DE1802342A1

DE1802342A1 - Impulswandler fuer pneumatische Steuerungssysteme

Info

Publication number: DE1802342A1
Application number: DE19681802342
Authority: DE
Inventors: Ruedle Dipl-Ing Manfred
Original assignee: Hoerbiger Ventilwerke GmbH and Co KG
Current assignee: Hoerbiger Ventilwerke GmbH and Co KG
Priority date: 1967-10-13
Filing date: 1968-10-10
Publication date: 1969-06-19
Also published as: AT274507B; GB1211628A; CH470592A; FR1586287A

Description

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Hr 9.10.1968

HOERBIGER TENTILWERKE AKTIENGESELLSCHAFT, Wien

Impulswandler für pneumatische Steuerungssysteme

Die Erfindung bezieht sich auf einen Impulswandler für pneumatische Steuerungssysteme mit Strömungselementen, welcher einen Dauerimpuls in einen kurzzeitigen Impuls überführt.

Bekanntlich werden in der Steuerungstechnik für"verschiedene Schalt- und Steuervorgänge Impulswandler verwendet, die langer andauernde Steuersignale in Signale oder Impulse mit kurzer Dauer umwandeln. Diese Aufgabe wird in der herkömmlichen Pneumatik oder Hydraulik durch sinnvolle Kombinationen von Schaltventilen mit beweglichen Ventilteilen gelöst. Die dabei auftretenden Schaltzeiten sind jedoch verhältnismäßig groß; außerdem sind Reibungs-

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kräfte zu überwinden, die höhere Betriebsdrücke erfordern und zu einem Verschleiß führen.

' Unter Verwendung von Strömungseiementen, z.B. von Wandstrahlelementen oder von Turbulenzverstärkern, ist es zur Umwandlung von Impulsen schon bekannt, 2 OR/NOR-Elemente derart zusammenzuschalten, daß die Ausgänge des ersten Elementes mit den Steuereingängen des zweiten Elementes verbunden sind, wobei in eine der Verbindungsleitungen ein Volumen eingeschaltet ist. Per Dauerimpuls wird an einem Steuereingang des. ersten Elementes zugeführt. In Abhängigkeit davon, in welche der Verbindungsleitungen zwischen den beiden Elementen das genannte Volumen eingeschaltet ist, wird dabei entweder beim Einschalten oder beim Abschalten des Dauerimpulses am Ausgang des zweiten Elementes ein kurzzeitiger Impuls erzeugt, dessen Dauer im wesentlichen von der Größe des genannten Volumens bestimmt ist. Diese Schaltung ist aber verhältnismäßig aufwendig, empfindlich und kann nur zur Umwandlung pneumatischer Impulse verwendet werden.

Die Erfindung bezweckt nun die Schaffung eines verbesserten und einfacheren Impulswandlers und besteht darin, daß mit dem Steuereingang eines monostabilen Strömungselementes ein durch eine Membrane abgeschlossener Steuerraum in Verbindung steht, dessen Volumen durch Beaufschlagung der Membrane mit dem Dauerimpuls veränderbar ist. Erfindungsgemäß ist somit zur Umwandlung des Impulses nur ein einziges . Strömungselement, z.B, Wandstrahlelement, einfacher Bauart und nur eine einzige Verbindungsleitung zwischen diesem und dem Steuerraum der Membrane erforderlich. Beim Durohwölben

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der Membrane unter Einfluß des Bauerimpulses wird das Volumen dta Steuerraumes verkleinert und daher Luft aus diesem In den Steuereingang des Strömungselementes gedrtiokt, so daß dieses usechaltet. Sobald die Membrane voll durohgewölbt 1st, fettet die Luftzufuhr zum Strömung^element auf, wodurch der Strahl wieder auf den ursprünglichen Ausgang zurückschaltet. Kl« Sauer des kureen Impulses 1st u.a. von der Größe des eteuerraumea der Membrane abhängig und kann daher unschwer eingestellt werden.

Vorzugsweise ist die Membrane auf Ihrer dem Steuerraum abgekehrten Seite durch einjpneumatisches oder hydraulisches Druokmedism beaufschlagbar, welches den Bauerimpuls liefert. Erfindungsgemäß kann aber auch zum Betätigen der Membrane ein Elektromagnet vorgesehen sein. Dieser 1st vorteilhaft in das Membrangehäuse eingebaut, während die Membrane mit einem Eisenkern versehen ist. Damit ist die Möglichkeit gegeben, elektrische Impulse auf einfache Weise in pneumatische Impulse umzuwandeln.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen zu entnehmen, die in der Zeichnung dargestellt sind. In dieser zeigt Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Impulswandlers in schematisoher Darstellung und Pig. 2 einen Teil eines abgeänderten Ausführungsbeispieles.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, besteht der Impulswandler aus einem Strömungselement, das hier von einem monostabilen Wandstrahlelement 1 gebildet ist, einem Membranelement 2 und einer

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BAD ORKSlNAU

dazwischen angeordneten Verbindungsleitung 3. Das Wandstrahldement 1 weist Strömungskanäle mit einem Eingang 4» zwei Ausgängen 5 und 6 und zwei Steuereingänge 7 und β auf. Das Membranelement 2 besteht aus einem zweiteiligen Gehäuse 9, in dem eine Membrane 10 eingespannt ist, die das Gehäuse in zwei abgeschlossene Bäume, einen Arbeitsraum 11 und einen Steuerraum 12, unterteilt. Der Steuerraum 12 ist mit einem nach außen führenden Kanal 13 für den Anschluß der Verbindungsleitung 3 versehen und vom Arbeitsraum 11 führt ein Kanal 14 nach außen, durch den ein pneumatisches oder hydraulisches Druckmittel zugeführt werden kann oder der als Entlüftung dient. Gemäß Pig. 2 ist außerdem im Membrangehäuse 9 ein Elektromagnet 15 eingebaut und die Membrane 10 mit einem Eisenkern 16 versehen.

Beim AusfUhrungsbeispiel nach Pig. 1 wird in den Arbeitsraum 11 des Membran^eleme itee 2 durch den Kanal 14 ein Dauerimpuls in Porm eines pneumatischen oder hydraulischen Druckmittels zugeführt. Im Arbeitsraum 11 wird dadurch ein Druck aufgebaut, der die Membrane 10 durchwölbt. Dabei wird aus dem Steuerraum 12 über die Verbindungsleitung 3 dem Steuereingang 7 des Wandstrahlelementes 1 Luft zugeführt, die eine Ablenkung des im stabilen Zustand des Wandstrahlelementes 1 vom Eingang 4 zum Ausgang 6 strömenden Luftstrahles bewirkt, so daß dieser durch den Ausgang 5 austritt und an diesem ein Signal erzeugt. Sobald die Membrane 10 voll durchgewölbt ist, endet das Einströmen der Luft durch den Steuereingang 7, wodurch der Luftstrahl des als monostabiles Schaltelement ausge-

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bildeten Wandstraiileleraentes 1 vom Ausgang 5 wieder in die etabile Lage zurückschaltet, in welcher er durch den Ausgang 6 austritt.

Am Ausgang 5 des Wandstrahlelementes 1 entsteht somit ein von der Dauer des die Membrane 10 beaufschlagenden Impulses unabhängiger, kurzzeitiger Impuls, dessen Dauer lediglich von der zum Durchwölben der Membrane 10 erforderlichen Zeit bestimmt wird. Außerdem ist die Dauer des kurzzeitigen Impulses vom Volumen des Steuerraumes 12 abhängig und kann daher durch Verändern des Volumens ebenfalls geändert werden. Bei der in Jig. 2 gezeigten Ausführungsform erfolgt die Durchwölbung der Membrane 10 durch den Elektromagneten 15, der bei seiner Erregung über den Eisenkern 1.6 auf die Membrane 10 wirkt und dadurch das Volumen des Steuerraumes 12 im Membranelement 2 verändert. Dabei entsteht im Kanal 13 eine Luftströmung, die in gleicher Weise wie beim Ausführungsbeispiel nach Pig. 1 zur kurzzeitigen Umschaltung eines Wandstrahlelementes herangezogen werden kann. Mit dieser Ausführungsform ist somit die einfache Möglichkeit gegeben, elektrische Impulse in Luftimpulse umzuwandeln.

In der Anordnung nach Pig. 2 erfolgt die Betätigung der Membrane 10, die bei erregtem Elektromagnet 15 und dadurch angezogenem Eisenkern 16 durchgewölbt ist, durch Abschalten des Elektromagnets 15» wobei die Membrane to in ihre gestreckte Ruhelage zurückkehrt und das Volumen des Steuerraumes 12 verkleinert. Der Kanal 14 dient dabei zum Druokausgleich. Die Anordnung kann aber auch so getroffen sein,

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daß die Abgabe des das Wandstrahlelement umschaltenden Signals beim Einschalten der Erregung des KLektromagnets erfolgt.

An Stelle eines Wandstrahlelementes kann im Rahmen der Erfindung auoh ein Turbulenzverstärker verwendet werten.

Pat entansprüchej

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Claims

Pat en tan 8 pr üche ;

* Impulswandler für pneumatische Steuerungssysteme mit Strömungseletaenten, welcher einen Dauerimpuls in einen kursseitigen Impuls überfuhrt, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Steuereingang (7) eines monostabilen Ströaungeeleoentes (1) ein durch eine Membrane (10) abgeschlossener Steuerraue (12) in Verbindung steht, dessen Volumen durch Beaufschlagung der Membrane (10) mit dem Sauerimpuls veränderbar ist.
2. Impulswandler nach Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, daß die Membrane (10) auf ihrer dem Steuerraum (12) abgekehrtes Seite durch ein pneumatisches oder hydraulisches Druckmedium beaufschlagbar ist.
3. Impulswandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß «um Betätigen der Membrane (10) ein Elektromagnet (15) vorgesehen ist.

4-. Impulswandler nach Anspruch 3, daduroh gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (15) in das Membrangehäuse (9) eingebaut und die Membrane (10) mit einem Eisenkern (16) versehen ist.

HOERBIuSR VENTILWERKE AKTIENGESELLSOHAM in Wien

vertreten durch:

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