DE3722815A1 - Steuervorrichtung in einer geblaeseabhaengigen absaugleitung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung in einer/für eine gebläseabhängige, an eine Bearbeitungs­ maschine angeschlossene Absaugleitung (Zusatz zu P 37 11 485.9).

Aufgabe der Erfindung ist es, daß die Steuervorrichtung automatisch beim Einschalten der Maschine den Querschnitt der Absaugleitung vollkommen freigibt und beim Abschalten der Maschine den Querschnitt der Absaugleitung mit stufenloser Zwangsbelüftung und einstellbarer Mindest­ luftgeschwindigkeit absperrt und dabei für die Öffnungs- und Schließbewegung ihres Absperrorganes ein einfaches, flatterfreie Bewegungen gewährleistendes Bewegungsorgan eingesetzt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, wobei noch die in den einzelnen Unteransprüchen aufgeführten Gestaltungs­ merkmale vorteilhafte Weiterbildungen der Aufgabenlösung darstellen.

Der Gegenstand der Erfindung erstreckt sich nicht nur auf die Merkmale der einzelnen Ansprüche, sondern auch auf deren Kombination.

Die Erfindung hat eine Steuervorrichtung geschaffen, die einfach und kompakt aufgebaut und in einer von einer Bearbeitungsmaschine kommenden und zu einer zentralen, gebläseabhängigen Absaugleitung geführte Absaugleitung angeordnet ist.

Diese Steuervorrichtung hat in einer Kammer einen pneuma­ tisch betätigbaren und federbelasteten Pendelschieber, der bei Einschalten der Maschine in die vollkommene Öffnungs­ stellung ohne Querschnittsverringerung der Absaugleitung und beim Abschalten der Maschine in die Schließstellung mit stufenloser Anpassung einer vom Maschinen-Ansaugan­ schluß unabhängigen Zwangsbelüftung des abführenden Absaugsystems zur Aufrechterhaltung einer einstellbaren Mindestluftgeschwindigkeit im Absaugsystem automatisch bewegbar ist.

Diese Steuervorrichtung arbeitet automatisch in Abhängigkeit von der Bearbeitungsmaschine und der Saugluft und ihr Pendelschieber wird störungsfrei in die jeweiligen Funktionsstellungen gebracht und in diesen durch den Pneumatikzylinder sowie die Federkraft und die mit der aerodynamischen Kraft im Gleichgewicht eingestellte Federkraft gehalten.

Diese Steuervorrichtung ist als Einbauteil in neu zu erstellende Absaugsysteme einbaubar und kann in vorhandene Systeme nachträglich integriert werden.

Ein weiterer, wesentlicher Vorteil der Erfindung ist es, daß für die Verschwenkung des Pendelschiebers in die Öffnungsstellung ein Druckluftzylinder eingesetzt ist, der in Verbindung mit einem steuerbaren Zweiwegeventil gleichzeitig als Dämpfungsorgan bei der Schließbewegung des Pendelschiebers dient und dadurch ein flatterfreies Bewegen des Pendelschiebers gewährleistet; insbesondere bei Druckunterschieden und plötzlichen Druckänderungen stellt dieses Dämpfungsorgan die gleichförige (allmähliche) Schließbewegung sicher.

Dieser Druckluftzylinder führt als ein Bauteil zwei Funktionen aus, die den Aufbau der Steuervorrichtung vereinfachen und deren Funktion verbessern und steigern.

Anhand der Zeichnungen wird nachfolgend ein Ausführungs­ beispiel gemäß der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht im teilweisen Schnitt einer in einer Absaugleitung angeordneten Steuervor­ richtung für die Absaugluft, mit einer Kammer und einem darin schwenkbar gelagerten Pendel­ schieber, in der den Durchflußquerschnitt der Kammer absperrenden Schließstellung (volle Linien) und in teilweise geöffneter Stellung (strich-punktierte Linien),

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines den Pendelschieber bewegenden Druckluftzylinders mit Druckluft-Steuerventil.

Eine Steuervorrichtung (1) in einer/für eine gebläseabhän­ gige Absaugleitung (2) weist eine in der Absaugleitung (2) angeordnete Kammer (3) mit mindestens teilweise eckigem Querschnitt auf und besitzt einen den Querschnitt der Kammer (3) für den Abluftfluß stufenlos freigebenden und verschließenden Pendelschieber (4), der um eine Achse (5) in der Kammer (3) schwenkbar gelagert und außerhalb der Kammer (3) mit einem Druckmittelzylinder (6) für die Öffnungsbewegung und mit einem Rückholorgan (7) für die Schließbewegung verbunden ist.

Die Kammer (3) hat in bevorzugter Weise einen quadratischen oder rechteckigen Durchflußquerschnitt und ist von zwei Rohrabschnitten gebildet, indem diese im Querschnitt kreisförmigen, separaten oder Teile der Absaugleitung (2) bildenden Rohrabschnitte endseitig zu dem eckigen Quer­ schnitt verformt und dann im Stoßbereich miteinander fest verbunden, beispielsweise verschweißt sind.

In der Draufsicht hat diese Kammer (3) vorzugsweise eine rechteckige Grundform, die mit ihrer größeren Rechteck­ länge in Längsrichtung der Absaugleitung (2) verläuft - sie kann aber auch eine quadratische Grundform haben.

Weiterhin läßt sich die Kammer (3) als separates, eckiges Teil fertigen und dann in die Absaugleitung (2) einsetzen und mit dieser fest verbinden.

Auch besteht die Möglichkeit, die Kammer (3) nur im oberen Bereich mit einem eckigen Querschnitt auszustatten und den unteren Querschnittsbereich teilkreisförmig, entsprechend dem Querschnitt der Absaugleitung (2), zu belassen.

Die Kammer (3) zeigt obenseitig einen Zulufteintritt (8) in Form eines breiten Schlitzes, aus dem der Pendel­ schieber (4) aus der Kammer (3) herausragt.

Der Pendelschieber (4) ist von einer doppelarmigen Klappe gebildet, die mit der waagerechten Schwenkachse (5) an beidseitigen Lagerstegen (9) der Kammer (3) gelagert ist, wobei sich diese Schwenkachse (5) an der in Durchfluß­ richtung "A" hinteren Querkante des Zulufteintrittes (8) erstreckt, so daß vor dem Pendelschieber (4) der Zuluft­ eintritt (8) liegt.

In der Schließstellung des Pendelschiebers (4) steht dieser nicht senkrecht in der Kammer (3) sondern leicht schräg nach unten und in Durchflußrichtung "A" geneigt, so daß ein Verklemmen seiner unteren Plattenkante (4 a) an der Innen­ fläche der Kammer (3) vermieden wird.

Weiterhin ist es bevorzugt, zwischen Platten-Unterkante (4 a) und der Innenfläche der Kammer (3) in der Schließstellung des Pendelschiebers (4) einen schmalen Spalt zu belassen, der ebenfalls ein Verklemmen verhindert und ein leichteres Öffnen des Pendelschiebers (4) ermöglicht.

Bei einem eckigen Querschnitt der Kammer (3) ist die Unterkante (4 a) des Pendelschiebers (4) geradlinig und bei dem untenseitig teilkreisförmigen Kammerquerschnitt die Pendelschieber-Unterkante (4 a) entsprechend bogen­ förmig ausgebildet - in beiden Fällen ist jedoch der Spalt vorhanden.

Die sich an die Schwenkachse (5) in Durchflußrichtung "A" anschließende obere Kammerwandung (3 a) ist um die Stärke des plattenförmigen Schiebers (4) nach außen hochgezogen, so daß der Schieber (4) in seiner vollkommenen Öffnungs­ stellung unter diese hochgezogene Wandung (3 a) zur Anlage kommt und dadurch den gesamten Querschnitt der Kammer (3) freigibt und Absätze oder Staukanten vermeidet.

Auf der in Durchflußrichtung "A" vor dem Pendelschieber (4) liegenden und den Zuluftdurchtritt (8) begrenzenden Kammerwandung (3 b) ist eine Dichtung (10) festgelegt, auf die sich der Pendelschieber (4) mit seinem aus der Kammer (3) herausragenden Endbereich abdichtend auflegt.

Der größere Längenbereich des Pendelschiebers (4) erstreckt sich in der Kammer (3) und der kürzere Längen­ bereich des Pendelschiebers (4) stellt ein außerhalb der Kammer (3) liegendes Schwenk- und Dichtteil (11) dar, welches gleichzeitig zur Befestigung des Rückholorganes (7) dient.

Als Rückholorgan (7) ist mindestens eine, sind vorzugsweise zwei Zugfedern (Schraubenfedern) vorgesehen, die in den beiden Seitenbereichen der Kammer (3) liegen, mit einem Längenende am Schwenk- und Dichtteil (11) befestigt und mit dem anderen Längenende an je einem Einstellteil (12), wie Schieber, Lagerstück mit Schraube od. dgl., gehalten sind, wobei die Einstellteile (12) ebenfalls an den Lagerstegen (9) angebracht sind.

Die Einstellteile (12) dienen zur stufenlosen Einstellung der Federspannung der Zugfedern (7).

Der Druckluftzylinder (6) ist auf der Breitenhalbierenden der Kammer (3) angeordnet und bildet ein Huborgan und gleichzeitig ein Dämpfungsorgan für eine flatterfreie Schließbewegung des Pendelschiebers (4).

Der Druckluftzylinder (6) besitzt ein rohrförmiges, an einem Stirnende geschlossenes und am anderen Stirnende offenes Zylindergehäuse (13) mit darin verschiebbaren Kolben (14), an dem das eine Ende einer Kolbenstange (15) gelenkig gelagert ist, die aus dem offenen Stirnende des Zylindergehäuses (13) herausgeführt und mit ihrem anderen Ende gelenkig an dem Pendelschieber (4), und zwar vorzugsweise im Zentrum des Schwenk- und Dichtteiles (11), befestigt ist.

Die Kolbenstange (15) ist jeweils mit einem endseitigen Kugelkopf (15 a, 15 b) in einem am Kolben (14) und am Pendelschieber (4) befestigten, kugelpfannenartigen Gelenklager (Lagerschale) (16) kardanisch zwischen Kolben (14) und Pendelschieber (4) gelagert.

Die Gelenklager (16) lassen sich durch Schraubansätze (16a) mit/ohne Muttern im Kolben (14) und im Pendelschieber (4) befestigen.

Das Zylindergehäuse (13) ist von einem Glaszylinder und der Kolben (14) von einem darin dicht verschiebegeführten Graphitkolben gebildet.

Der Druckluftzylinder (6) ist mit seinem geschlossenen, vorzugsweise als Flansch (18) ausgeführten Stirnende an einem auf der Kammerwandung (3 a) und/oder zwischen den Lagerstegen (9) festgelegten Befestigungssteg (17) starr befestigt, z. B. durch Schrauben od. dgl. angebracht.

Der Druckluftzylinder (6) steht über eine Luftleitung (19), die eine Zu- und Rückführleitung bildet, mit einem magnet- und federgesteuerten Zweiwegeventil (20) mit einstellbarem Zuluftkanal (21) und einstellbarem Entlüftungskanal (22) in Verbindung. Die Luftleitung (19) ist dabei durch ein Anschlußnippel (23), welches in den Befestigungssteg (17) und Zylindergehäuseflansch (18) eingeschraubt ist, mit dem Zylindergehäuse (13) verbunden.

Mit (24) ist ein Schieber im Zweiwegeventil (20) bezeichnet, dessen Schubstange (25) mit einem steuerbaren Magneten (26) verbunden ist und um die eine sich an einem ortsfesten Widerlager (27) abstützende und auf ein an der Schubstange (25) vorgesehenes Druckstück (28) einwirkende Druckfeder (29) angeordnet ist.

(30) ist jeweils ein Einstellorgan im Zuluftkanal (21) und im Entlüftungskanal (22).

Durch Zuführung von Druckluft über das Ventil (20) und die Luftleitung (19) in das Zylindergehäuse (13) wird der Kolben (14) entgegen der Kraft der Rückholfeder (7) in Richtung offenes Stirnende des Zylindergehäuses (13) verschoben, dabei fährt die Kolbenstange (15) aus und verschwenkt den Pendelschieber (4) in die teilweise oder volle Öffnungsstellung. Hierfür hat der Magnet (26) die Schubstange (25) angezogen und den Schieber (24) im Ventil (20) gemäß Fig. 2 nach rechts verschoben, so daß der Zuluftkanal (21) frei und der Entlüftungskanal (22) abgesperrt ist. Die durch den im Durchflußdruck eingestellten Zuluftkanal (21) zugeführte Druckluft kann nunmehr das Ventil (20) durchströmen und über die Luftleitung (19) in das Zylindergehäuse (13) einfließen und den Kolben (14) beaufschlagen.

Soll der Pendelschieber (4) in die teilweise oder vollkommene Schließstellung verschwenken, wird der Magnet stromlos geschaltet und die Druckfeder (29) verschiebt den Schieber (24) im Ventil (20) nach links, wie in Fig. 2 dargestellt. Jetzt ist der Zuluftkanal (21) abgesperrt und der Entlüftungskanal (22) offen. Nunmehr kann die Rückholfeder (7) wirksam werden und verschwenkt den Pendelschieber (4) in Schließstellung. Dabei verschiebt sich der Kolben (14) in Richtung geschlossenes Stirnende des Zylindergehäuses (13) und die Kolbenstange (15) fährt ein. Die Luft im Zylindergehäuse (13) wird aus demselben durch den Kolben (14) herausgedrückt und strömt durch die Luftleitung (19) und das Ventil (20) hindurch und aus dem Entlüftungskanal (22) aus.

Das Einstellorgan (30) im Entlüftungskanal (22) bestimmt die Luft-Durchflußmenge und somit die Kolbenverschiebung, wodurch ein gedämpftes, somit gleichmäßiges Kolben- Verschieben und Pendelschieber-Verschwenken gewährleistet wird.

Durch die Kugelkopflagerung (15 a, 15 b/16) der Kolbenstange (15) am Kolben (14) und am Pendelschieber (4) kann die Kolbenstange (15) die beim Verschwenken des Pendelschiebers (4) auftretenden Bewegungen gegenüber dem feststehenden Zylindergehäuse (13) durchführen (mitmachen).

Die Schließstellung des Pendelschiebers (4) kann durch den Druckluftzylinder (6) selbst oder einen einstellbaren, mit dem Schwenk- und Dichtteil (11) zusammenwirkenden Anschlag begrenzt sein.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, den Druckluftzylinder (6) direkt mit einem einstellbaren und steuerbaren Entlüftungsorgan auszurüsten, welches am Zylindergehäuse (13) angebracht ist.

Claims (6)

1. Steuervorrichtung in einer gebläseabhängigen Absaug­ leitung nach dem Hauptanspruch der Patentanmeldung P 37 11 485.9, dadurch gekennzeichnet, daß das Huborgan (6) von einem bei der Schließbewegung des Pendelschiebers (4) als Dämpfungsorgan wirkenden Druckluftzylinder gebildet ist.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckluftzylinder (6) ein rohrförmiges, an einem Stirnende geschlossenes und am anderen Stirnende offenes Zylindergehäuse (13) hat, an dessen darin verschiebbarem Kolben (14) das eine Ende einer Kolbenstange (15) gelenkig gelagert ist, die aus dem offenen Stirnende des Zylindergehäuses (13) herausragt und mit ihrem anderen Ende gelenkig an dem Pendelschieber (4) befestigt ist.

3. Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (15) jeweils mit einem Kugelkopf (15 a, 15 b) in einem am Kolben (14) und am Pendelschieber (4) befestigten, kugelpfannenartigen Gelenklager (16) kardanisch zwischen Kolben (14) und Pendelschieber (4) gelagert ist.

4. Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylindergehäuse (13) von einem Glaszylinder und der Kolben (14) von einem Graphitkolben gebildet ist.

5. Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckluftzylinder (6) mit dem geschlossenen Stirnende seines Zylinder­ gehäuses (13) an einem auf der Kammerwandung (3 a) bzw. zwischen den Lagerstegen (9) befestigten Befestigungssteg (17) feststehend gehalten, vorzugsweise angeflanscht ist.

6. Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckluftzylinder (6) über eine Luftleitung (19) mit einem magnet- und federgesteuerten Zweiwegeventil (20) mit einstellbarem Zuluftkanal (21) und einstellbarem Entlüftungskanal (22) verbunden ist.