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Die
Erfindung betrifft ein Steuerventil für einen druckmittelbetätigten Stellantrieb,
wobei das Steuerventil ein Einlassventil, ein Auslassventil und eine
Signalventilanordnung aufweist, wobei das Einlassventil und das
Auslassventil jeweils als 2/2-Wegeventil ausgeführt sind und wobei in einer
ersten Schaltposition der Signalventilanordnung das Einlassventil
geöffnet
und das Auslassventil geschlossen und in einer zweiten Schaltposition
das Einlassventil geschlossen und das Auslassventil geöffnet wird.
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Druckmittelbetätigte Stellantriebe,
beispielsweise Absperrventile für
fluide Medien sind allgemein bekannt. Als Steuermedium für einen
solchen Stellantrieb kommt je nach Anwendungsfall ein gasförmiges (insbesondere
Luft) oder ein flüssiges
Medium (vorzugsweise Öl)
zum Einsatz. Aufgrund des Strömungsverhaltens
des Druckmittels, insbesondere der Kompressibilität der Luft
bzw. der Zähigkeit
und Masse des Öls,
kommt das fluide Steuermedium in aller Regel nicht unmittelbar als
Signalträger
zum Einsatz. Vielmehr wird – wiederum
in allgemein bekannter Weise – möglichst
nahe bei dem Stellantrieb ein elektrisch (alternativ auch optisch
oder durch Funk) gesteuertes Steuerventil angeordnet, das den Druck
des Steuermediums auf den Anschluss des Stellantriebs regelt.
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Das
Steuerventil muss die Übertragung
des Steuermediums in der Weise ermöglichen, dass die Kräfte und
Hübe durch
das Steuermedium erzeugt werden, die zur Steuerung des Stellantriebs
erforderlich sind. Für
die Steuerung eines großen
Volumenstroms für
einen entsprechend großen
Stellantrieb muss bereits das verwendete Steuerventil in vielen Anwendungsfällen Leistungen
erbringen, die über
einen elektrischen Signalkreis mit einer Anschlussleistung von wenigen
Watt nicht übertragen
werden können.
Um dieses Problem zu lösen
ist es wiederum allgemein bekannt, das Steuerventil seinerseits
aus fluidbetätigten
Ein- und Auslassventilen und einer elektrisch betätigten Signalventilanordnung
aufzubauen. Die eingangs genannte Verwendung von zwei 2/2-Wegeventilen,
die mittels der Signalventilanordnung wechselseitig geöffnet oder
geschlossen werden, um den Druck des Steuermediums auf den Anschluss
des Stellantriebs zu geben oder um den Anschluss druckfrei zu schalten,
ist dem Fachmann zu diesem Zweck allgemein bekannt.
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Als
Ein- und Auslassventil kommen hierbei Sitz- oder Schieberventile
mit axial bewegli chen Kolben sowie Rund-, Flach- oder Keramik-Flachschieberventile
zum Einsatz.
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Aufgabe der
Erfindung
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuerventil der eingangs
genannten Art einerseits hinsichtlich der Fertigung und andererseits
hinsichtlich der Handhabung möglichst
einfach zu gestatten.
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Lösung
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Ausgehend
von den bekannten Steuerventilen wird nach der Erfindung vorgeschlagen,
dass das Einlassventil und das Auslassventil jeweils als Membranventil
ausgeführt
und in einem gemeinsamen Gehäuse
integriert sind. Die Verwendung von Membranventilen, wie sie aus
der Heizungstechnik allgemein bekannt sind, als Ein- und Auslassventile
ermöglicht
(von den flexiblen Membranen abgesehen) zunächst den Verzicht auf mechanisch
bewegte Bauteile. Das erfindungsgemäße Steuerventil kann so gegenüber den
bekannten Steuerventilen deutlich kleiner ausgeführt werden. Zudem stellt das
erfindungsgemäße Steuerventil
aufgrund der Verwendung der flexiblen Membran zugleich als Verschluss- und
Dichtelement deutlich geringere Anforderungen an die Fertigungstoleranzen
bei der Herstellung des Ventilsitzes.
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Die
Verringerung der Anzahl mechanisch bewegter Bauteile und der Anforderungen
an die Fertigungstoleranzen ermöglichen
eine gegenüber
den bekannten Steuerventilen bei gleicher fluiddynamischer Charakteristik
deutlich kostengünstigere
Fertigung, Durch die geringere Baugröße sind zudem in der Fertigung
der Materialbedarf, in der Bevorratung der Lagerplatz und im Einbaufall
die Anforderungen an die Halterung des erfindungsgemäßen Steuerventils
gegenüber
den bekannten Steuerventilen vermindert. Durch die Integration der
gegenüber
den bekannten 3/2- und
5/2-Wege-Steuerventilen getrennten Ein- und Auslassventile in einem
gemeinsamen Gehäuse
wird die Steuerventil-Anordnung und Verschaltung im erfindungsgemäßen Steuerventil
gegenüber
3/2- und 5/2-Wege-Steuerventilen vereinfacht. Die Handhabung des
erfindungsgemäßen Steuerventils
im Anwendungsfall unterscheidet sich so nicht von der Handhabung
der bekannten Steuerventile.
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Vorteilhafter
Weise weisen in einem erfindungsgemäßen Steuerventil die Membranventile eine
gemeinsame Membran auf. Gegenüber
dem Einsetzen getrennter Membranen für das Ein- und das Auslassventil ist so die Fertigung
um einen Arbeitsschritt und die mit diesem verknüpften möglichen Fehlerquellen vermindert
und vereinfacht.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Steuerventils
sind das Einlassventil und das Auslassventil durch Aufsetzen des Steuerventils
auf den Stellantrieb druckmitteldicht mit einem Druckmittelanschluss
des Stellantriebs verbindbar. Auf diese Weise ist der Anschluss
des erfindungsgemäßen Steuerventils
an den Stellantrieb wesentlich vereinfacht. Bei Verwendung normierter
Anschlüsse
kann ein erfindungsgemäßes Steuerventil mit
einer Vielzahl verschiedener Stellantriebe bei Bedarf zum Einsatz
kommen.
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Besonders
bevorzugt ist es, wenn das erfindungsgemäße Steuerventil in eine Signalbox
integriert ist. So kann die Baugröße gegenüber separaten Bauteilen vermindert
und wiederum der Anschluss gegenüber
der Verwendung separater Bauteile vereinfacht werden.
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Ein
erfindungsgemäßes Steuerventil
kann mit Druckluft als Steuermedium oder alternativ hydraulisch
betrieben werden. Die Signalventilanordnung wird vorteilhafter Weise
elektromagnetisch betätigt.
So ist besonders einfach der Einsatz eines elektrischen Signalkreises
und eines fluidbetätigten Steuerkreises
ermöglicht.
Alternativ kann die Signalventilanordnung beispielsweise Tauchspulantriebe, Torque-,
Linear- oder Elektromotoren oder auch piezoelektrische, elektrostatische
oder thermische Aktoren aufweisen.
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Die
Signalventilanordnung kann in einer besonders einfachen Ausführungsform
ein als 3/2-Wegeventil
ausgeführtes
erstes Signalventil aufweisen, mittels dessen das Einlassventil
oder das Auslassventil steuerbar ist.
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Mit
einem solchen erfindungsgemäßen Steuerventil
kann besonders einfach ein Stellantrieb mit nur zwei Schaltstellungen,
beispielsweise ein „Auf-Zu-Ventil" angesteuert werden,
wenn es einen über
das erste Signalventil gesteuerten Inverter aufweist, mittels dessen
das nicht mit dem ersten Signalventil verbundene Aus- oder Einlassventil
steuerbar ist. Ein solcher Inverter ist wiederum besonders bevorzugt
gleichfalls als Membranventil ausgeführt.
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Alternativ
kann mit einem solchen erfindungsgemäßen Steuerventil gleichfalls
besonders einfach ein Stellantrieb mit beliebigen Zwischenstellungen,
ein so genannter „Positioner", angesteuert werden,
wenn es ein zweites als 3/2-Wegeventil ausgeführtes Signalventil aufweist,
mittels dessen das nicht mit dem ersten Signalventil verbundene
Aus- oder Einlassventil unabhängig
steuerbar ist.
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Zur
Steuerung eines in zwei Arbeitsrichtungen druckmittelbetätigten Stellantriebs,
der keine Rückstellung
durch äußere Kräfte oder
durch innere Kräfte
(beispielsweise durch Federn, durch Gewichtskraft oder durch Magneten)
vorsieht, kommt besonders vorteilhaft eine Steuerventilanordnung zum
Einsatz, die ein erstes und ein zweites erfindungsgemäßes Steuerventil
aufweist.
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Eine
solche Steuerventilanordnung ist vorteilhafter Weise in einem gemeinsamen
Gehäuse
integriert. Die einfache Gestaltung der erfindungsgemäßen Steuerventile
und damit dieser Steuerventilanordnung ermöglicht zugunsten einer vereinfachten Lagerhaltung
auch bei verschiedensten Einbaufällen den
Verzicht auf Varianten mit nur einem einzelnen erfindungsgemäßen Steuerventil.
Wird eines der integrierten Steuerventile für einen Einbaufall nicht benötigt, so
werden dessen Anschlüsse
nicht belegt oder auch aktiv verschlossen.
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Besonders
bevorzugt sind in einer erfindungsgemäßen Steuerventilanordnung das
erste und das zweite Steuerventil über eine gemeinsame Signalventilanordnung
steuerbar, wobei einerseits das Einlassventil des ersten Steuerventils
und das Auslassventil des zweiten Steuerventils und andererseits
das Auslassventil des ersten Steuerventils und das Einlassventil
des zweiten Steuerventils gemeinsam steuerbar sind. Gegenüber der
Verwendung separater Signalventilanordnungen für jedes der erfindungsgemäßen Steuerventile
wird deren Anzahl halbiert. So wird zum einen die Steuerventilanordnung kostengünstiger
gestaltet und zum anderen ihre Handhabung vereinfacht.
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Ausführungsbeispiel
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Die
Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand von Zeichnungsfiguren
erläutert.
Diese zeigen in
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1a einen
Schaltplan einer erfindungsgemäßen Steuerventilanordnung,
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1b einen
alternativen Schaltplan der Signalventilanordnung dieser Steu erventilanordnung,
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2a einen
ersten Ventilplan und
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2b einen
zweiten Ventilplan dieser Steuerventilanordnung,
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3a einen
dritten Ventilplan und
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3b und
einen vierten Ventilplan dieser Steuerventilanordnung,
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4a eine
Vorderansicht,
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4b eine
Draufsicht und
-
4c eine
Unteransicht dieser Steuerventilanordnung,
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5a einen
Längsschnitt
und
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5b einen
Querschnitt durch diese Steuerventilanordnung,
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6a eine
Draufsicht der Grundplatte und
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6b eine
Unteransicht der Deckelplatte dieser Steuerventilanordnung.
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Die
in den 1a und 1b dargestellte erfindungsgemäße Steuerventilanordnung 1 weist
einen Druckmitteleinlass 2 unter dem Arbeitsdruck des nicht
dargestellten Druckmittels und einen drucklosen Druckmittelauslass 3 für das Druckmittel
auf.
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Druckmitteleinlass 2 und
Druckmittelauslass 3 sind über ein erstes Steuerventil 4 mit
einem ersten Steueranschluss 5 zur Steuerung eines nicht
dargestellten Stellantriebs verbunden. Bei dem Stellantrieb kann
es sich zum Beispiel um einen pneumatischen Stellantrieb in Drehkolben-
oder Axial-Ritzelantrieb-Bauweise handeln, wie er insbesondere zur
Betätigung
von Armaturen verwendet wird. Das erste Steuerventil 4 weist
ein erstes Einlassventil 6 und ein erstes Auslassventil 7 auf.
Das erste Einlassventil 6 verbindet den Druckmitteleinlass 2 mit
dem ersten Steueranschluss 5, das erste Auslassventil 7 verbindet
den Druckmittelauslass 3 mit dem ersten Steueranschluss 5.
Das erste Einlassventil 6 und das erste Auslassventil 7 sind
als druckmitteigesteuerte, federbelastete 2/2-Wegeventile ausgeführt und
werden mittels eines ersten Signalanschlusses 8 und eines zweiten
Signalanschlusses 9 einer Signalventilanordnung 10 gesteuert.
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Die
Steuerventilanordnung 1 weist darüber hinaus ein zweites Steuerventil 11 auf,
das über
ein zweites Einlassventil 12 und ein zweites Auslassventil 13 einen
zweiten Steueranschluss 14 zur Steuerung des Stellantriebs
mit Druckmitteleinlass 2 und Druckmittelauslass 3 verbindet.
Das zweite Einlassventil 12 und das zweite Auslassventil 13 sind
wiederum als druckmittelgesteuerte, federbelastete 2/2-Wegeventile
ausgeführt.
Das zweite Einlassventil 12 ist mit dem zweiten Sig nalanschluss 9 und
das zweite Auslassventil 13 mit dem ersten Signalanschluss 8 verbunden.
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Die
Signalventilanordnung 10 ist sowohl dem ersten Steuerventil 4,
als auch dem zweiten Steuerventil 11 zugeordnet. Sie weist
gemäß 1a ein erstes
Signalventil 15 und ein zweites Signalventil 16 auf,
die jeweils als elektromagnetisch betätigte, federbelastete 3/2-Wegeventile ausgeführt sind.
Das erste Signalventil 15 verbindet den ersten Signalanschluss 8 mit
Druckmitteleinlass 2 und Druckmittelauslass 3,
das zweite Signalventil 16 verbindet den zweiten Signalanschluss 9 mit
Druckmitteteinlass 2 und Druckmittelauslass 3.
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In
der Schaltstellung gemäß 1a ist
der erste Signalanschluss 8 über das erste Signalventil 15 mit
dem Druckmitteleinlass 2, der zweite Signalanschluss 9 über das
zweite Signalventil 16 mit dem Druckmittelauslass 3 verbunden.
Durch die Beaufschlagung mit dem Steuerdruck über den ersten Signalanschluss 8 sperrt
das erste Einlassventil 6 den Druckmittelzufluss von dem
Druckmitteleinlass 2 zu dem ersten Steueranschluss 5 und
das zweite Auslassventil 13 den Druckmittelabfluss aus
dem zweiten Steueranschluss 14 zu dem Druckmittelauslass 3.
Zugleich sperrt das mit dem drucklosen zweiten Signalanschluss 9 verbundene
erste Auslassventil 7 den Druckmittelabfluss aus dem ersten
Steueranschluss 5 zu dem Druckmittelauflass 3 und
das gleichfalls drucklose zweite Einlassventil 12 öffnet den
Druckmittelzufluss aus dem Druckmitteleinlass 2 zu dem
zweiten Steueranschluss 14. Die Verschaltung der erfindungsgemäßen Steuerventilanordnung 1 gemäß 1a ermöglicht über die
Ansteuerung des ersten Signalventils 15 und des zweiten
Signalventils 16 die unabhängige Beaufschlagung der Steueranschlüsse mit
dem Druckmittel.
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Die
Signalventilanordnung 10 weist gemäß 1b zudem
einen als druckmittelbetätigtes,
federbelastetes 3/2-Wegeventil ausgeführten Inverter 17 auf,
der mittels des ersten Signalanschlusses 8 steuerbar ist
und anstelle des zweiten Signalventils 16 den zweiten Signalanschluss 9 mit
Druckmitteleinlass 2 und Druckmittelzulass 3 verbinden
kann. In der dargestellten Schaltstellung ist (wie in 1a)
der erste Signalanschluss 8 über das erste Signalventil 15 mit
dem Druckmitteleinlass 2 verbunden. Durch die Beaufschlagung
mit dem Steuerdruck des ersten Signalanschlusses 8 sperrt
der Inverter 17 den Druckmittelzufluss von dem Druckmitteleinlass 2 zu dem
zweiten Signalanschluss 9. Die Ausgangssignale der Signalventilanordnung 10 und
die Druckverhältnisse
und Schaltzustände
in der weiteren Steuerventilanordnung 1 entsprechen somit
den Verhältnissen
gemäß 1a.
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Die
Verschaltung der Signalventilanordnung 10 der erfindungsgemäßen Steuerventilanordnung 1 gemäß 1b ermöglicht über die
Ansteuerung nur eines einzelnen, nämlich des ersten Signalventils 15 die
Wahl zwischen zwei komplementären
Schaltzuständen
an den Steueranschlüssen 5, 14.
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Der
in 2a dargestellte Ventilplan zeigt die Verschaltung
der erfindungsgemäßen Steuerventilanordnung 1 zur
Verwendung mit eines zweifach druckmittelbeaufschlagten Stellantriebs 18 als „Positioner". „Positioner" bedeutet hierbei,
dass der Stellantrieb nicht nur seine beide Endlagen als Betriebsstellungen
einnehmen kann, sondern auch beliebige Zwischenpositionen zwischen
diesen Endlagen. Der erste Druckraum 19 der Stellantrieb 18 ist
mit dem ersten Steueranschluss 5, der zweite Druckraum 20 des
Stellantriebs 18 mit dem zweiten Steueranschluss 14 der
Steuerventilanordnung 1 verbunden. Innerhalb der Steuerventilanordnung 1 wird
der zweite Signalanschluss 9 mittels des zweiten Signalventils 16 gesteuert,
der Inverter 17 ist außer
Betrieb gesetzt.
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In
der dargestellten Schaltstellung sind beide Signalanschlüsse 8, 9 über die
Signalventile 15, 16 mit dem Druckmitteleinlass 2 verbunden
und damit beide Steueranschlüsse 5, 14 weder
mit dem Druckmitteleinlass 2 noch mit dem Druckmittelauslass 3 verbunden,
die Kolben 21 und das Stellglied 22 (Antriebsritzel)
des Stellantriebs 18 sind in der dargestellten Position
fixiert. (Bei komplementären
Signalen an die Signalventile 15, 16 ergibt sich
die im Normalbetrieb nicht sinnvolle Schaltstellung mit drucklosen
Signalanschlüssen 8, 9 und
damit sowohl mit dem Druckmitteleinlass 2 als auch mit
dem Druckmittelauslass 3 verbundenen Steueranschlüssen 5, 14. Die
Kolben 21 sind dann druckfrei und beliebig verschieblich.)
Bei Beaufschlagung nur des ersten Signalanschlusses 8 und
damit des zweiten Steueranschlusses 14 mit dem Druckmittel
werden die Kolben 21 nach Innen und das Stellglied 22 entgegen
dem Uhrzeigersinn bewegt, bei komplementären Signalen an die Signalventile 15, 16 ergibt
sich entsprechend die entgegengesetzte Bewegung.
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Der
in 2b dargestellte Ventilplan zeigt die Verschaltung
der erfindungsgemäßen Steuerventilanordnung 1 zur
Verwendung mit dem Stellantrieb 18 aus 2a für ein „Auf-Zu-Ventil". Der erste Druckraum 19 des
Stellantriebs 18 ist wiederum mit dem ersten Steueranschluss 5,
der zweite Druckraum 20 des Stellantriebs 18 mit
dem zweiten Steueranschluss 14 der Steuerventilanordnung 1 verbunden.
Innerhalb der Steuerventilanordnung 1 wird der zweite Signalanschluss 9 mittels
des Inverters 17 gesteuert, ein zweites Signaventil wird
nicht benötigt.
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In
der dargestellten Schaltstellung ist der erste Signalanschluss 8 über das
erste Signalventil 15 mit dem Druckmitteleinlass 2 und
der zweite Signalanschluss 9 über den Inverter 17 mit
dem Druckmittelauslass 3 verbunden. Entsprechend sind der
erste Steueranschluss 5 und der erste Druckraum 19 drucklos
und der zweite Steueranschluss 14 und der zweite Druckraum 20 mit
dem Druckmittel beaufschlagt, die Kolben 21 des Stellantriebs 18 werden nach
Innen und das Stellglied 22 entgegen dem Uhrzeigersinn
bewegt. Bei komplementärem
Signal an das (erste) Signalventil 15 ergibt sich entsprechend die
entgegengesetzte Bewegung.
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Der
in 3a dargestellte Ventilplan zeigt die Verschaltung
der erfindungsgemäßen Steuerventilanordnung 1 zur
Verwendung mit einem druckmittelbeaufschlagten, federbelasteten
Stellantrieb 23 als „Positioner". Der erste Druckraum 24 des
Stellantriebs 23 ist mit dem ersten Steueranschluss 5,
der zweite Druckraum 25 des Stellantriebs 23 mit
dem zweiten Steueranschluss 14 der Steuerventilanordnung 1 verbunden.
Innerhalb der Steuerventilanordnung 1 wird der zweite Signalanschluss 9 mittels
des zweiten Signalventils 16 gesteuert. Das zweite Einlassventil 12,
das zweite Auslassventil 13 und der Inverter 17 sind
außer
Betrieb gesetzt, der zweite Steueranschluss 14 ist damit
immer drucklos.
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In
der dargestellten Schaltstellung sind beide Signalanschlüsse 8, 9 über die
Signalventile 15, 16 mit dem Druckmitteleinlass 2 verbunden.
Der erste Steueranschluss 5 ist weder mit dem Druckmitteleinlass 2,
noch mit dem Druckmittelauslass 3 verbunden, so dass wiederum
die Kolben 26 und das Stellglied 27 des Stellantriebs 23 in
der dargestellten Position fixiert sind.
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(Bei
komplementären
Signalen an die Signalventile 15, 16 ergibt sich
wiederum die oben anhand von 2a erläuterte,
im Normalbetrieb nicht sinnvolle Schaltstellung.) Bei Beaufschlagung
nur des ersten Signalanschlusses 8 ist der erste Steueranschluss 5 mit
dem Druckmittelauslass 3 verbunden und drucklos, die Kolben 26 werden
durch die Federbelastung nach Innen und das Stellglied 27 entgegen dem
Uhrzeigersinn bewegt. Bei komplementären Signalen an die Signalventile 15, 16 ist
der erste Steueranschluss 5 mit dem Druckmitteleinlass 2 verbunden,
es ergibt sich entsprechend die entgegengesetzte Bewegung entgegen
der Federbelastung.
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Der
in 3b dargestellte Ventilplan zeigt die Verschaltung
der erfindungsgemäßen Steuerven tilanordnung 1 zur
Verwendung mit dem Stellantrieb 23 aus 3a für ein „Auf-Zu-Ventil". Der erste Druckraum 24 des
Stellantriebs 23 ist wiederum mit dem ersten Steueranschluss 5,
der zweite Druckraum 25 des Stellantriebs 23 mit
dem auch hier immer drucklosen zweiten Steueranschluss 14 der Steuerventilanordnung 1 verbunden.
Innerhalb der Steuerventilanordnung 1 wird der zweite Signalanschluss 9 mittels
des Inverters 17 gesteuert, ein zweites Signalventil wird
nicht benötigt.
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In
der dargestellten Schaltstellung ist der erste Signalanschluss 8 über das
erste Signalventil 15 mit dem Druckmitteleinlass 2 und
der zweite Signalanschluss 9 über den Inverter 17 mit
dem Druckmittelauslass 3 verbunden. Entsprechend sind der
erste Steueranschluss 5 und der erste Druckraum 24 drucklos,
die Kolben 26 des Stellantriebs 23 werden durch
die Federbelastung nach Innen und das Stellglied 27 entgegen
dem Uhrzeigersinn bewegt. Bei komplementärem Signal an das (erste) Signalventil 15 ist
der erste Steueranschluss 5 mit dem Druckmitteleinlass 2 verbunden,
es ergibt sich entsprechend die entgegengesetzte Bewegung.
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Die 4a bis 4c zeigen
Ansichten, die 5a und 5b Schnitte
und die 6a und 6b Teilansichten
der erfindungsgemäßen, universell
verwendbaren Steuerventilanordnung 1. Die Lage des Schnittes
gemäß 5a ist
in 6a mit der Schnittlinie A-A, die Lage des Schnittes
gemäß 5b ist
in den 4a und 5a mit
der Schnittlinie B-B gekennzeichnet, die Teilansicht gemäß 6a ist
in 4a mit der Schnittlinie D-D, die Teilansicht gemäß 6b gleichfalls
in 4a mit der Schnittlinie C-C bezeichnet.
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Die
Steuerventilanordnung 1 weist eine quaderförmige Grundplatte 28 und
eine gleichfalls quaderförmige
Deckelplatte 29 auf. Grundplatte 28 und Deckelplatte 29 sind
im zusammengebauten Zustand der Steuerventilanordnung 1 durch
eine Membran 30 getrennt, die aus gummielastischem Material
besteht und sich über
die Grundfläche
der Deckelplatte 29 erstreckt. Grundplatte 28 und
Deckelplatte 29 nehmen die Bauteile der Steuerventilanordnung 1 auf
und bilden so zugleich ein Gehäuse
für diese.
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Die
Grundplatte 28 weist vier senkrecht durchgehende, zylinderförmige Bohrungen 31 als Einlassventile 6, 12 und
Auslassventile 7, 13 auf. Jeweils zwei benachbarte
Bohrungen 31 sind an der Unterseite 32 der Grundplatte 28 durch
eine ovale Ausfräsung 33 verbunden,
die – wie
in 5a angedeutet – jeweils durch eine O-Ringdichtung 34 gegen einen
nicht dargestellten Stel lantrieb abdichtbar ist. Der Stellantrieb
weist im Bereich der O-Ringdichtungen 34 jeweils die Anschlüsse 5, 14 zu
den Druckräumen 19, 20 auf
(s. 2a, 2b). Die Grundplatte 28 weist
eine mittig waagrecht von der Vorderseite 35 ausgehende,
gleichfalls zylinderförmige
Sackbohrung 36 als Druckmitteleinlass 2 und zu
beiden Seiten zwei weitere solche Sackbohrungen 37 zum Druckmittelauslass 3 auf,
die jeweils mittels Verbindungsbohrungen 38 mit der Oberseite 39 der
Grundplatte 28 in Verbindung stehen. Der Druckmittelauslass 3 ist
an der Rückseite 40 der
Grundplatte 28 ausgeführt
und zur Unterseite 32 offen.
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In
der Grundplatte 28 ist zudem ein Ventilkörper 41 mit
einem senkrecht beweglichen Stempel 42 als Inverter 17 eingelassen.
Mittels eines an dem Stempel angeordneten Dichtelements 43 ist
ein spaltförmiger
Durchlass 44 von dem Druckmitteleinlass 2 zur
Oberseite 39 der Grundplatte 28 sperrbar. Die
Deckelplatte 29 weist an ihrer Unterseite 45 fünf linsenförmige Vertiefungen 46 und
sechs von der Unterseite zu der Oberseite 39 durchgehende
Druckanschlussbohrungen 47 auf, die durch Druckmittelführungen 48 verbunden
sind und an denen nicht dargestellte Signalventile anschließbar sind.
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Aufgrund
der sehr kompakten Bauweise der erfindungsgemäßen Steuerventilanordnung 1 kann diese
in nicht dargestellter Weise in eine allgemein bekannte Signalbox
integriert werden, die ebenfalls üblicherweise auf der Oberseite
eines Stellantriebs montiert wird. Auf diese Weise kann auch den
Anforderungen des Explosionsschutzes einfach Rechnung getragen werden.
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- 1
- Steuerventilanordnung
- 2
- Druckmitteleinlass
- 3
- Druckmittelauslass
- 4
- erstes
Steuerventil
- 5
- erster
Steueranschluss
- 6
- erstes
Einlassventil
- 7
- erstes
Auslassventil
- 8
- erster
Signalanschluss
- 9
- zweiter
Signalanschluss
- 10
- Signalventilanordnung
- 11
- zweites
Steuerventil
- 12
- zweites
Einlassventil
- 13
- zweites
Auslassventil
- 14
- zweiter
Steueranschluss
- 15
- erstes
Signalventil
- 16
- zweites
Signalventil
- 17
- Inverter
- 18
- Stellantrieb
- 19
- erster
Druckraum
- 20
- zweiter
Druckraum
- 21
- Kolben
- 22
- Stellglied
- 23
- Stellantrieb
- 24
- erster
Druckraum
- 25
- zweiter
Druckraum
- 26
- Kolben
- 27
- Stellglied
- 28
- Grundplatte
- 29
- Deckelplatte
- 30
- Membran
- 31
- Bohrung
- 32
- Unterseite
- 33
- Ausfräsung
- 34
- O-Ringdichtung
- 35
- Vorderseite
- 36
- Sackbohrung
- 37
- Sackbohrung
- 38
- Verbindungsbohrung
- 39
- Oberseite
- 40
- Rückseite
- 41
- Ventilkörper
- 42
- Stempel
- 43
- Dichtelement
- 44
- Durchlass
- 45
- Unterseite
- 46
- Vertiefung
- 47
- Druckanschlussbohrung
- 48
- Druckmittelführung