DE1055908B - Steuerventil zur selbsttaetigen wechselweisen Zu- und Abfuehrung eines gasfoermigen Druckmittels in rascher Folge - Google Patents

Description

Bei pneumatisch betätigten Geräten, wie z. B. Ruttel vorrichtungen u. dgl., muß bekanntlich das Druckmittel in rascher Folge zu- und abgeführt ■werden. Um dies zu ermöglichen, werden elektromagnetisch betätigte Ventile verwendet, die über einen Impulsgeber gesteuert werden. Derartige Impulsventile sind jedoch störungsanfällig und im Dauerbetrieb nicht immer zuverlässig, ganz abgesehen davon, daß sie auch teuer in der Anschaffung sind.

Die Erfindung bezieht sich nun auf ein Steuerventil, zur wechselweisen Zu- und Abführung eines gasförmigen Druckmittels zu und von einem Verbraucher in rascher Folge unter Verwendung eines Servokolbens oder einer Servomembran für die eine Schließ richtung und unter Verwendung einer Druckfeder für die andere Schließrichtung durch entsprechende Anordnung der \'erschiedenen Einzelelemente.

Der Aufbau und die Einzelheiten der Erfindung sind dem auf der Zeichnung schematisch im Schnitt dargestellten Ausführungsbeispiel zu entnehmen.

Das Ventilgehäuse 1 ist oben mit einem Deckel 6 und unten mit einer Verschlußschraube 15 versehen und besitzt außerdem seitliche Öffnungen für den Druckmitteleinlaß 2, für den Druckmittelauslaß 3 und für den Verbraucheranschluß 4. Ferner sind im Innern des zylinderförmig durchbohrten Ventilgehäuses 1 ein oberer Ventilsitz 9 und ein unterer Ventilsitz 10 angeordnet. Zwischen dem oberen Ventilsitz 9 und dem Deckel 6 ist eine Servomembran 5, an deren Stelle auch ein Servokolben treten kann, eingesetzt, so daß oberhalb der Membran 5 ein Arbeitsraum 20 und unterhalb der Membran 5 ein Austrittsraum 23 entsteht, an den der Druckmittelauslaß 3 angeschlossen ist. Unterhalb des unteren Ventilsitzes 10 ist der von der Verschlußschraube 15 begrenzte Eintrittsraum 19, der mit dem Druckmitteleinlaß 2 in Verbindung steht.

Im Ventilgehäuse 1 gleitet der Schieberkolben. 13 auf und ab. Er ist beiderseits der Ventilsitze 9 und 10 mit einem oberen Verschluß stück 11 und einem unteren Verschlußstück 12 versehen. Oberhalb des oberen Verschlußstückes 11 sind die Servomembran (oder der Servokolben) 5 befestigt, während zwischen dem unteren Verschlußstück 12 und der Verschlußschraube 15 die Druckfeder 18 eingesetzt ist.

Der Schieberkolben 13 weist eine Längsbohrung 22 auf, die jedoch an ihrem unteren, im Durchmesser verjüngten Ende 25 nicht durchgeht, sondern oberhalb dieses Endes 25 in eine Ouerbohrung 16 übergeht. Das obere, im Durchschnitt ebenfalls verjüngte offene Ende 24 des Schieberkolbens 13 ragt in den Arbeitsraum 20. Dieser wird durch eine Bohrung 7 entlüftet, wobei die Entlüftung durch eine einstellbare Drossel 8 von außen geregelt werden kann.

Zwischen den beiden Verschlußstücken 11 und 12

Steuerventil zur selbsttätigen
wecliselweisen Zu- und Abführung
eines gasförmigen Druckmittels
in rascher Folge

Anmelder:

Concordia Maschinen- und
Elektrizitätsgesellschaft m. b. H.,
Stuttgart 13, Talstr. 41

Dipl.-Ing. Walter Pelikan, Stuttgart, ist als Erfinder genannt worden

ist der Schieberkolben 13 mit einer z. B. ringförmigen Aussparung 21 versehen, die in jeder Stellung des Schieberkolbens 13 mit dem Verbraucheranschluß 4 in Verbindung steht sowie außerdem wechselweise die Verbindung mit dem Eintrittsraum 19 und dem Austrittsraum 23 herstellt.

Das untere geschlossene Ende 25 des Schieberkolbens 13 ist ebenfalls kolbenschieberartig ausgebildet und ragt in eine nicht durchgehende Zylinderbohrung 14 in der Verschlußschraube 15. Durch die Absohlußkante 17 der Zylinderbohrung 14 wird die Querbohrung 16 in dem Ende 25 verschlossen, wenn dieses niedergedrückt ist.

Die Wirkungsweise ist folgende: Das gasförmige Druckmittel, im allgemeinen Luft, gelangt durch den Druckmitteleinlaß 2 in den Eintrittsraum 19. Das untere Verschlußstück 12 sitzt in dieser Stellung des Ventils durch den Druck der Druckfeder 18 auf dem unteren Ventilsitz 10 auf und schließt den Eintrittsraum 19 gegen den Verbraucheranschluß 4 ab. Das Druckmittel strömt nun von dem Eintrittsraum 19 durch die Querbohrung 16 und die Längsbohrung 22 in den Arbeitraum 20 über der Servomembraai 5. Diese wird infolgedessen entgegen dem Druck der Druckfeder 18 nach unten gedrückt und nimmt den Schieberkolben 13 mit.

Bei dieser Bewegung gleitet das verschlossene untere Ende 25 in der Zylinderbohrung 14 nach unten, so daß schließlich die Ouerbohrung 16 durch die Abschlußkante 17 verschlossen wird und kein Druckmittel mehr in den Arbeitsraum 20 gelangen kann. Da

90Ϊ 507/314

Claims (2)

aber das in dem Arbeitsraum 20 befindliche Druckmittel sich in diesem Augenblick noch weiterhin ausdehnt, schließt das obere Verschlußstück 11 den oberen Ventilsitz 9, so daß der Austrittsraum 23 von dem Verbraucheranschluß 4 abgetrennt wird, und hebt gleichzeitig das untere Verschlußstück 12 von dem unteren Ventilsitz 10 ab, so daß nunmehr das Druckmittel von dem Eintrittsraum 19 über den unteren Ventilsitz 10 zu der Aussparung 21 und damit zu dem Verbraucheranschluß 4 gelangt. Während dieses Vorganges entweicht gleichzeitig das im Arbeitsraum 20 befindliche Druckmittel langsam über die Drossel 7, 8 nach außen ab. Der Druck im Arbeitsraum 20 verringert sich also, so daß die Feder 18 den Schieberkolben 13 wieder nach oben drückt. Bei dieser Bewegung werden zunächst der untere \'entilsitz 10 durch das untere Verschluß stück 12 wieder verschlossen und der obere Ventilsitz 9 durch das obere Verschlußstück 11 wieder geöffnet, so daß sich das in dem Verbraucheranschluß 4 befindliche Druckmittel über die Aussparung 21 und den Austrittsraum 23 nach außen entspannen kann. Währenddessen ist außerdem durch den nach oben gebenden Schieberkolben 13 die Querbohrung 16 wieder frei geworden, so daß die ursprüngliche Ausgangsstellung des Steuerventils wieder erreicht ist und der Arbeitsvorgang selbsttätig von neuem beginnt. Der Rhythmus des wechselweisen Öffnens und Schließens des Steuerventils wird durch die Drossel 7,8 eingestellt. Auf diese Weise wird ein selbsttätiges, zuverlässiges Arbeiten des Steuerventils ohne zusätzliche Einrichtungen erzielt, wobei die Zu- und Abführung des Druckmittels zu dem Verbrauchergerät in rascher, entsprechend den jeweiligen Bedürfnissen einstellbarer Folge stattfindet. Ein weiterer Vorteil des Gegenstandes der Erfindung besteht darin, daß keine Verluste des Druckmittels auftreten, so wie es z. B. bei einer bekannten Ausführung der Fall ist, die als Pulsator für Unterdruck in Verbindung mit einer Vakuumanlage mit vier Ventilsitzen für mehrere Verbraucherstellen arbeitet, die durch eine dünne Ventilstange miteinander verbunden sind. Für unter Druck stehende gasförmige Druckmittel läßt sich eine derartige Ausführung nicht verwenden, ganz abgesehen davon, daß auch ein einwandfreier Sitz der Verschlußstücke nicht gewährleistet werden kann. Bei in rascher Folge arbeitenden Impulsventilen ist jedoch die Vermeidung von Leckverlusten von ausschlaggebender Bedeutung, was bei der erfindungsgemäßen Ausbildung durch den Schieberkolben in Verbindung mit den übrigen Elementen des Ventils ohne Anwendung besonderer Steuermittel auf einfache Art und Weise erreicht wird. Eine besonders feine Regelung der Impulse läßt sich erreichen, wenn das obere Ende 24 des Schieberkolbens 13 ebenso ausgeführt wird wie dessen unteres Ende 25. In diesem Fall ist also die Längsbohrung 22 auch am oberen Ende 24 des Schieberkolbens 13 z. B. durch eine Verschlußschraube verschlossen und mit einer Querbohrung versehen, wobei das obere Ende 24 nach Art eines Kolbenschiebers in eine entsprechende Zylinderbohrung in dem Deckel 6 oder in dem Ventilgehäuse 1 gleitet. Außerdem ist es ohne weiteres auch möglich, die Servomembran durch einen Servokolben zu ersetzen. Wenn der Teil 13 nicht schieberartig ausgebildet wird, arbeitet das Steuerventil zwar auch, aber nicht verläßlich genug, weil dann der Druck des Druckmittels und der Querschnitt des Druckmitteleinlasses in ganz bestimmtem Verhältnis zueinander stehen müssen. P A T E N T Λ Ν" S V R C C FI E .

1. Steuerventil zur selbsttätigen wechselweisen Zu- und Abführung eines gasförmigen Druckmittels zu und von einem Verbraucher in rascher Folge unter Verwendung eines Servokolbens oder einer Servomembran für die eine Schließrichtung und einer Druckfeder für die andere Schließrichtung, gekennzeichnet durch einen Schieberkolben (13) mit einer nach dem Verbraucheranschluß (4) öffnenden Aussparung (21) zur abwechselnden Verbindung mit dem Einlaß (2) und dem Auslaß (3) des Druckmittels sowie mit einer unten geschlossenen Längsbohrung (22), die über eine Querbohrung (16) an ihrem verjüngten unteren Ende (25) mit dem Einlaß (2) in Verbindung steht und mit ihrem verjüngten oberen offenen Ende (24) in den oberhalb des SerAOkolbens oder der Servomembran (5) befindlichen Arbeitsraum (20) ragt, der durch eine einstellbare Drossel (7, 8) mit der Atmosphäre verbunden ist, während der unterhalb des Servokolbens oder der Servomembran (5) befindliche Austrittsraum (23) mit dem Druckmittelauslaß (3) durch ein oberes Verschlußstück (11) in absperrbarer Verbindung steht, und daß die Druckfeder (18) in dem Eintrittsraum (19) zwischen einem unteren, die Verbindung zwischen dem Einlaß (2) und dem Verbraucheranschluß (4) absperrenden Verschluß stück (12) und einer Verschlußschraube (15) des Ventilgehäuses (1) eingesetzt ist, die eine nicht durchgehende Zylinderbohrung (14) zur Aufnahme des geschlossenen Endes (25) des Schieberkolbens (13) aufweist und mit ihrer inneren Abschlußkante (17) bei niedergedrücktem Schieberkolben (13) die Querbohrung (16) verschließt.

2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch das obere offene Ende (24) des Schieberkolbens (13) verschlossen und mit einer Querbohrung versehen ist sowie in einer entsprechenden Zylinderbohrimg im Deckel (6) oder im Ventilgehäuse (1) gleitet.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 762 584;
britische Patentschrift Nr .9508 aus dem Jahre 1913; britische Patentschriften Nr. 471320, 529 061;
USA.-Patentschrift Nr. 2 610 819.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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