DE1523493A1 - Pneumatischer Alternativ-Verstaerker - Google Patents

Description

J.C. Uclrardt AG. . 13.11.1955

3tuttgart-Bad Cannstatt 3a/Le ·

Pragstra.Oe 72-32 ^__Kr

3etr.: Patent- und Gebrauchsmuster-Hilf S-^dMIeIdUn₀ 3-v 43

Pneumatischer

Die "Jrfindun^· betrifft einen pneumatischen Alte rna ti ν-Verstärker nit eine:a 3teuerkörpar, car in einem Gehäuse mit Hilfe von ileiabranen befestigt ietj die vo:^ 3in- und ^ius^andruck beaufcchlG-o't sind.

3ekannte AltGrnativ-VerGtt.rlrer dieser Art besitzen in dar Rs₁^eI einen Verstärkungsfaktor bis et.va 3ί1· Jiase Verstärkung ergibt sich aus dem Fl«_chGnvsrhi~ltnis der von Jin^an^soruck und νοτ. Ausöan^sdruclc beaufschlagten irembrcnfli-che, die den otauerkörper aufgrund des auf ihr lastenden Druckes so verschiebt, daß jeweils ein ICrLfte-Gleich^ewicht eintritt. VerGtwXkuu^rjfaktoren, die höher als 3*1 cind, können im allgemeinen r^it den bish .. bekannten Ausfuhr .r.^oiormen pneiamati-

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scher Verstärker der oben genannten Gattung nicht erreicht werden, weil die Größe der Membranflachen nach unten ihre Begrenzung in der Befestigungsart der Ilembrane haben, die insbesondere für die Befestigung der vom Ausgangsdruck beaufschlagten Membran am Steuerkörper eine bestimmte Größe bedingt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen pneumatischen Alternativ-Verstarker mit hohen VerstLrkungsgrad, beispielsweise größer als 20:1 zu schaffen, dessen Abmessungen nicht su groß werden, dessen Herstellung möglichst billig ist und bei dem zudem die Gswüir gegeben ist, daß sich die wirksans Flache dar Membran während des Betriebes nicht verändert.

Die Erfindung besteht darin, aa.2 die von Ausgangsdruck beaufschlagte Ilembran in der Art einer Rollmembran mit einer ./ellung versehen ist und am inneren Hand eine Verdickung aufweist, die in einer entsprechenden Ausnehmung im 3teuerkörper eingebettet ist. Durch diese Ausgestaltung wird mit verhol tnisme..2i£ einfachen Hitteln eine v/irksame und dauerhafte Befestigung der Hembran a;* Steuerkörper erreicht, weil der Ausgangsdruck den inneren Piand der ilembran gegen den 3teuerkörper drückt und so eine Abd«ichtim_o gegenüber der Atmosphäre erzielt. außerdem wirkt bsi dieser üusfiihrungsform der Steuerkörper gleichzeitig als !.lembrankolben aar Membran. Durch die Erfindung wird es möglich, Alternativ-V3rstLrker mit einem Verstärkungsfaktor größer als 25/l in solchen

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Abmessungen zu bauen, wie sie bisher nur Drosselverstärkern vorbehalten sind.

Eine zweckmäßige Ausführung der Erfindung ergibt sich dann, wenn die Verdickung am inneren Rand der Membran zylindrisch ausgebildet und in eine zylindrische Ausdrehung am Steuerkörper eindrückbar ist. Sine weitere gute Abdichtung der Membrane gegenüber dem Steuerteil wird außerdem dadurch erzielt, , daß die innere Wandung der Rollmembran-Uinlichen Wellung longer ist als die Lußere Wandung und an ihrem Ende in die Verdickung übergeht. Besonders günstig hat es sich dabei erwiesen, wenn die innere V/andung mit der Verdickung etwa doppelt so lang ausgebildet 13t wie die äußere Vandung. Schließlich kann zur Erzielung einer besonders dichten und haltbaren Verbindung die Verdickung in der entsprechenden Ausnehmung des Steuerkörpers eingeklebt sein.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der 3r£indun& dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erlLutert. las zeigen:

Pig, 1 eine schernatische Darstellung eines erfindun^s^emußen pneumatischen VerstLrkers im Schnitt und

Fi£. 2 die ver£rc.sGrte Darstellung der Befestigung der vom Auscan^sdruck -beaufschlagten Membran am Steuerkörper.

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In der Fig. 1 sind in einem Verstärkergehäuse 1 in bekannter Weise verschiedene Druckkammern 2, 3» 4 und 5 angeordnet, die gegeneinander durch Ventile bzw* durch Membranen abgeschlossen sind. Dabei ist die Druckkammer 2 gegenüber der Druckkammer 3 durch die Membran 6 abgedichtet, die. sowohl mit· dem beweglichen Steuerteil 7 als auch mit ihren Rindern mit dem Gehäuse 1 fest verbunden ist. Die Kammer 2 wird durch die Öffnung 3 im Gehäuse des Verstärkers mit dem Eingangsdrucksignal beaufschlagt, so daß in der Kammer 2 der zu verstärkende Ausgangsdruck herrscht. Die Kammer 3 ist über die Öffnung 9 mit der freien Atmosphäre verbunden und gegenüber der Kammer 4 durch die Membran 10 abgedichtet, die mit ihren Rändern im Gehäuse 1 abdichtend befestigt ist.

Der Steuerteil 7 weist, wie insbesondere aus der Pig. 2 hervorgeht, eine öffnung 11 auf, die mit einer Bohrung 12 in seinem Inneren in Verbindung steht. Die Bohrung 12 mündet in die Kammer 4, wird jedoch von dem Verschlußteil 13 in der gezeichneten Lage gegenüber der Kammer 4 abgeschlossen. Am Verschlußteil 13 ist Über einen Zwischensteg ein zweites Verschlußteil 14 angebracht, das mit Hilfe der Druckfeder.15 in Richtung auf einen am Gehäuse 1 angeordneten Ventilsitz 16 gedrückt wird und die Kammer 4 von der Kammer 6 abtrennt, wenn der Verschlußteil 14 auf den Ventilsitz 16 aufsitzt. Durch die Bohrung 17 wird die Kammer 5 mit Druckluft beaufschlagt, die als Energiequelle für die aufzubringende Druckverstärkung dient.

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In der gezeichneten Lage der Pig. 1 und 2 strömt die Ver— stkrkungsdruckluft durch die Kammer 5 und durch den zwischen dem Verschlußstück 14 und dem Ventil 16 bestehenden Spalt in die Kammer 4 ein. Von dort kann das Ausgangssignal des Verstärkers durch die Bohrung 18 entnommen werden. Dieses Ausgangsdrucksignal wird wie folgt geregelt*

vVird der Druck der Verstärkungsdruckluft in der Kammer 5 zu hoch, dann wird der erhöhte Ausgangsdruck des Verstärkers in der Kammer 4 über die Membran 10 den Steuerteil 7 nach oben bewegen, weil die auf ihn über die Membran 6 wirkende Kraft, die von der Größe des Eingangsdruck© in der Kammer abhtaigig ist, geringer ist als die Kraft, die vom Ausgangsdruck auf den Steuerteil 7 ausgeübt wird. Dadurch schließt · sich die Verbindung zwischen der Kammer 4 und 5 mit Hilfe des Ventilstücks 14. Die Druckluftzufuhr zur Kammer 4 ist abgeschlossen. Bewegt sich der Steuerteil 7 weiter nach oben, so hebt sich das Verschlußstück 13 vom unteren Ende des Steuerteils 7 ab und gibt die Bohrung 12 frei. Druckluft kann aus der Kammer 4 in die Kammer 3 und von dort aus in die freie Atmosphäre oo lange entweichen, bis der Druck in der Kammer auf die Membrane 6 den Steuerteil 7 wieder nach unten bis zum Abschluß der Bohrung .12 durch das Ventilstück 13 gedrückt hat. Bei einer weiteren Bewegung des Steuerteils 7 nach unten wird wiederum das Ventilstück 14 vom Ventilsitz 16 abgehoben und Druckluft kann aus der Kammer 5 in die Kammer 4 strömen. Auf diese »Veise ergibt sich stets eine Zuordnung des an- der Bohrung

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18 abnehmbaren Auegangsdruckes zum Eingangsdruck in der Kammer 2, der durch die öffnung 3 in die Kammer 2 eintritt·

Aus dem Vorstehenden wird klar, daß der Ausgangsdruck des Verstärkers in der Kammer 4 umso größer ist, je kleiner die vom Druck in der Kammer 4 beaufschlagte Fläche der Membran IO ist. Um zu erreichen, da3 der Ausgangsdruck des Verstärkers möglichst groß ist im Verhältnis zum Singangsdruck, ist die vom Druck in der Kammer 4 beaufschlagte Flache der Membran 10 dadurch sehr klein gehalten, daß die iäembran 10 in der Art einer Rollmembran. mit einer .Vellung versehen ist, wobei die innere V/andung 19 der ./ellung der membran 10, die am Steuerteil 7 anliegt, etwa doppelt so lang ausgebildet ist wie die Lullere V/andung, die zua Rand' 20 der Membran hin zeigt (Pit,· 2). Der Rand 20 der Liembran ist in üblicher Vieise im Gehäuse 1 des Verstärkers dichtend eingeklemmt. Die wandung 19 der Rolliaecibran-ähnlichen '.Vellung geht an ihrem unteren Ende zum inneren Hand der Membran 10 hin in eino zylindrische Verdickung 21 über, die in einer entsprechenden zylindrischen Ausdrehung 22 am 3teuerkö£jrer 7 eingebettet ist und in dieser Ausnehmung beispielsweise auch eingeklebt sein kann.

Durch diese Ausbildung des inneren 3ndes der Membran 10 sind keine mechanischen Befestigungsteile für die Membran 10 am Steuerteil 7 nötig. Der in der Kammer 4 herrschende Druck

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preßt die zylindrische Verdiekung 21 dichtend gegen den Steuerteil 7. Der Abstand zwischen der inneren Wandung und der äußeren Wandung der Rollmembran-ähnlichen Wellung der Membran 10 kann durch die erfindungsgenib.ße Auagestaltung sehr gering gehalten werden, weil keine äußeren Befestigungsteile am Steuerteil 7 angebracht werden müssen. Die von dem Druck in der Kammer 4 beaufschlagte Kembranfläche der Membran 10 wird 3omit sehr gering, so daß der durch das Verhältnis der vom Druck beaufschlagten Fla.ch.en der Membran 6 und der Kembran 10 bestimmte Verstärkungsgrad sehr groß wird.

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Claims (5)

Patent- und Schutzansprüche

1. Pneumatischer Alternativ-Verstürker nit einem Steuerkörper, dor über Membranen in einem GehuiQe befestigt ist, die von Ein- und Ausgangsdruck beaufschlagt -sind, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Ausgangsdruek beaufschlagte Membran (Io) in der Art einer Rollmembran mit einer ./ellung vercehen ist und am inneren Rand eine Verdickung (21) aufweist, die

. in einer entsprechenden Ausnehmung (22) im Steuerkörper (7) eingebettet ist.

2. Pneunatischer Alternativ-VerotLrkor nach /jispruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdickung (21) zylindrisch ausgebildet ist, und in eine zylindrische Ausdrehung (22) am Steuerkörper (7) eindrückbar ist.

3. Pneumatischer Alternativ-VcrstLrker nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch Gekennzeichnet, daß die innere .'/andung (19) der Rollnerabran-Lhnlichen '.'/ellung ILünger ist als die kuQere V/andung und an ihrem Jünde in die Verdickung (21) übergeht.

4. Pneumatischer Alternativ-Verstrrker nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch Gekennzeichnet, daß die innere ,Vandung (19) mit der Verdickung (21) etwa doppelt so lang ausgebildet ist wie die tußere Wandung.

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BAD Or.iCÜMAL

5. Pneumatischer Alternativ-Verstürlcer nach einem der Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, daß die Verdickung (21) in der entsprechenden Ausnehmung (22) des Steuerkörpers (7) eingeklebt ist.

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