung eines Luftfilters solcher Größe gewonnen ist, daß eine Staubablagerung auch nach langen Einsatzzeiten noch zu keiner merklichen Änderung des Strömungswiderstandes des Luftfilters führt Hierdurch ist gewährleistet da£ die beim Zeitglied eingestellte Verzögerungszeit auch nach langen Einsatzzeiten konstant bleibt und folglich die Einstellung von Verzögerungszeiten exakt reproduzierbar bleibt

In Weiterbildung der Erfindung kann ferner vorgese- t>o hen werden, daß die Verstellspindel zweiteilig ist und aus einem an einem Ende den Ventilkonus betätigenden Schaftteil und einem nachträglich in beliebiger Stellung verdrehungssicher auf das andere Ende des Schaftteiles aufbringbaren Betätigungsknopf besteht, an welchem μ der Fortschaltzahn angeordnet ist. Diese Maßnahmen erlauben eine Justierung des Zeitgliedes in der Weise, daß die Verstellspindel bei noch nicht aufgebrachtem Betätigungsknopf — also bei noch nicht mit dem Skalenrad gekuppelter Verstellspindel — zunächst auf einen mittleren Einstellwert für die Verzögerungszeit z. B. auf drei Sekunden eingestellt wird, daß danach das Skalenrad auf die aus der Zeitkurve sich ergebende Marke gedreht wird und danach erst der Betätigungsknopf in einer, ebenfalls aus der Zeitkurve entnehmbaren Winkelstellung auf die Verstellspindel aufgesteckt wird und damit erst der Kupplungseingriff zwischen Verstellspindel und Skalenrad hergestellt wird.

Nach weiteren Merkmalen der Erfindung kann die Deckelbaugruppe an ihrer Unterseite eine den verbleibenden Zwischenraum erweiternde Ausnehmung besitzen und kann dort der Lagerzapfen des Skalenrades angeordnet sein.

Das Gewindeteil für die Fühning der Verstellspindel ist der Erfindung zufolge bevorzugt eine relativ zum Gehäuseunterteil verdrehungsfeste, aber axial verschiebbare Mutter, welche durch eine Druckfeder gegen eine in einer Aussparung des Ventilsitzkörpers angeordnete Dichtscheibe angedrückt ist, wobei die Dichtscheibe die Ventilspindel mit einem beträchtlichen Reibschluß einfaßt Durch diese Maßnahmen wird ein Fesisetzen des Ventükonus im Ventilsitzkörper sicher ausgeschlossen.

Im Gesamtergebnis wird durch diese Maßnahmen ein sehr genau arbeitendes pneumatisches Zeitglied erreicht, das ein relativ großes Luftfilter besitzt bei dem Nebenluftwege exakt ausgeschlossen sind, das für einen großen Bereich von einzustellenden Verzögerungszeiten verwendbar ist und das eine genaue Einstellung anhand seiner Skalen ermöglicht

Das Zeitglied nach der Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 im Vertikalschnitt ein pneumatisches Zeitglied als Teil eines Relais,

Fig.2 einen Teilschnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1,

Fig.3 eine Ansicht auf die Betätigungsseite des Zeitgliedes,

F i g. 4 den Betätigungsknopf des Zeitgliedes,

Fig.5 das Skalenrad mit dem darin eingreifenden Fortschaltzahn des Betätigungsknopfes und

F i g. 6 ein Zeitdiagramm, bei welchem auf der Ordinate die Verzögerungszeiten und auf der Abszisse die Anzahl der zugehörigen Verstellspindelumdrehungen angegeben sind.

An dem Gehäuseunterteil 1 ist ein Gummibalg 2 über einen Flansch 3 durch mehrere Schrauben dicht befestigt Der Boden des Balges wird von einer Stange 4 durchsetzt deren oberer Teil als Vierkantabschnitt 4a ausgebildet ist, der in einer am Gehäuseunterteil 1 befestigten Buchse 5 geführt ist Auf dem mittleren Abschnitt der Stange 4 sitzt eine Dichtungsplatte 6, die durch eine Druckfeder 7 in Richtung auf die im Balgboden vorgesehene Dichtungslippe belastet ist. Die Dichtungsplatte 6 ist einstückig mit der Stange 4 gefertigt oder durch Löten oder Kleben mit der Stange 4 dicht verbunden, so daß an dieser Stelle kein Nebenweg für einen Luftdurchtritt vorliegt Auf der Stange 4 sitzt eine weitere, zwischen der Unterseite des Balgbodens und einer Einstellmutter 8 eingespannte Druckfeder 9. Bei der Stellung nach F i g. 1 ist der Balg durch einen durch die Feder 10 belasteten Steuerhebel ϊ; in seiner komprimierten Stellung gehalten. Der Steuerhebel 11 ist an den Anker 12 eines Elektromagneten angeschlossen und wird bei Einschaltung des

Elektromagneten gegen die Kraft der Feder 10 nach unten gezogen, so daß der Balg 2 nach Maßgabe seiner Luftzufuhr expandieren kann, wobei nach einer gewissen Verzögerungszeit der Flansch der Einstellmutter 8 auf den Schalthebel 13 auftrifft, der den Mikroschalter 14 betätigt. Beim Abschalten des Elektromagneten drückt die Feder 10 die Stange 4 mit der Dichtungsplatte 6 rasch nach oben, wobei der Balg entlüftet wird, ehe die Feder 9 die Dichtungslippe des Balgbodens wieder in Anlage an die Dichtungsplatte 6 bringt.

Die Luftzufuhr zum Balg 2 erfolgt über eine deckelseitige Lufteinlaßöffnung 15. Die Deckelbaug.-uppe 16 ist als großdimensionierte Filteranordnung ausgebildet und umfaßt ein zwischen Deckelgrundkörper 17 und Kappe 18 dicht eingespanntes Filter 19, welches nahezu die gesamte Querschnittsfläche des Zeitrelais einnimmt

Zwischen dem Deckelgrundkörper 17 und dem Gehäuseunterteil 1 ist ein Ventilsitzkörper 20 eingespannt, dessen erste Sacklochbohrung 21 unter Zwischenspannung einer Dichtung 22 an die Auslaßöffnung des Filterraumes 23 und dessen zweite Sacklochbohrung 24 unter Zwischenschaltung einer Dichtung 25 an die zum Balginneren führende Bohrung 26 des Gehäuseunterteils angeschlossen ist Die beiden Sacklochbohrungen 21 und 24 sind über eine dritte, horizontale Bohrung des Ventilsitzkörpers 20 miteinander verbunden, die an ihrem in die Sacklochbohrung 24 'einmündenden Ende als konische Ventilsitzbohrung 27 für den Einstellkonus einer Verstellspindel 28 ausgebildet ist. Der Ventilsitzkörper 20 nimmt nur teilweise den Raum zwischen Gehäuseunterteil 1 und Dickelbaugruppe 16 ein. In dem verbleibenden Zwischenraum ist eine mit einem feingängigen Innengewinde versehene Vierkantmutter 29 verdrehsicher, aber längsverschieblich im Gehäuseunterteil 1 gehalten, welche die Führung für die Verstellspindel 28 bildet. Die Vierkantmutter 29 besitzt hakenförmige Enden und wird durch eine Feder 30 mit einem ihrer Enden gegen eine in einer Aussparung des Ventilsitzkörpers 20 angeordnete Dichtscheibe 31 gedrückt. Die Dichtscheibe 31 sitzt so eng und mit einem solchen Reibungsschluß auf dem Spindelschaft, daß sie über ihre Dichtfunktion hinaus auch noch einen Verdrehungsschutz gegen selbsttätige Verstellung der Spindel bei Erschütterungen erbringt. Das andere Ende der Vierkantmutter 29 trägt die Druckfeder 30, die sich an einem buchsenförmigen Dichtungsteil 32 abstützt, welches seinerseits dicht auf der Verstellspindel 28 sitzt

Die Verstellspindel 28 ist zweiteilig ausgebildet und umfaßt einen den Einstellkonus tragenden Schaftteil 33, welcher an seinem hinteren Ende einen verdickten, mit einer Längsriffelung versehenen Abschnitt 34 aufweist der mit einem Schlitz zum Ansetzen eines Schraubenziehers oder dgl. versehen ist. Der andere Teil der Verstellspindel besteht aus einem nachträglich auf der Schaftteil 33 aufsteckbaren Betätigungsknopf 35, der mit einer zum Abschnitt 34 kongruenten Riffelung 3€

■j versehen ist und Rastnasen 37 zur Hinterfassung des verdickten Abschnittes 34 besitzt (vergleiche auch F i g. 4). Ferner besitzt der Betätigungsknopf an seiner Mantelfläche eine Längsrippe 38 und trägt an seiner Stirn- oder Sichtfläche eine Skala 39 mit den Ziffern C

ίο bis 9 zur Anzeige der Winkelstellung der Ventilspindel 28.

Der Deckelgrundkörper 17 ist an seiner dem Ventilsitzkörper 20 zugewandten Seite mit einet unteren Ausnehmung versehen, in welcher ein Skalenrad 40 angeordnet ist, welches auf einem am Deckelgrundkörper 17 angeformten Zapfen 41 drehbat gelagert ist und im inneren eine umlaufende Rippe 42 trägt, deren Rand verzahnt ist. In diesen Rand greifer federbelastete Rastkugeln 43 ein, welche am Gehäuseunterteil 1 abgestützt sind, wobei die Rastkugeln 43 die jeweilige Drehstellung des Skalenrades 40 arretie ren. Das Skalenrad 40 weist an seinem Außenring M eine Verzahnung in Form bogenförmiger Aussparunger 45 auf (vergleiche auf Fig.5), in die bei jedei

Umdrehung der Verstellspindel 28 die Rippe 38 einma angreift um das Skalenrad um einen Teilschritt nach rechts oder links zu bewegen.

An der Mantelfläche des Außenringes 44 des Skalenrades ist eine Skalierung 46 in Form einei Buchstabenfolge A bis P angebracht. Das Skalenrad is im großen und ganzen durch den Deckelgrundkörper 1Ϊ bis auf ein Fenster 47 umschlossen (Vergleiche F i g. 3) durch das jeweils ein Buchstabe des Skalenrades zi sehen ist.

Fig.6 zeigt eine Zeitkurve eines pneumatischer Verzögerungsrelais, aus der man die Zuordnung vor Verzögerungszeit und Verstellspindelumdrehung ent nehmen kann. Wie bereits erwähnt wurde, wird dei Knopf (35) erst nachträglich auf die Spindel (28

aufgedrückt wenn diese eine Drosselstellung erreich hat, die der Einstellung von z. B. 3 Sekunden entspricht Dieser Verzögerungszeit entspricht die Zuordnung »HO« gemäß Diagramm nach Fig.6. Auf diese Weis« ist das pneumatische Zeitrelais in gewissen Grenze!

geeicht Um eine andere Verzögerungszeit als 3 Sekun den zu erreichen, ist es nunmehr nur noch erforderlich die zugeordneten Werte für eine Verzögerungszeit voi 10 Sekunden zu suchen, und man kann dem Diagramn entnehmen, daß eine Verzögerungszeit von 10 Sekun den bei der Stellung »K5« erreicht wird. Man brauch also jetzt nur noch die Verstellspindel so lange τα drehen, bis auf der Skala der Buchstabe »K.« der Ziffe »5« gegenübersteht und hat dann angenähert dei gewünschten Verzögerungswert voreinstellt

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 Patentansprüche: deckeiförmigen, die Oberseite des Zeitgliedes überdek- kenden Kronenrad besteht, dessen Zahnkranz mit

1. Pneumatisches Zeitglied, insbesondere für einem auf der Verstellspindel angeordneten Zahnritzel Verzögerungsrelais, mit einem durch eine drehbare kämmt, so daß die Umdrehung der Versteilspindel Verstellspindel einstellbaren Drosselventil in der ⁵ kontinuierlich in eine untersetzte Bewegung des Luftzuleitung zu einem Druck/Weg-Umformglied, Kronenrades übertragen wird. Mit der bekannten wobei die Verstellspindel in ein verzahntes Skalen- Anordnung ist es grundsätzlich möglich, eine gewisse rad eingreift, welches mit einer Skala für die Anzahl Anzahl von Verstellspindelumdrehungen durch eine der VersteUspindelumdrehungen versehen ist, und entsprechende Skaliening des Kronenrades anzuzeigen, wobei am Betätigungsknopf der Verstellspindel eine io Jedoch läßt sich das zur Anzeige einer größeren Anzahl Interpolationsskala für deren Winkelstellung ange- von Umdrehungen erforderliche Untersetzungsverhältbracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß nis nur durch ein verhältnismäßig groß bemessenes zwischen einer Deckelbaugruppe (16) und einem Kronenrad erreichen.

Gehäuseunterteil (1) der Ventilsitzkörper (20) des Die für verzögert zu betätigende elektromagnetische Drosselventils dicht eingespannt ist, daß die '⁵ Relais bestimmten pneumatischen Zeitglieder weisen Deckelbaugruppe eine flache Luftfiiterkammer (23) jedoch nur kleine Abmessungen auf, weshalb es bei der mit einem darin angeordneten, fast die gesamte praktischen Verwirklichung der bekannten Ausfüh-Querschnittsfläche des Zeitgliedes einnehmenden rungsart bisher nur gelungen ist, vier Umdrehungen der Luftfilter (19) aufweist, daß der Ventilsitzkörper (20) Verstellspindel durch das Kronenrad zur Anzeige zu nur einen Teil des Raums zwischen Deckelbaugrup- 20 bringen. Ferner wirft die bei der bekannten Ausfühpe (IS) und Gehäuseunterteil (1) ausfüllt und im rungsart notwendige große Abmessung des Kronenraverbleibenden, seitwärts offenen und von der des Probleme hinsichtlich des Einbaus des bei solchen Verstellspindel (28) durchsetzten Zwischenraum das Zeitgliedern erforderlichen Luftfilters auf. Für längere Skalenrad (40) und ein Gewindeteil (29) zur Führung Verzögerungszeiten muß die Luftdurchlaßöffnung des der Verstellspindel angeordnet sind und daß die 2s Drosselventils sehr eng einstellbar sein, wobei Spalten Verstellspindel (28) an ihrer Mantelfläche nur einen in der Größenordnung von wenigen hundertstel einzigen, bei jeder Spindeldrehung einen Fortschalt- Millimeter entstehen. Damit solche Haarspalten sich in schritt des Skalenrades (40) bewirkenden Fortschalt- staubiger Umgebung nicht allmählich mit Staubpartikelzahn (38) besitzt, chen zusetzen, muß dem Drosselventil ein Filter

2. Zeitglied nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 30 vorgeschaltet werden, wobei zugleich darauf geachtet zeichnet, daß die Verstellspindel (28) zweiteilig ist werden muß, daß keine das Filter umgebende und aus einem an einem Ende den Ventilkonus Nebenwege für den Lufteintritt vorhanden sind, betätigenden Schaftteil (33) und einem nachträglich Außerdem muß die Filterfläche groß genug gewählt in beliebiger Stellung verdrehungssicher auf das werden, damit die Luftdurchtrittsgeschwindigkeit bei andere Ende des Schaftteiles aufbringbaren Betäti- 35 kurzen Verzögerungszeiten trotzdem klein bleibt. Bei gungsknopf (35) besteht, an welchem der Fortschalt- den ohnehin kleinen Abmessungen der Zeitglieder ist zahn (38) angeordnet ist aber, wenn das Skalenrad wie bei der bekannten

3. Zeitglied nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Ausführungsart bereits groß bemessen werden muß, zeichnet, daß die Deckelbaugruppe (16) an ihrer kein Raum mehr vorhanden für die Unterbringung eines Unterseite eine den verbleibenden Zwischenraum 40 großdimensionierten Filters.

erweiternde Ausnehmung besitzt und dort der Die Veränderung des für die Verzögerungszeit

Lagerzapfen (41) des Skalenrades (4b) angeordnet maßgebenden engen Luftspalts in der Luftzufuhr erfolgt

ist durchwegs über einen konischen Stift, der in eine

4. Zeitglied nach Anspruch 1, dadurch gekenn- entsprechende Bohrung eingeführt wird und der durch zeichnet daß das Gewindeteil (29) eine relativ zum 45 ein Feingewinde eine sehr geringe und genaue Gehäuseunterteil (1) verdrehungsfeste, aber axial Einstellung der Drosselung gestattet Da aber andererverschiebbare Mutter ist, welche durch eine seits der Vorteil von pneumatischen Zeitrelais darin Druckfeder (30) gegen eine in einer Aussparung des besteht, daß sie einen sehr großen Zeitbereich erfassen, Ventilsitzkörpers (20) angeordnete Dichtscheibe beispielsweise von 0,5 bis 180 Sekunden, hat dies zur (31) angedrückt ist, wobei die Dichtscheibe (31) die 50 Folge, daß der konische Drosselstift zur Erfassung des Ventilspindel (28) mit einem beträchtlichen Reib- gesamten Zeitbereiches eine größere Anzahl von schluß einfaßt. Umdrehungen ausführen können muß. Um eine

Verzögerungszeit zwischen 0,5 bis 180 Sekunden

empfindlich einstellen zu können, sind zweckmäßiger-

55 weise etwa 15 Umdrehungen vorzusehen. Für die praktische Anwendung ist es von Bedeutung, wenn

Die Erfindung betrifft ein pneumatisches Zeitglied, diese Umdrehungen durch eine gewisse Zählung

insbesondere für Verzögerungsrelais, mit einem durch erfaßbar sind, damit einmal gewählte Einstellungen nach

eine drehbare Verstellspindel einstellbaren Drosselven- Verstellung erneut wiedergefunden werden können,

til in der Luftzuleitung zu einem Druck/Weg-Umform- 60 oder aber um von vornherein einen gewissen Hinweis

glied, wobei die Verstellspindel in ein verzahntes geben zu können, an welcher Stelle der Drosselstift

Skalenrad eingreift, welches mit einer Skala für die stehen muß, um eine bestimmte Verzögerungszeit zu

Anzahl der Verstellspindelumdrehungen versehen ist, erreichen.

und wobei am Betätigungsknopf der Verstellspindel Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein

eine Interpolationsskala für deren Winkelstellung *^r> pneumatisches Zeitglied kleiner Baugröße mit einer

angebracht ist. über einen weiten Zeitbereich hinweg sehr genau

Durch die DE-OS 19 59017 ist ein pneumatisches einstellbaren Verzögerungszeit zu schaffen, wobei

Zeitglied bekannt, bei welchem das Skalenrad aus einem durch Einbau eines verhältnismäßig großen Luftfilters