DE20305651U1 - Pneumatic timed switching device e.g. for pulsed actuation of pneumatic valve especially in explosion hazard environment, uses one electric output for connection of piezoelectric leading valve - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Pneumatikzeitschaltvorrichtung zur impulsweisen Betätigung eines Pneumatikventils insbesondere für den Einsatz in explosionsgefährdeten Umgebungen. The invention relates to a pneumatic time switching device for pulsed actuation a pneumatic valve especially for use in potentially explosive atmospheres Environments.
Als Pneumatikzeitschaltvorrichtungen für explosionsgefährdete Bereiche sind mechanische Uhrwerke bekannt, die beispielsweise über einen Kolben in einem Pneumatikzylinder aufgezogen werden. Diese Uhrwerke liefern exakte Zeitspannen, sind aber nicht flexibel einsetzbar und können insbesondere nicht Schaltzyklen in veränderbarer Folge ausführen. Außerdem besteht bei mechanischen Uhrwerken die Gefahr, dass es an beweglichen Teilen zu einem Funkenschlag kommt, wodurch in einer gefährdeten Atmosphäre möglicherweise eine Explosion ausgelöst werden könnte.As pneumatic time switch devices for hazardous areas mechanical movements are known, for example, via a Pistons are pulled up in a pneumatic cylinder. These clockworks deliver exact time spans, but cannot be used flexibly and can in particular do not execute switching cycles in a changeable sequence. There is also with mechanical movements there is a risk of moving parts sparking occurs, resulting in an endangered the atmosphere possibly triggered an explosion could be.
Außerdem sind volumetrische Pneumatikzeitschalteinrichtungen bekannt, bei denen ein bestimmtes Volumen eines Messbehälters mit Druckgas gefüllt wird und bei denen dann, nach vollständiger Befüllung des Volumens bzw. nach Erreichen eines bestimmten Messbehälterinnendrucks, ein Schaltimpuls ausgelöst wird. Auch hier können nicht verschiedene Schaltabläufe programmiert und Impulsdauern etc. variiert werden. Zudem ist der Füllvorgang druckabhängig, so dass bei schwankenden Druckverhältnissen in der Versorgung des zu schaltenden pneumatischen Systems exakte Schaltdauern nicht eingehalten werden können.There are also volumetric pneumatic time switches known in which a certain volume of a measuring container with Pressurized gas filled and with which then, after complete filling of the volume or after Reaching a certain internal pressure in the measuring container, a switching impulse triggered becomes. Here too not different switching sequences programmed and pulse durations etc. varied. In addition, the filling pressure-dependent, so that with fluctuating pressure conditions in the supply exact switching times of the pneumatic system to be switched can be met.
Es stellt sich daher die Aufgabe, eine Pneumatikzeitschaltvorrichtung anzugeben, die druckunabhängig und ohne Fremdenergie eine exakte Schaltimpulsdauer ermöglicht und die noch dazu die Möglichkeit einer Variation der Schaltimpulsfolge und -dauer ermöglicht.It is therefore the task to specify a pneumatic time switching device that is independent of pressure and enables an exact switching pulse duration without external energy and which also the possibility a variation of the switching pulse sequence and duration.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Pneumatikzeitschaltvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved with a Pneumatic time switch device with the features of claim 1 solved.
Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, dass durch die Verwendung eines Piezo-Vorventils zum Auslösen des Schaltvorgangs nur wenig elektrische Energie benötigt wird, so dass bei geringen Spannungen und geringen Stromstärken eine Ventilbetätigung bewirkt werden kann. Durch das Piezo-Vorventil wird eine pneumatische Steuerleitung geöffnet, so dass Druckgas hindurchströmen und dann das eigentliche Hauptventil als Arbeitsventil für den angeschlossenen pneumatischen Verbraucher öffnen bzw. schließen kann.The advantage of the invention is especially in that by using a piezo valve to trigger little electrical energy is required during the switching process, so that at low voltages and low currents a valve actuation can be effected. The piezo pre-valve turns a pneumatic one Control line open, so that compressed gas can flow through and then the actual main valve as a working valve for the connected one open the pneumatic consumer or close can.
Damit kann die erfindungsgemäße Pneumatikzeitschaltvorrichtung über eine lange Zeit durch eine Batterie oder einen Akku gespeist werden; es ist also kein Stromnetzanschluss notwendig, von dem eine Gefährdung in explosionsgefährdeten Umgebungen ausgehen könnte.The pneumatic time switching device according to the invention can thus be operated via a can be powered by a battery for a long time; it is therefore not necessary to have a power supply connection that could endanger hazardous Environments could run out.
Vorzugsweise wird eine Lithium-Batterie mit einer Spannung von 3,6 V verwendet. Bei Verwendung einer solchen Batterie ergibt sich eine Betriebsdauer der erfindungsgemäßen Pneumatikzeitschaltvorrichtung von ca. einem Jahr.A lithium battery is preferred used with a voltage of 3.6 V. When using such a battery there is an operating time of the pneumatic time switching device according to the invention of about a year.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.Further advantageous configurations the invention result from the further subclaims.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Die Figuren zeigen im Einzelnen:The invention is described below With reference to the drawing explained. The figures show in detail:
Die erfindungsgemäße Pneumatikzeitschaltvorrichtung
-
– einer
Batterie
10 , insbesondere einer Lithium-Batterie,- a battery10 , especially a lithium battery, -
– einer
Steuerungseinrichtung
20 mit Schalteinrichtung21 und Programmspeicher22 ,- a control device20 with switching device21 and program memory22 . -
– einem
Anzeigeelement
30 mit zugehöriger Ansteuereinrichtung40 - a display element30 with associated control device40 -
– Bedienelementen
51 ,52 ,53 und- controls51 .52 .53 and -
– einem
Piezo-Vorventil
60 .- a piezo pre-valve60 ,
Die Bedienelemente
In dem Programmspeicher
-
1. In einem ersten Arbeitsverfahren wird kontinuierlich
ein Schaltzyklus ausgeführt,
der sich aus einer ersten Pausenzeit tP und
wenigstens einer sich daran anschließenden Schaltimpulszeit iS zusammensetzt.
Eine solche Impulsfolge
ist in
2a schematisch dargestellt. In einem typischen Anwendungsfall ist die Schaltdauer tS so bestimmt, dass bei einem Pneumatikzylinder oder einer pneumatischen Membranpumpe jeweils ein Hub während der Schaltimpulszeit TS ausgeführt werden kann.1. In a first working method, a switching cycle is carried out continuously, which is composed of a first pause time t P and at least one subsequent switching pulse time i S. Such a pulse train is in2a shown schematically. In a typical application, the switching duration t S is determined such that a stroke can be carried out during the switching pulse time T S in a pneumatic cylinder or a pneumatic diaphragm pump. -
2. Durch mehrfaches Betätigen
des Bedienelements
51 , der insbesondere als Taster ausgeführt ist, kann ein zweites in dem Programmspeicher22 abgelegtes Programm aufgerufen werden, das es ermöglicht, unter Zuhilfenahme des weiteren Bedienelements52 die Schaltimpulszeit tS zu verändern.2. By pressing the control element several times51 , which is designed in particular as a button, can be a second in the program memory22 stored program can be called, which makes it possible with the help of the additional control element52 to change the switching pulse time t S. -
3. Statt des einzelnen Schaltimpulses kann auch eine Folge von
mehreren Schalttakten vorgenommen werden, wobei jeder Takt aus einer
Schaltimpulszeit tS und einer Schaltimpulsunterbrechungszeit
tU besteht. Nach einer Abfolge von n Schaltimpulsen,
bei denen jeweils das Piezo-Vorventil
60 von der Steuerungseinrichtung20 betätigt, also geöffnet und wieder geschlossen wird, beginnt der Zyklus mit einer neuen Pausenzeit tP. Die Schaltimpulsunterbrechungszeit tU dient dazu, bei dem angeschlossenen pneumatischen Verbraucher nach der Ausführung des Arbeitshubs wieder die Ruhelage einzunehmen, beispielsweise die Ruhelage des Kolbens oder der Membran. Eine solche Schaltimpulsfolge ist in2b schematisch dargestellt.3. Instead of the individual switching pulse, a sequence of several switching cycles can also be carried out, each cycle consisting of a switching pulse time t S and a switching pulse interruption time t U. After a sequence of n switching pulse, each with the piezo valve60 from the control device20 actuated, i.e. opened and closed again, the cycle begins with a new pause time t P. The switching pulse interruption time t U serves to return to the rest position, for example the rest position of the piston or the membrane, of the connected pneumatic consumer after the execution of the working stroke. Such a switching pulse sequence is in2 B shown schematically. -
4. Durch Wahl eines vierten Programms des Programmspeichers
22 in der Steuerungseinrichtung20 kann die Anzahl n der einzelnen Schaltimpulse während eines Zyklus verändert werden.4. By selecting a fourth program in the program memory22 in the control device20 the number n of individual switching pulses can be changed during a cycle. -
5. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Pneumatikzeitschaltvorrichtung
100 für den Betrieb von pneumatischen Flüssigkeits-Membranpumpen eingesetzt werden. Hierzu ist in die Steuerungseinrichtung20 eine Überwachungsprogramm integriert, das überwacht, wann ein Vorratsbehälter leergepumpt ist, und das dann eine sogenannte Leermeldung für den Bediener an dem Anzeigeelement30 ausgibt und zugleich verhindert, dass für eine lange Zeit oder auf unbestimmte Dauer Schaltimpulse von der Pneumatikzeitschaltvorrichtung100 abgegeben werden; ein Trockenlaufen der von der erfindungsgemäßen Pneumatikzeitschaltvorrichtung100 geschalteten Pumpe wird so verhindert.5. In particular, the pneumatic time switching device according to the invention100 can be used for the operation of pneumatic liquid diaphragm pumps. This is done in the control device20 integrates a monitoring program that monitors when a reservoir is pumped empty, and then a so-called empty message for the operator on the display element30 outputs and at the same time prevents switching impulses from the pneumatic time switching device for a long time or for an indefinite period100 be delivered; a dry running of the pneumatic time switching device according to the invention100 switched pump is prevented.
Durch Wahl eines fünften Programms
des Programmspeichers
Im Schaltbetrieb der Pneumatikzeitschaltvorrichtung
Als Batterie sind insbesondere Lithium-Zellen geeignet, da sie bei kleiner Baugröße eine hohe Zellenspannung und eine große Energiedichte besitzen.Lithium cells in particular are batteries suitable because they have a high cell voltage in a small size and a big one Have energy density.
Das Anzeigeelement
In einem bevorzugten Pneumatikzeitschaltsystem
ist eine Pneumatikzeitschaltvorrichtung
Mit dem Bedienelement
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE20305651U DE20305651U1 (en) | 2003-04-06 | 2003-04-06 | Pneumatic timed switching device e.g. for pulsed actuation of pneumatic valve especially in explosion hazard environment, uses one electric output for connection of piezoelectric leading valve |
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Publications (1)
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DE20305651U1 true DE20305651U1 (en) | 2004-08-19 |
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ID=32892502
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE20305651U Expired - Lifetime DE20305651U1 (en) | 2003-04-06 | 2003-04-06 | Pneumatic timed switching device e.g. for pulsed actuation of pneumatic valve especially in explosion hazard environment, uses one electric output for connection of piezoelectric leading valve |
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