EP0386432A2 - Pneumatische Steuereinrichtung - Google Patents

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EP0386432A2
EP0386432A2 EP19900101470 EP90101470A EP0386432A2 EP 0386432 A2 EP0386432 A2 EP 0386432A2 EP 19900101470 EP19900101470 EP 19900101470 EP 90101470 A EP90101470 A EP 90101470A EP 0386432 A2 EP0386432 A2 EP 0386432A2
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EP
European Patent Office
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bellows cylinder
way valve
line
control valve
ejector
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EP19900101470
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EP0386432B1 (de
Inventor
Harald Dipl.-Ing. Backes
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/08—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor

Definitions

  • the invention relates to a pneumatic control device according to the preamble of the main claim.
  • Such control devices have the disadvantage that the bellows cylinder does not automatically return to the starting position due to its design. External restoring forces are necessary for this, which delays rapid control.
  • control device with the characterizing features has the advantage that the control of the bellows cylinder can be carried out easily and quickly, in particular the bellows cylinder can be quickly returned to its starting position.
  • control device An embodiment of the control device is explained in more detail in the following description and drawing.
  • the latter shows a schematic representation of a pneumatic control device for a bellows cylinder.
  • 10 denotes a bellows cylinder, which is able to assume an extended position a 1 and a retracted position a 4.
  • a line 11 opens into its underside, in which an unlockable check valve 12 is arranged shortly before the bellows cylinder.
  • the line 11 opens at a pressure-actuated 3/2 control valve 13, behind which it continues to an ejector 14.
  • a control line 15 or 16 opens at the two ends of the control valve 13, the control line 15 opening into a line 17 which starts from a 5/3-way valve 18.
  • the line 17 opens at the control valve 13.
  • the control line 16 starts from a line 19 which on the one hand opens into an unlockable check valve 12 and on the other hand starts from a line 20 which is also connected to the directional control valve 18.
  • the line 20 leads through the ejector 14 and opens into the atmosphere.
  • a nozzle 21 is arranged in the ejector 14, at which the line 11 opens.
  • a check valve 22 which can open in the direction from the control valve 13 to the ejector 14.
  • the directional control valve 18 is also pressure-actuated via lines 24 and 25 opening at its two end faces.
  • a pressure spring 26 and 27 also act on the directional control valve 18 from each of these sides.
  • the line 24 leads to a 3/2-way control valve 28 which can be adjusted against the force of a spring 30 by a button 29 which can be actuated by the bellows cylinder 10.
  • the line 24 leads from the control valve 28 to a 3/2-way control valve 31 which can be actuated arbitrarily via a button 32 against the force of a spring 33.
  • the line 24 starts from a pressure medium source 34.
  • the two control valves 28, 31 serve to "lift" the bellows cylinder, which will be discussed later.
  • the line 25 leads to a 3/2-way control valve 36 which also has a button 37 which can be actuated by the bellows cylinder and which is adjustable against the force of a spring 38.
  • the line 25 leads further to a 3/2-way control valve 39, which can be arbitrarily adjusted against the force of a spring 41 via a button 40.
  • the line 25 leads to a pressure medium source 42.
  • a pressure medium source 43 is likewise connected to the directional control valve 18; there are two connections 44, 45 to the atmosphere.
  • the button 32 on the control valve 31 is actuated so that it is switched to its flow position I.
  • Compressed air now flows via the control valve and the line 24 to the control valve 28, which is switched to switch position II by the spring 30.
  • Compressed air now flows further via line 24 and switches directional control valve 18 into its switching position I. This allows compressed air from pressure medium source 43 to penetrate lines 15 and 17. Due to the pressure in line 15, the control valve 13 is switched to switch position I, so that compressed air can now penetrate via line 17 into line 11 and the opening check valve 12 into the bellows cylinder 10, which is now filling.
  • the button 32 of the directional control valve 31 is then released, whereupon it reaches its switch position II, so that compressed air can no longer flow via the line 24 to the directional control valve 18. This will now switched by the spring 27 to the central position II, the control valve 28 brought into position II by the button 10 actuated by the bellows.
  • the "lower" switch position is initiated. This is done by pressing the button 40, whereby the control valve 39 is switched to the switching position I. At this time, the control valve 36 is in position I due to the action of the spring 38. Now compressed air from the pressure medium source 42 can reach the directional control valve 18 via the line 25 and the control valve 36 and bring it into the switching position III. Compressed air now flows from the pressure medium source 43 into the lines 19, 20 and 16. The pressure in the line 16 brings the control valve 13 into its circuit II, while the check valve 12 is raised by the pressure in the line 19. As a result, compressed air can reach the ejector 14 from the bellows cylinder 10 via the check valve 12, the control valve 13 and the check valve 22 which now opens.

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Abstract

Die pneumatische Steuereinrichtung für einen Balgzylinder (10) weist für dessen Betätigung verschiedene Steuerventile auf, von denen zwei Gruppen (28, 31 bzw. 36, 39) dazu dienen, ein Mehrwegeventil (18) zu schalten, das den Zustrom von Druckluft zum Balgzylinder steuert bzw. dessen Entlastung bewerkstelligt. Beim Entlasten des Balgzylinders wird ein Ejektor (14) wirksam, durch welchen von der Druckmittelguelle strömendes Druckmittel im Ejektor (14) einen Unterdruck erzeugt, durch welchen der Balgzylinder (10) entleert wird. Auf diese Weise erhält man eine verhältnismäßig einfache und zweckmäßige pneumatische Steuereinrichtung für die rasche Betätigung des Balgzylinders.

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft eine pneumatische Steuereinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Derartige Steuereinrichtungen haben den Nachteil, daß der Balgzylinder aufgrund seiner Bauweise nicht selbständig in die Ausgangslage zurückkehrt. Hierzu sind äußere Rückstellkräfte notwendig, was eine rasche Steuerung verzögert.
    • Vorteile der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen hat demgegenüber den Vorteil, daß die Steuerung des Balgzylinders einfach und schnell durchzuführen ist, insbesondere kann der Balgzylinder schnell in seine Ausgangslage zurückgeführt werden.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
    • Zeichnung
  • Ein Ausführungsbeispiel der Steuereinrichtung ist in der nach­folgenden Beschreibung und Zeichnung näher erläutert. Letztere zeigt in schematischer Darstellung eine pneumatische Steuereinrichtung für einen Balgzylinder.
    • Beschreibung des Erfindungsbeispiels
  • In der Zeichnung ist mit 10 ein Balgzylinder bezeichnet, der eine ausgefahrene Stellung a₁ und eine eingezogene Stellung a₀ einzunehmen vermag. An seiner Unterseite mündet eine Leitung 11, in welcher kurz vor dem Balgzylinder ein entsperrbares Rückschlagventil 12 angeordnet ist. Die Leitung 11 mündet an einem druckbetätigten 3/2-Steuerventil 13, hinter dem sie weiterführt zu einem Ejektor 14. An den beiden Stirnseiten des Steuerventils 13 mündet je eine Steuerleitung 15 bzw. 16, wobei die Steuerleitung 15 in eine Leitung 17 mündet, die von einem 5/3-Wegeventil 18 ausgeht. Die Leitung 17 mündet am Steuerventil 13. Die Steuerleitung 16 geht von einer Leitung 19 aus, die einerseits in ein entsperrbares Rückschlagventil 12 mündet, andererseits von einer Leitung 20 ausgeht, die ebenfalls an das Wegeventil 18 angeschlossen ist. Die Leitung 20 führt durch den Ejektor 14 und mündet in die Atmosphäre. Im Ejektor 14 ist eine Düse 21 angeordnet, an der die Leitung 11 mündet. In der Leitung 11 ist noch ein Rückschlagventil 22 angeordnet, das sich in Richtung vom Steuerventil 13 zum Ejektor 14 hin zu öffnen vermag.
  • Das Wegeventil 18 ist ebenfalls druckbetätigt über an seinen beiden Stirnseiten mündende Leitungen 24 bzw. 25. Von diesen Seiten wirken auch je eine Druckfeder 26 bzw. 27 auf das Wegeventil 18 ein. Die Leitung 24 führt zu einem 3/2-Steuerventil 28, das durch einen vom Balgzylinder 10 betätigbaren Tasters 29 entgegen der Kraft einer Feder 30 einstellbar ist. Die Leitung 24 führt vom Steuerventil 28 zu einem 3/2-Steuerventil 31, das willkürlich über einen Knopf 32 entgegen der Kraft einer Feder 33 betätigbar ist. Die Leitung 24 geht von einer Druckmittelquelle 34 aus. Die beiden Steuerventile 28, 31 dienen zum Vorgang "Heben" des Balgzylinders, worauf später eingangen ist.
  • Genau dieselbe Anordnung für die Betätigung des Wegeventils 18 für die Stellung "Senken" des Balgzylinders ist auf der anderen Seite angeordnet. Die Leitung 25 führt zu einem 3/2-Steuerventil 36, das ebenfalls einen vom Balgzylinder betätigbaren Taster 37 hat und entgegen der Kraft einer Feder 38 verstellbar ist. Die Leitung 25 führt weiter zu einem 3/2-Steuerventil 39, das über einen Knopf 40 willkürlich entgegen der Kraft einer Feder 41 verstellbar ist. Die Leitung 25 führt zu einer Druckmittelguelle 42. An das Wegeventil 18 ist ebenfalls eine Druckmittelquelle 43 angeschlossen; dort sind zwei Anschlüsse 44, 45 zur Atmosphäre.
  • Soll der Balgzylinder 10 von seiner eingefahrenen Stellung angehoben werden, so wird der Knopf 32 am Steuerventil 31 betätigt, so daß dieses in seine Durchflußstellung I geschaltet wird. Druckluft strömt nun über das Steuerventil und die Leitung 24 zum Steuerventil 28, das durch die Feder 30 in Schaltstellung II geschaltet ist. Druckluft strömt nun weiter über die Leitung 24 und schaltet das Wegeventil 18 in seine Schaltstellung I. Dadurch kann Druckluft aus der Druckmittelquelle 43 in die Leitungen 15 und 17 eindringen. Durch den Druck in der Leitung 15 wird das Steuerventil 13 in Schaltstellung I geschaltet, so daß nun Druckluft über die Leitung 17 in die Leitung 11 und das sich öffnende Rückschlagventil 12 in den Balgzylinder 10 eindringen kann, der sich nun füllt. Der Knopf 32 des Wegeventils 31 wird danach losgelassen, worauf dieses in seine Schaltstellung II gelangt, so daß nun keine Druckluft mehr über die Leitung 24 an das Wegeventil 18 strömen kann. Dieses wird nun durch die Feder 27 in die Mittelstellung II geschaltet, das Steuerventil 28 durch den vom Balg 10 betätigten Taster in Stellung II gebracht.
  • Soll der Balgzylinder eingefahren werden, so wird die Schaltstellung "Senken" eingeleitet. Dies geschieht durch Betätigen des Knopfes 40, wodurch das Steuerventil 39 in Schaltstellung I geschaltet wird. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich das Steuerventil 36 in Stellung I infolge der Wirkung der Feder 38. Nun kann Druckluft von der Druck­mittelquelle 42 über die Leitung 25 und über das Steuerventil 36 an das Wegeventil 18 gelangen und dieses in Schaltstellung III bringen. Nun fließt Druckluft von der Druckmittelquelle 43 in die Leitungen 19, 20 und 16. Durch den Druck in der Leitung 16 wird das Steuer­ventil 13 in seine Schaltung II gebracht, während das Rückschlag­ventil 12 durch den Druck in der Leitung 19 angehoben wird. Dadurch kann Druckluft aus dem Balgzylinder 10 über das Rückschlagventil 12, das Steuerventil 13 und das sich nun öffnende Rückschlagventil 22 zum Ejektor 14 gelangen. Durch die durch den Ejektor in der Leitung 20 strömende Druckluft entsteht dort ein Unterdruck, so daß nun die Luft aus dem Balgzylinder 10 über den Ejektor in die Atmosphäre abströmen kann. Ist der Balgzylinder 10 eingefahren, so betätigt er den Taster 37, wodurch das Steuerventil 36 in seine Schaltstellung II gelangt. Damit ist ein Betätigungszyklus "Heben" und "Senken" beendet.

Claims (5)

1. Pneumatische Steuereinrichtung für einen von einer pneumatischen Druckmittelquelle betätigbaren Balgzylinder (10) mit Hilfe mehrerer Steuerventile, unter anderem ein Mehrwegeventil (18) sowie einem dem Balgzylinder vorgeschalteten, entsperrbaren Rückschlagventil (12), dadurch gekennzeichnet, daß zur Rückstellung des Balgzylinders ein Ejektor (14) vorgesehen ist, der einerseits mit dem Balgzylinder, andererseits gleichzeitig über das Mehrwegeventil (18) mit der Druckmittelquelle (43) verbindbar ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung des Mehrwegeventils (18) für die beiden Vorgänge "Heben" und "Senken" des Balgzylinders jeweils zwei einander nachgeschaltete Steuerventile (28, 31 bzw. 36, 39) vorgesehen sind, davon jeweils eines willkürlich betätigbar ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Balgzylinder (10) und dem Mehrwegeventil (18) ein Steuerventil (13) angeordnet ist, das mit Hilfe des Mehrwegeventils (18) schaltbar ist.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Mehrwegeventil (18) als 5/3-Wegeventil ausgebildet ist, das durch Druckluft entgegen der Kraft von Federn (26, 27) betätigbar ist.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Mehrwegeventil (18) eine Verbindung von der Druck­luftquelle (43) zum Ejektor (14) steuert, an welchen der Balg­zylinder (10) über eine Leitung (11) angeschlossen ist.
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