Vorrichtung zum Steuern des Durchflusses eines Gases oder einer Flüssigkeit mittels eines Betätigungselementes Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern des Durchflusses eines Gases oder einer Flüssigkeit mittels eines Betätigungselementes. Die Vorrichtung soll vornehmlich zum Steuern von Werk zeugmaschinen oder von verschiedenen Automaten dienen. Mit einer solchen Vorrichtung können z. B. hydraulische oder pneumatische Steuervorgänge, die zum Betätigen oder Verstärken dienen, gelöst werden.
Früher verwendete Steuerverfahren benützten elek trische Systeme und elektrische Relais oder Elektro nenröhren bzw. Transistoren. Diese Systeme besitzen zwar, ausser den Relaissystemen, hohe Schaltgeschwin digkeiten, sie sind jedoch kompliziert, zu Störungen neigend und kostspielig. Bei bekannten analogen hydraulischen Systemen wird das Steuern durch Ele mente ausgeführt, deren Dichtheit durch sorgfältiges Schleifen, Läppen o. dgl. erzielt wird, was kostspielig ist.
Bei der Verwendung von pneumatischen Steuerele menten müssen diese gleichfalls durch Feinstbearbei- tung dicht hergestellt werden, oder es werden verhält nismässig teure und nicht sehr verlässliche Membranen oder andere elastische Elemente verwendet, wobei die Betätigungskräfte dieser Bauteile übliche Werte von einigen Grammen aufweisen.
Die Vorrichtung ist erfindungsgemäss dadurch ge kennzeichnet, dass das vom Betätigungselement zu be- tätigende Steuerelement durch einen flachen Kanal aus biegsamem Material gebildet wird, dessen Querschnitt im Betriebszustand eine Linsenform besitzt.
Das Steuerelement kann vorteilhaft aus einem Kunststoff oder aus Gummi bestehen. Dabei wird die Form dieses betätigten Elementes mit Vorteil so ge wählt, dass ein vollkommenes Schliessen bei dessen minimaler Deformation erzielt wird. Das Betätigungs element, das beträchtliche Kräfte je nach dem Druck des verwendeten Mediums und der Grösse des Betäti gungselementes erzeugen kann, kann als Sack aus nachgiebigem Material gebildet werden.
Dabei werden mit Vorteil das Steuer- und das Betätigungselement zwischen zwei Verbindungsplatten eingeklemmt, deren Entfernung so gewählt wird, dass keines der beiden Elemente sich derart deformieren kann, um seine Festigkeit zu gefährden.
Der Querschnitt des Steuerelementes wird mit Vor teil so gewählt, dass dessen Wände im zusammenge drückten Zustand eng aneinanderliegen. Der Kanal wird mittels des durchfliessenden Mediums durch ge genseitiges Entfernen der gegenüberliegenden Wände gebildet. Beim Betätigungselement liegen mit Vorteil die Wände in Ruhezustand, das bedeutet, wenn sich kein Medium darin befindet, ähnlich wie beim Steuer element aneinander an, die erst nach Einleitung eines Druckimpulses voneinander entfernt werden. Diese Bewegung kann mittels einer mit einer Schneide verse- henen Andrückscheibe auf das Steuerelement übertra gen werden, das durch diese Schneide geschlossen wird.
Damit sowohl das Steuerelement als auch das Betätigungselement nicht durch allfällige grosse Drücke beschädigt werden können, sind vorteilhaft die Bauteile zwischen zwei flachen Verbindungsplatten lediglich mit einem derartigen Zwischenraum eingeklemmt, die eine verlässliche Wirkungsweise gewährleistet. Dadurch wird sichergestellt, dass die Beanspruchung des Materi als, aus welchem die Elemente erzeugt sind, nicht das erlaubte Mass überschreitet.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Steuerelement, Fig.2 ein Beispiel einer Vorrichtung mit einem Betätigungselement und einer Andrückplatte, und Fig. 3 eine Vorrichtun mit zwei Betätigungselemen ten und einer Andrückplatte.
In den Zeichnungen und in der folgenden Beschrei bung sind dieselben Bestandteile jeweils mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Aus Fig.l ist ersichtlich, dass das Steuerelement eine derartige Form aufweist, dass seine Durchgangsöffnung 1 bei leichtem Nieder drücken gut geschlossen werden kann und dass in ihm nicht Kräfte entstehen, die bei Anwendung grösserer Gasdrücke es in so einem Mass beanspruchen, dass es zu dessen Beschädigung kommen könnte. Dasselbe gilt auch für einen Betätigungssack in Fig. 2.
Der Quer schnitt der lichten öffnung 1 des Steuerelementes hat eine Linsenform, damit ein verlässliches Schliessen zustandekommt und dabei keine grossen Kräfte erfor derlich sind (Fig. 1).
Die Vorrichtung gemäss Fig. 2 zeigt das Steuerele ment 1 in Form eines flachen Schlauches aus biegsa mem Material mit einer Andrückplatte 6, gegen welche ein Betätigungselement 7 in Form eines flachen Sackes aus biegsamem Material drückt. Falls der Sack 7 mit Druck beaufschlagt wird, klemmt die Andrückplatte 6 das Steuerelement 1 mehr oder weniger ein und steuert bzw. verhindert den Durchfluss eines strömungsfähigen Mediums.
Das Betätigungselement 7, das Steuerele ment 1, sowie die Andrückplatte 6 sind mittels Schrau ben 4, 5, die in Distanzrohren angeordnet sind, zwi schen zwei Verbindungsplatten 2, 3 eingeschlossen und bildet so eine Baueinheit.
Die Ausführung gemäss Fig.3 unterscheidet sich von der in Fig.2 lediglich dadurch, dass sie nicht einen, sondern zwei Betätigungssäcke 7 besitzt. Die Lösung gemäss Fig. 3 wird verwendet, falls von der Vorrichtung kompliziertere Steuervorgänge gefordert werden, wie zum Beispiel bei Speichern. Ein Impuls kann entweder in den einen oder den anderen Sack 7 eingeleitet werden und die erforderliche Wirkungsweise kann auch bei gleichzeitiger Impulsgebung in beide Säcke 7 erzielt werden. Die Andrückplatte kann dabei um den Punkt 9 schwenken.
Die Betätigungs- und Steuerelemente können auch in einer Ebene liegend angeordnet werden und die Be tätigung kann durch eine schwenkbare Platte erfolgen, die sich oberhalb beider Elemente befindet.