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Mehrwegeventil für Preßluft oder Druckflüssigkeit Für Hilfsbewegungen
der verschiedensten Art verwendet man mit Vorteil Preßluft oder Druckflüssigkeit
als Antriebsmittel. Wenn -die Steuerung dieser Bewegungen über größere Entfernungen
erfolgen ruß, werden die langen Druckleitungen zwischen Ventil und Zylinder oAgl.
oft nachteilig, weshalb man fernbetätigte Ventile vorsieht, die unmittelbar neben
dem Zylinder o. dgl. aufgestellt werden können. Die Fernbetätigung geht am bequemsten
mittels Elektrizität. Es stehen dafür Elektromagnete und Elektromotoren zur Verfügung.
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Der Elektromagnet hat den .Nachteil, daß er für Arbeiten mit nennenswerten
Kräften viel zu groß und plump gebaut werden ruß. Da er außerdem fast nur in senkrechter
Lage verwendbar ist, so bietet auch seine Anordnung an der Maschine sehr oft Schwierigkeiten.
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Man ist ,deshalb schon früh dazu übergegangen, Ventile für Fernsteuerungen
durch Elektromotoren zu betätigen. Da ,die Drehzahl der üblichen Elektromotoren
hoch: kund ihr Drehmoment klein, die Bewegungen von Ventilen dagegen langsam und
die Kräfte verhältnismäßig groß sind, ist es notwendig, zwischen beiden eine ,große
Übersetzung anzuwenden. Diese wird am einfachsten durch Schneckengetriebe bewirkt.
Bei Ventilen. für einen @doppelt wirkenden Zylinder- oder für die abhängige Steuerung
mehrerer Zylinder sind mehrere Stößel in einem Gehäuse unterzubringen und .durch
ein gemeinsames Element zu betätigen. Es ist z. B. bekannt, bei paralleler Anordnung
dieser Stößel als Betätigungselementeine Nockenscheibe zu verwenden, die um eine
@ebenfalls parallel zu den Einzelventilen liegende Achse drehbar ist. Bei elektrischem
Antrieb würde diese Nockenscheibe zweckmäßig mit deinem gleichachsigen Schneckenrad
verbunden.
Bei jedem elektrischen Antrieb eines Ventils sind jedoch
zwei Schwierigkeiten zu überwinden. Es müssen schädliche Wirkungen der lebendigen
Energie des in Bewegung befindlichen Motorläufers nach Beendigung des Steuervorganges
verhindert werden, d. h. mechanische Überlastung der Getriebeteile bei plötzlichem
Stillsetzen des Motors. Außerdem muß .dafür gesorgt werden, daß der Motor am Hubende
nicht unter Strom stehenbleibt, weil dies eine elektrische Überlastung und bei den
üblichen Abmessungen der Motoren Zerstörungsgefahr bedeuten würde.
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Es ist bekannt und üblich, diese beiden Schwierigkeiten dadurch zu
beseitigen, daß zwischen Motor und Ventil :eine das Drehmoment begrenzende Kupplungeingebaut
wird, die dem Motor :ein Weiterlaufen nach Beendigung des eigentlichen Steuervorganges
gestattet und dadurch sowohl das Getriebe und die sonstigen Teile des Ventils vor
mechanischer als auch andererseits den Motor vor elektrischer und thermischer Überlastung
schützt.
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Reine Rutschkupplungen eignen sich für den Zweck schlecht, weil in
ihnen dauernd Energie in Wärme umgesetzt wird. Es kommen nur solche Kupplungen in
Betracht, die sich bei dem gewünschten höchsten Drehmoment lösen, also sog. Auslöse-
oder ÜUberschnappkupplungen. Bei Verwendung eines Schneckengetriebes zwischen Motor
und Ventil kann die überschnappkupplung sowohl. im schnell. laufenden Teil wie auch
im langsam laufenden Teil untergebracht werden. Letztere Anordnung hat den Vorteil,
daß die schnell laufenden Massen nicht unnötig vergrößert werden und die Teile der
Kupplung nur mit geringen Geschwindigkeiten und daher geringen Massenkräften aufeinander
wirken. Eine besonders einfache Bauart einer überschnappkupplung ist die mit axialfedernd
gegeneinandergepreßten Scheiben, die an ihren Stirnflächen Zähne mit schrägen Flanken
tragen und bei Überlastung unter überwindung der Federpressung auseinandergehen.
Bei Ventilen mit Nock enscheibe und Schnekkenantrieb ist diese einfachste Form der
überschnappkupplung jedoch nicht in der an sich wünschenswerten Weise ausführbar,
daß Nockenscheibe und Schneckenrad selbst die beiden Kupplungshälften bilden- Für
diese Aufgabe gibt die Erfindung eine neue, besonders einfache Lösung an. Sie besteht
in der Verwendung von Druckbolzen, die durch das axial festliegende Schneckenrad
hindurch in Nuten der Nockenscheibe eingreifen und unter denn Druck der Kupplungsfeder
stehen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigt Abb. i einen Teilschnitt, Abb. 2 eine Drauf. sickt auf den Nockentell.er
und Abb.3 eine Seitenansicht desselben.
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Im Ventilgehäuse i sind mehrere Teller. ventile untergebracht, die
je nach dem Zweck einzeln oder gruppenweise geöffnet werden sollen. Da dies bekannte
Teile sind, sind sie nicht gezeichnet; lediglich die äußeren Enden der Ventilstößel
13 sind zu sehen. An das Gehäuse i ist der Elektromotor 2 angeflanscht, der über
die Schnecke 3 das auf der Achse q. verkeilte Schneckenrad 5 treibt. Auf der Achse
q. sind der Nockenteller 6 und die Druckbüchse 7, die von einer Schraubenfeder 8
beaufschlagt ist, die sich gegen eine auf der Achse q. verstellbar angeordnete Stellmutter
9 abstützt, drehbar gelagert. Durch das Schneckenrad 5 ragen die Druckbolzen io,
die die Kraft der Feder 8 auf den Nockenteller 6 übertragen. Der Nockenteller 6
hat auf seiner Oberfläche Kupplungsnuten i i, in die die Druckbolzen io reingreifen
und aus denen sie sich, bei Überschreiten eines bestimmten Drehmomentes herausheben,
so daß die Verbindung als überschnappkupplung wirkt. Auf seiner Unterfläche hat
der Nockenteller 6 Steuerungsnocken 12, die auf die Ventilstößel B einwirken, indem
sie diese öffnen. Das Schließen erfolgt durch nicht gezeichnete im Gehäuse i untergebrachte
Federn.
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Zum Umsteuern macht der Nockenteller 6 nur eine Teilbewegung und wird
dann durch einen Anschlag festgehalten, worauf das Schneckenrad 5 sich allein weiterdreht.
Dies hat dien Vorteil, daß der Motor nicht sofort ausgeschaltet werden muß. Ein
weiterer Vorteil ist der, daß die lebendige Energie des in Bewegung befindlichen
Motorläufers keinen Schaden verursachen kann.
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Die Vorrichtung gestattet auch, statt eines Elektromotors ;einen Hilfszylinder
für Druckluft oder Druckflüssigkeit zu benutzen, indem die Schnecke 3 durch eine
Zahnstange, die an die Kolbenstange des Hilfszylinders angeschlossen wird, und das
Schneckenrad 5 durch ein normales Zahnrad ersetzt werden. Auch in dieser Anordnung
ist die Arbeitsweise der Vorrichtung dieselbe, wie oben beschrieben.
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Weiter gestattet es die gewählte Anordnung in einfachster Weise, durch
Einbau verschiedener Schnecken 3 und Schneckenräder 5 zwischen Motor 2 und dem Nockenteller
6 je nach Wunsch eine große oder eine kleine Übersetzung vorzusehen. Man kann dadurch
bei sonst völlig gleichen Teilen einmal ein Mehrwegeventil erzeugen, dessen Ventile
mit großer Kraft geöffnet werden und das daher für höhe Betriebsdrücke geeignet
ist, dafür allerdings etwas langsamer arbeitet, und ein andermal ein schnell arbeitendes
für niedrige Drücke.
Es ist häufig erwünscht, daß zwischen den beiden
Endstellungen des Nockentellers 6 noch eine Mittelstellung gesteuert werden kann.
Zu diesem Zweck wird an das Gehäuse i noch ein durch: seinen Elektromagnet 2o gesteuerter
und von der Feder 21 beaufschlagter Stehstift 22 zusätzlich angeordnet, der einseitig
als Anker des Magneten ausgebildet ist. Beim Einschalten des Stromes wird er angezogen
und gegen die Wirkung der Feder 2 i in eine auf dem Rande des Nockentellers 6 gebohrte
Rast 23 gedrückt, so den Nockenteller 6 in der Mittelstellung verriegelnd. Nach
Abschalten des Stromes wird der Stell.stift 22 durch die Feder 21 selbsttätig zurückgezogen
und der Nockenteller 6 freigegeben.