DE9305766U1

DE9305766U1 - Compressed air valve

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Publication number: DE9305766U1
Application number: DE9305766U
Authority: DE
Original assignee: REGLER und SPANNUNGSBAU GUENTH
Current assignee: REGLER und SPANNUNGSBAU GUENTH
Priority date: 1993-04-16
Filing date: 1993-04-16
Publication date: 1993-09-16
Anticipated expiration: 2003-04-17

Description

DRUCKLUFTVENTILAIR VALVE

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Druckluftventil mit einem auf einem Ventilkörper drehbar aufliegenden Drehkolben, der durch die Druckluft gegen den Ventilkörper gepreßt wird.The present invention relates to a compressed air valve with a rotary piston which is rotatably mounted on a valve body and is pressed against the valve body by the compressed air.

Druckluftventile der eingangs genannten Art sind bereits bekannt. Sie finden beispielsweise Anwendung bei der Steuerung von umlaufenden Sieben, Filzen und Trockensieben in Papierbzw. Kartonmaschinen in sog. Laufreglern. Diese verstellen einseitig eine Leitwalze aus der Mittelposition, die normalerweise im rechten Winkel zur Bahnkante steht, um das endlose Band wieder in die mittige Lage zurückzubringen. Die Lage der Bahnkante des Siebes bzw. Filzes wird dabei von einem Taster erfaßt, welcher auf ein Druckluftventil einwirkt, daß seinerseits einen doppelt beaufschlagten Zylinder oder einen Luftmotor steuert, der die Steuerwalze so verstellt, daß die Bahnkante in einer vorgegebenen Position bleibt. Die Kraft, die nötig ist, um den Drehkolben auszulenken, ist trotz polierter Berührungsflächen relativ groß, daher ist auch die Andruckkraft des Tasters an die Bahnkante des Siebes bzw. Filzes relativ groß und hat insbesondere bei dünnen und weichen Filzen oder Sieben aufstehende Ränder zur Folge.Compressed air valves of the type mentioned above are already known. They are used, for example, in the control of rotating screens, felts and drying screens in paper and cardboard machines in so-called running controllers. These adjust a guide roller on one side from the middle position, which is normally at a right angle to the web edge, in order to bring the endless belt back to the middle position. The position of the web edge of the screen or felt is recorded by a sensor, which acts on a compressed air valve, which in turn controls a double-acting cylinder or an air motor, which adjusts the control roller so that the web edge remains in a predetermined position. The force required to deflect the rotary piston is relatively large despite polished contact surfaces, so the pressure force of the sensor on the web edge of the screen or felt is also relatively large and results in raised edges, particularly with thin and soft felts or screens.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Druckluftventil der eingangs genannten Art anzugeben, dessen Drehkolben mit geringerer Kraft verstellt werden kann. Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine elastische Membran, die den Raum über dem Drehkolben dicht abschließt und mechanisch mit dem Drehkolben derart verbunden ist, daß der Anpreßdruck zwischen Drehkolben und Ventilkörper reduziert wird.The present invention is based on the object of specifying a compressed air valve of the type mentioned at the beginning, the rotary piston of which can be adjusted with less force. The invention solves this problem by means of an elastic membrane, which tightly seals the space above the rotary piston and is mechanically connected to the rotary piston in such a way that the contact pressure between the rotary piston and the valve body is reduced.

Vorteile und weitere Ausgestaltung der Erfindung werden im folgenden anhand der Figuren beschrieben.Advantages and further embodiments of the invention are described below with reference to the figures.

Fig. 1 zeigt einen Aufriß,Fig. 1 shows an elevation, Fig. 2 einen Seitenriß eines LaufreglersFig. 2 a side view of a running regulator Fig. 3 zeigt einen AufrißFig. 3 shows an elevation Fig. 4 einen Grundriß eines Druckluftventils gemäß einemFig. 4 is a plan view of a compressed air valve according to a

Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt durch das gleiche DruckluftEmbodiment of the invention. Fig. 5 shows a longitudinal section through the same compressed air ventil.Valve.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Laufregler wird die Bahnkante des Siebes 2 von einem Taster 1 erfaßt, welcher über einen Steuerhebel 5 mit der Drehachse 6 des Ventils verbunden ist. Ändert sich die Kantenlage des Filzes 2, so folgt der Taster 1 dieser Kantenlage, die Drehachse 6 des Ventils wird ebenfalls verdreht und das Ventil derart betätigt, daß ein doppelt beaufschlagter Zylinder 3 oder ein Luftmotor 4 angesteuert wird, der seinerseits die nicht dargestellte Steuerwalze so verstellt, daß die Bahnkante des Filzes 2 in etwa in einer vorgegebenen Position bleibt. Am oberen Ende des Steuerhebels 5 sorgt eine Feder 7 dafür, daß der Taster 1 an die Bahnkante des Siebes bzw. Filzes 2 gezogen wird.In the running controller shown in Fig. 1, the web edge of the screen 2 is detected by a button 1, which is connected to the rotation axis 6 of the valve via a control lever 5. If the edge position of the felt 2 changes, the button 1 follows this edge position, the rotation axis 6 of the valve is also rotated and the valve is actuated in such a way that a double-acting cylinder 3 or an air motor 4 is controlled, which in turn adjusts the control roller (not shown) so that the web edge of the felt 2 remains approximately in a predetermined position. At the upper end of the control lever 5, a spring 7 ensures that the button 1 is pulled to the web edge of the screen or felt 2.

Wie insbesondere in Fig. 5 erkennbar, ist die Drehachse 6 im Ventilkörper 8 gelagert und über eine aufgeschweißte Mitnehmerplatte 20 mit einem Drehkolben 9 verbunden. Im Ventilkörper 8 sind zwei parallel zur Drehachse verlaufende und im gleichen radialen Abstand vom Drehachsenmittelpunkt angeordnete Bohrungen 10 und 11 vorgesehen, die einen Winkelabstand oC =32° aufweisen und die mit den nach außen gehenden Steuerkanälen 12 und 13 in Verbindung stehen.As can be seen in particular in Fig. 5, the rotation axis 6 is mounted in the valve body 8 and is connected to a rotary piston 9 via a welded-on driver plate 20. In the valve body 8, two bores 10 and 11 are provided which run parallel to the rotation axis and are arranged at the same radial distance from the center of the rotation axis, which have an angular distance oC = 32° and which are connected to the outward-going control channels 12 and 13.

Im Drehkolben sind mit den jeweils gleichen radialen Abständen oC= 32° drei Bohrungen 14, 15 und 16 vorgesehen. Die beiden äußeren Bohrungen 14 und 15 sind Durchgangsbohrungen, während die mittlere Bohrung 16 über eine Querboh-Three holes 14, 15 and 16 are provided in the rotary piston, each with the same radial distance oC= 32°. The two outer holes 14 and 15 are through holes, while the middle hole 16 has a cross hole.

rung 26 die zentrale Bohrung 27 in der Drehachse und die Querbohrung 28 ebenfalls in der Drehachse mit der Luftaustrittsöffnung 21 verbunden ist. Die Drehachse 6 ist mit einem O-Ring 17 zum Drehkolben 9 abgedichtet. Die Zufuhr der Arbeitsluft erfolgt bei 19. Über dem Drehkolben 9 ist eine Luftkammer 29 gebildet, die durch eine Membran 22 abgeschlossen ist. In dieser Luftkammer herrscht der Arbeitsdruck, der den Drehkolben 9 und die Mitnehmerplatte 20 der Drehache 6 an den Ventilkörper 8 drückt. Der durch den Deckel 18 abgeschlossene Außenraum 30 auf der anderen Seite der Membran 22 ist über einen Luftkanal 25 mit dem Raum 31 zwischen Drehkolben 9 und Ventilkörper 8 verbunden.The central bore 27 in the rotation axis and the cross bore 28, also in the rotation axis, are connected to the air outlet opening 21 by means of the sealing ring 26. The rotation axis 6 is sealed to the rotary piston 9 with an O-ring 17. The working air is supplied at 19. An air chamber 29 is formed above the rotary piston 9 and is closed off by a membrane 22. The working pressure prevails in this air chamber, which presses the rotary piston 9 and the driver plate 20 of the rotation axis 6 onto the valve body 8. The external space 30 on the other side of the membrane 22, which is closed off by the cover 18, is connected to the space 31 between the rotary piston 9 and the valve body 8 via an air channel 25.

Wird nun durch Drehung der Drehachse 6 der Drehkolben 9 soweit verdreht, daß z.B. die äußere Bohrung 14 im Drehkolben auf die Öffnung der Bohrung 10 im Ventilkörper 8 trifft, so strömt Luft aus dem Steuerkanal 12 zu einem Anschluß des Arbeitszylinders 3 oder des Luftmotors 4. Gleichzeitig trifft die mittlere Bohrung 16 im Drehkolben 9 auf die andere Bohrung 11 im Ventilkörper 8, die mit dem anderen Steuerkanal verbunden ist, wodurch die Abluft vom anderen Anschluß des Arbeitszylinders 3 oder des Luftmotors 4 über diese beiden Bohrungen 11 und 16, die Querbohrungen 26 und 32, die zentra-Bohrung 27, die Querbohrung 28 in den Raum 33 und von dort zur Luftaustrittsöffung 21 strömt.If the rotary piston 9 is now rotated by rotating the axis of rotation 6 so that, for example, the outer bore 14 in the rotary piston meets the opening of the bore 10 in the valve body 8, air flows from the control channel 12 to a connection of the working cylinder 3 or the air motor 4. At the same time, the middle bore 16 in the rotary piston 9 meets the other bore 11 in the valve body 8, which is connected to the other control channel, whereby the exhaust air from the other connection of the working cylinder 3 or the air motor 4 flows via these two bores 11 and 16, the transverse bores 26 and 32, the central bore 27, the transverse bore 28 into the chamber 33 and from there to the air outlet opening 21.

Wird die Drehachse 6 in der anderen Richtung verdreht, so trifft die Bohrung 15 auf die Bohrung 11, während die mittlere Bohrung 16 mit der Bohrung 10 verbunden ist. Es ergibt sich eine Luftströmung in umgekehrter Richtung. In der genauen Mittelstellung bleiben beide Seiten abgesperrt.If the rotation axis 6 is turned in the other direction, the hole 15 meets the hole 11, while the middle hole 16 is connected to the hole 10. This results in an air flow in the opposite direction. In the exact middle position, both sides remain blocked.

Ohne die erfingungsmäß vorgesehene Reduktion des Anpreßdrucks mit Hilfe der Membran 22 treten erhebliche Anpreßdrücke auf, beispielsweise ergibt sich bei einer wirksamen FlächeWithout the reduction of the contact pressure provided for in the invention with the aid of the membrane 22, considerable contact pressures occur, for example, with an effective area

des Drehkolbens von 590 mn^und einem Arbeitsdruck von 5 bar eine resultierende Kraft von 290 N, während sich bei 7 bar ca. 410 N ergeben. Aufgrund dieser hohen Anpreßkraft ist auch die Kraft, die nötig ist, um den Drehkolben 9 auszulenken, auch bei polierten Berührungsflächen relativ groß. Die dargestellte Anordnung aus einer Membran 22, die flexibel über Kettenglieder 23 und einen Zugbügel 24 mit dem Drehkolben 9 verbunden ist, sorgt für eine Reduktion des Anpreßdruckes. Wird der Druckraum 29 zwischen Membran und Drehkolben über die Preßluftzuführung 19 mit Preßluft beschickt, so wird die elastische Membran 22 nach außen ausgelenkt und übt über die Kette 23 und den Zugbügel 24 einen Zug auf den Drehkolben 9 aus, der den durch den Luftdruck ausgeübten Anpreßdruck zwischen Drehkolben 9 und Ventilkörper 8 reduziert. Die Fläche der Membran 22 ist hierbei so zu bemessen, daß noch ein ausreichender Anpreßdruck zwischen Drehkolben 9 und Ventilkörper 8 verbleibt. Die Fläche der Membran 22 wird daher kleiner sein müssen, z.B. 75% der wirksamen Drehkolbenfläche betragen. Beim Betätigen des Druckluftventils entsteht durch die ausströmende Luft des Arbeitszylinders 3 bzw. Luftmotors 4 durch die mittlere Bohrung 16 im Drehkolben 9 eine Erhöhung des Luftdrucks im Raum 31 zwischen Drehkolben 9 und Ventilkörper 8, durch die die Druckdifferenz, die den Drehkolben 9 auf den Ventilkörper 8 preßt, reduziert wird. Um zu verhindern, daß durch die Wirkung der Membran 22 unter dieser Betriebsbedingung eine zu große Druckentlastung zwischen Drehkolben 9 und Ventilkörper 8 eintritt, ist der Außenraum 30 der Membran 22 über einen Luftkanal 25 mit dem Raum 31 zwischen Ventilkörper 8 und Drehkolben 9 verbunden. Damit wird auch die Druckdifferenz auf den beiden Seiten der Membran 22 in gleicher Weise reduziert.of the rotary piston of 590 mn^ and a working pressure of 5 bar a resulting force of 290 N, while at 7 bar approx. 410 N results. Due to this high contact force, the force required to deflect the rotary piston 9 is also relatively high, even with polished contact surfaces. The arrangement shown, consisting of a membrane 22, which is flexibly connected to the rotary piston 9 via chain links 23 and a tension bracket 24, ensures a reduction in the contact pressure. If the pressure chamber 29 between the membrane and rotary piston is supplied with compressed air via the compressed air supply 19, the elastic membrane 22 is deflected outwards and exerts a pull on the rotary piston 9 via the chain 23 and the tension bracket 24, which reduces the contact pressure exerted by the air pressure between the rotary piston 9 and the valve body 8. The area of the membrane 22 must be dimensioned so that sufficient contact pressure remains between the rotary piston 9 and the valve body 8. The area of the membrane 22 will therefore have to be smaller, e.g. 75% of the effective rotary piston area. When the compressed air valve is operated, the air flowing out of the working cylinder 3 or air motor 4 through the middle bore 16 in the rotary piston 9 causes an increase in the air pressure in the space 31 between the rotary piston 9 and the valve body 8, which reduces the pressure difference that presses the rotary piston 9 onto the valve body 8. In order to prevent the effect of the membrane 22 from causing excessive pressure relief between the rotary piston 9 and the valve body 8 under these operating conditions, the outer space 30 of the membrane 22 is connected to the space 31 between the valve body 8 and the rotary piston 9 via an air channel 25. This also reduces the pressure difference on both sides of the membrane 22 in the same way.

Wie schon ausgeführt, ist bei der Reduktion des Anpreßdruckes darauf zu achten, daß ein ausreichender Anpreßdruck erhalten bleibt, um das Druckluftventil dicht zu halten. Dies kann in vorteilhafter Weise dadurch erfolgen, daß die wirksame Fläche der Membran kleiner bemessen wird als die entsprechende FlächeAs already mentioned, when reducing the contact pressure, care must be taken to ensure that sufficient contact pressure is maintained to keep the compressed air valve sealed. This can be achieved advantageously by making the effective area of the membrane smaller than the corresponding area

des Druckkolbens 9. Vorteilhafterweise kann die wirksame Fläche der Membran 22 auf 50 - 90% der wirksamen Fläche des Drehkolbens 9 bemessen werden. Gegebenenfalls kann aber auch die Membrankraft durch eine Feder reduziert werden, die der Entlastungskraft entgegenwirkt. Gegebenenfalls kann auch ,zusätzlich eine Feder eingebaut werden, die bei kleinem Arbeitsdruck die Anpressung des Drehkolbens 9 an den Ventilkörper 8 sichert.of the pressure piston 9. The effective area of the membrane 22 can advantageously be dimensioned to 50 - 90% of the effective area of the rotary piston 9. If necessary, the membrane force can also be reduced by a spring that counteracts the relief force. If necessary, an additional spring can also be installed that ensures that the rotary piston 9 is pressed against the valve body 8 at low working pressure.

Anstelle einer Membran 22 kann auch ein Kolben oder Entlastungskolben vorgesehen werden, auf den die Druckdifferenz zwischen Druckraum 29 und Außenraum 30 einwirkt und der mit dem Drehkolben 9 mechanisch verbunden ist.Instead of a membrane 22, a piston or relief piston can also be provided, on which the pressure difference between the pressure chamber 29 and the external chamber 30 acts and which is mechanically connected to the rotary piston 9.

Claims

Claims for protection:

1. Druckluftventil mit einem auf einem Ventilkörper drehbar aufliegenden Drehkolben, der durch die Druckluft gegen den Ventilkörper gepreßt wird, gekennzeichnet durch eine elastische Membran (22) oder einen Kolben, die bzw. der den Raum (29) über dem Drehkolben (9) dicht abschließt und mechanisch mit dem Drehkolben (9) derart verbunden ist, daß der Anpreßdruck zwischen Drehkolben (9) und Ventilkörper (8) reduziert wird.1. Compressed air valve with a rotary piston which is rotatably supported on a valve body and is pressed against the valve body by the compressed air, characterized by an elastic membrane (22) or a piston which tightly seals the space (29) above the rotary piston (9) and is mechanically connected to the rotary piston (9) in such a way that the contact pressure between the rotary piston (9) and the valve body (8) is reduced.

2. Oruckluftventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Drehkolben (9) drei Bohrungen (14, 15, 16) aufweist, von denen jeweils zwei durch Verdrehen des Drehkolbens (9) in Verbindung bringbar sind mit zwei Bohrungen (10, 11) im Ventilkörper (8).2. Compressed air valve according to claim 1, characterized in that the rotary piston (9) has three bores (14, 15, 16), two of which can be connected to two bores (10, 11) in the valve body (8) by rotating the rotary piston (9).

3. Druckluftventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die drei Bohrungen (14, 15, 16) parallel zu und im gleichen radialen Abstand von der Drehachse des Drehkolbens (9) angeordnet sind, derart, daß zwischen der mittleren Bohrung (16) und den beiden äußeren Bohrungen (14, 15) der gleiche Winkelabstand oC besteht und daß die zwei Bohrungen (10, 11) im Ventilkörper (8) ebenfalls den gleichen radialen Abstand von der Drehachse des Drehkolbens (9) und den gleichen Winkelabstand 06 voneinander aufweisen.3. Compressed air valve according to claim 2, characterized in that the three bores (14, 15, 16) are arranged parallel to and at the same radial distance from the axis of rotation of the rotary piston (9), such that the same angular distance oC exists between the middle bore (16) and the two outer bores (14, 15) and that the two bores (10, 11) in the valve body (8) also have the same radial distance from the axis of rotation of the rotary piston (9) and the same angular distance o6 from one another.

4. Druckluftventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die mittlere Bohrung (16) des Drehkolbens (9) mit einer Luftaustrittsöffnung (21) in Verbindung steht.4. Compressed air valve according to claim 3, characterized in that the central bore (16) of the rotary piston (9) is connected to an air outlet opening (21).

5. Druckluftventil nach einem oder mehreren der Anspüche 1 -5. Compressed air valve according to one or more of claims 1 -

4, characterized in that the space (30)

auf der Außenseite der Membran (22) über einen Luftkanal (25) mit dem Raum (31) zwischen Drehkolben (9) und Ventilkörper (8) verbunden ist.on the outside of the membrane (22) via an air channel (25) is connected to the space (31) between the rotary piston (9) and the valve body (8).

6. Druckluftventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet , daß die wirksame Fläche der Membran (22) bzw. des Kolbens, auf die bzw. auf den die Druckluft einwirkt, kleiner ist als die entsprechende Fläche des Drehkolbens (9).6. Compressed air valve according to one or more of claims 1-5, characterized in that the effective area of the membrane (22) or the piston on which the compressed air acts is smaller than the corresponding area of the rotary piston (9).

7. Druckluftventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die wirksame Fläche der Membran (22) bzw. des Kolbens 50 - 90% der wirksamen Drehkolbenfläche beträgt.7. Compressed air valve according to claim 5, characterized in that the effective area of the membrane (22) or the piston is 50 - 90% of the effective rotary piston area.

8. Druckluftventil nach einem oder mehreren der Anprüche 1 -8. Compressed air valve according to one or more of claims 1 -

7, gekennzeichnet durch eine erste Feder, die der Entlastungskraft der Membran (22) entgegenwirkt.7, characterized by a first spring which counteracts the relief force of the membrane (22).

9. Druckluftventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 -9. Compressed air valve according to one or more of claims 1 -

8, gekennzeichnet durch eine zweite Feder, die bei kleinem Arbeitsdruck die Anpressung des Drehkol-, bens (9) an den Ventilkörper (8) sicherstellt.8, characterized by a second spring which ensures the pressing of the rotary piston (9) against the valve body (8) at low working pressure.