AT400634B - Proportionalventil mit wegaufnehmer - Google Patents

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Description

AT 400 634 B
Die Erfindung betrifft ein hydraulisches bzw. pneumatisches Proportionalventil mit integriertem bzw. angeflanschtem Wegaufnehmer, der ein der Kolbenstellung des Ventils entsprechendes elektrisches Analogsignal bereitstellt.
Insbesondere handelt es sich z.B. um ein hydraulisches 4/3-Wege-Proportionalventil mit einem integrierten bzw. angeflanschten Wegaufnehmer. Der Wegaufnehmer hat die Aufgabe, die Stellung des Kolbens des Proportional-Wegeventils zu erfassen und ein Stellungssignal, z.B. ein entsprechendes Spannungssignal in Volt abzugeben. Dieser Wert ist, wie aus der Kennlinie (siehe z.b. Fig. 1 ) ersichtlich, auch eine Angabe für die momentan vorhandene Durchflußmenge durch das Ventil.
Der Wegaufnehmer ist gemäß der Erfindung zusätzlich mit einem an sich beispielsweise aus der DE-OS-3 901 919 bzw. DE-OS-3 019 725 bekannten Fensterkomparator ausgerüstet. Dieser Komparator hat hier die Aufgabe in einem bestimmten Spannungsbereich des Wegaufnehmers ein digitales Ausgangssignal abzugeben. Dieses Ausgangssignal soll bevorzugt in der Mittelstellung des Proportional-Wegekolbens erfolgen, so daß eine definierte Aussage über die Stellung des Kolbens erfolgen kann.
Die Erfindung wird im folgenden noch anhand der teilweise schematischen Zeichnungen näher erläutert. Fig. 1 zeigt ein den einzelnen Kolbenstellungen eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Proportionalventils zugeordnetes Signaldiagramm eines Wegaufnehmers bzw. des gemäß der Erfindung vorgesehenen Fensterkomparators, Fig. 2 zeigt ein Schaltschema einer mit einer anderen Anordnung nach der Erfindung ausgerüsteten hydraulischen Presse, Fig. 3 zeigt ein entsprechendes Schaltschema nach dem Stande der Technik, und Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Proportionalventils in vergrößerter, teilweise geschnittener Darstellung.
Die Grundstellung des Kolbens liegt (wie in Fig. 1 dargestellt) im Bereich von 7 Volt in der einen Bewegungsrichtung und 8 Volt in der entgegengesetzten Bewegungsrichtung. In diesem Bereich sind die Schaltkanten - Kolben zum Ventilgehäuse - des Proportional-Wegeventiles positiv überdeckt und somit kann kein Ölstrom zum Verbraucher fließen. Wenn nun dieser Bereich von 7 Volt bis 8 Volt des Wegaufnehmers durch den Komparator bei 7.3 bis 7.7 Volt erfaßt wird, so stellt dieses digitale Ausgangssignal stets eine sichere Aussage dar, daß der Kolben des Proportional-Wegeventiles in Mittelstellung (Grundstellung) steht. Besitzt nun diese Mittelstellung das entsprechende Koibensymbol, wie dargestellt, kann dieses Signal in einen Sicherheitskreislauf, insbesondere etwa bei Pressen oder dergleichen mit einbezogen werden.
Im Sicherheitskreislauf soll diese Mittelstellung einen ungewollten Druckaufbau auf der Oberkolbenseite und ein ungewolltes Absinken des Zylinders verhindern.
Wie aus dem Schaltschema in Fig. 2 und dem Symbol des Proportionalventiles (Pos. 80) zu erkennen ist, ist der P-Anschluß des Ventiles geschlossen. Es kann daher kein Druck- und Mengenaufbau zur gefahrbringenden Schließbewegung des Zylinders erfolgen. Unter einer gefahrbringenden Schließbewegung wird eine unkontrollierte Abwärtsbewegung des Zylinders verstanden. Der Anschluß A des Ventiles ist ebenfalls geschlossen, es kann somit kein ungewolltes, selbständiges Absinken des Zylinders erfolgen.
Die Anschlüsse A und P können auch als Sitzkanten im Gegensatz zu Schieberkanten ausgeführt werden. Weiterhin ist der B-Anschluß über das Proportionalventil mit dem drucklosen, atmosphärischen Anschluß T verbunden. Die Oberkolbenseite des Zylinders ist mit diesem B-Anschluß verbunden und somit wird ausgeschlossen, daß auf dieser Kolbenseite ein Druckaufbau in gefahrbringender Schließbewegung erfolgt.
Eine Ausführung nach dem bisherigen Stande der Technik ist beispielsweise aus dem Schaltschema in Fig. 3 zu erkennen, wobei ein zusätzliches stellungsüberwachtes Wegeventil (Pos. 50) digital schaltend eingesetzt wird. Dieses Ventil kann durch die Einführung eines Fensterkomparators gemäß der Erfindung ersetzt werden und bietet dadurch einen erheblichen preislichen Vorteil gegenüber der derzeitig bestehenden Lösung.
Die Erfindung liegt also im wesentlichen in folgenden Punkten: 1. Die Mittelstellung eines Wegeventiles durch einen Wegaufnehmer mit analogem Ausgangssignal in einem genau definierten Signalbereich des analogen Wertes mittels eines Fensterkomparators in ein digitales Ausgangssignal umzuwandeln, um eine exakte Stellung eines Kolbens in einem Hydraulikventil insbesondere eines Proportionalventiles zu erkennen und auszuwerten. 2. Wie 1, jedoch mit dem entsprechenden Kolbensymbol eines hydraulischen Wegeventiles versehen, so daß eine Maschine mit diesem Koibensymbol betrieben, insbesondere eine Presse zur Erfüllung der Sicherheitsbestimmung eingesetzt werden kann. 3. Wie 1 und 2 in Verwendung einer hydraulischen Geräteanordnung entsprechend dem Schema A in Fig. 2.
In Fig. 4 ist ein 4 3-Wege-Proportionalventil dargestellt, wobei am eigentlichen Ventilkörper 1 links und rechts Betätigungseinrichtungen 2, 3 angeflanscht sind, die - gesteuert über Anschlüsse A und B - auf bekannte Weise eine elektrische Verstellung des Kolbens 4 bewirken, der über seine Steuerkanten in 2

Claims (3)

  1. AT 400 634 B Zusammenarbeit mit am Zylinder 5 vorgesehenen Steuerkanten Hydraulikanschlüsse 6, 7 steuert. Die Kolbenbewegung ist über die linke Betätigungseinheit 3 einem Wegaufnehmer 8 zugeführt, der auch einen nicht weiter dargestellten Fensterkomparator umfaßt und sein Ausgangssignal (analog und digital) über einen Anschluß C bereitstellt. Patentansprüche 1. Hydraulisches bzw. pneumatisches Proportionalventil mit integriertem bzw. angeflanschtem Wegaufnehmer, der ein der Kolbenstellung des Ventils entsprechendes elektrisches Analogsignal bereitstellt, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein an sich bekannter Fensterkomparator vorgesehen ist, und daß der Fensterkomparator in einem bestimmten Bereich des Analogsignals des Wegaufnehmers ein digitales Ausgangssignal bereitstellt, welches eine definierte Aussage über die Kolbenstellung ergibt.
  2. 2. Proportionalventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das digitale Ausgangssignal im Bereich der Mittelstellung des Kolbens des Ventils bereitsteht. Hiezu 4 Blatt Zeichnungen
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AT243092A 1992-12-09 1992-12-09 Proportionalventil mit wegaufnehmer AT400634B (de)

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