DE2428084A1 - Druckregler fuer pneumatische anlagen - Google Patents

Description

Italiana Magneti Marelli S_op_oA., Vja Guastalla 2, Milano

Druckregler für pneumatische Anlagen«,

Die vorliegende Erfindung betrifft einen'Druckregler für pneumatische Anlagen allgemein, welcher den Anschluß der Druckleitung eines Kompressors mit den Verbrauchergeräten und mit dem Ablaß steuert.

Die bekannten Druckregler der hier in Betracht gezogenen Gattung gestatten allgemein die beliebige Steuerung innerhalb bestimmter Grenzen des Schaltdruckes, d.h. desjenigen Druckes bei welchem die Druckleitung des Kompressors mit dem Ablaß und der Außenluft verbunden wird.

Die Einregulierung dieses Schaltdruckes bei den bekannten Druckreglern beeinflußt unmittelbar den Unterschied zwischen dem Schaltdruck und dem Schließ- bzw· dem Wiederherstellungsdruck zur Betätigung, also des Druckes, bei welchem die Verbindung zwischen der Druckseite des Kompressors und dem "Verbrauchergerät wieder hergestellt wird.

Diese Zustände sind Ursache zu Mängeln, da der bei den bekannten Druckreglern zwischen der Öffnung und dem Schließen des Sperr— organs auftretende Druckunterschied, das die Druckseite des Kompressors steuert, eine unmittelbare und-steigende Punktion des Schaltdruckes ist und diese Regler können daher nicht entsprechend den jeweiligen Erfordernissen der pneumatischen Anlage eingestellt werden.

Es sind gewisse Druckregler bekannt, welche eine doppelte Regulierung erlauben\ diese doppelte Regulierung (nachdem der Reg-

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ler keine unabhängigen Steuerungen zum Öffnen .und Schließen aufweist) ist jedoch innerhalb eines beschränkten Bereichs und bietet unter manchen besonderen Verhältnissen keine Sicherheit,

Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Präzi— sionsreglers, welcher die Mittel für eine doppelte Regulierung besitzt und die Steuerungen zum jeweiligen Öffnen und Schließen unabhängig voneinander macht, so daß ein Regler vorliegt, dessen sicheres Arbeiten fast absolut unter allen Betriebsverhält— nissen gewährleistet ist.

Ein weiterer Zweck der Erfindung ist- die Zusammenfassung in einem einzigen Element der Wirksamkeit einiger Organe des Reglers für doppelte Regulierung, unter Schaffung eines einfachen Geräts, welches die Verwendung von Steuerventilen für den Auspuff ausschließt, welche aufgrund ihrer kleinen Abmessungen gewöhnlich sehr unsicher arbeiten und störungsanfällig sind«.

Der erfindungsgemäße Druckregler ist mit einem federnden Kolben ausgerüstet, welcher sowohl auf den Druck des Kompressors als auch auf denjenigen des durch diesen versorgten Verbraucherge— räts anspricht und der mit einem Sperrorgan in Wirkverbindung steht, welches die Verbindung der Druckseite des Kompressors jeweils mit dem Auspuff als auch mit dem Verbrauchergerät steuert und durch einen DifferentialKolben gekennzeichnet ist, welcher über einstellbare Eedermittel beaufschlagt wird und einen Dreisatz pneumatischer Kammern begrenzt, deren erste durcit den Kolben kleinerer Fläche des genannten Differential— kolbens beaufschlagt wird und unmittelbar mit dem Anschluß für das Yerbrauchergerät verbunden ist, durch Absperrorgane, die unabhängig von denjenigen, für die den Differentialkolben beaufschlagenden Eedermittel sind und die die Verbindung zwischen den beiden ersten dieses Dreisatzes von Kammern steuern, damit auf die größere der !Flächen des Differentialkolbens der- in der ersten Kammer bestehende D_ruck gegeben wirdj durch weitere Sperrorgane, welche die Verbindung zwischen der fraglichen

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zweiten Kammer und dem Auspuff herstellen und welche in Wirkverbindung mit dem Differentialkolben derart stehen, daß sie während· der Verstellungen des letzteren so betätigt werden, daß in der zweiten Kammer raschestens Drücke aufgebaut werden, welche den eingestellten Höchst- und Mindestdrücken entsprechen, die das Verbrauchergerät beaufschlagen und welche unter Betätigung des genannten zweiten Sperrorgans unter Schnappwirkung die Druckleitung des Kompressors entweder mit dem Verbrauchergerät oder mit dem Auspuff verbinden.

Die Erfindung wird nun im nachfolgenden unter Bezugnahme auf die anliegende -"Zeichnung näher beschrieben, deren einzige Figur beispielsweise in senkrechtem Schnitt ein vorteilhaftes Ausfüh— rungsbeispiel des erfindungsgemäßen Druckreglers zeigt_o

Der dargestellte Druckregler besitzt ein Gehäuse 10, das an entgegengesetzten Seiten die Anschlüsse 12 und 14 jeweils für die Druckseite des Kompressors und für das Verbrauchergerät be-» sitzt. Unter normalen Betriebsverhältnissen des Druckreglers ist die Verbindung zwischen den Anschlüssen 12 und 14 frei und die vom Kompressor kommende Druckluft strömt in die Kammer A und über einen Filter 16 in eine Leitung 18, In welcher ein federndes Absperrventil 20 eingebaut ist (welches verhindert, daß der in der pneumatischen Anlage vorhandene Druck in den Kompressor zurückströmt) und darauf in den A_nschluß 14,. welcher ein Sicherheitsventil B aufweist.

Der Anschluß 14- ist hinter dem Sperrventil 20 über eine Leitung 22 mit einer Kammer C zylindrischer F_orm verbunden, die maßgeblich In der Achse des Gehäuses 10 liegt und in welcher ein Dop— pelkolben oder Differentialkolben D verstellt wird, der gegen sein oberes Ende hin einen Kranz 24- aufweist, welcher mit einem Gegenkranz 25 in Wirkverbindung steht, der innen in dem Gehäuse 10 vorgesehen ist, um einen Anschlag für den Differentialkolben 'D zu bilden. Eine Feder 26 sitzt am Kpanz 24- oder einem Boden— teller 28, der seinerseits mittels eines Gewinderohrs 30 an

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einer Kappe 32 gehaltert ist₉ welche am Gehäuse 10 sitzt_o Die Betätigung der Hülse 30 ermöglicht die Einstellung der Federbe— lastung 26 hinsichtlich des Differentialkolbens D.

Der Differentialkolben D besteht aus einem zylindrischen Körper 34, der in achsialer Richtung gebohrt ist und unten eine Dichtung 36 besitzt, welche den Kolben kleinsten Durchmessers bildet und welcher durch den Druck der Kammer G beaufschlagt wird* Eine zweite Dichtung 38 ist am Körper 34- vorgesehen und diese bildet den zweiten Kolben etwas größeren Durchmessers als der vorgenannte Kolben bildet. Diese Dichtung 38 besitzt eine nach oben verengende stumpfkegelige Ausbildung, welche dichtend mit einem unten an der Gegenkrone 25 ausgenommenen Sitz in Wirkver— bindung steht.

Die beiden Kolben 36, 38 begrenzen innerhalb des Gehäuses 10 außer der Kammer C noch zwei weitere Ringkammern E und G. Diese letztere kann praktisch durch eine achsial im zylindrischen Körper 34 ausgenommene Nute gebildet sein und ist über eine Leitung 40 mit einer darüberliegenden Kammer H verbunden, die ihrerseits über die am Gehäuse 10 vorgesehenen Bohrungen 42 mit der Aussenluft verbunden ist.

Die Ringkammer F ist mit der Kammer G über im zylindrischen Körper 34 ausgenommene Bohrungen verbunden, wobei die achsiale Bohrung 44 mit einem Anschlah versehen ist, der den Dichtsitz für ein Ventil mit Federung 46 bildet, das am fraglichen Körper 34 mittels eines Bodentellers mit Lochung 48 gehaltert ist. Das Ventil 46, welches die Verbindung zwischen den Kammern F und C ermöglicht, wird durch einen Stössel 50 betätigt, der am unteren Ende eines kleinen Kolbens 52 vorgesehen ist, der im oberen Teil der Bohrung 44 des zylindrischen Körpers 34 dichtend geführt ist.

Mit dem freien Ende des kleinen Kolbens 52 steht eine Gewindespindel 54 in Wirkverbindung, die in der Gewindebohrung der

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Hülse 30 gelagert ist, die zuvor erwähnt worden ist und einen
regelbaren Anschlag für das Ventil 46 bildet.

Die Kammer F ist gleichfalls pneumatisch mit einer Kammer K verbunden, die darunter liegt und zwar über eine Leitung 56 und in ihr wird ein Kolben 58 dichtend verstellt, der diese Kammer K
von der Kammer -A., wie zuvor erwähnt, trennt.

Der Schaft 60 des Kolbens 58 ist mit einem Absperrorgan 62 versehen, das mit einem zugeteilten Sitz 64- dichtend in Wirkverbin— dung steht, und zwar durch den Druck einer Feder 65, die an
einer Kappe 66 sitzt, welche ihrerseits am unteren Ende des Gehäuses 10 gehaltert ist· Das Absperrorgan 62 steuert die Verbindung zwischen der Kammer A und einer darunterliegenden Kammer L, die ständig mit der Außenluft über einen an der Kappe 66 vorgesehenen Stutzen 68 verbunden ist·

Es ist offensichtlich, wie gemäß den vorangehenden Ausführungen die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Druckreglers abläuft»
Die Druckluft gelangt vom Anschluß 12 zum "Verbrauchergerät über die Kammer A, die Leitung 18 und außerdem über die Leitung 22
in die Kammer G₀ Dadurch wird der Differentialkolben D gegen
den Druck der Feder 26, durch die in der Kammer G vorhandene
Druckluft betätigt, welche den ersten der beiden Kolben beauf— schlagt (also die Dichtung 56 kleineren Durchmessers als die
andere). Das am Differentialkolben D vorgesehene Ventil 46 ist geschlossen, denn es liegt im Andruck gegen seinen Sitz durch
die Beaufschlagung der zugeordneten Feder und des in der Kammer G bestehenden Drucks·. '

Nach und nach mit der Zunahme des an den Anschluß 14 angeschlossenen Drucks in der Anlage steigert sich auch der den Kolben 3& des Differentialkolbens D beaufschlagende Druck und dieser Kolben, unter Überwindung des Druckes der Feder 26, wird nach obejji verstellt· Es ergitit sich daraus, daß auch die Dichtung 38 angehoben wird und deren konische Lippe bewirkt die Abdichtung

an dem unterhalb des Gegenkranzes 25 vorgesehenen Sitz, wobei die Verbindung zwischen den Kammern F und·H gedrosselt und unterbrochen wird und damit auch zum Ablaß 42.

Wähipend der Verstellung des Differentialkolbens D nach oben wird auch das Ventil 46 angehoben und kommt mit dem Stössel 50 in Wirkverbindung, also geöffnet. Nun strömt die Druckluft aus der Kammer G in die Kammer F über und verstellt rasch, und plötzlich den Differentialkolben Di da die Druckluft den zweiten Kolben 38 beaufschlagt, dessen Oberfläche größer als diejenige des ersten" Kolbens 36 ist und damit die Verbindung zwischen den Kammern Έ und H absperrt. Der Druck in der Kammer F (der sofort denjenigen des Anschlusses 14 erreicht, nachdem das Ventil 46 weiterhin geöffnet wird) wird über die Leitung 56 an die Kammer K abgegeben, um den Kolben 58 zu beaufschlagen, der im Gegendruck zum Druck der Feder 65 verstellt wird, um das Ventil 62 zu öffnen. Der A_nschluß 12 und damit die Druckleitung des Kompressors wird nun unmittelbar an den Auspuff angeschlossene

Die Abnahme an Druckluft seitens des Verbrauchergeräts bewirkt den Druckabfall am Anschluß 14 und somit in der Kammer G und außerdem in der Kammer F, so daß der Differentialkolben D durch die Feder 26 nach unten gedrückt wird und zuerst wird das Absetzen des Stössels 50 v.om Ventil 46 erfolgen, das geschlossen wird und daraufhin setzt sich auch die konische Lippe des zweiten Kolbens 38 von der entsprechenden Gleitfläche ab, die aufgrund ihrer konischen Ausbildung einen Durchlaß begrenzt, der sich nach und nach erweitert, wie sich der Kolben B senkt»

Dadurch fällt der Druck in der Kammer F nach Schließen des Ven» tils 46 rasch ab, denn diese Kammer wird mit der Kammer ffi verbunden und daher mit der Außehluft_o Entsprechend wird auch der Druck in der Kammer K entlastet und die Feder 65 verstellt das Ventil 62 gegen seinen zugeordneten Sitz, unter Unterbrechung damit der Verbindung, zwischen den K_ammern K und Ii und WiMer- ' herstellung der Verbindung zwischen den Anschlüssen 12 und 14.

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Damit bleibt erwiesen und bestätigt, daß die Vorgänge, welche das Öffnen und Schließen der Verbindungen zwischen den Anschlüssen 12 und 14 bewirken, voneinander unabhängig sind und der er— findungsgemäße Druckregler weist weitgehende Reguliermöglicll·- keiten zusammen mit einer größten Betriebssicherheit auf·

Der· zweite Kolben des Differentialkolbens D (mit einem Gleit— sitz, welcher eine kalibrierte lichte Weite besitzt, die entsprechend verändert werden kann aufgrund der Veränderung der Konizität der Dich^lippe 38) gestattet das rasche Schließen und Öffnen des Ventils 62 und damit das Ansprechen des Reglers auf die unterschiedlichen Drücke, welche zwischen den Anschlüssen 12 und 14 auftreten«, Dieser Differentialkolben D stellt das Element dar, das gleichzeitig die Funktion des Kolbens und des Ventils der herkömmlichen Druckregler erfüllt, und außer eine Vereinfachung als Ausbildung darzustellen (Entfall des Ventils) auch erlaubt, daß in der Ruhelage keine Ventile vorhanden sind, welche durch Federn vorgespannt sind aufgrund des aufzufangenden .Höchstdruckes· Im vorliegenden Fall wird die Wirkung der Feder 26, wenn sich der Regler im Ruhezustand befindet, durch die Kränze 24 und 25 aufgenommen.

Hinsichtlich der Funktion des erfindungsgemäßen Reglers treten die folgenden Zustände ein:

1) Verstellung des Differentialkolbens D im Gegendruck zur Feder 26 zum Absperren der Verbindung zwischen den Kammern F und H; .

2) Öffnen des Ventils 46 durch den Stössel 50 zwecks Verbindung miteinandei? der Kammern C und F und zum Schnappöffnen des Ventils 62;

3) Verstellung des Doppelkolbens D durch die Wirkung der Feder 26 um das Ventil 46 vom Stössel 50 abzusetzen und zur entsprechenden Schliessung dieses Venti'ls;

4) Absetzen der konischen Lippe des zweiten Kolbens 38 von der entsprechenden Gleitfläche unter entsprechendem raschen und

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gesteigertem Ablassen des Drucks in den Kammern Ϊ¹ und K und entsprechendem Schließen (plötzliches) des Ventils 62.

Es ist hervorzuheben, daß die Dichtung 38, welche den zweiten Kolben des Differentialkolbens D darstellt, einen doppelten Zweck befolgt: sie stellt fallweise den Antriebskolben oder das Ablaßventil des Reglers dar.

Änderungen und Abwandlungen können am Regler vorgenommen werden, wie er beschrieben und dargestellt ist, und zwar je nach den Verwendungszwecken und den jeweiligen Arbeitsbedingungen. Die Ausbildungseinzelheiten und Bestimmungen des Druckreglers können geändert werden, ohne daß damit der Schutzbereich verlassen wird.

Ansprüche

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Claims (11)

η. s ρ r ü c h

1)] Druckregler für pneumatische Anlagen allgemein, mit federndem auf die Drücke des Kompressors und des durch letzteren versorgten Verbrauchergeräts ansprechendem Kolben, der in Wirkverbindung mit einem die Verbindung der Druckseite des Kompressors mit jeweils dem Ablaß oder dem Verbrauchergerät steuernden Ventil steht, gekennzeichnet durch einen' Differentialkolben (D)., der durch regulierbare Federorgane (26) beaufschlagt wird und einen Dreisatz, von pneumatischen Kammern (C, F, G) begrenzt, wobei die erste dieser drei Kammern (C)/ vom Kolben kleinerer Oberfläche (36), dieses Differentialkolbens (D^ beaufschlagt wird und unmittelbar mit dem Anschluß(14), des V_erbrauchergeräts verbunden ist, durch Sperrorgane (46, 50» 54), welche unabhängig von denjenigen. (30) gesteuert werden über Federmittel (.26), des fraglichen Differentialkolbens und die die Verbindung zwischen den beiden ersten Kammern (G, F) dieses Kammer—Dreisatzes steuern, zum Zwecke der Beaufschlagung der größeren Oberfläche (38).· des Differentialkolbens durch, den in der ersten Kammer (C). vorhandenen Druck; durch weitere Sperrorgane (38» G); zur Steuerung der Verbindung zwischen der fraglichen zweiten Kammer (F) und dem Auspuff (H)., welche wirkend mit dem fraglichen Differentialkoiben gekuppelt siprl, zwecks ihrer Betätigung während der Verstellungen des letzteren zwecks raschen Aufbaues in der genannten zweiten Kammer (E), derjenigen Drücke, welche den eingestellten Höchst— und Mindest— drücken, entsprechen, welche das V_erbrauchergerat (14) beaufschlagen und die aufgrund der Betätigung des zweiten Sperr— organs (62); mittels Schnappsteuerung entweder die Druckseite (12). des Kompressors mit dem V_erbrauchergerät (14) oder dem Auspuff (65) verbinden oder sperren.

2) Druckregler gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

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der Differentialkolben (D) achsial gelocht ist, um ein Sperrorgan (46) aufnehmen zu können, welches die Verbindung der ersten Kammer (C) mit der zweiten Kammer (E¹) des fraglichen Dreisatzes von pneumatischen Kammern verbindet und welches durch regulierbare Steuerorgane (50, 54) betätigt wird, welche an Tragorganen (10) am Differentialkolben gelagert sind·

3) Druckregler gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Sperrorgan mit seiner beweglichen Ausrüstung (38) am Differentialkolben (D) befestigt ist . und mit den Wänden des Zylinders (28) für diesen Kolben zusammenwirkt ·

4.) Druckregler gemäß Anspruch 3» dadurch, gekennzeichnet, daß das zweite Absperrorgan (38, G) schräge Dichtflächen zur Verstellung des Differentialkolbens (D). aufweist*.

5)/ Druckregler gemäß den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Dichtfläche des zweiten Kolbens (38), des Differentialkolbens (D), gemeinsam mit derjenigen des zweiten Sperrorgans ausgebildet ist·

6); Druckregler gemäß den Ansprüchen 3 bis 5» dadurch gekenn»- zeichnet, daß die Dichtfläche des zweiten Kolbens (38) konisch nach oben ausgebildet ist und, elastisch verformbar, mit einer zugeordneten starren Dichtfläche zusammenwirkt, um zwischen den beiden letzten Kammern 0?, G) des Kammer— dreisatzes einen während der Kolbenverstellung (D)· entsprechend veränderlichen kalibrierten Durchlaß zu bilden,,

7); Druckregler gemäß den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Eedermittel (26), welche den Differential· kolben (D) beaufschlagen, mit letzterem mittels Anschlag— Organen (24, 25) verbunden sind, welche die Wirkung der genannten Federmittel aufheben, wenn der Differentialkolben

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in seiner Ruhelage ist.

8) Druckregler gemäß den Ansprüchen 1 bis 7» dadurch 'gekennzeichnet, daß der Differentialkolben (D) mit einer Achsial— bohrung durchgehend versehen ist (44-). mit Halterungsan— schlagen für ein federndes Ventil (4-6), welches die Verbindung zwischen den ersten beiden Kammern (0, 3?) des Dreisatzes der pneumatischen Kammern steuert und am anderen Ende einen kleinen Dichtkolben (52) mit Stössel (50) lagert, der mit dem Ventil (46) zusammenwirkt, um dasselbe im Gegendruck zu den entsprechenden Federmitteln zu verstellen, während eine Gewindespindel (54) achsengleich am Kolben (.52) mittels zum Differentialkolben starren Tragmitteln (32) gehadert ist, so daß bei Einstellung dieser Spindel das Öffnen dieses Ventils unabhängig von den Mitteln (30) geschieht, welche die Wirkung der F_edermittel (28) für den Differentialkolben steuern.

9) Druckregler gemäß den Ansprüchen 1 bis 8, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (10), das maßgeblich an seinem mittleren Teil einen oben offenen Sitz für den Differentialkolben (D) aufweist, der an seinem oberen Teil einen Kranz (24). aufweist, welcher mit einem Gegenkranz (25) im Eingriff steht, der durch den Rand der Öffnung des Sitzes für den Differen— tialkolben gebildet wird, wobei dieser Gegenkranz an einem seiner Enden Federmittel hält für diesen Differentialkolben, dessen anderes Ende mittels einstellbarer Organe (30) am Boden eines am Gehäuse sitzenden Deckels (32) befestigt ist.

10)Druckregler gemäß den Ansprüchen 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Boden der K_apsel (32) eine Gewindehülse (30) hält, welche die Federmittel (26) für den Differentialkolben beaufschlagt und in deren Bohrung die Gewindespindel (54) eingreift, welche das federnde Ventil (46) beaufschlagt das zwischen den beiden ersten K_ammern (C, F) des pneumatischen Kammer—Dreisatzes eingesetzt ist.

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11) Druckregler gemäß den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Gehäuse gegen seinen unteren. Teil hin einen zum Differentialkolben (D) maßgeblich achsengleich liegenden Kolben C58) aufweist, welcher ein Sperrorgan (26); trägt zum Absperren der Verbindung der Druckseite (12) des Kompressors entweder mit dem Auspuff (68) oder mit dem V_erbrauchergerät (14) und das in diesem G_ehäuse eine Kammer (K). begrenzt, welche mit der dritten Kammer (F), des Dreisatzes der pneumatischen K_ammern verbunden ist·

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