[go: up one dir, main page]

DE19948747C2 - Einrichtung zur Sicherheitsrückstellung einer pneumatischen Betätigungsvorrichtung - Google Patents

Einrichtung zur Sicherheitsrückstellung einer pneumatischen Betätigungsvorrichtung

Info

Publication number
DE19948747C2
DE19948747C2 DE1999148747 DE19948747A DE19948747C2 DE 19948747 C2 DE19948747 C2 DE 19948747C2 DE 1999148747 DE1999148747 DE 1999148747 DE 19948747 A DE19948747 A DE 19948747A DE 19948747 C2 DE19948747 C2 DE 19948747C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
compressed air
pressure
compressor
valve
network
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE1999148747
Other languages
English (en)
Other versions
DE19948747A1 (de
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bar Pneumatische Steuerungssysteme GmbH
Original Assignee
Bar Pneumatische Steuerungssysteme GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bar Pneumatische Steuerungssysteme GmbH filed Critical Bar Pneumatische Steuerungssysteme GmbH
Priority to DE1999148747 priority Critical patent/DE19948747C2/de
Publication of DE19948747A1 publication Critical patent/DE19948747A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19948747C2 publication Critical patent/DE19948747C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B1/00Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
    • F15B1/02Installations or systems with accumulators
    • F15B1/022Installations or systems with accumulators used as an emergency power source, e.g. in case of pump failure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B9/00Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
    • F04B9/08Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid
    • F04B9/12Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being elastic, e.g. steam or air
    • F04B9/123Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being elastic, e.g. steam or air having only one pumping chamber
    • F04B9/125Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being elastic, e.g. steam or air having only one pumping chamber reciprocating movement of the pumping member being obtained by a double-acting elastic-fluid motor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B3/00Intensifiers or fluid-pressure converters, e.g. pressure exchangers; Conveying pressure from one fluid system to another, without contact between the fluids

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Sicherheitsrückstellung einer pneumati­ schen Betätigungsvorrichtung, insbesondere eines Armaturenantriebs, wobei die Einrichtung einen Druckluftspeicher aufweist, mit dem die Betätigungseinrichtung rückstellbar ist.
Derartige allgemein bekannte Einrichtungen werden dazu eingesetzt, um zu gewähr­ leisten, daß bei Ausfall der Betätigungsenergie, d. h. einem Ausfall der Druckluftver­ sorgung, die zu betätigende Armatur dennoch in die Schaltstellung gebracht werden kann, die als Sicherheitsstellung definiert ist. Eine derartige Sicherheitsrückstellung ist deshalb erforderlich, um zu verhindern, daß bei komplexen Anlagen mit einer Vielzahl zu schaltender Armaturen im Störfall unkontrollierte Betriebszustände auf­ treten können.
Die bekannten Druckluftspeicher zur Sicherheitsrückstellung werden direkt aus dem Druckluftnetz aufgeladen und weisen ein Speichervolumen auf, das ein Vielfaches des Volumens des pneumatischen Stellantriebs beträgt, um im Störfall auch nach einem gewissen Volumenabfluß aus dem Druckluftspeicher bis zum Ende der Ver­ stellbewegung des Stellantriebs noch einen hinreichenden Druck in dem Speicher, d. h. ein hinreichendes Antriebsmoment der Betätigungsvorrichtung, sicherzustellen.
Üblicherweise wird der Druckluftspeicher über ein elektrisch gesteuertes Ventil an die Versorgungsleitung der Betätigungsvorrichtung angeschlossen, um bei Druck­ ausfall die gespeicherte Druckluft für eine Notbetätigung abzugeben. Mit Hilfe ge­ sonderter steuerungstechnischer Maßnahmen wird dafür gesorgt, daß nach einer erfolgten Sicherheitsrückstellung die Betätigung der Armatur in die andere, d. h. "unsichere" Schaltstellung erst dann wieder erfolgen kann, wenn der Netzdruck wie­ der zur Verfügung steht. Hierdurch wird sichergestellt, daß aufgrund des dann wie­ der gefüllten Druckluftspeichers jederzeit erneut eine Sicherheitsrückstellung mit Hilfe des Speichers möglich ist.
Ein Nachteil dieser bekannten Einrichtung besteht darin, daß der Druckluftspeicher einen erheblichen Bauraum erfordert, der oft einen separaten Anbau an standardmäßige Betätigungsvorrichtungen erfordert. Diese Anbauten sind unerwünscht und verursachen nicht unerhebliche Kosten.
Als Alternative zu der Sicherheitsrückstellung mit Hilfe eines Druckluftspeichers ist auch eine Rückstellung über Federsysteme, in der Regel Schraubendruckfedern ober Spiralfedern, allgemein bekannt. Die Federn können entweder in die Antriebe integriert sein oder in Modulbauweise an der Außenseite angebracht werden.
Da die Federn bei jeder Verstellung der Betätigungsvorrichtung von der "sicheren" in die "unsichere" Stellung gespannt werden müssen, wird ein erhöhter Energiebedarf verursacht. Des weiteren muß die Betätigungsvorrichtung wesentlich größer ausge­ legt werden, da die für die Betätigung der Armatur benötigte Kraft um die - mit dem Betätigungsweg ansteigende - Kraft zur Spannung der Federn erhöht werden muß. Hieraus resultiert typischerweise eine Verdopplung des Bauvolumens und häufig auch der Herstellungskosten.
Da die Federn bei jedem Betätigungsvorgang gespannt werden, müssen sie dauer­ fest ausgelegt werden, denn ein Federbruch würde die Sicherheitsfunktion der Ein­ richtung außer Kraft setzen. Eine entsprechende Überdimensionierung der Federn ist somit unausweislich, was zu einer weiteren Steigerung der Betätigungskraft führt.
Während bei einem raschen Druckabfall, z. B. in Folge eines Rohrbruchs, die Si­ cherheitsrückstellung mit Hilfe von Federn ein gutes Verhalten zeigt, entstehen Probleme dann, wenn der Netzdruck schleichend abfällt, wie es beispielsweise beim Ausfall des Kompressors typisch ist. Bei der Unterschreitung eines gewissen Netz­ drucks kommt es zu einer beginnenden Verstellung der Betätigungsvorrichtung in Richtung der "sicheren" Schaltstellung, da die durch den Netzdruck verursachte Betätigungskraft kleiner als die Rückstellkraft der Federn wird. Dies hat zur Folge, daß die Betätigungsvorrichtung und damit die zugehörige Armatur eine undefinierte Zwischenstellung einnimmt. Gerade derartige Zwischenstellungen können unkalku­ lierbare Sicherheitsrisiken hervorrufen, da die Auswirkungen derartiger undefinierter Schaltzustände, insbesondere in komplexen Systemen, kaum abzuschätzen sind.
Aus diesem Grund muß der Druck im Druckluftnetz durch ein spezielles Überwachungssy­ stem ständig beobachtet werden, was sich wiederum in einer Kostensteigerung äußert.
Aus der DE 15 50 812 A ist ein elektrohydraulisches Verstellgerät mit einem hydraulischen Akkumulator bekannt, das zur Betätigung einer Gießpfannenstopfeinrichtung dient. Mit Hilfe einer in das Gerät integrierten Radialkolbenpumpe wird der hydraulische Akkumulator ge­ füllt, der eine Membran aufweist, die einerseits mit dem Hydrauliköl und andererseits mit einem abgeschlossenen Gasvolumen in Kontakt steht. Das Gasvolumen wird bei einer Druck­ beaufschlagung der Membran über das Hydrauliköl entsprechend komprimiert. Bei einem Stromausfall wird über ein Ventil eine Verbindung zwischen dem Akkumulator und einer Seite des Kolbens der Verstelleinrichtung herstellt, wodurch das vorgespannte Gasvolumen die Förderung von Hydrauliköl und damit eine Sicherheitsrückstellung des Kolbens bewirkt.
Der Nachteil der bekannten Vorrichtung ist darin zu sehen, daß das Bauvolumen des Akku­ mulators, in dem derselbe Druck wie in dem gesamten übrigen Hydrauliksystem herrscht, groß sein muß, falls ein großer Energieinhalt für eine Sicherheitsrückstellung bereitgehalten werden soll.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Sicherheitsrückstellung einer pneumatischen Betätigungsvorrichtung vorzuschlagen, die sich durch einen kleinen benötig­ ten Bauraum auszeichnet und es erlaubt, die Baugröße der Betätigungsvorrichtung gegenüber Konstruktionen mit einer Federrückstellung zu reduzieren. Des weiteren soll die Einrichtung kostengünstig herstellbar sein und keine aufwendige Regelungs- oder Überwachungstechnik erfordern.
Ausgehend von einer Einrichtung der eingangs beschriebenen Art, wird diese Aufgabe erfin­ dungsgemäß dadurch gelöst, daß der Druckluftspeicher mittels eines über das Druckluftnetz angetriebenen Verdichters auf ein Vielfaches des Netzdruckes aufladbar ist, der über eine Druckmindereinrichtung mit der Versorgungsleitung der Betätigungseinrichtung verbunden ist.
Aufgrund der Aufladung des Speichers in der Regel auf ein Vielfaches des Netzdrucks kann das Speichervolumen gegenüber Speichern, die sich lediglich auf dem Druckniveau des Druckluftnetzes befinden, entscheidend reduziert werden. Daher ist eine Integration bzw. ein unmittelbarer Anbau eines derartigen Druckluftspeichers in die bzw. an die Betätigungsvor­ richtung ohne weiteres möglich.
Da die Aufladung des Speichers mit Hilfe eines von dem Druckluftnetz selbst betriebenen Verdichters erfolgt, ist kein Fremdantrieb des Verdichters erforderlich. Vielmehr entnimmt der Verdichter die benötigte Energie direkt aus dem Druckluftnetz, was üblicherweise gleich­ falls für die zu verdichtende Luft gilt, da diese dann bereits auf den Netzdruck vorkompri­ miert ist.
Durch die Druckmindereinrichtung wird sichergestellt, daß im Falle einer Sicherheitsrückstel­ lung, d. h. einer Druckluftentnahme aus dem Speicher, die Versorgungsleitung und die Betäti­ gungsvorrichtung nicht mit dem vollen Speicherdruck beaufschlagt werden, was beispielsweise zur Überlastung der Betätigungseinrichtung oder anderer Bauteile führen könnte.
Gegenüber den bekannten Einrichtungen mit einer Federrückstellung kann die Be­ tätigungsvorrichtung deutlich kleiner ausgeführt werden, da Rückstellfedern nicht erforderlich sind und daher auch nicht ständig gespannt werden müssen. Im Ver­ gleich zu den bekannten Einrichtungen mit einem lediglich auf Netzdruck geladenen Speicher zeichnet sich die erfindungsgemäße Einrichtung durch den drastisch re­ duzierten Bauraum aus. Netzbetriebene Verdichter sind allgemein bekannt und wei­ sen in typischer Weise selbstregelnde Eigenschaften auf, so daß sowohl auf einen separaten Verdichterantrieb als auch auf komplizierte Regelungstechnik verzichtet werden kann.
Daher eignet sich die Einrichtung gemäß der Erfindung auch z. B. zur Nachrüstung bei doppeltwirkenden Betätigungsvorrichtungen, die mit einer Sicherheitsfunktion ausgerüstet werden sollen.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß ein Schaltelement eines pneumatisch betätigbaren und elektrisch steuerbaren Ventils der Betäti­ gungseinrichtung nur dann mit dem Netzdruck beaufschlagbar ist, wenn der Druck in dem Druckluftspeicher einen Mindestwert übersteigt. Hierdurch wird verhindert, daß nach einer Sicherheitsrückstellung bereits wieder eine Umschaltung der Armatur in die "unsichere" Stellung erfolgt, bevor der Druckluftspeicher auf ein Niveau geladen ist, das zu jeder Zeit eine erneute Sicherheitsrückstellung erlaubt.
Bei dem vorgenannten Ventil der Betätigungseinrichtung handelt es sich typischer­ weise um ein sogenanntes standardisiertes NAMUR-Ventil gemäß der Vorschrift VDI/VDE 3845. Hierbei handelt es sich um eine genormte Schnittstelle zwischen der Betätigungsvorrichtung und deren Umgebung.
Die Erfindung weiter ausgestaltend, wird vorgeschlagen, daß das Schaltelement des pneumatisch betätigten und elektrisch steuerbaren Ventils der Betätigungseinrichtung nur dann mit dem Netzdruck beaufschlagbar ist, wenn der Druck in dem Spei­ cher den auf der Abströmseite der Druckmindereinrichtung eingestellten Druck um einen bestimmten Faktor übersteigt.
Gegenüber einem Vergleich des Speicherdrucks mit einem Absolutwert bietet ein Vergleich mit dem abströmseitig an der Druckmindereinrichtung vorhandenen Druck die Möglichkeit, das das Ventil der Betätigungseinrichtung mit Druckluft freischalten­ de Schaltelement auch bei unterschiedlichen Netzdrücken bzw. einer Veränderung des abströmseitigen Drucks an der Druckmindereinrichtung unverändert zu belas­ sen.
Vorteilhafterweise handelt es sich bei dem Verdichter um einen Stufenkolbenver­ dichter, der sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet und nach Aufbau eines durch seine Geometrie bedingten Druckverhältnisses selbsttätig die Verdichtung einstellt und nach einem Druckabfall im Speicher automatisch wieder mit der Ver­ dichtung beginnt. Mit derartigen Verdichtern lassen sich problemlos Verdichtungsra­ ten von 20 erzielen.
Eine besonders vorteilhafte Weiterentwicklung der Erfindung besteht darin, daß der Verdichter einen in einem gemeinsamen zylindrischen Gehäuse integrierten Druck­ luftspeicher besitzt.
Die Fertigungskosten lassen sich weiter reduzieren, wenn der Verdichter, der Druckluftspeicher, die Druckmindereinrichtung und ein Schaltventil zur Beaufschla­ gung des Schaltelements des Ventils der Betätigungsvorrichtung zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind.
Zur weiteren Reduzierung der Herstellungskosten wird vorgeschlagen, daß ein den Druckluftspeicher und einen Zylinderraum des Verdichters bildendes Gehäuse und/oder ein Verdichterkolben aus einem glasfaserverstärkten thermoplastischen Kunststoffmaterial gefertigt sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels einer Einrich­ tung zur Sicherheitsrückstellung, die in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 den schaltungstechnischen Aufbau der Einrichtung in Form einer Skizze und
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Baueinheit aus Verdichter und Druckluftspeicher sowie weiteren Elemente.
Eine in Fig. 1 dargestellte Einrichtung zur Sicherheitsrückstellung einer pneumati­ schen Betätigungsvorrichtung 2 in Form eines Stellantriebs für eine Armatur umfaßt einen Druckluftspeicher 3, einen Verdichter 4, eine Druckmindereinrichtung 5, ein Schaltventil 6 sowie diverse Leitungsabschnitte und Rückschlagventile.
Die Betätigungsvorrichtung 2 besitzt einen in einem Zylinderraum 7 axial bewegli­ chen und beidseitig mit Druck beaufschlagbaren Kolben 8, der über einen nicht dar­ gestellten Mechanismus die Betätigung einer ebenfalls nicht abgebildeten Armatur zwischen zwei Endpositionen bewirkt. Mit der Betätigungseinrichtung 2 zu einer Baueinheit verbunden ist ein Ventil 9, das im wesentlichen der NAMUR-Bauart ge­ mäß VDI/VDE 3845 entspricht. Dieses Ventil 9 ist pneumatisch gegen die Kraft einer Feder 10 betätigbar und elektrisch mit Hilfe eines als Anker ausgebildeten und in einer Spule 11 angeordneten Ventilkörpers für die zur Schaltung benötigte Druckluft steuerbar.
Gegenüber einem nicht modifizierten NAMUR-Ventil ist ein Leitungsabschnitt 12 zur Beaufschlagung eines im Inneren des Ventils 9 befindlichen Schaltelements mit Druckluft nicht direkt mit einer Druckluftquelle 13 verbunden. Vielmehr erfolgt die Beaufschlagung des Leitungsabschnitts 12 mit Druckluft in Abhängigkeit von der Stellung des Schaltventils 6, dessen Funktion später näher erläutert wird.
Bei normaler Betriebsweise mit gefülltem Druckluftspeicher 3 und hinreichend ho­ hem Druck der Druckluftquelle 13 stellt das Schaltventil 6 eine Verbindung zwischen einem Leitungsabschnitt 14 und dem Leitungsabschnitt 12 her, so daß in diesem Fall Druckluft an dem NAMUR-Ventil zu dessen Schaltung in Abhängigkeit von dem elektrischen Signal an der Spule 11 anliegt.
Bei Ausfall der elektrischen Steuerung der Betätigungseinrichtung schließt der elek­ tromagnetisch betätigte Ventilkörper die Druckluftbeaufschlagung des Schaltele­ ments des Ventils 9 ab, so daß das Schaltelement aufgrund der Feder 10 in die in Fig. 1 dargestellte Schaltstellung fällt. Hierdurch wird die linke Hälfte des Zylinder­ raums 7 mit Druckluft beaufschlagt und der Kolben 8 in die als "sicher" definierte Stellung verschoben. Sobald die elektrische Steuerung wieder funktionsfähig ist, kann der Kolben 8 der Betätigungseinrichtung 2 und damit die Armatur wieder in die andere Lage gebracht werden.
Bei einem plötzlichen Abfall des Drucks in dem Leitungsnetz strömt die unter hohem Druck in dem Druckluftspeicher 3 befindliche Luft über den Leitungsabschnitt 15, die Druckmindereinrichtung 5, ein Rückschlagventil 16 und eine Versorgungsleitung 17 zu dem Ventil 9 der Betätigungseinrichtung 2, sofern es für erforderlich erachtet wird, die zu schaltende Armatur in die Sicherheitsstellung zu überführen. Hierzu ist die Abschaltung des elektrischen Signals an der Spule 11 erforderlich, um durch die Feder 10 eine Umschaltung des Schaltelements des Ventils 9 in die abgebildete Stellung zu bewirken. Die aus dem Druckluftspeicher 3 stammende Luft bewirkt in diesem Fall eine Überführung des Kolbens 8 und somit der Armatur in die "sichere" Stellung. Ein weiteres Rückschlagventil 18 verhindert, daß Druckluft in drucklose Bereiche des Netzes entweichen kann.
Ist der Druck im Leitungsnetz wieder hergestellt, so liegt dieser Druck über einen Leitungsabschnitt 19 an dem Verdichter 4 an. Dieser beginnt selbsttätig mit der Verdichtung und Befüllung des Druckluftspeichers 3 über einen Leitungsabschnitt 20 und beendet seine Verdichtungsarbeit erst dann selbsttätig, wenn der Druck in dem Druckluftspeicher 3 um einen gewissen Faktor größer als der Druck im Leitungsnetz ist. Dieser Faktor wird durch die Geometrie des Stufenkolbens des Verdichters 4 bestimmt und liegt im vorliegenden Fall bei etwa 20. Aus Sicherheitsgründen ist die Einrichtung mit einem Sicherheits-Druckbegrenzungsventil 21 versehen.
Eine Betätigung der Betätigungsvorrichtung 2 ist erst dann wieder möglich, wenn das Schaltventil 6 die Druckluftzufuhr zum Ventil 9 über die Leitungsabschnitte 14 und 12 freigibt. An dem Schaltventil 6 findet daher stets ein Vergleich zwischen dem Druck in dem Druckluftspeicher 3 und der Abströmseite der Druckmindereinrichtung 5 statt. Sobald der Speicherdruck größer als der abströmseitig auf der Druckmin­ dereinrichtung 5 eingestellte Druck ist, kommt es auf dieser Abströmseite der Druckmindereinrichtung 5 zu keinem weiteren Druckanstieg mehr. Während dieser konstante Druck auf eine große Fläche des Schaltelements des Schaltventils 6 wirkt, wird mittels des höhren Speicherdrucks auf der gegenüberliegenden Seite des Schaltelements lediglich eine sehr viel kleinere Fläche beaufschlagt. Aufgrund die­ ser Geometrie ist eine ca. 16- bis 17fache Überhöhung des Netzdrucks in dem Druckluftspeicher 3 erforderlich, bis das Schaltventil 6, ausgehend von der gezeig­ ten Sicherheitsstellung, in die Stellung umschattet, in der die Druckluftversorgung des NAMUR-Ventils der Betätigungsvorrichtung 2 freigegeben wird. Ab diesem Mo­ ment ist die Betätigungsvorrichtung 2 wieder in Abhängigkeit von dem elektrischen Signal an der Spule 11 umschaltbar.
Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch einen als Stufenkolbenverdichter ausgeführten Verdichter 4, der zusammen mit einem selbstschaltenden Verdichterventil 22, dem Sicherheitsventil 21, der Druckmindereinrichtung 5 und dem Schaltventil 6 eine Baueinheit bildet.
Ausgehend von der Druckluftquelle 13, strömt die Luft durch das Verdichterventil 22 in einen linken Verdichterraum 23, um den rotationssymmetrischen gestuften Ver­ dichterkolben 24 in die dargestellte rechte Totpunktstellung zu überführen. Dabei komprimiert der Verdichterkolben 24 mit seiner im Querschnitt reduzierten Nase 25 in einem daran angepaßten Abschnitt des Verdichterraums befindliche Druckluft, ausgehend vom Druckniveau des Netzes, auf ein Mehrfaches dieses Wertes, wobei die Luft durch ein Rückschlagventil in einen im Inneren der Nase 25 befindlichen inneren Verdichterraum 26 überführt wird. Sobald der Verdichterkolben 24 mit seiner linken Stirnseite 27 eine im Gehäuse 28 befindliche Steuerkante 29 überstrichen hat, gelangt über die Steuerleitung 30 Druckluft auf die rechte Seite des Schaltele­ ments der Verdichterventils 22, so daß dieses umschaltet und daraufhin über den Leitungsabschnitt 31 die gestufte rechte Stirnseite 32 des Verdichterkolbens 24 mit Druckluft beaufschlagt wird. Dieser wird im Bereich der Stirnseite 33 der Nase 25 über den Leitungsabschnitt 34 ebenfalls mit Druckluft beaufschlagt. Somit kommt es zu einer Kolbenbewegung nach links, bei der die vorkomprimierte Druckluft im inne­ ren Verdichterraum 26 weiter verdichtet wird und über eine Leitung 34' in einen zen­ tralen Führungsdorn 35 in den Speicherraum 36 gelangt. Sobald die linke Stirnseite 32 des Verdichterkolbens 24 die rechte Steuerkante 37 überstrichen hat, wird über die Steuerleitung 38 wiederum die linke Seite des Verdichterventils 22 mit Druckluft beaufschlagt, so daß es zu einem erneuten selbsttätigen Umschalten des Verdich­ terventils 22 kommt.
Die oszillierende Bewegung des Verdichterkolbens 24 wiederholt sich so lange, bis aufgrund des ansteigenden Drucks im Speicherraum 36 ein Gleichgewichtszustand erreicht ist, der allein durch die Flächenverhältnisse am Verdichterkolben 24 be­ stimmt wird. Im vorliegenden Fall wird eine etwa 20fache Überhöhung des Netz­ drucks erreicht.
Die integrierte Druckmindereinrichtung 5 versorgt über eine Leitung 39 die linke Seite eines Schaltkolbens 40 in dem ebenfalls integrierten Schaltventil 6. Der Schaltkolben 40 wird durch eine Feder in seine rechte Totpunktlage gedrückt und trennt in dieser Stellung den mit der Druckluftquelle 13 in Verbindung stehenden Leitungsabschnitt 14 von dem zum NAMUR-Ventil führenden Leitungsabschnitt 12. Sobald der auf die kleine rechte Stirnfläche des Schaltkolbens 40 wirkende Druck in dem Speicherraum 36 des Druckluftspeichers 3 wirkende Druck etwa das 16- bis 17fache des hinter der Druckmindereinrichtung 5 eingestellten Drucks erreicht, ver­ lagert sich der Schaltkolben 40 von seiner rechten in die linke Totpunktstellung und gibt dabei eine Verbindung zwischen den Leitungsabschnitten 14 und 12 frei, so daß eine Druckluftbetätigung des NAMUR-Ventils in Abhängigkeit von dem elektrischen Signal an der Spule möglich ist.
Zur Realisierung niedriger Fertigungskosten bestehen sowohl das den Speicher­ raum 36 und den Verdichterraum 23 umschließende Gehäuse 28 als auch der Ver­ dichterkolben 24 und der Führungsdorn 35 aus einem glasfaserverstärkten Kunst­ stoffmaterial. Steuer- und Regelungseinrichtungen sind für den Betrieb des Verdich­ ters 4 ebensowenig nötig wie die Versorgung mit einer über den Druckluftanschluß hinausgehenden Fremdenergie. Aufgrund der ausgewählten Geometrie entspricht der Druck in dem Speicherraum 36 nach Erreichen eines stationären Zustandes ca. dem 20fachen Wert des Drucks in dem Druckluftnetz.

Claims (7)

1. Einrichtung zur Sicherheitsrückstellung einer pneumatischen Betätigungseinrichtung (2), insbesondere eines Armaturenantriebs, wobei die Einrichtung (1) einen Druckluft­ speicher (3) aufweist, mittels dessen die Betätigungseinrichtung (2) rückstellbar ist, da­ durch gekennzeichnet, daß der Druckluftspeicher (3) mittels eines über das Druckluft­ netz angetriebenen Verdichters (4) auf ein Vielfaches des Netzdruckes aufladbar ist, der über eine Druckmindereinrichtung mit der Versorgungsleitung (17) der Betätigungsein­ richtung (2) verbunden ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaltelement eines pneumatisch betätigbaren und elektrisch steuerbaren Ventils (9) der Betätigungseinrich­ tung (2) nur dann mit dem Netzdruck beaufschlagbar ist, wenn der Druck in dem Druckluftspeicher (3) einen Mindestwert übersteigt.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement des pneumatisch betätigbaren und elektrisch steuerbaren Ventils (9) der Betätigungseinrich­ tung (2) nur dann mit dem Netzdruck beaufschlagbar ist, wenn der Druck in dem Druckluftspeicher (3) den auf der Abströmseite der Druckmindereinrichtung (5) einge­ stellten Druck um einen bestimmten Faktor übersteigt.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ver­ dichter (4) ein Stufenkolbenverdichter ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichter (4) einen in einem gemeinsamen zylindrischen Gehäuse (28) integrierten Druckluftspeicher (3) be­ sitzt.
6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichter (4), der Druckluftspeicher (3), die Druckmindereinrichtung (5) und ein Schaltventil (6) zur Beaufschlagung des Schaltelements des Ventils (9) der Betäti­ gungseinrichtung (2) zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Druckluftspeicher (3) und einen Verdichterraum (23) des Verdichters (4) bildendes Ge­ häuse (28) und/oder ein Verdichterkolben (24) aus einem glasfaserverstärkten thermo­ plastischen Kunststoffmaterial bestehen.
DE1999148747 1999-10-09 1999-10-09 Einrichtung zur Sicherheitsrückstellung einer pneumatischen Betätigungsvorrichtung Expired - Fee Related DE19948747C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999148747 DE19948747C2 (de) 1999-10-09 1999-10-09 Einrichtung zur Sicherheitsrückstellung einer pneumatischen Betätigungsvorrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999148747 DE19948747C2 (de) 1999-10-09 1999-10-09 Einrichtung zur Sicherheitsrückstellung einer pneumatischen Betätigungsvorrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19948747A1 DE19948747A1 (de) 2001-04-19
DE19948747C2 true DE19948747C2 (de) 2003-10-02

Family

ID=7925115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1999148747 Expired - Fee Related DE19948747C2 (de) 1999-10-09 1999-10-09 Einrichtung zur Sicherheitsrückstellung einer pneumatischen Betätigungsvorrichtung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19948747C2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022003590A1 (de) * 2022-09-28 2024-03-28 Hydac Fluidcarecenter Gmbh Pumpenvorrichtung

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITMI20041197A1 (it) * 2004-06-15 2004-09-15 Harken Italy Spa Sistema di comando per attivazione-disattivazione di trasmissioni del moto in imbarcazioni a vela
US20110225961A1 (en) 2008-12-10 2011-09-22 Numatics, Incorporated Pressurized Air-Spring Return Cylinder and Pneumatic Intensifier System
DE102017009374B4 (de) * 2017-10-10 2019-08-22 Aventics Gmbh Ventilanordnung und Steuerungsverfahren

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1550812A1 (de) * 1966-05-31 1969-10-09 Klose Kommandit Ges Elektrohydraulisches Verstellgeraet mit hydraulischem Akkumulator

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1550812A1 (de) * 1966-05-31 1969-10-09 Klose Kommandit Ges Elektrohydraulisches Verstellgeraet mit hydraulischem Akkumulator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022003590A1 (de) * 2022-09-28 2024-03-28 Hydac Fluidcarecenter Gmbh Pumpenvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
DE19948747A1 (de) 2001-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3002001C2 (de) Führerbremsventil für indirekte Druckluftbremsen von Schienenfahrzeugen
EP3189240B1 (de) Hydraulischer stellantrieb mit einer feder zur überführung in einer notfallstellung
DE102015114176C5 (de) Elektrische Parkbremseinrichtung mit zusätzlicher Energieversorgung
EP1400692A1 (de) Hubkolbenkompressor und Verfahren zur stufenlosen Fördermengenregelung desselben
DE2512480C3 (de) Ventilvorrichtung für einen hydraulisch betätigbaren elektrischen Leistungsschalter
EP0113844B1 (de) Steuereinrichtung für elektropneumatische Druckluftbremsen von Schienenfahrzeugen
DE19948747C2 (de) Einrichtung zur Sicherheitsrückstellung einer pneumatischen Betätigungsvorrichtung
DE102009021668B4 (de) Stellanordnung, Schaltantrieb für eine derartige Stellanordnung und Ventilanordnung für eine derartige Stellanordnung
DE102022104857A1 (de) Einrichtung und Verfahren zur Rückspülung eines Filters sowie System zur Filterung
DE3102232A1 (de) Magnetventil
EP0884486B1 (de) Elektrohydraulische Spannvorrichtung
DE1145214B (de) Selbstabschliessende elektropneumatische Druckluftbremseinrichtung fuer Schienenfahrzeuge
DE102019113358B4 (de) Stellventil mit einem elektrohydraulischen Antrieb
DE102021005824B4 (de) Sicherheitsventilvorrichtung
DE102023123460B3 (de) Sicherheitsventil für durch ein Druckfluid betriebene Verbraucher und Sicherheitsventilsystem hiermit
DE1903015C3 (de) Druckmittelbetriebener Stellmotor
DE2358418A1 (de) Bremskraftregler
EP2674626B1 (de) Hydraulikschaltung
DE112004000191B4 (de) Antrieb für ein Turbinenventil
DE964508C (de) Dreidrucksteuerventil fuer Druckluftbremsen, insbesondere von Schienenfahrzeugen
DE1076168B (de) Elektropneumatische Bremseinrichtung
EP1731770B1 (de) Pneumatische Schaltungsanordnung für ein Rauchabzugs- und Lüftungssytem
DE3727257A1 (de) Hydraulische fahrzeugbremsanlage mit einer bremsschlupfregeleinrichtung
DE4419066C2 (de) Vorrichtung zum Öffnen und Schließen von Verschließeinrichtungen
WO2023165994A1 (de) Einrichtung und verfahren zur rückspülung eines filters sowie system zur filterung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8304 Grant after examination procedure
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee