DE2440255C2 - Vorrichtung zum Betätigen des Verschlußstücks eines Mehrwegeventils - Google Patents
Vorrichtung zum Betätigen des Verschlußstücks eines MehrwegeventilsInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betätigen des Verschlußstücks eines Mehrwegeventils, mit
zwei zusammen ein KniehebsigestirTge bildenden, an
ihren Enden gelenkig verbundenen Hebeln, von denen der erste mit seinem vom Kniehebelgelenk abliegenden
Ende am Verschlußstück angelenkt ist und der zweite mit seinem vom Kniehebelgelenk abliegenden Ende am
Ventilgehäuse angelenkt ist, mit einem ersten Anschlag,
welcher eine erste Endstellung des Kniehebelgestänges
begrenzt, in welche die Achsen der Hebel geringfügig gegen die Verstellachse des Verschlußstücks verkippt
sind, und mit einem zweiten Anschlag, welcher eine zweite Endstellung des Kniehebelgestänges begrenzt, in
welcher die Achsen der Hebel in gleicher Richtung wie bei der ersten Endstellung, jedoch um einen größeren
Winkel gegenüber der Verstellachse des Verschlußstücks verkippt sind, und mit einer Einrichtung zum
Bewegen des Kniehebelgestänges zwischen seinen
beiden Endlagen, welche ein senkrecht zur Verstellachse des VerschlußstUckes verlagerbares Betätigungsglied
aufweist.
Eine Betätigungsvorrichtung mit den obigen Merkmalen ist bereits aus der DE-OS 20 09 736 bekannt
6Q geworden, Bei dieser Anordnung kann das Kniehebelgestänge dadurch von der Fast-Slreckstellung in die
abgewinkelte Stellung gebracht werden, daß man nach Entriegelung der Strecklage durch Betätigung eines
Arbeitszylinders einen weiteren Arbeitszylinder mit
Druck beaufschlagt, dessen Kolbenstange im wesentlichen in Höhe des Gelenkes des Kniehebelgestänges in
transversaler Richtung auf das Kniehebelgestänge einwirkt. Mittel zum Zurückbewegen des Kniehebeige-
stänges in die Streckstellung sind bei der bekannten
Betätigungsvorrichtung nicht vorgesehen, weil das Wartungspersonal nach öffnen des zugeordneten
Überdruckventils sowieso eingreifen muß. Wollte man den dem Kniehebelgestänge zugeordneten Dämpferzylinder
durch entsprechende externe Beschattung zusätzlich zum Zurückstellen des Kniehebelgestänges in die
Strecklage verwenden, wäre ein langer Schaltweg vorhanden.
Die Erfindung hat sich demgegenüber die Aufgabe gestellt, eine Betätigungsvorrichtung für das Verschlußstück
eines Mehrwegeventils gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, bei dem ausgehend von
beiden Endlagen des Kniehebelgestänges mit kleinem Hub des Betätigungsgliedes ein rasches Umschalten in
die andere Endstellung erhalten wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
a) der Anlenkpunkt des zweiten Hebels am Ventilgehäuse
gegenüber der Versteilachse des Verschiußstückes radial versetzt ist;
b) am ersten Hebel in Hebellängsrichtung eine am Ventilgehäuse abgestützte erste Feder angreift;
c) das Betätigungsglied unter Zwischenschaltung einer zweiten Feder am Kniehebelgestänge angreift;
d) das Verhältnis der Längen der Hebel des Kniehebelgestänges und das Verhältnis der von
den beiden Federn erzeugten Kräfte so aufeinander abgestimmt sind, daß in der einen Endstellung
des Kniehebelgestänges das von der ersten Feder auf das Kniehebelgestänge ausgeübte Drehmoment
und in der anderen Endstellung das von der zweiten Feder in entgegengesetzter Richtung auf
das Kniehebelgestänge ausgeübte Drehmoment überwiegt
Mit der Erfindung wird also ein Federsystem vorgeschlagen, welches auf das Kniehebelsystem
Drehmomente in entgegengesetzter Richtung ausübt. Zusätzlich wird der Anlenkpunkt des Kniehebelgestänges
am Ventilgehäuse von der Verstellachse des Ventilverschlußstückes weggelegt, so daß man für eine
der Federn eine in Längsrichtung des ersten Hebels wirkende, am Ventilgehäuse abgestützte Feder verwenden
kann, während die zweite Feder im wesentlichen senkrecht zur Verstellachse des Verschlußstückes
arbeitet. Auf diese Weise wird es insgesamt möglich, die von den beiden Federn ausgeübten Kräfte und die
effektiven Längen der Hebel des Kniehebelgestänges so aufeinander abzustimmen, daß man in beiden Endlagen
auf das Kniehebelgestänge ein Gesamtdrehmoment erhält, durch welches das Kniehebelgestänge gegen den
diesen Endlagen zugeordneten Anschlag gedrückt wird. Durch kurzfristiges Ausüben einer Zusatzkraft auf das
Betätigungsglied kann das Kniehebelgestänge über eine drehmomentausgeglichene instabile Zwischenlage hinweg
bewegt werden und bewegt sich dann unter dem Einfluß des Federsystems von selbst weiter in die andere
Endstellung.
In der Gleichgewichtstellung befindet sich also der Hebel in einem labilen Zustand, in dem das insgesamt
auf die Gelenkachse ausgeübte Drehmoment null ist, ausgehend hiervon ändert sich das insgesamt auf die
Gelenkachse ausgeübte Drehmoment nahezu sprungiaft infolge des Verhaltens der wirksamen Hebelarme,
ίο daß die Stellbewegung des Verschlußstuckes in kürzester Zeit erfolgt, wobei der mechanische Aufwand
gering is·- Ferner beanspruchen der Hebel und die Federelemente nur sehr wenig Platz, so daß die
erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung mit so kleinen Abmessungen gebaut werden kann, daß der
Anwendungsbereich nicht durch die Baugröße beschränkt ist
Mit den Weiterbildungen nach den Ansprüchen 2 bis 5 wird eine wesentliche konstruktive Vereinfachung der
ίο Anordnung erreicht, insbesondere des dem Kniehebelgestänge
zugeordneten Hebelsystems.
Mit der Weiterbildung nach Anspruch 6 wird erreicht,
daß man den transversalen Abstand des Anlenkungspunktes des Kniehebelgestänges am Ventilgehäuse von
der Verstellachse des Verschlußstückes sehr klein wählen kann, was im Hinblick auf eine möglichst große
effektive Änderung der Projektion des zweiten Hebels auf die Verstellachse von Vorteil ist, wie sie für das
Erzielen von zwei entgegengesetzten, federvorgespannten Endlagen gewünscht wird.
Die Maßnahmen nach den Ansprüchen 7 und 8 bringen den Vorteil mit sich, daß in den Endlagen die
jeweils zusammenwirkenden Anschlagflächen im wesentlichen
senkrecht auf der Kraft der in dieser Endlage domin'orenden Feder des Federsystems stehen.
Auch die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 9 ist im Hinblick auf das Einschnappen des
Kniehebelgestänges zj den beiden Endlagen hin von Vorteil, weil sich bei kleiner Änderung der Orientierung
des ersten Hebels die Orientierung des zweiten Hebels und damit der effektive Hebelarm für die erste Feder
sehr stark ändert.
Im folgenden werden zwei Ausführungsformen der
Erfindung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Beispielen beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 den Längsschnitt einer ersten Ausführungsform,
F i g. 2 den Längsschnitt einer zweiten Ausfünrungsform
der Erfindung in schematischer Darstellung und
F i g. 3 die zeitliche Abhängigkeit der verschiedenen an dem Kniehebel angreifenden Drehmomente in
schematischer Darstellung.
In Fig. 1 ist der Längsschnitt eines Dreiwegeventil
dargestellt. In dem Ventilgehäuse 1 befindet sich ein von diesem umschlossener Ventilraum 2, in dem ein
Verschlußstück 3 in axialer Richtung gemäß dem Doppelpfeil 4 zwischen zwei Endstellungen hin und her
bewegbar gelagert ist Zur axialen Führung des Verschlußstückes 3 dient eine mit ihrem Umfang am
so Ventilgehäuse I fest eingespannte Membran 5, die aus Federstahl bestehen und eine bistabile Schnappmembran
sein kann. Das Verschlußstück 3 ist also im Ventilgehäuse 1 schwebend aufgehängt, so daß keine
Reibungskräfte auftreten. Koaxial zum Ventilraum 2 ist ein diesem benachbarter weiterer Raum 6 im Ventilgehäuse
1 vorhanden, wobei der Ventilraum 2 und der weitere Raum 6 durch eine Trennwand 7 voneinander
getrennt sind. Die Trennwand 7 weist einen axialen Durchbruch 8 auf, dessen Mündung in den Ventilraum 2
einen ersten Ventilsitz 9 bildet. Der Ventilraum 2 ist also über den Durchbruch 8 und den weiteren Raum 6 mit
einem ersten Anschluß 10 verbunden, an den beispielsweise eine Entlüftungsleitung anschließbar ist. An der
dem Durchbruch gegenüberliegenden Stelle des Ventilraumes 2 ist ein zweiter Ventilsitz 11 angeordnet, der die
Mündung eines beispielsweise an eine Druckmediurnquelle anschließbaren zweiten Anschlusses 12 umgibt.
Ferner mündet in den Ventilraum 2 noch ein dritter
Anschluß 13 frei ein, an den ein Verbraucher,
beispielsweise ein Arbeitszylinder, anschließbar ist. Das VerschluBstück 3 besteht aus Dichtungsmaterial, wobei
die dem ersten Ventilsitz 9 bzw. dem zweiten Ventilsitz 11 zugewandte Stirnseite des Verschlußstücks jeweils
eine Dichtfläche 14 bzw. 15 bilden. Am ersten bzw. zweiten Ventilsitz 9 bzw. Il liegt also je nach der
Stellung des Verschlußstücks 3 eine der beiden Dichtflächen 14, 15 an, wobei in der in Fig. 1
eingezeichneten Stellung des Verschlußstücks der Verbraucheranschluß 13 mit dem Entlüftungsanschluß
10 und in der anderen Stellung des Verschlußstücks der Verbraucheranschluß 13 mit dem Zufuhranschluß 12
verbunden ist.
Zum Verstellen des Verschlußstücks 3 ist dieses gelenkig mit dem freien Ende 16 des ersten Hebels 17
eines zweiarmigen Kniehebels 18 verbunden, wobei die
gC!Cn£;gC VtrSmuuii^ uautiiui IICIgCMCIIl WIIU, USUUdS
Verschlußstück 3 unter Belassen eines Freistiches 19 auf das freie Ende 16 des ersten Hebels 17 aufgestülpt ist.
Dabei verhindert eine mit dem freien Ende 16 verbundene Endplatte 20 ein Loslösen des Verschlußstücks 3 vom ersten Hebel 17. Der erste Hebel 17 des
zweiarmigen Kniehebels 18 durchgreift den Durchbruch 8 mit Spiel, so daß das Durchströmen von Druckmedium
durch den Durchbruch 8 von dem ersten Hebel 17 nicht behindert wird. Der zweiarmige Kniehebel 18 weist
außer seinem ersten Hebel 17 noch einen zweiten Hebel
21 auf, wobei die beiden Hebel über eine Gelenkachse
gelenkig miteinander verbunden sind und das freie Ende des zweiten Hebels 21 gelenkig an einer parallel zur
Gelenkachse verlaufenden ortsfesten Lagerachse gelagert ist. Dabei dient als Lagerachse eine Lagerkante 22,
an der das freie Ende des aus einem beispielsweise aus Metall hergestellten rechteckigen Plättchen bestehenden zweiten Hebels 21 anliegt Die Lagerkante 22 wird
von den beiden Stufenflächen einer Lagerstufe 23 gebildet, die an einem mit dem Ventilgehäuse 1 fest
verbundenen und vom Verschlußstück 3 her gesehen in Fortsetzung des Kniehebels 18 angeordneten Lagerund Anschlagteil 24 angeordnet ist Der Lagerstufe 23
liegt eine zu dieser hin offene Anlenkstufe 25 am mit dem zweiten Hebe! 21 gelenkig verbundenen Ende des
ersten Hebels 17 gegenüber, die eine Anlenkkante 26 als Gelenkachse bildet, zwischen der und der Lagerkante
22 der zweite Hebel 21 verspannt ist wobei die Verspannung durch Federkräfte erfolgt, wie noch
beschrieben werden wird. Der erste Hebel 18 weist einen über die Anlenkkante 26 in axialer Richtung
hinausragenden Fe-ttatz 27 auf, dem eine Anschlagstufe
28 am Lager- und Anschlagteil 24-zugeordnet ist, die in
radialer Richtung gesehen neben der Lagerstufe 23 angeordnet ist
An der von der Anlenkkante 26 gebildeten Gelenkachse greifen mittelbar eine erste Feder 29 und eine
zweite Feder 30 an, von denen die erste Feder 29 eine Schraubenfeder ist die den ersten Hebel 17 umschließt
und sich mit ihrem dem Verschlußstück 3 zugewandten Ende an einem ortsfesten Anschlag und sich mit ihrem
entgegengesetzten Ende an einem Absatz 32 des ersten Hebels abstützt Demgegenüber greift die zweite Feder
30 rechtwinklig zur ersten Feder 29 an einem Ringbund 33 des ersten Hebels 17 an. Die beiden Federn 29, 30
greifen also in verschiedenen Richtungen an der Anlenkkante 26 aa wobei die von beiden Federn auf die
Anlenkkante 26 ausgeübten Drehmomente einander entgegengesetzt gerichtet sind. In der in F i g. 1
eingezeichneten Endstellung des Verschlußstückes 3
befindet sich nun der Kniehebel 18 in seiner
Streckstellung, in der der erste Hebel 17 in axialer Richtung ausgerichtet ist, während der zweite Hebel 21
unter einem Winkel gegen den ersten Hebel 17 geneigt
ist, da die Lagerkante 22 mit radialem Abstand zur Ventilachse 34 angeordnet ist. Dabei überwiegt in der
Streckstellung des Kniehebels das von der zweiten Feder 30 ausgeübte zweite Drehmoment das von der
ersten Feder 29 ausgeübte und dem zweiten Drehmo-
tn ment entgegengesetzt gerichtete erste Drehmoment, wobei der Kniehebel in seiner Streckstellung dadurch
festgehalten wird, daß die dem zweiten Hebel 21 zugewandte zweite Anschlagfläche 35 am Fortsatz 27
gegen ein zweites Widerlager 36 anschlägt, das von
ι > einer der beiden rechtwinklig zueinander angeordneten
Stufenflächen der Anschlagstufe 28 gebildet wird. Aus F i g. I ist nun leicht zu erkennen, daß beim Verschwenken des zweiten Hebels 2\ um d;c Lagcrkanie 22 üi
Richtung gemäß Pfeil 37 der wirksame Hebelarm des
ersten Drehmomentes, das von der ersten Feder 29
ausgeübt wird, größer wird, während sich der wirksame Hebelarm des zweiten, von der Feder 30 ausgeübten
Drehmomentes stetig verkleinert. Übt man daher zusätzlich zu dem von der ersten Feder 29 herrührenden
ersten Drehmoment ein zusätzliches Drehmoment auf den Kniehebel aus, das dem ersten Drehmoment
gleichge; ichtet ist, bzw. verringert man das von der
zweiten Feder 30 ausgeübte zweite Drehmoment derart, daß das erste Drehmoment überwiegt, so wird
ίο der Kniehebel in eine Gleichgewichtsstellung überführt,
in der sich die entgegengerichteten Drehmomente aufheben, wonach sich der Kniehebel unter Vergrößerung des Hebelarmes des ersten Drehmomentes bei
gleichzeitiger Verkleinerung des Hebelarmes des
zweiten Drehmomentes schnappend in seine Winkelstellung überstellt die in bezug auf die Streckstellung
stärker abgewinkelt ist und die der zweiten Endstellung des Verschlußgliedes 3 entspricht In der Gleichgewichtsstellung befindet sich der Kniehebel also in einem
labilen Zustand, und nach Erreichen dieses Zustandes knickt der Kniehebel selbsttätig aus, wobei das
Verschwenken der Anlenkkante 26 um die Lagerkante 22 eine axiale Bewegung des Verschlußstückes 3 zur
Folge hat
Die Betätigungsvorrichtung, mittels der das zusätzliche Drehmoment bzw. die Verringerung des zweiten
Drehmoments bewirkt werden kann, kann an beliebigen Stellen des Kniehebels angreifen, bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 ist hierfür jedoch vorgesehen, daß
sich die zweite Feder 30 mit ihrem der Anlenkkaruc 26
abgewandten Ende auf einem Mitnehmer 38 der Betätigungsvorrichtung abstützt, der über einen den
Kniehebel umgreifenden Bügel 39 mit einem parallel zur Federkraft der zweiten Feder 30 verlaufenden und aus
dem Ventilgehäuse 1 herausragenden Betätigungsstift 40 verbunden ist Übt man auf den Betätigungsstift 40
eine in Richtung gemäß Pfeil 41 gerichtete Kraft aus, so bewegen sich der Bügel 39 sowie der Mitnehmer 38
entgegen der Federkraft einer Rückstellfeder 42
ebenfalls in Richtung gemäß Pfeil 41, wodurch das
zweite Federelement 30 entlastet wird, was einer Verringerung des zweiten Drehmomentes entspricht
und wodurch der Kniehebel in seine Gleichgewichtsstellung überführt wird, nach deren Erreichen er selbsttätig
ausknickt Dabei wird das Ausknicken dadurch begrenzt daß der Kniehebel in seiner in bezug auf die
dargestellte Strecksteilung abgewinkelteren Winkelstellung mit dem Stirnende 42a des Fortsatzes 27 an dem
ersten Widerlager 43, das von einer Stufenfläche der Anschlagstufe 28 gebildet wird, zum Anschlagen
kommt. Umgekehrt ergibt sich beim Loslassen des Betätigungsstifces 40, daß die Rückstellfeder 42 den
Bügel 39 und den Mitnehmer 38 in Richtung gemäß Pfeil > 44 drückt, wodurch die Federkraft des zweiten
Federelementes 30 wieder erhöht wird, so daß nach Er<<Tichen des Drehmomentengleichgewichtes der
Kniehebel wieder aus seiner Winkelstellung in seine in F i g. I dargestellte Streckstellung schnappt. |0
Der Kniehebel bildet in seiner Streckstellung einen kleineren Innenwinkel als 180° und in seiner Winkelstellung
einen größeren Innenwinkel als 90°, el. h. der Hebel bildet in jeder seiner Stellungen einen Winkel zwischen
90° und 180°, wobei vom Verschlußstück 3 her gesehen ι
in jeder Stellung des Kniehebels das freie Ende des ersten Hebels 17, die Anlenkkante 26 und die ortsfeste
Lagorkante 22 aufeinanderfolgend angeordnet sind. Da iCiTiCr uiC Crsic icucT 25 StciS iü LängM'iCniuiig lies
ersten Hebels 17 an diesem angreift und die zweite jn
Feder 30 quer zur ersten Feder an der Anlenkkante 26 angreift, besitzt sowohl das von der ersten als auch das
von der zweiten Feder 79 bzw. 30 ausgeübte Drehmoment in jeder Kniehebelstellung den gleichen
Richtungssinn, so daß in jeder Kniehebelstellung die 2,
beiden Drehmomente entgegengerichtet sind.
Beim in Fi g. I dargestellten Ausführungsbeispiel sind
als zweite Feder 30 und als Rückholfeder 42 Blattfedern mit im wesentlichen V-förmigen Querschnitt verwendet,
die im Ventilgehäuse etwa spiegelbildlich zueinander in be:jjg auf den Kniehebel angeordnet sind, wobei die
Schlaufenenden der beiden Blattfedern zum Verschlußstück 3 hin gerichtet sind. Hierdurch erhält man eine
besonders platzsparende Ausbildung.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.2 münden ^
in den Ventilraum 50 wieder ein an eine Druckmediumquelle anschließbarer Anschluß Sl sowie ein dem
Durchbruch 8 entsprechender Durchbruch 52. Ferner sind in diesem Falle zwei Verbraucheranschlüsse 53, 54
vorhanden, die je nach der Stellung des Verschlußstücks .to
55 mit dem Durchbruch 52 oder mit dem Zufuhran-
schluß 51 verbunden sind. Am Verschlußstück 55 greift wieder gelenkig der erste Hebel 56 des Kniehebels an,
der über die Gelenkachse 57 mit dem zweiten Hebel 58 verbunden ist, der an der ortsfesten Lagerachse 59
gelagert ist Die Hebelgeometrie ist dieselbe wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1, es ist hierbei in
ausgezogenen Linien die Winkelstellung und in gestrichelten Linien die Streckstellung des Kniehebels
dargestellt Die erste Feder 60 umschließt wieder den ersten Hebel 56 und drückt diesen über den Absatz 61
von der Trennwand 62 weg. Dem von der ersten Feder 60 herrührenden ersten Drehmoment ist das Drehmoment der zweiten Feder 63 entgegengerichtet, wobei die
Feder 63 wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 vom Bereich des Außenwinkels des Kniehebeis
her an der Gelenkachse 57 angreift Unterschiedlich zu der Anordnung gemäß F i g. 1 ist, daß das der
Gelenkachse 57 abgewandte Ende der zweiten Feder 63 unmittelbar mit einem Betätigungsstift 64 verbunden ist, eo
der in Fortsetzung der zweiten Feder aus dem Ventilgehäuse 65 herausragt und zum Belasten der
zweiten Feder 63 entgegen der Kraft einer ebenfalls unmittelbar an der Gelenkachse 57 angreifenden
Rückstellfeder 66 zum Ventilgehäuse hin verschiebbar ist Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform unterscheidet sich von der Wirkungsweise der in Fig. 1
dargestellten Ausführungsform dadurch, daß bei jener
durch Eindrücken des Betätigungsstiftes 64 der Kniehebel aus seiner Winkelstellung in seine Streckstellung
überführt wird, während es bei der Ausführungsform gem. Fig. 1 umgekehrt ist. Ferner sind in Fig.2 noch
schematisch das Widerlager 67 und das zweite Widerlager 68 eingezeichnet, gegen welche die
Gelenkachse 57 je nach der Hebelstellung anschlägt.
In Fig. 3 ist ein Drehmomenten-Zeit-Diagramm dargestellt, in dem die Kurve 70 die zeitliche Änderung
des ersten, von der ersten Feder 60 ausgeübten Drehmomentes wiedergibt, während die Kurve 71 die
zeitliche Änderung des zweiten, von der Feder 63 ausgeübten Drehmomentes darstellt. Zum Zeitpunkt
»Null« befindet sich der Kniehebel in seiner Winkelstellung, in der das erste bzw. das zweite Drehmoment die
schematisch eingezeichneten Werte besitzen, wobei die Vorzeichen so gewählt sind, daß das erste Drehmoment
stets positiv und das zweite Drehmoment stets negativ gerichtet ist. itit Zeitpunkt »Nui!« überwiegt also das
erste Drehmoment das zweite Drehmoment, so daß die Gelenkachse 57 von dem ersten Drehmoment gegen
das Widerlager 67 gedrückt wird. Übt man nun auf den Betätigungsstift 64 eine Betätigungskraft aus, so wird
zunächst bei gleichbleibender Kniehebelstellung und somit bei gleichbleibendem ersten Drehmoment das
zweite Drehmoment infolge der Erhöhung der Federkraft der zweiten Feder 63 erhöht, d. h. die Kurve 70
verläuft zunächst parallel zur Abszisse, während die Kurve 71 ansteigt. In diesem Zeitbereich ist der die
Hebelstellung charakterisierende Winkel « = 0. Der Winkel λ ist so lange 0, bis das zweite Drehmoment den
gleichen Betrag besitzt wie das erste Drehmoment, also so lange, bis sich ein Gleichgewicht zwischen den beiden
Drehmomenten ergibt. Von diesem Zeitpunkt an steigt das zweite Drehmoment infolge der Vergrößerung
seines Hebelarmes steil an, während sich der Hebelarm des ersten Drehmomentes gleichzeitig verringert, so
daß von dem Drehmomentengleichgewicht an der Betrag des ersten Drehmomentes steil abfällt. Der
Hebelarm des zweiten Drehmomentes nimmt unt~r gleichzeitiger Verringerung des Hebelarmes des ersten
Drehmomentes so lange zu, bis die Gelenkachse 57 gegen das Widerlager 68 in der Streckstellung des
Hebels anschlägt. Zu diesem Zeitpunkt hat der Winkel λ seinen Maximalwert αε erreicht. In F i g. 3 ist nun
zusätzlich noch eine Kurve 72 eingezeichnet die die Summenkurve der beiden Kurven 70 und 71, also die
zeitliche Änderung des Gesamtdrehmomentes wiedergibt. Diese Kurve 72 zeigt die nahezu schlagartig
erfolgende Änderung des Gesamtdrehmomentes beim Durchgang durch die Gleichgewichtsstellung. Beim
Loslassen des Betätigungsstiftes 64 ergeben sich entsprechende Kurven.
Das Mehrwegeventil besitzt also eine sehr kurze Schaltzeit d. h. es stellt sich schnappend aus seiner einen
Endstellung in die andere Endstellung über. Schließlich soll noch darauf hingewiesen werden, daß, wie es in der
Zeichnung dargestellt ist der erste Hebel um ein Mehrfaches länger ist als der zweite Hebel, da sich
hierdurch an der Anlenksteile zwischen dem Verschlußstück und dem ersten Hebel nur geringe Schwenkwinkel
ergeben. Die beiden Federn können in Abweichung von den dargestellten Ausführungsbeispielen auch in anderen Richtungen an der Gelenkachse angreifen, die
verschiedenen Drehmomente müssen einander nur entgegengerichtet sein, wobei sich bei einem Verschwenken der Gelenkachse die Hebelarme in umgekehrter Richtung verändern.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 230 219/226
Claims (9)
1. Vorrichtung zum Betätigen des Verschlußstükkes eines Mehrwegeventiles, mit zwei zusammen ein
Kniehebelgestänge bildenden, an ihren benachbarten Enden gelenkig verbundenen Hebeln, von denen
der erste mit seinem vom Kniehebelgelenk abliegenden Ende am Verschlußstück angelenkt ist und der
zweite mit seinem vom Kniehebelgelenk abliegenden Ende am Ventilgehäuse angelenkt ist, mit einem
ersten Anschlag, welcher eine erste Endstellung des Kniehebelgestänges begrenzt, in welcher die Achsen
der Hebel geringfügig gegen die Verstellachse des Verschlußstückes verkippt sind, und mit einem
zweiten Anschlag, welcher eine zweite Endstellung des Kniehebelgestänges begrenzt, in welcher die
Achsen der Hebel in gleicher Richtung wie bei der ersten Endstellung, jedoch um einen größeren
Winke! gegenüber der Verstellachse des Verschlußstückes verkippt sind, und mit einer Einrichtung zum
Bewegen des Kniehebelgestänges zwischen seinen beiden Endlagen, welche ein senkrecht zur Verstellachse des Verschlußstückes verlagerbares Betätigungsglied aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß
a) der Anlenkpunkt (22; 59) des zweiten Hebels (21; 58) am Ventilgehäuse (1) gegenüber der
Verstellachse (34; -) des Verschlußstückes (3; 55) radial versetzt ist;
b) am ersten Hebel (17; 60) in Hebellängsrichtung eine am Ventilgehäuse (1; 65) abgestützte erste
Feder (29; 60) angreift;
c) das Betktigungsglied (40; 64) unter Zwischenschaltung einer zweiten Feder (30; 63) am
Kniehebelgestänge angreift;
d) das Verhältnis der Längen der Hebel (17,21; 56,
58) des Kniehebelgestänges und das Verhältnis der von den beiden Federn (29, 30; 60, 63)
erzeugten Kräfte so aufeinander abgestimmt sind, daß in der einen Endstellung des
Kniehebelgestänges das von der ersten Feder (29; 60) auf das Kniehebelgestänge ausgeübte
Drehmoment und in der anderen Endstellung das von der zweiten Feder (30; 63) in entgegengesetzter Richtung auf das Kniehebelgestänge ausgeübte Drehmoment überwiegt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Feder (29; 60) eine den
stabförmig ausgebildeten ersten Hebel (17; 56) umgebende Schraubenfeder ist, welche an einer
Anschlagschulter (32; 61) des ersten Hebels angreift.
3. Vorrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Feder (30) eine im
wesentlichen V-förmige Blattfeder ist, deren einer Schenkel an einem Bund (33) des ersten Hebels (17)
und deren anderer Schenkel am Betätigungsglied (40) abgestützt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Rückstellung des Betätigungsgliedes (40) vorgesehene Feder (42) ebenfalls
eine im wesentlichen V-förmige Blattfeder ist, deren einer Schenkel am Ventilgehäuse (über Anschlagteil
24) abgestützt ist und deren anderer Schenkel am Betätigungsglied angreift; daß die Rückstellfeder der
zweiten Feder (30) bezüglich der ' crstellachse (34) des Verschlußstückes (3) gegenüberliegt; und daß
das Betätigungsglied einen die Rückstellfeder, das Kniehebelgestange und die zweite Feder umschließenden rahmenförmigen Abschnitt (38,39) aufweist,
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine dritte Feder (66), welche
am Kniehebelgestänge in entgegengesetzter Rich tung angreift wie die zweite Feder (63).
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Hebel (21)
die Form eines rechteckigen Plättchens hat. dessen gehäuseseitiges Ende an der Kante (22) einer
ίο gehäusefesten Ausnehmung (23) verschwenkbar
abgestützt ist und dessen dem ersten Hebel (17) benachbartes Ende an der Kante (26) einer
Ausnehmung (25) des ersten Hebels gelagert ist
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Anschlag
durch eine senkrecht zur Verstellachse (34) verlaufende Anschlagfläche (43) des Ventilgehäuses (1)
gebildet ist, welche mit der vom Verschlußstück (3) abliegenden freien Stirnfläche des ersten Hebels (17)
zusammenarbeitet
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Anschlag
durch eine parallel zur Verstellachse (34) des Verschlußstückes (3) und senkrecht zur Bewegungs
richtung des Betätigungsgliedes (40) verlaufende
Anschlagfläche (36) des Ventilgehäuses (1) gebildet ist, welche mit enter hierzu parallelen Anschlagfläche (35) am ersten Hebel (17) zusammenarbeitet
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des ersten
Hebels (17; 56) ein Mehrfaches der Länge des zweiten Hebels (21; 58) beträgt
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742440255 DE2440255C2 (de) | 1974-08-22 | 1974-08-22 | Vorrichtung zum Betätigen des Verschlußstücks eines Mehrwegeventils |
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DE19742440255 DE2440255C2 (de) | 1974-08-22 | 1974-08-22 | Vorrichtung zum Betätigen des Verschlußstücks eines Mehrwegeventils |
Publications (2)
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DE2440255A1 DE2440255A1 (de) | 1976-03-04 |
DE2440255C2 true DE2440255C2 (de) | 1982-05-13 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19742440255 Expired DE2440255C2 (de) | 1974-08-22 | 1974-08-22 | Vorrichtung zum Betätigen des Verschlußstücks eines Mehrwegeventils |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2440255C2 (de) |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2036059A5 (de) * | 1969-03-04 | 1970-12-24 | France Etat |
-
1974
- 1974-08-22 DE DE19742440255 patent/DE2440255C2/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2440255A1 (de) | 1976-03-04 |
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Date | Code | Title | Description |
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OD | Request for examination | ||
D2 | Grant after examination |