DE3828130A1 - Steuerungssystem zum ausstoss von fluessigkeiten aus einem pneumatischen betaetigungsmechanismus - Google Patents
Steuerungssystem zum ausstoss von fluessigkeiten aus einem pneumatischen betaetigungsmechanismusInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf ein Steuersystem
zur Steuerung eines pneumatischen Betätigungsmechanismus und
insbesondere auf den Ausstoß von Flüssigkeit, welche sich im
pneumatischen Betätigungsmechnanismus sammelt.
Steuersysteme welche pneumatische Betätigungsmechanismen
steuern benutzen Druckgase wie Luft als das betätigende
Medium. Solche Gase und insbesondere Luft enthalten gewöhnlich
Feuchtigkeit, welche kondensiert und Flüssigkeit, wie Wasser,
bildet, welche sich in einer geschlossenen Kammer einer
ausdehnbaren Kammeranordnung in dem pneumatischen
Betätigungsmechanismus sammelt. Bei Kälte wird das in der
geschlossenen Kammer angesammelte Wasser gefrieren und die
ausdehnbare Kammeranordnung davon abhalten, einwandfrei zu
arbeiten. Ein Problem, auf das wir bei diesem System treffen
ist folgendes: Wenn die Luft aus der geschlossenen Kammer
ausgeblasen wird, so wird sie aus dem höhenmäßig höchsten Teil
ausgeblasen. Die Luft vom höhenmäßig höchsten Teil auszublasen
stößt jedoch nicht die Flüssigkeit aus, welche sich im
höhenmäßig tiefsten Teil ansammelt. Ein weiterer Aspekt des
Problems ist folgender: Ein Ventil zum Ausblasen der Luft, das
höhenmäßig höher oder mit Abstand vom pneumatischen Betäti
gungsmechanismus angeordnet ist wird die Flüssigkeit nicht
vollständig aus den verbindenden Leitungen ausstoßen.
Die vorliegende Erfindung überwindet ein oder mehrere der oben
angegebenen Probleme.
In einer Ausbildungsform der vorliegenden Erfindung wird ein
Steuersystem zum Ausstoß der Flüssigkeit aus einem
pneumatischen Betätigungsmechanismus benutzt. Das Steuersystem
umfaßt Mittel zum Liefern von Druckluft um eine ausdehnbare
Kammeranordnung in einem pneumatischen Betätigungsmechanismus
auszufahren und außerdem Mittel um Druckluft und Flüssigkeit
aus einer geschlossenen Kammer auszustoßen. Diese Mittel
umfassen ein Ventil mit einer ersten Stellung zum Liefern von
Druckluft für die ausdehnbare Kammeranordnung und eine zweite
Stellung zum Ausblasen der Druckluft von der ausdehnbaren
Kammeranordnung. Die Mittel umfassen weiterhin ein Rohr,
welches mit einem ersten Ende mit dem Ventil verbunden ist und
sich mit einem zweiten Ende in die geschlossene Kammer
erstreckt und in unmittelbarer Nähe zum höhenmäßig tiefsten
Teil plaziert ist wenn die ausdehnbare Kammeranordnung
zurückgezogen ist.
Das Druckgas, das üblicherweise von einem Steuersystem für
eine pneumatische Betätigungseinrichtung benutzt wird, enthält
Feuchtigkeit, die kondensiert und Wasser bildet, welches sich
dann in einer geschlossenen Kammer einer ausdehnbaren
Kammeranordnung sammelt. Unter Kältebedingungen wird das
Wasser gefrieren und die ausdehnbare Kammeranordnung davon
abhalten, einwandfrei zu arbeiten. Das vorliegende
Steuersystem besitzt ein Rohr, welches sich in die
geschlossene Kammer der ausdehnbaren Kammeranordnung erstreckt
um das Wasser zusammen mit der ausgeblasenen Luft aus der
ausdehnbaren Kammeranordnung des pneumatischen Betätigungs
mechanismus auszustoßen. Das Ausstoßen des Wassers hält das
Wasser davon ab, in der geschlossenen Kammer der ausdehnbaren
Kammeranordnung zu gefrieren und sichert einwandfreies
Arbeiten des pneumatischen Betätigungsmechanismus.
Fig. 1 ist eine Schemazeichnung eines pneumatischen
Steuersystems; und
Fig. 2 ist ein schematischer Querschnitt eines pneumatischen
Betätigungsmechanismus.
Ein pneumatisches Steuersystem 10 - vgl. Fig 1 - hat ein
Hauptsteuerventil 12, eine Druckgasquelle 14, ein Ventil 16
und einen pneumatischen Betätigungsmechanismus 17. Das
Hauptsteuerventil 12 ist durch einen Steuerhebel 18 zwischen
EIN- und AUS-Stellung beweglich und leitet in steuerbarer
Weise Druckgase, wie Luft, von Quelle 14 zum Ventil 16.
Das Ventil 16 kann zum Beispiel ein 2/3-Wegeventil des
pilotbetätigten Typs sein. Das Ventil hat eine erste Stellung
20 und eine zweite Stellung 21. Eine Leitung 22 verbindet das
Hauptsteuerventil 12 mit dem Ventil 16. Eine Pilotleitung 28
verbindet die Leitung 22 mit einem ersten Pilotbetätiger 29,
der eine vorbestimmte wirksame Fläche an einem Ende des
Ventils 16 hat. Eine Leitung 30 verbindet das Ventil 16 mit
einer Ablaßöffnung 32, wenn sich das Ventil 16 in der ersten
Position 20 befindet. Eine Leitung 34 verbindet das Ventil 16
mit einem pneumatischen Betätigungsmechanismus 17. Eine
Pilotleitung 37 verbindet die Leitung 34 mit einem zweiten
Pilotbetätiger 38 am anderen Ende des Ventils 16, und hat eine
kleinere wirksame Fläche als die des ersten Pilotbetätigers
29.
Fig. 2 zeigt, daß der pneumatische Betätigungsmechanismus 17
ein Gehäuse 39, das einen Hohlraum 40 definiert besitzt. Eine
ausdehnbare Kammeranordnung 42, z.B. wie eine Balgenanordnung,
ist in dem Hohlraum 40 des Gehäuses 39 plaziert und umfaßt
eine obere Platte 44, eine untere Platte 46 und einen
gefalteten Balgenteil 48, dessen erstes Ende mit der oberen
Platte 44 und dessen zweites Ende mit der unteren Platte 46
verbunden ist. Eine geschlossene Kammer 49 wird durch die
Verbindung der Platten 44, 46 und des gefalteten Balgenteils
48 festgelegt. Der gefaltete Balgenteil 48 und die untere
Platte 46 sind zusammen zwischen einer ausgefahrenen und
zurückgezogenen Stellung beweglich. Die untere Platte 46 ist
der höhenmäßig niedrigste Teil der geschlossenen Kammer 49.
Ein O-Dichtring 50 ist in einer Nut 52 der oberen Platte
angebracht und dichtet die Kammer 40 ab. Die obere Platte
besitzt eine mit Gewinde versehene Bohrung 54. Ein L-förmiger
Anschluß 56, der einen Innendurchlaß 58 besitzt, ist
schraubgewindemäßig in der mit Gewinde versehenen Bohrung 54
der oberen Platte 44 befestigt. Ein Rohr 60 besitzt ein erstes
Endstück 62 das in dem Durchlaß 58 des Anschlusses 56
befestigt ist. Alternativ kann das Rohr 60 an der Platte 44
befestigt werden. Das Rohr 60 erstreckt sich von dem Anschluß
56 aus eine vorbestimmte Strecke nach unten und endet an einem
entfernt gelegenen oder zweiten Ende 64. Die ausdehnbare
Kammeranordnung 42 besitzt eine zurückgezogene Stellung, bei
welcher die untere Platte 46 in nächster Nähe zu dem entfernt
gelegenen Ende 64 des Rohrs 60 liegt und eine ausgefahrene
Stellung, bei welcher die untere Platte 44 mit Abstand zum
Ende 64 des Rohrs 60 angeordnet ist. Das Ventil 16 und das
Rohr 60 beschreiben Mittel 65 zum Liefern und zum Ausblasen
der Druckluft aus der geschlossenen Kammer 49 der ausdehnbaren
Kammeranordnung 42.
Ein Betätigungshebel 66 ist schwenkbar an dem Gehäuse 39 durch
einen Stift 67 befestigt. Der Betätigungshebel 66 besitzt ein
erstes Endstück 68, welches an die untere Platte 46 der
ausdehnbaren Kammeranordnung 42 anstößt und ein zweites
Endstück 70. Eine Betätigungsstange 74 ist an dem zweiten
Endstück des Betätigungshebels 70 befestigt um einen
Anstellmechanismus zu positionieren (nicht gezeigt). Eine
Feder 76 übt eine Abwärtkraft auf das zweite Endstück 70 des
Betätigungshebels 66 entgegen der Kraft von der ausdehnbaren
Kammeranordnung 42 aus. Obwohl das Ventil 16 als ein
Zweistellungsventil des pilotbetätigten Typs mit
unterschiedlichen Flächen zur Steuerung der Stellung des
Ventils gezeigt ist, so ist es doch selbstverständlich, daß
das Ventil auch anderweitig manuell oder elektrisch gesteuert
werden kann, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Das Steuersystem 10 ist insbesondere dazu geeignet, Flüssig
keit wie Wasser aus einem pneumatischen Betätigungsmechanismus
17 auszustoßen.
Bei der Anwendung wird der Steuerhebel 18 in die EIN-Stellung
bewegt und Druckluft von der Quelle 14 zu den Leitungen 22, 28
und dem ersten Pilotbetätiger 29 des Ventils 16 moduliert.
Modulierte Druckluft in dem ersten Pilotbetätiger 29
verschiebt das Ventil 16 in seine zweite Stellung 21, wobei
Druckluft aus der Leitung 22 durch das Ventil 16 zur Leitung
34 passieren kann. Luft in der Leitung 34 passiert den
Durchlaß 58, das Rohr 60 und tritt dann an dem Endstück 64 aus
um die ausdehnbare Kammeranordnung 42 auszufahren. Das
Ausfahren der ausdehnbaren Kammeranordnung 42 drückt das erste
Endstück 68 des Betätigungshebels 66 mit genügend Kraft
abwärts um die Vorspannkraft der Feder 76 zu überwinden. Dabei
wird der Hebel 66 um den Stift 67 verschwenkt. Das Schwenken
des Hebels 66 zieht die Betätigungsstange 74 aufwärts um den
Einstellmechanismus zu positionieren.
Um die Betätigungsstange 74 abwärts zu bewegen und den
Einstellmechanismus in seine Ausgangsposition zu bringen, wird
der Steuerhebel 18 in die AUS-Stellung bewegt um den Fluß der
Druckluft von der Luftquelle 14 durch das Hauptsteuerventil 12
zu blockieren und die Leitungen 22, 28 und den ersten Pilot
betätiger 29 zu öffnen. Der Verlust von Luft in dem Pilot
betätiger 29 ermöglicht der Druckluft in der Leitung 37 und
dem Pilotbetätiger 38 das Ventil 16 in seine erste Stellung 20
zu verschieben. In der ersten Stellung 20 des Ventils 16 wird
die Druckluft in der Kammer 49 der ausdehnbaren Kammeranord
nung 42 zum Entlüften über das Rohr 60, den Durchlaß 58, die
Leitung 34, das Ventil 16 und die Leitung 30 ausgeblasen. So
wie der Druck der Luft in der geschlossenen Kammer 49 abnimmt,
schwenkt die Feder 76 den Betätigungshebel 66, wobei das erste
Endstück 68 dazu veranlaßt wird, die ausdehnbare Kammeranord
nung 52 zurückzuziehen. So wie sich die ausdehnbare
Kammeranordnung auf die zurückgezogene Stellung zubewegt,
tritt die Luft und die Flüssigkeit in der geschlossenen Kammer
49 in das entfernt gelegene Ende 64 des Rohrs 60 im höhenmäßig
tiefsten Teil der geschlossenen Kammer 49 ein, um zum
Entlüften durch das Ventil zur Atmosphäre ausgestoßen zu
werden. Mit dem Ventil höhenmäßig tiefer oder in nächster Nähe
zum Betätigungsmechanismus 17 liegend, liegt auch die
Auslaßöffnung 32 höhenmäßig tiefer als der pneumatische
Betätigungsmechanismus 17 und stellt dadurch einen natürlichen
Abfluß her, oder die Leitung 34 muß relativ kurz sein, um
einen besseren Ausstoß von Flüssigkeit zu sichern und zu
verhindern, daß Flüssigkeit in den Leitungen 34 und 37
zurückbleibt.
Andere Aspekte, Ziele und Vorteile dieser Erfindung können der
Zeichnung, der Zusammenfassung oder den Ansprüchen entnommen
werden.
Claims (9)
1. Steuersystem (10) zum Ausstoß von Flüssigkeit aus einer
geschlossenen Kammer (49) einer ausdehnbaren Kammeranordnung
(42) eines pneumatischen Betätigungsmechanismus (17), wobei
folgendes vorgesehen ist:
Mittel (65) zum Liefern von Druckgas, um die ausdehnbare Kammeranordnung (42) in dem pneumatischen Betätigungsmecha nismus (17) auszufahren, um das Druckgas auszublasen, damit es der ausdehnbaren Kammeranordnung (42) ermöglicht wird, sich zurückzuziehen und die Druckluft und die Flüssigkeit aus der geschlossenen Kammer (49) auszustoßen, wobei die Mittel (65) ein Ventil (16) umfassen mit einer ersten Stellung (20) zum Liefern von Druckluft zu der ausdehnbaren Kammeranordnung (42) und eine zweite Stellung (21) zum Ausblasen der Druckluft aus der ausdehnbaren Kammeranordnung (42), wobei die Mittel (65) weiterhin ein Rohr (60) umfassen, welches an seinem ersten Endstück (62) mit dem Ventil (16) verbunden ist und ein zweites Endstück (64) besitzt, welches sich eine vorbestimmte Strecke in die geschlossene Kammer (49) der ausdehnbaren Kammeranordnung (42) hinein erstreckt und so positioniert ist, daß es sich in unmittelbarer Nähe zum höhenmäßig tiefsten Teil (46) der geschlossenen Kammer (49) befindet, wenn die ausdehnbare Kammeranordnung (42) zurückgezogen ist.
Mittel (65) zum Liefern von Druckgas, um die ausdehnbare Kammeranordnung (42) in dem pneumatischen Betätigungsmecha nismus (17) auszufahren, um das Druckgas auszublasen, damit es der ausdehnbaren Kammeranordnung (42) ermöglicht wird, sich zurückzuziehen und die Druckluft und die Flüssigkeit aus der geschlossenen Kammer (49) auszustoßen, wobei die Mittel (65) ein Ventil (16) umfassen mit einer ersten Stellung (20) zum Liefern von Druckluft zu der ausdehnbaren Kammeranordnung (42) und eine zweite Stellung (21) zum Ausblasen der Druckluft aus der ausdehnbaren Kammeranordnung (42), wobei die Mittel (65) weiterhin ein Rohr (60) umfassen, welches an seinem ersten Endstück (62) mit dem Ventil (16) verbunden ist und ein zweites Endstück (64) besitzt, welches sich eine vorbestimmte Strecke in die geschlossene Kammer (49) der ausdehnbaren Kammeranordnung (42) hinein erstreckt und so positioniert ist, daß es sich in unmittelbarer Nähe zum höhenmäßig tiefsten Teil (46) der geschlossenen Kammer (49) befindet, wenn die ausdehnbare Kammeranordnung (42) zurückgezogen ist.
2. Steuersystem (10) nach Anspruch 1, wobei das Ventil (16)
pilotbetätigt ist.
3. Steuersystem (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Ventil
(16) ein 2/3-Wegeventil ist.
4. Steuersystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei
das zweite Endstück (64) des Rohrs (60) mit Abstand zum
höhenmäßig tiefsten Teil (46) der geschlossenen Kammer (49)
angeordnet ist, wenn die ausdehnbare Kammeranordnung (42) in
der ausgefahrenen Stellung ist.
5. Ein pneumatischer Betätigungsmechanismus (17) der folgendes
vorsieht:
ein Gehäuse (39), das einen Hohlraum (40) bildet;
eine ausdehnbare Kammeranordnung (42) mit einer zurückgezoge nen und einer ausgefahrenen Stellung, eine geschlossene Kammer (49) bildend und in dem Hohlraum (40) des Gehäuses (39) plaziert;
ein Rohr (60) mit einem ersten Endstück (62) geeignet mit der ausdehnbaren Kammeranordnung (42) verbunden und mit einem zweiten Endstück (64), welches sich in die geschlossene Kammeranordnung (49) erstreckt und sich in unmittelbarer Nähe zum höhenmäßig tiefsten Teil (46) der geschlossenen Kammer (49) befindet, wenn die ausdehnbare Kammeranordnung sich in zurückgezogener Stellung befindet.
ein Gehäuse (39), das einen Hohlraum (40) bildet;
eine ausdehnbare Kammeranordnung (42) mit einer zurückgezoge nen und einer ausgefahrenen Stellung, eine geschlossene Kammer (49) bildend und in dem Hohlraum (40) des Gehäuses (39) plaziert;
ein Rohr (60) mit einem ersten Endstück (62) geeignet mit der ausdehnbaren Kammeranordnung (42) verbunden und mit einem zweiten Endstück (64), welches sich in die geschlossene Kammeranordnung (49) erstreckt und sich in unmittelbarer Nähe zum höhenmäßig tiefsten Teil (46) der geschlossenen Kammer (49) befindet, wenn die ausdehnbare Kammeranordnung sich in zurückgezogener Stellung befindet.
6. Pneumatischer Betätigungsmechanismus (17) nach Anspruch 5,
wobei die ausdehnbare Kammeranordnung (42) eine ausgefahrene
Stellung hat, bei der der höhenmäßig tiefste Teil (46) der
geschlossenen Kammer (49) der ausdehnbaren Kammeranordnung
(42) mit Abstand zu dem zweiten Endstück (64) des Rohrs (60)
angeordnet ist.
7. Pneumatischer Betätigungsmechanismus (17) nach Anspruch 5,
wobei die ausdehnbare Kammeranordnung (42) eine obere Platte
(44), eine untere Platte (46) und einen gefalteten Balgenteil
(48) mit einem Ende befestigt an der oberen Platte (44) und
dem anderen Ende befestigt an der unteren Platte (46) umfaßt.
8. Pneumatischer Betätigungsmechanismus (17) nach Anspruch 7,
wobei besagte obere Platte (44) einen O-Dichtring (50) umfaßt,
um den Hohlraum (40) des Gehäuses (39) abzudichten.
9. Pneumatischer Betätigungsmechanismus (17) nach Anspruch 7,
wobei sich die untere Platte (46) mit dem gefalteten
Balgenteil (48) bewegt.
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