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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.
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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.
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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.
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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.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Druckregelventil der eingangs erwähnten Art
zu schaffen, das gegenüber
herkömmlichen
Druckregelventilen mit wenigstens einer zusätzlichen Funktion ausgestattet ist.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Druckregelventil mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs
1 gelöst.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Das
mechanische Kopplungselement kann einerseits mit einen am Drehknopf
ausgebildeten Kopplungsabschnitt und andererseits mit einem Ventilbetätigungsglied
des Ventils gekoppelt sein.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Zweckmäßigerweise
ist der Führungsabschnitt
konisch ausgestaltet und die Führungsschräge wird
von dessen Umfangsfläche
gebildet.
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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.
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Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden
näher erläutert.
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In
der Zeichnung zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Druckregelventils,
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2 das
Druckregelventil von 1 ohne Drehknopf,
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3 einen
Schnitt durch die Druckregeleinrichtung von 1 entlang
der Linie III-III von 1,
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4 eine
schematische Darstellung einer ersten Applikation bei dem das Druckregelventil
von 1 eingesetzt ist,
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5 eine
schematische Darstellung einer zweiten Applikation, bei der das
Druckregelventil von 1 eingesetzt ist,
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6 eine
schematische Darstellung einer dritten Applikation, bei der das
Druckregelventil von 1 eingesetzt ist,
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7 eine
schematische Darstellung einer vierten Applikation, bei der das
Druckregelventil von 1 eingesetzt ist,
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8 eine
schematische Darstellung einer fünften
Applikation, bei der das Druckregelventil von 1 eingesetzt
ist und
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9 eine
schematische Darstellung einer sechsten Applikation, bei der das
Druckregelventil von 1 eingesetzt ist.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Das
L-artige Kopplungselement 43 ist also zwischen dem Betätigungskopf 50 des
Ventilbetätigungsglieds 49 und
dem ringförmigen
Anschlagelement 59 eingespannt.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die 4 bis 9 zeigen
sechs verschiedene Applikationen, bei denen das erfindungsgemäße Druckregelventil 11 eingesetzt
ist.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.