<Desc/Clms Page number 1>
Ventilanordnung zur raschen Betätigung eines Arbeitskolbens mittels eines Druckmittels
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur raschen Betätigung eines Arbeitskolbens mittels eines Druckmittels, mit einem im Wege des Druckmittels nach dem Arbeitskolben angeordneten Rückschlagventil und einem weiteren Ventil, durch das beim Schliessen unmittelbar anschliessend das Rückschlagventil geöffnet wird und den Durchfluss des Druckmittels nach dem Arbeitskolben freigibt.
Für die Betätigung von Pressluftkolben u. dgl. sind Ventile bekannt, die den Luftzutritt über die Pressluftleitung und auf einen Befehlsimpuls hin freigeben. Wenn bei einem solchen Pressluftkolben nach erfolgtem Arbeitshub der Luftzutritt durch das Ventil gesperrt wird, bleibt der gestellte Kolbenraum und die Druckleitung weiter unter Druck. Um nun den Druck vom Kolben wegzunehmen, ist ein weiteres Ventil vorgesehen, das die Entlüftung des Kolbendruckraumes und allenfalls der Zuleitung vorwegnimmt. Das Ablassen der Luft durch ein zweites Ventil ist umständlich, indem dieses Ventil ebenfalls gesteuert werden muss in Übereinstimmung mit der Steuerung des ersten Ventils. Durch die Erfindung wird dieser Nachteil behoben und die Steuerung des Presslufteinlasses und die Entlüftung des Kolbenraumes durch eine einzige Ventilanordnung erreicht.
Es ist eine Ventilanordnung bekannt, bei der im Wege des Druckmittels ein Rückschlagventil angeordnet ist, das durch eine hohl ausgeführte und ein Auslassventil enthaltende Schubstange betätigbar ist, wobei beim Öffnen des Rückschlagventils durch die Schubstange gleichzeitig das Auslassventil geschlossen wird. Die bekannte Anordnung hat den Nachteil, dass der Durchlassquerschnitt entlang der Schubstange nur kleingehalten werden kann und die Luft gezwungen wird, entlang der langen Schubstange zu strömen, was zusätzliche Reibungsverluste verursacht. Für die rasche Entlüftung eines Arbeitskolbens ist diese bekannte Anordnung wegen der grossen Luftreibungsverluste daher nicht verwendbar.
Die Erfindung besteht darin, dass das Rückschlagventil als Kalotte ausgebildet ist und dessen Rand als Ventilsitz dient, und dass eine Feder vorgesehen ist, die das Rückschlagventil in der Verschlussstellung hält, und dass im Innern der Kalotte ein weiterer Ventilsitz vorhanden ist, der mit einem axial verschiebbaren, nach aussen führenden Rohr ein Entlüftungsventil bildet, und dass zwischen der Kalotte und dem verschiebbaren Rohr eine Feder vorhanden ist, die das verschiebbare Rohr vom Ventilsitz abhebt, in der Weise, dass in der Ruhestellung das Rückschlagventil geschlossen und das Entlüftungsventil geöffnet ist.
Die Anordnung nach der Erfindung hat den Vorteil, dass bei Aufhören des Steuerdruckes auf das Ent- lüftungsventil der Kolben des Arbeitszylinders sofort und vollständig entlastet den Rücklauf antritt, da die Druckluft sofort unbehindert ins Freie ausströmen kann. Ein weiterer Vorteil ist, dass beim Einschieben des Entlüftungsventils und Abheben des Rückschlagventils die Druckluft sofort über einen grossen Querschnitt durchströmen kann. Dies wird durch die Kalottenform des Rückschlagventils erreicht, indem der Öffnungsquerschnitt des Ventils sich über den ganzen Kalottenumfang erstreckt und der Durchmesser der Kalotte grossgehalten werden kann.
Bei der Anordnung nach der Erfindung ist ferner der Durchströmwiderstand durch das Rückschlagventil auf ein Minimum reduziert, da der Durchströmweg radial über dem schmalen Auflagerrand der Kalotte kurz ist.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht noch darin, dass der Ventilteil mit den wirksamen Ventilsitzen in einem gemeinsamen Raum untergebracht ist. Die Kontrolle und allfällige Auswechslung
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
von Teilen ist dadurch denkbar einfach. Im wesentlichen ist dies auf die zentrische und nahe zusammen- liegende Lage der beiden Durchlassöffnungen zurückzuführen, wie sie durch Anwendung der Kalottenform für das Rückschlagventil möglich wurde.
In der Zeichnung ht ein Ausfühiungsbeispiel der Erfindung dargestellt : Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch die Ventilanordnung in ihrer Ruhestellung und Fig. 2 den gleichen Schnitt in der Arbeitsstel- lung des Ventils.
Im Gehäuseblock 1 ist die Verschlussmutter 2 eingeschraubt. In letzterer ist der Stecknippel 3a ein- geschraubt, der am Ende des Pressluftzuleitungsschlauches 3 angesetzt ist. Eine über das Gewinde hinaus- ragende Verlängerung 2a der Verschlussmurter 2 drückt auf eine im Grunde der Gewindebohrung liegende
Dichtungsscheibe 6 aus Gummi. Damit wird eine vollständige Abdichtung des Innenraumes erreicht. Im
Innenraum der Verschlussmutter, in ihrer Achsrichtung verschiebbar, befindet sich das Rückschlagventil 4, das im Ruhezustand unter der Wirkung der Feder 5 gegen die Dichtungsscheibe gedrückt wird. Die Fe- der 5 hält das Ventil in der Durchströmrichtung geschlossen. Im gleichen Sinne wirkt das über den
Schlauch 3 zugeführte Druckmittel, z.
B. Pressluft ; es unterstützt den Federdruck und gewährleistet so eine sichere Sperrung der Pressluft. Das Rückschlagventil 4 hat Kalottenform. Mittels Rippen 4a erfolgt eine genaue Führung im verlängerten Teil 2a der Verschlussmutter.
In der Achsrichtung des Rückschlagventils ist das röhrenförmige Entlüftungsventil 7, im Gehäuseblock verschiebbar geführt, angeordnet. Zwischen Rückschlagventil und Entlüftungsventil befindet sich die Sperrfeder 8. Diese ist am oberen Ende mit dem Rohr 7 verbunden. Die Feder sperrt das Rückschlagventil und das Entlüftungsventil auseinander, so dass eine Lücke für den Durchlass der Luft entsteht.
Im Rückschlagventil 4 befindet sich die Dichtung 15, die mit dem Rand 7b des Entlilftungsventils korrespondiert. Die Feder 8 befindet sich in einer erweiterten Bohrung 9, in welche die querliegende Gewindebohrung 10 einmündet. In dieser Gewindebohrung ist das Anschlussstück 11 RL die Zuleitung nach dem zu betätigenden Druckluftzylinder eingeschraubt. Das aus dem Gehäuseblock herausragende Ende des Entlüftungsventils ist mit der Druckklappe 12 versehen, unter der sich Luftauslassschlitze 7a befinden. Im Gehäuseblock ist der Betätigungshebel 13 mit seinem Drehpunkt 13a eingelassen. Die Bewegung nach oben ist durch den Anschlag 14 begrenzt.
Unter der Wirkung der Sperrfeder 8 wird im Ruhezustand das Entlüftungsventil 7 gegen den Hebel 13 gedrückt und zwischen der Kante 7b und der Abdichtung 15 besteht ein offener Luftdurchlassschlitz. Es besteht entlang dem Pfeil 16 eine Verbindung von der nach dem Pressluftzylinder führenden Leitung durch die Auslassschlitze 7a ins Freie. Der Druckraum des Kolbens des Arbeitszylinders wird dadurch nach aussen offen gehalten. Die Feder 18 drückt den Hebel 13 im Ruhezustand laufend an den Anschlag 14. Eine Rolle 19 gestattet z. B. die Abnahme der Steuerbewegung des Hebels von einer laufenden Kurvenscheibe od. dgl.
Die Feder 8 ist so dimensioniert, dass diese im gezeichneten Ruhezustand das Entlüftungsventil unter Überwindung der Führungsreibung und der Reibung der zusätzlichen Dichtung 20 sicher zu verschieben imstande ist. Da diese Feder gegen das Rückschlagventil 4 abgestützt ist, muss die Rückschlagventilfeder 5 so bemessen sein, dass das Rückschlagventil 4 sicher abdichtend auf die Dichtungsscheibe 6 drückt, auch wenn über den Nippel 3a kein zusätzlicher Luftdruck auf das Ventil 4 gelangt. Wenn nun durch das Hineindrücken des Entlüftungsventils 7 dieses seine Schliessbewegung gegen das Rückschlagventil 4 ausführt, stösst es schliesslich auf die Dichtungsscheibe 15 im Rückschlagventil. In diesem Moment schliesst das Entlüftungsventil vollständig und das Rückschlagventil wird abgehoben.
Die Wirkungsweise ist folgende : Die ankommende Pressluft gelangt über den Nippel 3a in den Ventilraum der Mutter 2, gemäss dem Pfeil 17. Die vom Anschlussstück 11 nach dem Pressluftzylinder führende Zuleitung ist drucklos und hat Verbindung gemäss dem Pfeil 16 ins Freie. Im Ruhezustand drückt die Pressluft mit hohem Druck auf das Rückschlagventil 4, hält dieses geschlossen und sperrt die Pressluft gegen den Pressluftzylinder. Gleichzeitig ist der Arbeitskolben des Pressluftzylinders auf seiner Druckseite über den offenen Weg gemäss dem Pfeil 16 nach aussen verbunden. Bei Niederdrücken des Hebels 13 u-1d Hineinschieben des Entlüftungsventils 7 schliesst die Kante 7b auf der Dichtung 15 den Druckzylinder von der Aussenluft ab.
Bei Weiterschieben des Ventils 7 wird unmittelbar darauf das Rückschlagventil von der Dichtungsscheibe 6 abgehoben und es ergibt sich die Arbeitsstellung gemäss Fig. 2. In dieser Stellung umströmt die Pressluft gemäss dem Pfeil 17a das abgehobene Rückschlagventil 4 und gelangt durch die Bohrungen 9 und 10 schliesslich in den Druckraum des Pressluftwerkzeuges, dieses führt nun seine Arbeitsbewegung aus. Wird nun daraufhin der Hebel 13 wieder freigelassen, so kehrt dieser unter der Wirkung des Luftdruckes sowie der Feder 18 in seinen Ruhestand zurück. Dabei kommt das Ventil 4 wieder zum Aufliegen auf die Dichtungsscheibe 6. Gleichzeitig hebt sich die Kante 7b von der Dichtungsscheibe 15 ab und es tritt eine Entlüftung im Arbeitskolben und der Verbindungsleitung ein.
<Desc/Clms Page number 3>
Das Entlüften des Arbeitskolbens folgt unmittelbar, also ohne jede Verzögerung dem Absperren der Pressluft. Es ergibt sich dadurch eine rasche und sehr präzise Arbeitsmöglichkeit des Arbeitskolbens. Der RilcY1auf des Arbeitskolbens erfolgt zweckmässig mittels einer RUckzugfeder. Der Rückzug erfolgt dabei mit einem minimalen Kraftaufwand, da der Druckraum sich unmittelbar vorher vollständig entlüftet hat.
Die Ventilanordnung ergibt den Füll- und Entleerungsvorgang im Arbeitszylinder, abgesehen von der Strömungszeit in der Verbindungsleitung, praktisch verzögerungsfrei.
Die Ventilanordnung kann vorteilhaft auch in zweifacher Anwendung bei einem doppelt wirkenden Kolben angewendet werden. Unmittelbar nach Beendigung des Arbeitsdruckes am Ende eines Arbeitshubes tritt die Entlüftung ein. Der Pressluftzylinder kann also unmittelbar nach Beendigung seines Arbeitshubes in der Gegenrichtung mit Pressluft über ein zweites Ventil zurückgedrückt werden.