DE1239511B

DE1239511B - Pneumatisches Schaltrelais

Info

Publication number: DE1239511B
Application number: DE1963E0024842
Authority: DE
Inventors: Helmut Groesch
Original assignee: JC Eckardt AG
Current assignee: JC Eckardt AG
Priority date: 1963-05-17
Filing date: 1963-05-17
Publication date: 1967-04-27

Description

Pneumatisches Schaltrelais Die Erfindung betrifft ein pneumatisch betätigtes Schaltrelais, das mit Hilfe einer Vorsteuervorrichtung in Abhängigkeit von einem pneumatischen Eingangssignaldruck ein Schaltglied schlagartig von einer in die andere Endstellung bewegt.
Es sind bereits Vorrichtungen bekannt - z. B. nach dem Gebrauchsmuster 1817 630 -, bei denen ein vom Eingangssignaldruck beaufschlagtes Meßwerk eine Prallplatte eines Düsen-Prallplattensystems steuert, dessen Ausgangsdruck ein Schaltglied betätigt. Eine solche Vorrichtung weist allerdings einige Nachteile auf.
Wird die Prallplatte vom Meßwerk innerhalb der Aussteuerzone des Düsen-Prallplattensystems bewegt, dann nimmt der Druck im Steuerdruckraum Werte an, die gerade ausreichen, um das Schaltglied von einer Endlage abzuheben, aber nicht groß genug sind, um es in die andere Endlage zu überführen. Es sind somit Zwischenstellungen des Schaltgliedes möglich.
Mit der USA: Patentschrift 2 940 462 ist ein Relais bekanntgeworden, das mehrere von beweglichen Wänden betätigte Doppelsitzventile aufweist. Der Ventilschalter nach der britischen Patentschrift 591604 weist eine Steuerplatte auf, die von einem Meßwerk betätigt wird. Diese Schalter arbeiten allerdings nach dem Alternativ-Prinzip, mit dessen Anwendung der Nachteil verbunden ist, daß die Einstellung der Schaltpunkte schwierig ist und deren Einhaltung während des Betriebes nicht gewährleistet ist.
Um diese Nachteile zu vermeiden, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Steuerdruckraum von einer vornehmlich kreisförmigen Platte gegen Außendruck abgeschlossen oder geöffnet wird, wobei die Platte einerseits den Kraftwirkungen der Steuerfeder und des Steuerdruckes und anderseits der vom Stößel übertragenen Meßkraft des Meßwerkes ausgesetzt ist, und daß in der Druckmittelzuleitung zum Steuerdruckraum eine Vordrossel angeordnet ist.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, den Steuerdruckraum mit Hilfe einer Platte zu schließen oder zu öffnen, wobei die betreffende Bewegung der Platte von einem Meßwerk eingeleitet wird und die Wirkung dieser »Initialbewegung« sich beschleunigend auf den Vorgang - Öffnen oder Schließen - auswirkt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Das gesamte Schaltrelais setzt sich zusammen aus Dreiwege-Schalter 1, dem Steuerblock 2 und Kappe 3. Der Eingangssignaldruck x, beaufschlagt die Membran 4, auf deren Oberseite die Kraft der Meßfeder 5 über den Membranteller 6 angreift. Die Vorspannung der Meßfeder 5 ist durch Verschieben des Federtellers 7 mit Hilfe der Einstellschraube 8 einstellbar. Der Stößel 9 ist in dem Dichtring 10 und dem Dichtungskörper 11 gleitend gelagert und in seiner Längsachse verschiebbar. In Ruhestellung liegen die Scheibe 12, die starr mit der Membran 4 und dem Membranteller 6 verbunden ist, und auf der anderen Seite die kreisförmige Platte 13 an dem Stößel 9 an.
Die Steuerfeder 14 wirkt mit ihrer Kraft auf die Platte 13 in Richtung auf den Dichtungskörper 11. Die Zuluft pz wird dem Steuerdruckraum 15 über die Vordrossel 16 zugeführt. Die Steuermembran 17 ist über den Membranteller 18 und die Stange 19 mit dem Ventilkörper 20 verbunden, der den Ausgangskanal 21 entweder mit dem Eingangskanal 22 oder 23 verbindet.
Der Ventilkörper liegt jeweils an dem Dichtungsring 24 oder 24 a. Die Schaltfeder 25 wirkt auf den Membranteller 18.
Die Lage des Ventilkörpers 20 wird durch die Größe des Steuerdruckes ps, der gegen die Kraft der Schaltfeder 25 wirkt, bestimmt. Der Ventilkörper 20 wird nur dann entweder am Dichtungsring 24 oder 24 a anliegen, wenn der Steuerdruck p, nur zwei unterschiedliche Werte annehmen kann und schlagartig von einem zum anderen dieser Werte übergeht (Schaltvorgang).
Diese Werte sind der Zuluftdruck p, als Größtwert und der Außendruck po als Kleinstwert.
Zur Erklärung hierfür wird das Kräftespiel an der Platte 13 betrachtet. An der Platte 13 wirken auf der einen Seite der Steuerdruck p, und die Kraft der Steuerfeder 14; der Stößel 9 auf der anderen Seite überträgt die Meßkraft, die sich als Resultierende zwischen der Kraft der Meßfeder 5 und der Kraft der vom Eingangsdruck x, beaufschlagten Meßmembran 4 ergibt, ebenfalls auf die Platte 13. Wird vom Eingangssignaldruck ein bestimmter Wert unterschritten, dann hebt der Stößel9 infolge der Kraftwirkung der Meßfeder 5 die Platte 13 von dem Dichtungskörper 11 ab, der Steuerdruck p, vermindert sich, so daß der Abstand zwischen Platte 13 und Dichtungskörper 11 sich wiederum vergrößert und p, schließlich rasch auf den Wert p. abfällt. Dieser gewünschte Effekt tritt nur ein, wenn die Vordrossel16 so bemessen ist, daß in den Steuerdruckraum 15 weniger Luft einströmen kann, als durch den Spalt zwischen Platte 13 und Dichtungskörper 11 ausströmt. Daher müssen der Durchmesser der Platte 13 sowie des Dichtungskörpers 11 mit der Vordrossel 16 und den Federn 5 und 14 aufeinander abgestimmt sein.

Claims

Patentansprüche: 1. Pneumatisch betätigtes Schaltrelais, das mit Hilfe einer Vorsteuervorrichtung in Abhängigkeit von einem pneumatischen Eingangssignaldruck ein Schaltglied schlagartig von einer in die andere Endstellung bewegt, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Steuerdruckraum (15) von einer vornehmlich kreisförmigen Platte (13) gegen Außendruck abgeschlossen oder geöffnet wird, wobei die Platte (13) einerseits den Kraftwirkungen der Steuerfeder (14) und des Steuerdruckes und anderseits in bekannter Weise einer von einem Stößel (9) übertragenen Meßkraft des Meßwerkes (5, 4) ausgesetzt ist, und daß in der Druckmittelzuleitung zum Steuerdruckraum (15) eine Vordrossel (16) angeordnet ist.
2. Pneumatisch betätigtes Schaltrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (13) auf einem Dichtring (11) aufliegt.
3. Pneumatisch betätigtes Schaltrelais nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerdruck mit Hilfe der Steuermembran (17) ein an sich bekanntes Dreiwege-Relais betätigt. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1277 344; britische Patentschriften Nr. 591604, 761812; USA.-Patentschriften Nr. 2 291783, 2 610 819, 2940462.