DE102008019458B4 - Druckregelventil - Google Patents

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Abstract

Druckregelventil (11), mit einem mit Primärdruck beaufschlagbaren Primärkanal, mit einem den Abgriff eines geregelten Sekundärdruckes ermöglichenden Sekundärkanal und mit einem zur Steuerung der Fluidverbindung zwischen dem Primärkanal und dem Sekundärkanal dienenden beweglichen Steuerglied (20), dessen Stellung durch ein mit einer über einen Drehknopf (40) einstellbaren Vorgabekraft beaufschlagbares bewegliches Stellglied (30) beeinflussbar ist, wobei der Drehknopf (40) zwischen einer, eine Einstellung der Vorgabekraft verhindernden inaktiven Stellung und einer die Einstellung der Vorgabekraft ermöglichenden aktiven Stellung in Axialrichtung bezüglich einer Längsachse (45) des Druckregelventils (11) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehknopf (40) bei dessen Überführung in die aktive Stellung als Betätigungsglied für ein zugeordnetes Ventil (46) ausgebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Druckregelventil, mit einem mit Primärdruck beaufschlagbaren Primärkanal, mit einem den Abgriff eines geregelten Senkundärdruckes ermöglichenden Sekundärkanal und mit einem zur Steuerung der Fluidverbindung zwischen dem Primärkanal und dem Sekundärkanal dienenden beweglichen Steuerglied, dessen Stellung durch ein mit einer über einen Drehknopf einstellbaren Vorgabekraft beaufschlagbares bewegliches Stellglied beeinflussbar ist, wobei der Drehknopf zwischen einer, eine Einstellung der Vorgabekraft verhindernden inaktiven Stellung und einer die Stellung der Vorgabekraft ermöglichenden aktiven Stellung in Axialrichtung bezüglich einer Längsachse des Druckregelventils bewegbar ist.
  • Aus der EP 1 118 921 A2 ist ein Druckregelventil der eingangs erwähnten Art bekannt, das vor allem in Zusammenhang mit der Druckluftaufbereitung in Druckluftnetzen Anwendung findet, wobei die Aufgabe besteht, den sekundärseitig abgreifbaren Arbeitsdruck unabhängig von sekundärseitigen Druckschwankungen weitgehend konstant zu halten. Der gewünschte Sekundärdruck lässt sich mittels Verdrehbewegung eines Drehknopfes auf einen bestimmten Wert einstellen. Dabei steuert die Verdrehbewegung des Drehknopfes die Vorgabekraft, die letztendlich auf das Stellglied einwirkt, das wiederum das Steuerglied beeinflusst. Um zu verhindern, dass durch möglicherweise unbeabsichtigtes Verdrehen des Drehknopfes ein anderer Se kundärdruck eingestellt wird, muss der Drehknopf zunächst durch aktives Handhaben des Bedieners in eine aktive Stellung gebracht werden, in der sich dann die Druckeinstellung vornehmen lässt. In der inaktiven Stellung des Drehknopfes bleibt das Verdrehen des Drehknopfes ohne Wirkung.
  • In der DE 20 2004 002 987 U1 ist eine Druckluft-Wartungsvorrichtung offenbart, mit einem als Druckregelgerät ausgebildeten Wartungsgerät. Das Druckregelgerät besitzt einen drehfest mit einer Einstellspindel in Eingriff stehenden drehbaren Einstellknopf für die Druckeinstellung. Der Einstellknopf ist als Teleskop-Einstellknopf ausgebildet, wobei ein Betätigungsteil zwischen einer an das Gehäuse angenäherten eingeschobenen Grundposition und einer vom Gehäuse abgerückten herausgezogenen Betätigungsposition verschiebbar ist. In der Betätigungsposition ist das Betätigungsteil drehfest mit einem Kupplungsteil verbunden, das wiederum drehfest mit der Einstellspindel verbunden ist.
  • Aus der EP 1 500 998 A2 ist eine Druckregleranordnung bekannt, die ein Reglergehäuse aufweist in dem ein Regelventil mit einem gegenüber dem Reglergehäuse verlagerbaren Ventilkörper angeordnet ist. Das Reglergehäuse ermöglicht die nachträgliche Eingliederung eines zweiten Druckreglers in Form eines Temperaturweggebers.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Druckregelventil der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das gegenüber herkömmlichen Druckregelventilen mit wenigstens einer zusätzlichen Funktion ausgestattet ist.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Druckregelventil mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.
  • Das erfindungsgemäße Druckregelventil zeichnet sich dadurch aus, dass der Drehknopf bei dessen Überführung in die aktive Stellung als Betätigungsglied für ein zugeordnetes Ventil ausgebildet ist.
  • Es ist also möglich, gleichzeitig mit dem Überführen des Drehknopfes in seine aktive Stellung, ein Schaltvorgang des zugeordneten Ventils auszulösen. Das Druckregelventil ist also mit einer zusätzlichen Funktion ausgestattet. Insbesondere ist eine deartige zusätzliche Funktion bei solchen Anwendungsfällen sinnvoll, bei denen vor Druckveränderungen ein Element gelöst oder gespannt werden soll. Als Element ist beispielsweise eine fluidische Bremse denkbar, die mit dem zugeordneten Ventil gekoppelt ist und ihrerseits beispielsweise einen fluidischen Aktor in ihrem aktiven Zustand in einer bestimmten Position hält, wobei der fluidische Aktor über das Druckregelventil mit Sekundärdruck beaufschlagbar ist. In diesem Fall kann die Bremse also gleichzeitig mit der durch das Überführen des Drehknopfes in die aktive Stellung bewirk ten Einstellung eines neuen Sekundärdrucks gelöst werden. Es ist jedoch auch möglich, dass das dem Druckregelventil zugeordnete Ventil zur Fluidsteuerung ganz andere Applikationen verwendet wird.
  • Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist das Ventil an einer am Druckregelventil ausgebildeten Schnittstelle angeordnet. Prinzipiell wäre es jedoch auch denkbar, das Ventil entfernt vom Druckregelventil anzuordnen und mit diesem über eine, ein dementsprechendes Schaltsignal übertragende Signalleitung, zu verbinden. Prinzipiell ist auch eine drahtlose Signalübertragung zwischen dem Druckregelventil und dem zugeordneten Ventil denkbar.
  • In bevorzugter Weise sind Drehknopf und Ventil über ein mechanisches Kopplungselement miteinander gekoppelt, das bei der Bewegung des Drehknopfes zwischen der inaktiven Stellung und der aktiven Stellung ein Schalten des Ventils bewirkend mitbewegt wird.
  • Das mechanische Kopplungselement kann einerseits mit einen am Drehknopf ausgebildeten Kopplungsabschnitt und andererseits mit einem Ventilbetätigungsglied des Ventils gekoppelt sein.
  • In besonders bevorzugter Weise weist das Kopplungselement eine ventilseitige erste Anschlagfläche auf, an der das Ventilbetätigungsglied unter Federkraftbeaufschlagung einer Stellfeder in Anlage gehalten ist, wobei das Kopplungselement eine drehknopfseitige zweite Anschlagfläche besitzt, die mittels der Federkraftbeaufschlagung in Anlage an den Kopplungsabschnitt gehalten ist. Wird der Drehknopf also von seiner inaktiven Stellung in seine aktiven Stellung verlagert, so folgt das Kopplungselement dieser Bewegung aufgrund der Federkraftbeaufschlagung automatisch. Das Ventilbetätigungs glied kann also ausfahren, wodurch ein Schaltvorgang des zugeordneten Ventils initiiert wird. Alternativ wäre es jedoch auch denkbar, dass das mechanische Kopplungselement bei der Überführung des Drehknopfes in seine aktive Stellung durch die Bewegung des Drehknopfes durch geeignete Ankopplungsmaßnahmen mitgenommen wird, wobei andererseits das mechanische Kopplungsglied bewirkt, dass das Ventilbetätigungsglied in eine andere Stellung überführt wird, wodurch wiederum ein Schaltvorgang des Ventils ausgelöst wird.
  • Zweckmäßigerweise ist das Kopplungselement L-artig ausgestaltet, mit einer im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse des Druckregelventils verlaufenden, dem Ventil zugeordneten Beaufschlagungspartie und einer damit verbundenen, im Wesentlichen parallel zur Längsachse verlaufenden, mittels einer Schiebeführung verschieblich am Gehäuse des Druckregelventils geführten Längspartie. Es sind jedoch auch andersartige Ausgestaltungen des Kopplungselementes denkbar.
  • Bei einer Weiterbildung der Erfindung sind dem Drehknopf Führungsmittel zugeordnet zu dessen Führung bei der Bewegung zwischen der inaktiven Stellung und der aktiven Stellung derart, dass der Drehknopf mittels vom Bediener aufzubringenden Zugkraft entgegen einer den Drehknopf selbsttätig in die inaktive Stellung zurückstellenden Rückstellkraft in die aktive Stellung gebracht werden kann. Der Drehknopf ist also monostabil ausgebildet, wobei durch die Rückstellkraft der Rückstellfeder ein automatisches Rückschnappen nach Überführung in die aktive Stellung sowie Einstellung des gewünschten Sekundärdrucks in die inaktive Stellung stattfindet. Alternativ wäre es jedoch auch möglich, den Drehknopf bistabil auszubilden, wobei der Drehknopf dann bei der Überführung in die aktive Stellung in dieser aktiven Stellung verbleibt, die Drukkeinstellung mittels Verdrehen des Drehknopfes jedoch nur durch das Einleiten einer zusätzlichen Maßnahme, beispielsweise das Ausrasten einer Sicherung, möglich ist.
  • Im Falle eines monostabilen Drehknopfes weisen die Führungsmittel einen am Gehäuse des Druckregelventils ausgebildeten Führungsabschnitt mit wenigstens einer sich in Richtung aktiver Stellung bezüglich der Längsachse nach radial weiter außen verlaufenden Führungsschräge, und wenigstens ein am Drehknopf ausgebildetes Führungsglied auf, wobei das Führungsglied elastisch federnd gelagert auf die Führungsschräge gedrückt ist. Bei der Überführung des Drehknopfes in die aktive Stellung wird das elastisch federnd gelagerte Führungsglied also weiter ausgestellt, was eine Rückstellkraft in Richtung der inaktiven Stellung des Drehknopfes bewirkt.
  • Zweckmäßigerweise ist der Führungsabschnitt konisch ausgestaltet und die Führungsschräge wird von dessen Umfangsfläche gebildet.
  • Bei einer Weiterbildung der Erfindung weist das Kopplungselement einen Betätigungsabschnitt auf, der bei manueller Betätigung unabhängig von der Betätigung des Druckknopfes ein Schaltvorgang des zugeordneten Ventils auslöst.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert.
  • In der Zeichnung zeigen:
  • 1 eine perspektivische Ansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Druckregelventils,
  • 2 das Druckregelventil von 1 ohne Drehknopf,
  • 3 einen Schnitt durch die Druckregeleinrichtung von 1 entlang der Linie III-III von 1,
  • 4 eine schematische Darstellung einer ersten Applikation bei dem das Druckregelventil von 1 eingesetzt ist,
  • 5 eine schematische Darstellung einer zweiten Applikation, bei der das Druckregelventil von 1 eingesetzt ist,
  • 6 eine schematische Darstellung einer dritten Applikation, bei der das Druckregelventil von 1 eingesetzt ist,
  • 7 eine schematische Darstellung einer vierten Applikation, bei der das Druckregelventil von 1 eingesetzt ist,
  • 8 eine schematische Darstellung einer fünften Applikation, bei der das Druckregelventil von 1 eingesetzt ist und
  • 9 eine schematische Darstellung einer sechsten Applikation, bei der das Druckregelventil von 1 eingesetzt ist.
  • Die 1 bis 3 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Druckregelventils 11. Das Druckregelventil 11, das auch als Druckregler bezeichnet werden könnte, ist vorliegend Bestandteil eines sogenannten Wartungsgerätes, das zur Aufbereitung bzw. Konditionierung von Druckluft in Druckluftnetzen eingesetzt wird. Das Druckregelventil 11 besitzt an vorzugsweise entgegengesetzten Seiten angeordnete Schnittstellen 12, 13, an denen sich weiterführende Druckmittelleitungen oder weitere Wartungsgerätetypen, beispielsweise in Form eines Filters oder Ölers, ansetzen lassen.
  • Das Druckregelventil 11 verfügt über ein Gehäuse 14 mit einem Gehäuse-Hauptkörper 15, in dem als Primärkanal und als Sekundärkanal bezeichnete Fluidkanäle verlaufen. Diese beiden Kanäle münden jeweils einenends im Bereich der Schnittstellen 12, 13 unter Bildung eines Primäranschlusses 16 und eines Sekundäranschlusses 17 zur Gehäuse-Außenfläche aus. Im Betrieb des Druckregelventils 11 kann über den Primäranschluss 16 unter einem Primärdruck stehende Druckluft eingespeist werden. Am Sekundäranschluss 17 lässt sich unter einem Sekundärdruck stehende Druckluft abgreifen und zu einem oder mehreren Verbrauchern weiterleiten, wobei der Sekundärdruck in der Regel geringer ist als der Primärdruck und sich in seiner Höhe durch das Druckregelventil 11 bedarfsgemäß vorgeben lässt.
  • Primär- und Sekundärkanal stehen miteinander durch eine Überströmöffnung 18 in Verbindung, die durch einen Primär-Ventilsitz 19 umgrenzt wird. Die durch die Überströmöffnung 18 gewährleistete Fluidverbindung zwischen Primär- und Sekundärkanal wird durch ein bewegliches Steuerglied 20 gesteuert, das einen Primär-Steuerabschnitt 21 aufweist, der relativ zu dem Primär-Ventilsitz 19 in einer Schließstellung oder in unterschiedlichen Offen-Stellungen positionierbar ist. Das Steuerglied 20 hat mithin ein stetiges Steuerverhalten, wobei der Primär-Steuerabschnitt 21 in der Schließstellung dichtend am Primär-Ventilsitz 19 anliegt und dabei den Primärkanal vom Sekundärkanal abtrennt, während in den Offen-Stellungen ein mehr oder weniger großer Abstand zwischen dem Primär-Steuerabschnitt 21 und dem Primär-Ventilsitz 19 vorliegt, der der Druckluft oder einem anderen verwendeten fluidischen Druckmedium einen mehr oder weniger großen Überströmquer schnitt zwischen dem Primärkanal und dem Sekundärkanal zur Verfügung stellt. Zur Erzielung einer guten Dichtwirkung bei Anlegen des Primär-Steuerabschnitts 21 am Primär-Ventilsitz 19 besitzt der Primär-Steuerabschnitt 21 eine Ringdichtung 22, die in der Schließstellung in Anlage mit dem Primär-Ventilsitz 19 ist.
  • Das Steuerglied 20 ist beim Ausführungsbeispiel stößelartig ausgebildet und verfügt über einen länglichen Stößelkörper 23, der mit seiner rückseitigen Endpartie 24 in einer Gehäuseausnehmung 25 verschiebbar geführt ist. Der Primär-Steuerabschnitt 21 ist vorzugsweise Bestandteil eines topfähnlichen Dichtkörpers 26, der mit zur Rückseite des Stößelkörpers 23 orientierter Topföffnung am Stößelkörper 23 fixiert ist, wobei die zur Vorderseite des Stößelkörpers 23 orientierte Bodenfläche des Dichtkörpers 26 zusammen mit der Ringdichtung 22 den Primär-Steuerabschnitt 21 bildet. Der vom Boden wegweisende umlaufende Rand des Dichtkörpers 26 ist zweckmäßigerweise mit einer Dichtlippe 27 versehen, die unter Abdichtung verschiebbar einen zylindrischen Gehäusevorsprung 28 umschließt, der die Gehäuseausnehmung 25 beinhaltet. Die Dichtlippe 27 hat vorzugsweise eine Rückschlagfunktion, die bei entsprechendem Differenzdruck eine Fluidströmung vom Sekundärkanal zum Primärkanal zulässt und die in der Gegenrichtung sperrt.
  • Das Druckregelventil 11 ermöglicht eine weitgehend konstante Einregelung des Sekundärdruckes auf einen unterhalb des Primärdruckes gewünschten Überdruckwert. Der gewünschte Sekundärdruck lässt sich durch eine Vorgabeeinrichtung 29 variabel einstellen. Die Vorgabeeinrichtung 29 beinhaltet ein im Inneren des Gehäuses 14 beweglich angeordnetes Stellglied 30, das eine als Vergleichskammer 31 bezeichnete Fluidkammer begrenzt, wobei es einen beweglichen Wandabschnitt dieser Ver gleichskammer 31 bildet. Die übrigen Wandabschnitte der Vergleichskammer 31 sind vom Gehäuse 14 gebildet, so dass das Volumen der Vergleichskammer 31 von der momentanen Stellung des Stellgliedes 30 abhängt. Zur Abdichtung gegenüber dem Gehäuse 14 könnte das Stellglied 30 kolbenartig ausgeführt und unter Verwendung einer geeigneten Kolbendichtung gleitverschieblichen im Gehäuse 14 geführt sein. Beim Ausführungsbeispiel kommt allerdings zu Gunsten reduzierter Reibungswerte eine gleitreibungsfreie Membrandichtung 32 zum Einsatz. Konkret verfügt hierbei das Stellglied 30 über einen starren Grundkörper 33, der über eine aus Material mit gummielastischen Eigenschaften bestehende Membran 34 am Gehäuse 14 aufgehängt ist.
  • Die Vergleichskammer 31 kommuniziert über mindestens einen Verbindungskanal (nicht dargestellt) ständig mit dem Sekundärkanal. Auf diese Weise ist die Vergleichskammer 31 ständig fluidgefüllt, wobei der in der Vergleichskammer 31 herrschende Druck normalerweise dem Sekundärdruck entspricht. Der Verbindungskanal kann folglich auch als Abfragekanal bezeichnet werden, der quasi den im Sekundärkanal herrschenden Druck abfrägt und in die Vergleichskammer 31 weiterleitet.
  • Durch den in der Vergleichskammer 31 herrschenden Vergleichsdruck wird das Stellglied 30 ständig in einer durch einen Pfeil angedeuteten Öffnungsrichtung 35 beaufschlagt. Der daraus resultierenden Öffnungskraft F1 wirkt in einer Schließrichtung 36 eine als Vorgabekraft F2 bezeichnete Schließkraft entgegen, die durch eine in ihrer Vorspannung variabel einstellbare Federeinrichtung 37 geliefert wird.
  • Die zweckmäßigerweise von einer Schraubendruckfeder gebildete Federeinrichtung 37 erstreckt sich beim Ausführungsbeispiel in einer vom Gehäuse 14 begrenzten Federkammer 38, die vor zugsweise in einem an den Gehäuse-Hauptkörper 15 angesetzten länglichen, hohlkörperartigen Abschlussdeckel 39 ausgebildet ist. Über einen oder mehrere, das Gehäuse 14 durchsetzende Auslasskanäle (nicht dargestellt) steht die Federkammer 38 ständig mit der Umgebung bzw. Atmosphäre in Verbindung, so dass in ihr Umgebungsdruck herrscht.
  • Zur variablen bedarfsgerechten Einstellung der Vorgabekraft F2 enthält die Vorgabeeinrichtung 29 einen am Abschlussdeckel 39 drehbar gelagerten Drehknopf 40, der in drehfester Verbindung mit einer Gewindespindel 41 steht, welche mit einem in der Federkammer 38 angeordneten Beaufschlagungsteller 42 in Schraubverbindung steht. Der Beaufschlagungsteller 42 ist bezüglich des Gehäuses 14 unverdrehbar, gleichzeitig jedoch in Längsrichtung der Federkammer 38 verstellbar angeordnet, so dass sich seine momentane Axialposition durch Verdrehen des Drehknopfes 40 einstellen lässt. Er beaufschlagt das äußere Ende der Federeinrichtung 37, deren inneres Ende in der Schließrichtung 36 auf das Stellglied 30 einwirkt. Ersichtlich lässt sich nun durch Verändern der Position des Beaufschlagungstellers 42 die Vorspannung der Federeinrichtung 37 und dementsprechend die Vorgabekraft F2 variabel vorgeben.
  • Das Stellglied 30 ist von mindestens einem Entlüftungskanal 43 durchsetzt, dessen äußeres Ende ständig mit der Atmosphäre kommuniziert, in dem es zweckmäßigerweise zur Federkammer 38 ausmündet, die mit den nicht dargestellten Auslasskanälen in Verbindung steht.
  • Das entgegengesetzte innere Ende des Entlüftungskanals 43 bildet eine Entlüftungsöffnung 44, die wie schon die Überströmöffnung 18 ebenfalls von dem Steuerglied 20 gesteuert wird. Durch das Zusammenwirken von Stellglied 30 und Steuer glied 20 wird also darauf Einfluss genommen, ob die Entlüftungsöffnung 44 geöffnet oder geschlossen ist.
  • Der Drehknopf 40 ist zwischen einer, die Einstellung der Vorgabekraft verhindernden inaktiven Stellung und einer die Einstellung der Vorgabekraft ermöglichenden aktiven Stellung in Axialrichtung bezüglich einer Längsachse 45 des Druckregelventils 11 bewegbar. In der inaktiven Stellung, die in 3 dargestellt ist, ist es nicht möglich, durch eine Verdrehbewegung des Drehknopfes 40 eine bestimmte Vorgabekraft F2 und somit einen bestimmten Sekundärdruck vorzugeben. Das Verdrehen des Drehknopfes 40 bleibt also ohne Wirkung. Zweckmäßigerweise wird der Drehknopf 40 durch Ziehen axial in seine aktive Stellung verlagert, in der es dann möglich ist, durch eine Verdrehbewegung eine bestimmte Vorgabekraft F2 und somit einen bestimmten Sekundärdruck vorzugeben.
  • Bei der Überführung des Drehknopfes 40 in dessen aktive Stellung wirkt der Drehknopf 40 als Betätigungsglied für ein zugeordnetes Ventil 46. Der Drehknopf 40 übt also beim Überführen in die aktive Stellung eine zusätzliche Funktion aus und löst einen Schaltvorgang des zugeordneten Ventils 46 aus.
  • Gemäß bevorzugtem Ausführungsbeispiel sitzt das zugeordnete Ventil 46 an einer weiteren Schnittstelle 47, die insbesondere 90° versetzt zu den beiden anderen, jeweils dem Primäranschluss 16 bzw. Sekundäranschluss 17 zugeordneten Schnittstellen 12, 13 angeordnet ist. Das Ventil 46 besitzt ein insbesondere quaderförmiges Ventilgehäuse 48, in dem ein stößelartiges Ventilbetätigungsglied 49 verschieblich gelagert ist. Das Ventilbetätigungsglied 49 besitzt einen Betätigungskopf 50, der über eine an der Oberseite des Ventilgehäuses 48 angeordnete Öffnung 51 aus dem Ventilgehäuse 48 herausragt. An der dem Betätigungskopf 50 gegenüberliegenden Ende des Ventilbetätigungsglieds 49 greift eine Stellfeder 52 an, die versucht, das Ventilbetätigungsglied 49 aus der Öffnung 51 herauszudrücken.
  • Drehknopf 40 und Ventil 46 sind über ein mechanisches Kopplungselement 53 miteinander gekoppelt, das bei der Bewegung des Drehknopfes 40 zwischen der inaktiven Stellung und der aktiven Stellung ein Schalten des Ventils 46 bewirkend mitbewegt wird. Das Kopplungselement 53 ist gemäß bevorzugtem Ausführungsbeispiel L-artig ausgestaltet, und besitzt eine im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse 45 des Druckregelventils 11 verlaufenden, dem Ventil 46 zugeordnete, fingerartige Beaufschlagungspartie 54 und eine damit verbundene, im Wesentlichen parallel zur Längsachse 45 verlaufende, mittels einer Schiebeführung verschieblich am Gehäuse 14 des Druckregelventils geführte Längspartie 55. An der Unterseite der Beaufschlagungspartie 54 befindet sich eine ventilseitige erste Anschlagfläche 56, an der der Betätigungskopf 50 des Ventilbetätigungsglied 49 unter Federkraftbeaufschlagung der Stellfeder 52 in Anlage gehalten ist. In der in 3 dargestellten Stellung verhindert also die an der Beaufschlagungspartie 54 ausgebildete erste Anschlagfläche 46, dass das Ventilbetätigungsglied 49 durch die Stellkraft der Stellfeder 42 weiter aus der Öffnung 51 am Ventilgehäuse 48 herausgedrückt wird.
  • Am freien Ende der Längspartie 55 befindet sich eine drehknopfseitige zweite Anschlagfläche 57, die über die auf die Beaufschlagungspartie 54 wirkende Federkraft der Stellfeder stets in Anlage an einen Kopplungsabschnitt 58 am Drehknopf 40 gehalten ist. Der Kopplungsabschnitt 58 wird hier von einem ringförmigen Anschlagelemente 59 gebildet, das am Innenumfang des Drehknopfes 40 befestigt, insbesondere eingepresst ist.
  • Das L-artige Kopplungselement 43 ist also zwischen dem Betätigungskopf 50 des Ventilbetätigungsglieds 49 und dem ringförmigen Anschlagelement 59 eingespannt.
  • Am Kopplungselement 53 befindet sich ferner noch ein Betätigungsabschnitt 60, der bei manueller Betätigung unabhängig von der Betätigung des Drehknopfes 40 ein Schaltvorgang des zugeordneten Ventils 46 auslöst.
  • Der Betätigungsabschnitt 60 wird beim bevorzugten Ausführungsbeispiel durch ein an der Oberseite der Beaufschlagungspartie 54 nach oben abstehenden druckknopfartigen Vorsprung 61 gebildet. Dadurch ist es möglich, das Druckregelventil 11 auch stirnseitig einzubauen, wobei ein Teil des Gehäuses 14 und das Ventil 46 hinter einer Verkleidung 62 verborgen sind. Der druckknopfartige Vorsprung 61 ist jedoch über eine Öffnung erreichbar, so dass ein Schaltvorgang des Ventils 46 durch Drücken auf den Vorsprung 61 ausgelöst werden kann.
  • Dem Drehknopf 40 sind Führungsmittel zugeordnet, durch die er bei der Bewegung zwischen der inaktiven Stellung und der aktiven Stellung derart geführt wird, dass er mittels vom Bediener aufzubringenden Zugkraft entgegen einer den Drehknopf 40 selbsttätig in die inaktive Stellung zurückstellenden Rückstellkraft in die aktive Stellung bewegbar ist. Die Führungsmittel besitzen hierzu einen am Gehäuse 14 ausgebildeten, flaschenhalsartigen Führungsabschnitt 63 mit einer sich in Richtung aktiver Stellung bezüglich der Längsachse 45 nach radial weiter außen verlaufenden Führungsschräge 64, wobei korrespondierend hierzu am Drehknopf 40 fingerartige Führungsglieder 65 ausgebildet sind, die elastisch federnd gelagert auf die Führungsschräge 64 gedrückt sind. Der Führungsabschnitt 63 ist konisch ausgestaltet, wobei die Führungs schräge 64 von der Umfangsfläche dieses konusartigen Führungsabschnitt 63 gebildet ist.
  • In der in 3 dargestellten Stellung befindet sich der Drehknopf 40 in seiner inaktiven Stellung. Eine Verdrehung des Drehknopfes 40 hat keine Auswirkung. In dieser inaktiven Stellung verhindert die an der Beaufschlagungspartie 54 ausgebildete erste Anschlagfläche 56, dass der Betätigungskopf 50 des Ventilbetätigungsglieds 49 des Ventils 46 weiter aus der Öffnung 51 ausfährt. Wird nun der Drehknopf 40 durch Ziehen axial zur Längsachse 45 in seine inaktive Stellung verlagert, so schnappt der Betätigungskopf 50 des Ventilbetätigungsglieds 49 automatisch weiter aus der Öffnung 51 heraus, wobei die zweite Anschlagfläche 57 des Kopplungselements 53 in Folge der Federkraftbeaufschlagung des Ventilbetätigungsglieds 49 in Kontakt mit dem ringförmigen Anschlagglied 59 am Drehknopf 40 bleibt. Die Verlagerung des Ventilbetätigungsglieds 49 bewirkt ein Schaltvorgang des Ventils 46. Bei der Überführung des Drehknopfes 40 in die aktive Stellung, in der sich dann durch Verdrehen des Drehknopfes 40 eine definierte Vorgabekraft F2 einstellen lässt, gleiten die fingerartigen Führungsglieder 65 an der Führungsschräge 64 entlang, und werden entgegen ihrer zur Führungsschräge hin gerichteten Federbelastung ausgestellt, was zu einer Rückstellkraft in Richtung der inaktiven Stellung führt. Würde der Bediener nunmehr den Drehknopf 40 loslassen, so würde dieser zurück in seine inaktive Stellung schnappen. Der Drehknopf 40 ist also monostabil ausgebildet, wobei die stabile Lage von der inaktiven Stellung gebildet wird. Beim Zurückschnappen des Drehknopfes 40 wird dann wiederum in umgekehrter Weise der Betätigungsknopf 50 des Ventilbetätigungsglieds 49 wieder in das Ventilgehäuse 48 eingedrückt, wodurch wiederum ein Schaltvorgang des Ventils 46 stattfindet. Durch die monostabile Aus bildung des Drehknopfes 40 wird verhindert, dass der Drehknopf 40 in seiner oberen aktiven Stellung verbleibt und dann möglicherweise unbeabsichtigt eine Verdrehbewegung auf den Drehknopf 40 eingeleitet wird, was dann wiederum zu einer Veränderung der Vorgabekraft und somit des Sekundärdrucks führt.
  • Bezüglich der Wirkungsweise des Druckregelventils 11 beim Verdrehen des Drehknopfes 40 und somit der Einstellung der definierten Vorgabekraft F2 wird auf die EP 1 118 921 A2 verwiesen.
  • Die 4 bis 9 zeigen sechs verschiedene Applikationen, bei denen das erfindungsgemäße Druckregelventil 11 eingesetzt ist.
  • Gemäß einer in 4 dargestellten ersten Applikation ist dem Druckregelventil 11 ein fluidischer Aktor zugeordnet, der beispielhaft in Form eines einfach wirkenden Arbeitszylinders 66 dargestellt ist. Das Druckregelventil 11 trennt einen Primärstrang 67 von einem Sekundärstrang 68, wobei sich der Sekundärdruck im Sekundärstrang 68 mittels des Druckregelventils 11 einstellen lässt. Der Sekundärstrang 68 mündet in eine Arbeitskammer des Arbeitszylinders 66. Parallel im Primärstrang 67 ist das Ventil 46 angeordnet, das wiederum einen weiteren fluidischen Aktor in Form einer fluidischen Bremse ansteuert. Das Ventil 46, das hier beispielhaft in Form eines 3/2-Wegeventils dargestellt ist, befindet sich in der in 4 dargestellten Situation in seiner Geschlossen-Stellung. In der in 4 dargestellten Situation ist die fluidische Bremse, die ebenfalls in Form eines einfach wirkenden Arbeitszylinders 66 dargestellt ist, aktiv, d. h. die Kolbenstange wird durch die Stellfeder ausgestellt und fixiert dabei die Kolbenstange des Arbeitszylinders 66, wodurch die Po sition dieser Kolbenstange fixiert ist. Wird nunmehr der Drehknopf 40 des Druckregelventils 11 in seine aktive Stellung überführt, wodurch sich der Sekundärdruck im Sekundärstrang 68 neu einstellen lässt, so erfolgt gleichzeitig ein Schalten des Ventils 46 in seine Offen-Stellung, wodurch über den Primärstrang 67 Druckluft unter Primärdruck in die Arbeitskammer der fluidischen Bremse gelangt und diese löst. Dadurch, dass bei der Druckregelung über das Druckregelventil 11 gleichzeitig auch ein Schaltvorgang des zugeordneten Ventils 46 stattfindet, wird im vorliegenden Fall verhindert, dass bei aktiver Bremse und somit fixierter Kolbenstange des Arbeitszylinders 66 Druck in der Arbeitskammer des Arbeitszylinders 66 aufgebaut wird, was dazu führt, dass beim anschließenden Lösen der Bremse die Kolbenstange dann schlagartig einfährt, was zu Verletzungen von Personen, die sich im Bereich des Arbeitszylinders 66 aufhalten, führen kann.
  • In der 5 ist eine zweite Applikation gezeigt, die sich von der ersten Applikation dadurch unterscheidet, dass das zugeordnete Ventil 46 und die fluidische Bremse in den Sekundärstrang 68 statt in den Primärstrang 67 eingeschaltet sind. Die Funktionsweise entspricht der der ersten Applikation.
  • In 6 ist eine dritte Applikation gezeigt, in der das zugeordnete Ventil 46 dem Druckregelventil 11 vorgelagert ist, wobei die fluidische Bremse am Primärstrang 67 hängt. In diesem Fall ist das Ventil 46 als Einschaltventil ausgebildet, d. h. es befindet sich zunächst in seiner Geschlossen-Stellung, wodurch die Zufuhr von Druckluft in den Primärstrang 67 unterbunden ist. Die fluidische Bremse ist aktiv. Wird nun der Druck mittels des Druckregelventils 11 geregelt, so erfolgt gleichzeitig wie in den zuvor geschilderten Applikationen ein Schalten des Ventils 46 in seine Offen- Stellung, wodurch Druckluft in den Primärstrang 67 und von dort zur fluidischen Bremse gelangt, die dadurch gelöst wird.
  • 7 zeigte eine vierte Applikation, die sich von der dritten Applikation dadurch unterscheidet, dass die fluidische Bremse nunmehr am Sekundärstrang 68 statt am Primärstrang 67 hängt.
  • 8 zeigt eine fünfte Applikation, bei der Druckregelventil 11 und zugeordnetes Ventil 46 einem fluidischen Aktor in Form eines Arbeitszylinders 66 zugeordnet sind, wobei das Ventil 46 eine andere Funktion als in den zuvor beschriebenen Applikationen ausübt. Beispielsweise kann das Ventil 46 hier wieder als Einschaltventil ausgestaltet sein, insbesondere in Form eines 2/2-Wegeventils. Das Einschaltventil ist also zunächst in seiner Geschlossen-Stellung und wird dann auch gleichzeitig mit der Betätigung des Druckregelventils 11 in seine Offen-Stellung geschaltet.
  • Schließlich zeigt 9 eine sechste Applikation, die sich von der fünften Applikation dadurch unterscheidet, dass das Ventil 46 nunmehr statt in den Primärstrang 67 in den Sekundärstrang 68 eingeschaltet ist.
  • Bei einer weiteren, nicht dargestellten Applikation wäre es auch möglich, dass die fluidische Bremse mittels Druckluft aktiv ist. Zum Lösen der Bremse müsste hier also ein Entlüftungsvorgang stattfinden. Dies lässt sich dadurch verwirklichen, dass das als 3/2-Wegeventil ausgebildete Ventil zunächst in der Offen-Stellung ist, wodurch eine Druckluftbeaufschlagung der fluidischen Bremse sichergestellt ist, und dann durch Überführung des Drehknopfes 40 in seine aktive Stellung ein Schalten in die Entlüftungsstellung erfolgt.

Claims (10)

  1. Druckregelventil (11), mit einem mit Primärdruck beaufschlagbaren Primärkanal, mit einem den Abgriff eines geregelten Sekundärdruckes ermöglichenden Sekundärkanal und mit einem zur Steuerung der Fluidverbindung zwischen dem Primärkanal und dem Sekundärkanal dienenden beweglichen Steuerglied (20), dessen Stellung durch ein mit einer über einen Drehknopf (40) einstellbaren Vorgabekraft beaufschlagbares bewegliches Stellglied (30) beeinflussbar ist, wobei der Drehknopf (40) zwischen einer, eine Einstellung der Vorgabekraft verhindernden inaktiven Stellung und einer die Einstellung der Vorgabekraft ermöglichenden aktiven Stellung in Axialrichtung bezüglich einer Längsachse (45) des Druckregelventils (11) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehknopf (40) bei dessen Überführung in die aktive Stellung als Betätigungsglied für ein zugeordnetes Ventil (46) ausgebildet ist.
  2. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (46) an einer am Druckregelventil (11) ausgebildeten Schnittstelle (47) angeordnet ist.
  3. Druckregelventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Drehknopf (40) und Ventil (46) über ein mechanisches Kopplungselement (53) miteinander gekoppelt sind, das bei der Bewegung des Drehknopfes (40) zwischen der inaktiven Stellung und der aktiven Stellung, ein Schalten des Ventils (46) bewirkend, mitbewegt wird.
  4. Druckregelventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanische Kopplungselement (53) einerseits mit einem am Drehknopf (40) ausgebildeten Kopplungsabschnitt und andererseits mit einem Ventilbetätigungsglied (49) des Ventils (46) gekoppelt ist.
  5. Druckregelventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (53) eine ventilseitige erste Anschlagfläche (56) aufweist, an der das Ventilbetätigungsglied (49) unter Federkraftbeaufschlagung einer Stellfeder (52) in Anlage gehalten ist, und eine drehknopfseitige zweite Anschlagfläche (57) besitzt, die mittels der Federkraftbeaufschlagung in Anlage an den Kopplungsabschnitt (58) gehalten ist.
  6. Druckregelventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (53) L-artig ausgestaltet ist, mit einer im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse (45) verlaufenden, dem Ventil (46) zugeordneten Beaufschlagungspartie (54) und einer damit verbundenen, im Wesentlichen parallel zur Längsachse (45) verlaufenden, mittels einer Schiebeführung verschieblich am Gehäuse (14) des Druckregelventils (11) geführten Längspartie (55).
  7. Druckregelventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Drehknopf (40) Führungsmittel zugeordnet sind zu dessen Führung bei der Bewegung zwischen der inaktiven Stellung und der aktiven Stellung derart, dass der Drehknopf (40) mittels vom Bediener aufzubringenden Zugkraft entgegen einer den Drehknopf (40) selbsttätig in die inaktive Stellung zurückstellenden Rückstellkraft in die aktive Stellung bewegbar ist.
  8. Druckregelventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsmittel einen am Gehäuse (14) ausgebildeten Führungsabschnitt (63) mit wenigstens einer sich in Richtung aktiver Stellung bezüglich der Längsachse (45) nach radial weiter außen verlaufenden Führungsschräge (64), und wenigstens ein am Drehknopf (40) ausgebildetes Führungsglied (65) aufweisen, wobei das Führungsglied (65) elastisch federnd gelagert auf die Führungsschräge (64) gedrückt ist.
  9. Druckregelventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsabschnitt (63) konisch ausgestaltet und die Führungsschräge (64) von dessen Umfangsfläche gebildet ist.
  10. Druckregelventil nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (53) einen Betätigungsabschnitt (60) aufweist, der bei manueller Betätigung unabhängig von der Betätigung des Drehknopfes (40) ein Schaltvorgang des zugeordneten Ventils (46) auslöst.
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