DE6945086U

DE6945086U - Druckluftregler mit kraefteabgleich

Info

Publication number: DE6945086U
Application number: DE6945086U
Authority: DE
Original assignee: Pignone Sud SpA
Current assignee: Pignone Sud SpA
Priority date: 1969-09-11
Filing date: 1969-11-20
Publication date: 1974-07-11
Also published as: US3682048A; DE1958378B2; DE1958378C3; FR2085560B1; FR2085560A1; NL6917445A; DE1958378A1

Description

Case 311 - Comm. 707.077

PIGlTONE SUD S.p.A., BARI, Italien

Druckluftregle:.- mit Krafteabgleich

Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckluftregler mit Kräfteabgleich, der mit federnder Querhebelanordnung arbeitet, di-i, unter Beseitigung von Spiel, Reibung und unerwünschten Momenten eine hohe Empfindlichkeit und eine Genauigkeit aufweist und eine einfache kontinuierliche Verstärkungsregelung ermöglichen soll.

Es ist bekannt, daß bei der Auslegung eines Druckluftreglers mit Kräfteabgleich vor allem die folgenden Probleme einer Lösung zugeführt werden müssen: a) Herstellung eines Abgl°ichs, dessen Hebelunterstützungspunkt v/eder Spiel noch Reibungen aufweist, so dai? eine hohe Empfindlichkeit sich ergibt;

• ·

b) die Wirkflächen der iVe?elemente '.':'.αλ γ··μ ) '':■'." "ü'-k-- , ν r, denen jeweils zwei, miteinander vergl i ο'^ηΓ·η ν,^:·^;·ι. ■; ".r, .:■■'.. so gleich wie möglich hergestellt w>rri"n, u: oino ;. '. Präzision in der "(erdung zu errei ?hoi!;

c) das Verhältnis der auf den Ausgleichshebel w..ker. ι·-»:. S-h/i kräfte, und damit die Reglerversf rkune, rr.u.3 iu. · ,^Λι:ΐο Weise und kontinuierlich variierter s^in, inri^n i ■ L-\rr des Abgleichshebels variiert wiri, ohne ii.? 5* ^^;rkr"^; '.'*«? auf eben diesen Abgleich einwirken können, wc: ;- ~ i'- r*·- achtlicher Weise sowohl dip T'>r.pf i n.Kichk^ '. t w1*> -ii^ i>>nauigkeit der Regelung des Rer;lprs v«r ir i^art. w'ir''"*r..

Es sind bereits die verschiedensten Arten von pr.fu^ia; Ls■■'-.'»:. Peglern mit Kräfteabgleich bekannt feworfi^n; keiner von '^! esen ist jedoch in der Lage, gleichzeitig -iie obengenannt»:'. drei Bedingungen zu erfüllen.

So sind Druckluftregler bekannt, die als Hebel a: p> t 'J t r -".rVu -*llager, harte Steine oder Paare kleiner . ollen ^v.er. itzon und es ermöglichen, die Bedingung c.) zwar f.j*. :;u friiiler, der Bedingung a. " aber r.^cht genügen. Diese Regler zeirigpn β 1 so keine hohe Empfindlichkeit.

So arbeit* .1 Druckluftregler mit Kräfteabrloich r.it e Querhebelanordnungen, die zwar gut die Bedingung a.) erfüllen, die Lösung für df'S Probleir. c.) jeioch äußerst schwier .«ζ machen, welches tatsächlich ritteis komplizierter ."inricat¹ ngen, ceachtlicher Kompromisse und bei schädlicher ?ee:rflußung der liege] genau!gkeit gelöst wird. :)iese Regler ermöglichen, abgesehen von ihrer begrenzten Genauigkeit, keine einfache, kontinuierliche Regelverstärkung. Was die Bedingung b.) angeht, so wurden bereits Oruckluftregler mit Krüfteabgleich vorgeschlagen, bei denen die Gleichheit der Wirkflächen erreicht wird, indem man einen Balgen ausnutzt, bei dem die T/rücke zwischen Innenseite und Außenseite des Balgens selbst verglichen werden. Diese Regler jedoch haben folgenden Nach-

'.-"!I: die Verb J. ndunr; zwirehen dem innerhalb einer Druckkamme eingesetzten Palren und dem außerhalb diese^ Kammer befindlich' η ASgleiohshebel fühlt aufgrund von Reibunren gewisse ;:tor irrer, ein, die in einer beachtlichen Reduzierung der H*r< Genauigkeit ebe., lieser Kegler zum Ausdruck kommen.

7 .ⁿ\ der Erfindung ist es, sämtliche der obengenannten Nacht. <·; Le z\x umgehen und daher einen Druckluftregler ir it Kr'ifteaogleich vorzuschlagen, der, da er sämtlichen der drei o'cei.-P'>nannten Bedingungen genügt, eine hohe "Rmpfindlichkeit und Pr aision aufweist und eine leichte und kontinuierliche Re- r· -B^'C seiner Verstärkung ermöglicht. Erreicht wird dies, ii.de:: mit einen, federnden Querhebel gearbeitet wird und nur f'noT Galgen für jedes Paar dei zu vergleichenden Drücke.

Lach eineir weser.tlichen MerKmal der Erfindung wird „ine feiernde 'iuerheielanordnung besonderen Aufbaus benutzt, die es <»minf*iicht, kontinuierlich die Re gl ervers ta--aing zu verändern, indem man den Hebel bzw. den Hebelabst¹': tzpunkt einfach um eine Achse senkrecht zur Schwir ,-achse des die beiden Pal,;en verbindenden Abgleichhebelr sich dreh -> läßt.

Eir. wpiteres Merkmal der Erfindung ergibt sich aus der Tatnache, da.i die Verbindung der Balgen mit dem Abgleichshebel ^Deicht wird üoer durchgehende Verstrebungen oder Versteifungen, deren Achsen in einer die Abgleichshebelscnwingaehse enthaltenden Ebene liegen, wodurch es möglich wird, daß die ütörachubkräfte, die auf die durchgehenden Verstrebungen und .leweiligen Abdichtungsraembranen wirken, längs der Achsen der Verstrebungen geleitet werden und durchaus nicht das Abgleichegleichgewieht und damit die Regelgenauigkeit des Reglere beeinflussen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird es möglich, die Reglerverstärkung auch dann zu -verändern, wenn der Regler sich in Betrieb befindet, da die durch Reibung am Ab-

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f'loich durch Drehung dor federnden Cuerhebelanordnun;· einpeführ-',nn Momente,koTT!pensiert werden durch eine Lenkers tan ge, deren Achse in einer di>j Abglei chshe'uelschwingachse enthaltenden .GeLine bei srielsweise AusfUhrun^afortn der Erfindung soll nun anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden, in der,en

Fig. * eine Vorderansicht, irr. Schnitt durch einen Druckluftregler mit KrHfteabgleich und federnder Querheoelabstütnurig nach der ^;rfi:.dung zeigt;

Fir:« 2 ist eire teilperspektivische Darstellung der federnden i^er Querl^belanordnung nach der Erfindung;

Fin. 3 zeigt eine s;eschni^f ten»» Draufs:cht auf den PrMcklv.ft=· regler nach Fig. 1.

In den Fig. ist mit dem Bezugozelchen ¹ die Trägerplatte des Druckluftreglers be-eichret, auf dem mit Hilfe vo: ihrauben und geeigneten Dichtungen Kästen 3 und 4 hermetisch befestigt sind. In jedem dieser KHsten ' und 4 und in geeigneten Hohlräumen 5 und 6 in der Trägerplatte 1 sind dann jeweils reweglfch Organe 7 und 8 untergebracht, auf deren Innenseite eines der Enden der Balgen 9 und 10 jeweils angeschweißt ist, wogegen die anderen Enden dar obengenannten Balgen hermetisch an die Köpfe der Kästen 3 bzw. 4 befestigt sind. Auf diese Weise verden vier Kammern gebildet, uämlich zwei, 11 und 12, innerhalb der Balgen 9 und 10 und zwei, nämlich 13 und 14, außerhalb dieser Balgen, deren Wirkflächen untereinander gleich sind.

Die Schraubenfedern 15 bzw. 16 innerhalb der Balgen 9 und 10 werden dann an einem Ende durch Federlager 17 bzw. 18 gehalten, die am Boden der beweglichen Organe angeschraubt und as anderen Ende durch andere Kugellager 18 bzw. 19 gehalten sind, die auf die Stellschrauben 20 und 21 geschraubt werden können,

die durch die Köpfe der Kästen 4 und 3 getragen sind.

Diese Stellschrauben 20 uud 21 ermöglichen, indem die Spannung der federn 15 und 16 und damit die Höhenlage der beweglichen Organe 7 und 8 variiert vnrd, daß Einstellen des Reglers. Die beiden beweglichen Organe 7 und 8 werden Sann fest mit dem Abgleichs\iebel 22 des Reglers mittels Verstrebungen 23 bzw. 24 verbunden, die, da sie sich in einer Richtung senkrecht zur Bewe^ng der beweglichen Aggregate erstrecken und von den Löchern in den Kästen 3 und 4 vorstehen, auf diesem Abgleichshebel über Schrauben 25 aufgeschraubt sind. Damit die beiden Kammern 13 und 14 hermetisch geschlossen bleiben, werden die beiden obengenannten Löcher in den Kästen 3 und 4 dur^h plastische Dichtungsmembranen 26 vers^hlosaen, die nur gerii r^a Verti.kalverschiebungen der durchgehenden Verstrebung·'.. . ² '.in i Γ λ und damit der beweglichen Organe 7 und 6 ermöglichen.

Wahrend der Einstel"¹ druck in die Kairmer Vi über \ ■ ;<:*iru" wei.tergeloitet wii ., wird mit ¹PiS .·. rer^Irvl·-r. ·ιπ ' :· ·■: gleich dem Einatell^r'ruck zu halrpn-'.f»n ji λ·· *.. ·■ · ^- τ die Leitung 28 beaufach', af⁺. ^: Inf 'Jngl«»¹. ^' ' ."*

n^fpn Drücken E^v " -:.-ih"f .· ·· "· · · .· bev-(?i Lr'- «n ' r^ · ->

Kr°ft , die n"ch \^rir"n nc .■ · ■■
Abgl e ι chsh^V- ■'. '■ . ei*··r, ^r h · > · ·

ί "h* br . "t, 1 η '»'Γ :'. ■ · ■ ; ι s^h> ■·. rV ^ri lh * .

Ί ■ Wirkung v-m sw·- -·ι· '."Γ- ^ ■ ■ > ·

A ι f- lu:> h «· t ti \ η !·· ",..■■·. τ, > ·

t. ·, n^hea I-- I <»: ι *t ■■ i£t. - η ·,·.■".'»;.

til «tt»r. B γ 8 tem *l\?,'·' t I -^ ■- · ■' -' ■ ■ · · " oder 3 -hi '. efilplet. ♦ r- .₄i γ, .ι,.., ι ■**■ .»·,.- * ^! ι..

Diese in die Kammern 12 bzw. 14 über die Leitungen 30 und 31 I₁

gegebenen Reaktionsdrücke bringen die Abgleichsanordnung wieder ]■■

in Abgleichs- oder Balancestellung, wodurch der zu jgregelnde t^l

Druck gleich dem Einstelldruck gerächt und gehalten wird. ;'

Die Abgleichshebelanordnung bzw. -unterstützung 22 nach einem
Herkmal der Erfindung wird dann durch zwei Scheiben oder ►

Plattformen 32 oder 33 gebildet, die in geeigneter Weise aus- t gebildet sind, wie am besten in Fig. 2 ersichtlich und zwei · hiermit verbundene Schwenkzapfen 34 und 35 aufweisen. Die obere
Plattform 33 wird mit ihrem Schwenkzapfen 35 in ein geeignetes
Loch in einer -benliegenden Platte 3$ eingeführt, die fest ■ mit der tragenden Platte 1 über kleine Schraubstifte 37 verbunden und an dieser obenliegenden Platte durch die Mutter 38
und durch die Trägerfeder 39 befestigt is⁴·. In ähnlicherwötsee
wird die untere SeheLbe 32 mit ihrer, Schwenkzapfen 34 in eL:\
geeignetes Loch des Abgleichhetei." 22 einref'hrt und hiergegen
durch eine I/.utter 40 und durch die Trägerfeder ^4.1 festgehalten.
Auf diese Weise werden zwei Scheiben 32 und 33 integral ,je- ; weils bezüglich der Abgleichsar., dnung 22 und mit der Träger- _;' platte 1 ausgebildet, sie kennen sich andererseits jedoch freidreben
um eine vertikale Drehachse a-a, die durch ihre Schwenkzapfen
verläuft. Jede Scheibe hat an den '-n^en eines ihrer Durchmesser
ein Ppar flexibler Blätter, die doppel-L-förnip ausgebildet
sind, wodurch die beiden Scheiben zwischen diesen durch eine
querwirkende Federbeanspruchung verbunden sind. Genau"r werden flexible Blätter 42, von denen jedes mit einer doppel-L-förmigen Seite gegen die vpriiVale Van ung !er Scheibe J3 ι

(Fig_s 2) geschweißt ist, du^-h den Schlitz der flexiblen Elät- I ter 43 der Scheibe 32 eingelassen und r.it d°n anderen Sei', en \ des doppel-L-förmi^en Hebel;; ;^Tegen di^ vertikalen V,' ;n-:un^en Ai
der Scheibe 32 verschweißt; die flexiblen ?lMtt<-M'⁷, dif in
eine Seite des doppel-L auf der oberen Wand der Scheibe ^2 verschweißt sind,-fcfeägsfeen "i* den andere
uii'jer der unteren V/andunp; '"■■<-·y Hch'-ibe

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schweißt sind,-fcfeägsfeen "i* den anderen ".':■'· *<?n 1er doppel-L

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Bei solch einer Beanspruchung werden die "beiden Scheiben 32 und 33 auf diese Weise bezüglich einander integral gemacht, soweit die Drehung um die Achse a-a in Betracht kommt; darüber hinaus werden'Schwingungen der unteren Scheibe 32 und damit des Abgleichhebels 22 um die Achse b^Ta möglich, welche durch die Blätter und senkrecht zur Drehachse a-a verläuft. Diese Schwingachse b-b ist gerade die Achse, um die der Abgleichshebel 22 schwingen wird, um den Abgleich zwi chen den Kräften wieder herzustellen, die durch die auf die Kammern 11, 12, 13 und 14 wirkenden Drücke erzeugt wurden.

Nach einem Konstruktionsmerkmal der Erfindung liegt die Schwingachse b-b immer in der Ebene (in Fig. 1 mit c-c bezeichnet), die durch die Mittellinie der durchgehenden Verstrebungen 23 un^ 24 verläuft. Das Ergebnis hiervon ist, daß sämtliche Störungen eliminiert werden, die in den üblichen Peglern aufgrund der Verbindung ^ines Balgens innerhalb einer Druckkammer mit einer Abßleichsanordnur.c; außerhalb der Kammer entstehen, das cind Störungen, die in ein-r beachtlichen Hsrabsetzung der Regeigenauirk' it der. Reglers selbst ihren .Ausdruck finden. Uie störenden ^jrch die zum Einsatz kommenden DrUcke auf die Ver-ε rebun; ι 2⁷ und 24 und auf die relativen feiernden Dichtungstnernbranrn 26 ausgeübten Störkräfte führen zu direkten Kräften länrs der Achse der Versteifungen selbst, d.h. zu Kräften, die, wirkt man . η der gleichen Ebene c-c, ¹M^ die Schwingachse b-b enthä-', pin, nicht absolute Momente erzeugen kennen, die versuchen, die Abplei -jhsanor^rrjng 2? ur di° Achse b-b schwingen zu lassen und damit das Gleichgewicht der Ausgleichsanordnung selbst störer.

Arbeitet man andererseits mit der obengenannten Querhebelabstützung, so kann lie Verstärkung des heglers nunmehr leicht kontinuierlich gesteuert werden, indem man einfach die beiden Scheiben 32 und 33 um ihre Drehachsen a-a sich drehen lä!?t. So v/ird näm Ich di^ ochv/i π wachse -a in !"-»hu*^ vc*rr;ot?!t u^r ' somit die Verärderurii-, in c;,.;· Vo'ten rier ΣηζΤντη\Γ.\π··η '.i ^;η·.1 ο

·; ;„ j j · j ·. y/i

(siehe Pig. 3) von der Achse b-b der Punkte P und G herbeigeführt .

Da diese Punkte F und G die Punkte des Angriffes der Kräfte sind, die auf die Abgleichsanordnung 22 jeweils durch die auf die Balgen 10 ausgeübten Drücke und die auf den Balgen 9 ausgeübten Drücke sind und somit die Entfernungen d und e, die Hebelarme dieser Kräfte sind, ist es klar, daß durch Veränderung der Hebelarme, die auf die Abgleichsanordnung durch diese Kräfte ausgeübten Momente variiert werden; somit wird das Verhältnis der auf die Abgleichsanordnung wirkenden Schubkräfte, das ist die Verstärkung des Reglers, verändert.

Um den Drehvorgang der Scheiben um die Achse a^a zur Steuerung der Reglerverstärkung zu erleichtern, ist gegen den Zapfen 35 der ober-en Scheibe 33 zwischen der Mutter 38 und der Trägerfeder 39 ein Zahnsektor 45 verkeilt, der mit einem kleinen Zahnrad 46 kämmt, welches ifeose auf einer obenliegenden Platte 36 gelagert ist. Um auf diese Weise die Reglerverstärkung zu verändern, lacht es aus, den Zahnsektor 45 im Winkel zu verschieben.

Um die Verstärkungsregelung auch möglich zu machen, wenn der Regler arbeitet und um daher die duch Reibung am Abgleich 22 durch Drehung um die Achse a^a der federnden Querhebelanordnung eingeführten Momente zu eliminieren, ist auf das Ende des Abgleiche entsprechend der Düse 29 ein Block 46' geschraubt, an dem ein Ende einer Lenkerstange 47 angelenkt ist, dessen anderes Ende an einen anderen Block 48 angelenkt ist, welcher fest an die Trägerplatte 1 geschraubt ist. Das System aus zwei Blöcken und aer Lenkerstange wird dann so angeordnet, d-3 die Achse der Lenkerstange auf der bereits genannte*Ebene c-c zu liegen kommt, die die Schwingachse b-b enthält, so daß das hierdurch erzeugte Drehmoment immer die obengenannten Reibmomente kompensiert.

n sprüch e

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Claims

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■Ptgnspruche

#. Druckluftregler mit Kräfteausgleich mit einer Trägerplatte,· zwei Balgenbewegungsorganen innerhalb von zwei Kästen, welche hermetisch an die Trägerplatte befestigt sind, mit einer Abgleichsanordnung mit federnder Querhebelabstützung und Einrichtungen zur Veränderung der Reglerverstärkung, auch im Betrieb des Reglers, dadurch gekennzeichnet, daß die Balgenbewegungsorgane (7; 8; 9; 10) mit der Abgleichanordnung (22) durch Verstrebungen (23; 24,) verbunden oind, die orthogonal zur Richtung der Bewegung der beweglichen Organe sich erstrecken und deren Achsen in einer die Schwingachse der Abgleichsanordnung enthaltenden Ebene liegen.
2. Druckluftregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die federnde Querhebelabstützung des Abgleichs aus zwei Scheiben (32; 33) besteht, die mittels Schwenkzapfen (34; 35) jeweils an die Abgleichsanordnung (22) und an eine oben liegende Platte (36) angelenkt sind, die fest mit der Trägerplatte (1) verbunden ist, und daß diese untereinander durch Paare flexibler Blätter (42; 43) mit Eoppel-L-Form verbunden sind, die an die Enden eines Durchmesssrteils hiervon geschweißt sind.
3. Druckluftregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die -inrichtungen zum Verändern der Reglerverstärkung auch bei Betrieb des Reglers, aus einera Zahnsektor (45) bestehen, der gegen den Schwenkzapfen (35) einer Scheibe (33) verkeilt ist, die gelenkig an der obenliegenaen Platte (36) befestigt ist und mit einem kleinen Zahnrad (36) kämmt, welches lose ε\χί der obenliegenden Platte (36) gelagert ist, und weiter aus einer Lenkerstange (47) bestehen, die jeweils an die Abgloichsanordnung (22) und an die Trägerplatte (1) derart angelenkt ist, daß ihre Achse in der obengenannten die Schwingachse der Abgleichsanordnung enthaltenden Eben3 -li-egt·.

G945086R7.7/,