DE3828130A1 - Steuerungssystem zum ausstoss von fluessigkeiten aus einem pneumatischen betaetigungsmechanismus - Google Patents

Steuerungssystem zum ausstoss von fluessigkeiten aus einem pneumatischen betaetigungsmechanismus

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Description

Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf ein Steuersystem zur Steuerung eines pneumatischen Betätigungsmechanismus und insbesondere auf den Ausstoß von Flüssigkeit, welche sich im pneumatischen Betätigungsmechnanismus sammelt.
Steuersysteme welche pneumatische Betätigungsmechanismen steuern benutzen Druckgase wie Luft als das betätigende Medium. Solche Gase und insbesondere Luft enthalten gewöhnlich Feuchtigkeit, welche kondensiert und Flüssigkeit, wie Wasser, bildet, welche sich in einer geschlossenen Kammer einer ausdehnbaren Kammeranordnung in dem pneumatischen Betätigungsmechanismus sammelt. Bei Kälte wird das in der geschlossenen Kammer angesammelte Wasser gefrieren und die ausdehnbare Kammeranordnung davon abhalten, einwandfrei zu arbeiten. Ein Problem, auf das wir bei diesem System treffen ist folgendes: Wenn die Luft aus der geschlossenen Kammer ausgeblasen wird, so wird sie aus dem höhenmäßig höchsten Teil ausgeblasen. Die Luft vom höhenmäßig höchsten Teil auszublasen stößt jedoch nicht die Flüssigkeit aus, welche sich im höhenmäßig tiefsten Teil ansammelt. Ein weiterer Aspekt des Problems ist folgender: Ein Ventil zum Ausblasen der Luft, das höhenmäßig höher oder mit Abstand vom pneumatischen Betäti­ gungsmechanismus angeordnet ist wird die Flüssigkeit nicht vollständig aus den verbindenden Leitungen ausstoßen.
Die vorliegende Erfindung überwindet ein oder mehrere der oben angegebenen Probleme.
In einer Ausbildungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Steuersystem zum Ausstoß der Flüssigkeit aus einem pneumatischen Betätigungsmechanismus benutzt. Das Steuersystem umfaßt Mittel zum Liefern von Druckluft um eine ausdehnbare Kammeranordnung in einem pneumatischen Betätigungsmechanismus auszufahren und außerdem Mittel um Druckluft und Flüssigkeit aus einer geschlossenen Kammer auszustoßen. Diese Mittel umfassen ein Ventil mit einer ersten Stellung zum Liefern von Druckluft für die ausdehnbare Kammeranordnung und eine zweite Stellung zum Ausblasen der Druckluft von der ausdehnbaren Kammeranordnung. Die Mittel umfassen weiterhin ein Rohr, welches mit einem ersten Ende mit dem Ventil verbunden ist und sich mit einem zweiten Ende in die geschlossene Kammer erstreckt und in unmittelbarer Nähe zum höhenmäßig tiefsten Teil plaziert ist wenn die ausdehnbare Kammeranordnung zurückgezogen ist.
Das Druckgas, das üblicherweise von einem Steuersystem für eine pneumatische Betätigungseinrichtung benutzt wird, enthält Feuchtigkeit, die kondensiert und Wasser bildet, welches sich dann in einer geschlossenen Kammer einer ausdehnbaren Kammeranordnung sammelt. Unter Kältebedingungen wird das Wasser gefrieren und die ausdehnbare Kammeranordnung davon abhalten, einwandfrei zu arbeiten. Das vorliegende Steuersystem besitzt ein Rohr, welches sich in die geschlossene Kammer der ausdehnbaren Kammeranordnung erstreckt um das Wasser zusammen mit der ausgeblasenen Luft aus der ausdehnbaren Kammeranordnung des pneumatischen Betätigungs­ mechanismus auszustoßen. Das Ausstoßen des Wassers hält das Wasser davon ab, in der geschlossenen Kammer der ausdehnbaren Kammeranordnung zu gefrieren und sichert einwandfreies Arbeiten des pneumatischen Betätigungsmechanismus.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Fig. 1 ist eine Schemazeichnung eines pneumatischen Steuersystems; und
Fig. 2 ist ein schematischer Querschnitt eines pneumatischen Betätigungsmechanismus.
Beste Methode zur Ausführung der Erfindung
Ein pneumatisches Steuersystem 10 - vgl. Fig 1 - hat ein Hauptsteuerventil 12, eine Druckgasquelle 14, ein Ventil 16 und einen pneumatischen Betätigungsmechanismus 17. Das Hauptsteuerventil 12 ist durch einen Steuerhebel 18 zwischen EIN- und AUS-Stellung beweglich und leitet in steuerbarer Weise Druckgase, wie Luft, von Quelle 14 zum Ventil 16.
Das Ventil 16 kann zum Beispiel ein 2/3-Wegeventil des pilotbetätigten Typs sein. Das Ventil hat eine erste Stellung 20 und eine zweite Stellung 21. Eine Leitung 22 verbindet das Hauptsteuerventil 12 mit dem Ventil 16. Eine Pilotleitung 28 verbindet die Leitung 22 mit einem ersten Pilotbetätiger 29, der eine vorbestimmte wirksame Fläche an einem Ende des Ventils 16 hat. Eine Leitung 30 verbindet das Ventil 16 mit einer Ablaßöffnung 32, wenn sich das Ventil 16 in der ersten Position 20 befindet. Eine Leitung 34 verbindet das Ventil 16 mit einem pneumatischen Betätigungsmechanismus 17. Eine Pilotleitung 37 verbindet die Leitung 34 mit einem zweiten Pilotbetätiger 38 am anderen Ende des Ventils 16, und hat eine kleinere wirksame Fläche als die des ersten Pilotbetätigers 29.
Fig. 2 zeigt, daß der pneumatische Betätigungsmechanismus 17 ein Gehäuse 39, das einen Hohlraum 40 definiert besitzt. Eine ausdehnbare Kammeranordnung 42, z.B. wie eine Balgenanordnung, ist in dem Hohlraum 40 des Gehäuses 39 plaziert und umfaßt eine obere Platte 44, eine untere Platte 46 und einen gefalteten Balgenteil 48, dessen erstes Ende mit der oberen Platte 44 und dessen zweites Ende mit der unteren Platte 46 verbunden ist. Eine geschlossene Kammer 49 wird durch die Verbindung der Platten 44, 46 und des gefalteten Balgenteils 48 festgelegt. Der gefaltete Balgenteil 48 und die untere Platte 46 sind zusammen zwischen einer ausgefahrenen und zurückgezogenen Stellung beweglich. Die untere Platte 46 ist der höhenmäßig niedrigste Teil der geschlossenen Kammer 49. Ein O-Dichtring 50 ist in einer Nut 52 der oberen Platte angebracht und dichtet die Kammer 40 ab. Die obere Platte besitzt eine mit Gewinde versehene Bohrung 54. Ein L-förmiger Anschluß 56, der einen Innendurchlaß 58 besitzt, ist schraubgewindemäßig in der mit Gewinde versehenen Bohrung 54 der oberen Platte 44 befestigt. Ein Rohr 60 besitzt ein erstes Endstück 62 das in dem Durchlaß 58 des Anschlusses 56 befestigt ist. Alternativ kann das Rohr 60 an der Platte 44 befestigt werden. Das Rohr 60 erstreckt sich von dem Anschluß 56 aus eine vorbestimmte Strecke nach unten und endet an einem entfernt gelegenen oder zweiten Ende 64. Die ausdehnbare Kammeranordnung 42 besitzt eine zurückgezogene Stellung, bei welcher die untere Platte 46 in nächster Nähe zu dem entfernt gelegenen Ende 64 des Rohrs 60 liegt und eine ausgefahrene Stellung, bei welcher die untere Platte 44 mit Abstand zum Ende 64 des Rohrs 60 angeordnet ist. Das Ventil 16 und das Rohr 60 beschreiben Mittel 65 zum Liefern und zum Ausblasen der Druckluft aus der geschlossenen Kammer 49 der ausdehnbaren Kammeranordnung 42.
Ein Betätigungshebel 66 ist schwenkbar an dem Gehäuse 39 durch einen Stift 67 befestigt. Der Betätigungshebel 66 besitzt ein erstes Endstück 68, welches an die untere Platte 46 der ausdehnbaren Kammeranordnung 42 anstößt und ein zweites Endstück 70. Eine Betätigungsstange 74 ist an dem zweiten Endstück des Betätigungshebels 70 befestigt um einen Anstellmechanismus zu positionieren (nicht gezeigt). Eine Feder 76 übt eine Abwärtkraft auf das zweite Endstück 70 des Betätigungshebels 66 entgegen der Kraft von der ausdehnbaren Kammeranordnung 42 aus. Obwohl das Ventil 16 als ein Zweistellungsventil des pilotbetätigten Typs mit unterschiedlichen Flächen zur Steuerung der Stellung des Ventils gezeigt ist, so ist es doch selbstverständlich, daß das Ventil auch anderweitig manuell oder elektrisch gesteuert werden kann, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Industrielle Anwendbarkeit
Das Steuersystem 10 ist insbesondere dazu geeignet, Flüssig­ keit wie Wasser aus einem pneumatischen Betätigungsmechanismus 17 auszustoßen.
Bei der Anwendung wird der Steuerhebel 18 in die EIN-Stellung bewegt und Druckluft von der Quelle 14 zu den Leitungen 22, 28 und dem ersten Pilotbetätiger 29 des Ventils 16 moduliert. Modulierte Druckluft in dem ersten Pilotbetätiger 29 verschiebt das Ventil 16 in seine zweite Stellung 21, wobei Druckluft aus der Leitung 22 durch das Ventil 16 zur Leitung 34 passieren kann. Luft in der Leitung 34 passiert den Durchlaß 58, das Rohr 60 und tritt dann an dem Endstück 64 aus um die ausdehnbare Kammeranordnung 42 auszufahren. Das Ausfahren der ausdehnbaren Kammeranordnung 42 drückt das erste Endstück 68 des Betätigungshebels 66 mit genügend Kraft abwärts um die Vorspannkraft der Feder 76 zu überwinden. Dabei wird der Hebel 66 um den Stift 67 verschwenkt. Das Schwenken des Hebels 66 zieht die Betätigungsstange 74 aufwärts um den Einstellmechanismus zu positionieren.
Um die Betätigungsstange 74 abwärts zu bewegen und den Einstellmechanismus in seine Ausgangsposition zu bringen, wird der Steuerhebel 18 in die AUS-Stellung bewegt um den Fluß der Druckluft von der Luftquelle 14 durch das Hauptsteuerventil 12 zu blockieren und die Leitungen 22, 28 und den ersten Pilot­ betätiger 29 zu öffnen. Der Verlust von Luft in dem Pilot­ betätiger 29 ermöglicht der Druckluft in der Leitung 37 und dem Pilotbetätiger 38 das Ventil 16 in seine erste Stellung 20 zu verschieben. In der ersten Stellung 20 des Ventils 16 wird die Druckluft in der Kammer 49 der ausdehnbaren Kammeranord­ nung 42 zum Entlüften über das Rohr 60, den Durchlaß 58, die Leitung 34, das Ventil 16 und die Leitung 30 ausgeblasen. So wie der Druck der Luft in der geschlossenen Kammer 49 abnimmt, schwenkt die Feder 76 den Betätigungshebel 66, wobei das erste Endstück 68 dazu veranlaßt wird, die ausdehnbare Kammeranord­ nung 52 zurückzuziehen. So wie sich die ausdehnbare Kammeranordnung auf die zurückgezogene Stellung zubewegt, tritt die Luft und die Flüssigkeit in der geschlossenen Kammer 49 in das entfernt gelegene Ende 64 des Rohrs 60 im höhenmäßig tiefsten Teil der geschlossenen Kammer 49 ein, um zum Entlüften durch das Ventil zur Atmosphäre ausgestoßen zu werden. Mit dem Ventil höhenmäßig tiefer oder in nächster Nähe zum Betätigungsmechanismus 17 liegend, liegt auch die Auslaßöffnung 32 höhenmäßig tiefer als der pneumatische Betätigungsmechanismus 17 und stellt dadurch einen natürlichen Abfluß her, oder die Leitung 34 muß relativ kurz sein, um einen besseren Ausstoß von Flüssigkeit zu sichern und zu verhindern, daß Flüssigkeit in den Leitungen 34 und 37 zurückbleibt.
Andere Aspekte, Ziele und Vorteile dieser Erfindung können der Zeichnung, der Zusammenfassung oder den Ansprüchen entnommen werden.

Claims (9)

1. Steuersystem (10) zum Ausstoß von Flüssigkeit aus einer geschlossenen Kammer (49) einer ausdehnbaren Kammeranordnung (42) eines pneumatischen Betätigungsmechanismus (17), wobei folgendes vorgesehen ist:
Mittel (65) zum Liefern von Druckgas, um die ausdehnbare Kammeranordnung (42) in dem pneumatischen Betätigungsmecha­ nismus (17) auszufahren, um das Druckgas auszublasen, damit es der ausdehnbaren Kammeranordnung (42) ermöglicht wird, sich zurückzuziehen und die Druckluft und die Flüssigkeit aus der geschlossenen Kammer (49) auszustoßen, wobei die Mittel (65) ein Ventil (16) umfassen mit einer ersten Stellung (20) zum Liefern von Druckluft zu der ausdehnbaren Kammeranordnung (42) und eine zweite Stellung (21) zum Ausblasen der Druckluft aus der ausdehnbaren Kammeranordnung (42), wobei die Mittel (65) weiterhin ein Rohr (60) umfassen, welches an seinem ersten Endstück (62) mit dem Ventil (16) verbunden ist und ein zweites Endstück (64) besitzt, welches sich eine vorbestimmte Strecke in die geschlossene Kammer (49) der ausdehnbaren Kammeranordnung (42) hinein erstreckt und so positioniert ist, daß es sich in unmittelbarer Nähe zum höhenmäßig tiefsten Teil (46) der geschlossenen Kammer (49) befindet, wenn die ausdehnbare Kammeranordnung (42) zurückgezogen ist.
2. Steuersystem (10) nach Anspruch 1, wobei das Ventil (16) pilotbetätigt ist.
3. Steuersystem (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Ventil (16) ein 2/3-Wegeventil ist.
4. Steuersystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das zweite Endstück (64) des Rohrs (60) mit Abstand zum höhenmäßig tiefsten Teil (46) der geschlossenen Kammer (49) angeordnet ist, wenn die ausdehnbare Kammeranordnung (42) in der ausgefahrenen Stellung ist.
5. Ein pneumatischer Betätigungsmechanismus (17) der folgendes vorsieht:
ein Gehäuse (39), das einen Hohlraum (40) bildet;
eine ausdehnbare Kammeranordnung (42) mit einer zurückgezoge­ nen und einer ausgefahrenen Stellung, eine geschlossene Kammer (49) bildend und in dem Hohlraum (40) des Gehäuses (39) plaziert;
ein Rohr (60) mit einem ersten Endstück (62) geeignet mit der ausdehnbaren Kammeranordnung (42) verbunden und mit einem zweiten Endstück (64), welches sich in die geschlossene Kammeranordnung (49) erstreckt und sich in unmittelbarer Nähe zum höhenmäßig tiefsten Teil (46) der geschlossenen Kammer (49) befindet, wenn die ausdehnbare Kammeranordnung sich in zurückgezogener Stellung befindet.
6. Pneumatischer Betätigungsmechanismus (17) nach Anspruch 5, wobei die ausdehnbare Kammeranordnung (42) eine ausgefahrene Stellung hat, bei der der höhenmäßig tiefste Teil (46) der geschlossenen Kammer (49) der ausdehnbaren Kammeranordnung (42) mit Abstand zu dem zweiten Endstück (64) des Rohrs (60) angeordnet ist.
7. Pneumatischer Betätigungsmechanismus (17) nach Anspruch 5, wobei die ausdehnbare Kammeranordnung (42) eine obere Platte (44), eine untere Platte (46) und einen gefalteten Balgenteil (48) mit einem Ende befestigt an der oberen Platte (44) und dem anderen Ende befestigt an der unteren Platte (46) umfaßt.
8. Pneumatischer Betätigungsmechanismus (17) nach Anspruch 7, wobei besagte obere Platte (44) einen O-Dichtring (50) umfaßt, um den Hohlraum (40) des Gehäuses (39) abzudichten.
9. Pneumatischer Betätigungsmechanismus (17) nach Anspruch 7, wobei sich die untere Platte (46) mit dem gefalteten Balgenteil (48) bewegt.
DE3828130A 1987-08-18 1988-08-18 Steuerungssystem zum ausstoss von fluessigkeiten aus einem pneumatischen betaetigungsmechanismus Withdrawn DE3828130A1 (de)

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