DE889551C - Pressure medium operated servomotor - Google Patents

Description

Druckmittelbetriebener Stellmotor Die Erfindung bezieht sieh auf einen druckmittelbetriebenen Stellmotor von der Art, bei der der Arbeitskolben durch Belüften je einer an den Enden in den Arbeitszylinder mündenden Leitung in die eine oder andere Endstellung gelangt; dabei muß die Zufuhr des Druckmittels so erfolgen, daß dieses auf der nicht belüfteten Seite in den Arbeitszylinder eintritt. Hierzu bedarf es in jedem Falle der sinnentsprechenden Zusammenschaltung des Arbeitszylinders mit dem Steuerzylinder. Die Einrichtung arbeitet dann so, daß die Betätigung des in der einen oder anderen Belüftungsleitung vorgesehenen Ventils in die eine oder die andere Endstellung des Arbeitskolbens führt oder, falls diese Endstellung bereits vorhanden ist, sie nicht verändert.Pressure-medium-operated servomotor The invention relates to a Pressure-medium operated servomotor of the type in which the working piston is ventilated one line each opening into the working cylinder at the ends into one or the other other end position reached; the supply of the pressure medium must take place in such a way that this enters the working cylinder on the non-ventilated side. This requires in any case the appropriate interconnection of the working cylinder with the control cylinder. The device then operates so that the actuation of the in one or the other ventilation line provided valve in one or the other end position of the working piston leads or, if this end position already exists, it has not changed.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ausbildung des erforderlichen Steuerzylinders, welche ein sicheres Funktionieren des Stellmotors mit sehr einfachen Mitteln erreicht: In dem aufrecht stehenden Steuerzylinder ist ein Schließkörper auf und ab beweglich, welcher den waagerechten Querschnitt des Zylinders weitgehend, aber doch nicht ganz, ausfüllt; der auf und ab bewegliche Körper schließt in der Ruhelage einen in der Bodenmitte des Zylinders befindlichen Auslaß oder wird vom Druckmittel zu einem in der Deckelmitte des Zylinders befindlichen Auslaß gehoben; die Druckmittelzufuhr zum Zylinder erfolgt so, daß der Schließkörper den. einen, oder anderen Auslaß sperrt. Indem die beiden Auslässe des Steuerzylinders mit den Enden des Arbeitszylinders in Verbindung stehen, wird durch die Belüftung des Arbeitszylinders an einer Seite entweder der Bodenauslaß oder der Deckelauslaß unter einen solchen Sog gesetzt, daß der Schließkörper den betreffenden,Auslaß sperrt und die Druckluft an-das andere Ende. des Arbeitszylinders gelangen kann, um den Arbeitskolben unter Druck zu setzen und ihn in diejenige Endstellung- zubringen, welche der Stellung der Betätigungsorgane entspricht, falls er sich nicht bereits vorher in dieser Stellung befand. Die Zuführung des Druckmittels zum Steuerzylinder muß sich entweder am Rande des Bodens, nämlich neben dem von dem Schließkörper versperrten Auslaß, oder an der Seitenwand des Steuerzylinders befinden; sie darf jedoch nicht höher liegen als die Stelle größten waagerechten Querschnittes des Schließkörpers, wenn .dieser sich in der Lage befindet, bei welcher er den unteren Auslaß sperrt. Das Verhältnis des größten Querschnittes des Schließkörpers zum Querschnitt des Steuerzylinders ist mit Rücksicht auf den angewandten Druck, des Druckmittels so zu bemessen, daß das Druckmittel einerseits an dem Schließkörper vorbeistreichen kann, andererseits aber den Schließkörper anhebt, wenn zu beiden Seiten des unteren Auslasses kein nennenswerter Druckunterschied herrscht.The invention relates to a training of the required Control cylinder, which ensures the safe functioning of the servomotor with very simple Means achieved: In the upright control cylinder there is a closing body movable up and down, which largely covers the horizontal cross-section of the cylinder, but not quite, filling; the body that moves up and down closes in the Rest position an outlet located in the bottom center of the cylinder or is from Pressure medium raised to an outlet located in the lid center of the cylinder; the pressure medium supply to the cylinder takes place so that the closing body the. a, or other outlet blocks. By connecting the two outlets of the control cylinder to the The ends of the working cylinder are connected by the ventilation of the working cylinder on one side either the bottom outlet or the cover outlet under one of these Suction set that the closing body the concerned, outlet blocks and the compressed air to the other end. of the working cylinder can reach the To pressurize the working piston and bring it into the end position which corresponds to the position of the actuators, if it is not already was previously in this position. The supply of the pressure medium to the control cylinder must either be on the edge of the floor, namely next to that blocked by the closing body Outlet, or located on the side wall of the control cylinder; however, it must not lie higher than the point of the largest horizontal cross-section of the closing body, if .this is in the position in which it blocks the lower outlet. The ratio of the largest cross section of the closing body to the cross section of the Control cylinder is like this with regard to the pressure applied, the pressure medium to be dimensioned so that the pressure medium sweeps past the closing body on the one hand can, but on the other hand raises the closing body when on both sides of the lower There is no significant pressure difference at the outlet.

Der Schließkörper kann verschiedenartige Gestalt aufweisen. Er kann aus einem Doppelkegel bestehen, wobei die Kegelachse mit der des Steuerzylinders zusammenfällt. Der Steuerzylinder und der Schließkörper brauchen keinen, kreisförmigen Querschnitt, sie können auch einen elliptischen, rechteckigen oder vieleckigen Querschnitt haben. Eine besonders einfache Anordnung ergibt sich dadurch, .daß der Steuerzylinder einen kreisförmigen Querschnitt und der Schließkörper die Gestalt einer Kugel hat.The closing body can have various shapes. He can consist of a double cone, the cone axis with that of the control cylinder coincides. The control cylinder and the closing body do not need a circular one Cross-section, they can also have an elliptical, rectangular or polygonal cross-section to have. A particularly simple arrangement results from the fact that the control cylinder a circular cross-section and the closing body has the shape of a sphere.

Der Stellmotor kann für die verschiedenartigsten Zwecke verwendet werden. In der anliegenden Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des neuen Stellmotors dargestellt, die zur Umstellung von Weichen mittels Anschlägen dient, die sich an den in die Weichen einmündenden Gleissträngen in einigem Abstand davor befinden. Es zeigt Abb. i einen Schnitt durch den neuen Stellmotor, Abb. 2 eine Ansicht, teilweise einen Schnitt der Anschläge und Entlüftungsventile; Abb. 3 stellt die Weichenanordnung dar. Mittels der Weiche io kann der Gleisstrang ii entweder mit dem geradeaus. fortlaufenden Gleisstrang 12 oder mit dem kurvenförmig abbiegenden Gleisstrang 13 verbunden werden. Das Gestänge zum Umstellen der Weiche wird an die Kolbenstange 14 angeschlossen, an deren Ende sich indem Arbeitszylinder 15 der Arbeitskolben 16 befindet. In das untere Ende dieses Arbeitszylinders 15 mündet die Leitung 17, die an die Leitung i8 dauernd angeschlossen ist, welche über die Leitungen 25 und 26 zu den Belüftungsventilen i9 und 27 führt. Am oberen Ende des Arbeitszylinders mündet in diesen dne Leitung 28, die über die Leitungen 30 und 31 zu den Belüftungsventilen 29 und 32 führt. Die Belüftungsventile ig, 27, 29 und 32 bestehen aus Stiften 2o, welche in der Ruhestellung unterhalb der Kugeln 2i verbleiben, die auf dem Dichtungsring 22 aufliegen, so daß die Räume 23 gewöhnlich von der Außenluft abgesperrt sind und, wie sich aus der weiteren Erläuterung ergeben wird, unter dem Druck des Druckmittels stehen. Wird der Anschlag 24 zurückgeschlagen, so wird der Stift 2o angehoben, die Kugel 2i vom Dichtungsring 22 gelüftet, so daß Luft in die Leitungen 18 usw. eintreten kann.The servomotor can be used for a wide variety of purposes. In the attached drawing, an example of an embodiment of the new servomotor is shown, which is used to switch points by means of stops that are located at a certain distance in front of the track sections opening into the points. It shows Fig. I a section through the new servomotor, Fig. 2 a view, partially a section of the stops and vent valves; Fig. 3 shows the switch arrangement. By means of the switch io, the track section ii can either go straight on. continuous track section 12 or with the curved track section 13 are connected. The linkage for switching the switch is connected to the piston rod 14, at the end of which the working piston 16 is located in the working cylinder 15. The line 17, which is permanently connected to the line i8, which leads via the lines 25 and 26 to the ventilation valves i9 and 27, opens into the lower end of this working cylinder 15. At the upper end of the working cylinder opens into this thin line 28, which leads via lines 30 and 31 to the ventilation valves 29 and 32. The ventilation valves ig, 27, 29 and 32 consist of pins 2o, which remain in the rest position below the balls 2i, which rest on the sealing ring 22, so that the spaces 23 are usually shut off from the outside air and, as can be seen from the further explanation will result, are under the pressure of the pressure medium. If the stop 24 is knocked back, the pin 2o is raised, the ball 2i is lifted from the sealing ring 22 so that air can enter the lines 18 etc.

Aus der in der Betriebsstrecke verlaufenden Druckmittelleitung 34 zweigt die Leitung 33 ab, deren Auslaß 35 sich an der Seitenwand des Steuerzylinders 36 in der Nähe von dessen Boden befindet. Die Kugel 37 bat einen Durchmesser, der etwas kleiner ist als der Innendurchmesser des Steuerzylinders 36. Sie bildet in der dargestellten Lage zusammen mit dem Dichtungsring 38 einen Verschluß für die in das obere Ende .des Arbeitszylinders 15 führende Leitung 39. Am Deckel des .Steuerzylinders 36 befindet sich ein Dichtungsring 40; liegt die Kugel 37 am Ring 40 an, so ist ein dichter Abschluß zwischen dem Innern des Steuerzylinders 36 und der Leitung 18 bzw. dem unteren Ende des Arbeitszylinders 15 geschaffen.From the pressure medium line 34 running in the operating section The line 33 branches off, the outlet 35 of which is located on the side wall of the control cylinder 36 is located near its bottom. The ball 37 had a diameter that is slightly smaller than the inner diameter of the control cylinder 36. It forms in the position shown together with the sealing ring 38 a closure for the Line 39 leading into the upper end of the working cylinder 15. On the cover of the control cylinder 36 is a sealing ring 40; is the ball 37 on the ring 40, so is a tight seal between the interior of the control cylinder 36 and the conduit 18 or the lower end of the working cylinder 15 is created.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Befinden sich der Arbeitskolben 16 und die Kugel 37 in der in Abb. i gezeichneten Lage, so entspricht dies der aus Abb. 3 ersichtlichenLage der Weiche io, bei der die Schienenstränge i i und 12 in Verbindung stehen. Wird jetzt durch Berühren eines der Anschläge 24 das Ventil 29 oder das Ventil 32 betätigt, so, wird die Leitung 28 entlüftet. Dies hat zur Folge, daß auch die Leitung 39 entlüftet wird, während das Innere des Steuerzylinders 36 unter dem Druck des Druckmittels steht. Am unteren Auslaß des Steuerzylinders 36'herrsdht -also eine erhebliche Druckdifferenz, welche ein dichtes Anliegender Kugel 37 auf dem Ring 38 zur Folge hat. Der Arbeitskolben verbleibt in der in Abb. i gezeichneten Stellung.The operation of the device is as follows: Are the Working piston 16 and ball 37 in the position shown in Fig. I corresponds to This is the position of the switch io shown in Fig. 3, in which the rail lines i i and 12 are related. If you now touch one of the stops 24 the valve 29 or the valve 32 is actuated, so the line 28 is vented. this has the consequence that the line 39 is vented while the interior of the control cylinder 36 is under the pressure of the pressure medium. At the lower outlet of the control cylinder 36'herrsdht - so a considerable pressure difference, which is a tight fit Ball 37 on the ring 38 results. The working piston remains in the position shown in Fig. i position shown.

Wird das Ventil 27 oder das Ventil ig betätigt, so findet eine Entlüftung der Leitung 18 statt; längs des Steuerzylinders 36 bildet sich eine erhebliche Druckdifferenz aus. Dadurch wird die Kugel 37 nach oben gezogen und kommt zum dichten Anliegen an den Dichtungsring 40, der Auslaß vom Innern .des Zylinders 36 nach der Leitung 18 ist also verschlossen. Das Druckmittel strömt aus der Leitung 33 über die Leitung 39 in den oberen Teil des Arbeitszylinders und steuert den Kolben 16 um, der auf der unteren Seite über die Leitung 17 entlastet ist.If the valve 27 or the valve ig is actuated, ventilation takes place the line 18 instead; A considerable pressure difference is formed along the control cylinder 36 the end. As a result, the ball 37 is pulled upwards and comes to rest tightly to the sealing ring 40, the outlet from the interior .des cylinder 36 after the line So 18 is locked. The pressure medium flows out of the line 33 via the line 39 in the upper part of the working cylinder and controls the piston 16 to the the lower side is relieved via line 17.

Bei einer erneuten Betätigung der Ventile ig oder 27 bleibt der Kolben 16 in der unteren Lage stehen. Bei einer Betätigung der Ventile 29 oder 32 wird er in die dargestellte obere Lange zurückgebracht.When the valves ig or 27 are actuated again, the piston remains 16 are in the lower position. When the valve 29 or 32 is actuated he brought back to the upper length shown.

Bei dem neuen Stellmotor kommt es auf eine ge-.eignete Bemessung des Querschnittes des Schließkörpers (Kugel 37) im Verhältnis zum Querschnitt des Steuerzylinders 36 an. Befindet sich der Schließkörper 37 auf dem unteren Didhtungsring 38, so muß noch genug Querschnittfür das Durchströmen des Druckmittels verbleiben, ohne daß der Schließkörper vom Ring abgehoben wird. Wird das System lange Zeit nicht betätigt, so werden sich auch die Leitungen 18, 25, 26 und ebenso die Leitungen 28; 30 und 31, welche zu den Belüftungsventilen i9, 27, 29 und 32 führen, allmählich mit dem Druckmittel derart füllen, daß praktisch keine Druckdifferenz innerhalb des Systems besteht. Befindet sich nach der Umstellung die Kugel 37 in der oberen Lage, so wird sie infolge der Schwerkraft nach gewisser Zeit abfallen. Erfolgt jetzt erneut eine Betätigung des Stellmotors, durch die Ventile i9 oder 27, so liegt die Kugel 37 sogleich wieder am Ring .4o an.In the case of the new servomotor, a suitable dimensioning of the cross section of the closing body (ball 37) in relation to the cross section of the control cylinder 36 is important. If the closing body 37 is on the lower Didhtungsring 38, enough cross section must still remain for the pressure medium to flow through without the closing body being lifted off the ring. If the system is not operated for a long time, the lines 18, 25, 26 and also the lines 28; 30 and 31, which lead to the ventilation valves i9, 27, 29 and 32, gradually fill with the pressure medium in such a way that there is practically no pressure difference within the system. If the ball 37 is in the upper position after the changeover, it will fall off after a certain time as a result of gravity. If the servomotor is now actuated again by the valves i9 or 27, the ball 37 immediately rests on the ring again .4o.

Es versteht sich, daß die Ventile 27 und 32 statt mit Handanschlag auch automatisch durch den herannahenden Zug (auf Gleiskontakt) betätigt «-erden können.It goes without saying that the valves 27 and 32 instead of a manual stop also automatically activated by the approaching train (on track contact) «-earth can.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE: i. Druckmittelbetriebener Stellmotor, bei dem der Arbeitskolben durch Belüften je einer an den Enden des Arbeitszylinders einmündenden Leitung in die eine oder andere Endstellung gelangt, so daß die Zufuhr des Druckmittels über den Steuerzylinder auf der jeweils anderen Kolbenseite erfolgt, gekennzeichnet durch die Ausbildung des Steuerzylinders (36) in aufrechter Stellung mit einem darin auf und ab beweglichen Schließkörper (37), mit einem von diesem verschließbaren, zu einem Arbeitszylinderende führenden Auslaß in Bodenmitte des Steuerzylinders, mit einem ebenfalls von einem verschließbaren, zum anderen Arbeitszylinderende führenden Auslaß in Deckelmitte des Steuerzylinders und mit einem Druckmitteleinlaß- (35),- der am Rande des Bodens oder an der Seitenwand, jedoch nicht höher liegt als die Stelle größten waagerechten Querschnittes des Schließkörpers, wenn dieser den unteren Auslaß verschließt. Dabei ist der größte Querschnittdes Schließkörpers im Verhältnis zum Querschnitt des Steuerzylinders und dem Druck des Druckmittels so bemessen, daß das Druckmittel einerseits an dem Schließkörper vorbeistreichen kann, andererseits aber den Schließkörper anhebt, wenn zwischen beiden Seiten des unteren Auslasses kein nennenswerter Druckunterschied herrscht. PATENT CLAIMS: i. Pressure medium-operated servomotor in which the working piston reaches one or the other end position by venting a line opening into one of the ends of the working cylinder, so that the pressure medium is supplied via the control cylinder on the other side of the piston, characterized by the design of the control cylinder (36 ) in an upright position with a closing body (37) that can be moved up and down therein, with an outlet in the center of the bottom of the control cylinder that can be closed by this, leading to an end of the working cylinder, with an outlet likewise leading from a closable end to the other end of the working cylinder in the center of the cover of the control cylinder and with a pressure medium inlet (35), - which is on the edge of the bottom or on the side wall, but not higher than the point of the largest horizontal cross-section of the closing body when it closes the lower outlet. The largest cross-section of the closing body in relation to the cross-section of the control cylinder and the pressure of the pressure medium is dimensioned so that the pressure medium on the one hand can sweep past the closing body, but on the other hand lifts the closing body if there is no significant pressure difference between the two sides of the lower outlet. 2. Druckmittelbetriebener Stellmotor nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der waagerechte Querschnitt des Steuerzylinders (36) kreisförmig und der Schließkörper (37) eine Kugel ist.2. Pressure medium operated servomotor according to claim i, characterized in that the horizontal cross section of the control cylinder (36) circular and the closing body (37) is a ball.