DE102007047699A1

DE102007047699A1 - Kombiniertes Sicherheitsventil

Info

Publication number: DE102007047699A1
Application number: DE200710047699
Authority: DE
Inventors: Masanori Tsukubamirai Kaitsuka
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2006-10-11
Filing date: 2007-10-05
Publication date: 2008-04-24
Anticipated expiration: 2027-10-06
Also published as: DE102007047699B4; US8061385B2; US20080087331A1; CN101162025A; JP2008095818A; JP5019283B2; CN101162025B

Abstract

Ein Kopplungsrahmen, der an einem Verbindungsbereich an der Seite eines Ausgangsanschlusses eines ersten Sicherheitsventils ausgebildet ist, und ein Kopplungsrahmen, der an einem Verbindungsbereich an der Seite eines Eingangsanschlusses eines zweiten Sicherheitsventils ausgebildet ist, werden direkt oder mit Hilfe eines plattenförmigen Elementes in Kontakt miteinander gebracht. Kopplungsvorsprünge, die einander zugewandt sind und in den Kopplungsrahmen beider Sicherheitsventile ausgebildet sind, sind zwischen einem Paar von Verriegelungsabschnitten eines Verriegelungselementes aufgenommen und ein Paar von Verriegelungselementen, die einander zugewandt sind, wird durch Festziehen von Stangenelementen aufeinander zu gezogen. Die Kopplungsvorsprünge beider Sicherheitsventile werden dadurch aufeinander zu gepresst, wobei die Verriegelungsabschnitte beider Verriegelungselemente die Kopplungsvorsprünge umgreifen, so dass die beiden Sicherheitsventile gekoppelt werden.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein kombiniertes Sicherheitsventil, bei dem zwei Sicherheitsventile, die in einem Luftdruckzufuhrströmungsweg zu einem Luftdruckstellglied vorgesehen sind, in Reihe verbunden sind, um die Sicherheit einer durch das Luftdruckstellglied angetriebenen Maschine zu verbessern.
Um die Sicherheit einer durch ein Luftdruckstellglied angetriebenen Maschine zu verbessern, wird bereits ein kombiniertes Sicherheitsventil mit hoher Sicherheit eingesetzt, bei welchem zwei Sicherheitsventile, die jeweils aus einem einzeln wirkenden Dreiwege-Pilotventil bestehen, installiert sind und bei dem die Zufuhr von Luft zu einem Stellglied für den Fall, dass an der Seite eines Sicherheitsventils ein Fehlverhalten auftritt, zuverlässig blockiert werden kann, auch wenn das Sicherheitsventil an der anderen Seite normal arbeitet.
In der japanischen ungeprüften Gebrauchsmusterveröffentlichung JP 7-32269 wird bspw. ein Doppel-Sicherheitsventil zur Verwendung in Pressen beschrieben, bei dem zwei Gruppen von Hauptventilen (Zwei-Positions-Dreiwege-Ventile) parallel in einem Ventilkörper aufgenommen sind, und bei dem ein Gehäuse, in welchem zwei Gruppen von elektromagnetischen Pilot- oder Steuerventilen aufgenommen sind, an einer oberen Seite des Ventilkörpers angeordnet ist. An der Unterseite des Ventilkörpers ist eine Positionserfassungseinrichtung des Hauptventils angeordnet. Die Positionserfassungseinrichtung des Hauptventils ist so gestaltet, dass ein Erfassungsstift, der an den beiden Gruppen von Hauptventilen befestigt ist, zu der Unterseite des Ventilkörpers vorsteht. Ein Magnet bewegt sich gemeinsam mit der Bewegung des Erfassungsstiftes, und die Bewegung des Magneten wird mit Hilfe eines magnetsensitiven Schalters erfasst.
Bei dem Doppel-Sicherheitsventil sind dann, wenn die Steuerventile nicht in Betrieb sind, beide Hauptventile an einer oberen Position angeordnet und ein Betätigungsanschluss kann mit einem Ablassanschluss kommunizieren. Die Erfassungsstifte beider Hauptventile sind an einer oberen Position angeordnet, so dass beide Schalter ausgeschaltet sind. Wenn beide Steuerventile betätigt werden, bewegen sich beide Hauptventile zu einer unteren Position. Ein Eingangsanschluss und ein Betätigungsanschluss können miteinander kommunizieren und Luft wird einer Presse zugeführt. Die Erfassungsstifte beider Hauptventile bewegen sich zu einer unteren Position, so dass beide Schalter eingeschaltet werden. Während beide Steuerventile betätigt werden und wenn das Hauptventil an einer Seite sich aufgrund eines Fehlers nicht zu der unteren Position bewegt, wird der Schalter des einen Hauptventils ausgeschaltet und der Schalter des anderen Hauptventils wird eingeschaltet. Ein Steuerschaltkreis erfasst einen Fehlerbetrieb und führt das andere Hauptventil zu der nicht betätigten Position zurück, so dass der Presse keine Luft zugeführt wird.
Bei dem in der JP 7-32269 beschriebenen Doppel-Sicherheitsventil tritt jedoch das Problem auf, dass die Doppel-Sicherheitsventile insgesamt ausgetauscht werden müssen, auch wenn lediglich auf einer Seite der Steuerventile, der Hauptventile und der Positionserfassungseinrichtungen der Fehler auftritt, weil beide Gruppen der Steuerventile, der Hauptventile und der Positionserfassungseinrichtungen der jeweiligen Hauptventile in einem einzigen Gehäuse aufgenommen sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu vermeiden, dass bei einem kombinierten Sicherheitsventil, das Sicherheitsventile mit zwei Gruppen von Steuerventilen aufweist, ein Sicherheitsventil an der Seite, an der kein Fehler auftritt, entfernt werden muss, wenn an einer Seite der Sicherheitsventile ein Fehler auftritt, indem lediglich ein Sicherheitsventil an der fehlerhaften Seite des kombinierten Sicherheitsventils ausgetauscht werden muss.
Mit der vorliegenden Erfindung soll gewährleistet werden, dass bei einem kombinierten Sicherheitsventil die Befestigungskraft eines Kopplungselementes über einen Ventilkörper des Sicherheitsventils keine nachteiligen Auswirkungen auf die Funktionen des Sicherheitsventils ausübt, wenn die beiden Gruppen der Sicherheitsventile lösbar angebracht 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 besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in einem kombinierten Sicherheitsventil, in dem ein erstes Sicherheitsventil und ein zweites Sicherheitsventil jeweils als Dreiwege-Steuerventil ausgebildet und trennbar mit Hilfe eines Verbindungselementes in einem Zustand gekoppelt sind, in dem ein Ausgangsanschluss des ersten Sicherheitsventils und ein Eingangsanschluss des zweiten Sicherheitsventils in Verbindung stehen, wobei eine Verbindungsfläche, an welcher sich ein Ausgangsanschluss öffnet, an einem Verbindungsbereich an der Ausgangsanschlussseite des ersten Sicherheitsventils ausgebildet ist, und wobei ein Kopplungsvorsprung an einer Position an beiden Seitenendbereichen der Verbindungsfläche ausgebildet ist, und wobei eine Verbindungsfläche, an welcher sich ein Eingangsanschluss öffnet, an einem Verbindungsbereich an der Eingangsanschlussseite des zweiten Sicherheitsventils ausgebildet und ein Kopplungsvorsprung an einer Position, die dem Kopplungsvorsprung des ersten Sicherheitsventils zugeordnet ist, an beiden Seitenendbereichen der Verbindungsfläche ausgebildet ist, und wobei das Verbindungselement ein plattenförmiges Element aufweist, das zwischen dem Ausgangsanschluss und dem Eingangsanschluss liegt, und ein Kopplungselement zum Koppeln der beiden Verbindungsbereiche, und wobei das plattenförmige Element eine durchgehende Öffnung zur Verbindung des Ausgangsanschlusses mit dem Eingangsanschluss und eine Verbindungsfläche, an welcher die Verbindungsfläche an der Seite des Ausgangsanschlusses und die Verbindungsfläche an der Seite des Eingangsanschlusses in Kontakt miteinander gebracht werden, aufweist, und wobei das Kopplungselement die einander zugewandten Kopplungsvorsprünge des Verbindungsbereiches beider Sicherheitsventile fixiert, indem sie in einer sich einander annähernden Richtung festgezogen werden.
Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Verbindungsflächen an der Ausgangsanschlussseite und der Eingangsanschlussseite direkt in Kontakt miteinander gebracht werden, ohne das plattenförmige Element dazwischen vorzusehen.
In Weiterbildung des erfindungsgemäßen kombinierten Sicherheitsventils wird der Verbindungsbereich an dem Ausgangsanschluss des ersten Sicherheitsventils und der Verbindungsbereich an der Eingangsanschlussseite des zweiten Sicherheitsventils dadurch gebildet, dass ein Kopplungsrahmen in einem separaten Körper an einem Ventilkörper befestigt wird, oder dass ein einstückig mit dem Ventilkörper ausgebildeter Kopplungsrahmen vorgesehen wird, und dass die Verbindungsfläche und der Kopplungsvorsprung an dem Kopplungsrahmen vorgesehen sind.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine hintere Fläche des Kopplungsvorsprungs, die einer der Verbindungsfläche gegenüberliegenden Seite zugewandt ist, durch eine konische Fläche gebildet, die in einer Richtung abgeschrägt ist, in welcher sie sich in Richtung einer vorderen Endseite des Kopplungsvorsprungs allmählich der Verbindungsfläche annähert. Das Kopplungselement umfasst zwei Verriegelungselemente, die an beiden Seiten des Verbindungsbereiches angeordnet sind, und ein Stangenelement zum Befestigen der Verriegelungselemente in einer Richtung, in welcher die Verriegelungselemente aufeinander zugezogen werden. Die Verriegelungselemente weisen ein Paar von Verriegelungsabschnitten auf, mit welchen sie die Kopplungsvorsprünge von beiden Seiten umfassen, wobei sie in einer Richtung entlang der konischen Fläche der einander zugewandten Kopplungsvorsprünge abgeschrägt sind.
In dem Fall, dass das Verbindungselement das plattenförmige Element aufweist, weist das plattenförmige Element einen oberen Rahmenabschnitt und einen unteren Rahmenabschnitt auf, und das Stangenelement ist durch eine Durchgangsöffnung hindurchgeführt und tritt durch eine Nut, die in dem oberen Rahmenabschnitt und dem unteren Rahmenabschnitt ausgebildet ist. Beide Enden des Stangenelementes sind mit beiden Verriegelungselementen verhakt, oder das Stangenelement ist als ein Bolzen ausgebildet und beide Verriegelungselemente sind mit dem Bolzen an dem plattenförmigen Element befestigt.
Außerdem kann das kombinierte Sicherheitsventil so gestaltet sein, dass ein Pilot- oder Steuerventil zum Antreiben eines Hauptventils des ersten Sicherheitsventils und des zweiten Sicherheitsventils und eine Positionserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Position des Hauptventils jeweils an den Ventilkör pern des ersten Sicherheitsventils und des zweiten Sicherheitsventils vorgesehen sind.
Da bei dem oben beschriebenen kombinierten Sicherheitsventil gemäß der vorliegenden Erfindung die Verbindungsfläche an der Seite des Ausgangsanschlusses des ersten Sicherheitsventils und die Verbindungsfläche an der Seite des Eingangsanschlusses des zweiten Sicherheitsventils direkt oder indirekt in Kontakt miteinander gebracht werden und da beide Kontaktflächen lösbar gekoppelt sind, ist es möglich, lediglich das eine Sicherheitsventil an der fehlerhaften Seite auszutauschen. Die bisher notwendige Verschwendung, dass auch das Sicherheitsventil an der fehlerfreien Seite ausgetauscht werden muss, entfällt.
Außerdem kann durch das lösbare Verbinden von zwei Gruppen der Sicherheitsventile die Befestigungskraft eines Kopplungselementes so verringert werden, dass sie keinen nachteiligen Einfluss auf die Funktionen des Sicherheitsventils über den Ventilkörper des Sicherheitsventils ausübt, da die Verbindungsbereiche sowohl des ersten Sicherheitsventils als auch des zweiten Sicherheitsventils dadurch gebildet werden, dass ein Kopplungsrahmen in einem separaten Körper an einem Ventilkörper beider Sicherheitsventile befestigt wird oder dass ein Kopplungsrahmen vorgesehen wird, der einstückig mit dem Ventilkörper des Sicherheitsventils an beiden Verbindungsabschnitten ausgebildet ist, und da Kopplungsvorsprünge in dem Kopplungsrahmen vorgesehen sind, die aneinander befestigt werden.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfin dung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eines perspektivische Explosionsdarstellung einer ersten Ausführungsform eines kombinierten Sicherheitsventils gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein vergrößerter Teilschnitt, der einen Hauptabschnitt der ersten Ausführungsform des kombinierten Sicherheitsventils gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau der ersten Ausführungsform des kombinierten Sicherheitsventils gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
4A ist eine Vorderansicht der ersten Ausführungsform des kombinierten Sicherheitsventils gemäß der vorliegenden Erfindung.
4B ist eine Draufsicht auf die erste Ausführungsform des kombinierten Sicherheitsventils gemäß der vorliegenden Erfindung.
4C ist eine Ansicht von links der ersten Ausführungsform des kombinierten Sicherheitsventils gemäß der vorliegenden Erfindung.
5A ist eine perspektivische Ansicht, die ein Verbindungselement zur Verwendung bei der Verbindung eines ersten Sicherheitsventils mit einem zweiten Sicherheitsventil bei der ersten Ausführungsform des kombinierten Sicherheitsventils gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
5B ist eine perspektivische Ansicht, die einen Kopplungsvorgang des Verbindungselementes des kombinierten Sicherheitsventils gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert.
5C ist eine perspektivische Ansicht, die ein Verriegelungselement 58 des Verbindungselementes des kombinierten Sicherheitsventils gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
6 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Abwandlung des Verbindungselementes, das in den 5A und 5B gezeigt ist, darstellt.
7 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau einer zweiten Ausführungsform des kombinierten Sicherheitsventils gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
8 ist ein Schnitt durch einen Hauptabschnitt der zweiten Ausführungsform des kombinierten Sicherheitsventils gemäß der vorliegenden Erfindung.
9 ist eine Draufsicht auf die dritte Ausführungsform des kombinierten Sicherheitsventils gemäß der vorliegenden Erfindung.
10 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau der dritten Ausführungsform des kombinierten Sicherheitsventils gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
11A ist eine Draufsicht auf eine vierte Ausführungsform des kombinierten Sicherheitsventils gemäß der vorliegenden Erfindung.
11B ist ein Schnitt durch einen Hauptabschnitt der vierten Ausführungsform des kombinierten Sicherheitsventils gemäß der vorliegenden Erfindung.
12 ist eine perspektivische Ansicht des Aufbaus der vierten Ausführungsform des kombinierten Sicherheitsventils gemäß der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Die 1 bis 3 und 4A bis 4C zeigen eine erste Ausführungsform eines kombinierten Sicherheitsventils gemäß der vorliegenden Erfindung. Dieses kombinierte Sicherheitsventil weist ein erstes Sicherheitsventil 10A und ein zweites Sicherheitsventil 10B auf, die jeweils aus einem einzeln wirkenden Dreiwege-Pilot- oder Steuerventil bestehen. Die Sicherheitsventile 10A und 10B werden in einem Zustand verbunden, in dem ein Ausgangsanschluss 20 des ersten Sicherheitsventils 10A und ein Eingangsanschluss 19 des zweiten Sicherheitsventils 10B miteinander kommunizieren können. Außerdem kann der Eingangsanschluss 19 des ersten Sicherheitsventils mit einer Luftdruckquelle kommunizieren, und der Ausgangsanschluss 20 des zweiten Sicherheitsventils kann mit einem anzutreibenden Stellglied in Verbindung treten. Entsprechende Luftauslassanschlüsse 21 öffnen sich zur Umgebung. Da der Aufbau des ersten Sicherheitsventils 10A und des zweiten Sicherheitsventils 10B im Wesentlichen gleich ist, wird nachfolgend im Wesentlichen das erste Sicherheitsventil 10A erläutert. Auf die entsprechende Erläuterung des zweiten Sicherheitsventils 10B wird verzichtet. Gleiche Elemente werden jedoch mit gleichen Bezugszeichen wie bei dem ersten Sicherheitsventil 10A versehen.
Mit Bezug auf die 1 bis 3 wird der Aufbau des ersten Sicherheitsventils 10A erläutert. Bei dem ersten Sicherheitsventil 10A ist eine Abdeckung 12 an einer oberen Fläche eines Ventilkörpers 11 über einen O-Ring luftdicht angebracht. Eine Endplatte 13 ist an einer unteren Fläche des Ventilkörpers 11 über einen O-Ring luftdicht befestigt. An einem oberen Teil der Abdeckung 12 sind ein Pilot- oder Steuerventil 14 mit einem DIN-Anschluss 16 und ein Grenzschalter, der eine Positionserfassungseinrichtung 18 bildet, angeordnet.
Der Eingangsanschluss 19 öffnet sich zu einer Seitenfläche des Ventilkörpers 11. Der Ausgangsanschluss 20 öffnet sich zu einer Seitenfläche an der gegenüberliegenden Seite, während sich der Luftablassanschluss 21 zu einer weiteren Seitenfläche öffnet. Außerdem ist in der Mitte des Ventilkörpers 11 eine Ventilkammer 22 ausgebildet, die über einen Durchgang mit dem Ausgangsanschluss 20 in Verbindung treten kann. Außerdem sind jeweilige Durchgangsöffnungen 23 und 24 an einer oberen Wand und einer unteren Wand der Ventilkammer 22 ausgebildet. Der andere Teil der Ventilkammer 22 wird über eine Kammerwand luftdicht gehalten.
Außerdem ist ein zylindrisch geformter Halter 27 zwischen einem ringförmigen Vorsprung 25 an einer unteren Fläche der Abdeckung 12 und der Durchgangsöffnung 23 angeordnet und daran jeweils über O-Ringe befestigt. In ähnlicher Weise ist ein zylindrisch geformter Halter 28 zwischen einem ringförmigen Vorsprung 26 an einer oberen Fläche einer Endplatte 13 und der Durchgangsöffnung 24 vorgesehen und daran über O-Ringe befestigt.
Die beiden Halter 27 und 28 sind so angeordnet, dass ihre Mittelachsen auf der gleichen Achse angeordnet sind. Durchgangsöffnungen 35 und 36, die das Innere der beiden Halter 27 und 28 mit deren Umgebung verbinden, sind an entsprechenden Positionen nahe der Ventilkammer 22 ausgebildet. Die Durch gangsöffnung 35 des Halters 27 ist vorgesehen, um einen Innenraum des Halters 27 mit dem Luftablassanschluss 21 in Verbindung zu bringen, und die Durchgangsöffnung 36 des Halters 28 ist vorgesehen, um einen Innenraum des Halters 28 mit dem Eingangsanschluss 19 in Verbindung zu bringen.
Ein Hauptventil 29, das in den Haltern 27 und 28 angeordnet ist, wird durch einstückiges Koppeln von Kolben 31 und 32 an beiden Seitenflächen eines Sitzventilkörpers 30, der eine Scheibenform aufweist, über einen Achsabschnitt gebildet. Diese Kolben 31 und 32 sind jeweils in die entsprechenden Innenflächen der beiden Halter 27 bzw. 28 gleitend eingesetzt, wobei jeweils ein O-Ring und ein Verschleißring vorgesehen sind. An einem äußeren Umfangsabschnitt der beiden Oberflächen des Sitzventilkörpers 30 ist ein Dichtelement 30a, das aus einem elastischen Gummimaterial hergestellt ist und eine Kreisform aufweist, angebracht. Ein Luftablassventil und ein Luftzufuhrventil, die Ventilsitze 37 bzw. 38 durch Aufsetzen und Abheben öffnen und schließen, sind an den einander zugewandten Enden der beiden Halter 27 und 28 vorgesehen.
Das Pilot- oder Steuerventil 14 weist einen Einlass "p" auf, der über einen Steuerluftdurchgang 39 mit dem Eingangsanschluss 19 in Verbindung treten kann, einen Auslass "a", der über einen Steuerluftdurchgang 40 mit einer Zylinderkammer 42 an einer unteren Seite des Kolbens 32 in Verbindung treten kann, und einen Luftablassauslass "e", der über einen Steuerluftablassdurchgang 41 mit einem Steuerluftablassanschluss "pe" in Verbindung treten kann.
Ein Elektromagnet (Solenoid), der ein Pilotventil 14 des ersten Sicherheitsventils 10A und des zweiten Sicherheitsventils 10B antreibt, ist an eine elektrische Stromquelle angeschlossen, die mit Hilfe einer nicht dargestellten Steuervorrichtung über einen Anschluss 17 gesteuert wird.
Andererseits wird in dem Kolben 31 eine Stange 43, deren oberes Ende das Innere der Positionserfassungseinrichtung 18 erreicht, in Kontakt mit einer oberen Endfläche gebracht. Eine Rückführfeder 44 ist zwischen einem Flanschabschnitt eines unteren Endes der Stange 43 und einem oberen Ende einer Stangenkammer vorgesehen. Die Stange 43 und das Hauptventil 29 werden mit Hilfe der Rückführfeder 44 nach unten vorgespannt. Wenn Pilot- oder Steuerluft von dem Auslass "a" durch den Pilotluftdurchgang 40 zu der Zylinderkammer 42 an einer unteren Seite des Kolbens 32 zugeführt wird, werden das Hauptventil 29 und die Stange 43 entgegen der Vorspannkraft der Rückführfeder 44 angehoben, und die Stange 43 erreicht eine obere Endposition. Wenn das Luftzufuhrventil (Ventilsitz 38) dadurch vollständig geöffnet wird, presst die Stange 43 ein Betätigungselement des Grenzschalters in der Positionserfassungseinrichtung 18 und schließt einen Kontaktpunkt des Grenzschalters.
Das erste Sicherheitsventil 10A und das zweite Sicherheitsventil 10B werden mit Hilfe eines Verbindungselementes 50 in einen Zustand verbunden, in dem der Ausgangsanschluss 20 des ersten Sicherheitsventils 10A und der Eingangsanschluss 19 des zweiten Sicherheitsventils 10B miteinander in Verbindung stehen. Die 5A bis 5C zeigen ein Beispiel des Verbindungselementes 50. Das Verbindungselement 50 weist ein plattenförmiges Element 51 auf, welches zwischen einem Paar des ersten Sicherheitsventils 10A und des zweiten Sicherheitsventils 10B angeordnet wird, und ein Kopplungselement, das aus Verriegelungselementen 57 und 58 besteht, die den Ventilkörper 11 des ersten Sicherheitsventils 10A und des zweiten Sicherheitsventils 10B über das plattenförmige Element 51 koppeln.
Beide Oberflächen des plattenförmigen Elementes 51 dienen als eine Kontaktfläche 52, mit welchen Verbindungsflächen 79 des ersten Sicherheitsventils 10A und des zweiten Sicherheitsventils 10B in Kontakt gebracht werden. In dem plattenförmigen Element 51 ist eine Durchgangsöffnung 53a ausgebildet, um den Ausgangsanschluss 20 des ersten Sicherheitsventils 10A und den Eingangsanschluss 19 des zweiten Sicherheitsventils 10B miteinander in Verbindung zu bringen. Außerdem sind an oberen und unteren Enden des plattenförmigen Elementes 51 ein oberer Rahmenabschnitt 51a und ein unterer Rahmenabschnitt 51b einstückig vorgesehen, so dass sich eine Reihenverbindung ergibt. In dem oberen Rahmenabschnitt 51a ist eine Durchgangsöffnung 62a zum Hindurchführen eines Stangenelementes 62, das durch einen Befestigungsbolzen gebildet wird, in einer Längsrichtung ausgebildet. In dem unteren Rahmenabschnitt 51b ist eine durchgehende Nut 54 zum Halten eines Stangenelementes 64, das durch eine Kopplungsstange gebildet wird, an einer unteren Position in der Längsrichtung ausgebildet.
Wie sich aus den 2, 5A und 5B ergibt, ist eine Öffnung 53 zur Bildung der Durchgangsöffnung 53a in einem mittleren Bereich des plattenförmigen Elementes 51 vorgesehen. Eine ringförmige Dichtung 60 mit einem Außendurchmesser, der etwas größer ist als der Innendurchmesser der Öffnung 53, und die an beiden Seiten der Öffnung 53 etwas zu einer Außenseite der Kontaktfläche 52 aus der Öffnung 53 überhängt, ist in das Innere der Öffnung 53 eingesetzt. Das Innere der ringförmigen Dichtung 60 dient als Durchgangsöffnung 53a.
Außerdem weist das Verbindungselement 50 die Verriegelungselemente 57 und 58 auf, die an den vorderen und hinteren Seiten des plattenförmigen Elementes 51 angeordnet sind, um als Kopplungselement zum Koppeln der Ventilkörperabschnitte 11 des ersten Sicherheitsventils 10A und des zweiten Sicherheitsventils 10B über das plattenförmige Element 51 zu dienen. Diese Verriegelungselemente 57 und 58 weisen vertikale lange flache plattenförmige Abschnitte 57a und 58a auf, die sich entlang beider Seitenkanten des plattenförmigen Elementes 51 erweitern, und ein Paar von Verriegelungsabschnitten 57b und 58b, die an beiden Seitenenden eines mittleren Abschnittes in oberer und unte rer Richtung der flachen plattenförmigen Abschnitte 57a und 58a ausgebildet sind. Diese Verriegelungsabschnitte 57b und 58b erstrecken sich von den flachen plattenförmigen Abschnitten 57a und 58a zu beiden Seiten des plattenförmigen Elementes 51 und sind in konischer Weise abgeschrägt, so dass sie sich zu dem Ende allmählich erweitern. Außerdem sind in dem Verriegelungselement 57 der einen Seite und in dem Verriegelungselement 58 der anderen Seite ausgeschnittene Nuten 57c und 57d an oberen bzw. unteren Endabschnitten des flachen plattenförmigen Abschnittes 57a ausgebildet, wie es in 5C dargestellt ist. Eine Durchgangsöffnung 58c zum Durchführen des Stangenelementes 62, das durch den Bolzen gebildet wird, ist an einem oberen Endabschnitt ausgebildet. Außerdem ist an einem unteren Endabschnitt des Verriegelungsabschnittes 58 ein Einsatzloch 58e ausgebildet, in das ein kreisförmiger Kopfabschnitt 64b eines Endabschnittes des Stangenelementes 64, das durch die Kopplungsstange gebildet wird, eingesetzt wird. Eine Eingriffsöffnung 58d, mit welcher der kreisförmige Kopfabschnitt 64b in Eingriff tritt, ist vorgesehen.
Das Paar des Verriegelungselementes 57 und des Verriegelungselementes 58 wird durch Hindurchführen des als Bolzen ausgeführten Stangenelementes 62 durch die ausgeschnittene Nut 57c des Verriegelungselementes 57, die Durchgangsöffnung des oberen Rahmenabschnittes 51a und die Durchgangsöffnung 58c des Verriegelungselementes 58 und durch Aufschrauben einer Mutter 63 auf einen von dem Verriegelungselement 58 an dem oberen Endbereich des Paares von Verriegelungselementen 57 und 58 vorstehenden Abschnitt verbunden. Eine Blattfeder (nicht dargestellt) ist zwischen dem flachen plattenförmigen Abschnitt 57a des Verriegelungselementes 57 und dem plattenförmigen Element 51 vorgesehen. Durch die Vorspannkraft der Blattfeder wird das Verriegelungselement 57 in einer Richtung vorgespannt, in welcher sich das Verriegelungselement 57 um seinen oberen Endabschnitt als Drehpunkt öffnet (vgl. 5B).
Außerdem werden untere Enden des Paares von Verriegelungselement 57 und Verriegelungselement 58 durch Hindurchführen des Stangenelementes 64, das an seinen beiden Enden Kopfabschnitte 64a und 64b aufweist, durch die ausgeschnittene Nut 57d an dem unteren Endabschnitt des Verriegelungselementes 57, die Durchgangsnut 54 des unteren Rahmenabschnittes 51b und die Eingriffsöffnung 58d des unteren Endabschnittes des Verriegelungselementes 58 verbunden. Hierbei ist das Stangenelement 64, dessen Kopfabschnitt 64b in die Eingriffsöffnung 58d des unteren Endabschnittes des Verriegelungselementes 58 eingreift, so gestaltet, dass es um einen Eingriffsabschnitt als Mittelpunkt verschwenkbar ist. Dadurch kann der Kopfabschnitt 64a des Stangenelementes 64 durch die Schwenkbewegung in Eingriff mit der ausgeschnittenen Nut 57d des Verriegelungselementes 57 gebracht bzw. aus dieser entfernt werden, wie es in 5B dargestellt ist.
6 zeigt eine Abwandlung des Verbindungselementes 50, das mit Bezug auf die 5A bis 5C erläutert wurde. Das Verbindungselement 50' hat einen Aufbau, bei dem zusätzlich zu den oben beschriebenen Merkmalen eine Klammer 67 an dem Verbindungselement 50 gemäß den 5A bis 5C angebracht ist. Die Klammer 67 ist an einer Außenfläche des Verriegelungselementes 58 über ein Kopplungsstück 66 angebracht. An einem oberen Endabschnitt der Klammer 67 ist eine Befestigungsöffnung 68 ausgebildet, während an ihrem unteren Endabschnitt ein horizontal verlaufendes Befestigungslangloch 69 ausgebildet ist. Außerdem ist das Kopplungsteil 66 von oben gesehen im Wesentlichen als Trapezoid ausgebildet. Das Kopplungsteil 66 kann einstückig mit dem Verriegelungselement 58 ausgebildet sein. Hierbei unterscheidet sich der Aufbau bis auf die oben beschriebenen Abweichungen nicht von dem mit Bezug auf die 5A bis 5C erläuterten Verbindungselement 50. Daher werden die gleichen Hauptkomponenten wie in den 5A bis 5C mit den gleichen Bezugszeichen versehen und insoweit auf die obige Beschreibung verwiesen.
Bei jedem der Ventilkörper 11 des ersten Sicherheitsventils 10A und des zweiten Sicherheitsventils 10B, die mit Hilfe des Verbindungselementes 50 verbunden sind, wie es in den 1, 2 und 4A bis 4C gezeigt ist, sind Kopplungsrahmen 72 an der Seite des Eingangsanschlusses 19 und der Seite des Ausgangsanschlusses 20 ausgebildet.
Hierbei sind in den 1, 2 und 4A bis 4C die Kopplungsrahmen 72 ebenfalls an der Seite des Eingangsanschlusses 19 des ersten Sicherheitsventils 10A und der Seite des Ausgangsanschlusses 20 des zweiten Sicherheitsventils 10B vorgesehen. Da diese Kopplungsrahmen 72 nicht notwendig sind, um das erste Sicherheitsventil 10A und das zweite Sicherheitsventil 10B mit Hilfe des Verbindungselementes 50 zu verbinden, ist es nicht notwendig, sie vorzusehen. Die Kopplungsrahmen 72 können jedoch mit Hilfe eines ähnlichen Verbindungselementes 50 zu einer Verbindung mit anderen Leitungsanordnungen oder dgl. beitragen.
Die Kopplungsrahmen 72 sind jeweils über O-Ringe 76 an der Seite des Ausgangsanschlusses 20 und der Seite des Eingangsanschlusses 19 des ersten Sicherheitsventils 10A und des zweiten Sicherheitsventils 10B angebracht und weisen jeweils die gleiche Form auf. Der Kopplungsrahmen 72 hat eine Durchgangsöffnung 77, die mit dem Ausgangsanschluss 20 oder dem Eingangsanschluss 19 in der Mitte eines Blocks, der einen rechteckigen Festkörper bildet, in Verbindung stehen kann, und weist jeweils Vorsprünge 81 an Positionen beider Seitenenden der Verbindungsfläche 79 auf, die eine Kontaktfläche 52 des plattenförmigen Elementes 51 an Positionen berührt, die den beiden Verriegelungselementen 57 und 58 zugeordnet ist. Außerdem sind vier Bolzenöffnungen 73 an den vier Ecken jedes Kopplungsrahmens 72 ausgebildet. Die Kopplungsrahmen 72 sind an der Oberfläche der Seite des Ausgangsanschlusses 20 oder einer Oberfläche der Seite des Eingangsanschlusses 19 des Ventilkörpers 11 mit Bolzen 75 befestigt, die in die Bolzenöffnungen 73 eingesetzt werden.
Ein Paar von Kopplungsvorsprüngen 81, die an beiden Seitenendabschnitten der Verbindungsfläche 79 angeordnet sind, weist eine rückseitige Fläche 81a, die einer gegenüberliegenden Seite der Verbindungsfläche 79 zugewandt ist, auf. Die rückseitige Fläche 81a ist als eine konische Fläche ausgebildet, und die Richtung, in welcher die konische Fläche abgeschrägt ist, ist die Richtung, in welcher sie sich der Verbindungsfläche 79 zu einer vorderen Endseite des Kopplungsvorsprungs 81 allmählich annähert. Andererseits sind in den Verriegelungselementen 57 und 58, die wie oben beschrieben das Kopplungselement bilden, das Paar von Verriegelungsabschnitten 57b und 58b, die an beiden Seiten der flachen plattenförmigen Abschnitte 57a und 58a angeordnet sind, in einer konischen Weise erweitert, wie es oben beschrieben wurde. Die Richtung, in welcher die Verriegelungsabschnitte 57b und 58b abgeschrägt sind, ist jedoch die Richtung, die sich entlang der konischen Fläche der rückseitigen Fläche 81a der Kopplungsvorsprünge 81 erstreckt.
Dementsprechend werden die beiden Kopplungsrahmen 72 und 72 über ein plattenförmiges Element 51 miteinander zwischen dem Paar von Verriegelungsabschnitten 57b und 57b und 58b und 58b gekoppelt und fixiert, indem das Paar von Verriegelungsabschnitten 57b und 57b und 58b und 58b der beiden Verriegelungselemente 57 und 58 in Kontakt mit den beiden rückseitigen Flächen 81a und 81a der jeweiligen Kopplungsvorsprünge 81 und 81 von zwei der Kopplungsrahmen 72 und 72 gebracht wird, die an beiden Seiten des plattenförmigen Elementes 51 angeordnet sind, und indem die Verriegelungselemente 57 und 58 mit den Stangenelementen 62 und 64 in einer Richtung festgezogen werden, in der die Verriegelungselemente 57 und 58 aufeinander zu gezogen werden.
Wenn die Kopplungsrahmen 72 und 72 so verbunden sind, wird die Zugkraft der Stangenelemente 62 und 64 zum gegenseitigen Festziehen der Verriegelungselemente 57 und 58 nur auf die Kopplungsrahmen 72 und 72 aufgebracht. Da die Druckkraft zum Pressen der Verbindungsfläche 79 der Kopplungsrahmen 72 und 72 gegen die Kontaktfläche 52 des plattenförmigen Elementes 51 nur von den Verriegelungsabschnitten 57b und 58b der Verriegelungselemente 57 und 58 auf beide Kopplungsvorsprünge 81 und 81 der Kopplungsrahmen 72 und 72 aufgebracht wird, gibt es keine Möglichkeit, dass die Befestigungskraft des Kopplungselementes über die Ventilkörper 11 des ersten Sicherheitsventils 10A und des zweiten Sicherheitsventils 10B einen nachteiligen Einfluss auf die Funktionen des Sicherheitsventils ausübt.
Wenn das erste Sicherheitsventil 10A und das zweite Sicherheitsventil 10B mit dem Verbindungselement 50 gekoppelt werden, werden zwei der Kopplungsrahmen 72 und 72 in dem in 5B gezeigten Zustand des Verbindungselementes 50 in Kontakt mit beiden Seiten des plattenförmigen Elementes 51 gebracht. Anschließend werden die Kopplungsvorsprünge 81 und 81, die einander zugewandt sind, an beiden Seitenenden der Kopplungsrahmen 72 und 72 sandwichartig zwischen den Verriegelungsabschnitten 57b und 57b und 58b und 58b der beiden Verriegelungselemente 57 und 58 aufgenommen. Dann werden die Kopplungsvorsprünge 81 und 81 und das plattenförmige Element 51 fest zusammengepresst, indem die beiden Verriegelungselemente 57 und 58 durch Festziehen der Stangenelemente 62 und 64 zueinander gezogen werden. Im Einzelnen wird eine Mutter 63 auf einen von dem Verriegelungselement 58 vorstehenden Kopplungsabschnitt des als Bolzen ausgebildeten Stangenelementes 62 aufgeschraubt. Der Kopfabschnitt 64a des Stangenelementes 64 greift in die ausgeschnittene Nut 57d des Verriegelungselementes 57 ein, und der Kopfabschnitt 64b des Stangenelementes 64 greift in die Eingriffsöffnung 58d an dem unteren Endabschnitt des Verriegelungselementes 58 ein. Dadurch wird die Verbindungsfläche 79 jedes der Kopplungsrahmen 72 und 72 in Kontakt mit der Kontaktfläche 52 des plattenförmigen Elementes 51 gebracht, und die Kopplungsrahmen 72 und 72 werden über das plattenförmige Element 51 gekoppelt.
Hierbei wird die ringförmige Dichtung 60 des plattenförmigen Elementes 51 durch die Verbindungsfläche 79 jedes Kopplungsrahmens 72 des ersten Sicherheitsventils 10A und des zweiten Sicherheitsventils 10B komprimiert, und dies führt zu einer Abdichtung des Umfangs der Durchgangsöffnung 53a.
Es ergibt sich von selbst, dass die Verbindungsfläche 79 des Kopplungsrahmens 72 an der Seite des Ausgangsanschlusses des ersten Sicherheitsventils 10A und die Verbindungsfläche 79 des Kopplungsrahmens 72 an der Seite des Eingangsanschlusses des zweiten Sicherheitsventils 10B voneinander getrennt werden können, indem das Verbindungselement 50 zu einem in 5B gezeigten Zustand zurückgeführt wird.
Als nächstes wird die Betriebsweise der ersten Ausführungsform mit Bezug auf 2 erläutert.
2 zeigt einen Zustand, in dem den Steuerventilen 14A und 14B des ersten Sicherheitsventils 10A und des zweiten Sicherheitsventils 10B kein Strom zugeführt wird. Der Einlass "p" dieser Steuerventile 14A und 14B ist blockiert, während der Auslass "a" und der Luftabfuhrauslass "e" miteinander kommunizieren können. Da der Sitzventilkörper 30 durch die Vorspannkraft der Rückführfeder 44 in Kontakt mit dem Ventilsitz 38, der zu dem Eingangsanschluss 19 führt, steht, wird bei dem Hauptventil 29 sowohl des ersten Sicherheitsventils 10A als auch des zweiten Sicherheitsventils 10B eine Ventilsitzöffnung 38a verschlossen. Dadurch werden alle Eingangsanschlüsse 19 sowohl des ersten Sicherheitsventils 10A als auch des zweiten Sicherheitsventils 10B blockiert, und alle Ausgangsanschlüsse 20 können über die Ventilkammern 22 und die Luftablassöffnung 21 sowohl des ersten Sicherheitsventils 10A als auch des zweiten Sicherheitsventils 10B mit der Umgebung in Verbindung treten. Dementsprechend ist die Stange 43 an beiden Kolben 31 an einer unteren Endposition angeordnet, und der Grenzschalter der Positionserfassungseinrichtung 18 ist in einem Zustand, in dem er ausgeschaltet ist.
Wenn das Steuerventil 14 sowohl des ersten Sicherheitsventils 10A als auch des zweiten Sicherheitsventils 10B eingeschaltet (erregt) ist, wird zunächst die Verbindung zwischen dem Auslass "a" und dem Luftablassauslass "e" des Steuerventils 14 des ersten Sicherheitsventils 10A blockiert, der Einlass "p" und der Auslass "a" können miteinander in Verbindung treten, und die Steuerluft wird durch den Steuerluftdurchgang 40 von dem Auslass "a" des Steuerventils 14 der Zylinderkammer 42 zugeführt. Dadurch wird der Sitzventilkörper 30 des ersten Sitzventils 10A entgegen der Vorspannkraft der Rückführfeder 44 nach oben angetrieben und erreicht eine obere Endposition. Die Ausgangsöffnung 20 und die Luftablassöffnung 21 des ersten Sicherheitsventils 10A werden blockiert. Außerdem können die Eingangsöffnungen 19 und die Ventilkammer 22 jeweils in Verbindung miteinander treten, und die Luft von der Eingangsöffnung 19 des ersten Sicherheitsventils 10A erreicht die Eingangsöffnung 19 des zweiten Sicherheitsventils 10B durch die Ausgangsöffnung 20 des ersten Sicherheitsventils 10A.
Gleichzeitig wird der Grenzschalter der Positionserfassungseinrichtung 18 mit Hilfe der Stange 43, die die obere Endposition erreicht hat, in einen Zustand versetzt, in dem er eingeschaltet wird, und das Eingeschaltet-Signal wird zu der Steuereinrichtung übertragen.
Wenn hierbei das Steuerventil 14 des zweiten Sicherheitsventils 10B wie oben beschrieben eingeschaltet ist, wird die Verbindung zwischen dem Auslass "a" und dem Luftablassauslass "e" des Steuerventils 14 des zweiten Sicherheitsventils 10B blockiert, und der Einlass "p" und der Auslass "a" können miteinander in Verbindung treten. Daher wird ähnlich wie bei dem oben beschriebenen ersten Sicherheitsventil 10A der Ventilkörper 29 betätigt, und die Luft in der Eingangsöffnung 19 des zweiten Sicherheitsventils 10B wird durch die Ausgangsöffnung 20 des zweiten Sicherheitsventils 10B einem Stellglied (nicht dargestellt) durch den Ausgangsanschluss 20 des zweiten Sicherheitsventils 10B zugeführt. Die Verbindung zwischen dem Ausgangsanschluss 206 und der Luftablassöffnung 21 wird blockiert. Außerdem wird der Grenzschalter der Positionserfassungseinrichtung 18 des zweiten Sicherheitsventils 10B nach einer geringen Verzögerung gegenüber der Betätigung der Positionserfassungseinrichtung 18 des ersten Sicherheitsventils 10A betätigt, und das Eingeschaltet-Signal wird zu der Steuervorrichtung übertragen. Ist die Verzögerung kürzer als ein eingestellter Zeitwert, kommt die Steuereinrichtung zu dem Ergebnis, dass das kombinierte Sicherheitsventil normal arbeitet.
Zu der Zeit der Erregung beider Steuerventile 14A und 14B, bspw. wenn der Sitzventilkörper 30 wegen eines Fehlers des ersten Sicherheitsventils 10A die obere Endposition nicht erreicht, auch wenn es geöffnet ist, so wird ein Ausgangssignal der Positionserfassungseinrichtung 18 des ersten Sicherheitsventils 10A auf "AUS" gestellt, und ein Ausgangssignal der Positionserfassungseinrichtung 18 des zweiten Sicherheitsventils 10B wird auf "EIN" gestellt. Setzt sich ein solcher Zustand für eine festgelegte Zeitdauer fort, so erfasst die Steuereinrichtung den Fehler und stellt das Hauptventil 29 des zweiten Sicherheitsventils 10B zu einer nicht betätigten Position zurück, so dass dem Stellglied oder dgl. keine Luft zugeführt wird. Dadurch können verschiedene Steuerungsweisen zur sicheren Betätigung des Stellgliedes durch die Steuereinrichtung durchgeführt werden.
Wenn durch die Steuereinrichtung ein Fehlverhalten des ersten Sicherheitsventils 10A oder des zweiten Sicherheitsventils 10B ermittelt wird, reicht es aus, lediglich das fehlerhafte erste Sicherheitsventil 10A oder das zweite Sicherheitsventil 10B zu entfernen und dieses gegen ein neues Sicherheitsventil auszutauschen. Die Entfernung des fehlerhaften Sicherheitsventils kann einfach durchgeführt werden, da das erste Sicherheitsventil 10A und das zweiten Sicherheitsventil 10B mit Hilfe des Verbindungselementes 50 leicht voneinander getrennt werden können.
Die 7 und 8 zeigen eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei der zweiten Ausführungsform ist ein Kopplungsrahmen 11a einstückig mit dem Ventilkörper 11 ausgebildet, während bei der ersten Ausführungsform der Kopplungsrahmen 72 separat von dem Ventilkörper 11 ausgebildet und an einer vorderen Fläche der Seite des Ausgangsanschlusses 20 und einer vorderen Fläche der Seite des Eingangsanschlusses 19 über einen Bolzen 75 befestigt ist. Wie in 8 dargestellt ist, ist jeder der Kopplungsrahmen 11a an einem Verbindungsbereich an der Seite des Ausgangsanschlusses 20 des ersten Sicherheitsventils 10A und einem Verbindungsbereich an der Seite des Eingangsanschlusses 19 des zweiten Sicherheitsventils 101B einstückig mit dem Ventilkörper 11 ausgebildet. Zusätzlich sind eine Verbindungsfläche 80, welche die Kontaktfläche 52 des plattenförmigen Elementes 51 berührt, und ein Kopplungsvorsprung 82, der eine konische rückseitige Fläche 82a aufweist, an dem Kopplungsrahmen 11a ausgebildet. An einer äußeren Endfläche der Seite des Eingangsanschlusses 19 des ersten Sicherheitsventils 10A und an einer äußeren Endfläche der Seite des Ausgangsanschlusses 20 des zweiten Sicherheitsventils 10B ist nach Bedarf ein solcher Kopplungsrahmen 11a vorgesehen.
Da bei der zweiten Ausführungsform keine Notwenigkeit besteht, den Kopplungsrahmen 11a mit einem Bolzen an dem Ventilkörper 11 zu befestigen, ist in dem Kopplungsrahmen keine Bolzenöffnung 73, die bei der ersten Ausführungsform vorgesehen war, ausgebildet. Der Kopplungsrahmen kann bei allen Ausführungsformen einstückig mit oder getrennt von dem Ventilkörper ausgebildet sein.
Der übrige Aufbau und die Betriebsweise der zweiten Ausführungsform entsprechen im Wesentlichen der ersten Ausführungsform. Daher werden die gleichen Hauptkomponenten der zweiten Ausführungsform in 7 mit den gleichen Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform versehen und insoweit auf die obige Beschreibung verwiesen.
Als nächsten wird mit Bezug auf die 9 und 10 eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. Bei der dritten Ausführungsform sind, ähnlich wie bei der zweiten Ausführungsform, der Kopplungsvorsprung 82 mit der konischen rückseitigen Fläche 82a und die Verbindungsfläche 80, die in Kontakt mit einer Berührungsfläche 84 eines plattenförmigen Elementes 83 gebracht wird, an dem Kopplungsrahmen 11a ausgebildet, der einstückig mit dem Ventilkörper 11 ausgebildet ist. Außerdem wird das plattenförmige Element 83, das als eines der das Verbindungselement 50 bildenden Elemente dient, blockiert, indem seine Dicke größer gewählt wird als die des plattenförmigen Elementes 51 bei der ersten Ausführungsform. Außerdem ist ein Paar von Verriegelungselementen 85 und 86 zum Festklemmen des Kopplungsvorsprungs 82 zusammen mit dem plattenförmigen Element 83 und zu dessen Befestigung von beiden Seiten an beiden Seitenendabschnitten des plattenförmigen Elementes 83 über zwei obere und untere Befestigungsbolzen 89 befestigt. Dementsprechend sind nicht dargestellte Bolzenöffnungen an oberen und unteren Abschnitten an beiden Seitenendflächen des plattenförmigen Elementes 83 ausgebildet.
Es versteht sich, dass eine Durchgangsöffnung, die eine Verbindung des Ausgangsanschlusses 20 des ersten Sicherheitsventils 10A mit dem Eingangsanschluss 19 des zweiten Sicherheitsventils 10B herstellt, in dem plattenförmigen Element 83 ausgebildet ist.
Ein vertikaler langer konkaver Abschnitt, der sich von einem oberen Ende zu einem unteren Ende erstreckt, ist an einer Innenfläche des Paares von Verrie gelungselementen 85 und 86 (eine Oberfläche an der Seite des plattenförmigen Elementes 83) ausgebildet. Ein Paar von abgeschrägten Eingriffsabschnitten 88, die sich von einer Bodenfläche des konkaven Abschnittes in konischer Weise erweitern, ist an beiden Seitenenden des konkaven Abschnittes ausgebildet. Die Abschrägung des Eingriffsabschnittes 88 verläuft entlang der konischen rückseitigen Fläche 82a des Kopplungsvorsprungs 82.
Der übrige Aufbau und die Betriebsweise der dritten Ausführungsform unterscheiden sich nicht wesentlich von den ersten oder zweiten Ausführungsformen. Daher werden den Hauptkomponenten in der Zeichnung die gleichen Bezugszeichen wie bei der ersten und zweiten Ausführungsform zugeordnet und insoweit auf die obige Beschreibung verwiesen.
Die 11A, 11B und 12 zeigen eine vierte Ausführungsform des kombinierten Sicherheitsventils gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei dem kombinierten Sicherheitsventil ist, ähnlich wie bei der zweiten Ausführungsform, der Kopplungsrahmen 11a einstückig mit dem Ventilkörper 11 ausgebildet, und eine Verbindungsfläche 90 ist an dem Kopplungsrahmen 11a ausgebildet. Außerdem ist der Kopplungsvorsprung 82, welcher die konische rückseitige Fläche 82a an einer Position beider Seitenendabschnitte der Verbindungsfläche 90 aufweist, einstückig ausgebildet. Bei der vierten Ausführungsform werden die Verbindungsfläche 90 an der Seite des Ausgangsanschlusses 20 des ersten Sicherheitsventils 10A und die Verbindungsfläche 90 an der Seite des Eingangsanschlusses 19 des zweiten Sicherheitsventils 10B über ein Dichtelement 95 direkt in Kontakt miteinander gebracht. Die beiden Kopplungsrahmen 11a und 11a werden mit Hilfe von Verriegelungselementen 91 und 92 des Verbindungselementes 50 separat gekoppelt.
Obwohl sich die Verriegelungselemente 91 und 92 funktional nicht von den Verriegelungselementen 57 und 58 der ersten Ausführungsformen unterschei den, unterscheiden sich die Verriegelungselemente 91 und 92 von den Verriegelungselementen 57 und 58 dahingehend, dass der Kopplungsvorsprung 82 festgezogen und fixiert wird, ohne das plattenförmige Element 51 zu verwenden, indem beide Verbindungsflächen 90 und 90 direkt in Kontakt miteinander gebracht werden. Außerdem werden die Verriegelungselemente 91 und 92 mit Hilfe eines durch einen Befestigungsbolzen gebildeten Stangenelementes 93 und eines durch eine Kopplungsstange gebildeten Stangenelementes 94 gekoppelt, ähnlich wie dies bei der ersten und zweiten Ausführungsform der Fall ist.

Claims

Kombiniertes Sicherheitsventil mit einem ersten Sicherheitsventil (10A), das vorzugsweise als Dreiwege-Steuerventil ausgebildet ist, und einem zweiten Sicherheitsventil (10B), das vorzugsweise als Dreiwege-Steuerventil ausgebildet ist, die lösbar mit Hilfe eines Verbindungselementes (50) in einem Zustand miteinander gekoppelt sind, in welchem eine Ausgangsöffnung (20) des ersten Sicherheitsventils (10A) mit einer Eingangsöffnung (19) des zweiten Sicherheitsventils (10B) in Verbindung steht, wobei eine Verbindungsfläche (79), an welcher sich eine Ausgangsöffnung (20) öffnet, an einem Verbindungsabschnitt an der Seite einer Ausgangsöffnung (20) des ersten Sicherheitsventils (10A) ausgebildet ist, und ein Kopplungsvorsprung (81) an einer Position beider Seitenendabschnitte der Verbindungsfläche (79) ausgebildet ist, und wobei eine Verbindungsfläche (79), zu welcher sich ein Eingangsanschluss (19) öffnet, an einem Verbindungsabschnitt an der Seite einer Eingangsöffnung (19) des zweiten Sicherheitsventils (10B) ausgebildet ist, und ein Kopplungsvorsprung (81) an beiden Seitenendabschnitten der Verbindungsfläche (79) an einer Position ausgebildet ist, die dem Kopplungsvorsprung (81) des ersten Sicherheitsventils (10A) zugeordnet ist, und wobei das Verbindungselement (50) ein plattenförmiges Element (51) aufweist, das zwischen dem Ausgangsanschluss (20) und dem Eingangsanschluss (19) angeordnet ist, und ein Kopplungselement zum Koppeln der beiden Verbindungsabschnitte, und wobei das plattenförmige Element (51) eine Durchgangsöffnung (53a) zur Verbindung des Ausgangsanschlusses (20) mit dem Ein gangsanschluss (19) aufweist, und eine Verbindungsfläche (52), an welcher die Verbindungsfläche (79) an der Seite des Ausgangsanschlusses (20) und die Verbindungsfläche (79) an der Seite des Eingangsanschlusses (19) in Kontakt miteinander gebracht werden, und wobei das Kopplungselement die einander zugewandten Kopplungsvorsprünge (81) der Verbindungsabschnitte beider Sicherheitsventile (10A, 10B) fixiert, indem sie in einer Richtung verspannt werden, in der sie sich einander annähern.
Kombiniertes Sicherheitsventil mit einem ersten Sicherheitsventil (10A), das vorzugsweise durch ein Dreiwege-Pilotventil gebildet wird, und einem zweiten Sicherheitsventil (10B), das vorzugsweise durch ein Dreiwege-Pilotventil gebildet wird, wobei ein Ausgangsanschluss (20) des ersten Sicherheitsventils (10A) und einen Eingangsanschluss (19) des zweiten Sicherheitsventils (10B) mit Hilfe eines Verbindungselementes (50) trennbar gekoppelt sind, wobei eine Verbindungsfläche (80), an welcher sich ein Ausgangsanschluss (20) öffnet, an einem Verbindungsabschnitt (11a) an der Seite eines Ausgangsanschlusses (20) des ersten Sicherheitsventils (10A) ausgebildet ist und ein Kopplungsvorsprung (82) an einer Position beider Seitenendbereiche der Verbindungsfläche (80) ausgebildet ist, und wobei eine Verbindungsfläche (80), an welcher sich ein Eingangsanschluss (19) öffnet, an einem Verbindungsabschnitt (11a) an der Seite eines Eingangsanschlusses (19) des zweiten Sicherheitsventils (10B) ausgebildet ist und ein Kopplungsvorsprung (82) an beiden Seitenendbereichen der Verbindungsfläche (80) an einer Position ausgebildet ist, die dem Kopplungsvorsprung (82) des ersten Sicherheitsventils (10A) zugeordnet ist, und wobei die Verbindungsfläche (80) an der Seite des Ausgangsanschlusses (20) und die Verbindungsfläche (80) an der Seite des Eingangsanschlusses (19) direkt in Kontakt miteinander gebracht werden und das Verbindungselement (50) zur Kopplung beider Verbindungsabschnitte (11a) ein Kopplungselement umfasst und wobei das Kopplungselement die einander zugewandten Kopplungsvorsprünge (82) beider Verbindungsabschnitte (11a) fixiert, indem sie in einer Richtung verspannt werden, in der sie sich einander annähern.
Kombiniertes Sicherheitsventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt an dem Ausgangsanschluss (20) des ersten Sicherheitsventils (10A) und der Verbindungsabschnitt an der Seite des Eingangsanschlusses (19) des zweiten Sicherheitsventils (10B) durch Befestigen eines Kopplungsrahmens (72) als einem separaten Körper an einem Ventilkörper (11) gebildet wird, und dass die Verbindungsfläche (52) und der Kopplungsvorsprung (81) an dem Kopplungsrahmen (72) vorgesehen sind.
Kombiniertes Sicherheitsventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt an der Seite des Ausgangsanschlusses (20) des ersten Sicherheitsventils (10A) und der Verbindungsabschnitt an der Seite des Eingangsanschlusses (19) des zweiten Sicherheitsventils (10B) mit einem Kopplungsrahmen (11a) versehen sind, der einstückig mit einem Ventilkörper (11) ausgebildet ist, und dass die Verbindungsfläche (80) und der Kopplungsvorsprung (82) an dem Kopplungsrahmen (11a) ausgebildet sind.
Kombiniertes Sicherheitsventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine rückwärtige Fläche (81a, 82a) des Kopplungsvorsprungs (81, 82), die einer der Verbindungsfläche (79, 80) gegenüberliegenden Seite zugewandt ist, als eine konische Fläche ausgebildet ist, die in einer Richtung abgeschrägt ist, in der sie sich allmählich der Verbindungsfläche (79, 80) an einer vorderen Endseite des Kopplungsvorsprungs (81, 82) annähert, und dass das Kopplungselement zwei Verriegelungselemente (57, 58) aufweist, die an beiden Seiten des Verbindungsabschnitts angeordnet sind, und ein Stangenelement (62, 64) zum Festziehen der Verriegelungselemente (57, 58) in einer Richtung, in welcher die Verriegelungselemente (57, 58) zueinander gezogen werden, und dass die Verriegelungselemente (57, 58) ein Paar von Verriegelungsabschnitten (57b, 58b) aufweisen, welche die Kopplungsvorsprünge (81, 82) von beiden Seiten sandwichartig zwischen sich aufnehmen, wobei sie in einer Richtung entlang der konischen Fläche der einander zugewandten Kopplungsvorsprünge (81, 82) abgeschrägt sind.
Kombiniertes Sicherheitsventil nach Anspruch 5, 3 und 1 oder Anspruch 5, 4 und 1, dadurch gekennzeichnet, dass das plattenförmige Element (51) einen oberen Rahmenabschnitt (51a) und einen unteren Rahmenabschnitt (51b) aufweist, und dass das Stangenelement (62, 64) durch eine Durchgangsöffnung (62a) und eine Durchgangsnut (54) hindurchgeführt ist, die in dem oberen Rahmenabschnitt (51a) bzw. dem unteren Rahmenabschnitt (51b) ausgebildet sind, und dass beide Enden des Stangenelementes (62, 64) mit beiden Verriegelungselementen (57b, 58b) verriegelt sind.
Kombiniertes Sicherheitsventil nach Anspruch 5, 3 und 1 oder Anspruch 5, 4 und 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stangenelement (62, 64) durch einen Bolzen gebildet wird und dass beide Verriegelungselemente (57, 58) mittels eines Bolzens an dem plattenförmigen Element (51) befestigt sind.
Kombiniertes Sicherheitsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuerventil (14) zum Antreiben eines Hauptventils (29) des ersten Sicherheitsventils (10A) und des zweiten Sicherheitsventils (10B) und eine Positionserfassungseinrichtung (18) zur Erfassung einer Position des Hauptventils (29) in den Ventilkörpern (11) des ersten Sicherheitsventils (10A) und des zweiten Sicherheitsventils (10B) ausgebildet sind.