DE102006003779A1 - Schaltventil mit Positionserfassungsmechanismus - Google Patents

Schaltventil mit Positionserfassungsmechanismus Download PDF

Info

Publication number
DE102006003779A1
DE102006003779A1 DE200610003779 DE102006003779A DE102006003779A1 DE 102006003779 A1 DE102006003779 A1 DE 102006003779A1 DE 200610003779 DE200610003779 DE 200610003779 DE 102006003779 A DE102006003779 A DE 102006003779A DE 102006003779 A1 DE102006003779 A1 DE 102006003779A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve
piston
switching valve
housing
fastening grooves
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE200610003779
Other languages
English (en)
Other versions
DE102006003779B4 (de
Inventor
Bunya Hayashi
Shinji Miyazoe
Shinichi Yoshimura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMC Corp
Original Assignee
SMC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SMC Corp filed Critical SMC Corp
Publication of DE102006003779A1 publication Critical patent/DE102006003779A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102006003779B4 publication Critical patent/DE102006003779B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K37/00Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/12Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
    • F16K31/122Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a piston
    • F16K31/1221Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a piston one side of the piston being spring-loaded
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32Details
    • F16K1/34Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/36Valve members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32Details
    • F16K1/34Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/42Valve seats
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K35/00Means to prevent accidental or unauthorised actuation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K37/00Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
    • F16K37/0075For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment
    • F16K37/0083For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment by measuring valve parameters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/8158With indicator, register, recorder, alarm or inspection means
    • Y10T137/8225Position or extent of motion indicator
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/8158With indicator, register, recorder, alarm or inspection means
    • Y10T137/8225Position or extent of motion indicator
    • Y10T137/8242Electrical

Abstract

In einem Schaltventil (1) mit einem Ventilelement (7) zum Öffnen und Schließen eines Ventilsitzes (10) und einem Kolben (8) zum Antreiben des Ventilelementes (7) mit Hilfe von Pilotfluiddruck ist ein Magnet (41) zur Positionserfassung an dem Kolben (8) angebracht. Zwei Sensorbefestigungsnuten (46), die sich in Richtung der Achse (L) des Schaltventils (1) erstrecken und unterschiedliche Nutenlängen entsprechend der Betriebsposition des Kolbens (8) aufweisen, sind parallel zueinander an der Seitenfläche (45) des Ventilgehäuses (4) ausgebildet. Magnetsensoren (42) sind an der Seite der am weitesten innen liegenden Endwand (49) der Befestigungsnuten (46) angebracht.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schaltventil mit einem Positionserfassungsmechanismus zur Erfassung der Position eines Ventilelementes, das einen Ventilsitz öffnet und schließt, mit Hilfe eines Magneten und magnetischer Sensoren.
  • Wie bspw. in der JP 2001-193845 A1 oder der JP 2001-193846 A1 beschrieben, sind pilotbetriebene Schaltventile bekannt, die so aufgebaut sind, dass ein Ventilelement zum Öffnen und Schließen eines Ventilsitzes in einem Fließdurchgang durch einen Kolben angetrieben wird, der durch einen Pilotfluiddruck betätigt wird. Obwohl dies in den obigen Dokumenten nicht im Einzelnen beschrieben ist, werden bei solchen Schaltventilen Magnete und Magnetsensoren verwendet, um die Betriebsposition des Ventilelementes zu erfassen. Hierbei wird die Betriebsposition des Ventilelementes indirekt erfasst, indem die Betriebsposition des Kolbens detektiert wird. Hierzu ist ein Magnet an dem Kolben angebracht, während an dem Gehäuse des Schaltventils Magnetsensoren angebracht sind. Die Betriebsposition des Kolbens wird durch den Magneten und die Magnetsensoren erfasst.
  • Als Verfahren zur Befestigung der magnetischen Sensoren an dem Gehäuse sind häufig, wie in 7 gezeigt, zwei Befestigungsnuten 101, 101 parallel an der Seitenfläche des Gehäuses ausgebildet. Magnetsensoren 102a, 102b werden an unterschiedlichen Positionen in axialer Richtung angebracht, wobei ein magnetischer Sensor 102a die Position erfasst, an welcher der Kolben eine Ventilschließposition erreicht, während der andere magnetische Sensor 102b den Kolben erfasst, wenn der Kolben eine Ventilöffnungsposition erreicht. Die Positionserfassungssignale werden in ein Steuersystem eingegeben und als Steuersignale verwendet.
  • Bei dem herkömmlichen Schaltventil sind die beiden Befestigungsnuten 101, 101 über die gesamte Länge an der Seitenfläche des Gehäuses so ausgebildet, dass sie die gleiche Länge haben. Die magnetischen Sensoren 102a, 102b werden so darin angebracht, dass die Position der magnetischen Sensoren 102a, 102b zueinander verschoben ist, um die Ventilschließposition und die Ventilöffnungsposition erfassen zu können. Es ist jedoch schwierig und mühsam, das Positionsziel zu finden. Außerdem wurde leicht der Fehler gemacht, den Magnetsensor zur Erfassung der Ventilschließposition und den Magnetsensor zur Erfassung der Ventilöffnungsposition an vertauschten Positionen zu befestigen.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schaltventil vorzuschlagen, bei dem die beiden Magnetsensoren zur Erfassung der Ventilschließposition und zur Erfassung der Ventilöffnungsposition einfach und sicher an festen Positionen zweier Befestigungsnuten angebracht werden können, die in einem Ventilgehäuse ausgebildet sind, ohne dass die Positionen verwechselt werden. Außerdem sollen hervorragende Arbeitseigenschaften und eine ausreichende Sicherheit gewährleistet werden.
  • Diese Aufgabe wird mit der Erfindung im Wesentlichen durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Schaltventil ein Ventilelement zum Öffnen und Schließen eines Ventilsitzes in einem Fließdurchgang, wobei das Ventilelement in einem Ventilgehäuse aufgenommen ist, und einen Kolben zum Antreiben des Ventilelementes durch die Wirkung eines Pilotfluiddruckes, wobei auch der Kolben innerhalb des Ventilgehäuses aufgenommen ist. In dem Schaltventil ist ein Magnet zur Positionserfassung an dem Kolben angebracht. Zwei Sensorbefestigungsnuten, die sich in Arbeitsrichtung des Kolbens erstrecken und zueinander unterschiedliche Nutenlängen entsprechend der Betriebsposition des Kolbens aufweisen, sind parallel zueinander ausgebildet. An Positionen an der Seite der am weitesten innen liegenden Endwand in den Befestigungsnuten sind Magnetsensoren angebracht.
  • Vorzugsweise entspricht der Unterschied in der Länge der beiden Befestigungsnuten im Wesentlichen dem Arbeitshub des Kolbens.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung weist das Ventilgehäuse einen ersten Gehäuseabschnitt mit dem Ventilelement und einen zweiten Gehäuseabschnitt mit dem Kolben auf. Die beiden Befestigungsnuten sind an der Seitenfläche des zweiten Gehäuseabschnittes in Richtung von der Seite eines Endes in Richtung der Achse des Schaltventils zu der Seite des anderen Endes ausgebildet. Die lange Befestigungsnut erstreckt sich zu einer Position entsprechend der Kolbenposition, an welcher der Ventilsitz durch das Ventilelement verschlossen wird. Die kurze Befestigungsnut erstreckt sich zu einer Position, die der Position des Kolbens entspricht, wenn der Ventilsitz durch das Ventilelement vollständig geöffnet ist.
  • Vorzugsweise sind die beiden Befestigungsnuten an zwei einander abgewandten Seitenflächen des Ventilgehäuses ausgebildet.
  • Gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die Länge der beiden Befestigungsnuten festgelegt, indem separat von dem Ventilgehäuse ausgebildete Stopper angebracht werden.
  • Da die Länge der beiden Befestigungsnuten entsprechend der Arbeitsposition des Kolbens unterschiedlich zueinander gewählt ist, können, wenn in jeder Befestigungsnut ein Magnetsensor angebracht ist, beide Magnetsensoren einfach und sicher an festen Positionen angebracht werden, ohne die Positionen zu verwechseln, indem die Magnetsensoren durch Zielen auf die am weitesten innen liegende Endwand der Befestigungsnut positioniert werden. Die Arbeitseigenschaften und Sicherheit sind exzellent.
  • Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung. Hierbei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines Schaltventils gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 2 ist eine Draufsicht auf das Schaltventil gemäß 1.
  • 3 ist ein Schnitt durch das Schaltventil gemäß 1.
  • 4 ist eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform des Schaltventils gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 5 ist eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform des Schaltventils gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 6 ist eine perspektivische Ansicht eines Stoppers.
  • 7 ist eine Seitenansicht eines herkömmlichen Schaltventils.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Die 1 bis 3 zeigen eine erste Ausführungsform eines Schaltventils mit Positionserfassungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Schaltventil 1A ist ein pilotbetätigtes Zweiwegeschaltventil, in dem ein Ventilelement 7 zum Öffnen und Schließen des Fließdurchgangs zwischen zwei Hauptanschlüssen 6a und 6b durch einen Kolben 8 angetrieben wird, der durch die Wirkung eines Pilot- oder Steuerfluiddruckes betätigt wird.
  • Ein Ventilgehäuse 4 des Schaltventils besteht aus einem ersten Gehäuseabschnitt 4A und einem zweiten Gehäuseabschnitt 4B, die miteinander in Richtung der Achse L des Schaltventils 1A durch ein Trennelement 4C verbunden werden. Ein Ventilöffnungs- und -schließabschnitt 2 mit dem Ventilelement 7 ist in dem ersten Gehäuseabschnitt 4A aufgenommen, der an der Seite eines ersten Endes L1 in Richtung der Achse L angeordnet ist. Ein Zylinderbetätigungsabschnitt 3 mit dem Kolben 8 ist in dem zweiten Gehäuseabschnitt 4B aufgenommen, der an der Seite eines zweiten Endes L2 gegenüber dem ersten Ende L1 angeordnet ist. Das Ventilelement 7 und der Kolben 8 sind auf der Achse L positioniert.
  • Der Ventilöffnung- und -schließabschnitt 2 umfasst einen ersten Hauptanschluss 6a und einen zweiten Hauptanschluss 6b, die an beiden einander abgewandten Seitenflächen des ersten Gehäuseabschnitts 4A ausgebildet sind und sich in zueinander um 180° unterscheidenden Richtungen öffnen, einen ringförmigen Ventilsitz 10, der in dem Fließdurchgang vorgesehen ist und die beiden Hauptanschlüsse 6a und 6b verbindet, und das Sitzventilelement 7 zum Öffnen und Schließen des Ventilsitzes 10 in einer Ventilkammer 11, die mit dem zweiten Hauptanschluss 6b verbunden ist.
  • Der Ventilsitz 10 ist in dem oberen Endabschnitt eines zylindrischen Elementes 10a aus steifem Material, bspw. Metall, Kunststoff oder dgl., ausgebildet. Das zylindrische Element 10a ist in die Fließdurchgangsöffnung 12 innerhalb des ersten Gehäuseabschnitts 4A eingesetzt.
  • Das Ventilelement 7 besteht aus einem scheibenförmigen Element aus Gummi, Kunstharz, Kunststoff, Metall oder dgl. und weist einen ringförmigen Dichtabschnitt 7a auf, der an dem Ventilsitz 10 um den Außenumfang seiner unteren Oberfläche anbringbar bzw. von diesem entfernbar ist. Das Ventilelement 7 ist an dem Ende einer Stange 9 angebracht, die sich von dem Kolben 8 in dem Zylinderarbeitsabschnitt 3 durch das Trennelement 4C in die Ventilkammer 11 erstreckt. Die Befestigung wird derart vorgenommen, dass das Ende der Stange 9, auf welches eine elastische Kappe 14 aus Gummi oder Kunststoff aufgesetzt ist, in eine Befestigungsöffnung 15 eingesetzt wird, die in der Mitte der Rückseite des Ventilelementes 7 ausgebildet ist. Die Stange 9 und das Ventilelement 7 werden miteinander mit Hilfe eines Stiftes 16 verriegelt.
  • Die Bezugszeichen 17a, 17b und 17c in der Zeichnung bezeichnen Dichtelemente zum Abdichten der Lücke zwischen der Innenfläche des Trennelementes 4C und der Außenfläche der Stange 9.
  • Der Zylinderbetätigungsabschnitt 3 umfasst eine kreisförmige Zylinderöffnung 20, die innerhalb des zweiten Gehäuseabschnitts 4B mit im Wesentlichen recht eckigem Querschnitt ausgebildet ist, und den in der Zylinderöffnung 20 vorgesehen Kolben 8, der durch ein Dichtelement 21 frei in Richtung der Achse L gleiten kann. Der Endabschnitt der Stange 9 ist mit der Mitte des Kolbens 8 verbunden.
  • Eine Pilotdruckkammer 22 ist zwischen dem Kolben 8 und dem Trennelement 4C ausgebildet. Die Pilotdruckkammer 22 ist mit einem Pilotanschluss 26 verbunden, der sich zu der Seitenfläche des zweiten Gehäuseabschnitts 4B durch einen ersten Pilotdurchgang, welcher sich von der oberen Fläche innerhalb des zweiten Gehäuseabschnitts 4B erstreckt, einen Hilfsdurchgang 24 innerhalb einer an der oberen Fläche des zweiten Gehäuseabschnitts 4B angebrachten Platte 25 und einen zweiten Pilotdurchgang 23b, der sich innerhalb des zweiten Gehäuseabschnitts 4B zu der oberen Fläche erstreckt, öffnet. Wie in 1 dargestellt ist, wird, wenn der Ventilsitz 10 durch das Ventilelement 7 verschlossen ist, d. h. wenn der Kolben 8 an einer ersten Position als einer Ventilschließposition angeordnet ist, der Kolben aufwärts betätigt und das Ventilelement 7 wird von dem Ventilsitz 10 abgehoben, indem ein Pilotfluid, bspw. Luft oder dgl., von dem Pilotanschluss 26 der Pilotdruckkammer 22 zugeführt wird, und der Ventilsitz 10 wird geöffnet. Zu dieser Zeit bewegt sich der Kolben 8 zu der Position (einer zweiten Position), an welcher der Kolben in Kontakt mit dem Kontaktabschnitt 28a an dem unteren Ende einer Deckelwand 28, die das obere Ende des zweiten Gehäuseabschnitts 4B abdeckt, tritt, und stoppt an dieser Position. Der Ventilsitz ist vollständig geöffnet. Dementsprechend ist die zweite Position des Kolbens 8 die Ventilöffnungsposition.
  • Eine Kammer 29 an der Seite der hinteren Oberfläche des Kolbens 8, d.h. einer Kammer, die zwischen dem Kolben 8 und der Deckelwand 28 des zweiten Gehäuseabschnitts 4B ausgebildet ist, ist eine Atmungskammer in/aus welcher) Außenluft durch einen Atmungsanschluss 30 frei ein-/ausfließen kann. In der Atmungskammer 29 ist eine Rückstellspiralfeder vorgesehen. Die Rückstellfeder 32 besteht aus einer Feder 32a mit großem Durchmesser und einer Feder 32b mit kleinem Durchmesser, wobei die Federn 32a, 32b koaxial zwischen der hinteren Fläche des Kolbens 8 und der Deckelwand 29 vorgesehen sind. Ist der Kolben 8 an der zweiten Position angeordnet, so kehrt, wenn das Pilotfluid in der zweiten Druckkammer 22 abgelassen wird, der Kolben durch die Federkraft der Rückstellfeder 32 zu der ersten Position als der Ventilschließposition zurück.
  • Ein Puffer- oder Dämpfungsmechanismus ist vorgesehen, damit das Ventilelement 7 bei der Rückführung des Kolbens 8 weich auf dem Ventilsitz aufgesetzt werden kann. Der Puffermechanismus besteht aus einem konkaven Abschnitt 34, der in dem Kolben 8 ausgebildet ist, einem konvexen Wandabschnitt 35, der mit dem konkaven Abschnitt 34, der in dem Trennelement 4C ausgebildet ist, zusammenpasst, einem unidirektionalen Dichtelement 36, das an der Innenfläche des konkaven Abschnitts 34 vorgesehen ist, und einem Bypass-Durchgang 37, der die Räume auf beiden Seiten in axialer Richtung des Dichtelementes 36 so verbindet, dass er einen langen Weg um die äußere Oberfläche des Dichtelementes 36 nimmt. Die Querschnittsfläche des Bypass-Durchgangs 37 ist kleiner als die Querschnittsfläche des Pilotdurchgangs 23a.
  • Wenn der Kolben 8 seinen Rückkehrhub aus der zweiten Position als der Ventilöffnungsposition beginnt, wird das Pilotfluid in der zweiten Druckkammer 22 durch den Pilotdurchgang 23a abgeführt bis der konvexe Wandabschnitt 35 in den Innenabschnitt des Dichtelementes 36 eingreift. Sobald der konvexe Wandabschnitt 35 in den Innenabschnitt des Dichtelementes 36 eingreift, wird eine Pufferkammer 34a durch den konvexen Wandabschnitt 35 und das Dichtelement 36 hinter dem konkaven Abschnitt 34 gebildet und das Fluid in der Pufferkammer 34a fließt in die Pilotdruckkammer 22, wobei die Durchflussmenge durch den geringen Querschnitt des Bypassdurchgangs 37 begrenzt wird. Dadurch wird die Rückführgeschwindigkeit des Kolbens 8 verringert und das Ventilelement 7 wird in gedämpfter Weise langsam auf dem Ventilsitz 10 aufgesetzt.
  • Wenn das Dichtelement 36 in Kontakt mit dem konvexen Wandabschnitt 35 steht, verhindert das Dichtelement 36 lediglich das Strömen des Pilotfluides, das von der Seite der Pufferkammer 34a zu der Pilotdruckkammer 22 fließt, erlaubt aber eine Strömung in entgegengesetzter Richtung.
  • Außerdem ist in dem Schaltventil 1A ein Positionserfassungsmechanismus vorgesehen, um die Betriebsposition des Kolbens zu erfassen, wenn der Ventilsitz durch das Ventilelement 7 geöffnet und geschlossen wird. In dem Positionserfassungsmechanismus wird die Betriebsposition des Kolbens 8 mit Hilfe eines Magneten 41 und zweier Magnetsensoren 42a und 42b erfasst.
  • Gesehen von der Befestigungsposition des Dichtelementes 21 ist an einer Position auf der Seite der Atmungskammer 29 eine konkave Nut 44 ausgebildet, in welcher ein ringförmiger Magnet 41 angebracht ist.
  • Zwei Sensorbefestigungsnuten 46a, 46b, die sich linear in Arbeitsrichtung des Kolbens 8 erstrecken, d.h. in Richtung der Achse des Schaltventils, sind parallel zueinander in einer oder beiden gegenüberliegenden Seitenflächen 45a, 45b des zweiten Gehäuseabschnitts 4B in dem Ventilgehäuse 4 ausgebildet. Die Befestigungsnuten 46a und 46b sind von dem Endabschnitt an der Seite des zweiten Endes L2 entlang der Achse L der Seitenflächen 45a und 45b zu der Seite des gegenüberliegenden ersten Endes L1 ausgebildet, d.h. dass die Nuten 46a und 46 von dem oberen Ende der Seitenflächen 45a und 45b nach unten zu der Seite des ersten Gehäuseabschnitts 4A ausgebildet sind. Die Länge der Nuten unterscheidet sich entsprechend den Betriebspositionen des Kolbens 8. Hierbei erstreckt sich die erste Befestigungsnut 46a, die eine größere Länge hat, zu einer Position, die der Position (erste Position) des Kolbens 8 entspricht, wenn der Ventilsitz 10 durch das Ventilelement 7 verschlossen wird. Die zweite Befestigungsnut 46b, die kürzer ist, erstreckt sich zu einer Position, die der Position (zweite Position) des Kolbens 8 entspricht, wenn der Ventilsitz 10 durch das Ventilelement 7 vollständig geöffnet ist. Der Längenunterschied (m) der Befestigungsnuten 46a und 46b entspricht im Wesentlichen dem Hub S, um welchen sich der Kolben zwischen der ersten Position und der zweiten Position bewegt. Der Unterschied entspricht auch dem Hub, mit dem der Ventilsitz 10 durch das Ventilelement 7 geöffnet und geschlossen wird.
  • Ein Stufenabschnitt 48 ist in dem oberen Endabschnitt der Seitenflächen 45a, 45b des zweiten Gehäuseabschnitts 4B ausgebildet. Der obere Endabschnitt der Befestigungsnuten 46a und 46b ist an dem Stufenabschnitt 48 offen. Von hier werden die Magnetsensoren 42a und 42b eingesetzt.
  • Die Richtung der Seitenflächen 45a und 45b, in welcher die Befestigungsnuten 46a und 46b ausgebildet sind, unterscheidet sich um 90° von der Richtung der beiden Hauptanschlüsse 6a und 6b, die in dem ersten Gehäuseabschnitt 4A vorgesehen sind.
  • Wenn die beiden Seitenflächen 45a und 45b, die beiden Befestigungsnuten 46a und 46b und die beiden Magnetsensoren 42a und 42b nicht unterschieden werden müssen, werden in der nachfolgenden Beschreibung die Seitenflächen mit dem gemeinsamen Bezugszeichen 45, die Befestigungsnuten mit dem gemeinsamen Bezugszeichen 46 und die Magnetsensoren mit dem gemeinsamen Bezugszeichen 42 bezeichnet.
  • Die Magnetsensoren 42a und 42b sind innerhalb der beiden Befestigungsnuten 46a bzw. 46b aufgenommen und werden mit Hilfe einer Befestigungsschraube an einer Stelle fixiert, an welcher die Magnetsensoren 42a, 42b in Kontakt mit der am weitesten innen liegenden Endwand 49 der Befestigungsnut 46 stehen oder dieser sehr nahe kommen. Ist der Kolben 8 an der ersten Position, so erfasst der Magnetsensor 42a, der in der ersten Befestigungsnut 46a ange bracht ist, den Magneten 41 und detektiert den Kolben 8. Der erste Magnetsensor 42a ist ein Sensor zur Erfassung der Ventilschließposition. Wenn der Kolben 8 an der zweiten Position ist, erfasst der zweite Magnetsensor 42b, der in der zweiten Befestigungsnut 46b angebracht ist, den Magneten 41 und detektiert den Kolben 8. Der zweite Magnetsensor 42b ist ein Sensor zur Erfassung der Ventilöffnungsposition.
  • Wie sich aus 2 ergibt, hat die Befestigungsnut 46 einen Querschnitt, bei dem die Nutenbreite an der Seite der Nutenöffnung schmaler ist als die Nutenbreite an dem Nutenboden. Der Magnetsensor 42 hat eine zylindrische Gestalt, wobei der Durchmesser größer ist als die Breite der Nutenöffnung der Befestigungsnut 46. Der Magnetsensor 42 wird von dem oberen Endabschnitt in die Befestigungsnut 46 eingesetzt und fixiert, indem er zu der Nutenöffnungsseite der Befestigungsnut 46 gedrückt wird. Dies erfolgt mit Hilfe der Befestigungsschraube 50 des Magnetsensors 42, die eingeschraubt wird, bis die Spitze den Nutenboden der Befestigungsnut 46 berührt. Dementsprechend kann die Befestigungsposition des Magnetsensors 42 entlang der Befestigungsnut 46 eingestellt werden, indem die Befestigungsschraube 50 gelöst wird.
  • Die Positionseinstellung des Magnetsensors 42 wird durchgeführt, wobei das am weitesten innen liegende Ende 49 der Befestigungsnut 46 anvisiert wird. Da sich die Länge der beiden Befestigungsnuten 46a und 46b so weit unterscheidet, dass sie den Betriebspositionen des Kolbens 8 entspricht, können dann, wenn die Position durch die am weitesten innen liegende Endwand 49 jeder der Befestigungsnuten 46a und 46b festgelegt wird, die beiden Magnetsensoren 42a und 42b einfach und sicher an festen Stellen angebracht werden, ohne dass ein Fehler in ihrer Positionsbeziehung (Abstand) auftreten kann. Dadurch werden hervorragende Arbeitseigenschaften und Sicherheit gewährleistet.
  • Wenn die Befestigungsnuten 46 an den beiden einander abgewandten Seitenflächen 45a und 45b des zweiten Gehäuseabschnitts 4B vorgesehen werden, ist es wünschenswert, dass die Verteilung der beiden Befestigungsnuten 46 an beiden Seitenflächen 45a und 45b insoweit die gleiche ist, dass bspw. wie in der Zeichnung dargestellt, die lange, erste Befestigungsnut 46a an der linken Seite angeordnet wird und die kurze, zweite Befestigungsnut 46b an der rechten Seite.
  • 4 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dem Schaltventil 1A der ersten Ausführungsform sind die beiden Befestigungsnuten 46a und 46b an der Seitenfläche 45 des zweiten Gehäuseabschnitt 4B so ausgebildet, dass sie sich von dem oberen Endabschnitt zu den Positionen in der Mitte in Richtung der Achse L erstrecken. Bei dem Schaltventil 1B der zweiten Ausführungsform sind dagegen die beiden Befestigungsnute 46a und 46b so ausgebildet, dass sie sich über die gesamte Länge in Richtung der Achse der Seitenfläche 45 des zweiten Gehäuseabschnitts 4B erstrecken. Die Nutenlänge der beiden Befestigungsnuten 46a und 46b wird unterschiedlich eingestellt, indem Stopper 54a und 54b, die getrennt von dem Gehäuse 4 ausgebildet sind, an unterschiedlichen Positionen innerhalb der Befestigungsnuten 46a und 46b angebracht werden. In diesem Fall werden die am weitesten innen liegenden Endwände 49 als Ziele bei der Positionierung der Magnetsensoren 42 durch die Stopper 54a und 54 gebildet.
  • Die Stopper 54a und 54b sind zylindrisch und haben eine Dicke, die es den Stoppern 54a und 54b nicht gestattet, aus den Befestigungsnuten 46 in Richtung der Nutenöffnung herauszutreten. Die Stopper 54a und 54b werden von der Seitenfläche des oberen Endabschnitts der Nuten in die Befestigungsnuten 46 eingesetzt. Die Stopper 54a und 54b werden fixiert, indem sie dadurch auf die Seite der Nutenöffnung der Befestigungsnut 46 gepresst werden, dass die Befestigungsschrauben 55 der Stopper 54a und 54b so weit eingeschraubt werden, bis ihr Ende in Kontakt mit dem Nutenboden der Befestigungsnut 46 tritt. Dementsprechend kann die Position der Stopper 54a und 54b durch Lösen der Befestigungsschrauben 55 eingestellt werden.
  • In diesem Fall kann die Länge der beiden Stopper 54a und 54b gleich oder unterschiedlich sein. Wenn sich die Länge der beiden Stopper 54a und 54b unterscheidet, können diese auch befestigt werden, indem ihr eines Ende in Kontakt mit dem oberen Ende des ersten Gehäuseabschnitts 4A gebracht wird.
  • 5 zeigt eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei einem Schaltventil 1C der dritten Ausführungsform wird wie bei dem Schaltventil 1B der zweiten Ausführungsform die Länge der Befestigungsnuten 46a und 46b mit Hilfe von Stoppern 56a und 56b eingestellt. Der Aufbau der Stopper 56a und 56b ist jedoch anders als der der Stopper 54a und 54b der zweiten Ausführungsform. Wie in 6 gezeigt ist, besteht jeder der Stopper 56a und 56b bei dem Schaltventil 1C der dritten Ausführungsform aus einem langen und schmalen axialen Abschnitt, der in die Befestigungsnut 46 eingesetzt wird, und einem flanschförmigen Kopfabschnitt 58, dessen Durchmesser größer ist als der des axialen Abschnitt 57. Die Stopper 56a und 56b werden in den Befestigungsnuten 46 angebracht, indem der Kopfabschnitt 58 in einen konkaven Abschnitt 59, der in dem unteren Endabschnitt der Befestigungsnut 46 zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt 4A und dem zweiten Gehäuseabschnitt 4B ausgebildet ist, eingesetzt wird. Der Kopfabschnitt 58 und der konkave Abschnitt 59 werden miteinander verriegelt. Dementsprechend ist es bei der dritten Ausführungsform nicht erforderlich, die Stopper 56a und 56b mit Hilfe von Schrauben zu fixieren.
  • Bei den beiden Stoppern 56a und 56b ist die Länge der axialen Abschnitt 57 unterschiedlich. Der axiale Abschnitt des ersten Stoppers 56a zum Einstellen der Länge der ersten Befestigungsnut 46a als langer Nut ist kurz. Der axiale Abschnitt 57 des zweiten Stoppers 56b zum Einstellen der Länge der zweiten Befestigungsnut 46 als kurzer Nut ist lang.
  • Bis auf die oben beschriebenen Unterschiede bei den zweiten und dritten Ausführungsformen ist die Funktionsweise und der Aufbau der gleiche wie bei der ersten Ausführungsform. Daher werden gleiche Aufbauelemente wie bei der ersten Ausführungsform mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Auf ihre erneute detaillierte Beschreibung kann daher verzichtet werden.

Claims (7)

  1. Schaltventil mit: einem Ventilelement (7) zum Öffnen und Schließen eines Ventilsitzes (10) in einem Fließdurchgang, wobei das Ventilelement (7) in einem Ventilgehäuse (4) angeordnet ist, und einem Kolben (8) zum Antreiben des Ventilelementes (7) mit Hilfe eines Pilotfluiddruckes, wobei der Kolben (8) in dem Ventilgehäuse (4) angeordnet ist, wobei ein Magnet (41) zur Positionserfassung an dem Kolben (8) angebracht ist, wobei zwei Sensorbefestigungsnuten (46a, 46b), die sich in Arbeitsrichtung des Kolbens (8) erstrecken und eine unterschiedliche Länge entsprechend den Betriebspositionen des Kolbens (8) aufweisen, parallel zueinander an einer Seitenfläche des Ventilgehäuses (4) ausgebildet sind, und wobei Magnetsensoren (42a, 42b) an Positionen an der Seite der am weitesten innen liegenden Endwand (49) in den Befestigungsnuten (46a, 46b) angebracht sind.
  2. Schaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterschied (m) in der Länge der beiden Befestigungsnuten (46a und 46b) im Wesentlichen dem Betriebshub (S) des Kolbens (8) entspricht.
  3. Schaltventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (4) einen ersten Gehäuseabschnitt (4A) mit dem Ventilelement (7) und einen zweiten Gehäuseabschnitt (4B) mit dem Kolben (8) aufweist, dass die beiden Befestigungsnuten (46a, 46b) an der Seitenfläche des zweiten Gehäuseabschnitts (4B) in Richtung von der Seite eines Endes (L2) in Richtung der Achse (L) des Schaltventils zu der Seite des anderen Endes (L1) ausgebildet sind, dass sich die lange Befestigungsnut (46a, 46b) zu einer Position er streckt, die der Position des Kolbens (8) entspricht, wenn der Ventilsitz (10) durch das Ventilelement (7) geschlossen ist, und dass die kurze Befestigungsnut (46a, 46b) sich zu einer Position erstreckt, die der Position des Kolbens (8) entspricht, wenn der Ventilsitz (10) durch das Ventilelement (7) vollständig geöffnet ist.
  4. Schaltventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Befestigungsnuten (46a, 46b) jeweils an zwei gegenüberliegenden Seitenflächen (45a, 45b) des Ventilgehäuses (4) ausgebildet sind.
  5. Schaltventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der beiden Befestigungsnuten (46a, 46b) durch Anbringen von Stoppern (54a, 54b, 56a, 56b) festgelegt wird, die separat von dem Ventilgehäuse (4) ausgebildet sind.
  6. Schaltventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Befestigungsnuten (46a, 46b) durch Einstellen der Position der Stopper (54a, 54b) einstellbar ist.
  7. Schaltventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Stopper (56a, 56b) mit unterschiedlichen Längen in den Befestigungsnuten (46a, 46b) eingesetzt sind.
DE200610003779 2005-01-31 2006-01-25 Schaltventil mit Positionserfassungsmechanismus Active DE102006003779B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005-023811 2005-01-31
JP2005023811A JP4474668B2 (ja) 2005-01-31 2005-01-31 位置検出機構付き切換弁

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102006003779A1 true DE102006003779A1 (de) 2006-08-17
DE102006003779B4 DE102006003779B4 (de) 2007-08-30

Family

ID=36746137

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200610003779 Active DE102006003779B4 (de) 2005-01-31 2006-01-25 Schaltventil mit Positionserfassungsmechanismus

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7207351B2 (de)
JP (1) JP4474668B2 (de)
KR (1) KR100712453B1 (de)
CN (1) CN100373080C (de)
DE (1) DE102006003779B4 (de)
TW (1) TWI294499B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016218407A1 (de) 2016-09-26 2018-03-29 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hydraulisches Schaltelement

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK176974B1 (da) * 2008-12-11 2010-08-16 Alfa Laval Kolding As Ventilaktuator
US20110083746A1 (en) * 2009-10-09 2011-04-14 Cameron International Corporation Smart valve utilizing a force sensor
JP5612906B2 (ja) * 2010-05-28 2014-10-22 サーパス工業株式会社 流量調整弁
JP5505843B2 (ja) 2011-04-07 2014-05-28 Smc株式会社 パイロット式3位置切換弁
DE202012010469U1 (de) * 2012-10-30 2012-11-15 Bürkert Werke GmbH Vorrichtung zur Stellungsanzeige einer Ventilspindel
JP6463919B2 (ja) * 2014-07-28 2019-02-06 株式会社タブチ 遮断弁
CN105650326B (zh) * 2014-11-12 2018-05-25 浙江三花制冷集团有限公司 先导式电磁阀
JP6604531B2 (ja) * 2015-03-26 2019-11-13 ニッタ株式会社 雄型部材及び工具交換装置
CN106151764A (zh) * 2015-04-13 2016-11-23 扬州帅因特光电科技开发有限公司 高灵敏度水流传感器
EP3184386B2 (de) * 2015-12-22 2024-04-10 Haldex Brake Products AB Bremsscheibe und verfahren zur herstellung davon
US20170292633A1 (en) * 2016-04-11 2017-10-12 Mks Instruments, Inc. Actively cooled vacuum isolation valve
WO2019133528A1 (en) * 2017-12-30 2019-07-04 Itt Manufacturing Enterprises Llc Switch for diaphragm valve actuator
CN108506562B (zh) * 2018-03-22 2020-01-17 长园共创电力安全技术股份有限公司 一种阀门锁具和智能锁控系统
CN108533826B (zh) * 2018-04-11 2020-01-17 长园共创电力安全技术股份有限公司 阀门锁具及阀门锁控系统
EP3575909B1 (de) * 2018-06-01 2023-09-27 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur überwachung einer mehrzahl von mechanischen systemen
DE102018130579A1 (de) * 2018-11-30 2020-06-04 Gemü Gebr. Müller Apparatebau Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft Absperrorgan, Komponente für ein Absperrorgan, Steuereinheit für ein Absperrorgan und Verfahren zum Betreiben eines Absperrorgans
US11598430B2 (en) * 2019-01-31 2023-03-07 Fujikin Incorporated Valve device, flow rate control method, fluid control device, semiconductor manufacturing method, and semiconductor manufacturing apparatus using the valve device
CN110261098B (zh) * 2019-06-19 2021-05-25 北京机械设备研究所 一种工程机械俯仰换向阀动态失效检测系统及方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4004258A (en) * 1974-11-20 1977-01-18 Valcor Engineering Corporation Position indicating pulse latching solenoid
US4341241A (en) * 1980-10-20 1982-07-27 Brunswick Corporation Position indicating valve means
US4478345A (en) * 1983-06-27 1984-10-23 Edinger William J Self-contained containment for gas cylinder
US5329956A (en) * 1993-05-28 1994-07-19 Combustion Engineering, Inc. Pneumatic operated valve stroke timing
JPH1073181A (ja) * 1996-08-30 1998-03-17 Ckd Corp 弁位置検出スイッチ付パイロット形切換弁
JP3634675B2 (ja) * 1999-07-12 2005-03-30 Smc株式会社 位置検出機能付き切換弁
JP2001182850A (ja) * 1999-12-24 2001-07-06 Ckd Corp 高温流体用切換弁
JP4189711B2 (ja) * 2000-01-06 2008-12-03 Smc株式会社 2ポート弁
JP4247567B2 (ja) 2000-01-06 2009-04-02 Smc株式会社 2ポート弁
JP3502597B2 (ja) * 2000-07-07 2004-03-02 Smc株式会社 二方弁
JP3590762B2 (ja) * 2000-09-05 2004-11-17 Smc株式会社 位置検出機能を備えたマニホールドバルブ
JP3609331B2 (ja) * 2000-09-12 2005-01-12 Smc株式会社 位置検出機能を備えたマニホールドバルブ
JP3696075B2 (ja) 2000-10-06 2005-09-14 Smc株式会社 磁気センサー付き切換弁

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016218407A1 (de) 2016-09-26 2018-03-29 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hydraulisches Schaltelement

Also Published As

Publication number Publication date
CN1815069A (zh) 2006-08-09
DE102006003779B4 (de) 2007-08-30
TW200628713A (en) 2006-08-16
CN100373080C (zh) 2008-03-05
JP4474668B2 (ja) 2010-06-09
US20060169334A1 (en) 2006-08-03
US7207351B2 (en) 2007-04-24
KR100712453B1 (ko) 2007-04-27
KR20060088046A (ko) 2006-08-03
TWI294499B (en) 2008-03-11
JP2006207773A (ja) 2006-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006003779B4 (de) Schaltventil mit Positionserfassungsmechanismus
DE60016510T2 (de) Vorgesteuertes Wegeventil mit Positionsermittlung
DE19720100C2 (de) Linearstellglied
EP0599432B1 (de) Drosselrückschlagelement
DE69922468T2 (de) Zufuhrventil für eine hydraulische Steuereinheit eines Fahrzeugbremssystems
EP3001080A1 (de) Druckreduzierventil mit gesonderten radialbohrungen für unterschiedliche fluidströmungspfade
DE10137468B4 (de) Befestigungsstruktur für Positions-Detektionssensoren
DE4105705A1 (de) Ventileinrichtung
DE19907732B4 (de) Hydraulisches Magnetventil
DE60111901T2 (de) Wegeventil mit Magnetsensor
DE102008062102A1 (de) Vorrichtung zur Erfassung der Kolbenposition in einem Fluiddruckzylinder
DE60016321T2 (de) Wegeventil mit Positionsermittlung
WO2009080633A1 (de) Strömungssensor für fluide medien
DE102010056367A1 (de) Linearstellglied
DE202017105319U1 (de) Fluiddruckzylinder
DE112016006596T5 (de) Hydraulikzylinder
WO2017055208A1 (de) Elektromagnetischer stellantrieb zur ausführung einer linearen bewegung
DE102008062301A1 (de) Rückflussverhinderer
DE102011015682A1 (de) Kappe zur Verwendung in einer Fluiddruckvorrichtung und Befestigungsverfahren hierfür
DE102011056101A1 (de) Verdrehsichere Anschlagvorrichtung für transportierte Gegenstände
DE102015206401A1 (de) Linearer Wegaufnehmer für einen Ventilschieber eines, insbesondere stetig verstellbaren, Hydraulikventils und Hydraulikventil mit dem linearen Wegaufnehmer
DE60201144T2 (de) Vorrichtung zum Steuern eines variablen Drucks
DE19729935B4 (de) Hydraulisches Einbauventil, insbesondere für eine hydraulische Nockenwellenverstellung an einem Kraftfahrzeugmotor
DE3124371C1 (de) Umschaltventil fuer Verbundzaehler
DE102012103636B4 (de) Bidirektionales Durchflusssteuerventil

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition