CN111656021B - 阀装置和控制方法 - Google Patents

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Abstract

为了提供用于控制气动驱动器的阀装置，该阀装置提供保护以防在没有输入信号的情况下，在预级的复位装置中的故障的情况下初始切换位置的突然的自动改变，并且针对该情况能够实现通过纯气动器件有效地识别故障，该阀装置包括与驱动器能连接的第一和第二工作接头（1；2）和被电气动地预控制的第一和第二换向阀，其中一个或两个换向阀前置于工作接头（1；2），以用于加载和排气，其中两个换向阀的预级自动复位地构造，并且第二换向阀构造用于交替占据静止和切换位置，并且第一换向阀的预级具有外部的控制接头（8、8’），该控制接头通过第二换向阀在其切换位置中是能加载的，并且在其静止位置中是能排气的，其中第二换向阀具有在外部通过第一换向阀能加载的和能排气的空气弹簧（19）作为用于主级（14）的复位装置，并且在通过第一换向阀占据切换位置之后仅根据第一换向阀的切换状态的改变来进行空气弹簧（19）的加载或排气之间的状态改变，并且在之前利用通过第二换向阀占据切换位置进行的加载或排气之后，仅根据通过第二换向阀占据静止位置进行在工作接头（1；2）上的加载或排气之间的状态改变。

Description

阀装置和控制方法
技术领域
本发明涉及一种用于安全控制气动驱动器的阀装置和控制方法。
背景技术
为了将被气动预控制的阀使用在用于气动驱动器的控制中，在特定的应用领域中存在运行安全技术的要求，其例如由准则2006/42/EG（机械准则）或特定于安全的标准ENISO 13849的规定得到。因此，例如在机床中的门控制的情况下，在操作员手动干预期间，必须可靠地禁止驱动气缸的意外的运动。根据ISO 13849-2:2012，对于阀此外由此产生故障排除的需求“在没有输入信号的情况下自动改变输出切换位置”。
为了控制气动驱动器、例如双重作用的气动工作气缸，在现有技术中已知了使用被电气动地预控制的阀，其具有直接电动操纵的预级（预控制阀、导向阀）和间接通过预级被气动操纵的主级（主阀）。这种被气动预控制的阀也被称为多级阀，并且例如包括在座阀结构方式中的、具有机械弹簧复位装置的、被电动操纵的3/2换向预控制磁阀（也被称为“导向磁阀”）作为预级，和在纵向或活塞滑块结构方式中的、同样与机械弹簧相抗地被气动操纵的5/2换向滑阀作为主级。这种被电气动地预控制的阀的结构例如来自于由文献EP 0846 873 A2或EP 0 463 394 B1公开的现有技术。在此，被电动操纵的3/2换向预控制磁阀作为预级将在其输入端上存在的控制空气接入到主级的同样被弹性负载的纵向或活塞滑块上。控制空气可以由预控制阀要么在内部通过多级阀的压缩空气接头（即由主级切换的通向驱动器的工作接头的压缩空气供应装置），要么在外部通过单独的控制空气接头获得。当主级仅应该切换非常小的甚至不足以用于操纵驱动活塞的压力时，例如使用控制空气的外部的输送。在使用在与安全相关的应用时，这样预控制的阀具有如下缺点，预控制阀的弹簧的可能的断裂减小其关闭力，并且存在的空气压力挤压预控制阀，并且因此控制空气可以到达主级的驱动滑块或活塞。由此可以切换主级，并且意外地自动加载气动驱动器。
为了克服用于与安全相关的功能的缺点，在现有技术中通常已知的是，使用控制空气的外部的输送来进行冗余的切换的可能性。这种在现有技术中已知的冗余的具有两个阀101和102的阀装置在图10的切换图中、在其未操纵的（未通电的）初始位置中示出，伴随在其静止位置中的阀101和102。两个阀101和102在其预级和主级中分别构造有机械弹簧复位装置。设计为被电气动地预控制的5/2换向阀的阀101直接前置于工作接头103和104，阀在静止和切换位置中交替反向地与压缩空气接头105和其中一个压缩空气输出端106或107（也被称为废气接头）连接。与工作接头103和104连接的双重作用的气动驱动器的两个腔通过阀101、即在阀的两个切换状态中（一方面静止状态、另一方面切换状态）交替反向地被加载和排气。阀102前置于预控制阀108（其提供为了加载阀101的主级109所需的控制空气）的控制空气供应装置，该阀设计为具有预控制阀110的被电气动地预控制的3/2换向阀102。预控制阀110涉及由其在内部通过压缩空气接头111切换的控制空气。阀102在其切换状态中释放用于阀101的预控制阀108的压缩空气供应装置，并且在其静止位置中封锁压缩空气供应装置。因此，两个阀101和102必须总是同时切换，以便可以在工作接头103和104上导致状态改变。这种切换具有如下优点，即在没有输入信号的情况下，两个预控制阀108或110的仅一个中的弹簧断裂不能够导致工作接头103和104上的状态改变。因此，预控制阀110中的弹簧断裂虽然可能可以导致切换阀102的主级112，这导致在预控制阀108上提供控制压力。然而，因为阀由于缺乏电控制信号而没有切换，所以阀101没有改变其状态。相反地，仅预控制阀108中的弹簧断裂也不能够导致切换阀101，因为在预控制阀108上不存在控制压力，因为阀102由于缺乏电控制信号而没有切换。然而在这种切换中不利的是，在两个预控制阀108或110的仅一个中的弹簧断裂在运行时分别不能够被识别。因此，两个阀101和102在这两个情况下，在存在电控制信号时切换，因为预控制阀108和110是电磁直接切换的，并且分别在没有反作用力的情况下也改变其位置。此外，阀101在去除控制信号时在这两个情况下也始终又切换回来，因为要么通过将阀102（具有未破坏的复位弹簧）返回其静止位置，在预控制阀108上不存在与弹性负载的主级109相反作用的控制压力（=预控制阀108的弹簧的断裂），要么在其他情况下，未破坏的阀101总归返回到其静止位置（=预控制阀110的弹簧的断裂）。因为阀101因此在两个故障情况下分别又返回其静止位置，所以工作接头103和104分别也又发生状态改变（反向的排气/加载），因此，与工作接头103和104连接的气动驱动器也又改变其状态。与工作接头103和104连接的双重作用的气动驱动器的运行因此在两个故障情况下（在一定程度上从外部可感知）未破坏地继续，因此这种单一故障在运行时在没有附加的装置的情况下保持未识别。借助专业的考虑，这例如可以通过集成相应的电子监控措施来实现，例如在使用位置传感器来查询阀的切换位置和延迟的切换信号以及在高级的控制中的相应的评估的情况下实现，这然而与相应的设计和实施费用相关联，该设计和实施费用在实践中明显超过实际的阀功能的成本。
从WO 03/004194 A1已知了一种阀装置，其具有两个串联连接的、自动复位的主阀和分别配属于主阀的预控制阀，该阀装置例如可以用于控制双重作用的气动气缸。主阀为了工作气缸的两个腔的交替反向加载和排气而布置在静止和切换位置中，其中为了占据切换位置，分别两个主阀必须切换。为了实现安全功能，主阀分别构造用于操纵开关，开关通过外部的继电器能够实现被电动操纵的预控制阀的电动操纵。仅当两个主阀在其静止位置中，并且开关闭合时，才进行电动操纵。如果在复位主阀时出现故障，其方法是其中一个主阀没有复位，那么电路保持中断，由此，重新的操纵是不可能的。这要求集成具有开关和继电器的相应的电路，这产生相应的设计和成本费用。
DE 10 2007 041 583 A1公开了一种阀装置，其具有通过第一预控制阀控制的第一主阀和通过第二预控制阀控制的第二主阀，第一主阀和第二主阀相互连接，从而在借助预控制阀同时控制两个主阀的情况下，发生从基本位置到工作位置的切换过程，由此，在基本位置和工作位置中，两个工作接头分别交替反向被加载和排气。为了实现用于在控制两个主阀的仅一个时阻止工作接头上的负载变化的安全功能，设置有具有两个分别前置于预控制阀的、具有相应三个接头的换向阀的气动电路，其是相对复杂的，并且需要比较昂贵的气动通道引导和具有相应大的结构空间的连接。
DE 10 2009037 120 A1公开了一种具有两个双稳态的主阀的气动安全阀装置，主阀分别可以通过预控制阀操纵，以便可以切换至工作位置，在工作位置中，主阀导致的是，在两个工作接头上存在气动压力。安全阀装置的结构导致：只有当两个预控制阀基本上被同步操纵时，才将主阀切换至工作位置。如果在仅异步的操纵时，仅将其中一个主阀切换至工作位置，那么该故障状态保持存储，直到借助单独的复位阀装置来复位。安全阀装置的气动连接基于其为了提供气动故障存储的目的而是相对复杂的，并且需要比较昂贵的气动通道引导和具有相应大的结构空间的连接。
发明内容
本发明的任务在于，避免所示的缺点。尤其应该提供设计简单的用于安全控制气动驱动器的阀装置，其提供保护以防在没有输入信号的情况下，在预级的复位装置中的故障的情况下初始切换位置的突然的自动改变，并且针对该情况能够实现通过气动器件有效地识别故障。
根据本发明，该任务通过阀装置解决。
如下阀装置形成本发明的核心，该阀装置包括可与气动驱动器连接的第一和第二工作接头，和分别被电气动地预控制的第一和第二换向阀，其中一个或两个换向阀前置于工作接头以用于对其进行加载和排气，其中两个换向阀的预级自动复位地构造，并且第二换向阀构造用于交替占据静止和切换位置，并且第一换向阀的预级具有外部的控制接头，该控制接头通过第二换向阀在其切换位置中是可加载的，并且在其静止位置中是可排气的，其中第二换向阀具有在外部通过第一换向阀可加载的和可排气的空气弹簧作为用于主级的复位装置，并且在通过第一换向阀占据切换位置之后仅根据第一换向阀的切换状态的改变来进行第二换向阀的空气弹簧的加载或排气之间的状态改变，并且在之前利用通过第二换向阀占据切换位置进行的加载或排气之后，仅根据通过第二换向阀占据静止位置进行在两个工作接头的一个上的加载或排气之间的状态改变。利用阀装置提供用于双重作用的气动驱动器的设计简单的控制，其提供有效的保护以防在没有输入信号的情况下，在预级的复位装置中的故障的情况下初始切换位置的突然的自动改变，并且针对该情况同时也能够实现通过气动器件有效地识别故障。在运行时，阀装置导致工作接头的交替的加载和排气，并且因此导致沿其两个运动方向控制与工作接头连接的双重作用的气动驱动器。基于两个换向阀的冗余的布置，首先确保基本的故障排除，即两个预级的一个的复位装置中的故障（例如预控制阀中的弹簧断裂）不导致工作接头上的无意的状态改变。两个换向阀必须始终切换，以便在工作接头上可以导致状态改变（反向的排气/加载）。未操纵的（未通电的）静止位置中的第二换向阀的预级中的故障虽然可以导致切换其主级，这导致在第一换向阀的控制接头上提供控制压力。然而，因为该第二换向阀由于缺乏电控制信号而没有切换，所以第一换向阀没有改变其切换状态。相反地，在未操纵的静止位置中的第一换向阀的预级中的故障也不能够导致切换其主级，因为在其预级上不存在控制压力，因为第二换向阀在没有电控制信号的情况下没有切换。然而此外，阀装置具有另外的优点，即在运行时从外部安全地识别两个换向阀的两个预级的一个中的故障。例如，两个换向阀在存在电控制信号时、即使在两个预控制阀的一个中的复位装置中的故障的情况下首先正常切换，因为（例如通过切换磁体）电动操纵的预级分别即使在没有自动复位装置（例如机械弹簧）的反作用力的情况下也改变其位置。然而，与工作接头连接的气动驱动器在故障情况下，在重新去除电控制信号时不再缩回。因为基于交叉式的连接，两个换向阀始终必须又离开其之前占据的切换状态（切换回来），从而在连接的气动驱动器上可以出现重新的状态改变（工作接头的相反的反向的加载/排气）。如果仅第一换向阀在去除电输入信号时改变其切换位置（=第二换向阀的预级的复位装置中的故障），那么在连接的气缸上没有出现重新的状态改变，因为在之前利用通过第二换向阀占据切换位置而进行加载或排气的工作接头上，没有进行加载或排气之间的重新的状态改变。在该情况下，第二换向阀的主级即使在通过第一换向阀加载空气弹簧时也不能够返回其静止位置，因为基于有故障的不能够切换回来的预控制阀，此外存在与主级的往回运动相反作用的控制压力（其与第一换向阀的功能方式不同地没有在外部被控制）。因此，气动驱动器的与相关的工作接头连接的腔的状态也没有从加载变换到排气或从排气变换到加载，气动驱动器的运动被封锁。气动驱动器不能够缩回，故障被识别。在相反的情况下（=第一换向阀的预级的复位装置中的故障），第一和第二换向阀都没有返回到其静止位置，因为其相互封锁。只要第二换向阀没有切换回来，那么第一换向阀的主级不能够切换回来，因为通过控制接头和第一换向阀的有故障的预级，此外存在与其主级的往回运动相反作用的控制压力。只要第一换向阀的主级没有切换回来，那么第二换向阀的主级又不能够切换回来，因为在外部通过第一换向阀在其静止位置中被加载的空气弹簧没有构建压力。因为在工作接头上没有出现重新的状态改变，并且进而在连接的气动驱动器上也没有出现重新的状态改变（相反的反向的加载/排气），所以与工作接头连接的气动驱动器不能够缩回，并且故障被识别。连接至工作接头的气动驱动器因此可以在两个故障情况下不改变其状态。因此借助切换后的驱动器的未改变的位置可从外部识别两个故障情况。
在设计简单的具有畅销的和廉价地可用的气动构件的设计方案中，两个换向阀的主级以滑阀结构方式设计，和/或两个换向阀的预级以座阀结构方式设计。
从阀装置的基本的设计方案出发，在不同的细节实施中实现不同的阀功能：
在设计简单的用于交替反向加载和排气双重作用的气动驱动器（例如双重作用的气缸）的腔的实施方案中，为了交替占据静止和切换位置，第一换向阀构造有自动复位的主级，其中第二换向阀在其切换位置中通过控制线路将第一换向阀的外部的控制接头与压缩空气源连接，并且在其静止位置中与压缩空气输出端连接，并且其空气弹簧通过第一换向阀在其静止位置中被加载，并且在其切换位置中被排气，并且其中第一换向阀前置于两个工作接头，并且在切换位置中将第一工作接头与压缩空气源连接，并且将第二工作接头与压缩空气输出端连接，并且在静止位置中将第二工作接头与压缩空气源连接，并且将第一工作接头通过连接线路与控制线路连接，其中在连接线路中布置有沿反方向封锁的止回阀，和/或节流装置前置于第二换向阀的压缩空气接头。利用阀装置的该实施方案提供设计简单的用于双重作用的气动驱动器的控制，其提供有效的保护以防在没有输入信号的情况下，在预级的复位装置中的故障的情况下初始切换位置的突然的自动改变，并且针对该情况也能够实现通过纯气动器件有效地识别故障。在运行时，阀装置在两个换向阀的平行的静止和切换位置中导致工作接头的交替的反向的加载和排气，并且因此导致沿其两个运动方向控制与工作接头连接的双重作用的气动驱动器。基于两个换向阀的冗余的布置，首先确保基本的故障排除，即两个预级的一个的复位装置中的故障（例如预控制阀中的弹簧断裂）不导致工作接头上的无意的状态改变。两个换向阀必须始终共同切换，以便在工作接头上可以导致状态改变（反向的加载/排气）。在其未操纵的（未通电的）静止位置中的第二换向阀的预级的复位装置中的故障虽然可以导致切换其主级，这导致在第一换向阀的控制接头上提供控制压力。然而，因为该第二换向阀由于缺乏电控制信号而没有切换，所以第一换向阀没有改变其状态。同时，在该故障情况下，止回阀或节流装置要么完全、要么至少阻止或延迟通过控制线路、连接线路和在静止位置中的第一换向阀加载第一工作接头，从而这不能够导致连接至工作接头的气动驱动器的危险的、突然的运动。如果阀装置（替代实施有止回阀地）仅实施有前置于第二换向阀的压缩空气接头的节流装置，那么在未操纵的静止位置中的第二换向阀的预级的复位装置中的故障的情况下，根据与工作接头连接的气动驱动器的特性，第一工作接头的状态改变（加载）没有在任何情况下被完全禁止。因为在该故障情况下，第二工作接头然而同时通过第一换向阀和压缩空气源加载，所以原则上存在与和工作接头连接的气动驱动器的无意的位置改变相反作用的反压力。在可能的根据与工作接头连接的气动驱动器的特性形成的力差的情况下，基于节流装置然而确保的是，位置改变在任何情况下可以以明显减小的速度出现，这通常足以满足现有的实际的用于运行安全的规定，并且同时同样确保故障的可识别性。相反地，在未操纵的（未通电的）静止位置中的第一换向阀的预级的复位装置中的故障也不能够导致切换其主级，因为在其预级上不存在控制压力，因为第二换向阀在没有电控制信号的情况下没有切换。然而此外，阀装置具有另外的优点，即在运行时安全地识别两个换向阀的两个预级的一个的复位装置中的故障（例如预控制阀中的弹簧断裂）。在两个情况下，两个换向阀在存在电控制信号时首先正常切换，因为电动操纵的预级分别即使在没有自动复位装置（例如机械弹簧）的反作用力的情况下也改变其位置。第一换向阀在切换位置中连接第一工作接头与压缩空气源，并且连接第二工作接头与压缩空气输出端，与工作接头连接的气动驱动器改变其位置。然而，与工作接头连接的气动驱动器在故障情况下，在去除电控制信号时不会又缩回。因为基于交叉式的连接，两个换向阀始终必须切换回来，从而在连接的气缸上可以出现重新的状态改变（工作接头的相反的反向的加载/排气）。如果仅第一换向阀在没有电输入信号时返回静止位置（=第二换向阀的预级的复位装置中的故障），那么在连接的气缸上没有出现重新的状态改变，因为要么止回阀（如果存在）、要么第一工作接头（在存在仅一个节流装置时）通过第二换向阀还被加载，并且第一工作接头和气动驱动器的与之连接的腔没有被排气。在该故障情况下，尽管存在加载空气弹簧，但第二换向阀的主级不能够返回其静止位置，因为通过有故障的预级，此外存在与其主级的往回运动相反作用的控制压力（其与第一换向阀的功能方式不同地没有在外部被控制）。如果阀装置（替代实施有止回阀地）仅实施有前置于第二换向阀的压缩空气接头的节流装置，那么在连接的气缸上同样没有出现重新的状态改变，因为第一工作接头和气动驱动器的与之连接的腔还通过第二换向阀被加载并且没有被排气。原则上存在与和工作接头连接的气动驱动器的位置改变相反作用的反压力。在该故障情况下，与工作接头连接的气动驱动器的运动根据气动驱动器的特性没有在任何情况下被完全禁止。在可能的根据与工作接头连接的气动驱动器的特性形成的力差的情况下，基于节流装置然而确保的是，位置改变在任何情况下可以以明显减小的速度出现，这通常足以满足现有的实际的用于运行安全的规定，并且同时同样确保故障的可识别性。在相反的情况下（=第一换向阀的预级的复位装置中的故障），第一和第二换向阀都没有返回其静止位置，因为其相互封锁。只要第二换向阀没有切换回来，那么第一换向阀的主级不能够切换回来，因为通过外部的控制接头此外存在与其主级的往回运动相反作用的控制压力。只要第一换向阀的主级没有切换回来，那么第二换向阀的主级又不能够切换回来，因为在外部通过第一换向阀仅在其静止位置中被加载的空气弹簧没有构建压力。因为在工作接头上没有出现重新的状态改变，所以与工作接头连接的气动驱动器不能够缩回，并且故障被识别。
在上述的实施方案的设计简单的设计方案中，第二换向阀设计为3/2换向阀，并且构造有在外部通过第一换向阀可加载的和可排气的空气弹簧作为用于主级的复位装置。
在上述的实施方案的设计简单的设计方案中，第二换向阀设计为4/2换向阀，并且构造有在外部通过第一换向阀可加载的和可排气的空气弹簧作为用于主级的复位装置。
在利用改变的通道引导用于交替反向加载和排气双重作用的气动驱动器（例如双重作用的气缸）的腔的备选的实施方案中，第一换向阀为了交替占据静止和切换位置而构造有自动复位的主级，其中第二换向阀将第一换向阀的外部的空气接头在其切换位置中通过控制线路与压缩空气源连接，并且在静止位置中与压缩空气输出端连接，并且其空气弹簧通过第一换向阀在其静止位置中被加载，并且在其切换位置中被排气，并且其中第一换向阀前置于第一工作接头，并且在切换位置中将第一工作接头与压缩空气源连接，并且在静止位置中将其与压缩空气输出端连接，并且第二换向阀前置于第二工作接头，并且将第二工作接头在静止位置中与压缩空气源连接，并且在切换位置中将其与压缩空气输出端连接。在该实施方案中，基于改变的通道引导，在保持期望的安全特征的情况下，止回阀和前置于第二换向阀的压缩空气接头的节流装置的布置是不必要的。基于冗余的布置，第一换向阀的构造有外部的控制接头的预级和第二换向阀的预级必须切换，以便在两个工作接头上可以导致状态改变（反向的排气/加载）。在第二换向阀的预级的复位装置中的故障的情况下，在两个工作接头上没有出现状态改变（反向的排气/加载），因为第一换向阀的预级在没有电控制信号的情况下没有切换。第二换向阀的预级的复位装置中的故障虽然可以导致切换其主级，这然而仅导致也对第二工作接头的附加的排气。在该情况下，第一工作接头通过保持在其静止位置中的第一换向阀保持排气。与两个工作接头连接的气动驱动器保持在其位置中。即使在第一换向阀的预级的复位装置中的故障的情况下，在两个工作接头上也没有出现状态改变（反向的排气/加载），因为在其预级上不存在控制压力，因为第二换向阀在没有电控制信号的情况下没有切换。第一工作接头通过第一换向阀保持排气，第二工作接头通过第二换向阀加载。与两个工作接头连接的气动驱动器保持在其位置中。此外在该实施方案中，阀装置也具有另外的优点，即在运行时分别可靠地识别两个换向阀的两个预级的一个的复位装置中的故障。在故障情况下，与工作接头连接的气动驱动器在去除电控制信号时不再缩回。因为基于交叉式的连接，两个换向阀始终必须切换回来，从而在连接的气缸上可以出现重新的状态改变（工作接头的相反的反向的加载/排气）。如果仅第一换向阀在之前占据切换位置之后，在没有电输入信号时返回静止位置（=第二换向阀的预级的复位装置中的故障），那么在连接的气缸上没有出现重新的状态改变，因为第二工作接头此外通过第二换向阀被排气。第一工作接头也在该情况下通过返回其静止位置的第一换向阀被排气。与两个工作接头连接的气动驱动器保持在其最后占据的位置中。在相反的情况下（=第一换向阀的预级的复位装置中的故障），第一和第二换向阀都没有返回到其静止位置，因为其相互封锁。只要第二换向阀没有切换回来，那么第一换向阀的主级不能够切换回来，因为通过外部的控制接头此外存在与其主级的往回运动相反作用的控制压力。只要第一换向阀的主级没有切换回来，那么第二换向阀的主级又不能够切换回来，因为在外部通过第一换向阀仅在其静止位置中被加载的空气弹簧没有构建压力。第一工作接头通过第一换向阀保持加载，并且第二工作接头通过第二换向阀保持排气。因为在工作接头上因此不出现重新的状态改变（反向的排气/加载），所以与工作接头连接的气动驱动器不能够缩回，并且故障被识别。
在上述的实施方案的设计简单的设计方案中，第一换向阀设计为5/2换向阀。
在用于实现两个工作接头的两侧的排气的备选的实施方案中，第一换向阀设计为在两侧被电气动地预控制的具有在两侧自动复位的主级的5/3换向阀，并且构造用于占据作为静止位置的排气的中间位置以及第一和第二切换位置，其中在操纵和加载构造有外部的控制接头的预级时占据第一切换位置，并且其中第二换向阀在其切换位置中通过控制线路将第一换向阀的外部的控制接头与压缩空气源连接，并且在静止位置中与压缩空气输出端连接，并且其空气弹簧通过第一换向阀在其第二切换位置中被加载，并且在其第一切换位置和静止位置中被排气，并且其中第一换向阀前置于第一工作接头，并且在第一切换位置中将第一工作接头与压缩空气源连接，并且在第二切换位置和静止位置中将其与压缩空气输出端连接，并且其中第二换向阀前置于第二工作接头，并且在静止位置中将第二工作接头与压缩空气源连接，并且在切换位置中将其与压缩空气输出端连接。在该实施方案中，基于改变的通道引导，在保持期望的安全特征的情况下，止回阀或前置于第二换向阀的压缩空气接头的节流装置的布置是不必要的。基于冗余的布置，第一换向阀的构造有外部的控制接头的预级和第二换向阀的预级必须切换，以便在两个工作接头上可以导致状态改变（反向的排气/加载）。在第二换向阀的预级的复位装置中的故障的情况下，在两个工作接头上没有出现状态改变（反向的排气/加载），因为第一换向阀的预级在没有电控制信号的情况下没有切换。第二换向阀的预级的复位装置中的故障虽然可以导致切换其主级，这然而仅导致也对第二工作接头的附加的排气。在该情况下，第一工作接头通过保持在其静止位置中的第一换向阀保持排气。与两个工作接头连接的气动驱动器保持在其位置中。即使在第一换向阀的预级的复位装置中的故障的情况下，在初始位置中，在两个工作接头上也没有出现状态改变（反向的排气/加载），因为在其预级上不存在控制压力，因为第二换向阀在没有电控制信号的情况下没有切换。第一工作接头通过第一换向阀保持排气，第二工作接头通过第二换向阀加载。与两个工作接头连接的气动驱动器保持在其位置中。此外在该实施方案中，阀装置也具有另外的优点，即在运行时可靠地识别两个换向阀的两个预级的一个的复位装置中的故障。在故障情况下，与工作接头连接的气动驱动器在去除电控制信号时不再缩回。因为基于交叉式的连接，两个换向阀始终必须也又改变其之前占据的切换状态，从而在连接的气动驱动器上可以实现重新的状态改变（工作接头的相反的反向的加载/排气），并且驱动器又可以缩回。在之前利用通过第一换向阀占据第一切换位置并且通过第二换向阀占据切换位置进行的反向的加载和排气之后，工作接头的重新的相反的反向的加载/排气只有利用通过第一换向阀和第二换向阀的切换回来共同占据第二切换状态才实现。
在上述的实施方案的设计简单的设计方案中，第二换向阀设计为5/2换向阀，并且构造有在外部通过第一换向阀可加载的和可排气的空气弹簧作为用于主级的复位装置，如果没有设置作为3/2或4/2换向阀的设计方案的话。
为了提高振动和运行稳定性，第一换向阀的主级的复位装置平行地构造有机械弹簧和空气弹簧，其中空气弹簧在外部通过第二换向阀在其静止位置中被加载，并且在其切换位置中被排气，如果第一换向阀构造为用于占据两个切换状态（静止位置和切换位置）的换向阀的话。第二换向阀在此设计为5/2换向阀。
如果在阀装置的其中一个上述的实施方案中，第一换向阀为了交替占据静止和切换位置构造有自动复位的主级，并且设计为5/2换向阀，并且前置于两个工作接头，并且在切换位置中将第一工作接头与压缩空气源连接，并且将第二工作接头与压缩空气输出端连接，并且在静止位置中将第二工作接头与压缩空气源连接，并且将第一工作接头通过连接线路与控制线路连接，其中节流装置前置于第二换向阀的压缩空气接头，并且在连接线路中没有布置止回阀，附加的阀功能通过特别的控制方法实现，其中两个换向阀的预级不仅共同、而且也单独地是可电切换的。关于工作接头，阀装置由此总体上作为具有打开的中间位置（加载两个工作接头）的5/3换向阀是可控制的。相应于在其打开的中间位置中的5/3换向阀的控制位置在此相应于仅第二换向阀的切换位置（而第一换向阀位于静止位置中）。
如果在阀装置的其中一个上述的方案中，第一换向阀为了交替占据静止和切换位置构造有自动复位的主级，并且设计为5/2换向阀，并且前置于第一工作接头，并且在切换位置中将第一工作接头与压缩空气源连接，并且在静止位置中将其与压缩空气输出端连接，而第二换向阀前置于第二工作接头，并且在静止位置中将第二工作接头与压缩空气源连接，并且在切换位置中将其与压缩空气输出端连接，那么附加的阀功能通过特别的控制方法实现，其中两个换向阀的预级不仅共同、而且也单独地是可电切换的。关于工作接头，阀装置由此总体上作为具有排气的中间位置（排气两个工作接头）的5/3换向阀是可控制的。相应于在其排气的中间位置中的5/3换向阀的控制位置在此相应于仅第二换向阀的切换位置（而第一换向阀位于静止位置中）。
附图说明
本发明的另外的优点随后由借助附图1至10对本发明的优选实施例的描述得到。其中：
图1示出了根据第一实施例的根据本发明的阀装置的示意性的电路图；
图2示出了根据第二实施例的根据本发明的阀装置的示意性的电路图；
图3示出了根据第三实施例的根据本发明的阀装置的示意性的电路图；
图4示出了根据第四实施例的根据本发明的阀装置的示意性的电路图；
图5示出了根据第五实施例的根据本发明的阀装置的示意性的电路图；
图6示出了根据第六实施例的根据本发明的阀装置的示意性的电路图；
图7示出了根据第七实施例的根据本发明的阀装置的示意性的电路图；
图8示出了与具有打开的中间位置的5/3换向阀的切换位置相比、根据图2的阀装置的切换位置的表格图；
图9示出了与具有排气的中间位置的5/3换向阀的切换位置相比、根据图6的阀装置的切换位置的表格图；
图10示出了已知的阀装置（现有技术）的示意性的电路图。
具体实施方式
图1示出了在未操纵的（未通电的）初始位置中的根据本发明的阀装置的实施例，伴随所有阀位于其静止位置中。根据图1，阀装置包括第一工作接头1和第二工作接头2，所述工作接头与构造为双重作用的气动工作气缸3的气动驱动器连接。此外，阀装置包括第一电气动地预控制的换向阀，其构造为预控制的5/2换向阀4，并且具有机械弹簧5作为复位装置，机械弹簧将5/2换向阀4的通过机械弹簧弹性负载的主级6在未通电的状态中自动切换回来至静止位置。5/2换向阀4构造有电磁操纵的自动复位的预控制阀7作为预控制装置，预控制阀将5/2换向阀4的主级6在操纵时和在控制接头8上存在控制压力时从静止位置切换至切换位置。5/2换向阀4前置于两个工作接头1和2，并且在静止位置中连接工作接头1和连接线路9，并且连接工作接头2与压缩空气源10。在切换位置中，5/2换向阀4连接工作接头1与压缩空气源10并且连接工作接头2与压缩空气输出端11。同样构造为预控制的5/2换向阀12的第二电气动地预控制换向阀前置于控制接头8。5/2换向阀12同样构造有电磁操纵的、自动复位的预控制阀13作为预控制装置，预控制阀将5/2换向阀12的主级14在操纵和存在控制压力时从静止位置切换至切换位置，其中预控制阀13获得必需的控制压力，用于在内部通过压缩空气接头15操纵主级14的调节元件。 5/2换向阀12将控制线路16和控制接头8在切换位置中与压缩空气源10连接，并且在静止位置中与压缩空气输出端17连接，其中在通过5/2换向阀12加载控制线路16时，关闭布置在连接线路9中的止回阀18。在静止位置中，气动驱动器的左腔同时通过5/2换向阀4、连接线路9和5/2换向阀12与压缩空气输出端17连接，并且因此被排气，因为仅沿反方向关闭止回阀18。5/2换向阀12具有空气弹簧19作为复位装置，当在空气弹簧19上存在控制压力时，空气弹簧将5/2换向阀12的通过空气弹簧弹性负载的主级14在未通电的状态下切换回来至静止位置。为此，空气弹簧19在外部通过5/2换向阀4在其静止位置中通过平行于工作接头2布置的输送线路20加载。基于两个5/2换向阀4和12的冗余的布置，利用阀装置首先确保基本的故障排除，即在两个预控制阀7或13的一个的复位装置中的故障（例如弹簧断裂）不会导致连接至工作接头1和2的气动驱动器的无意的运动。始终必须共同切换两个5/2换向阀4和12，以便可以在工作接头1和2上导致状态改变（反向的加载/排气）。在未通电的静止位置中的预控制阀13中的弹簧断裂虽然可以导致切换5/2换向阀12的主级14，这导致在预控制阀7上提供控制压力。然而因为该5/2换向阀12由于缺乏电控制信号而没有切换，所以5/2换向阀4没有改变其切换状态。同时，在该故障情况下，止回阀18阻止通过控制线路16和在静止位置中的5/2换向阀4加载气动工作气缸3的左腔。相反地，在未通电的状态下的预控制阀7中的弹簧断裂也不能够导致切换5/2换向阀4，因为在预控制阀7上不存在控制压力，这是因为5/2换向阀12由于缺乏电信号而没有切换。此外，阀装置然而具有另外的优点，即在两个预控制阀7或13的一个中的故障、例如弹簧断裂在运行时被可靠识别。在这两个情况下，两个5/2换向阀4和12在存在电控制信号时首先正常切换，因为电磁控制的预控制阀7和13即使在没有通过机械弹簧导致的反作用力的情况下也改变其位置。5/2换向阀4在切换位置中连接工作接头1与压缩空气源10，并且连接工作接头2与压缩空气输出端11，气动工作气缸3伸出。然而，气动工作气缸3在两个预控制阀7或13的一个中的弹簧断裂的情况下，在去除控制信号时没有再次缩回。因为基于两个5/2换向阀4和12的交叉式的连接，两个预控制阀7和13也必须始终切换回来，从而在工作接头1和2上可以发生重新的状态改变（反向的排气/加载）。如果仅5/2换向阀4（=在预控制阀13中的弹簧断裂）切换回来，那么气动工作气缸3不能够缩回，因为止回阀18还通过5/2换向阀12和控制线路16被加载，并且气动工作气缸3的左腔没有被排气。尽管存在空气弹簧19的加载，但5/2换向阀12的主级14还是不能够切换回来，因为通过损坏的预控制阀13（其在内部通过压缩空气接头15获得控制压力），此外存在与主级14相反作用的控制压力。在相反的情况下（在预控制阀7中的弹簧断裂），5/2换向阀4和5/2换向阀12都没有切换，因为其相互封锁。只要5/2换向阀12没有切换回来，那么5/2换向阀4的主级6不能够切换回来，因为通过损坏的预控制阀7，此外存在与弹性负载的主级6相反作用的控制压力。只要5/2换向阀4的主级6没有切换回来，那么5/2换向阀12的主级14又不能够切换回来，因为空气弹簧19没有构建压力。因为在工作接头1和2上没有发生重新的状态改变，所以工作气缸3保持伸出，并且识别出故障。
图2示出了在未操纵的（未通电的）初始位置中的根据本发明的阀装置的备选的实施例，伴随所有阀位于其静止位置中。在此外与根据图1的阀装置相同的阀装置中，与根据图1的阀装置不同地，在连接线路9中没有布置止回阀。替代地，在根据图2的阀装置中，节流装置前置于压缩空气接头15，节流装置在通向5/2换向阀12的压缩空气接头15的供应线路21中构造为恒定的横截面缩紧部22。此外，替代作为恒定的横截面缩紧部22地，节流装置也构造为可改变的横截面缩紧部，例如构造为节流阀。实施为恒定的横截面缩紧部22提供高的故障安全性，因为恒定的横截面缩紧部不包含可运动的部分，而仅是相应的线路横截面的缩紧部，缩紧部可以要么在线路成形时实施，要么实施为事后安装的、缩紧横截面的隔板。如果阀装置构造为模块化的结构单元，其具有共同的用于线路（空气通道和电导体）的基板和接头以及放置到基板上的阀模块或阀体，这例如来源于通过EP 0 463 394 B1或DE39 27 637 C1公开的现有技术，那么横截面缩紧部22此外可以以结构简单的方式、在基板中在相应的通道孔或开口的走向中实施为具有更小的直径的区段。在切换位置中，5/2换向阀12（以及在根据图1的阀装置中）加载5/2换向阀12的控制接头8，其方法是使控制线路16与压缩空气源10连接。在未通电的静止位置中的预控制阀13中的弹簧断裂也可以在（根据图2的）阀装置的该实施方案中导致切换5/2换向阀12的主级14，这导致在预控制阀7上提供控制压力。然而因为该5/2换向阀由于缺乏电控制信号而没有切换，所以5/2换向阀4没有改变其切换状态。然而因为在根据图2的实施方案中，在连接线路9中没有布置止回阀，所以这在未通电的静止位置中同时导致加载5/2换向阀4（其没有切换）的阀接头23，并且由此导致通过控制线路16和连接线路9加载工作气缸3的左腔。在预控制阀13中的同时的弹簧断裂和止回阀18的故障（失灵）的情况下，在根据图1的阀装置中存在相同的情况。因为在该状态中，气动驱动器3的右腔同时通过5/2换向阀4由压缩空气源10加载，所以在该故障情况下，原则上存在与气动驱动器3的无意的伸出相反作用的反压力。如果利用阀装置控制无活塞杆的气动驱动器，那么该气动驱动器在两个腔的同时加载的情况下是压力平衡的，并且不发生运动。然而与根据图1和2的实施例相应地，如果利用阀装置驱动活塞杆气缸（具有在一侧构造在活塞上的活塞杆），那么基于不同的加载面，在相同的压力下，分别不同的力矩作用在活塞两侧，因为力矩分别通过作用到存在的面上的压力（
Figure DEST_PATH_IMAGE001
）来确定和定义。被活塞杆占据的活塞面导致力差。根据活塞杆的直径，该力差实际上可以在ISO气缸中是气缸的最大力的大约10%：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
通过将横截面缩紧部22前置于5/2换向阀12的压缩空气接头15，在这种故障情况下确保的是，活塞杆不仅以（相对于正常运行）减小的力（根据存在的力差）伸出，而且附加地还以减小的速度伸出。当工作气缸3的伸出在该故障情况下还没有被完全禁止时，然而阻止危险的、突然的运动的实施，这通常满足针对这种气动驱动器的运行安全的就此存在的实际的规定。
图3示出了在未操纵的（未通电的）初始位置中的根据本发明的阀装置的备选的实施例，伴随所有阀位于其静止位置中。在此外与根据图1的阀装置相同的阀装置中，节流装置附加地前置于根据图3的阀装置中的5/2换向阀12的压缩空气接头15，节流装置构造为布置在通向5/2换向阀12的压缩空气接头15的供应线路21中的恒定的横截面缩紧部22。根据本发明的阀装置的该实施方案因此提供组合的保护，以防不同的结合预控制阀13中的弹簧断裂以及附加地结合止回阀18的同时的故障可想到的故障情况。在仅预控制阀13中的弹簧断裂的情况下，止回阀18阻止通过控制线路16和位于静止位置中的5/2换向阀4加载气动工作气缸3的左腔。在止回阀18的同时的故障（失灵）的情况下，在控制活塞杆气缸（具有在一侧构造在活塞上的活塞杆）时确保的是，活塞杆仅以减小的速度伸出，因为横截面缩紧部22前置于5/2换向阀12的压缩空气接头15。
图4示出了在未操纵的（未通电的）初始位置中的根据本发明的阀装置的备选的实施例，伴随所有阀位于其静止位置中。在此外与根据图1的阀装置相同的阀装置中，与根据图1的阀装置不同地，一方面，5/2换向阀4的复位装置没有构造为机械弹簧、而是构造为空气弹簧24，其在外部恒定地通过压力介质源10加载。在该实施方案中，附加地排除主级6的复位装置中的弹簧断裂的危险。另一方面，与根据图1至3的阀装置不同地，预控制阀13没有在内部通过压缩空气接头15、而是在外部由压缩空气源10获得为了操纵主级14的调节元件必需的控制压力。以该方式，具有两个相同实施的阀类型的阀结构是可能的。在该情况下，预控制阀13的外部的控制空气供应装置同样没有切换，而是在外部恒定地与压缩空气源13连接。对于阀装置的功能方式来说，这是不重要的，然而导致在制造时使用通用件（在此阀4和12）的可能性。根据图4的阀装置的在本申请的意义中重要的功能方式在其他方面与根据图1的阀装置的功能方式相同。
图5示出了在（未操纵的）未通电的初始位置中的根据本发明的阀装置的备选的实施例，伴随所有阀位于其静止位置中。在此外与根据图1的阀装置相同的阀装置中，与根据图1的阀装置不同地，5/2换向阀4的复位装置附加地平行于机械弹簧5地构造有空气弹簧24，空气弹簧在外部通过5/2换向阀12在其静止位置中被加载，并且在其切换位置中通过压缩空气输出端25被排气。该实施方案用于提高阀装置的振动和运行稳定性，其方法是，施加到5/2换向阀4上的复位力通过两个平行实施的复位装置提高。此外，该实施方案提供在主级6的弹簧5断裂的情况下的附加的安全，在断裂中还通过空气弹簧24确保复位。根据图5的阀装置的在本申请的意义中重要的功能方式在其他方面与根据图1的阀装置的功能方式相同。
图6示出了在未操纵的（未通电的）初始位置中的根据本发明的阀装置的备选的实施例，伴随所有阀位于其静止位置中。在此外相同的结构中，阀装置具有相对于根据图1的阀装置改变的通道引导。第一电气动地预控制的5/2换向阀4前置于第一工作接头1，并且在静止位置中将第一工作接头与压缩空气输出端26连接，并且在切换位置中将其与压缩空气源10连接。第二电气动地预控制的5/2换向阀12前置于第二工作接头2，并且在静止位置中将第二工作接头通过供应线路27与压缩空气源10连接，并且在切换位置中将其与压缩空气输出端25连接。空气弹簧19在外部通过5/2换向阀4在其静止位置中通过输送线路28加载。在该实施方案中，基于改变的通道引导，在保持期望的安全特征的情况下，第一止回阀在连接线路9中的布置，和在前置于第二5/2换向阀12的压缩空气接头15的节流装置中的布置是不必要的。基于冗余的布置，第一5/2换向阀4的构造有外部的控制接头8的预控制阀7和第二5/2换向阀12的预控制阀13必须切换，从而在两个工作接头1和2上发生状态改变（反向的排气/加载）。在两个预控制阀7或13的一个的复位装置中的故障（例如弹簧断裂）不能够导致连接至工作接头1和2的气动驱动器的无意的运动。在预控制阀13中的弹簧断裂的情况下，在两个工作接头1和2上没有发生状态改变（反向的排气/加载），因为预控制阀7在没有电控制信号的情况下没有切换。虽然预控制阀13中的弹簧断裂可以导致切换其主级14，但这仅导致也对第二工作接头2通过压缩空气输出端25进行附加的排气。在该情况下，第一工作接头1通过保持在其静止位置中的第一5/2换向阀4保持排气。与两个工作接头1和2连接的工作气缸3保持在其位置中。在预控制阀7中的弹簧断裂的情况下，在两个工作接头1和2上也没有出现状态改变（反向的排气/加载），因为在预控制阀7上不存在控制压力，这是因为第二5/2换向阀12在没有电控制信号的情况下不切换。第一工作接头1通过保持在其静止位置中的第一5/2换向阀4保持排气，第二工作接头2通过第二5/2换向阀12加载。与两个工作接头1和2连接的工作气缸3保持在其位置中。此外，在该实施方案中，阀装置也具有另外的优点，即两个预控制阀7或13的一个的复位装置中的故障（例如弹簧断裂）在运行时分别被可靠地识别。在故障情况下，与工作接头1和2连接的气动驱动器在去除电控制信号时没有再次缩回。因为基于两个5/2换向阀4和12的交叉式的连接，两个预控制阀7和13也必须始终切换回来，从而在工作接头1和2上可以发生重新的状态改变（反向的排气/加载）。如果仅5/2换向阀4在之前占据切换位置之后、在去除电输入信号时又切换回来至其静止位置（=在预控制阀13中的弹簧断裂），那么气动工作气缸3不能够缩回，因为第二工作接头2此外通过第二5/2换向阀12和压缩空气输出端25排气。尽管存在空气弹簧19的加载，但5/2换向阀12的主级14还是不能够切换回来，因为通过损坏的预控制阀13（其在内部通过压缩空气接头15获得控制压力），此外存在与主级14相反作用的控制压力。在该情况下，第一工作接头1也通过返回其静止位置的5/2换向阀4排气。气动工作气缸3保持伸出。在相反的情况下（=在预控制阀7中的弹簧断裂），5/2换向阀4和5/2换向阀12都没有切换，因为其相互封锁。只要5/2换向阀12没有切换回来，那么5/2换向阀4的主级6不能够切换回来，因为通过损坏的预控制阀7，此外存在与弹性负载的主级6相反作用的控制压力。只要5/2换向阀4的主级6没有切换回来，那么5/2换向阀12的主级14又不能够切换回来，因为空气弹簧19没有构建压力。因为在工作接头1和2上因此没有发生重新的状态改变，气动工作气缸3保持伸出，并且识别出故障。第一工作接头1通过第一5/2换向阀4保持加载，并且第二工作接头通过第二5/2换向阀12保持排气。因为在工作接头1和2上因此没有发生重新的状态改变（反向的排气/加载），气动工作气缸3不能够缩回，并且识别出故障。在该实施方案中，5/2换向阀4的主级6的复位装置也可以附加地平行于机械弹簧5地构造有相应于根据图5的实施方案的空气弹簧。空气弹簧为此通过分岔与供应线路27连接，并且同样在外部通过5/2换向阀12在其静止位置中被加载，并且在其切换位置中通过压缩空气输出端25排气。
图7示出了在未操纵的（未通电的）初始位置中的根据本发明的阀装置的备选的实施例，伴随所有阀位于其静止位置中。在此外与根据图6的阀装置相同的阀装置中，与根据图6的阀装置不同地，第一电气动地预控制阀设计为在两侧被电气动地预控制的具有在两侧自动复位的主级的5/3换向阀29，并且构造用于占据排气的中间位置作为静止位置，以及第一和第二切换位置，其中在操纵和加载构造有外部的控制接头8’的预控制阀7’时占据第一切换位置。5/3换向阀29前置于第一工作接头1，并且在第一切换位置（切换预控制阀7’）中将第一工作接头与压缩空气源10连接，并且在第二切换位置（切换预控制阀30）和静止位置中将其与压缩空气输出端26连接。电气动地预控制的5/2换向阀12前置于第二工作接头2，并且在静止位置中通过供应线路27将第二工作接头与压缩空气源10连接，并且在切换位置中将其与压缩空气输出端25连接。5/2换向阀12的空气弹簧19在外部通过5/3换向阀29在其第二切换位置（切换预控制阀30）中通过输送线路28被加载，并且在其第一切换位置（切换预控制阀7’）和静止位置中被排气。在该实施方案中，以及在根据图6的实施方案中那样，基于改变的通道引导，在保持期望的安全特征的情况下，止回阀在连接线路9中的布置，和在前置于第二5/2换向阀12的压缩空气接头15的节流装置中的布置是不必要的。基于冗余的布置，5/3换向阀29的构造有外部的控制接头8’的预控制阀7’和第二5/2换向阀12的预控制阀13必须切换，从而在两个工作接头1和2上发生状态改变（反向的排气/加载）。在两个预控制阀7’或13的一个的复位装置中的故障（例如弹簧断裂）在初始位置中不能够导致连接至工作接头1和2的气动驱动器的无意的运动。在预控制阀13中的弹簧断裂的情况下，在两个工作接头1和2上没有发生状态改变（反向的排气/加载），因为预控制阀7’在没有电控制信号的情况下没有切换。虽然预控制阀13中的弹簧断裂可以导致切换其主级14，但这仅导致也对第二工作接头2通过压缩空气输出端25进行附加的排气。在该情况下，第一工作接头1通过保持在其静止位置中的5/3换向阀29保持排气。与两个工作接头1和2连接的工作气缸3保持在其位置中。在预控制阀7’中的弹簧断裂的情况下、在初始位置中、在两个工作接头1和2上也没有出现状态改变（反向的排气/加载），因为在预控制阀7’上不存在控制压力，这是因为第二5/2换向阀12在没有电控制信号的情况下不切换。第一工作接头1通过保持在其静止位置中的5/3换向阀29保持排气，第二工作接头2通过第二5/2换向阀12加载。与两个工作接头1和2连接的工作气缸3保持在其位置中。此外，在该实施方案中，阀装置也具有另外的优点，即两个预控制阀7’或13的一个的复位装置中的故障（例如弹簧断裂）在运行时相应被可靠地识别。在故障情况下，与工作接头1和2连接的气动驱动器在去除电控制信号时没有再次缩回。因为基于两个换向阀29和12的交叉式的连接，两个预控制阀7’和13也必须始终又改变其之前占据的切换状态，从而在工作接头1和2上可以发生重新的状态改变（反向的排气/加载），并且驱动器又可以缩回。如果仅5/3换向阀29在之前占据切换位置之后、在去除电输入信号时又切换回来至其静止位置（排气的中间位置）（=在预控制阀13中的弹簧断裂），那么气动工作气缸3不能够缩回，因为第二工作接头2此外通过第二5/2换向阀12和压缩空气输出端25排气。尽管存在空气弹簧19的加载，但5/2换向阀12的主级14还是不能够切换回来，因为通过损坏的预控制阀13（其在内部通过压缩空气接头15获得控制压力），此外存在与主级14相反作用的控制压力。在该情况下，第一工作接头1也通过返回其静止位置（排气的中间位置）的5/3换向阀29排气。气动工作气缸3保持伸出。在相反的情况下（=在预控制阀7’中的弹簧断裂），5/3换向阀29和5/2换向阀12都没有切换，因为其相互封锁。只要5/2换向阀12没有切换回来，那么5/3换向阀29的主级6’不能够切换回来，因为通过损坏的预控制阀7’，此外存在与弹性负载的主级6’相反作用的控制压力。只要5/3换向阀29的主级6’没有切换回来至其第二切换位置（切换预控制阀30），那么5/2换向阀12的主级14又不能够切换回来，因为空气弹簧19没有构建压力。因为在工作接头1和2上因此没有发生重新的状态改变，气动工作气缸3保持伸出，并且识别出故障。第一工作接头1通过第一5/3换向阀29保持加载，并且第二工作接头通过第二5/2换向阀12保持排气。因为在工作接头1和2上因此没有发生重新的状态改变（反向的排气/加载），气动工作气缸3不能够缩回，并且识别出故障。基于相同的通道引导，在设计为模块化的结构单元（其具有基板和放置到基板上的阀模块或阀体）时，利用相同的基板制造图6和图7的阀装置。这能够实现在制造图6和7的两个阀装置时、基板的通用件使用。不同的阀功能仅由第一换向阀的不同的设计方案得到，第一换向阀可以通过在相同的基板上的替换来被变换。
与具有打开的中间位置（两个工作接头被加载）的在市场上常见的在两侧被电气动地预控制的5/3换向阀29’的切换位置相比，图8示出了根据图2的阀装置的切换位置的表格图。通过使根据图2的阀装置的预控制阀7和13不仅共同、而且也单独电切换地构造，利用由此能够实现的控制位置实现附加的阀功能。可能的控制位置在表格图8的行中示出，其中第一列的说明表示预控制阀7的相应的切换位置，并且第二列的说明表示预控制阀13的相应的切换位置，这两个说明分别与根据图2的阀装置的实施方案相关。说明“开”分别表示相应的预控制阀的操纵，由此，由预控制阀气动地预控制的换向阀占据其切换位置。说明“关”分别表示相应的预控制阀的未操纵，由此，由预控制阀气动地预控制的换向阀占据其静止位置。相对于工作接头1和2，利用所述控制位置总体上根据具有打开的中间位置（两个工作接头被加载）的市场上常见的5/3换向阀29’的功能方式可以控制根据图2的阀装置。5/3换向阀29’的分别相应于根据图2的阀装置的在图8中说明的控制位置的切换状态在第三列中示出，并且在第四列中用简短说明来表示。根据图2的阀装置的相应于在其打开的中间位置（这是5/3换向阀29’的静止位置，两个预级是未激活的）中的5/3换向阀29’的控制位置在此在表格图8的第二行中示出。在此仅操纵预控制阀13，其中5/2换向阀12占据其切换位置（而第一5/2换向阀4位于静止位置）。
与具有排气的中间位置的在市场上常见的在两侧被电气动地预控制的5/3换向阀29’’的切换位置相比，图9示出了根据图6的阀装置的切换位置的表格图。通过使根据图6的阀装置的预控制阀7和13不仅共同、而且也单独电切换地构造，利用由此能够实现的控制位置实现附加的阀功能。可能的控制位置在表格图9的行中示出，其中第一列的说明表示预控制阀7的相应的切换位置，并且第二列的说明表示预控制阀13的相应的切换位置，这两个说明分别与根据图6的阀装置的实施方案相关。说明“开”分别表示相应的预控制阀的操纵，由此，由预控制阀气动地预控制的换向阀占据其切换位置。说明“关”分别表示相应的预控制阀的未操纵，由此，由预控制阀气动地预控制的换向阀占据其静止位置。相对于工作接头1和2，利用所述控制位置总体上根据具有排气的中间位置（两个工作接头被排气）的市场上常见的5/3换向阀29’’的功能方式来控制根据图6的阀装置。5/3换向阀29’’的分别相应于根据图6的阀装置的在图9中说明的控制位置的切换状态在第三列中示出，并且在第四列中用简短说明来表示。根据图6的阀装置的相应于在其排气的中间位置（这是5/3换向阀29’’的静止位置，两个预级是未激活的）中的5/3换向阀29’’的控制位置在此在表格图9的第二行中示出。在此仅操纵预控制阀13，其中5/2换向阀12占据其切换位置（而第一5/2换向阀4位于静止位置）。
附图标记列表
1 第一工作接头
2 第二工作接头
3 工作气缸
4、12 5/2换向阀
5、5’、5’’ 弹簧
6、6’、14、109、112主级
7、7’、13、30、108、110预控制阀
8、8’ 控制接头
9 连接线路
10 压缩空气源
11、17、25、26、106、107压缩空气输出端
15、105、111压缩空气接头
16 控制线路
18 止回阀
19、24 空气弹簧
20、28 输送线路
21、27 供应线路
22 横截面缩紧部
23 阀接头
101、102 阀
103、104、111工作接头
29、29’、29’’ 5/3换向阀。

Claims (12)

1.阀装置，包括与气动驱动器能连接的第一和第二工作接头（1；2）和分别被电气动地预控制的第一和第二换向阀，其中一个或两个换向阀前置于工作接头（1；2），以用于对其进行加载和排气，其中两个换向阀的预级自动复位地构造，并且第二换向阀构造用于交替占据静止和切换位置，并且第一换向阀的预级具有外部的控制接头（8、8’），所述控制接头通过所述第二换向阀在其切换位置中是能加载的，并且在其静止位置中是可排气的，其特征在于，第二换向阀具有在外部通过第一换向阀能加载的和能排气的空气弹簧（19）作为用于主级（14）的复位装置，并且通过第一换向阀仅根据第一换向阀的切换状态的改变在占据切换位置之后来进行第二换向阀的空气弹簧（19）的加载或排气之间的状态改变，并且在之前利用通过第二换向阀占据切换位置进行的加载或排气之后，仅根据通过第二换向阀占据静止位置进行在两个工作接头（1；2）的一个上的加载或排气之间的状态改变。
2.根据权利要求1所述的阀装置，其特征在于，两个换向阀的主级（6、6’；14）以滑阀结构方式设计，和/或两个换向阀的预级以座阀结构方式设计。
3.根据权利要求1或2所述的阀装置，其中第一换向阀为了交替占据静止和切换位置构造有自动复位的主级（6），其特征在于，第二换向阀在其切换位置中通过控制线路（16）将第一换向阀的外部的控制接头（8）与压缩空气源（10）连接，并且在其静止位置中与压缩空气输出端（17）连接，并且第二换向阀的空气弹簧（19）通过第一换向阀在其静止位置中被加载，并且在其切换位置中被排气；并且其中第一换向阀前置于两个工作接头（1；2），并且在切换位置中将第一工作接头（1）与压缩空气源（10）连接，并且将第二工作接头（2）与压缩空气输出端（11）连接，并且在静止位置中将第二工作接头与压缩空气源（10）连接，并且将第一工作接头（1）通过连接线路（9）与控制线路（16）连接，其中在连接线路（9）中布置有沿反方向封锁的止回阀（18），和/或节流装置前置于第二换向阀的压缩空气接头（15）。
4.根据权利要求1或2所述的阀装置，其特征在于，所述第二换向阀设计为3/2换向阀。
5.根据权利要求1或2所述的阀装置，其特征在于，所述第二换向阀设计为4/2换向阀。
6.根据权利要求1或2所述的阀装置，其中所述第一换向阀为了交替占据静止和切换位置构造有自动复位的主级（6），其特征在于，所述第二换向阀在其切换位置中通过控制线路（16）将第一换向阀的外部的控制接头（8）与压缩空气源（10）连接，并且在其静止位置中与压缩空气输出端（17）连接，并且第二换向阀的空气弹簧（19）通过第一换向阀在其静止位置中被加载，并且在其切换位置中被排气；并且其中第一换向阀前置于第一工作接头（1），并且在切换位置中将第一工作接头（1）与压缩空气源（10）连接，并且在静止位置中与压缩空气输出端（11）连接，并且其中第二换向阀前置于第二工作接头（2），并且在静止位置中将第二工作接头与压缩空气源（10）连接，并且在切换位置中与压缩空气输出端（25）连接。
7.根据权利要求1或2所述的阀装置，其特征在于，所述第一换向阀设计为5/2换向阀（4）。
8.根据权利要求1或2所述的阀装置，其中所述第一换向阀设计为在两侧被电气动地预控制的、具有在两侧自动复位的主级（6’）的5/3换向阀（29），并且构造用于占据作为静止位置的排气的中间位置以及第一和第二切换位置，其中在操纵和加载构造有外部的控制接头（8’）的预级时占据第一切换位置，其特征在于，所述第二换向阀在其切换位置中通过控制线路（16）将第一换向阀的外部的控制接头（8’）与压缩空气源（10）连接，并且在静止位置中与压缩空气输出端（17）连接，并且第二换向阀的空气弹簧（19）通过第一换向阀在其第二切换位置中被加载，并且在其第一切换位置和静止位置中被排气；并且其中第一换向阀前置于第一工作接头（1），并且在第一切换位置中将第一工作接头与压缩空气源（10）连接，并且在第二切换位置和静止位置中将第一工作接头与压缩空气输出端（26）连接，并且其中第二换向阀前置于第二工作接头（2），并且在静止位置中将第二工作接头与压缩空气源（10）连接，并且在切换位置中将第二工作接头与压缩空气输出端（25）连接。
9.根据权利要求1或2所述的阀装置，其特征在于，所述第二换向阀设计为5/2换向阀（12）。
10.根据权利要求9所述的阀装置，其特征在于，所述第一换向阀的主级（6）的复位装置平行地构造有机械弹簧（5）和空气弹簧（24），其中所述空气弹簧（24）在外部通过第二换向阀在其静止位置中被加载，并且在其切换位置中被排气。
11.根据权利要求3所述的阀装置，其中第二换向阀设计为5/2换向阀（12）并且节流装置前置于第二换向阀的压缩空气接头（15），并且在连接线路（9）中没有布置止回阀，其特征在于，两个换向阀的预级不仅共同、而且也单独地能电切换地构造。
12.根据权利要求6所述的阀装置，其中第二换向阀设计为5/2换向阀（12），其特征在于，两个换向阀的预级不仅共同、而且也单独地能电切换地构造。
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