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Elektrohydraulische Steuerung für Ventile
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B.In den Zeichnungen sind die gleichen Teile mit denselben Bezugsziffern versehen.
Grundsätzlich ist in den Zeichnungen ein Ventil mit--l--und eine zugehörige Steuereinrichtung mit--2--bezeichnet. Das Ventil--l--besitzt in seinem Ventilgehäuse --3-einen Eingang --4--, Ventildurchgang --5-- und Ausgang --6--. Ein Ventilverschlusskörper --7-- beherrscht den Ventildurchgang --5-- und wird durch eine sich am Ventilgehäuse--3-- abstützende Rückholfeder-8--an den Ventilsitz --9-- gedrückt. Die Wirkverbindung zwischen dem Ventilverschlusskörper --7-- und der Steuereinrichtung --2-- wird durch eine Spindel - hergestellt. Die Steuereinrichtung --2-- besteht aus einem Gehäuse --1--, das
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B. öl,- 12-- angeordneten Pumpe --15--, Druckschalter --16-- und ersten Ventil-17-.
Die Pumpe --15-- besteht im wesentlichen aus einem elektromotorischen Antrieb-18-, Zylinder
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Kolben-20-und- gelangt in der äusseren Stellung des Kolbens --20-- vom Vorratsbehälter --12-Druckflüssigkeit in den Zylinder--19--.
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-16-- in Verbindung.- -34--, einer am Drehpunkt--35--gelagerten Ankerklappe--36--und einer als Verschlusskörper dienende Kugel-37-. Im Ventilgehäuse-3-ist ein verstellbarer Anschlag - -33-- angeordnet.
In dem Schaltdiagramm der Fig. 2 ist ausserdem ein Regelschalter, z. B. Thermostat, mit--38- und ein einer nicht dargestellten Sicherheitseinrichtung zugeordneter Schalter mit --39-- bezeichnet.
Die Bezeichnung der Stromkreise entspricht der in der Fig. 4 angegebenen Ziffern.
In der Ausführung nach Fig. 3 ist dem ersten Ventil --17-- ein dem Ausgangskanal-32-
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Die Wirkungsweise der Ausführung nach Fig. l und 2 ist folgende : Wird bei geschlossenem Schalter --39-- der Sicherheitseinrichtung der Regelschalter--38--eingeschaltet, so fliesst ein Strom in dem Stromkreis --47-- durch die Erregerspule --34-- des Ventils --17--, und über
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--18-- der Pumpe --15-- aufnehmenden- -48--. Das Magnetfeld der erregten Spule--34--des Ventils--17--zieht die Ankerklappe - -36-- an und diese drückt, sich am Drehpunkt --35-- abstützend, die Kugel --37-- auf den Ausgang des Kanals --32-- um ihn zu verschliessen.
Gleichzeitig wird durch den elektromotorischen Antrieb--18--die Pumpe--15--in Betrieb genommen und Druckflüssigkeit vom Vorratsbehälter --12-- in den Arbeitsdruckraum --14-- gedrückt. Die von der Pumpe --15-- geförderte Druckflüssigkeit wird in der äusseren Stellung des Kolbens --20-- über den Ansaugkanal-49--
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--20-- in- eingeschlossenen Druckflüssigkeit durch den Rücklaufkanal-22-in den Vorratsbehälter - -12-- zurückgedrückt so lange, bis der Kolben --20-- den Rücklaufkanal --2-- bedeckt. Der Resthub des Kolbens --20-- drückt die noch eingeschlossene Druckflüssigkeit durch das Rückschlagventil --21-- an den Arbeitsdruckraum--14--.
Infolge des Druckaufbaues im
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Arbeitsdruckraum--14--wird die Membran--13--nach aussen gedrückt und diese hebt über die Spindel --10-- den Ventilverschlusskörper --7-- gegen die Kraft der Rückholfeder --8-- vom Ventilsitz--9--ab bis zum eingestellten Anschlag--33--.
Der Ventilverschlusskörper--7--legt sich am Anschlag--33--an und beendet somit auch die Bewegung der Membran--13--. Dabei wird der Druck im arbeitsdruckraum --14-- weiter aufgebaut und der im Zylinder --27-- des Druckschalters--16--gleitend gelagerte, unter dem entsprechend eingestellten Druck der Feder - 28-- stehende Kolben --29-- mit seiner Spindel --30-- bewegt. Die Spindel-30schaltet dabei den Mikroschalter--31--um, wodurch der elektromotorische Antrieb --18-- der Pumpe--15--abgeschaltet wird.
Bei Druckabfall im Arbeitsdruckraum--14--, hervorgerufen durch geringe Undichtheiten im Ventil-17-oder Rückschlagventil-2l-, wird, durch die grössere Kraft der Feder--28--, erst der Kolben--29--des Druckschalters--16--zurückgehen und den Mikroschalter --31-- ansprechen lassen und den elektromotorischen antrieb --18-- der Pumpe--15--einschalten, bevor der Ventilverschlusskörper --7-- vom Anschlag --33-- abhebt.
Der durch die arbeitende Pumpe --15-- wieder aufbauende Druck, wird über den Druckschalter --16-- den Antrieb --18-- wieder abschalten. Beim Abschalten der Stromkreise--47, 48-durch den Regelschalter--38--oder den Sicherheitsschalter--39--wird das Ventil --17--
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des Kanals--32--liegende Kugel--37--ab und die Rückholfeder--8--drückt in schneller Bewegung den Ventilverschlusskörper --7-- an seinen Ventilsitz-9--.
Die Arbeitsweise der Ausführung nach Fig. 3 und 4 ist wie zuvor beschrieben. Hiebei ist jedoch das zweite, den Ausgang des Arbeitsdruckraumes--14--über eine Düse --42-- steuernde Ventil - mit seiner Erregerspule --43-- in einem parallel zum Stromkreis--48--liegenden Stromkreis--46--eingeschaltet und nur diese beiden Stromkreise--46, 48-- werden vom Regelschalter--38--geschaltet. Der Sicherheitsschalter--39--ist jedoch allen drei Stromkreisen - -46, 47, 48-vorgeschaltet.
Solange der Sicherheitsschalter--39--eingeschaltet ist, bleibt das Ventil--17--erregt und
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abschliessende Ventil --41-- abschaltet und der Druckabbau im Arbeitsdruckraum--14--erfolgt langsam über die Düse --42-- im Ausgangskanal --40--. Bei einer Sicherheitsabschaltung durch den Schaltr --39-- werden beide Ventile--17, 41--abgeschaltet und der Druckabbau erfolgt schnell.
Die Verwendung der erfindungsgemässen Steuerung beschränkt sich nicht auf die beschriebene Ventilausführung, vielmehr kann sie überall da eingesetzt werden, wo eine exakte Soll-Endstellung des Ventilverschlusskörpers, Schiebers, Küken oder sonstigen Stellgliedes verlangt wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrohydraulische Steuerung für Ventile, deren Verschlusskörper über eine Spindel gesteuert wird, bestehend aus einer, in einem die Druckflüssigkeit aufnehmenden Vorratsbehälter angeordneten, elektrisch angetriebenen Pumpe, einem von einer auf die Spindel einwirkenden Membran oder einem Kolben einseitig abgeschlossenen Arbeitsdruckraum, einem den Ausgang dieses Druckraumes bei Erregung absperrenden Ventil und einer den elektrischen Antrieb der Pumpe bei Erreichen der Soll-Endstellung des Ventilverschlusskörpers abschaltenden Schalteinrichtung, d a d u r c h g e k e n n - zeichnet, dass zur Bestimmung der Soll-Endstellung des Ventilverschlusskörpers (7) ein die Bewegung der dem Ventilverschlusskörper (7) zugeordneten Antriebs-oder Übertragungsmittel (10, 13) begrenzender, verstellbarer Anschlag (33) vorhanden ist,
und dass ein den elektrischen Antrieb (18) der Pumpe (15) bei Erreichung eines höheren als zur maximalen Bewegung des Ventilverschlusskörpers (7) erforderlichen Druckes abschaltender Druckschalter (16) mit seinem Druckraum (27) direkt oder über einen Kanal (26) mit dem Arbeitsdruckraum (14) in Verbindung steht.