DE850180C - Druckluftventil, besonders fuer elektrische Druckluftschalter - Google Patents

Description

In elektrischen Druckluftschaltern ist eine schnelle und sichere Steuerung der zugeführten Druckluft für die gute Arbeitsweise des Schalters unbedingt erforderlich. Da es sich bei solchen Schaltern um eine Zufuhr von verhältnismäßig großen Mengen während einer kurzen Zeit handelt, muß der Durchlaßquerschnitt der Ventile groß sein, weshalb sie schwer zu betätigen sind. Um die Betätigung zu erleichtern, sind die Ventile mit

ίο einem von Hand oder pneumatisch oder elektromagnetisch betätigten Hilfsventil versehen, so daß das Verschlußglied des größeren Hauptventils mit der Druckluft selbst betätigt werden kann.

Diese großen Ventile sind mit dem Nachteil behaftet, daß die auf das Verschlußglied wirkende Kraft im Verhältnis zu der Größe der Dichtungsfläche so groß wird, daß die Packung beschädigt wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Druckluftventil, durch welches der erwähnte Nachteil vermieden wird. Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Verbindung zwischen dem Einlaß und dem Auslaß des Ventils durch eine ringförmige Öffnung erfolgt mit praktisch dem gleichen Durchflußquerschnitt wie dem der Zuflußbzw. Abfluß leitung. Wenn der Innen- und Außendurchmesser dieses Raumes genügend groß gewählt wird, kann man, ohne daß das Ventil besonders große Abmessungen erhält, den spezifischen Flächendruck auf die Packungen ganz erheblich herabsetzen, so daß jedes Risiko für eine Beschädigung derselben vermieden wird. Nach der Erfindung erfolgt der Anschluß der Abflußleitung an das Ventil zweckmäßigerweise durch einen die Zufuhrleitung umgel>enden, ringförmigen Teil des Ventilgehäuses, wobei die Verbindung zwischen diesem Raum

und der Zufuhrleitung bei dem Abschluß des Ventils durch ein an zwei konzentrischen Dichtungsflächen anliegendes Abschlußglied erfolgt.

Die beiden Dichtungsflächen können entweder in derselben oder in verschiedenen Ebenen liegen, al>er in beiden Fällen wird die auf das Verschlußglied bei geschlossenem Ventil wirkende Kraft, abgesehen von der auf das Verschlußglied wirkenden Federkraft, abhängig von dem Druck in ίο der Zufuhrleitung und der Größe der Projektion des ringförmigen Durchflußquerschnittes auf eine Ebene, senkrecht zur Bewegungsrichtung des Verschlußgliedes. Bei einem gegebenen Durchflußquerschnitt und bei einem gegebenen Innendurchmesser der ringförmigen Durchflußöffnung ist natürlich auch der Außendurchmesser bestimmt und damit auch der spezifische Flächendruck auf die Packungen, al>er es hindert natürlich nichts, daß der Innendurchmesser größer als der Durchmesser der Zuführleitung gemacht wird, weshalb man durch eine Vergrößerung des Innen- und Außendurchmessers immer den gewünschten Packungsdruck erhalten kann.

In der Zeichnung wird in Fig. 1 schematisch eine Ausführungsform der Erfindung gezeigt, wo der Kolben an zwei in verschiedenen Ebenen liegende Dichtungsflächen anliegt, während bei der in der Fig. 2 gezeigten Anordnung die beiden Dichtungsflächen in derselben Ebene liegen. In der Fig. 1 bezeichnet 1 die Zufuhrleitung für die Druckluft und 2 die zu dem zu betätigenden Apparat führende Leitung. 3 bezeichnet den Kolben, der aus einer an der Packung 4 anliegenden Scheibe 5 und einem an dieser befestigten Flanischkragen 6 besteht, der mit seinem Flansch an der Packung 7 anliegt. 8 ist eine Verbindungsleitung von der Druckluftleitung zu dem von der oberen Fläche des Koll>ens begrenzten Raum 9, und in der genannten Verbindungsleitung ist ein Hilfsventil 10 eingefügt, welches in seiner unteren Lage die Verbindungsleitung 8 abschließt und gleichzeitig eine Verbindung zwischen dem Raum 9 und der Außenluft öffnet, aber in seiner oberen Lage diese Verbindung unterbricht und statt dessen eine Verbindung zwischen dem Raum 9 und der Zufuhrleitung ι für die Druckluft öffnet. 12 ist ein Zapfen, welcher nur zur Aufgabe hat, den Kolben zu führen.

Diese Anordnung wirkt in der Weise, daß, wenn das Ventil geöffnet werden soll, das Hilfsventil 10 nach unten geführt wird, wobei der in der Druckluftleitung 1 herrschende Druck die untere Seite der Scheibe 5 beaufschlagt, während auf der oberen Seite des Kolbens nur der Atmo-Sphärendruck herrscht. Der Kolben wird deshalb gegen die Wirkung der Federn 11 nach oben, geführt. Die Luft strömt hierbei von der Druckluftleitung ι an der Packung 4 vorbei und durch die Leitung 2 hinaus. Wenn nachher das Ventil in seine obere Lage geführt wird, wird der in der Leitung 1 herrschende Druck auch auf der oberen Fläche des Kolbens wirken, weshalb der Kolben, von den Federn 11 nach unten geführt¹ wird, so daß die Zufuhrleitung 1 abgeschlossen wird. Wenn man von dem in der Abflußleitung herrschenden Druck absieht, wird der Kolben gegen die Packung der Dichtungsfläche für die Zufuhrleitung mit einer Kraft gepreßt, welche gleich dem Druck in der Zufuhrleitung mal dem Unterschied zwischen der oberen Fläche des Kolbens und der Abschlußfläche der Zufuhrleitung ist. Es ist offenbar, daß man durch Änderung des Verhältnisses zwischen diesen beiden Flächen jeden erwünschten Druck auf die Packungen erreichen kann, so daß auch bei einem hohen Druck in der Zufuhrleitung und einer kleinen Dichtungsfläche der spezifische Flächendruck auf die Packung keinen schädlichen Wert zu erreichen braucht.

Das in der Fig. 2 in zwei Stellungen gezeigte Ventil besteht aus einem Ventilgehäuse 13 mit einem Anschlußstutzen 14 für die Zufuhrleitung der Druckluft und einen Anschlußstutzen 15 für die Leitung zu dem sie betätigenden Apparat. Das Ventilgehäuse 13 ist durch einen Deckel 16 abgeschlossen, der ein druckluftbetätigtes Hilfsventil 17 trägt. Der Kolben 3 ist als Scheite ausgebildet, durch deren Mitte ein an dem Deckel 16 befestigtes Rohr 18 hindurchgeht. Der Kolben 3 trägt eine ringförmige Packung 19, welche, wenn der Kolben sich in seiner unteren Lage befindet, an den go Dichturigskanten 20 und 21 anliegt, und ferner ist an dem Kolben 3 ein ringförmiger Führungsrand 22 vorgesehen. Der Kolben wird bei geschlossenem Ventil teils von der Schraubenfeder 23 nach unten gepreßt und teils von dem auf die obere Fläche wirkenden Druck in der Druckluftleitung, denn der Raum oberhalb des Kolljens steht durch das Rohr 18 mit der Zufuhrleitung für die Druckluft in Verbindung. Wenn das Ventil geöffnet werden soll, wird Druckluft durch das Rohr 24 dem Hilfsventil 17 zugeführt und wirkt auf dessen Kolben 25, welcher durch die Stange 26 mit dem Ventilteller 2"] verbunden ist. Hierdurch wird die obere öffnung des Rohres 18 geschlossen, und der Raum oberhalb des Kolbens 3 kommt durch die öffnungen 28 mit der Außenluft direkt in Verbindung. Der auf der unteren Seite des Kolbens wirkende Druck überwindet hierbei die Kraft der Feder 23, so daß der Kolben in seine obere Lage geführt wird, wie auf der rechten Seite der Abbildung gezeigt ist, und hierbei wird die Verbindung mit dem zu betätigenden Apparat geöffnet. Beim Schließen des Ventils ist es nur erforderlich, daß die Druckluftzufuhr zu der Leitung 24 unterbrochen wird, wobei der Kolben 25 sich nach oben bewegt und der Ventilteller 27 sich dichtend gegen die Packung 29 legt. Hierdurch wird erneut die Verbindung zwischen dem Rohr 18 und dem Zylinder geöffnet, so daß die Druckluft auf die obere, größere Fläche des Kolbens wirken kann und ihn hierdurch nach unten führt, so daß die Zufuhrleitung für die Druckluft von neuem geschlossen wird.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Steuerventil für elektrische Druckluftschalter und andere Apparate, die mit Druck-

   luft gespeist werden, mit einem von der Druckluft selbst ül>er ein Hilfsventil betätigten Verschlußglied, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ventilgehäuse zwei konzentrische Dichtungskanten angeordnet sind, von welchen die eine den Abschluß des Zufuhrkanals und die andere den Abschluß des Abflußkanals bildet, und daß an l>eiden Dichtungskanten ein federbelasteter Ventilteller anliegt, wobei der von den lieiden Dichtungskanten begrenzte Teil der einen Seite des Ventiltellers den Abflußkanal und der übrige Teil derselben Seite des Tellers den Zufuhrkanal abschließt, während die andere Seite des Ventiltellers einen Raum begrenzt, der mittels des Hilfsventils je nach Wahl mit dem Zufuhrkanal bzw. mit der Außenluft in Verbindung gesetzt werden kann.
2. 2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungskanten in derselben Eliene angeordnet sind. ao

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   θ 5368 9.