DE2244764A1

DE2244764A1 - Pneumatische betaetigungseinrichtung

Info

Publication number: DE2244764A1
Application number: DE2244764A
Authority: DE
Inventors: Nicholas John Byrom Corrie
Original assignee: Martonair Ltd
Current assignee: Martonair Ltd
Priority date: 1971-09-14
Filing date: 1972-09-13
Publication date: 1973-04-05
Also published as: GB1351958A; US3933080A; NL7212406A; FR2152927B1; JPS5214836B2; JPS4837575A; SE387414B; FR2152927A1

Description

Die Erfindung "bezieht sich auf eine pneumatische Betätigungseinrichtung und betrifft insbesondere, jedoch nicht ausschließlich das Bestimmen und das anschließende Steuern der Geschwindigkeit eines Ausgangselements der pneumatischen Betätigungseinrichtung.

Um die Geschwindigkeit des Ausgangselements - üblicherweise durch einen Kolben dargestellt - der Betätigungseinrichtung zu steuern, ist es erforderlich, eine gewisse Art von Geschwindigkeitsübertrager zu verwenden, der so angeordnet ist, daß er einen analogen Ausgangswert der fraglichen Geschwindigkeit erzeugt der dann als Eingangswert einem geeigneten Steuergerät zugeführt wird, das die Geschwindigkeit steuert«,

Eine geeignete Art eines Geschwindigkeitsübertragers ist ein Gerät, das pneumatisch arbeitet und im wesentlichen eine Kolben-Zylinder-Anordnung aufweist, bei der der Zylinder eine öffnung von solcher Größe besitzt, daß der sieh innerhalb des Zylinders einstellende Druck eine vorbestimmte !Funktion der Kolbengeschwindigkeit ist.

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BANK DEUTSCHE BANK AG.. BRAUNSCHWEIC. KONTO-NB. 03/017 88 POSTSCHECK: HANNOVER 26 16 61

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung zu finden, mit der eine automatische Steuerung, zum Beispiel eine Dämpfung einer pneumatischen Betätigungseinrichtung erzielt wird, wodurch ein bewegliches Ausgangselement wie ein Kolben in der Nähe oder am Ende seiner Bewegung auf eine vorbestimmte Geschwindigkeit begrenzt wird, um eine unannehmbar hohe Verzögerung an diesem Ende zu vermeiden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine pneumatische Betätigungseinrichtung mit einem Ausgangselement versehen, das mit einem Kolben eines mit Kolben und Zylinder arbeitenden Geschwindigkeitsübertragers gekuppelt ist, der so ausgebildet ist, daß der in einem Zylinderarbeitsvolumen durch den Kolben erzeugte Brück eine Funktion der Geschwindigkeit des Ausgangselements der pneumatischen Betätigungseinrichtung ist, wobei der Druck als Eingangswert einer Steuereinrichtung zugeführt wird, die so ausgebildet ist, daß sie die Zufuhr von Luft zur pneumatischen Betätigungseinrichtung oder den Austritt von Luft derart steuert, daß die Geschwindigkeit des Ausgangselements innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt.

Bei Ausführungsformen der Erfindung, bei denen die pneumatische Betätigungseinrichtung Kolben und Zylinder aufweist und der Kolben der Betätigungseinrichtung direkt mit dem Kolben des Geschwindigkeitsübertragers gekuppelt ist, kann der pneumatische Geschwindigkeitsübertrager einen integralen Teil der pneumatischen Betätigungseinrichtung bilden, wobei ein gemeinsamer Kolben und Zylinder verwendet werden.

Vorzugsweise sind für eine automatische Dämpfung der Geschwindigkeit eines Kolbens einer pneumatischen Betätigungseinrichtung der gemeinsame Kolben und Zylinder derart geformt, daß zwei getrennte Arbeitsvolumen gebildet werden, von denen eines mit einer Auslaßkanal, der ein Auslaßventil besitzt, verbunden ist,

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wodurch dieses Arbeitsvolumen als Dämpfungsvolumen zum Begrenzen der Kolbengeschwindigkeit entsprechend der Einstellung des Auslaßventils betreibbar ist, und von denen das andere Arbeitsvolumen mit einem Auslaß versehen ist, durch den ein Überdruckventil gesteuert wird, wodurch der.Auslaß eine wirksame fest© Querschnittsgröße nur bei Drücken unterhalb eines Druckes besitzt, der einer vorbestimmten maximalen Kolbengeschwindigkeit entspricht, wobei die Drücke auf diese Weise eine vorbestimmte Funktion der Kolbengeschwindigkeit darstellen. Weiterhin ist das Auslaßventil in Abhängigkeit von den Drucken in dem anderen Arbeitsvolumen in der Weise betätigbar, daß es den Auslaßkanal schließt, wenn die Kolbengeschwindigkeit oberhalb der vorbestimmten maximalen Geschwindigkeit liegt, um die Dämpfungswirkung des einen Arbeitsvolumens wirksam werden zu lassen, und daß es den Auslaßkanal bei Kolbengeschwindigkeiten entsprechend oder unterhalb des vorbestimmten Maximums öffnet, um wenigstens teilweise die dämpfende Wirkung des einen ArbeitsTolumens zu verringern.

Zweckmäßigerweise sind die Abmessungen des Auslaßkanals derart gewählt, daß in der offenen Stellung des Auslaßventils eine vorbestimmte Luftmenge aus dem einen Arbeitsvolumen austreten kann, die zu einer Kolbengeschwindigkeit entsprechend der vorbestimmten maximalen Kolbengeschwindigkeit oder einer darunter liegenden Geschwindigkeit gehört.

Zweckmäßigerweise ist die Anordnung so getroffen, daß der Zylinder einen Bereich verringerten Querschnitts aufweist und der Kolben einen Ansatz besitzt, der in dem Bereich verringerten Querschnitts am oder in der Nähe eines Endes des möglichen Bewegungsbereichs des Kolbens liegt, wobei das andere Arbeitsvolumen zwischen dem Ansatz und den Zylinderwandungen im Bereich des verringerten Querschnitts liegt und das eine Arbeitsvolumen

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durch eine Schulter des Kolbens Jenseits des Ansatzes, die Wandungen des Ansatzes und die Wandungen des Zylinders jenseits des Bereichs verringerten Querschnitts festgelegt wird.

Bei einigen Ausführungsformen der Erfindung können das Auslaßventil und das Überdruckventil in einem einzigen Ventil zusammengefaßt sein, das in Übereinstimmung mit den Drücken in den Arbeitsvolumen den Auslaßkanal und einen Auslaß öffnen und schließen kann. Bei einer solchen Ausführungsform wird das einzige Ventil durch ein mit Kolben und Zylinder arbeitendes Ventil dargestellt, wobei das Gehäuse durch ein mit dem Zylinder der Betätigungseinrichtung aus einem Stück bestehenden Gehäuse gebildet wird und mit dem Auslaßkanal und dem Auslaß direkt verbunden ist, wobei weiterhin das einzige Ventil zwischen einer ersten Stellung, in der ein Austritt durch den Auslaß ermöglicht wird, und einer zweiten Stellung betätigbar ist, in der der Auslaßkanal verdeckt ist, so daß ein Entweichen von Gas aus dem Dämpfungsvolumen verhindert wird, während der Auslaß unversperrt bleibt.

Als eine weitere Abänderung, mit der jegliche Neigung zu einer übermäßigen Dämpfung verhindert werden soll, kann vorzugsweise ein zusätzliches Dämpfungsüberdruckventil zwischen dem Auslaßkanal und dem Auslaßventil vorgesehen werden, das den Auslaßkanal dann verschließt, wenn der Druck im Dämpfungsvolumen bis unter einen vorbestimmten Wert absinkt. Vorzugsweise wird das Eämpfungsüberdruckventil so eingestellt, daß es bei dem Zuführdruck für die pneumatische Betätigungseinrichtung öffnet.

Im folgenden werden unter Bezug auf die beiliegende Zeichnung mehrere Ausführungsformen einer pneumatischen Betätigungseinrichtung im einzelnen erläutert, wobei diese Ausführungsformen nur als Beispiele dienen.

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Fig; 1 zeigt einen einfachen pneumatischen Gescnwindigkeitsübertrager für eine pneumatische Betätigungseinrichtung.

Fig. 2 zeigt den pneumatischen Geschwindigkeitsübertrager der Fig. 1 in einer abgeänderten Form, in der er nur unterhalb einer vorbestimmten Maximalgeschwindigkeit wirksam ist.

Fig. 3 zeigt den pneumatischen Geschwindigkeitsübertrager der Fig. 1 in einer abgeänderten Form, in dar er nur oberhalb einer vorbestimmten Geschwindigkeit wirksam ist.

Fig. 4· läßt in einer schematischen Barstellung das bei der Erfindung benutzte Prinzip erkennen, einen Geschwindigkeitsübertrager direkt mit einer pneumatischen Betätigungseinrichtung zix kuppeln, um einen geschlossenen Steuerkreis zu erhalten.

Fig. 5 zeigt einen Teil einer Ausführungsform einer pneumatischen Betätigungseinrichtung, die einen Geschwind!gkeitsiibertrager einsehließt, der eine automatische Dämpfung der Kolbengeschwindigkeit bewirkt«,

Fig. 6 läßt eine Abänderung der in Fig. 5 dargestellten pneumatischen Betätigungseinrichtung erkennen.

Fig. 7 zeigt eine weitere Abänderung der pneumatischen Betätigungseinrichtung nach Fig. 6.

In den Figuren 5 bis 7 der Zeichnung ist nur soviel von der pneumatischen Betätigungseinrichtung dargestellt, daß die Erfindung klar verständlich ist. Die übrigen Teile der pneumatischen Betätigungseinrichtung siad von üblicher Bauart.

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Nach Fig. Iweist ein pneumatischer Geschwindigkeitsübertrager einen Zylinder 11 auf, in dem verschiebbar ein Kolben 12 läuft. Der Zylinder 11 ist mit einer Auslaßöffnung 14 versehen, deren Querschnitt so bemessen ist, daß der Druck P innerhalb des Arbeitsvolumens 13 des Zylinders einen Analogwert der Kolbengeschwindigkeit darstellt.

Weiterhin ist noch eine Auslaßöffnung 10 vorgesehen, um den Druck F an ein geeignetes Steuergerät weiterzuleiten, das in den I¹Ig. 1, 2 und 3 nicht veranschaulicht ist. In der Praxis ist der Kolben 12 des pneumatischen Geschwindigkeitsübertragers mit dem Aus gangs element einer pneumatischen Betätigungseinrichtung verbunden. Diese Betätigungseinrichtung ist als Kolben-Zylinder-Einrichtung ausgebildet, wobei dann die Kolben der Betätigungseinrichtung und des Übertrages direkt miteinander verbunden sein können, wie es in Fig. 4 veranschaulicht ist. Hier wird der dem Druck P analoge Wert der Kolbengeschwindigkeit, der am Auslaß 10 vorliegt, als Eingangswert einem Steuergerät 25 zugeführt, das seinerseits die Zufuhr von Luft zum Arbeitsvolumen einer aus Kolben und Zylinder bestehenden pneumatischen Betätigungseinrichtung steuert. Der Kolben 19 der pneumatischen Betätigungseinrichtung ist über eine Brücke 21 mit dem Kolben 12 des Geschwindigkeitsübertragers verbunden, der dementsprechend die Geschwindigkeit des Kolbens 19 überwacht. Das Steuergerät 25 kann von bekannter Konstruktion sein und soll nicht näher erläutert werden.

In der Praxis wird eine Druckänderung im Geschwindigkeitsübertrager infolge einer Geschwindigkeitsänderung nicht momentan auftreten; die sich einstellende Verzögerung im Ansprechen soll als die Übertrager-Anspreoiizeit bezeichnet werden. Um diese Ansprechzeit zu verringern und dadurch auch eine bessere überwachung der Geschwindigkeit zu erreichen, ist es erforderlich,

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die Querschnittsabmessungen der Auslaßöffnung 14-, das augenblickliche Arbeitsvolumen 13 und die Größe der Änderung der Kolbengeschwindigkeit in Rechnung zu ziehen. Sobald das maximale Übertragervolumen und die Querschnittsabmessungen der Auslaßöffnung festgelegt sind, bleibt als einzige Veränderliche der Bereich der benutzten Geschwindigkeit. So kann die geringstmögliche Ansprechzeit dadurch erreicht werden, daß der Bereich der zu erfassenden Geschwindigkeiten auf ein Minimum reduziert wird.

Der Geschwindigkeitsübertrager nach Fig. 1 kann so angepaßt werden, daß er ein der Geschwindigkeit analoges Signal nur unterhalb einer vorbestimmten maximalen Geschwindigkeit liefert. Fig. 2 läßt erkennen, wie dies durch den Einbau eines einfachen Überdruckventils erreicht werden kann, das mit dem Arbeitsvolumen 13 des Übertragers durch eine Ventilöffnung 15 verbunden ist. Das Überdruckventil weist einen Kolben 17 auf _s der mittels einer Feder 18 in eine solche Stellung gedruckt wird, daß die "Ventilöffnung 15 von einer Auslaßöffnung 16 abgesperrt ist_o Wenn die Geschwindigkeit des Kolbens 12 einen vorbestimmten Wert überschreitet, nimmt der Druck P innerhalb des Arbeitsvolumens 13, der als Eingangswert für ein geeignetes Steuergerät an der Auslaßöffnung 10 verfügbar ist, einen solchen Wert an, daß die Feder 18 zusammengedrückt wird und das Überdruckventil sich öffnet, so daß Luft aus dem Arbeitsvolumen 13 durch die öffnung 16 entweichen kann. Wenn die Geschwindigkeit des Kolbens

12 auf die maximale Geschwindigkeit oder darunter absinkt, schließt das Überdruckventil und der Druck P im Arbeitsvolumen

13 des Zylinders 11 wird wieder eine vorbestimmte Funktion der Kolbengeschwindigkeit. Die öffnung 14 kann auch im Überdruckventil selbst vorgesehen werden, wobei dann das Ventil dauernd geöffnet ist, wobei aber die Größe des Auslasses aus dem Zylinder 11 von einem Minimum, wenn die Kolbengeschwindigkeit den

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vorbestimmten maximalen Vert oder einen Wert darunter einnimmt, bis EU einem Maxi mim verändert wird, wenn die Kolbengeschwindigkeit das vorbestimmte Maximum überschreitet.

fig. 3 zeigt einen pneumatischen Geschwindigkeitsübertrager, der so ausgebildet ist, daß er einen durch den Druck gegebenen Analogwert der Geschwindigkeit nur dann erzeugt, wenn die Geschwindigkeiten bei oder über einer vorbestimmten Mindestgeschwindigkeit liegen. Unterhalb dieser Mindestgeschwindigkeit ist ein Überdruckventil ähnlich dem, wie es bei dem pneumatischen Geschwindigkeitsübertrager nach Fig. 2 benutzt wurde, nicht voll geöffnet, und somit wird der Druck im Arbeitsvolumen 13 in etwa konstant gehalten. Bei Geschwindigkeiten, die der vorbestimmten Mindestgeschwindigkeit gleich sind oder darüber liegen, ist das Überdruckventil voll geöffnet und der Zylinder 11 weist einen Auslaß mit einer festen Querschnittsfläche auf, so daß der Druck P in dem Arbeitsvolumen 13t der an der Öffnung 10 als Eingangswert für ein geeignetes Steuergerät verfügbar ist, eine vorbestimmte Funktion der Kolbengeschwindigkeit darstellt.

Fig. 5 zeigt, wie der unter Bezug auf Fig. 2 erläuterte pneumatische Geschwindigkeitsübertrager in eine praktische pneumatische Betätigungseinrichtung eingebaut werden kann, um für einen gemeinsamen Betätiger- und Übertragerkolben eine automatische Dämpfung zu erzielen.

Im wesentlichen ist es das Ziel dieser Dämpfung, zu verhindern, daß der Kolben der pneumatischen Betätigungseinrichtung ein Ende seines möglichen Bewegungsbereichs bei einer Geschwindigkeit erreicht, die größer als ein vorbestimmter Maximalwert ist, und die andererseits zu einer unannehmbar hohen Verzögerung des Kolbens und jeglichen damit verbundenen Elements führen würde.

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Nach Fig. 5 weist der Gesehwindigkeitsübertragerabschnitt einer pneumatischen Betätigungseinrichtung einen abgestuften Kolben 35 mit einem Ansatz auf, der innerhalb eines Bereichs des Zylinders 26 mit verringertem Querschnitt liegt, wenn sich der Kolben an oder in der Nähe eines Endes seiner Bewegung befindet. Wenn an diesem Ende seiner Bewegung der Kolben eine Geschwindigkeit besitzt, die einen vorbestimmten Maximalwert überschreitet, ist der Druck:, der sich in einem Arbeitsvolumen 33, das zwischen der Kopffläche des Kolbenansatzes und den Wandungen im Bereich des verringerten Zylinderquerschnitts liegt, ausreichend, um ein Überdruckventil zu öffnen, das einen federbelasteten Kolben 38 aufweist, der mit dem Arbeitsvolumen 33 durch eine öffnung 30 in Verbindung steht. Auf diese Weise wird die Luft im Arbeitsvolumen 33 durch eine verhältnismäßig große öffnung 30 und durch eine öffnung 14 im Kolben 38 durch einen kombinierten Einlaß und Auslaß 31 hindurch ausgeblasen. Die öffnung 14 im Kolben 38 entspricht der Auslaßöffnung 14 der Einrichtungen, die in Verbindung mit den Fig. 1, 2, 3 und 4 erläutert wurden. Der Druck der Luft im Arbeitsvolumen 33 steht weiterhin durch eine öffnung 29 mit einem Auslaßventil 36 in Verbindung, das durch eine Feder 37 in eine offene Stellung gedrückt wird, und das einen Kanal 27 öffnet, der mit einem weiteren Arbeitsvolumen 34 im Zylinder 26 in Verbindung steht. In der geschlossenen Stellung dieses Auslaßventils, die in Fig. 5 veranschaulicht ist, verdeckt der Kolben 36 den Kanal 27, so daß keine Luft aus dem Arbeitsvolumen 34 entweichen kann, wobei die sich dabei ergebende Kompression den Kolben verlangsamt. Auf diese Weise wirkt das Volumen 34 als Dämpfungsvolumen. Wenn die Kolbengeschwindigkeit auf einen annehmbaren, vorbestimmten Wert absinkt, reicht der sich im Arbeitevolumen 33 einstellende Druck nicht mehr aus, die Vorspannung einer auf den Kolben 38 des Überdruckventils einwirkenden Feder 39 zu überwinden, so daß der wirksame Öffnungsquerschnitt jetzt einen Mindestwert

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besitzt. Bei diesem Zustand des Überdruckventils kann aus dem Arbeitsvolumen 33 eine so große Menge an Luft austreten, daß der Kolben eine Geschwindigkeit von beispielsweise 3ⁿ/sec (ca. 76 mm/seo) annehmen kann. Venn die Geschwindigkeit des Kolbens auf beispielsweise 2,5^w/sec (ca. 64 mm/seo) absinkt, kann das Auslaßventil öffnen. Das Auslaßventil öffnet sich deshalb, weil der im Arbeitsvolumen 33 sich einstellende Druck nicht ausreicht, die Kraft der Feder 37 auf den Kolben 36 des Auslaßventils zu überwinden, so daß sich der Kolben 36 in eine Stellung bewegt, in der der Kanal nicht mehr versperrt ist. Somit kann Luft aus dem Dämpfungsvolumen 34 durch die Auslaßöffnung 28 entweichen. Die Abmessungen des Kanals 27 sind derart gewählt, daß sich der Kolben mit oder unterhalb der vorbestimmten Maximalgeschwindigkeit bewegen kann, wobei als typischer Wert beispielsweise 2"/see (ca. 51 mm/seo) genannt werden kann.

Die unter Bezug auf Fig. 5 erläuterte Einrichtung kann in der Weise abgeändert werden, daß eine kompaktere Einrichtung entsteht, wie sie in Fig. 6 dargestellt ist. Bei der Einrichtung nach Fig. 6 wird ein einziges Ventil, das die Funktionen der beiden bei der Anordnung der Fig. 5 verwendeten Ventile in sich vereinigt, benutzt, das in eine· Gehäuse sitzt, das mit dem Zylinder 26 aus einem Stück besteht. Dieses einzige Ventil weist einen Kolben 45 auf, der verschiebbar innerhalb einer Kammer 44 aitzt und wie in Fig. 6 gezeigt duroh eine Schraubenfeder in die äußerste linke Lage gedruckt wird. Die Kammer 44 steht mit dem Arbeitsvolumen 33 dee Zylinders 26 durch eine Öffnung 40 in Verbindung und ist außerdem durch einen Kanal 27» der den Dämpfungsauslaß bildet, mit dem Dämpfungevolumen 34 verbunden. Zur Vereinfachung sind einander entsprechende Teile der Einrichtungen nach den Fig. 5 und 6 mit den entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet.

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Die Ventilkammer 44 steht weiterhin mit einer Öffnung 41 durch eine Auslaßöffnung 46 im Kolben 45 in Verbindung und ist dann noch durch eine öffnung 43 mit einem weiteren Auslaß oder einer Niederdruckquelle verbunden. Die Auslaßöf fnung^ 46 ist in ihrer Größe so bemessen, daß eine vorbestimmte Austrittsmenge hindurchtreten kann und entspricht der Öffnung 14, die vorher unter Bezug auf die 3?ig. 1 bis 5 erläutert wurde. Die Ventilkammer 44 ist durch den Kolben 45 in zwei getrennte Abschnitte unterteilt, wobei der linke Teil der Ventileinrichtung den Auslaß von Luft aus dem Arbeitsvolumen 33 durch die Öffnung 40 in die öffnung 41 steuert, während der rechte Teil der Ventileinrichtung den Auslaß von luft aus dem Dämpfungsvolumen 54 durch den Kanal 27 in die öffnung 43 steuert. Im Betrieb wird demnach eine schnelle Bückbewegung des Kolbens 35 zu einem Druckanstieg im Arbeitsvolumen 33 führen, das durch die öffnung 40 mit der linken Seite des Ventilkolbens 45 verbunden ist, der dadurch einer Kraft ausgesetzt wird, die ihn nach rechts (in Fig. 6 gesehen) zu drücken versucht. Die Bewegung des Kolbens 45 nach rechts verschließt den Kanal 27 und verhindert das Entweichen von Gas aus dem Dampf ungs volumen 34. Demzufolge wird der Kolben 35 beträchtlich verlangsamt, so daß der Druck im Arbeitsvolumen 33 entsprechend absinkt. Der Druck im Arbeitsvolumen 33 wird daran gehindert, übermäßig anzusteigen, und zwar durch die Überdruckwirkung des Ventilkolbens 45, der eine entsprechende Fläche der öffnung 41 freilegt. Auf diese Weise kann der Ventilkolben 45 schnell auf plötzliche Änderungen in der Geschwindigkeit des Kolbens 35 ansprechen . Wenn der Druck im Arbeitsvolumen 33 auf eine Größe abgesunken ist, die einer vorbestimmten Geschwindigkeit des Kolbens 35 entspricht - etwa 3"/sec (ca. 76 mm/sec) - sinkt der Druck auf der linken Seite des Ventils 45 ebenfalls ab, wobei das Ventil nach links zurückkehrt, bis der Kanal 27 wieder unversperrt ist.

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Um zu verhindern, daß die in Verbindung mit den Fig. 5 und 6 erläuterte pneumatische Betätigungseinrichtung eine übermäßige Dämpfung hervorruft, wie es anschließend erläutert wird, kann eine weitere Abänderung vorgenommen werden. Eine solche Einrichtung, die eine Abwandlung der in Fig. 6 dargestellten Einrichtung darstellt, ist in Fig. 7 veranschaulicht. Diejenigen Teile, die den in Verbindung mit Fig. 5 und 6 erläuterten Teilen entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Einrichtung nach Fig. 7 weist ein zusätzliches Dämpfungsüberdruckventil im Kanal27 auf. Dieses Dämpfungsüberdruckventil besitzt einen Kolben 52, der in einer Emmer 52, der in einer Kammer 51 verschiebbar ist und durch eine Schraubenfeder 50 in Fig. 7 gesehen nach rechts gedruckt wird. In dieser äußersten rechten Stellung des Kolbens 52 ist der Kanal 27 wirksam gegen das Dämpfungsvolumen 34- abgesperrt, bis der Druck in diesem Volumen einen vorbestimmten Wert überschreitet. Bei sämtlichen Drücken, die größer als dieser vorbestimmte Wert sind, steht das Dämpfungsvolumen 34 in freier Verbindung mit dem Kanal 27, und es kann durch den Kanal Luft austreten. Der vorbestimmte Druckwert ist üblicherweise der Zuführdruck für die pneumatische Betätigungseinrichtung. Die Verwendung des gerade erläuterten Dämpfungsüberdruckventils verhindert eine übermäßige Dämpfung, die bei den Einrichtungen, wie sie in Verbindung mit den Fig. 5 und 6 erläutert wurden, bei gewissen Bedingungen auftreten können. Bei einem solchen Zustand übermäßiger Dämpfung kann der Druck im Dämp fungs volumen 34- bis auf einen Wert ansteigen, der ausreicht, eine Umkehr der Bewegungsrichtung des Kolbens zu bewirken. Während dieser Umkehr entweicht die Luft weiterhin durch den Kanal 27» bis der Druck im Dämp fungs volumen 34-einen Wert erreicht, der gerade unterhalt des Zuführdrucks liegt, welcher ausreicht, den Kolben in Fig. 7 gesehen nach links zu beschleunigen, und zwar unter der Wirkung des Zuführdruckes, der auf die andere Seite des Kolbens einwirkt. Aus diesem Grunde

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neigt die Kolbengeschwindigkeit dazu, oszillierend abzusinken, und das Dämpfungsüberdruckventil wirkt in der Weise, daß diese oszillierende Bewegung gedämpft wird.

Die Wirkungsweise des Dämpfungsüberdruckventils, das verhindert, daß der Druck im Dämpfungsvolumen 34 bis unter den Zuführdruck. absinkt, unabhängig davon, ob der Kanal 27 durch den Kolben 45 abgesperrt ist oder nicht, dient dazu, eine Beschleunigung des Kolbens nach links (in Fig. 7 gesehen) zu verhindern. Gleichzeitig werden übermäßig hohe Drücke im Dämpfungsvolumen 34 schnell durch das öffnen des Dämpfungsüberdruckventils und das anschließende Austreten von Luft durch den Kanal 27 abgebaut. Der Kanal besitzt einen größeren Querschnitt als bei der Anordnung der S¹Ig. 5 und 6 und ist eher eine Auslaßöffnung als eine Begrenzung für die Kolbengeschwindigkeit. Wenn der Druck innerhalb des Dämpfungsvolumens bis unter den vorbestimmten Wert absinkt, beispielsweise bis unter den Zuführdruck, wird ein weiterer Austritt von Luft aus ,dem Dämpfungsvolumen 34 durch das Schließen des Dämpfungsüberdruckventils verhindert, so daß eine Rückbeschleunigung nicht auftreten kann.

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Claims

Patentansprüche

. ^Pneumatische Betätigungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, -'daß ein Ausgangselement (19) der Einrichtung mit einem Kolben (12) eines mit Kolben und Zylinder arbeitenden Gesohwindigkeitsübertragers gekuppelt ist, der so ausgebildet ist, daß der in einem Zylinderarbeitsvolumen (13) durch den Kolben (12) erzeugte Brück eine Funktion der Geschwindigkeit des Ausgangselements (19) der pneumatischen Betätigungseinrichtung ist, wobei der Druck als Eingangswert einer Steuereinrichtung (25) zugeführt wird, die so ausgebildet ist, daß sie die Zufuhr von Luft zur pneumatischen Betätigungseinrichtung oder den Auetritt von Luft derart steuert, daß die Geschwindigkeit des Ausgangselements (19) innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt.
2. Pneumatische Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung Kolben und Zylinder aufweist, und daß der Kolben (19) der Betätigungseinrichtung direkt mit dem Kolben (12) des Geschwindigkeitaübertragers gekuppelt ist.
3· Pneumatische Betätigungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der pneumatische Geschwindigkeitsübertrager einen integralen Teil der pneumatischen Betätigungseinrichtung bildet, wobei ein gemeinsamer Kolben (35) und Zylinder (26) verwendet werden.
4. Pneumatische Betätigungseinrichtung nach Anspruch 3« dadurch gekennzeichnet, daß für eine automatische Dämpfung der Geschwindigkeit eines Kolbens (35) einer pneumatischen Betätigungseinrichtung der gemeinsame Kolben (35) und Zylinder (26) derart geformt sind, daß zwei getrennte Arbeitsvolumen (33, 34) gebil-

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det werden, von denen eines (34·) mit einem Auslaßkanal (27), der ein Auslaßventil (36, 37) "besitzt, verbunden ist, wodurch dieses Arbeitsvolumen (3²I-) als Dämpfungsvolumen zum Begrenzen der Kolbengeschwindigkeit entsprechend der Einstellung des Auslaßventils (36, 37) betreibbar'ist, und von denen das andere Arbeitsvolumen (33) ψϋ* einer Auslaßöffnung (30) versehen ist, die durch ein Überdruckventil (38, 39) gesteuert wird, wodurch die Auslaßöffnung (30) eine wirksame feste Querschnittsgröße nur bei Drücken unterhalb eines Druckes besitzt, der eiber vorbestimmten maximalen Kolbengeschwindigkeit entspricht, wobei die Drücke auf diese Weise eine vorbestimmte Funktion der Kolbengeschwindigkeit darstellen, weiter dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßventil (38, 39) in Abhängigkeit von den Drücken in dem anderen Arbeitsvolumen (33) in der Weise betätigbar ist, daß es den Auslaßkanal (27) schließt, wenn die Kolbengeschwindigkeit oberhalb der vorbestimmten maximalen Geschwindigkeit liegt, um die Dämpf7ngswirkung des einen Arbeitsvolumens (34) wirksam werden zu lassen, und daß es den Auslaßkanal (27) bei Kolbengeschwindigkeiten entsprechend oder unterhalb des vorbestimmten Maximums öffnet, um wenigstens teilweise die dämpfende Wirkung des einen Arbeitsvolumens (34-) zu verringern.
5· Pneumatische Betätigungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen des Auslaßkanals (27) derart gewählt sind, daß in der offenen Stellung des Auslaßventils (36, 37) eine vorbestimmte Luftmenge aus dem einen Arbeitsvolumen (34) austreten kann, die zu einer Kolbengeschwindigkeit entsprechend der vorbestimmten maximalen Kolbengeschwindigkeit oder einer darunter liegenden Geschwindigkeit gehört.
6. Pneumatische Betätigungseinrichtung nach Anspruch M- oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (26) einen Bereich verringerten Querschnitts aufweist und der Kolben (35) einen

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Ansatz besitzt, der in dem Bereich verringerten Querschnitts am oder in der Nähe eines Endes des möglichen Bewegungsbereichs des Kolbens liegt, wobei das andere Arbeitsvolumen (33) zwischen dem Ansatz und den Zylinderwandungen im Bereich des verringerten Querschnitts liegt und das eine Arbeitevolumen (34) durch eine Schulter des Kolbens (35) Jenseits des Ansatzes, die Wandungen des Ansatzes und die Wandungen des Zylinders (26) Jenseits des Bereichs verringerten Querschnitts festgelegt wird.
7* Pneumatische Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Auelaßventil und das Überdruckventil in einem einzigen Ventil (44, 45) zusammengefaßt sind, das in Übereinstimmung mit den Drücken in den Arbeite· volumen (33, 34) den Auslaßkanal (27) und einen Auslaß (40) öffnen und schließen kann.
8. Pneumatische Betätigungseinrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das einzige Ventil (44, 45) durch ein mit Kolben und Zylinder .arbeitendes Ventil dargestellt ist, wobei das Gehäuse durch ein mit dem Zylinder (26) der Betätigungseinrichtung aus einem Stück bestehenden Gehäuse gebildet wird und mit dem Auslaßkanal (27) und dem Auslaß (46) direkt verbunden ist, wobei weiterhin das einzige Ventil (44, 45) zwischen einer ersten Stellung, in der ein Austritt durch den Auslaß (46) ermöglicht wird, und einer zweiten Stellung betätigbar ist, in der der Auslaßkanal (27) verdeckt ist, so daß ein Entweichen von Gas aus dem Dämpfungsvolumen (34) verhindert wird, während der Auslaß (46) unversperrt bleibt.
9« Pneumatische Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzliches Dämpfungsüberdruckventil (51, 52) zwischen dem Auslaßkanal (27) und dem

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Auslaßventil (44, 45) vorgesehen ist, das den Auslaßkanal (27) dann verschließt, wenn der Druck im Dämpfungsvolumen (34) bis unter einen vorbestimmten Wert absinkt»
10. Pneumatische Betätigungseinrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsüberdruckventil (51, 52) so eingestellt ist, daß es bei dem Zuführdruck für die pneumatische Betätigungseinrichtung öffnet.