DE102011116472A1

DE102011116472A1 - Hydraulischer oder pneumatischer Antrieb zur Betätigung einer Armatur mit einem Regel- oder Schaltventil

Info

Publication number: DE102011116472A1
Application number: DE102011116472A
Authority: DE
Inventors: Dirk Bracht; Hans-Jürgen Finke; Meik Brinkmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH; EOn Anlagenservice GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH; Uniper Anlagenservice GmbH
Priority date: 2010-11-08
Filing date: 2011-10-20
Publication date: 2012-05-10
Also published as: EP2638297A1; US20140026747A1; CN103370546A; EP2638297B1; KR101901121B1; JP2013543957A; KR20140021987A; WO2012062404A1; JP5710015B2; US9528534B2; CN103370546B

Abstract

altung für hydraulisch betätigte Ventile über einen Stellzylinder. Bei der ersten Variante kann der Stellzylinder in einem Notfall hydraulisch oder pneumatisch entlastet werden. Dazu hat der Stellzylinder zwei Zylinderkammern, die über eine Arbeitsleitung fluidisch verbunden werden können. In der Arbeitsleitung sind ein erstes und ein zweites in Serie geschaltetes Absperrventil vorgesehen. Gemäß der zweiten Variante kann der Stellzylinder in einem Notfall hydraulisch oder pneumatisch betätigt werden. Dazu hat der Stellzylinder zumindest eine erste Zylinderkammer, der in einem Notfall über einen ersten Druckmittelströmungspfad mit Druckfluid versorgt werden kann. In dem ersten Druckmittelströmungspfad sind ein erstes und ein zweites in Serie geschaltetes Absperrventil vorgesehen. Weiterhin ist ein Verfahren zum Instandhalten oder zum Warten einer derartigen Sicherheitsschaltung offenbart. Es hat die Schritte: – Öffnen des ersten Absperrventils bei geschlossenem zweiten Absperrventil; – Öffnen des zweiten Absperrventils bei geschlossenem ersten Absperrventil.

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen oder pneumatischen (fluidischen) Antrieb, der für die Betätigung von Armaturen, die ein Schalt- oder Regelventil aufweisen, vorgesehen ist und einen Stellzylinder und eine Sicherheitsschaltung umfasst, die in einer Leitung, an die eine Zylinderkammer des Stellzylinders angeschlossen ist, zwei in Reihe zueinander geschaltet Absperrventile aufweist. Die Armatur kann eingesetzt sein zum Beispiel in einem Kraftwerk, in der Chemie oder Petrochemieindustrie, in der Öl- und Gasförderung, usw. Armaturen sind zum Beispiel hilfsgesteuerte Sicherheitsventile, Schnellschlussventile, Schnellöffnungsventile, Regelarmaturen, Schnellschlussklappen, Pilotventile, Eigenmedium gesteuerte Isolierventile in Kraftwerken, Ventile zum Mischen gleicher oder andersartiger Stoffe, usw.
Aus der DE-AS 2 025 836 ist eine hydraulische Sicherheitsschaltung für einen doppelt wirkenden Hydrozylinder mit zwei Druckkammern bekannt, bei dem im Falle einer Schnellabschaltung die beiden Druckkammern über mehrere parallel zueinander geschaltete vorgesteuerte Sitzventile miteinander verbunden werden. Die Vorsteuerung wird entweder über ein Rückschlagventil aus der unter Druck stehenden Kammer des Hydrozylinders oder über ein Rückschlagventil von einer Fremddruckquelle versorgt. Bei dieser Sicherheitsschaltung kann es toleriert werden, wenn eines der parallel geschalteten Sitzventile bei der Schnellabschaltung versagt.
Aus der US 5,133,189 ist es bekannt, in zwei aus Sicherheitsgründen parallel zueinander verlaufenden Fluidpfaden jeweils zwei in Reihe zueinander liegende Sicherheitsventile anzuordnen. Die zwei parallelen Fluidpfade sind für eine Redundanz im Falle einer Schnellabschaltung eines Dampfventils vorgesehen. Die Reihenschaltung von zwei Sicherheitsventilen ermöglicht es, diese während des Betriebs einzeln auf ihre Funktionstüchtigkeit zu testen.
Aus der DE 10 2004 042 891 B3 ist eine Sicherheitsschaltung bekannt, bei der vier Logik-Ventile nach dem Grundprinzip der letztgenannten US 5,133,189 angeordnet sind. Ein Druckraum eines Arbeitszylinders kann im Notfall über zwei parallel zueinander verlaufende Entlastungsleitungen entlastet werden. In jeder Entlastungsleitung sind zwei in Reihe zueinander angeordnete Logikventile vorgesehen, von denen eines ein Aktivlogik-Ventil und das andere ein Passivlogik-Ventil ist.
Nachteilig an derartigen Sicherheitsschaltungen ist, dass jedes Passivlogik-Ventil nur mit dem Aktivlogik-Ventil der parallelen Leitung zusammen getestet werden kann. Dazu ist zwischen den beiden parallelen Leitungen eine Verbindungsleitung mit einer Drossel vorgesehen.
Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen hydraulischen oder pneumatischen (fluidischen) Antrieb für die Betätigung von Armaturen mit einem Schalt- oder Regelventil zu schaffen, der die Merkmale aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aufweist und bei dem die sicherheitsrelevante Funktion der Absperrventile jederzeit auch einzeln getestet werden kann, ohne dass dazu die Sicherheitsschaltung oder das Regel- oder Schaltventil oder das System außer Betrieb genommen werden muss.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen hydraulischen oder pneumatischen Antrieb oder allgemein durch einen fluidischen Antrieb mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Der erfindungsgemäße fluidische Antrieb kann insbesondere zur Betätigung eines Regel- oder Schaltventils einer Armatur zum Beispiel in einem Kraftwerk dienen. Der Antrieb hat einen Stellzylinder, der zumindest eine Zylinderkammer aufweist, die an eine hydraulische oder pneumatische Leitung angeschlossen ist. In der Leitung ist eine Sicherheitsschaltung vorgesehen, die zwei zueinander in Reihe geschaltete Absperrventile aufweist. Dabei sind die beiden Absperrventile ein erstes 2/2-Wege-Einbauventil (Logikventil) und ein zweites 2/2-Wege-Einbauventil (Logikventil) mit jeweils einem Hauptsteuerkolben, über den die fluidische Verbindung zwischen zwei jeweiligen Arbeitsanschlüssen eines Einbauventils steuerbar ist. Die beiden 2/2-Wege-Einbauventile haben jeweils ein Vorsteuerventil. Das zweite 2/2 Wege-Einbauventile ist fluidisch gesehen näher an der Zylinderkammer angeordnet als das erste 2/2-Wege-Einbauventil. Zumindest dieses erste 2/2-Wege-Einbauventil ist ein Aktivlogik-Ventil, das eine in Öffnungsrichtung aktive Fläche aufweist, die über das zugeordnete Vorsteuerventil unabhängig davon, ob an einem der Arbeitsanschlüsse ein Druck ansteht, mit einem Druck beaufschlagbar ist.
Bei einem solchen fluidischen Antrieb ist sicher gestellt, dass die beiden in Reihe zueinander angeordneten 2/2-Wege-Einbauventile nacheinander und unabhängig voneinander getestet werden können. Das eine der beiden Einbauventile kann als Passivlogik-Ventil ohne aktive Fläche ausgebildet sein, da an einem seiner Arbeitsanschlüsse vom Stellzylinder oder von einer Fremddruckquelle her ein Druck ansteht, der nach Entlastung eines Federraums des Einbauventils durch das zugeordnete Vorsteuerventil das Einbauventil öffnet. Das mit seinen Arbeitsanschlüssen seriell zum einen Einbauventil angeordnete andere Einbauventil ist ein Aktivlogik-Ventil. Die Vorsteuerventile der beiden 2/2-Wege-Einbauventile liegen mit ihren mit einer Druckmittelquelle und mit einer Druckmittelsenke verbundenen Anschlüssen parallel zueinander, können also unabhängig voneinander die jeweilige Hauptstufe ansteuern.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Aktivlogik-Ventil mit der in Öffnungsrichtung aktiven Fläche um das 2/2-Wege-Einbauventil, an dessen Arbeitsanschlüssen in einem Normalbetrieb kein Druck ansteht. Somit kann dieses Einbauventil zum Test über die aktive Fläche geschaltet – insbesondere geöffnet – werden. Bevorzugt sind beide 2/2-Wege-Einbauventile Aktivlogik-Ventile. Das hat den Vorteil, dass die Einbauventile besonders schnell öffnen.
Ein weiterer Vorteil kann darin gesehen werden, dass der die Logikventile aufweisende Ventilblock im Hinblick auf seine mit dem Stellzylinder zu verbindenden Arbeitsanschlüssen gegenüber dem Stellzylinder auch vertauscht angeordnet sein kann. Sorgt man durch Auswahlventilanordnungen in Form von zum Beispiel zwei Rückschlagventilen oder einem sogenannten Wechselventil dafür, dass die Vorsteuerventile jeweils aus der druckbeaufschlagten Zylinderkammer mit Druckmittel versorgt werden und mit ihrem Tankanschluss jeweils zur Zylinderkammer mit dem niedrigeren Druck verbunden werden, so ist eine zusätzliche Sicherheit im Hinblick auf die Montage gegeben.
Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen hydraulischen Antriebs ist der Stellzylinder ein Gleichgangzylinder mit einer zweiten Zylinderkammer. Dabei sind die beiden Zylinderkammern über die Leitung und über die beiden 2/2-Wege-Einbauventile miteinander verbindbar. Es kann dann aus der druckbeaufschlagten Zylinderkammer das Druckmittel in die andere Zylinderkammer verdrängt werden, so dass die Armatur unter Einfluss der Druckverhältnisse an ihr in eine sichere Position gelangen kann.
Bei einer anderen besonders bevorzugten Weiterbildung hat der Stellzylinder ebenfalls eine zweite Zylinderkammer und ist somit auch doppelt wirkend. Der Stellzylinder kann dabei auch ein Gleichgangzylinder sein. Ein Gleichgangzylinder ist ein Zylinder, bei dem den beiden Zylinderkammern gleich große wirksame Kolbenflächen zugewandt sind. An die zweite Zylinderkammer ist eine zweite hydraulische Leitung angeschlossen, in der eine zweite Sicherheitsschaltung vorgesehen ist. Diese ist gemäß der ersten Sicherheitsschaltung ausgebildet und weist dem entsprechend ein drittes 2/2-Wege-Einbauventil und ein dazu in Reihe geschaltetes viertes 2/2-Wege-Einbauventil auf. Diese umfassen jeweils einen Hauptsteuerkolben, mit dem die fluidische Verbindung zwischen zwei jeweiligen Arbeitsanschlüssen steuerbar ist, und ein Vorsteuerventil. Zumindest eines, vorzugsweise beide 2/2-Wege-Einbauventile der zweiten Sicherheitsschaltung, sind Aktivlogik-Ventile, die eine in Öffnungsrichtung aktive Fläche aufweisen, die über das zugeordnete Vorsteuerventil unabhängig von den Arbeitsanschlüssen mit einem Druck beaufschlagbar ist. Dabei ist ein Testen der Einbauventile einer Leitung unabhängig von den Einbauventilen der anderen Leitung und unabhängig davon möglich, ob an einem Arbeitsanschluss des dritten und/oder vierten 2/2-Wege-Einbauventils ein Druck ansteht.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Aktivlogik-Ventil mit der in Öffnungsrichtung aktiven Fläche um das 2/2-Wege-Einbauventil, an dessen Arbeitsanschlüssen in einem Normalbetrieb kein Druck ansteht. Somit kann dieses Einbauventil zum Test über die aktive Fläche geschaltet – insbesondere geöffnet – werden.
Dabei kann an die erste und an die zweite Leitung zwischen den beiden Einbauventilen jeweils eine abzweigende Leitung mit einem weiteren 2/2-Wege-Einbauventil angeschlossen sein. Auch diese Einbauventile haben jeweils einen Hauptsteuerkolben, mit dem die fluidische Verbindung zwischen zwei jeweiligen Arbeitsanschlüssen steuerbar ist, und sie haben jeweils ein Vorsteuerventil. Mit einem derartigen hydraulischen Antrieb kann der Stellzylinder in Notbetrieb je nach Notwendigkeit in eine erste oder in eine zweite Richtung verstellt werden.
Wenn die Hauptsteuerkolben stellungsüberwacht sind, können das Funktionieren der 2/2-Wege-Einbauventile einfach getestet werden. Vorzugsweise werden die geschlossene Stellung und die geöffnete Stellung eines 2/2-Wege-Einbauventils überwacht. Wird für die Stellungsüberwachung ein Positionsgeber zum Beispiel in Form eines Analoggebers verwendet, mit dem jede Position eines Hauptsteuerkolbens erfassbar ist, so können zum Beispiel durch Anschlagscheiben unterschiedlich eingestellte Öffnungshübe eines Hauptsteuerkolbens erfasst werden, ohne dass auch ein Endschalter neu eingestellt werden müsste. Es ist nur ein anderes Signal des Positionsgebers auf elektronische Weise als maßgebend anzusehen.
Vorzugsweise haben auch die Vorsteuerventile stellungsüberwachte Ventilkörper.
In beiden Fällen kann die Stellungsüberwachung mittels Endschalter vorgenommen werden.
Um die Leckagen von Steueröl zu minimieren wird es bevorzugt, wenn die Hauptsteuerkolben Dichtungen haben. Bei den Aktivlogik-Ventilen können diese Dichtungen insbesondere zwischen dem Federraum und der aktiven Fläche angeordnet sein.
Vorzugsweise sind die Vorsteuerventile 4/2 Wege-Sitzventile. Über diese kann der Federraum des zugeordneten Einbauventils mit in Schließrichtung wirkendem Steuerdruck beaufschlagt und dabei die aktive Fläche entlastet werden. Im Notbetrieb kann über das 4/2-Wege-Sitzventil (umgekehrt) der Federraum entlastet und die aktive Fläche mit in Öffnungsrichtung wirkendem Steuerdruck beaufschlagt werden. Es wird dabei bevorzugt, wenn die erstgenannten fluidischen Verbindungen bei einer bestromten Schaltstellung und die zweitgenannten fluidischen Verbindungen bei einer stromlosen Grundstellung des 4/2-Wege-Sitzventils erfolgen.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen hydraulischen Antriebs sind alle 2/2-Wege-Einbauventile Aktivlogik-Ventile, die eine in Öffnungsrichtung aktive Fläche aufweist, die über das zugeordnete Vorsteuerventil unabhängig von den Arbeitsanschlüssen mit einem Druck beaufschlagbar ist. Damit kann jedes Einbauventil getestet werden, ohne dass ein Druck an einem seiner Arbeitsanschlüsse ansteht. Damit ist die Flexibilität der Sicherheitsschaltung erhöht und die Auswirkungen einer fehlerhaften Zuordnung der Einbauventile bei der Montage verringert. Aufgrund der Druckbeaufschlagung der zusätzlichen in Öffnungsrichtung wirksamen öffnen die Aktivlogik-Ventile besonders schnell.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist an einem Kolben oder an einer Kolbenstange des Stellzylinders ein Positionsgeber angeordnet.
Im normalen Betrieb wird der Stellzylinder unabhängig von den 2/2-Wege-Einbauventilen über ein proportional oder schwarz/weiß gesteuertes Wegeventil betätigt. Zusätzlich ist als Sicherheitsventil ein Sitzventil (Blockierventil) vorhanden, mit dem der Stellzylinder und damit die Armatur in einer vorgegebenen Position leckölfrei gehalten werden kann. Um eine neue Position der Armatur anzufahren, werden das Wegeventil und das Blockierventil angesteuert und der Stellzylinder wird, versorgt über einen Druckanschluss und einen Tankanschluss, verfahren. Bei einem Test der 2/2-Wege-Einbauventile kann man nun insbesondere das Blockierventil, aber auch das Wegeventil, also die eigentlichen Ansteuerventile stromlos schalten. Werden nun die 2/2-Wege-Einbauventile betätigt, insbesondere mehrmals betätigt, so führt dies aufgrund des Verbrauchs von Steueröl zu einem Ölverlust in der druckbeaufschlagten Zylinderkammer und damit zu einer Verringerung der Stauchungen am Stellzylinder und letztlich zu einer Veränderung der Position der Armatur, wenn man dafür sorgt, dass das Steueröl der Zylinderkammer entnommen wird. Schon geringe Änderungen werden von dem Positionsgebers am Stellzylinder erfasst. Mittels dieser Erfassung einer Positionsänderung und deren Rückführung an eine elektronische Steuerung wird der Vorgang detektiert. Die Änderung an der Armaturenspindel ist der eindeutige Beweis, dass die Armatur, aber auch der gesamte Ölpfad einwandfrei funktionieren. Da mit der Überprüfung auch die mechanischen Abmessungen und Funktionen aller Elemente (Ventile, Endschalter, Geber der Armaturenposition, initiierter Hub, Latenzzeiten) berücksichtigt werden, überprüft dieses System nicht nur die Funktion an sich, sondern erkennt auch Änderungen, die sich schleichend über einen längeren Zeitraum ergeben könnten (condition monitoring). Durch Überwachung des Proportionalventils oder des Schwarz/Weiß gesteuerten Wegeventils sowie des Blockierelementes, werden auch die eigentlichen Arbeitselemente in die Überprüfung mit einbezogen.
Ist die Überprüfung abgeschlossen, wird der Ansteuerpfad für das Proportionalventil oder das Schwarz/Weiß gesteuertes Wegeventil wieder an die übergeordnete Steuerung übergeben. Die Überprüfung der Armaturenfunktion und aller daran beteiligten Elemente und Signale wird vollständig dokumentiert und archiviert.
Eine Realbewegung am Stellzylinder spielt sich unter Umständen nur im Promillebereich ab, bezogen auf den gesamten möglichen Arbeitshub. Eine Änderung der Armaturenspindel löst dabei keine reale Bewegung am Ventilsitz der Armatur aus, wenn die Bewegung sich innerhalb der Hook'schen Gerade der vorgespannten Armaturenspindel abspielt.
Sind parallel zueinander mehrere Sicherheitsblöcke angeordnet, so bleiben bei einer Überprüfung eines Sicherheitsblockes, die weiteren Sicherheitsblöcke in Funktion, um die Sicherheit zu gewährleisten.
Eine erste Variante der erfindungsgemäßen Sicherheitsschaltung hat einen Stellzylinder, über den ein Hauptventil in einem Notfall (– aber gegebenenfalls nicht nur in einem Notfall –) hydraulisch oder pneumatisch entlastet werden kann, wobei – insbesondere wozu – der Stellzylinder eine erste Zylinderkammer und eine zweite Zylinderkammer hat, die miteinander über eine Arbeitsleitung verbindbar sind. In der Arbeitsleitung sind ein erstes und ein zweites in Serie geschaltetes Absperrventil vorgesehen. Der Stellzylinder kann z. B. ein Differenzial- oder Gleichgangzylinder sein.
Eine zweite Variante der erfindungsgemäßen Sicherheitsschaltung hat einen Stellzylinder, über den ein Hauptventil in einem Notfall (– aber gegebenenfalls nicht nur in einem Notfall –) hydraulisch oder pneumatisch betätigt werden kann, wobei der Stellzylinder eine erste Zylinderkammer hat, die über einen ersten Druckmittelströmungspfad – insbesondere über eine erste Arbeitsleitung – mit Druckmittel versorgbar ist. In dem ersten Druckmittelströmungspfad – insbesondere in der ersten Arbeitsleitung – sind ein erstes und ein zweites in Serie geschaltetes Absperrventil vorgesehen. Der Stellzylinder kann z. B. ein Differenzial- oder Gleichgangzylinder mit zwei Zylinderkammern sein.
Bei beiden Varianten der erfindungsgemäßen Sicherheitsschaltung kann eines der beiden Absperrventile getestet werden, während das andere Absperrventil geschlossen bleibt. Dabei braucht weder das Ventil noch das System außer Betrieb genommen zu werden.
Ein Verfahren zum Schalten einer erfindungsgemäßen Sicherheitsschaltung gemäß einer der beiden Varianten im Notfall hat die Schritte:

– Öffnen des ersten und des zweiten Absperrventils;
– Öffnen des Hauptventils.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der zweiten Variante hat der Stellzylinder eine zweite Zylinderkammer, der über eine zweite Arbeitsleitung entlastbar ist. Dabei sind in der zweiten Arbeitsleitung ein erstes und ein zweites in Serie geschaltetes Absperrventil vorgesehen.
Bei einer anderen bevorzugten Weiterbildung der zweiten Variante hat der Stellzylinder eine zweite Zylinderkammer, der entsprechend über einen zweiten Druckmittelströmungspfad mit Druckmittel versorgbar ist. Dabei sind die erste und die zweite Zylinderkammer über den jeweiligen Druckmittelströmungspfad alternativ – insbesondere zu einem Tank – entlastbar. Auch im zweiten Druckmittelströmungspfad sind ein erstes und ein zweites in Serie geschaltetes Absperrventil vorgesehen. Dadurch ist eine Auswahlmöglichkeit der Verstellrichtung des Stellzylinders und damit des Ventils im Notfall gegeben.
Ein Verfahren zum Schalten dieser Weiterbildung im Notfall hat die Schritte:

– Öffnen des jeweiligen ersten und des jeweiligen zweiten Absperrventils der beiden Arbeitsleitungen; und
– Öffnen des Hauptventils.

Dabei können insgesamt sechs Absperrventile vorgesehen sein, von denen zwei Arbeits-Absperrventile sind, die direkt an die beiden Zylinderkammern angeschlossen sind und von denen zwei P-Absperrventile sind, die beide direkt an einen Druckanschluss der Sicherheitsschaltung angeschlossen sind, und von denen zwei T-Absperrventile sind, die beide direkt an einen Tankanschluss der Sicherheitsschaltung angeschlossen sind.
Ein Verfahrens zum Schalten dieser Weiterbildung im Notfall hat die Schritte:

– Öffnen der beiden Arbeits-Absperrventile und eines der beiden P-Absperrventile und eines der beiden T-Absperrventile; und
– Öffnen des Hauptventils.

Es wird bevorzugt, wenn die in Serie geschalteten Absperrventile jeweils von Logik-Ventilen oder von 2/2-Wege-Sitzventilen gebildet sind, die einen Ventilkörper haben, der eine in Schließrichtung wirksame Schließfläche und eine in Öffnungsrichtung wirksame Ringfläche hat. Dabei sind die Schließfläche und die Ringfläche beide alternativ – insbesondere zum Tank – entlastbar oder mit Druckmittel beaufschlagbar.
Es wird weiterhin bevorzugt, wenn die Logik-Ventile oder die 2/2-Wege-Sitzventile jeweils von einem 4/2-Wegeventil – insbesondere in Sitzbauweise – vorgesteuert sind.
Das stromlose Schalten in den Notbetrieb der Sicherheitsschaltung, also das Öffnen des Hauptventils kann erfolgen, wenn das 4/2-Wegeventil einen Ventilkörper hat, in dessen durch eine Feder vorgespannten Notstellung die in Schließrichtung wirksame Schließfläche – insbesondere zum Tank – entlastet ist, während die in Öffnungsrichtung wirksame Ringfläche mit Druckmittel beaufschlagt ist.
Es wird bevorzugt, wenn die in Serie geschalteten Absperrventile und/oder die vorsteuernden 4/2-Wegeventile – insbesondere mit an den Ventilkörpern befestigten Sensoren – elektronisch überwacht sind.
Bei einem besonders bevorzugten Anwendungsfall der erfindungsgemäßen Sicherheitsschaltung ist das Hauptventil ein Absperrventil oder ein Sicherheitsventil eines unter Dampfdruck stehenden Systems.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Instandhalten oder zum Warten einer derartigen Sicherheitsschaltung hat die Schritte:

– Öffnen des ersten Absperrventils bei geschlossenem zweiten Absperrventil;
– Öffnen des zweiten Absperrventils bei geschlossenem ersten Absperrventil.

Damit kann jedes Absperrventil gangbar gehalten werden, ohne dass dabei der Stellzylinder und damit des Hauptventil verstellt also geöffnet werden muss.
Im Folgenden werden anhand der Figuren verschiede Ausführungsbeispiele der Erfindung detailliert beschrieben. Es zeigen:
1 einen Schaltplan einer Ventilanordnung eines hydraulischen Antriebs für eine Armatur, die ein Regel- oder Schaltventil aufweist, wobei an diesen Schaltplan die in den folgenden Figuren gezeigten Sicherheitsschaltungen angeschlossen sind;
2 einen Schaltplan eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sicherheitsschaltung;
3 ein Aktivlogik-Ventil mit Vorsteuerventil gemäß dem ersten und den weiteren Ausführungsbeispielen;
4 einen Schaltplan eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Sicherheitsschaltung;
5 ein Sicherheitsventil bzw. Regelventil mit Differentialzylinder eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Sicherheitsschaltung;
6 ein Sicherheitsventil bzw. Regelventil mit Differenzialzylinder eines vierten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Sicherheitsschaltung;
7 einen Schaltplan eines fünften Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Sicherheitsschaltung; und
8 einen Schaltplan eines sechsten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Sicherheitsschaltung.
1 zeigt einen Schaltplan einer Ventilanordnung eines hydraulischen Antriebs, an dessen mit A1 und B1 gekennzeichnete Anschlüsse direkt je eine Arbeitskammer 4; 204 bzw. 6; 206 eines (der in den 2 und 4 bis 8 gezeigten) doppelt wirkenden Stellzylinder 2; 202 angeschlossen sind. Die Stellzylinder 2; 202 dienen zum Einstellen eines jeweiligen Sicherheitsventils bzw. Regelventils 1; 101; 401 einer Armatur. Ein solches Regelventil 1; 101; 401 ist zum Beispiel ein Dampfventil, das in einem Normalbetrieb Zwischenstellungen einnehmen kann, um den Dampfstrom zu steuern. Die Armatur kann auch ein Schaltventil sein, das im Normalbetrieb geschlossen oder geöffnet ist und in bestimmten Situationen in seine zweite Stellung einnehmen soll. Außer Dampf ist aber auch die Steuerung des Stromes eines anderen Mediums denkbar, welches in gleicher Art transportiert oder in seinen Parametern (zum Beispiel durch Mischen) verändert wird.
Zur Einstellung des Regelventils 1; 101; 401 im Normalbetrieb versorgt die in 1 gezeigte Ventilanordnung des hydraulischen Antriebs einen der Anschlüsse A1, B1 mit einem Druckfluid (Öl, Luft, Gas oder Gasgemisch), das an einem Pumpenanschluss P zur Verfügung steht, während er den anderen der beiden Anschlüsse A1, B1 mit einem Tankanschluss T verbindet. Dazu dienen folgende Komponenten der in 1 gezeigten Ventilanordnung des hydraulischen Antriebs: Zwischen den Anschlüssen P und T einerseits und den Anschlüssen A1 und B1 andererseits ist ein proportional (stetig) verstellbares 4/3 Wegeventil 26 angeordnet, über das die Druckbeaufschlagung der Anschlüsse A1, B1 und damit die Positionierung des Regelventils 1; 101; 401 erfolgt. Dabei ist das Proportionalventil 26 über eine Pumpenleitung 28 an den Pumpenanschluss P und über eine Tankleitung 30 an den Tankanschluss T angeschlossen ist. Die Stellung eines Ventilschiebers des Proportionalventils 26 kann mit einem Wegsensor 31 erfasst werden.
Ein Ausgang des Proportionalventils 26 ist über eine Arbeitsleitung 32 mit dem Anschluss A1 verbunden, während ein zweiter Anschluss des Proportionalventils 26 über eine zweite Arbeitsleitung 34 mit dem Anschluss B1 verbunden ist.
In den beiden Arbeitsleitungen 32, 34 ist ein Sitzventil 36 angeordnet, über das die beiden Arbeitsleitungen 32, 34 abgesperrt werden können. Das Sitzventil 36 dient dazu, den Stellzylinder 2; 202 bei Ausfall der Elektrik oder bei einer Sicherheitsüberprüfung in jeder beliebigen Position des Regelventils 1; 101; 401 leckölfrei in einer vorgegebenen Position zu halten. Um eine neue Position anzufahren, werden das als Hauptrichtungsventil dienende Proportionalventil 26 und das als Sicherheits-Blockierelement dienende Sitzventil 36 angesteuert und der Stellzylinder 2; 202 verfahren. Alternativ kann die Ansteuerung des Stellzylinders auch über ein in 1 dargestelltes Schaltventil erfolgen.
2 zeigt einen Schaltplan eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sicherheitsschaltung. Sie hat ein Sicherheitsventil bzw. Regelventil 1, das in einem Notfall zur Entlastung eines (nicht näher gezeigten) Systems steht, das unter Dampfdruck steht. Das Sicherheitsventil bzw. Regelventil 1 hat einen Ventilkörper, der in einem Normalbetrieb des Systems gegen den Dampfdruck an einem Ventilsitz gehalten wird und der im Notfall in die (in 2) gezeigte Stellung abgehoben wird. Dabei wirkt der Druck des Dampfes unterstützend. Für die Betätigung des Regelventils 1 ist ein Gleichgangzylinder 2 mit den zwei im freien Querschnitt gleich großen Zylinderkammern 4 und 6 vorhanden, wobei durch Zufuhr von Druckfluid in die Zylinderkammer 6 unter gleichzeitigem Verdrängen von Druckfluid aus der Zylinderkammer 4 das Ventil 1 in Schließrichtung und durch das Zulassen einer Abströmung von Druckfluid aus der Zylinderkammer 6 in Öffnungsrichtung betätigt wird. Der Druck in der Zylinderkammer 6 ergibt sich dabei durch den Druck in der Zylinderkammer 4 und die Kraft, die vom Dampf in Öffnungsrichtung des Ventils 1 auf dieses ausgeübt wird. Unter Aufrechterhaltung eines über diesem Druck liegenden Druckes in der Zylinderkammer 6 kann das Ventil 1 auch geschlossen gehalten werden. Zum schnellen vollständigen Öffnen des Ventils 1 sind Zylinderräume 4, 6 des Gleichgangzylinders 2 über eine Arbeitsleitung verbindbar, die aus den Arbeitsleitungsabschnitten 8a, 8b, 8c, 8d, 8e und 8f besteht.
An einer Kolbenstange des Stellzylinders 2 ist ein Positionsgeber 21 angeordnet.
Zwischen den beiden Arbeitsleitungsabschnitten 8c und 8d ist ein erstes Logik-Ventil 12 vorgesehen, während zwischen den beiden Arbeitsleitungsabschnitten 8d und 8e ein zweites Logik-Ventil 14 vorgesehen ist. Die beiden erfindungsgemäß in Serie geschalteten Logik-Ventile 12, 14 sind 2/2-Wege-Sitzventile und in 2 in einer Normal- bzw. Grundstellung gezeigt. Dabei sperren beide Logik-Ventile 12, 14 die Arbeitsleitung 8a–f ab, wodurch das Sicherheitsventil bzw. Regelventil 1 allein über die Ventilanordnung aus 1 steuerbar ist. Zum Umschalten der beiden Logik-Ventile 12, 14 zwischen Normalbetrieb und Notbetrieb dienen als Vorsteuerung ein erstes 4/2-Wegeventil 16 und ein zweites 4/2-Wegeventil 18. Die beiden Logik-Ventile 12, 14 und die beiden 4/2-Wegeventile 16, 18 sind zusammen in und auf einer Steuerplatte 20 angeordnet, die einen Pumpenanschluss P und einen Tankanschluss T hat.
Die beiden 4/2-Wegeventile 16, 18 sind in ihrer durch eine Feder vorgespannten Grund- bzw. Notstellung gezeigt. Dadurch ist eine jeweilige in Schließrichtung wirksame Schließfläche 22, 24 der Ventilkörper bzw. Hauptsteuerkolben der Logik-Ventile 12, 14 über eine Entlastungsleitung mit dem Tankanschluss T verbunden und damit entlastet. Alternativ kann die Entlastung, insbesondere wenn kein Tankanschluss vorhanden ist oder ein Tankanschluss zwar vorhanden, aber nicht genutzt und durch eine Stopfen verschlossen ist, über ein Rückschlagventil 21a auch zum Zylinderraum 4 oder über ein Rückschlagventil 21b zum Zylinderraum 6 hin stattfinden, je nach dem in welchem Zylinderraum der niedrigere Druck herrscht. Bei dem Ausführungsbeispiel nach 2 wäre das der Zylinderraum 4. Die jeweils in Öffnungsrichtung wirksamen Ringflächen A4 der Logik-Ventile 12, 14 werden alternativ von einem Pumpenanschluss P her über ein erstes Rückschlagventil 23a oder von der Zylinderkammer 6 her über ein zweites Rückschlagventil 23b oder von der Zylinderkammer 4 her über ein drittes Rückschlagventil 23c mit Druck beaufschlagt sind. Damit werden die Ventilkörper bzw. Hauptsteuerkolben der beiden Logik-Ventile 12, 14 abgehoben und die Arbeitsleitung 8a–f freigegeben. Damit sind die beiden Zylinderkammern 4, 6 des Gleichgangzylinders 2 verbunden und der Ventilkörper des Sicherheitsventils bzw. Regelventils 1 kann in die in 2 gezeigte Stellung geöffnet werden. In der anderen Stellung der Vorsteuerventile 16 und 18 sind die Flächen 22 mit Druck beaufschlagt und die Flächen A4 von Druck entlastet. In den Figuren sind die Logikventile mitsamt ihrer Vorsteuerung in Ruhestellung gezeigt, die sie einnehmen, wenn im System kein Druck vorhanden ist. Die Vorsteuerventile 16 und 18 sind also – anders als die Hauptstufen – hinsichtlich ihres Druck- und hinsichtlich ihres Tankanschlusses parallel zueinander angeordnet und können deshalb unabhängig voneinander ihre Hauptstufen ansteuern.
Die 4/2 Wegeventile 16 und 18 können auch als 4/2 Wege-Sitzventile ausgebildet sein. Dann ist ein Leckölstrom über die Vorsteuerung nicht vorhanden oder sehr klein. Solche 4/2 Wege-Sitzventile sind zum Beispiel aus dem Datenblatt RD 22058/07.09, Seite 5/14 der Bosch Rexroth AG bekannt
Wie schon angedeutet kann in einer Variante zum Ausführungsbeispiel nach 2 auch der Tankanschluss T weggelassen oder unbenutzt und verstopft sein. Ebenso kann der Druckanschluss P mitsamt dem Rückschlagventil 25a weggelassen oder unter Verzicht auf das Vorsehen eines Rückschlagventils verstopft sein.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach 2 ist jeweils der Zylinderraum 6 mit Druck beaufschlagt. Der Druck im Zylinderraum 4 ist niedriger als im Zylinderraum 6. Prinzipiell wären deshalb die Rückschlagventile 25b und 25c sowie 21a und 21b nicht notwendig. Der jeweilige Druckanschluss der beiden Vorsteuerventile 16 und 18 könnte direkt nur an den Zylinderraum 6 und der jeweilige Entlastungsanschluss direkt nur an den Zylinderraum 4 angeschlossen sein. Dies auch denkbar, wenn wie in 2 gezeigt der Tankanschluss T und der Druckanschluss P mit Rückschlagventil 25a vorhanden sind. Im Zylinderraum 4 würde dann derselbe Druck wie im Tankanschluss T herrschen. Der Druck am Druckanschluss P wäre üblicherweise geringer als im Zylinderraum 6, so dass das Rückschlagventil 25a geschlossen ist. Sind die Rückschlagventile 21a, 21b, 25b und 25c jedoch wie aus 2 gezeigt vorhanden, so ist auch ein hinsichtlich der mit dem Zylinderkammern des Stellzylinders 2 verbundenen Arbeitsanschlüsse der Steuerplatte 20 vertauschte Anordnung der Steuerplatte möglich. Druckanschluss P und Tankanschluss T müssten natürlich richtig mit den anderen Komponenten des Systems verbunden werden. Die Vertauschbarkeit erhöht die Flexibilität und bedeutet erhöhte Montage- und Funktionssicherheit.
3 zeigt das Logik-Ventil 12/14 mit dem Vorsteuerventil 16/18 gemäß 2 in vergrößerter Darstellung und mit zusätzlichen Einzelheiten. Diese Anordnung ist auch in den folgenden Ausführungsbeispielen mehrfach verbaut.
Das Logik-Ventil 12/14 ist ein Aktivlogik-Ventil 12/14, dessen Hauptsteuerkolben die in Öffnungsrichtung wirksame und unabhängig vom Druck an einem der Anschlüsse A und B mit Druck beaufschlagbare Ringfläche bzw. aktive Fläche A4 und die in Schließrichtung wirksame Schließfläche 22/24 hat. An einem dazwischen angeordneten Bund des Hauptsteuerkolbens ist eine Dichtung 38 angeordnet, um die beiden angrenzenden Räume, in denen sowohl im Normalbetrieb als auch im Notbetrieb unterschiedliche Drücke herrschen, voneinander abzugrenzen.
Die aktive Fläche A4 des Logik-Ventils 12 ist auch für die Einleitung eines Notbetriebs vorteilhaft, da der Öffnungshub des Logik-Ventils 12 zugleich mit dem Öffnungshub des Logik-Ventils 14 beginnt und nicht erst nach einem kleinen Öffnungshub des Logik-Ventils 14, der zu einem Druckaufbau im Leitungsabschnitt 8d führt.
Der Ventilkörper des Vorsteuerventils 16/18 und der Hauptsteuerkolben des Aktivlogik-Ventils 12/14 sind über einen jeweiligen Endschalter 40 bzw. 42 stellungsüberwacht. Der Endschalter 40 erfasst, ob der Ventilkörper eines Vorsteuerventils in seine geschaltete Stellung gelangt ist. Der Endschalter 42 erfasst, ob der Kolben der Hauptstufe eines Logikventils in seine geöffnete Endstellung gelangt ist. Es kann auch jeweils ein zweiter Endschalter vorgesehen sein, um jeweils beide Endlagen zu erfassen. In 3 ist ein solcher zweiter Endschalter 43 eingezeichnet, mit dem die geschlossene Stellung der Hauptstufe des Logikventils überwacht wird. Für den Kolben der Hauptstufe kann auch eine stetige Wegerfassung vorgesehen sein, so dass unterschiedliche geöffnete Endpositionen ohne mechanische Justage eines Endschalters erfasst werden können.
4 zeigt einen Schaltplan eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sicherheitsschaltung. Über den Gleichgangzylinder 2 wird im Normalbetrieb ein Ventilkörper eines Sicherheitsventils bzw. Regelventils 101 geschlossen gehalten, wobei bei diesem Ausführungsbeispiel der Dampfdruck des (nicht näher gezeigten) Systems in Schließrichtung unterstützend wirkt. Gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach 2 ist also die Strömungsrichtung des Dampfes durch die Armatur umgekehrt.
Die erste Zylinderkammer 4 des Gleichgangzylinders 2 ist über eine erste Arbeitsleitung mit dem Druckanschluss P einer Steuerplatte 120 verbindbar. Dabei zergliedert sich die erste Arbeitsleitung in die Abschnitte 108a, 108b, 108c, 108d, 108e und 108f. Zwischen den beiden Abschnitten 108e und 108d ist ein erstes Logik-Ventil 12 angeordnet, während zwischen den beiden Abschnitten 108d und 108c ein zweites Logik-Ventil 14 angeordnet ist.
Die zweite Zylinderkammer 6 des Gleichgangzylinders 2 ist über eine zweite Arbeitsleitung mit dem Tankanschluss T der Steuerplatte 120 verbunden. Dabei gliedert sich die zweite Arbeitsleitung in die Abschnitte 110a, 110b, 110c, 110d, 110e und 110f. Zwischen den beiden Abschnitten 110c und 110d ist ein drittes Logik-Ventil 15 angeordnet, während zwischen den beiden Abschnitten 110d und 110e ein viertes Logik-Ventil 13 angeordnet ist. Alle Logikventile sind Aktivlogiks mit einer in 3 mit A4 bezeichneten Ringfläche am Kolben, die bei Druckbeaufschlagung in Öffnungsrichtung wirkt.
Das Logik-Ventil 12 wird von einem 4/2 Wegeventil 16, das Logik-Ventil 14 wird von einem 4/2 Wegeventil 18, das Logik-Ventil 15 wird von einem 4/2 Wegeventil 19 und das Logik-Ventil 13 wird von einem 4/2 Wegeventil 17 vorgesteuert. Die Logik-Ventile 12, 13, 14 und 15 und die 4/2-Wegeventile 16, 17, 18 und 19 sind gleich den beim ersten Ausführungsbeispiel gemäß 2 vorhandenen Logikventilen und Vorsteuerventilen aufgebaut und funktionieren auf die gleiche Weise.
Die Logik-Ventile 12 bis 15 sind in ihrer geschlossenen Stellung gezeigt, wobei man sich vorstellen muss, dass die Elektromagnete der Vorsteuerventile 16 bis 19 bestromt sind und die Vorsteuerventile anders als in der 4 gezeigt ihre geschaltete Stellung einnehmen, in der die Flächen 22/24 (siehe 3) mit Druck beaufschlagt und die Flächen A4/(siehe 3) von Druck entlastet sind. Die Armatur 101 nimmt die in 4 gezeigte geschlossene Normalstellung ein. Im Notbetrieb der Sicherheitsschaltung werden die vier 4/2-Wegeventile 16 bis 19 nach dem Abschalten der Elektromagnete durch eine jeweilige Feder in ihre in 4 gezeigte Grund- bzw. Notstellung geschaltet, wodurch die Ventilkörper der Logik-Ventile von ihren Ventilsitzen abgehoben werden. Dadurch werden die erste Arbeitsleitung 108a–f und die zweite Arbeitsleitung 110a–f freigegeben. Somit kann ein Druckmittelvorrat aus dem unter einem bestimmten Druck gehaltenen Druckspeicher 126 über den Druckanschluss P und über die erste Arbeitsleitung 108a–f in die erste Zylinderkammer 4 strömen, während eine entsprechende Druckmittelmenge aus der zweiten Zylinderkammer 6 über die zweite Arbeitsleitung 110a–f und über den Tankanschluss T zu einem nicht gezeigten Tank abströmt. Der Kolben und die Kolbenstange des Stellzylinders 2 werden im Sinne einer Vergrößerung der Zylinderkammer 4 und einer Verkleinerung der Zylinderkammer 6 bewegt und heben den Ventilkörper des Sicherheitsventils bzw. Regeventils 101 von seinem Ventilsitz ab. Dampf kann gemäß den beiden Pfeilen aus dem nicht gezeigten dampfführenden System entweichen.
Die erste Arbeitsleitung 108a–f dient also im Notbetrieb als Zuleitung, während die zweite Arbeitsleitung 110a–f als Rückleitung dient. Die erste Zylinderkammer 4 ist im Notbetrieb über die erste Arbeitsleitung 108a–f vom Druckspeicher 126 versorgbar, der im Normalbetrieb der Sicherheitsschaltung auf einen bestimmten Druck aufgeladen ist.
Denkbar ist auch, dass sich die Armatur 101 aus 4 im Normalbetrieb in einer geöffneten Stellung befindet, die über eine Steuerung nach 1 einstellbar ist. Im Notbetrieb muss dann die Armatur schnell vollständig geöffnet werden. Das geschieht mit Hilfe der Logikventile 12 bis 15. Dabei ist das schnelle Bewegen der Armatur in die für die Notfall vorgesehene Position auch dann gewährleistet, wenn das Proportionalventil 26 oder das Schaltventil aus 1 ein Signal erhält, das dem Verbringen der Armatur in die Notfallposition entgegenwirkt. Denn die Durchflussquerschnitte der Logikventile sind im Vergleich zu den Durchflussquerschnitten im Ventile 25 so groß, dass die Logikventile das Ventil 26 übersteuern.
5 zeigt einen Ausschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Sicherheitsschaltung. Dabei ist das Sicherheitsventil bzw. Regeventil 1 wie im ersten Ausführungsbeispiel (vergleiche 2) so gezeigt, dass es gegen den Dampfdruck in Richtung Schließen betätigt wird und im Notbetrieb mit Dampfunterstützung geöffnet wird.
Dazu dient ein Differenzialzylinder 202, dessen erste Zylinderkammer 204 ein kolbenstangenseitiger Zylinderraum ist, während eine zweite Zylinderkammer 206 ein bodenseitiger Zylinderraum ist.
Der Kolben des Differenzialzylinders 202 steht in Wirkverbindung mit einem Positionsgeber 21, der jede Position des Kolbens erfasst.
Im Übrigen entspricht das dritte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sicherheitsschaltung im Hinblick auf die Leitungen, die Steuerplatte mit den Ventilen und den Druckspeicher dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß 4. Dem entsprechend ist die erste Zylinderklammer 204 über die erste Arbeitsleitung 108a–f an den Druckanschluss P der Steuerplatte 120 angeschlossen, während die zweite Zylinderkammer 206 über die zweite Arbeitsleitung 110a–f an dem Tankanschluss T der Steuerplatte 120 angeschlossen ist. Von diesen beiden Arbeitsleitungen ist jeweils nur ein Teil des ersten Abschnitts 108a bzw. 110a gezeigt.
6 zeigt das Sicherheitsventil bzw. Regeventil 101 mit einer Durchströmung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel (vgl. 4), wobei zu dessen Verstellung der Differenzialzylinder 202 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel (vgl. 5) eingesetzt ist.
Im Übrigen entspricht das vierte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sicherheitsschaltung im Hinblick auf die Leitungen, die Steuerplatte mit den Ventilen und den Druckspeicher dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß 4. Dem entsprechend ist die erste Zylinderkammer 204 über die erste Arbeitsleitung 108a–f an den Druckanschluss P der Steuerplatte 120 angeschlossen, während die zweite Zylinderkammer 206 über die zweite Arbeitsleitung 110a–f an dem Tankanschluss T der Steuerplatte 120 angeschlossen ist. Von diesen beiden Arbeitsleitungen ist jeweils nur ein Teil des ersten Abschnitts 108a bzw. 110a gezeigt.
Gemäß 6 wird das Sicherheitsventil bzw. Regeventil 1 wie im zweiten Ausführungsbeispiel (vergleiche 4) so vom Dampf durchströmt, dass es gegen den Dampfdruck in Richtung Öffnen betätigt wird und im Notbetrieb mit Dampfunterstützung geschlossen wird.
Im Notbetrieb wird der ersten Zylinderkammer 204 über die erste Arbeitsleitung 108a–f Druckmittel – z. B. aus dem Druckspeicher 126 – zugeführt. Damit öffnet sich das Sicherheitsventil bzw. Regelventil 101 gegen den Dampfdruck. Aus der zweiten Zylinderkammer 206 wird Druckmittel verdrängt.
7 zeigt einen Schaltplan eines fünften Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Sicherheitsschaltung. Ein Ventilkörper eines Sicherheitsventils bzw. Regelventils 401 ist gemäß einem Normalbetrieb in seiner Grundstellung gezeigt, in der es Dampf eines nicht näher gezeigten Systems absperrt. Von der gezeigten Stellung ausgehend kann der Ventilkörper in einem Notbetrieb über den Gleichgangzylinder 2 durch Druckbeaufschlagung einer ersten Zylinderkammer 4 – gemäß 7 betrachtet – gemäß dem Pfeil über dem Gleichgangzylinder nach rechts verschoben werden. Dazu dient eine erste Arbeitsleitung einer Steuerplatte 420, die einen Druckanschluss P mit der ersten Zylinderkammer 4 über zwei erfindungsgemäß in Serie geschaltete Logik-Ventile 12, 14 verbinden kann. Das dabei aus der zweiten Zylinderkammer 6 verdrängte Druckmittel strömt über eine zweite Arbeitsleitung zu einem Tankanschluss T der Steuerplatte 420, wobei auch in der zweiten Arbeitsleitung zwei erfindungemäß zueinander in Serie geschaltete Logik-Ventile 15, 13 angeordnet sind. Dabei setzt sich die erste Arbeitsleitung zusammen aus den Leitungsabschnitten 408a, 408b, 408c, 408d, 408e, 408f, 408g, 408h und 408i. Die zweite Arbeitsleitung setzt sich zusammen aus den Leitungsabschnitten 410a, 410b, 410c, 410d, 410e, 410f und 410g. In der ersten Arbeitsleitung ist zwischen den Leitungsabschnitten 408e und 408f das erste Logik-Ventil 12 angeordnet, während zwischen den Leitungsabschnitten 408b und 408c das zweite Logik-Ventil 14 angeordnet ist. In der zweiten Arbeitsleitung zwischen den Leitungsabschnitten 410e und 410f ist das erste Logik-Ventil 13 angeordnet, während zwischen den Leitungsabschnitten 410b und 410c das zweite Logik-Ventil 15 angeordnet ist. Darüber hinausgehend hat die Steuerplatte 420 zwei weitere Logik-Ventile 512, 513, die im fünften Ausführungsbeispiel gemäß 7 nicht benötigt werden. Alle Logikventile sind Aktivlogiks.
Die beiden ersten Logik-Ventile 12, 13 und die beiden zweiten Logik-Ventile 14, 15 und die beiden im fünften Ausführungsbeispiel nicht benötigten Logik-Ventile 512, 513 sind auf die aus den Ausführungsbeispielen 1 und 2 bekannten Weise vorgesteuert.
8 zeigt einen Schaltplan eines sechsten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Sicherheitsschaltung. Bezüglich der Bauteile, also Leitungen und Ventile, wird die Anordnung aus dem fünften Ausführungsbeispiel gemäß 7 eingesetzt. Bezüglich der Funktion soll in diesem Ausführungsbeispiel der Ventilkörper des Sicherheitsventils bzw. Regelventil 401 im Notbetrieb aus der in 8 gezeigten Normalstellung nicht wie im Ausführungsbeispiel nach 7 von links nach rechts, sondern gemäß dem Pfeil über dem Gleichgangzylinder 2 von rechts nach links verstellt werden. Dazu wird die zweite Zylinderkammer 6 des Gleichgangzylinders 2 über eine – gegenüber dem fünften Ausführungsbeispiel abgewandelte, zweite Arbeitsleitung mit dem Druckanschluss P der Steuerplatte 420 verbunden, während die erste Zylinderkammer 4 des Gleichgangzylinders 2 über eine gegenüber dem fünften Ausführungsbeispiel abgewandelte, erste Arbeitsleitung zum Tankanschluss T entlastet wird. Als erste Arbeitsleitung dienen nun die Leitungsabschnitte 408a, 408b, 408c, 408d, 508e, 508f, 508g, während als zweite Arbeitsleitung die Leitungsabschnitte 410a, 410b, 410c, 410d, 510e, 510f, 510g dienen.
Erfindungsgemäß sind in der ersten Arbeitsleitung zwei zueinander in Serie geschaltete Logik-Ventile 512, 14 angeordnet. Dabei ist das erste Logik-Ventil 512 zwischen den Leitungsabschnitten 508e und 508f angeordnet, während das zweite Logik-Ventil 14 zwischen den Leitungsabschnitten 408b und 408c angeordnet ist. In der zweiten Arbeitsleitung ist das erste Logik-Ventil 513 zwischen den Leitungsabschnitten 510e und 510f angeordnet, während das zweite dazu erfindungsgemäß in Serie geschaltete Logik-Ventil 15 zwischen den Leitungsabschnitten 410b und 410c angeordnet ist.
Die beiden Logik-Ventile, die im fünften Ausführungsbeispiel gemäß 7 als die beiden ersten Logik-Ventile 12, 13 eingesetzt sind, sind im sechsten Ausführungsbeispiel gemäß 8 nicht eingesetzt bzw. genutzt.
Somit dient die Steuerplatte 420 gemäß dem fünften und dem sechsten Ausführungsbeispiel mit den insgesamt sechs vorgesteuerten Logik-Ventilen 12, 13, 14, 15, 512, 513 für den Normalbetrieb und den Notbetrieb des Sicherheitsventils bzw. Regelventils 401 sowohl dann, wenn dieses im Notbetrieb aus der Mittelposition gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel in die eine Richtungverstellt werden soll, als auch dann, wenn des Ventil 401 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel in die entgegengesetzte Richtung verstellt werden soll. Je nach der gewünschten Bewegungsrichtung muss natürlich, damit es keinen Kurzschluss zwischen dem Druckanschluss P und dem Tankanschluss T der Steuerplatte 420 gibt, eines der beiden Ventile 12 und 512 bzw. 13 und 513 im Notfall zumindest solange geschlossen bleiben, bis der Ventilkörper der Armatur 401 einen Dampfstrom freigegeben hat.
Entsprechend unterscheiden sich die beiden Logiks 12 und 512 ebenso wie die beiden Logiks 13 und 513 hinsichtlich ihrer Vorsteuerung. Im Normalbetrieb sind die Vorsteuerventile der Logikventile 12, 13, 14 und 15 bestromt und dann die Logikventile 12 bis 15 geschlossen. Bei stromlosen Vorsteuerventilen sind die Logikventile 12 bis 15 offen. Werden nun gleiche Vorsteuerventile für die Logikventile 512 und 513 verwendet, so müssen diese Vorsteuerventile bei der Funktionsweise nach 7 im Notfall bestromt bleiben, während bei einer Funktionsweise nach 8 die Vorsteuerventile der Logikventile 12 und 13 im Notfall bestromt bleiben müssen. Sind bei den Vorsteuerventilen der Logikventile 512 und 513 die Ruhestellung und die Schaltstellung gegenüber den Vorsteuerventilen 16 und 17 vertauscht, wie dies in den 7 und 8 gezeigt ist, so sind im Normalbetrieb die Vorsteuerventile der Logikventile 512 und 513 nicht bestromt. Im Notfall sind dann bei einer Funktionsweise gemäß 7 die Vorsteuerventil der Logikventile 512 und 513 stromlos zu belassen und bei der Funktionsweise gemäß 8 die Vorsteuerventile der Logikventile 512 und 513 zu bestromen und die Vorsteuerventile der Logikventile 12 und 13 bestromt zu lassen.
Bei allen gezeigten Ausführungsbeispielen kann zu Testzwecken oder zum gangbar Halten des Ventilkörpers bzw. des Hauptsteuerkolbens der Logik-Ventile 12, 13, 14, 15, 512, 513 eines von zwei in Serie geschalteten Logik-Ventilen 12, 13, 14, 15, 512, 513 geöffnet werden, während das andere Logik-Ventil 12, 13, 14, 15, 512, 513 geschlossen bleibt. Dabei bleibt das System mit dem Sicherheitsventil bzw. Regeventil 1; 101; 401 im Normalbetrieb, während die Sicherheit der Sicherheitsschaltung und des (nicht gezeigten Systems) weiterhin gegeben ist. Dabei sind zumindest die Logikventile, an deren Arbeitanschlüsse im Normalbetrieb von einer der Zylinderkammern oder von einem Druckanschluss P der Steuerplatte her kein Druck ansteht als Aktivlogikventile mit einer unabhängig von den Arbeitsanschlüssen mit Druck beaufschlagbaren in Öffnungsrichtung wirkenden Fläche ausgebildet. Vorteilhafterweise sind alle Logikventile Aktivlogikventile.
Ergänzend zu den gezeigten Ausführungsbeispielen können mehrere Steuerplatten 20; 120; 420 für gleiche oder verschiedene Schwellwerte am Zylinder 2; 202 vorgesehen und angeschlossen sein.
Abweichend von den gezeigten Ausführungsbeispielen können die erfindungsgemäßen Sicherheitsschaltungen auch dazu dienen, im Normalbetrieb das Sicherheitsventil bzw. Regelventil 1; 101; 401 offen zu halten und es im Notbetrieb zu schließen.
Für die Hauptstufe eines Logikventils gibt es zwei Kombinationsmöglichkeiten mit Endschaltern. Grundsätzlich kann man zwischen einer geschlossenen gemeldeten Stellung und einer geöffneten gemeldeten Stellung unterscheiden. Die geschlossene Stellung ist in ihrer Position immer eindeutig definiert. Eine geöffnete Stellung ist nur für 100% Öffnungsweg eindeutig definiert. Beide Stellungen können digital durch elektrische Öffner oder Schließer oder eine Öffner/Schließer Kombination abgefragt.
Eine geöffnete Stellung kann mittels Hubbegrenzung für den Ventilkolben der Hauptstufe irgendwo an einer Zwischenposition zwischen der geschlossenen Stellung und der 100% geöffneten Stellung liegen. Diese Zwischenposition entspricht einem Messwert größer 0 und kleiner 100% als Spannung oder Strom eines analog arbeitenden Positionsgebers, den man einsetzen kann, um ohne mechanische Justage auch die Zwischenpositionen erfassen zu können.
Zur Überprüfung der Logik-Ventile 12, 13, 14, 15, 512, 513 aller Ausführungsbeispiele stehen erfindungsgemäß zwei Verfahren zur Verfügung: Gemäß einem ersten Verfahren wird innerhalb einer Leitung jeweils nur eines der beiden Logik-Ventile 12, 13, 14, 15, 512, 513 geöffnet. Dieser Öffnungshub des Hauptsteuerkolbens wird von dem zugeordneten Endschalter 42 erkannt. Dabei bleibt das jeweils in Reihe geschaltete andere Logikventil 12, 13, 14, 15, 512, 513 geschlossen. Eventuell einer Zylinderkammer 4 oder 6 entnommenes Steueröl wird durch Nachregeln durch das Proportionalventil 26 aus 1 ersetzt.
Gemäß einem zweiten Verfahren wird zunächst der in 1 gezeigt Teil des Antriebs wirkungslos geschaltet. Dazu werden das Proportionalventil 26 und insbesondere das Sitzventil 36 stromlos geschaltet (vergleiche die in 1 dargestellten Positionen). Daraufhin wird über eine nicht gezeigte speicherprogrammierbare Steuerung zunächst eines von zwei in Reihe zueinander angeordneten Logikventilen durch Änderung der Bestromung des Elektromagneten des zugeordneten 4/2-Wegeventil 16 geöffnet. Danach wird dieses Logik-Ventil wieder geschlossen und das dazu in Reihe geschaltete Logik-Ventil über das zugeordnete 4/2-Wegeventil 18 geöffnet. Mit Hilfe der den Hauptstufen der Logikventile zugeordneten Stellungs- oder Positionsgebers kann dabei die ordnungsgemäße oder nicht ordnungsgemäße Funktion der Logikventile festgestellt werden.
Das abwechselnde Schalten von zwei in Reihe zueinander liegenden Logikventilen wird gegebenenfalls mehrmals hintereinander durchgeführt. Bei jedem Schaltvorgang wird etwas Steueröl verbraucht. Dieses Steueröl wird zumindest bei den Ausführungsbeispielen nach den 2 und 4 einem Zylinderraum des Stellzylinders 2 entnommen, sofern der Druck darin höher ist als der Druck am Druckanschluss P der Steuerplatte. Beim Ausführungsbeispiel gemäß 2 führt ein jeweils geringer Ölverlust in der unter Druck stehenden Zylinderkammer 4 des Stellzylinders 2 dazu, dass der Ventilkörper des Regelventils 1 entweder entlastet, aber nicht geöffnet wird oder seine Position geringfügig verlässt.
Über den Positionsgeber 21 am Stellzylinder 2; 202 und die speicherprogrammierbare Steuerung wird dieser Vorgang detektiert. Dies dient als Beweis, dass sowohl der gesamte Ölpfad als auch der Stellzylinder 2; 202 und damit das Regelventil 1; 101 funktionieren.
Da mit diesem Verfahren bzw. dieser Überprüfung auch die mechanischen Abmessungen und Funktionen aller Elemente (Ventile, Endschalter, Positionsgeber, initiierter Hub, Latentzeiten) berücksichtigt werden, wird über dieses Verfahren nicht nur die Funktionsfähigkeit sondern es werden auch Änderungen erkannt, die sich schleichend über einen längeren Zeitraum ergeben könnten (Condition Monitoring). Durch Überwachung des Proportionalventils 26 und des Blockierelements bzw. Sitzventils 36 werden auch die eigentlichen Antriebselemente des erfindungsgemäßen hydraulischen Antriebs in die Überprüfung mit einbezogen. Dazu ist der erfindungsgemäße hydraulische Antrieb als abgestimmtes und geschlossenes System ausgebildet.
Ist die Überprüfung (gemäß einer der beschriebenen Varianten) abgeschlossen, wird der Ansteuerpfad für das Proportionalventil 26 wieder an die speicherprogrammierbare Steuerung übergeben. Damit übernimmt wieder der in 1 gezeigte Teil des hydraulischen Antriebs die Druckmittelbeaufschlagung des Stellzylinders 2; 202 über ihre direkt mit den Zylinderkammern 4; 204 bzw. 6; 206 verbundenen Anschlüsse A1 bzw. B1. Optional können auch die Regelabweichungen des Proportionalventils 26 ausgewertet und mit der Stellungsüberwachung der Armatur abgeglichen werden, so dass auch die Regelfunktion überwacht ist.
Offenbart sind zwei Varianten einer Sicherheitsschaltung für über einen Stellzylinder hydraulisch oder pneumatisch betätigte Ventile.
Bei der ersten Variante kann der Stellzylinder in einem Notfall hydraulisch oder pneumatisch entlastet werden. Dazu hat der Stellzylinder zwei Zylinderkammern, die über eine Arbeitsleitung fluidisch verbunden werden können. In der Arbeitsleitung sind ein erstes und ein zweites in Serie geschaltetes Absperrventil vorgesehen.

1. Sicherheitsschaltung mit einem Stellzylinder 2, über den ein Hauptventil 1 in einem Notfall hydraulisch oder pneumatisch entlastbar ist, wobei der Stellzylinder 2 eine erste und eine zweite Zylinderkammer 4, 6 hat, die über eine Arbeitsleitung 8a–f verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass in der Arbeitsleitung 8 ein erstes und ein zweites in Serie geschaltetes Absperrventil 12, 14 vorgesehen sind.

Gemäß der zweiten Variante kann der Stellzylinder in einem Notfall hydraulisch oder pneumatisch betätigt werden. Dazu hat der Stellzylinder zumindest eine erste Zylinderkammer, die in einem Notfall über einen ersten Druckmittelströmungspfad mit Druckfluid versorgt werden kann. In der ersten Arbeitsleitung sind ein erstes und ein zweites in Serie geschaltetes Absperrventil vorgesehen.

2. Sicherheitsschaltung mit einem Stellzylinder 2; 202, über den ein Hauptventil 1; 101; 401 in einem Notfall hydraulisch oder pneumatisch betätigbar ist, wobei der Stellzylinder 2; 202 eine erste Zylinderkammer 4; 204 hat, der über einen ersten Druckmittelströmungspfad 108; 408; 508 mit Druckmittel versorgbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in den ersten Druckmittelströmungspfad 108; 408; 508 ein erstes und ein zweites in Serie geschaltetes Absperrventil 12, 14 vorgesehen sind.

Aspekte der Erfindung sind:

3. Sicherheitsschaltung nach Variante 2, wobei der Stellzylinder 2; 202 eine zweite Zylinderkammer 6; 206 hat, der über eine zweite Arbeitsleitung 110a–f entlastbar ist, und wobei in der zweiten Arbeitsleitung 110 ein erstes und ein zweites in Serie geschaltetes Absperrventil 12, 14 vorgesehen sind.
4. Sicherheitsschaltung nach Variante 2, wobei der Stellzylinder eine zweite Zylinderkammer 6 hat, der über einen zweiten Druckmittelströmungspfad mit Druckmittel versorgbar ist, und wobei der erste und die zweite Zylinderkammer 4, 6 über den jeweiligen Druckmittelströmungspfad entlastbar sind, und wobei in dem zweiten Druckmittelströmungspfad ein erstes und ein zweites in Serie geschaltetes Absperrventil 12, 14 vorgesehen sind.
5. Sicherheitsschaltung nach Aspekt 4, wobei sechs Absperrventile 12, 14 vorgesehen sind.
6. Sicherheitsschaltung nach Variante 1 oder 2, wobei die Absperrventile von Logik-Ventilen 12, 14 oder von 2/2-Wege-Sitzventilen gebildet sind, die jeweils einen Ventilkörper haben, der eine in Schließrichtung wirksame Schließfläche 22, 24 und eine in Öffnungsrichtung wirksame Ringfläche hat, wobei die Schließfläche 22, 24 und die Ringfläche jeweils entlastbar oder mit Druckmittel beaufschlagbar sind.
7. Sicherheitsschaltung nach Aspekt 6, wobei die Logik-Ventile 12, 14 oder die 2/2-Wege-Sitzventile jeweils von einem 4/2-Wegeventil 16, 18 vorgesteuert sind.
8. Sicherheitsschaltung nach Aspekt 7, wobei das 4/2-Wegeventil 16, 18 einen Ventilkörper hat, in dessen durch eine Feder vorgespannten Notstellung die Schließfläche 22, 24 entlastet ist, während die Ringfläche mit Druckmittel beaufschlagt ist.
9. Sicherheitsschaltung nach Aspekt 7, wobei die Absperrventile 12, 14 und/oder die 4/2-Wegeventile 16, 18 elektronisch überwacht sind.
10. Sicherheitsschaltung nach Variante 1, wobei das Hauptventil ein Absperrventil oder ein Sicherheitsventil 1; 101; 401 eines unter Dampfdruck stehenden Systems ist.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 2025836 [0002]
US 5133189 [0003, 0004]
DE 102004042891 B3 [0004]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Datenblatt RD 22058/07.09, Seite 5/14 der Bosch Rexroth AG [0060]

Claims

Hydraulischer oder pneumatischer Antrieb, insbesondere zur Betätigung einer Armatur mit einem Regel- oder Schaltventil (1; 101; 401) zum Beispiel in einem Kraftwerk oder in einer Chemie- oder einer Gas- oder Ölförderanlage, mit einem Stellzylinder (2; 202), der eine Zylinderkammer (4; 204) aufweist, die an eine hydraulische oder pneumatische Leitung (8a–f; 108a–f; 408a–i) angeschlossen ist, und mit einer Sicherheitsschaltung, die zwei zueinander in Reihe geschaltete und in der Leitung angeordnete Absperrventile aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Absperrventile ein erstes 2/2-Wege-Einbauventil (12) und ein zweites 2/2-Wege-Einbauventil (14), das fluidisch gesehen näher an der Zylinderkammer (4, 204) angeordnet ist als das erste 2/2-Wege-Einbauventil (12), mit jeweils einem Hauptsteuerkolben sind, mit dem die fluidische Verbindung zwischen zwei jeweiligen Arbeitsanschlüssen (A, B) steuerbar ist, wobei die beiden 2/2-Wege-Einbauventile (12, 14) jeweils ein Vorsteuerventil (16, 18) umfassen, und wobei zumindest das erste 2/2-Wege-Einbauventil (12) eine in Öffnungsrichtung aktive Fläche (A4) aufweist, die über das zugeordnete Vorsteuerventil (16) unabhängig von den Arbeitsanschlüssen (A, B) mit einem Druck beaufschlagbar ist.
Hydraulischer oder pneumatischer Antrieb nach Anspruch 1, wobei die Vorsteuerventile (16, 18) der beiden 2/2-Wege-Einbauventile mit ihren mit einer Druckmittelquelle und mit einer Druckmittelsenke verbundenen Anschlüssen parallel zueinander angeordnet sind.
Hydraulischer oder pneumatischer Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Stellzylinder ein Gleichgangzylinder (2) mit einer ersten Zylinderkammer (4) und mit einer zweiten Zylinderkammer (6) ist und wobei die Leitung (8a–f) zwischen den beiden Zylinderkammern (4, 6) verläuft.
Hydraulischer oder pneumatischer Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Stellzylinder (2; 202) doppelt wirkend ist und eine erste Zylinderkammer (4, 204), an die einer erste Leitung (8a–f; 108a–f; 408a–i) und eine erste Sicherheitsschaltung mit zwei 2/2-Wege-Einbauventilen (12, 14) angeschlossen ist, und eine zweite Zylinderkammer (6; 206) hat, an die eine zweite hydraulische oder pneumatische Leitung (110a–f; 410a–g) angeschlossen ist, und wobei eine zweite Sicherheitsschaltung vorhanden ist, die ein drittes 2/2-Wege-Einbauventil (13) und ein dazu in Reihe geschaltetes viertes 2/2-Wege-Einbauventil (15), das fluidisch gesehen näher an der zweiten Zylinderkammer (6, 206) angeordnet ist als das dritte 2/2-Wege-Einbauventil (12), aufweist, die beide in der zweiten Leitung (110a–f; 410a–g) angeordnet sind und jeweils einen Hauptsteuerkolben haben, mit dem die fluidische Verbindung zwischen zwei jeweiligen Arbeitsanschlüssen (A, B) steuerbar ist, und die jeweils ein Vorsteuerventil (17, 19) umfassen, wobei zumindest das dritte 2/2-Wege-Einbauventile (13) eine in Öffnungsrichtung aktive Fläche (A4) aufweist, die über das zugeordnete Vorsteuerventil (17) unabhängig von den Arbeitsanschlüssen (A, B) mit einem Druck beaufschlagbar ist.
Hydraulischer oder pneumatischer Antrieb nach Anspruch 4, wobei das dritte 2/2-Wege-Einbauventile (13) und das vierte 2/2-Wege-Einbauventil (15) jeweils eine in Öffnungsrichtung aktive Fläche (A4) aufweisen, die über das zugeordnete Vorsteuerventil (17) unabhängig von den Arbeitsanschlüssen (A, B) mit einem Druck beaufschlagbar ist.
Hydraulischer oder pneumatischer Antrieb nach Anspruch 4 oder 5, wobei an die fluidische Verbindung zwischen dem ersten 2/2-Wege-Einbauventil (12) und dem zweiten 2/2-Wege-Einbauventil (14) mit einem ersten Arbeitsanschluss ein erstes weiteres 2/2-Wege-Einbauventil (512) und an die Verbindung zwischen dem dritten 2/2-Wege-Einbauventil (13) und dem vierten 2/2-Wege-Einbauventil (15) mit einem ersten Arbeitsanschluss ein zweite weiteres 2/2-Wege-Einbauventil (513) angeschlossen ist und wobei die weiteren 2/2-Wege-Einbauventile (512, 513) jeweils einen Hauptsteuerkolben, mit dem die fluidische Verbindung zwischen zwei jeweiligen Arbeitsanschlüssen (A, B) steuerbar ist, und jeweils ein Vorsteuerventil umfassen und mit ihrem zweiten Arbeitsanschluss jeweils mit einem anderen Anschluss (P, T) der jeweiligen Sicherheitsschaltung als das erste bzw. dritte 2/2-Wege-Einbauventil (12, 13) verbunden sind.
Hydraulischer oder pneumatischer Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Hauptsteuerkolben der 2/2-Wege-Einbauventile (12, 14, 13, 15, 512, 513) im Hinblick auf ihre offene Stellung und vorzugsweise auch im Hinblick auf ihre geschlossene Stellung stellungsüberwacht sind.
Hydraulischer oder pneumatischer Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorsteuerventile (16, 17, 18, 19) stellungsüberwachte bewegliche Ventilkörper haben.
Hydraulischer oder pneumatischer Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Hauptsteuerkolben der aktiv steuerbaren 2/2-Wege-Einbauventile zur Abdichtung eines in Schließrichtung wirkenden Steuerraums gegen den unabhängig von den Arbeitsanschlüssen in Öffnungsrichtung wirkenden Steuerraum Dichtungen (38) haben.
Hydraulischer oder pneumatischer Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorsteuerventile 4/2 Wege-Sitzventile (16, 17, 18, 19) sind.
Hydraulischer oder pneumatischer Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei alle 2/2-Wege-Einbauventile (12, 13, 14, 15; 512, 513) eine in Öffnungsrichtung aktive Fläche (A4) aufweisen, die über das zugeordnete Vorsteuerventil (16, 17, 18, 19) unabhängig von den Arbeitsanschlüssen (A, B) mit einem Druck beaufschlagbar ist.
Hydraulischer oder pneumatischer Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an einem Kolben oder an einer Kolbenstange des Stellzylinders (2; 202) ein Positionsgeber (21) angeordnet ist.