DE68911286T2 - Pneumatisches Stellglied. - Google Patents

Pneumatisches Stellglied.

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    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/10Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic
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Description

  • Die Erfindung betrifft ein pneumatisch betriebenes Stellglied mit einem Stellgliedgehäuse, einem im Gehäuse längs einer Achse hin- und herlaufenden Hauptkolben, mit einem Paar von Hilfskolben, die am Hauptkolben befestigt sind und mit ihm bewegbar sind, wobei der Hauptkolben ein Paar einander gegenüberliegend zugewandten primären Arbeitsflächen enthält, mit einer unter Überdruck gehaltenen Hochdruck- Luftquelle, mit einer Zwischendruck-Luftquelle, mit einem Niederdruck-Luftauslaß, mit einem Paar von Luftregelventielen, die längs der Achse in bezug sowohl auf das Gehäuse als auch auf den Hauptkolben zwischen geöffneten und geschlossenen Stellungen hin- und herlaufen können, mit einem Mittel zum selektiven Öffnen eines der Luftregelventile zum Liefern von Überdruckluft aus der Luftquelle nach einer der primären Arbeitsflächen, wodurch der Hauptkolben und das Paar von Hilfskolben sich in Bewegung setzen, wobei jeder Hilfskolben in Zusammenarbeit mit einer Oberfläche des entsprechenden Luftregelventils eine volumenvariable Ringkammer bildet, mit einem Mittel zum Ansprechen auf die Bewegung eines der Hilfskolben zum Befördern des einen Luftregelventils in seine geschlossene Stellung, wobei das auf Bewegung ansprechende Mittel die volumenvariable Ringkammer enthält, der Druck in der volumenvariablen Ringkammer zusammen mit dem einen Luftregelventil zunächst atmosphärischen Druckwert hat und in einer Teilzeit ansteigt, in der sich der Hauptkolben bewegt, und auf atmosphärischen Druck zurückfällt, wenn das Luftregelventil in seine geschlossene Stellung unabhängig von der Stellung des Hauptkolbens zurückkehrt, mit einem nach der einleitenden Kolbenbewegung betreibbaren und auf fortgesetzte Kolbenbewegung ansprechenden Mittel zum Komprimieren eines eingefangenen Luftvolumens, wobei die Kolbenbewegung verlangsamt wird, und mit einem Mittel zum Zurückführen eines Teils der eingefangenen Luft, die komprimiert wurde (siehe Art. 54.3 EPC-Dokument EP-A-0 328 193).
  • Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Zweistellungen- Linearbewegungs-Betätigungsglied und insbesondere auf ein Schnellbetrieb- Betätigungsglied, das mit pneumatischer Energie auf einen Kolben einwirkt, um schnelle Umschlagzeiten zwischen den zwei Stellungen zu bewirken. Die Erfindung nutzt ein Regelventilpaar, um Hochdruckluft nach dem Kolben durchzulassen, und Dauermagneten aus, um die Regelventile in ihren geschlossenen Stellungen festzuhalten, bis eine Spule zum Neutralisieren der Dauermagnet-Sperrkraft und zum Öffnen eines der Ventile erregt wird. Gespeicherte pneumatische Gase beschleunigen den Kolben zum schnellen Umschalten von einer Stellung in die andere Stellung. Bewegung des Kolbens von einer Stellung in die andere verursacht das Einfangen von etwas Luft gegenüber der Fläche des Arbeitskolbens neben der Fläche, auf die der beschleunigende Luftdruck ausgeübt wird, wodurch eine entgegengesetzte Kraft auf den Kolben zum Verlangsamen des Kolbens ausgelöst wird, sobald er in der Nähe des Endes seines Weges kommt. Eingefangene Luft mit einem Druck über dem Quellendruck kehrt durch einstellbare Reed-Ventile nach der Quelle zurück, um einen Teil der kinetischen Energie des Kolbens zurückzugewinnen. Eine zusätzliche Dämpfüng der Kolbenbewegung und die Rückgewinnung eines Teils der kinetischen Energie des Kolbens werden mit einem Hilfskolben erreicht, der mit dem Haupt- oder Arbeitskolben mitbewegt und Luft komprimiert, um das erneute Schließen des Regelventils zu fördern.
  • Dieses Betätigungsglied findet seine Anwendung insbesondere beim Öffnen und Schließen des Gasaustausches, d.h. der Einlaß- oder Auslaßventile eines sonst herkömmlichen Verbrennungsmotors. Durch ihre Schnellbetriebseigenschaft können die Ventile zwischen ganz geöffneten und ganz geschlossenen Stellungen fast unmittelbar hin und her bewegt werden, im Gegensatz zum allmählichen Bewegen, wie es die Eigenschaft nockenbetätigter Ventile ist.
  • Der Betätigungsgliedmechanismus kann zallreiche andere Anwendungen finden, wie z.B. in Verdichter-Ventilsystemen und in Ventilsystemen in anderen hydraulischen oder pneumatischen Vorrichtungen, oder als Schnellbetriebs-Regelventil für Strömungsstellglieder oder mechanische Betätigungsglieder, in denen Schnellbetrieb erforderlich ist, um Produkte in einer Fabrikationsprogrammumgebung zu verschieben.
  • Verbrennungsmotorventile sind fast universal vom Durchflußtyp, die unter Federdruck in eine ventilgeschlossene Stellung eingeführt und gegen diesen Federdruck von einem Nocken auf einer rotierenden Nockenwelle geöffnet werden, wobei die Nockenwelle mit der Kurbelwelle des Motors synchronisiert ist, um das Öffnen und Schließen zu festen bevorzugten Zeitpunkten im Motorzyklus zu erzielen. Diese feste Zeitgabe ist ein Kompromiß zwischen der am besten geeigneten Zeitsteuerung für hohe Motorgeschwindigkeit und der am besten geeigneten Zeitsteuerung zum Verlangsamen der Geschwindigkeiten oder für Motorleerlaufgeschwindigkeit.
  • Im Stand der Technik wurden zahlreiche Vorteile erkannt, die durch den Ersatz derartiger nockenbetätigter Ventileinrichtungen gegen anderen Typen von Ventilöffnungsmechanismen erreichbar sind, die für ihr Öffnen und Schließen sowohl abhängig von Motorgeschwindigkeit als auch von der Motorkurbelwellenwinkelposition oder anderen Motorparametern regelbar sind.
  • Beispielsweise ist in EP-A0 352 861 (Stand der Technik entsprechend Art. 54.3 EPC) ein Computersteuersystem beschrieben, das eine Anzahl von Motorbetriebs-Sensoreingangssignalen empfängt und selbst eine Anzahl von Motorbetriebsparametern einschließlich der Zündzeitsteuerung und der Zeit in jedem Zyklus des Öffnens und Schließens der Einlaß- und Auslaßventile u.a. steuert. In der amerikanischen Patentschrift US-4 009 695 sind hydraulisch betriebene Ventile selbst wieder mit Regelung durch Tauchspulenregler beschrieben, die wieder durch einen Armaturenbrett-Computer gesteuert werden, der eine Anzahl von Motorbetriebsparametern überwacht. Diese Patentschrift erwähnt viele Vorteile, die durch derartige unabhängige Ventilregelung erreichbar sind, aber ist durch ihren verhältnismäßig langsamen Betrieb hydraulischer Art nicht imstande, diese Vorteile zu verwirklichen. Die patentierte Vorrichtung versucht die Ventile auf Echtzeitbasis zu steuern, so daß das Gesamtsystem ein System mit Rückkopplung ist und dem begleiteten Schwingverhalten unterworfen ist.
  • In der gleichzeitig eingereichten Anmeldung EP-A-0 281 192 wird ein Stellglied beschrieben, das Dauermagnetsperrung in den geöffneten und geschlossenen Stellungen aufweist. Elektromagnetische Rückstoßkraft läßt sich anwenden, um das Ventil aus der einen Stellung in die andere zu bringen. Verschiedene Dämpfungs- und Energierückgewinnungspläne sind ebenfalls aufgenommen.
  • In der gleichzeitig eingereichten Anmeldung EP-A-0 328 195 (Stand der Technik nach Art. 54.3 EPC) wird eine etwas ähnliche Ventilbetriebseinrichtung beschrieben, die einen Auslösemechanismus statt eines Rückstoßplans ausnutzt, wie in der zuvor angegebenen gleichzeitig eingereichten Anmeldung. Die beschriebene Vorrichtung in dieser Anmeldung ist ein kombiniertes pneumatisch und elektrisch betriebenes Ventil mit Hochdruckluftversorgung und mit einem Regelventilsystem zum Anwenden der Luft sowohl zum Dämpfen wie auch als eine Bewegungskrrat. Die magnetische Bewegungskraft wird von der Magnetsperrung gegenüber dem freigegebenen geliefert, und zieht einen Anker der Vorrichtung an, solange das Magnetfeld der ersten Sperrung in seinem reduzierten Zustand steht. Da der Anker die gegenüberliegende Sperrung schließt, vergrößert sich die magnetische Anniehung und übersteigt die der ersten Sperrung ungeachtet, ob sie im reduzierten Zustand steht oder nicht. Diese gleichzeitig eingereichte Anmeldung gibt auch eine Beschreibung verschiedener Betriebsarten einschließlich des verzögerten Einlaßventilschließens und einer Betriebsart mit einem Sechstakzyklus.
  • Gleichzeitig eingereichte Anmeldungen EP-A-0 347 977 und EP-A-0 347 978 (Stand der Technik nach Art. 54.3 EPC) befassen sich u.a. mit der Verwendung von Luftdruck auf oder unter Quellendruck zum Mithelfen beim Schließen und zum Festhalten der geschlossenen Stellung der Regelventile zusammen mit einer Reed- Ventilvorrichtung zum Wiedereinfangen eines Teils der Kolbenbewegungsdämpfüngsluft, wenn diese Luft zu einem Druck über dem Quellendruck komprimiert wird, sowie auf weitere Verbesserungen in der Betriebsfreundlichkeit der bereits erwähnten Vorrichtungen.
  • Weitere damit zusammenhängende Anmeldungen sind EP-A-0 328 194 (Stand der Technik nach Art. 54.3 EPC), wobei Energie aus einer Ventilbewegung zum Treiben der folgenden gespeichert wird, und ein Anteil der Bewegungskraft für die Vorrichtung aus der magnetischen Anziehung durch eine Verriegelung gegenüber der einen abgeleitet wird, die wie in der oben erwähnten EP-A-0 328 195 und EP-A-0 328 192 (Stand der Technik nach Art. 54.3 EPC) laufend neutralisiert wird, worin eine Feder (oder ein pneumatisches Äquivalent) sowohl als Dämpfüngseinrichtung wie auch als Energiespeichereinrichtung arbeitet, die zum Liefern eines Teils der Beschleunigungskraft bereitsteht, um den folgenden Umschlag von einer Stellung in die andere zu fördern.
  • In der gleichzeitig eingereichten Anmeldung EP-A-0 377 250 der Anmelderin ist ein pneumatisch betriebenes Stellglied beschrieben, das ein Paar von Luftregelventilen mit Dauermagnetsperrung dieser Regelventile in der geschlossenen Stellung aufweist. Die Magnetsperrkraft (und daher die Abmessung/Kosten) der Sperrmagnete wird durch Ausgleich des Luftdrucks am Regelventil reduziert, das dazu durch die magnetische Anziehung überwonnen werden mußte. Dämpfüngsanforderungen für den Haupt-Reziprokkolben werden gelindert, da es ein Wiedergewinnen und ein Verwenden der kinetischen Energie des Hauptkolbens zum erneuten Schließen des Regelventils gibt. Die Hauptkolbenwelle weist an jedem Ende mit 0-Ringen abgeschlossene "Stoßkissen" zum Einführen des Luftregelventils in den geschlossenen Zustand auf, wenn es sonst nicht in den geschlossenen Zustand eintreten wurde.
  • In der gleichzeitig eingereichten Anmeldung EP-A-0 377 246 der Anmelderin enthält der Reziprokkolben eines pneumatisch betriebenen Stellglieds mehrere Luftdurchgangslöcher, die sich in seiner Reziprokrichtung zum Ausgleichen des Luftdrucks an den entgegengesetzten Enden des Kolbens erstrecken. Der Kolben weist auch einen Unterschnitt auf, der zum geeigneten Zeitpunkt Hochdruckluft nach der Rückseite des Luftregelventils durchläßt, wobei Luft benutzt wird, die aus dem Hauptkolben des Ventils zum Mithelfen beim Schließen des Regelventils entweicht. Das Ergebnis ist ein höherer Luftdruck zum Schließen des Regelventils als der Luftdruck, die zum Öffnen des Regelventils verwendet wird.
  • In der gleichzeitigen Patentanmeldung EP-A-0 377 244 der Anmelderin wird eine Ventilbetätigungseinrichtung mit einem Paar von Hilfskolben beschrieben, die das erneute Schließen von Luftregelventilen fördern, während gleichzeitig die Hauptkolbenbewegung nahe beim Ende des Weges der Einrichtung gedämpft wird. Ein Überschuß an Dämpfüngsluft entweicht durch eine Hilfskammer, anschließend durch einen schmalen Radialschlitz nach einem Kollektorkrümmer und wird anschließend nach der Außenseite des Stellglieds und in den Einlaß einer Luftpumpe rückgeführt, um erneut komprimiert und in Umlauf gebracht zu werden. Ein derartiger radialer Niederdruckluftauslaßweg ist für viele dieser gleichzeitig eingereichten Anmeldungen üblich.
  • In der gleichzeitig eingereichten Anmeldung EP-A-0 377 252 der Anmelderin ist ein Stellglied beschrieben, das den Luftbedarf an der Hochdruckluftquelle reduziert, indem es möglichst viel Luft wiedergewinnt, die beim Dämpfen komprimiert wurde. Der Hauptkolben stellt einen Anteil der Magnetschaltung dar, der die Luftregelventile geschlossen hält. Wenn ein Regelventil geöffnet wird, bewegen sich sowohl das Regelventil als auch der Hauptkolben, die Reluktanz der Magnetschaltung steigt dramatisch an und die Magnetkraft auf das Regelventil wird entsprechend reduziert.
  • In der gleichzeitig eingereichten Anmeldung EP-A-0 377 251 der Anmelderin stellt der Stellglieddeckel einen vereinfachten Luftrückkehrweg für Niederdruckluft dar, und eine Auswahl neuer Luftentweichwege ermöglicht die Verwendung von Luftakkumulatoren mit viel höherem Druck nahe beim Arbeitskolben.
  • Alle vorgenannten Dokumente mit dem gleichen Datum weisen einen Haupt- oder Arbeitskolben auf, der das Motorventil antreibt und selbst durch komprimierte Luft angetrieben wird. Der Leistungs- oder Arbeitskolben, der das Motorventil zwischen geöffneten und geschlossenen Stellungen bewegt, ist von den Sperrbauteilen und bestimmten Regelventilsystemstrukturen getrennt, so daß die zu verschiebende Masse stofflich reduziert ist, und Schnellbetrieb möglich wird. Sperr- und Auslösekräfte werden ebenfalls reduziert. Diese Ventilsystembauteile, die vom Hauptkolben getrennt wurden, brauchen nicht die ganze Länge des Kolbenhubes zurückzulegen, um zu einer Verbesserung des Wirkungsgrades zu führen. Komprimierte Luft gelangt an den Arbeitskolben über ein Regelventilpaar, wobei diese komprimierte Luft den Kolben von der einen Stellung in die andere befördern und ebenfalls typisch den Kolben in einer vorgegebenen Stellung festhalten, bis wiederum ein Regelventil betätigt wird. Die Regelventile werden von Dauermagneten geschlossen gehalten und durch einen elektrischen Impuls in einer Spule nahe bei den Dauermagneten geöffnet. In allen Fällen werden "Fenster" verwendet, die tiefgezogene oder untergeschnittene Gebiete in der Größenordnung von 0,1 Zoll in der Tiefe entlang eines etwas vergrößerten Anteils der Welle des Hauptbkolbens sind, um Luft vom einen Gebiet oder von der einen Kammer in eine andere oder nach einem Niederdruckluftauslaß durchzulassen. In diesen Fällen können auch ein Schlitz, der im Kolbenzylinder zur Lieferung eines Zwischenverriegelungsluftdrucks wie in EP-A-0 328 193 zentral angeordnet ist, und eine Reed-Ventileinrichtung zum Rückleiten der durch Kolbendämpfung komprimierten Luft nach der Hochdruckluftquelle wie in EP-A-0 347 978 verwendet werden.
  • In diesen Fällen könnte als Alternative die Reed-Ventileinrichtung der Erfindung ausgenutzt werden. Für ein besseres Verständnis beziehen sich diese Fälle auf das Entweichen oder Abblasen in die Atmosphäre, und da derartiges Entweichen in die Umgebungsluft erfolgen kann, ist in die Beschreibung das Entweichen nach einem im wesentlichen atmosphärischen Druckauslaß die Möglichkeit aufgenommen, daß die Luft nach einer Pumpe neu umläuft und in einem geschlossenen System erneut auf Druck gebracht wird, um das Eintreten von Staub und Feucht zu vermeiden, was sonst mit einem Frischlufteinlaß der Fall sein würde.
  • Die ganzen Beschreibungen aller oben erwähnten gleichzeitig eingereichten Anmeldungen werden spezifisch als Bestandteil zur Bezugnahme in diese Beschreibung aufgenommen.
  • Ein pneumatisch betriebenes Stellglied der eingangs erwähnten Art ist in der gleichzeitig eingereichten Anmeldung EP-A-0 328 193 der Anmelderin beschrieben. Erfindungsgemäß enthält das Gehäuse des Stellglieds einen Arbeitszylinder mit einem Paar entgegengesetzt profilierter Stirnflächen, wobei die primären Arbeitsflächen des Hauptkolbens im wesentlichen genau so profiliert sind wie die entgegengesetzten Stirnflächen des Arbeitszylinders, um damit zusammenzuarbeiten.
  • In der vorliegenden Patentanmeldung weist ein Betätigungsglied Einweg- Druckausgleichsventile gleich den Ausgleichsventilen in der oben erwähnten EP-A-0 347 978 auf, jedoch in einer besseren Ausführung dieser letzten, um eingefangene Luft nach der Hochdruckquelle zurückzuleiten. Das Betätigungsglied enthält ebenfalls Fenster oder Lüftungsventilunterschnitte in der Hauptkolbenwelle, die im Vergleich zu den Fenstern in anderen der erwähnten Patentanmeldungen mit gleichem Einreichungsdatum eine kleinere Abmessung haben, wodurch ein höheres Kompressionsverhältnis erreicht wird. Das Stellglied dieser Anmeldung vergrößert den Bereich, der unter Überdruck gehalten wird, wenn das Luftregelventil sich schließt, wodurch die erforderliche Magnetkraft weiter reduziert wird.
  • Unter den verschiedenen Aufgaben der Erfindung sei auf das Anbringen einer bistabilen fluidbetriebenen Betätigungsvorrichtung, gekennzeichnet durch schnelle Umschaltzeiten und einen verbesserten Wirkungsgrad, auf das Anbringen einer Reziprokkolben-Betätigungsvorrichtung mit hohem Kompressionsverhältnis, auf das Anbringen einer pneumatisch betriebenen Betätigungseinrichtung mit weiteren Schnellbetriebs-Regelventilen, auf das Anbringen einer pneumatisch betriebenen Betätigungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorigen Aufgabe, in der die Regelventilneuschließstruktur keinen vorangehenden Überdruck aus der Hochdruckluftquelle erfordert, auf das Anbringen einer elektronisch gesteuerten pneumatisch betriebenen ventilbetätigten Vorrichtung mit Hilfskolben, die sowohl das Dämpfen als auch das Neuschließen von Regelventilen fördern, auf das Anbringen einer Regelbetätigungsvorrichtung mit luftbetriebenen Regelventilen und Luftkammern, die in der Zeit des Öffnens der Regelventile Luft festhalten und komprimieren, wobei die komprimierte Luft zum Fördern des Neuschließvorgangs der Luftregelventile dient, und auf das Anbringen einer Ventilbetätigungsvorrichtung mit einer einstellbaren Hochdruckluft-Neueinfangeigenschaft hingewiesen. Sowohl diese Aufgabe als auch andere und vorteilhafte Eigenschaften der Erfindung sind zum Teil offensichtlich und werden zum Teil nachstehend beschrieben.
  • Allgemein enthält ein pneumatisch betriebenes Stellglied ein Stellgliedgehäuse und einen im Gehause längs einer Achse hin- und herlaufenden Kolben. Der Kolben weist ein Paar einander entgegengesetzt zugewandter primärer Arbeitsflächen auf. Eine unter Überdruck gehaltene Hochdruckluftquelle, eine Zwischendruck-Luftdruckquelle und ein Niederdruck-Luftauslaß sind als Kammern im Gehäuse mit geeigneten externen Verbindungen ausgebildet. Ein Paar von Luftregelventilen sind längs der Achse sowohl in bezug auf das Gehäuse als auch auf den Kolben zwischen geöffneten und geschlossenen Stellungen reziprok. Eine Spule wird zum selektiven Öffnen eines der Luftregelventile erregt, wodurch Überdruckluft aus der Luftquelle nach einer der Primärarbeitsflächen geführt wird, um den Kolben in Bewegung zu setzen. Eine Dämpfüngseinrichtung ist anschließend an die einleitende Kolbenbewegung betriebbar und spricht auf fortgesetzte Kolbenbewegung an, um eine eingefangene Luftmenge zu komprimieren, wobei die Kolbenbewegung verlangsamt und ein Teil der eingefangenen Luft, der auf einen Druck größer als der Druck der Hochdruckquelle komprimiert wurde, nach der Hochdruckquelle zurückgeführt wird. Die Menge der eingefangenen Luft, die nach der Hochdruckquelle zurückgeführt wird, wird selektiv durch eines oder mehrere Einweg-Reed-Ventile mit einstellbarem Schlitz gesteuert.
  • Auch allgemein und in einer Ausführungsform der Erfindung enthält ein bistabiler elektropneumatischer Wandler ein Gehäuse mit einem Hauptkolben, der längs einer Achse hin- und herlaufen kann. Der Hauptkolben enthält ein Paar einander entgegengesetzt zugewandter primärer Arbeitsflächen und ein Paar von Luftregelventilen, die längs der Achse sowohl in bezug auf das Gehäuse als auch auf den Hauptkolben zwischen geöffneten und geschlossenen Stellungen hin- und herlaufen können. Eine Spule ist zum selektiven Öffnen eines der Luftregelventile zum Liefern von Überdruckluft aus der Konstantdruck-Luftquelle nach einer der primären Arbeitsflächen des Kolbens erregbar, um den Hauptkolben in Bewegung zu setzen. Ein Paar von Hilfskolben sind am Hauptkolben befestigt und mit ihm bewegbar, wobei jeder Hilfskolben in Zusammenarbeit mit einer Oberfläche des entsprechenden Luftregelventils eine volumenvariable Ringkammer bildet, die auf die Bewegung des entsprechenden Hilfskolbens anspricht, um das eine Luftregelventil in seine geschlossene Stellung zu bringen. Würde die Luftdruck aus der volumenvariablen Ringkammer das Luftregelventil nicht erneut schließen können, beteiligt sich darin ein federndes Stoßkissen auf dem Hilfskolben, das das Luftregelventil in seine geschlossene Position treibt. Der Druck in der volumenvariablen Ringkammer in Zusammenarbeit mit dem geöffneten Luftregelventil liegt zunächst typisch auf atmosphärischem Druck und erhöht sich in einer Teilzeit, in der der Hauptkolben sich bewegt, wonach der Druck auf atmosphärischen Druck zurückfällt, wenn das Regelventil sich unabhängig von der Stellung des Kolbens erneut schließt.
  • In Fig. 1 ist eine Ansicht im Schnitt durch den pneumatisch betriebenen Stellglied nach der Erfindung mit dem Leistungskolben dargestellt, der in der ganz linken Stellung gesperrt ist, was normal ist, wenn das entsprechende Motorventil geschlossen ist,
  • Fig. 1a zeigt in der Vergrößerung einen Teil des Luftregelventils nach Fig. 1,
  • Fig. 2...7 sind Querschnitte gleich der Fig. 1, aber sie veranschaulichen Bewegungen und Wirkung von Bauteilen, wenn der Kolben sich nach rechts in seine extreme rechte Stellung oder in seine Stellung bei geöffnetem Ventil bewegt, und
  • Fig. 6a zeigt in der Vergrößerung einen Teil des Gehäuses nach Fig. 1 mit einem schematischen Reed-Ventil.
  • Entsprechende Bezugsziffern bezeichnen entsprechende Teile in allen Ansichten der Zeichnung.
  • Die Ausführungsbeispiele veranschaulichen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Form, wobei derartige Ausführungsbeispiele nicht als Einschränkungen des Rahmens der Beschreibung oder des Rahmens der Erfindung auf irgendeine Weise anzusehen sind.
  • Das Stellglied ist sequentiell in Fig. 1...7 zum Veranschaulichen verschiedener Bauteilstellen und Wirkungen beim Verschieben eines Durchflußventils oder eines anderen Bauteils (nicht dargestellt) von einer geschlossenen in eine offene Stellung dargestellt. Die Bewegung in der entgegengesetzten Richtung ist aus der Symmetrie der Bauteile klar ersichtlich. Im allgemeinen wird ein pneumatisch betriebenes Stellglied mit einem Stellgliedgehäuse 19 und einem Kolben 13 dargestellt, der im Gehäuse längs der Achse der Welle oder Spindel 11 hin- und herlaufen kann. Der Kolben 13 enthält ein Paar einander entgegengesetzt zugewandter primärer Arbeitsflächen 38 und 40, eine Überdruck-Luftquelle 39, ein Paar von Luftregelventilen 15 und 17, die längs der Achse in bezug sowohl auf das Gehäuse 19 als auch auf den Kolben 13 zwischen geöffneten und geschlossenen Stellungen hin- und herlaufen können. Eine magnetische Neutralisierungsspule 24 oder 26 kann zum Neutralisieren des Sperreffekts eines Dauermagneten 25 oder 27 zum selektiven Öffnen eines der Luftregelventile 15 oder 17 zum Liefern von Überdruckluft aus der Luftquelle an eine der primären Arbeitsflächen zum Verschieben des Kolbens erregt werden.
  • Das Betätigungsglied enthält eine Welle oder Spindel 11, die einen Teil eines Durchflußventils eines Verbrennungsmotors sein oder damit in Verbindung stehen kann. Das Betätigungsglied enthält ebenfalls einen Reziprokkolben 13 und ein Paar hin- und herlaufender oder gleitender Regelventilelemente 15 und 17, die in das Gehäuse 19 aufgenommen sind. Die Regelventilelemente 15 und 17 sind in einer geschlossenen Stellung durch eine Kombination anziehender Kräfte der Magnete 25 und 27 gesperrt und können aus ihren jeweiligen gesperrten Stellungen durch Erregen der Spulen 24 und 26 freigemacht werden. Die Regelventilelemente oder Pendelventile 15 und 17 arbeiten sowohl mit dem Kolben 13 als auch mit dem Gehäuse 19 zusammen, um im Betrieb die verschiedenen Durchlaßfunktionen zu erhalten. Das Gehäuse 19 enthält ein Hochdruckeinlaßtor 39 gleich den Einlaßtoren vieler der oben erwähnten gleichzeitig eingereichten Anmeldungen. Der Niederdruck kann ungefähr der atmosphärische Druck sein, während der Hochdruck in der Größenordnung von 90 bis 100 psi Ka1ibrierdruck beträgt. Eine Zwischen- oder Sperrluftdruckquelle kann, wie in früheren Anmeldungen, Luft beispielsweise mit einem Druck von etw 9 bis 10 psi an den Ringschlitz 43 liefern.
  • In Fig. 1 ist ein Anfangszustand mit dem Kolben 13 in der äußerst linken Position und mit dem gesperrten geschlossenen Zustand des Luftregelventils 15 dargestellt. In diesem Zustand wird die Ringauflager-Stirnfläche 77 in einen Ringschlitz im Gehäuse 19 eingeführt und an einem O-Ring 47 abgedichtet. Dies bildet eine Abdichtung für den Druck im Hohlraum 39 und verhindert das Ausüben einer Bewegungskraft auf den Hauptkolben 13. In dieser Stellung wird der Hauptkolben 13 durch den Druck auf die Arbeitsfläche 40 nach links (gesperrt) gebracht. In Fig. 1 ist das Stellglied mit dem Leistungskolben 13 in der Sperrung in der äußerst linken Stellung dargestellt, die er einnehmen würde, wenn das entsprechende Motorventil geschlossen ist. Die Unterkolben-Ringkammer 91 steht mit dem Niederdruck- Auslaßkammer 63 in Verbindung und führt atmosphärischen Druck, wenn der Hauptkolben sich gemäß der Darstellung in der Ruhelage befindet. Der Unterkolben 29 oder 31 gleitet in die Innenbohrung des Luftregelventils 15. Der Dauermagnet 25 hält das Luftregelventil 15 in einem geschlossenen Zustand.
  • Beim Vergleich von Fig. 1 mit 1a sei bemerkt, daß das Tor 23 immer geöffnet ist und einen Luftweg zwischen den Kammern 91 und 35 bildet, wodurch also die beiden Kammern gleichzeitig einen Druckanstieg erfahren, wenn das Unterkolbensegment 29 sich nach rechts bewegt, und der hohe Regelventilschließdruck gleichermaßen auf alle rückwärtigen Oberflächen ausgeübt wird, wodurch ein positiveres und schnelleres erneutes Schließen des Ventils gewährleistet ist. Das erneute Regelventilschließen wird ohne Zusatz von Quellenluft ausgeführt, jedoch wenn die magnetischen Eigenschaften der Verriegelanordnung reduziert werden, kann zusätzliche Quellenluft zum Fördern des erneuten Schließens zugeführt werden. Derartige zusätzliche oder zuvor unter Überdruck gesetzte Luft kann durch geringes Aufweiten des Fensters 59 erhalten werden, so daß der Nocken 77 den Schlitz 45 freigibt, bevor der Rand 49 die Verbindung zwischen dem Fenster 59 und der Kammer 91 abschließt. Die Größe eines derartigen zuvor ausgeführten Überdrucks läßt sich durch Quellenluftdruck, durch Bewegungsgeschwindigkeit des Luftregelventils sowie durch Fensterabmessung und Fensterstelle steuern.
  • In Fig. 2 wurde die Spule 24 erregt, wodurch die Haltekraft des Dauermagnets 25 auf den Anker 45 neutralisiert wird und das Luftregel- oder Pendelventil 15 nach links gegangen ist, beispielsweise um 0,035 Zoll, während der Kolben 13 sich noch nicht nach rechts bewegt hat, während in Fig. 3 dargestellt ist, daß die Öffnung des Luftventils 15 etwa 0,045 Zoll und die Bewegung des Kolbens 13 etwa 0,140 Zoll nach rechts beträgt. In Fig. 2 wurde die Luft mit hohem Druck nach dem Hohlraum 39 und nach der Fläche 38 des Kolbens 13 befördert, wodurch der Kolben nach rechts gebracht wird. Diese Lieferung von Luft mit hohem Druck über den Hohlraum 39 zur Kolbenfläche 38 wird in Fig. 3 durch den Rand des Fensters 59 des Kolbens 13 abgeschnitten, der den Ringauflager 41 des Gehäuses 19 passiert. Der Kolben 13 wird weiter beschleunigt, jedoch durch die Expansionsenergie der Hochdruck-Luft im Hohlraum 81. In Fig. 2 wird die Spule 24 erregt und das Feld des Dauermagneten 25 verringert, bis das Luftregelventil 15 zum Bewegen frei ist. Das Luftventil 15 wird durch den hohen Druck in der Kammer 39 beschleunigt, der auf die Regelventilflächen 21 und 22 einwirkt. Das atmosphärische Tor 63 ist nicht länger mit der Unterkolbenkammer 91 verbunden, da der Ring 33 die Kammer 35 vom Niederdruck-Auslaßtor 63 isoliert hat. Die Unterkolbenkammer 91 arbeitet als komplexe Luftfeder, die komprimiert wird, und dieser ansteigende Druck wird auf die Fläche 49 des Luftregelventiis 15 sowie innerhalb der Kammer 35 ausgeübt. Die Bewegung des Unterkolbens 29 und des Luftventils 15 nacheinander hin sorgt dafür, daß ein sich nicht linear änderndes Volumen bildet, wodurch die komplexe Luftfeder gebildet wird. Das Luftventil 15 in Fig. 2 hat etwas mehr als eine Hälfte seines Gesamtweges zurückgelegt. Da der Nocken 77 als Anteil des Hauptgehäuses 19 aus dem Körper 41 herausgleitet, wird der Hauptkolben 13 durch den hohen Druck aus der Kammer 39 durch das Fenster 29 beschleunigt. Das Fenster 59 und die weiteren zu beschreibenden Fenster bestehen aufeinanderfolgend aus einer Reihe untiefer am Umfang verlaufender Unterschnitte in einem sonst zylindrischen Anteil des Hauptkolbens.
  • Wenn die (geeignete) Spule 26 erregt wird und das Magnetfeld des Magneten 27 wird ausreichend neutralisiert, so daß der hohe Luftdruck auf die Fläche 75 das Luftventil 17 öffnet, gewährleisten die Fenster in Fig. 1, wie z.B. 79, daß das Ventil 17 direkt in seine geschlossene Stellung zurückkehrt. Wenn der Hauptkolben sich an der äußerst linken Seite in Fig. 1 befindet, fluchtet der Rand 83 des Fensters 79 mit den Rändern 85 und 87. Wenn das Ventil 17 durch die rechte Sperreinrichtung durch Neutralisierung des Flusses aus dem Magneten 27 freigegeben wird, wobei die pneumatische Kraft auf die Fläche 89 des Ventils das Luftventil nach rechts bringt, passiert die Luft mit hohem Druck aus dem Hohlraum 39 durch die Öffnung zwischen den Oberflächen 85 und 87 und durch das Fenster 29 in den Hohlraum 95, wodurch zum größten Teil die pneumatische Kraft, die das Öffnen des Luftventils bewirkt, entfernt wird. Geringe Änderungen in den Abmessungen ermöglichen ebenfalls den Durchgang dieser Luft mit hohem Druck durch die Öffnung 23 und nach dem Hohlraum 99, wobei weiterhin nach Bedarf der auf das Ventil ausgeübte Druck neutralisiert wird. Nachdem dem Fluß des Magneten 27 nichts mehr gegenübergestellt wird, überwindet die magnetische Anziehungskraft auf den Anker 101 die pneumatische Restkraft auf das Luftventil, die es geschlossen hält. Also ergibt ein zufälliges Erregen der Verriegelung am gegenüberliegenden Ende des Stellglieds, an dem sich momentan der Kolben befindet, daß das Regelventil schnell zurückkehrt und das Ventil schließt, ohne das dabei nachteilige Effekte auftreten, wie z.B. das Verriegeln in einem offenen Zustand. Eine derartige Technik macht das Anregen beider Verriegelungen zusammen durch eine gemeinsame Quelle möglich, wodurch die erforderliche Anzahl elektronischer Antreiberschaltungen halbiert wird.
  • In Fig. 3 hat das Luftventil 15 den Weg nach seiner ganz offenen Stellung zurückgelegt. Die Luft in der Unterkolbenkammer 91 wird weiter komprimiert, und ein geringer Energiebetrag wird vom Unterkolben 29 durch den aufgebauten Druck in der Unterkolbenkammer 91 aus dem Hauptkolben 13 abgezogen. Das Fenster 59 hat den Hauptkolben 13 vom Quellendruck abgeschnitten. Der Hauptkolben 13 hat jetzt etwa 30% seines Gesamtweges zurückgelegt, und der Hochdruck im Hauptkolbenzylinder 81 expandiert.
  • In Fig. 4 bleibt das Luftventil 15 ganz offen und die atmosphärische Luft in der Unterkolbenkammer 91 wird auf einen höheren Wert komprimiert. Der Unterkolben 29 extrahiert weitere Energie aus dem Hauptkolben 13. Der hohe Druck im Hauptzylinder 81 expandiert weiter. Die Luft an der rechten Seite des Hauptzylinders 81 wird jetzt komprimiert und das Dämpfen des Hauptkolbens 13 fängt an.
  • In Fig. 5 überschreitet der Druck in der Unterkolbenkammer 91 gerade den Quellendruck in der Kammer 39 und fängt damit an, das Luftventil 15 zurück in seine geschlossene Position nach Fig. 1 zu beschleunigen. Es wird vom Unterkolben 29 sogar mehr Energie aus dem Hauptkolben 13 abgenommen. Der Druck auf die Arbeitsflache 40 an der rechten Seite des Hauptkolbens 13 steigt weiter an und dämpft das Stellglied.
  • In Fig. 6 hat der Druck in der Unterkammer 35 und in der Unterkolbenkammer 91 den Quellendruck in der Kammer 39 überstiegen und das Luftventil 15 ist auf dem Rückweg nach seiner Position in Fig. 1. Der Nocken 77 hat den Quellendruck auf die Fläche 22 des Luftventils 15 abgeschaltet. Der Druck auf die linke Seite 38 des Haup&olbens 13 liegt beim Verriegel- oder Zwischendruck der Quelle 43, der Druck auf die rechte Seite 40 des Hauptkolbens 13 steigt weiter an und dämpft das Stellglied. Der Rand 33 hat das Öffnen der Kammer 35 zum Entlüften der Unterkolbenkammer 91 nach dem atmosphärischen oder Niederdruck-Auslaß 63 freigegeben.
  • Wenn der Druck an der rechten Seite 40 des Hauptkolbens auf den Quellendruck in der Kammer 39 kommt, gehen eines oder mehrere Reed-Ventile zum Lüften dieses Überdrucks zurück in die Quelle auf. Ein Reed-Ventil, das mit weiteren Einzelheiten in Fig. 6a dargestellt ist, dient als Mittel zum selektiven Steuern der Menge der eingefangenen Luft, die nach der Hochdruckquelle zurückgeführt wird. Wie in Fig. 6a dargestellt, ist das Reed-Ventil ein Einwegventil, das zwischen geschlossenen und geöffneten Stellungen verschiebbar ist und eine Vorrichtung in Form einer einstellbaren Stellschraube 57 zum Abwandeln des Abstands zwischen den geschlossenen und geöffneten Stellungen enthält. Das Reed 65 ist etwas federnd ausgeführt und ruht normalerweise auf der Oberfläche 67, umd das Torloch 69 abzudichten, wird aber von der Oberfläche 67 mit einem ausreichend hohen Druck in der Kolbenkammer weggedrückt, um Luft mit zu hohem Druck in die Quellenkammer 39 einzulassen. Die Stellschraube 57 ermöglicht eine Einstellung zum Durchlassen größerer oder kleinerer Luftmengen durch das Reed-Ventil, wobei eine Steuerung der endgültigen Dämpfüng des Kolbens gegeben ist. Die Stellschraube steuert die Trennung zwischen der beweglichen Platte 73 und dem statischen Block 71. Die ausgewahlte Stellung der beweglichen Platte steuert das mögliche Öffnen des Reed 65 und dieses regelt wieder die Luftmenge mit Überdruck, die aus der Kolbenkammer entweicht, und daher den vom Kolben ausgeübten Därnpfungsgrad. Also enthält das Einwegventil ein Reed, das in der geschlossenen Stellung in einer Öffnung im Gehäuse zusammenarbeitet und diese Öffnung bedeckt, und ebenfalls einen einstellbaren Anschlag zum Begrenzen des Abstands, mit dem das Reed sich von der Öffnung im Gehäuse entfernt.
  • In Fig. 7 ist das Luftventil 15 in seine geschlossene und gesperrte Stellung nach Fig. 1 zurückgekehrt. Der Druck in der Ring-Unterkammer 91 ist in die Atmosphäre durch das Tor 63 entwichen. Der Hauptkolben 13 in Fig. 7 hat seinen Weg zurückgelegt und der Dämpfüngsdruck des Kolbens an der rechten Seite 40 des Hauptkolbens ist durch das Fenster 61 in die Unterkolbenkammer 95 zum Tor 80 entwichen. Ein Umschlag des Stellglieds ist jetzt vollendet und im wesentlichen kann beim Rückumschlag dasselbe Verfahren nach obiger Beschreibung durchgeführt werden. Sollte unrichtiger Luftdruck, ein unrichtiges Magnetfeld oder ein anderes Problem ergeben, daß das Luftregelventll sich nicht schließt, stößt das federnde O-Ring- Stoßkissen 51 an die Oberfläche 49 und bewirkt die Rückkehr des Luftregelventils in die geschlossene Stellung. Dieses Stoßkissen ist ebenfalls wirksam zum Gewährleisten des Schließens des Regelventils beim einleitenden Prüfen oder Kalibrieren des Stellglieds.
  • Ein Vergleich der Fig. 1 und 7, in denen die zwei stabilen Zustände des pneumatisch betriebenen Stellglieds veranschaulicht sind, zeigt, daß der Arbeitszylinder, in dem der Hauptkolben hin- und herläuft, ein Paar entgegengesetzt profilierter Stirnflächen 53 und 55 aufweist, und daß der Hauptkolben 13 ein Paar einander entgegengesetzt zugewandter primärer Arbeitsflächen 38 und 40 enthält, die im wesentlichen genauso profiliert sind wie die entgegengesetzten Stirnflächen des Arbeitszylinders, um damit zusammenzuarbeiten. Die profilierten Stirnflächen enthalten je eine Zentralöffnung, eine ebene Außenringfläche und eine kegelstumpfförmige Zwischenfläche 86 zum Verbinden der ebenen Flächen und der Zentralöffnung. Derartige engste Zusammenarbeit dieser Flächen ergibt ein minimales Volumen, das sehr klein ist, wodurch ein hohes Kompressionsverhältnis für die Kolbenbewegung gefördert wird. Das konische Segment 86 verbessert mit minimaler Masse die Festigkeit, aber wichtiger ist, daß dieses konische Segment 86 möglich macht, daß die axiale Länge der Fenster 59 und 61 kurz ist, und dadurch ein geringes Volumen hat, wodurch wiederum das Kompressionsverhältnis der Vorrichtung verbessert wird.
  • Es ist aus der Symmetrie des Stellgliedes klar, daß das Verhalten der Luftregelventile 15 und 17 bei Verwendung von Hauptkolbenenergie für zusätzliche Kraft zum erneuten Schließen des Ventils, wie bei vielen anderen Eigenschaften, nahe bei jedem der entgegengesetzten Extremwerte des Kolbenweges im wesentlichen dasselbe ist.
  • Nur wenig wurde gesagt über die Verbrennungsmotorumgebung, in dem diese Erfindung große Anwendung findet. Diese Umgebung kann in hohem Ausmaß dieselbe sein wie in der Beschreibung der vorgenannten gleichzeitig eingereichten Anmeldungen und in der erwähnten Literatur, auf die für Einzelheiten der Merkmale verwiesen wird, wie z.B. elektronische Steuerungen und Luftdruckquellen. In dieser bevorzugten Umgebung wird die Masse des arbeitenden Kolbens und seines zugeordneten gekoppelten Motorventils im Vergleich zu den Vorrichtungen nach dem Stand der Technik weitgehend reduziert. Wenn das Motorventil und der Kolben sich um etwa 0,45 Zoll zwischen ganz geöffneten und ganz geschlossenen Stellungen bewegen, bewegen sich die Regelventile nur um etwa 0,125 Zoll, und erfordern dazu weniger Energie. Die Luftdurchgänge nach der Erfindung sind allgemein große ringförmige Öffnungen mit geringen oder keinen Drosselverlusten.

Claims (7)

1. Pneumatisch betriebenes Stellglied mit einem Stellgliedgehäuse (19), einem im Gehäuse (19) längs einer Achse hin- und herlaufenden Hauptkolben (13), mit einem Paar von Hilfskolben (29, 31), die am Hauptkolben (13) befestigt sind und mit ihm bewegbar sind, wobei der Hauptkolben (13) ein Paar einander gegenüberliegend zugewandten primären Arbeitsflächen (38, 40) enthält, mit einer unter Überdruck gehaltenen Hochdruck-Luftquelle (39), mit einer Zwischendruck-Luftquelle (43), mit einem Niederdruck-Luftauslaß (63), mit einem Paar von Luftregelventilen (15, 17), die längs der Achse in bezug sowohl auf das Gehäuse (19) als auf den Hauptkolben (13) zwischen geöffneten und geschlossenen Stellungen hin- und herlaufen können, mit einem Mittel zum selektiven Öffnen eines der Luftregelventile (15, 17) zum Liefern von Überdruckluft aus der Luftquelle (39) nach einer der primären Arbeitsflächen (38, 40), wodurch der Hauptkolben (13) und das Paar von Hilfskolben (29, 31) sich in Bewegung setzen, wobei jeder Hilfskolben (29, 31) in Zusammenarbeit mit einer Oberfläche (49) des entsprechenden Luftregelventils (15, 17) eine volumenvariable Ringkammer (91, 95) bildet, mit einem Mittel zum Ansprechen auf die Bewegung eines der Hilfskolben (29, 31) zum Befördern des einen Luftregelventils (15, 17) in seine geschlossene Stellung, wobei das auf Bewegung ansprechende Mittel die volumenvariable Ringkammer (91, 95) enthält, der Druck in der volumenvariablen Ringkammer (91, 95) zusammen mit dem einen Luftregelventil (15, 17) zunächst atmosphärischen Druckwert hat und in einer Teilzeit ansteigt, in der sich der Hauptkolben (13) bewegt, und auf atmosphärischen Druck zurückfällt, wenn das Luftregelventil (15, 17) in seine geschlossene Stellung unabhängig von der Stellung des Hauptkolbens (13) zurückkehrt, mit einem nach der einleitenden Kolbenbewegung betreibbaren und auf fortgesetzte Kolbenbewegung ansprechenden Mittel zum Komprimieren eines eingefangenen Luftvolumens, wobei die Kolbenbewegung verlangsamt wird, und mit einem Mittel zum Zurückführen eines Teils der eingefangenen Luft, die komprimiert wurde, worin das Gehäuse (19) des Stellglieds einen Arbeitszylinder (81) mit einem Paar entgegengesetzt profilierter Stirnflächen (53, 55) enthält, und die primären Arbeitsflächen (38, 40) des Hauptkolbens (13) im wesentlichen genau so profiliert ist wie die einander gegenüberliegenden Stirnflächen (53, 55) des Arbeitszylinders (81), um damit zusammenzuarbeiten.
2. Pneumatisch betriebenes Stellglied nach Anspruch 1, worin die profilierten Stirnflächen (53, 55) je eine Zentralöffnung, eine äußere ebene Ringfläche und eine stumpfkegelförmige Zwischenfläche (86) enthalten, die die ebene Fläche und die Zentralöffnung miteinander verbinden.
3. Pneumatisch betriebenes Stellglied nach Anspruch 1 oder 2, mit einem Mittel (79) zum Zusammenarbeiten mit einer entsprechenden volumenvariablen Ringkammer (91, 95), wenn ihr Volumen minimal ist, um einen Weg zum Ausüben von Hochdruck-Luftdruck zu bilden, um das zugeordnete Luftregelventil (15, 17) in eine geschlossene Stellung zu befördern und damit das Öffnen des Luftregelventils (15, 17) einzuleiten.
4. Pneumatisch betriebenes Stellglied nach Anspruch 1, 2 oder 3, mit einem Mittel zum Zurückführen der Luft, die auf einen höheren Druck als der Druck der Hochdruckquelle komprimiert wurde, nach der Hochdruckquelle (39), und zum selektiven Regeln der eingefangenen Luftmenge, die nach der Druckquelle (39) zurückgeführt wird, wobei dieses Mittel wenigstens ein zwischen geschlossenen und geöffneten Stellungen verschiebbares Einwegventil (65) und ein Mittel (57) zum Ändern des Abstands zwischen den geschlossenen und geöffneten Stellungen enthält.
5. Pneumatisch betriebenes Stellglied nach Anspruch 4, worin das Einwegventil ein Reed (65) enthält, das in der geschlossenen Stellung mit einer Öffnung im Gehäuse (19) zusammenarbeitet und diese Öffnung bedeckt, wobei das Mittel zum Ändern einen einstellbaren Anschlag (73) zum Begrenzen des Abstands enthält, über den das Reed (65) sich von der Öffnung (69) im Gehäuse (19) entfernt.
6. Pneumatisch betriebenes Stellglied nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiter mit einem federnden Mittel (51) auf jedem Hilfskolben (29, 31) zum Zusammenarbeiten mit dem entsprechenden Luftregelventil (15, 17) und zum Schließen dieses Ventils, wenn der Druck in der volumenvariablen Kammer (91, 95) nicht imstande ist, das Luftregelventil (15, 17) zu schließen.
7. Pneumatisch betriebenes Stellglied nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, mit einem Paar ringförmiger Unterkammern (35, 99), die den volumenvariablen Ringkammern (91, 95) zugeordnet sind, wobei jede Unterkammer (35, 99) zum Teil durch das zugeordnete Luftregelventil (15, 17) begrenzt und dahin angepaßt wird, daß sie mit der zugeordneten volumenvariablen Ringkammer (91, 95) und mit dem Niederdruck-Luftauslaß (63) vorübergehend kommuniziert.
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