DE2110372A1

DE2110372A1 - Selbst-rueckstellende Betaetigungsvorrichtung und mit ihr ausgestattetes Ventil

Info

Publication number: DE2110372A1
Application number: DE19712110372
Authority: DE
Inventors: Otto Noel A
Original assignee: Automatic Switch Co
Current assignee: Automatic Switch Co
Priority date: 1970-03-19
Filing date: 1971-03-04
Publication date: 1971-10-14
Also published as: CA920470A; GB1301426A; CH523457A; NL7102939A; FR2084883A5; US3667502A

Description

A 12 P 26

AUTOMATIC SWITCH COMPANY, Florham Park, New Jersey, U.S.A.

SeIbst-rücksteilende Betätigungsvorrichtung und mit ihr ausgestattetes Ventil.

Die Erfindung betrifft eine selbst-rückstellende Betätigungsvorrichtung für ein Ventil, sowie ein mit der Betätigungsvorrichtung ausgestattetes, mittels einer Hilfsvorrichtung ausgelöstes Ventil. Die Erfindung soll insbesondere bei pneumatischen Ventilen Anwendung finden, welche einen Luftstrom steuern und selbst druckluftgesteuert sind. Die Betätigungsvorrichtung und das Ventil können jedoch wohlgemerkt für fluide Stoffe allgemein verwendet werden.

Es gibt zahlreiche Einrichtungen mit Ventilen, die periodisch betätigt werden müssen. Eine solche zyklische Bereitstellung der Ventile wird Üblicherweise mittels elektrischer, pneumatischer oder hydraulischer Einstellvorrichtungen besorgt .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine selbst-rückstellende Betätigungsvorrichtung für ein Ventil zu schaffen, die ein periodisches Rückstellen des zugehörigen Ventils ohne die Verwendung von teuren und aufwendigen Zeitregelungs-

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geräten mit ihren entsprechenden Verdrahtungen erreicht. Ein solches Ventil findet in einem weiten Bereich von ίητ dustriellen Anwendungen Einsatzmöglichkeiten, da das Ventil in Systemen von Pluiden einfach installiert werden kann, ohne zusätzliche Hilfsgeräte zur Steuerung des Ventilzyklus zu erfordern.

Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die selbstrückstellende Betätigungsvorrichtung in ein Ventil eingebaut werden kann, so daß eine selbst-rückstellende Ventileinheit entsteht, die nur einen kontinuierlichen Druck des Pluidums an der Einlaßöffnung des Ventils benötigt, um sowohl die zeitliche Steuerung der aufeinanderfolgenden Ventilbetätigungen als auch die Erzeugung einer Betätigungskraft zur Kontrolle des Ventils zu erreichen.

Weiterhin kann die selbst-rückstellende Betätigungsvorrichtung leicht so justiert werden, daß die Zykluszeit des Ventils im Bereich von Sekundenbruchteilen bis zu vielen Minuten variiert werden kann.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung kann man den beiliegenden Zeichnungen entnehmen. In diesen zeigen:

Fig. 1 einen longitudinalen Querschnitt durch ein Ventil nach der Erfindung, und zwar das Haupt- und Vorfüllventil und die selbst-rückstellende Betätigungsvorrichtung, in der 106842/1098

Stellung "geschlossen";

Pig. 2 einen Teilquerschnitt der selbst-rückstellenden Betätigungsvorrichtung, in der entgegengesetzten Richtung zu Fig. 1 gesehen;

Fig. 3 eine Ansicht wie in Fig. 1, in der Stellung "offen";

Fig. 4 einen vergrößerten Querschnitt des Oberteils von Fig. 1, nämlich die selbst-rückstellende Betätigungsvorrichtung;

Fig. 5 einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform einer selbst-rückstellenden Betätigungsvorrichtung, bei der eine Membran benutzt wird;

Fig. 6 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit zwei Membranen.

Das zur Darstellung dieser Erfindung gewählte Ventil Io, das in den Fig. 1-H dargestellt ist, umfaßt einen Ventilkör per mit den Gehäuseteilen 11 und 12 und eine Kappe oder Betätigungsvorrichtungsgehäuse 13, die alle durch Bolzen 14, die sich durch alle Teile erstrecken und durch ein Gewinde am Gehäuseteil 11 befestigt sind, zusammengehalten werden. Die Bolzen 14 halten ebenfalls ein überwurfteil 15 am Ober-

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teil der Kappe 13. Der untere Gehäuseteil 11 ist mit einer Einlaßöffnung 19 und einer Auslaßöffnung 2o versehen, die beide zum Anschluß an Röhren geeignet sind, sowie mit einem Durchlaß 21 zwischen diesen beiden öffnungen, und mit einem den Durchlaß umgebenden Ventilsitz 22. Eine aus einem passenden flexiblen und widerstandsfähigen Material wie z.B. Gummi bestehende Membran 23 erstreckt sich über den Durchlaß 21, wobei der Rand der Membran zwischen die Gehäuseteile 11 und 12 geschoben ist. Ein von der Membran 23 getragenes Hauptventilglied 24 ist in oder außer Eingriff mit dem Ventilsitz 22, um das Hauptventil zu öffnen bzw. zu schließen.

über der Membran 23 befindet sich eine Kammer 27, die mit üer Einlaßöffnung 19 über ein kleines Loch 28 in der Membran 23 in Verbindung steht, Im Innern der Kammer 27 befindet sich eine Druckfeder 29, die an ihrem unteren Ende auf dem Hauptventilglied 24 und an ihrem oberen Ende gegen den Flanschteil des Pedersitzes 30 eines Vorfüllventils sitzt. Die Druckfeder 29 preßt den Planschteil des Pedersitzes gegen die obere Wand 31 der Kammer 27. Wenn die Kammer 27 mit Pluidum bei Einlaßdruck gefüllt wird, dann hält der Druck des Fluidums gegen die obere Fläche der Membran 23 -* zusammen mit der Kraft der Feder 29 das Hauptventilglied «> 24 auf dem Ventilsitz 22 und schließt so das Hauptventil, dft

J^" wie in Figur 1 dargestellt ist. Wenn der Druck in der Kammer

-» 27 nachläßt, dann hebt der auf die untere Fläche der Memo

»· bran 23 wirkende Einlaßdruck die Membran und damit das Vencx

til an (Fig. 3), und das Hauptventil bleibt offen, so lange der Druck in der Kammer 27 relativ niedrig bleibt.

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Der Druck in der Kammer 27 wird von dem nun zu beschreibenden Vorfüllventil geregelt. Eine weite Bohrung 33 erstreckt sich von der oberen Wand 31 der Kammer 27 nach oben, und eine engere Bohrung 34 erstreckt sich von der oberen Wand der Bohrung 33 nach oben. Die Fläche der oberen Wand.der Bohrung 33_S welche die Bohrung 34 umgibt, dient als Ventilsitz 32 für das Vorfüllventil. Eine seitliche Bohrung 35 erstreckt sich von der Bohrung 34, und zwar von einer Stelle oberhalb des Ventilsitzes 32 bis zu einer Auslaßöffnung an der äußeren Oberfläche des Gehäuseteils 12, die sich auf ein Gebiet niedrigen Drucks, wie z.B. die Umgebung bei Atmophärendruck, öffnet.

Ein Glied 36 des Vorfüllventils, das sich innerhalb der Bohrung 33 befindet, läßt sich auf den Ventilsitz 32 zu und von ihm weg bewegen, um so das Vorfüllventil zu öffnen und zu schließen, bzw. um zwischen der Kammer 27 und der Auslaßöffnung am äußeren Ende der Bohrung 35 über das Loch 39 im Federsitz 30 und die Bohrungen 33 und 34 eine Verbindung herzustellen. In der Bohrung 33 sitzt eine Druckfeder 37 mit ihrem oberen Ende am Glied 36 des Vorfüllventils und mit ihrem unteren Ende am Federsitz 3o. Eine Welle 38 ist in der Bohrung 34 verschiebbar angebracht, wobei das obere Ende der Welle einen etwas kleineren Durchmesser als die Bohrung 34 hat und der Durchmesser der Welle zum unteren Ende hin geringer wird, um durch die Bohrung 34 eine freie Verbindung zwischen der Bohrung 33 und der Bohrung 35 zu ermöglichen.

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Wenn die Kammer 27 mit Fluidum bei Einlaßdruck gefüllt ist, dann hält der Druck des Pluidums gegen die untere Fläche des Gliedes 36 des Vorfüllventils zusammen mit der Spannung der Druckfeder 37 das Glied 36 auf dem Ventilsitz 32 und schließt das Vorfüllventil, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Wenn die Welle 38 nach unten geschoben wird (Fig. 3), dann wird das Glied 36 des Vorfüllventils vom Ventilsitz 32 weggedrückt, und zwar gegen die Spannung der Druckfeder und den Druck des Fluidums, wodurch sich das Vorfüllventil öffnet und die Flüssigkeit oberhalb der Membran 23 durch die Bohrungen 33» 34 und 35 aus der Kammer 27 strömen kann, so daß sich das Hauptventilglied 24 öffnen kann.

Die Einstellung der Welle 38 des Vorfüllventils wird durch die nun zu beschreibende, selbst-rücksteilende Betätigungsvorrichtung kontrolliert. Die Durchführungen 41 und 42 in den Gehäuseteilen 11 bzw. 12 des Ventils bewirken eine Verbindung zwischen der Einlaßöffnung 19 und einer öffnung 43, die von einem am oberen Ende des Gehäuseteils 12 gebildeten Ventilsitz 44 umgeben ist. Eine Membran 4o, deren Rand zwischen dem Gehäuseteil 12 und der Kappe 13 eingespannt ist, wird durch eine Druckfeder 45 auf dem Ventilsitz 44 gehalten. Das untere Ende der Druckfeder 45 sitzt in einer Tasse 46, die auf der oberen Fläche der Membran 4o liegt, und der Raum oberhalb der Membran 4o ist durch ein Loch 47 zur Atmosphäre hin offen.

Wenn der Druck des Fluidums in der Durchführung 42 eine Kraft auf die Membran 4o ausübt, die groß genug ist, um die Kraft

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der Druckfeder 45 zu überwinden, dann wird die Membran 4o vom Ventilsitz 44 abgehoben (Fig. 3)» und das Fluidum in der Durchführung 42 strömt in den Ring 51 und von dort aus durch die Durchführungen 52, 53» 54 und 55 im Gehäuseteil 12 des Ventils und der Kappe 13 zur Einlaßöffnung 56 der Betätigungsvorrichtung.

Das durch die Einlaßöffnung 56 einströmende Druckfluidum übt eine nach unten gerichtete Kraft auf eine Ventilscheibe 6o am Ende eines Kolbens 61 aus; diese Kraft reicht aus, um die Ventilscheibe 6o von einem Ventilsitz 62, der die Einlaßöffnung 56 umgibt, abzudrücken. Dadurch strömt unter hohem Druck stehendes Fludium in den Oberteil einer Kolbenkammer 63, die durch eine Bohrung 76 in der Kappe 13 gebildet wird, und übt eine nach unten gerichtete Kraft auf die gesamte Oberfläche 64 des oberen Endes des Kolbens 6l aus; diese Kraft dient dazu, den Kolben 6l nach unten zu treiben, bis die untere Oberfläche 65 des Kolbens 6l mit der Welle 38 in Berührung kommt und sie verschiebt (Fig. 3)» wodurch das Glied 36 des Vorfüllventils vom Ventilsitz 32 wegbewegt wird. Dadurch wird der Druck in der Kammer 27 durch die seitliche Bohrung 35 abgelassen, das Hauptventilglied 24 kann sich vom Ventilsitz 22 abheben und das Ventil öffnen.

Zur gleichen Zeit, da das unter Einlaßdruck stehende Fluidum eine Kraft auf die obere Oberfläche 64 des Kolbens 61 ausübt, strömt das Fluidum in der Kolbenkammer 63 durch die radiale Durchführung 68, die axiale Durchführung 69

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und die radialen Durchführungen 7o im Kolben 61 in eine Rückstellkammer 71. Diese Rückstellkammer 71 wird von einer Bohrung 77 in der Kappe 13» die sich unter der Bohrung 76 befindet und größer als diese ist, und von Hohlräumen in der oberen Oberfläche des Gehäuseteils 12 des Ventils gebildet; diese Hohlräume und die Bohrung 77 stehen miteinander durch öffnungen 66 am unteren Ende der Wand der Bohrung 77 in Verbindung. Ein Dichtungsring 72, der mit Hilfe eines Halteglieds 73 in seiner Lage bleibt, verhindert ein Durchsickern von der Rückstellkammer 71 zur Kammer 27 _s und zwar an der Welle 38 des Ventils vorbei. Die von dein Kolben 6l getragenen oberen und unteren Dichtungsringe 74 und 75 verhindern ein Aussickern aus der Kolbenkammer 63 und der Rückstellkammer 71· Der zwischen den Dichtungsringen 74 und 75 befindliche Teil der Bohrung 77 wird über die Durchführung 78 an die Atmosphäre entlüftet.

Wie nan aus den Fig. 1, 3 und 4 ersehen kann, ist der Inhalt der unteren Oberfläche 65 des Kolbens 61 plus dem Inhalt der freiliegenden unteren Oberfläche des Dichtungsrings 75 bedeutend größer als der Inhalt der Oberfläche. 64 des oberen Endes des Kolbens 61 plus dem Inhalt der freiliegenden oberen Oberfläche des Dichtungsrings 74. Wenn sich also die Drücke in der Kolbenkammer 63 und der Rückstellkammer 71 ausgeglichen haben, und zwar auf Grund des Stromens durch die Durchführungen 68, 69 und 7o im Kolben, dann wird auf den Kolben 6l eine resultierende, nach oben gerichtete Kraft ausgeübt, die ihn nach oben in die KoI-

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•benkammer preßt, bis die Ventilscheibe 60 mit dem Ventilsitz 62 in Berührung kommt, wodurch die Kolbenkammer 63 geschlossen und verhindert wird, daß weiteres, unter hohem Druck stehendes Fluidum in die Kammern 63 und ¹Jl eindringt.

Die Rückstellkammer Jl wird durch eine Ablaßvorrichtung in der Spitze der Kappe entlüftet. Ein Loch So in der Kappe 13 stellt die Verbindung zwischen der Kammer ¹Jl und der Atmosphäre her. Eine justierbare Welle. 81, deren konische Spitze 82 im Loch 80 angeordnet ist, ist über ein Gewinde an einer festen Mutter 83 angebracht. Eine Drehung der Welle 81 bewirkt eine longitudinale Bewegung der konischen Spitze 82 und damit eine änderung der Größe des Strömungsweges durch das Loch; dadurch wird die Flussigkeitsnenge variiert, die aus der Kammer ^r(l an die Atmosphäre abgelassen wird.

Beim Lüften durch das Loch 80 sinkt der Druck in der Kammer Ji bis der restliche Druck in der Kammer nicht mehr ausreicht, die Kraft zu überv/inden, die das unter hohem Druck stehende Fluidum auf die Ventilscheibe 6o am oberen Ende des Kolbens 6l ausübt. Wenn das passiert, dann zwingt die von dem Druckfluidum in der Durchführung 55 ausgeübte Kraft den Kolben 6l wieder ein kleines Stück nach unten; dieses Stück reicht aus, um die Ventilscheibe 60 vom Ventilsitz 62 zu trennen, dadurch kann das Druckfluidum wieder in die Kolbenkammer strömen, ein neuer Zyklus hat begonnen.

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Um einen sicheren Ablauf der selbst-rilekstellenden Betätigungsvorrichtung zu gewährleisten, ist es wünschenswert. Mittel vorzusehen, durch die das Fluidma in der Rückstell-, kammer 71 bei irgendeinem vorherbestimmten Druck schnell abgelassen werden kann, um den Restüriiek in der Ka.7nm.er rasch reduzieren zu können und eine einwandfreie Wirkung des Kolbens öl bei seiner Abwärtsbewegung in der Eolbenkammer 63 zum öffnen der Einlaßöffnung 56 zu sichern. Zu diesem Zvreck trägt die Kappe 13 eine in Pig. 2 gezeigte, vorher auf niedrigen Druck eingestellte AblaSanordnung. Ein hohler zylindrischer Zapfen Sl erstreckt sich von der unteren Oberfläche der Kappe 13 nach unten in die Kammer 71. Ein hohles Glied 93 Kiit einer zentralen Durchführung 98 befindet sich im Zapfen S¹I₃ "rob ei das untere Ende des Gliedes 93 einen Yentilsits 34 bildet. Eine Ventilscheibe 9o ist so angepaßt, da£ sie zusammen niit den Ventilsitz 9^ die Durchführung 98 schließt, durch die die Kammer 71 sonst mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Wenn die Ventilscheibe aus ihrer Lage gebracht ist, ruht sie auf einem Widerlager 95, das voa Zapfen 9I getragen wird. Eine Druckfeder 92 umgibt das Glied 93 und sitst mit ihrem oberen Ende an einer von Glied 93 gebildeten Schulter 97 und an ihren unteren Ends an üer Ventilscheibe 9o. Das üb ervrar ft eil 15 hält aas Glied S3 im Zapfen 91; ein Loch 9b iir. Überwurfteil 15 ist mit -ler Durchführung 98 ausgerichtet.

Wenn der Druck in der Kammer 71 hoch ist, dann genügt

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die auf die Ventilscheibe 9o ausgeübte, aufwärts gerichtete Kraft, um die Spannung der Druckfeder 92 zu überwinden, wodurch die Ventilscheibe 9o gegen den Ventilsitz 94 gepreßt wird und so eine Entlüftung der Kammer 71 durch die Durchführungen 98 und 96 verhindert. Wenn jedoch die Flüssigkeit in der Kammer 71 durch das Loch 80 in der justierbaren Ablaßvorrichtung abgelassen wird, dann verringert sich die Kraft, die die Ventilscheibe 9o gegen den Ventilsitz 9^ preßt, und ist bei einen bestimmten Wert nicht mehr im Stande, die von der Druckfeder 92 ausgeübte Kraft zu überwinden. Dadurch wird die Ventilseheibe 90 durch die Druckfeder vom Ventilsits wegbewegt, und ein schnelles Ablassen von etwaigen Rückständen an Druckfluidum in der Kammer ist somit möglich. Die Durchführung 98 bildet eine so große öffnung zur Atmosphäre, verglichen mit dem Loch 80 der Ablaßvorrichtung, daß ein Aussickern von unter hohem Druck stehenden Fluidum in die Kammer 71 keinen erheblichen Druckaufbau verursachen wird, daß also eine Bewegung des Kolbens 6l nach unten sichergestellt ist.

In den Fi?;.. 5 und 6 sind andere Ausführung^ formen der selbstrückstellenden Betätigungsvorrichtung dargestellt. In der Ausfuhrungsform nach Fig. 5 tragen Teilen in Fig. 4 vergleichbare Teile die gleichen Bezugsnummern, jedoch mit einem Strich versehen. Die Durchführungen 53 und 54 in der Kappe 13* transportieren unter hohe;r. Druck stehendes Fluidum zur Einlaßöffnung 5o'. Dieses Druckfluidum übt eine Kraft auf die Ventilscheibe Co^r aus, die den Kolben

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6l' um eine Distanz verschiebt, die ausreicht, um die Ventilscheibe 6o' vom Ventilsitz 62' zu trennen, wodurch Druckfluidum in die Kolbenkammer 63' eindringen und eine Kraft auf die gesamte obere Oberfläche 64' des Kolbens ausüben kann, um letzteren nach unten zu drücken. Eine Membran Io2 ist an ihren Rändern zwischen dem Gehäuseteil 12^r und der Kappe 13' befestigt. Eine Lagerplatte Io3 ist am Zentrum der Membran Io2 und am unteren Ende des Kolbens 6l' angebracht. Durch eine Bewegung des Kolbens nach unten wird P deshalb erreicht, daß die Membran die Welle 38 nach unten drückt.

Innere Durchführungen Io4 und Io5 in der Kappe 13' bzw. der. Gehäuseteil 12' stellen e.ine Verbindung zwischen der Kolbenkammer 63' und Rückstellkammer 71' her. Dichtungsring 74' und Xembran Io2 verhindern ein Aussickern aus der Kolbenkammer 63' bzw. der Kammer 71' in den Raum zwischen den Dichtungsvorrichtungen, der durch die Durchführung 73' * entlüftet wird. Das Entlüften der Rückstellkammer 7I' wird durch nicht dargestellte Vorrichtungen erreicht. Sie sind vergleichbar den oben mit Bezug auf die Fig. 1-4 geschilderten.

Abgesehen vom Unterschied im Aufbau des Kolbens und der Durchführungen, durch die die Kolbenkammer und die Rückstellkarnmer miteinander in Verbindung stehen, ist die Wirkungsweise der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform identisch mit der in Fi--. H dargestellten. Die Differenz der Flächeninhalte zwischen der unteren Oberfläche der Membran Io2 und

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■der oberen Oberfläche 64' des Kolbens 61' erzeugt eine resultierende Kraft, die die Ventilscheibe 6o' gegen den Ventilsitz 62' drücken will, wenn die Drücke in der Kolbenkammer 63' und der Rückstellkammer 71' gleich sind.

Die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform der Betätigungsvorrichtung ist identisch mit der in Fig. 5 dargestellten mit Ausnahme der Kolbenkonstruktion und der Dichtungsmittels die benutzt werden, um ein Aussickern aus der Kolbenkammer und der Rückstellkammer zu verhindern. Teilen in den Fig. 4 u. 5 vergleichbare Teile tragen die gleichen Bezugsnummern, jedoch mit 2 Strichen versehen. Der bedeutsamste Unterschied zwischen den Fig. 5 und 6 ist die Membran Ho, die an Stelle des Dichtungsrings 74' benutzt wird, um ein Aussickern aus der Kolbenkammer 63'' zu verhindern. Der Raum 111 zwischen den Membranen Ho und Io2^! xtfird durch die Durchführung 75' entlüftet. Wegen der zusätzlichen Membran wird das Gehäuse der Betätigungsvorrichtung aus zwei Teilen 13a und 13b gebildet, die den Rand der Membran Ho zwischen sich zusammenpressen. Ebenfalls wegen der Membran Ho ist zusätzlich der Kolben aus drei Teilen gefertigt. Oberer Teil 112 und unterer Teil 113 pressen die Membran zwischen sich, wobei ein Bolzen 114 die Teile 112 und 113 aneinander befestigt. Durchführungen Io4'', 115 und Io5'' transportieren das unter Druck stehende Fluidum von der Kolbenkammer 63¹' zu der Rückstellkammer 71''. Da der Inhalt der unteren Flüche der Membran Io2·' größer ist als der Inhalt der oberen Flächen

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des Teils 112 des Kolbens und der Membran Ho, sitzt die. Ventilscheibe 60^lf des Kolbens gegen den Ventilsitz 62'', wenn die Drücke in den Kammern 63¹¹ und 71'' gleich sind.

Besonders vorteilhaft ist, daß die Periode eines jeden Operationszyklus¹ der Betätigungsvorrichtung, und damit des Ventils, justiert werden kann, indem man die vJelle Sl dreht, um den Strömungsweg durch das Loch 80 zu vergrößern oder zu verkleinern. Dabei ermöglicht speziell ein Vergrößern des Strömungsweges, daß das Fluidum in der Rückstellkammer schneller abgelassen werden kann und erhöht so die Anzahl der Zyklen pro Zeiteinheit. Ein Verringern des Strömungsweges erniedrigt die Anzahl der Zyklen pro Zeiteinheit.

Es sei darauf hingewiesen, daß das Miedrig-Druck-Absperrventil in der Durchführung zwischen der Einlaßöffnung 19 und der Einlaßöffnung 56 der Betätigungsvorrichtung nicht notwendig für das Funktionieren des Gerätes ist, ebenso vrie die Vorrichtung zum schnellen Ablassen aus der Kammer, die in Fig. 2 gezeigt ist. Die dargestellte Anordnung könnte auch ohne diese Elemente wirkungsvoll operieren. Obwohl aus Gründen der Vereinfachung sich die obige Beschreibung darauf bezieht, daß verschiedene Teile des Ventils und der Betätigungsvorrichtung mit der Atmosphäre in Verbindung stehen, so versteht es sich doch von selbst, daß. ir.it "Atmosphäre" jedes Gebiet von relativ niedrigem Druck rerjeint ist.

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Die.Erfindung ist nur in einer bevorzugten Ausführungsform gezeigt und beschrieben worden, und zwar an Hand eines Beispiels; an der Erfindung können viele Veränderungen vorgenommen werden, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen. Es versteht sich deshalb von selbst, daß die Erfindung nicht auf irgendeine spezifische Gestalt oder Ausführungsfora beschränkt ist₃ es sei denn_s solche Einschränkungen wären in den anschließenden Patentansprüchen enthalten.

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Claims

Patent ansprüche

Selbst-rückstellende Betätigungsvorrichtung, gekennzeichnet durch

(a) ein Gehäuse mit einer Kolbenkammer (63) und einer Rückstellkammer (71)»

(b) Verbindungen zwischen den beiden Kammern,

(c) eine Einlaßöffnung (56), durch die unter hohem Druck stehendes Fluidum in die Kolbenkammer (63) eindringen kann,

(d) Ablaßvorrichtungen, durch die das Fluidum die Rückstellkammer (71) mit einer Geschwindigkeit verlassen kann, die geringer ist als die Geschwindigkeit, mit der das Fluidum bei offener Einlaßöffnung (56) in die Kolbenkammer strömt,

(e) in der Kolbenkammer bewegliche Verschlußvorrichtungen zum Auf- und Absperren der Einlaßöffnung (56), und

(f) Vorrichtungen in der Rückstellkammer, die mit den Verschlußvorrichtungen zusammenarbeiten und auf einen bestimmten minimalen Druck des Fluidums in dieser Kammer ansprechen und die Verschlußvorrichtungen in eine Position bringen, in der sie die Einlaßöffnung verschließen, wobei die Vorrichtungen (f) bewirken, daß die Verschlußvorrichtungen (e) die Einlaßöffnung (c) offen halten, bis genügend Fluidum durch die Ablaßvorriehtungen aus der Rückstellkammer ausgetreten ist, um den Druck in

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der Rückstellkarnmer so weit zu reduzieren, daß das an der Einlaßöffnung (c) unter hohem Druck stehende Fluidum die Verschlußvorrichtungen (e) verschieben und die Einlaßöffnung öffnen kann, wodurch unter hohem Druck stehendes Fluidum wieder die Kolben- und Rückstellkammer füllen kann.
2. Selbst-rückstellende Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen (f) eine unter dem Druck in der Rückstellkammer (71) stehende Oberfläche haben, und daß eine Oberfläche der Verschlußvorrichtungen (e) unter dem Druck in der Kolbenkammer (63) steht, wobei die Oberfläche der Verschlußvorrichtung die kleinere der beiden Oberflächen ist.
3. Selbst-rückstellende Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebiet zwischen den beiden Oberflächen in einen unter niedrigem Druck stehenden Raum entlüftet wird.
4. Selbst-rückstellende Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußvorrichtungen (e) und die Vorrichtungen (f) Teile eines Kolbens bilden, der sich zwischen der Kolben- und Rückstellkammer erstreckt, wobei das Ende des Kolbens in der Kolbenkammer (63) eine kleinere Querschnittsfläche als das Ende in der Rückstellkammer (71) hat.

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5. Selbst-rückstellende Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen (f) eine Membran umfassen, wobei eine Fläche der Membran unter dem Druck in der Rückstellkammer (71) steht.
6. Selbst-rückstellende Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußvorrichtungen (e) einen Kolben umfassen, wobei sich ein Ende des Kolbens in der Kolbenkammer (63) befindet, während das andere Ende mit der anderen Oberfläche der Membran zusammenarbeitet.
7. Selbst-rückstellende Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußvorrichtungen (e) eine zweite Membran umfassen, wobei eine Fläche der zweiten Membran unter dem Druck in der Kolbenkammer (63) steht.
8. Selbst-rückstellende Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaßvorrichtungen eine Anordnung zur Hiederdruck-Entlastung umfaßt, die aus einer mit der Rückstellkammer (71) in Verbindung stehenden öffnung, einem mit dieser öffnung zusammenarbeitenden Ventil zum Schließen der öffnung bei positivem Druck in der Rückstellkammer (71), und Steuergliedern besteht, die das Ventil öffnen, wodurch bei Abfallen des Drucks in der Rückstellkammer (71) unter einen vorherbestimmten Wert

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die Ventilsteuerung die Öffnung aufmacht und ein rasches Ablassen des Drucks in der Rückstellkammer ermöglicht.
9. Selbst-rückstellende Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Zuführungen zum Heranbringen von unter hohem Druck stehendem Pluidum an die Einlaßöffnung und Ventile in diesen Leitungen zum Absperren des Zuflusses bei Abwesenheit eines vorher bestimmten minimalen Druckes in den Leitungen enthält.
10. Ventil, gekennzeichnet durch

(g) einen Ventilkörper mit einer Einlaßöffnung (19)* einer Auslaßöffnung (2o) und einem von einem Ventilsitz (22) umgebenen Durchlaß (21) zwischen den beiden Öffnungen ,

(h) ein Hauptventilglied (24), das zum öffnen und Schließen des Ventils am Ventilsitz (22) anliegt bzv. von ihm abhebt ,

(i) eine Kammer (27) auf der dem Ventilsitz (22) gegenüberliegenden Seite des Ventilgliedes, wobei die Kammer (27) mit der Einlaßöffnung (19) in Verbindung steht, so daß der Eingangsdruck auf die entgegengesetzte Seite des Ventilgliedes angewandt wird, um das Ventil geschlossen zu halten,

(j) eine Lüftungsöffnung im Ventilkörper,

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(k) ein Vorfüllventil im Ventilkörper, das eine Verbindung zwischen der Kammer (27) und der Lüftungsöffnung herstellt, wodurch bei geöffnetem Vorfüllventil der Druck in der Kammer absinkt und sich das Ventil öffnen kann, und

(1) eine selbst-rückstellende Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 zur Steuerung der Betätigung des Vorfüllven· tils.
11. Ventil nach Anspruch Io, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen (f) mit dem Vorfüllventil (k) zusammenarbeiten, so daß sich das Vorfüllventil (k) bei einer Bewegung der Verschlußvorrichtungen (e) in eine Richtung, die ein öffnen der Einlaßöffnung (c) verursacht, öffnet.
12. Ventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Teil umfaßt, der sich zwischen dem Vorfüllventil (k) und der Rückstellkammer (71) erstreckt, so daß Bewegungen der Vorrichtungen (f) auf das Vorfüllventil übertragen werden.

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