DE2703893C3 - Zeitsteuergerät für pneumatische Signale - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Zeitsteuergerät für pneumatische Signale nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In der DE-OS 16 73 562 ist ein ausschließlich pneumatisch betätigtes Zeitsteuergerät für pneumatische Signale offenbart, das einen pneumatischen Motor mit einem Getriebe aufweist, das beim Auftreten eines Eingangssignales mit einem Zeitregler in Kuppeleingriff gebracht wird, um ein auf eine gewünschte Verzögerungszeit zwischen dem Eingangssignal und einem Ausgangssignal einstellbares Steuerglied des Reglers aus einer die Verzögerungsdauer bestimmenden Anfangsstellung in eine das Ende der Verzögerung bestimmende Endstellung zu bringen, bei der das Ausgangjsignal erzeugt wird.

Dieses bekannte Zeitsteuergerät weist eine Reihe von Nachteilen auf. Zunächst ist es beträchtlich platz- und materialaufwendig aufgebaut, da es u. a. eine schaltbare und somit relativ kompliziert aufgebaute Kupplung aufweist welche eine das zeitverzögernd schaltende Glied zwecks Erzeugung des Ausgangssignals tragende Welle antreibt. Ferner ist ein zusätzliches Ventil vorgesehen, welches durch das Schaltglied zeitverzögert betätigt wird, um das Ausgangssignal wirksam werden zu lassen. Weiterhin ist auch die Einrichtung für die vorzuwählende Zeitverzögerung ziemlich aufwendig und kostspielig aufgebaut, da sie aus einer größeren Zahnradscheibe mit Einstellzeiger und einem diese Scheibe antreibenden Ritzel oder Schneckenrad besteht, welches durch einen Handdrehknopf od. dgl. verstellt wird. Hieraus ergibt sich, daß auch die Einstellung der Verzögerungszeit ziemlich zeitraubend ist. Insgesamt ist also ein beträchtlicher Bauteile- und Raumaufwand für dieses bekannte Gerät erforderlich. Nachteilig ist ferner, daß durch die Kupplung die Funktionssicherheit des Gerätes gefährdet ist, da im Fall des Eintretens von Schlupf die Reproduzierbarkeit der vorgewählten Zeitverzögerung nicht hinreichend genau eingehalten werden kann.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines einfachen und kompakt aufgebauten und billig herstellbaren sowie schnell einstellbaren pneumatischen Zeitsteuergerätes, bei dem ferner der Verschleiß gering sowie die Funktionssicherheit gewährleistet ist und das reibungsarm arbeitet.

Die Lösung dieser Aufgabe ist in dem Kennzeichen des Anspruchs 1 wiedergegeben.

Zur vorteilhaften Ausgestaltung des Gegenstandes nach der Erfindung wird auf die Unteransprüche hingewiesen.

Durch diese Lösung sind die aufgezählten Nachteile beseitigt und es ist ein pneumatisch betätigtes Zeitsteuergerät geschaffen, das einfach und kompakt aufgebaut und somit billig herstellbar ist, da u. a. eine

aufwendige Schaltkupplung fortfällt und statt dessen einfache Hebelanordnungen vorgesehen sind. Das Gerät kann schnell eingestellt werden, da sein Steuerglied lediglich gegen die Wirkung der Rückstellfeder und sonst ungehemmt zwecks Einstellung der gewünschten Zeitverzögerung verstellt werden kann. Ferner ist die Funktionssicherheit und die Reproduzierbarkeit der gewünschten Zeitverzögerung hinreichend genau gewährleistet, da nun ein formschlüssiger Eingriff beim Kuppelvorgang gegeben ist Das Gerät arbeitet ferner insgesamt reibungsarm und hat insbesondere im Vergleich zur Anwendung der in der Regel reibschlüssig arbeitenden Schaltkupplung geringen Verschleiß. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die Toleranzaddition der ineinandergreifenden Bauteile gering ist bzw. in ihrer negativen Auswirkung aufgrund der besonderen Gestaltung, Zuordnung und Zusammenwirkung der Bauteile des Gerätes gering gehalten ist

Die Erfindung ist nachstehend an eiiv~m in der anliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert In der Zeichnung ist aus Gründen der Klarheit der Gesamtdarstellung links ein Teil des vorgeschlagenen Zeitsteuergerätes in Vorderansicht gezeigt, während derselbe Teil rechts noch einmal in Seitenansicht gemäß dem Pfeil A gezeigt ist

Das vorgeschlagene Zeitsteuergerät weist eine vom Anschluß χ für das pneumatische Eingangssignal zu einem als Stütze wirkenden pneumatischen Stellglied 2 führende Leitung 27 mit einem dazwischen angeordneten Druckregler 1, eine nach dem Regler 1 von der Leitung 27 zu einem pneumatischen Motor 3 führende Leitung 28 und eine vom Anschluß ζ für das pneumatische Ausgangssignal zu einer Düse 5 führende Leitung 26 auf. Die beiden Leitungen 26 und 27 stehen vor dem Regler 1 durch eine weitere Leitung 29 miteinander in Verbindung, in welche eine einstellbare Drossel 4 eingegliedert ist Das Stellglied oder die Stütze 2 besteht z. B. aus einem Zylinder, dessen Kolben 2a einerseits mit Druckluft über die Leitung 27 beaufschlagt und andererseits durch eine Druckfeder 17 wieder zurückgestellt wird und aus einer vom Kolben aus dem Zylinder herausragenden Kolbenstange 2b, die gegen einen bei 30 verschwenkbai gelagerten Steuerhebel ständig zur Anlage kommt

An dem außen verbleibenden Teil der Kolbenstange 2b greift ferner ein Hebelgestänge 9, 10 an, welches andererseits um eine zur Achse 30 parallele Achse 31 verschwenkbar gelagert ist Das Gestänge besteht aus einer an der Kolbenstange 2b befestigten Stange 9 und aus einem Winkelhebel 10, der um die Achse 31 verschwenkbar ist Während der eine Arm des Hebels tO mit der Stange 9 verbunden ist greift am anderen Arm eine Zugfeder 11 an, die andererseits an dem Hebel 6 befestigt ist Der andere Arm des Hebels 10 trägt zusätzlich ein Ritzel 12, das vom Motor 3 angetrieben wird, wobei ein zwischengeschaltetes Getriebe 14 vorgesehen sein kann, wie es dargestellt ist.

Der das Getriebe 14 antreibende pneumatische Motor 3 erhält über die Leitung 28 Druckluft als Antriebsenergie. Der Motor wird durch Zusammenwirkung der Luftausstromdüse 22, des Regulierkonus 23 und der Zugfeder 24 drehzahlmäßig geregelt.

Am freien Ende des Steuerhebels 6 greift eine Zugfeder 13 an, die den Steuerhebel ständig in Richtung auf das Stellglied 2 zieht, deren Kraft jedoch geringer ist als die der Rückstellfeder 17 im Stellglied, so daß die Feder 17 unter zusätzlicher Überwindung der Kraft der Zugfeder U den Steuerhebel in die dargestellte Ausgangsstellung drücken kann. Dem Steuerhebel ist die eingangs erwähnte Düse 5 so zugeordnet, daß diese in Endstellung des Steuerhebels durch diesen verschlossen wird.

Dem Steuerhebel 6 ist ein Steuerglied 8 in Form einer fest auf einer Drehachse 20 sitzenden Steuerscheibe mit einer umfangsmäßigen Lauffläche 8a und einer darin vorgesehenen Ausnehmung 15 so zugeordnet, daß ein vorzugsweise am Steuerhebel 6 angeordneter Steuernocken 7 bei Endstellung des Steuerhebels in die Ausnehmung eingreift, wie noch erläutert wird. Die Steuerscheibe 8 weist auch eine Umfangsverzahnung Sb auf, mit welcher das Ritzel 12 in Eingriff bringbar ist, wenn der Winkelhebel 10 verschwenkt wird. Mit der

π Drehachse 20 oder der Steuerscheibe ist eine spiralförmige Rückstellfeder 18 für die Steuerscheibe fest verbunden, die andererseits z. B. mit einer feststehenden Zeitskala 25 verbunden ist Ferner trägt die Achse 20 einen festen Zeiger 21, und es ist hierzu ein mittels Drehknopf betätigbarer Einstellzeiger 19 mit einem Anschlag 19a vorgesehen, um die gewünschte Verzögerungszeit manuell einstellen zu können. Die Rückstellfeder 18 wirkt ständig entgegen der Umlaufrichtung der Steuerscheibe bei Ablauf der gewünschten Verges') rungszeit

Im folgenden ist die Funktion des vorstehend beschriebenen Zeitsteuergerätes erläutert

Die Zeichnung zeigt die Anfangsstellung des Gerätes. V/enn ein Eingangssignal am Anschluß χ eintrifft,

μ gelangt dieses einmal über die Drossel 4 zur offenen Düse 5, wo zunächst eine Ausströmung ins Freie möglich ist, und zum anderen nach Durchtritt durch den Regler 1 zum Stellglied 2 und zum Motor i, durch den nun über das Getriebe 14 das Ritzel 12 des Winkelhebels 10 in Umdrehung versetzt wird. Gleichzeitig wird der Kolben 2a gegen die Feder 17 abgesenkt, so daß einerseits der Winkelhebel 10 mittels der Stange 9 verschwenkt wird, wodurch das Ritzel 12 mit der Umfangsverzahnung Sb der Steuerscheibe 8 in Eingriff gelangt und diese Scheibe in Pfeilrichtung antreibt. Ebenfalls gleichzeitig wird der Steuerhebel 6 mittels der Zugfeder 13 in Richtung auf die Steuerscheibe gezogen, wo er mit seinem Steuernocken zunächst auf der Lauffläche 8a der sich drehenden Scheibe als Zwischen- ~< stellung zur Auflage gelangt Die Absenkung des Hebels 6 ist wegen der Absenkung der Kolbenstange 2b des Stellgliedes 2 möglich.

Nach Ablauf der mit dem Zeiger 19 an der Zeitskala 25 eingestellten Verzögerungszeit und somit entspre-

•30 chend verstellter Steuerscheibe 8 befindet sich die Laufflächenausnehmung 15 der Steuerscheibe gegenüber dem Steuerhebelnocken 7, der nun sofort in die Ausnehmung einrastet Dadurch wird nun die ins Freie ausmündende Düse 5 verschlossen und am Anschluß ζ

>"> tritt nun das Ausgangssignal auf. Gleichzeitig mit dem Einrasten des Nockens 7 in die Ausnehmung 15, womit der Steuerhebel 6 seine Endstellung erreicht hat, wird der Winkelhebel 10 mittels einer in der Zugfeder U geführten Stellstange 16 zurückgeschwenkt, indem die

w) Stange vom Hebel 6 gegen den entsprechenden Arm des Winkelhebels gedrückt wird, demzufolge das Ritzel 12 aus der Steuerscheibenverzahnung Sb ausgerastet wird.

Erlischt das Eingangssignal am Anschluß λ-, womit

tu auch das Ausgangssignal erlischt, werden gleichzeitig der Motor 3 stillgesetzt und die Kolbenstange 2b durch Wirkung der Rückstellfeder 17 im Steilglied 2 ausgefahren, wodurch der Steuerhebel 6 unter Überwin-

dung der Zugfederkräfte wieder in seine dargestellte Ausgangsstellung gelangt In dieser ist auch die Düse S wieder frei und der Nocken aus der Ausnehmung 15 der Steuerscheibe 8 ausgeklinkt, so daß die spiralige Rückstellfeder 18 die Steuerscheibe entsprechend der voreingestellten Zeitverzögerung zurückdreht, womit die Startstellung des vcrgcschlagenen Zeitsteuergerätes wieder eingenommen ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Zeitsteuergerät für pneumatische Signale, bestehend aus einem pneumatischen Motor mit Getriebe, das beim Auftreten eines Eingangssignals j mit Hilfe eines von letzterem betätigten pneumatischen Stellgliedes mit einem Steuerglied derart in Kuppeleingriff gebracht wird, daß das auf einer Drehachse sitzende Steuerglied bis zu einer das Ende der Verzögerung bestimmenden Endstellung bewegt wird, bei der ein Ausgangssignal erzeugt wird und aus der das Steuerglied nach Lösung des Kuppeleingriffs unter der Wirkung einer Rückstellfeder in eine die Dauer der Verzögerung bestimmende Anfangsstellung zurückkehrt, die durch einen von Hand um die Drehachse des Steuergliedes einstellbaren Anschlag einer Zeiteinstelleinrichtung gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied aus einer Steuerscheibe (8) mit einer Lauffläche (8a) und mit einer Verzahnung (8b) besteht, daß ein schwenkbarer Steuerhebel (6) mittels des als Stütze wirkenden pneumatischen Stellgliedes (2) in einer Ausgangsstellung gehalten wird und beim Auftreten des Eingangssignals durch Verstellung der Stütze (2) in eine Zwischenstellung verschwenkt wird, in der ein Steuerhebelnocken (7) gegen die Lauffläche der Steuerscheibe (8) aufliegt, daß die Verzahnung (8b) der Steuerscheibe (8) zur Herstellung des Kuppeleingriffs mit einem Ritzel (12) des Getriebes (14) des mit dem Eingangssignal in jo Betrieb gesetzten Motors (3) über eine durch das pneumatische Stellglied (2) bewegte Verstelleinrichtung (9,10) in Eingriff bringbar ist, daß der Nocken (7) zur Beendigung der Verzögerungszeit in eine die Lauffläche (8a) der Steuerscheibe (8) unterbrechende Ausnehmung (15) fällt, worauf zur Lösung des Kuppeleingriffs eine mit der Lagerung des Ritzels (12) verbundene Stellstange (16) mit dem sich unter der Einwirkung einer Feder (13) verschwenkenden Steuerhebel (6) zur Anlage gelangt und durch den in seine Endstellung verschwenkten Steuerhebel das eine Ende mit dem Eingangssignal beaufschlagten Signalausgangsleitung (26) verschlossen wird, während am anderen Ende das Ausgangssignal ausgelöst wird, und daß mit dem Ende des Eingangssignals das <r> pneumatische Steilglied (2) den Steuerhebel (6) nach Lösen der Blockierung der Steuerscheibe (8) in seine Ausgangsstellung zurückbringt, um die Steuerscheibe unter der Wirkung der Rückstellfeder (18) in die Anfangsstellung zurückkehren zu lassen. ^rio

2. Zeitsteuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der an seinem einen Ende schwenkbar gelagerte und in seiner Ausgangsstellung befindliche Steuerhebel (6) von der Kolbenstange des pneumatischen Stellgliedes (2) gestützt wird, π daß der Kolben des Stellgliedes auf der einen Seite mit dem Eingangssignal oder einer aus dem Eingangssignal abgeleiteten Stellkraft und auf der anderen Seite mit der Rückstellkraft einer Druckfeder (17) beaufschlagt wird, daß mit dem Auftreten w) des Eingangssignals der Kolben und damit die Kolbenstange eine Verstellbewegung mit der Folge einer Steuerhebelverschwenkung durchführen, um den Nocken (7) gegen die Lauffläche (8a) der Steuerscheibe (8) zur Anlage zu bringen. b~>

3. Zeitsteuergerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende der Signalausgangsleitung (26) durch eine auf den Steuerhebel (6) gerichtete Düse (5) abgeschlossen ist, durch welche die Druckluft bei in Ausgangs- und Zwischenstellung befindlichem Steuerhebel frei entweicht, und daß die Düsenmündung durch den Steuerhebel (6) verschlossen wird, sobald der Nocken (7) am Ende der eingestellten Verzögerungszeit in die Steuerscheibenausnehmung (15) fällt, um am anderen Ende der Leitung (26) das Ausgangssignal durch den sich aufbauenden Druckstau zur Verfügung zu stellen.