-
Die Erfindung betrifft eine Ventileinrichtung für einen pneumatischen Antrieb und einen pneumatischen Antrieb mit einer solchen Ventileinrichtung.
-
Pneumatische Antriebe, beispielsweise Pneumatikzylinder, weisen typischerweise Ventile auf, welche mit einem oder zwei Arbeitsräumen des pneumatischen Antriebs fluidverbunden sind. Diese Ventile weisen in der Regel zwei Betriebsmodi, einen Arbeits- und einen Reparaturmodus auf, und dienen dazu, in dem Reparaturmodus eine im Vergleich zu dem Arbeitsmodus verstärkte Drosselung der Zu- und Abluft vorzunehmen. Es ist dadurch möglich, eine Geschwindigkeit und/oder eine Kraft des pneumatischen Antriebs in dem Reparaturmodus zu verringern, sodass eine Fehlersuche in einem, mit dem pneumatischen Antrieb in Zusammenhang stehenden pneumatischen System vereinfacht wird und zugleich durch Vermeidung schneller Bewegungen des pneumatischen Antriebs die Sicherheit für einen Instandhalter erhöht wird. Insbesondere wenn nur ein Arbeitsraum des pneumatischen Antriebs mit einem solchen Ventil verbunden ist, besteht die Gefahr eines Stick-Slip-Verhaltens des pneumatischen Antriebs, welches sich in unkontrollierten, ruckhaften Bewegungen des Antriebs äußert. Das Stick-Slip-Verhalten ist besonders ausgeprägt, wenn der pneumatische Antrieb einseitig mit einer Kraft beaufschlagt wird, welche beispielsweise durch die Gewichtskraft eines an einem Kolben oder einem Zylinder des pneumatischen Antriebs montierten Montagekopfs erzeugt wird. Ein solches Stick-Slip-Verhalten macht eine Fehlerfindung enorm schwierig. Zudem erhöht sich der Verschleiß an dem pneumatischen Antrieb, insbesondere an dem Kolben oder Zylinder desselben. Insbesondere wenn beide Arbeitsräume des pneumatischen Antriebs mit derartigen Ventilen verbunden sind, kann nur durch eine sehr aufwändige Auslegung und wechselseitige Abstimmung der Ventile ein Stick-Slip-Verhalten reduziert werden.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventileinrichtung für einen pneumatischen Antrieb und einen pneumatischen Antrieb mit einer solchen Ventileinrichtung zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten.
-
Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche geschaffen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem eine Ventileinrichtung für einen pneumatischen Antrieb geschaffen wird, welche einen Anschluss aufweist, über welchen die Ventileinrichtung mit dem pneumatischen Antrieb fluidverbindbar ist. Die Ventileinrichtung weist einen ersten Fluidpfad auf, wobei in dem ersten Fluidpfad ein Drosselrückschlagventil angeordnet ist, das eine Rückschlagfunktion aufweist, welche in von dem Anschluss weg weisender Richtung sperrt. Weiterhin weist die Ventileinrichtung einen – insbesondere zu dem ersten Fluidpfad fluidisch parallelen – zweiten Fluidpfad auf, wobei in dem zweiten Fluidpfad wenigstens ein Strömungsbeeinflussungsmittel angeordnet ist. Die Ventileinrichtung weist ein Ventilelement auf, welches zwischen einer ersten Funktionsstellung und einer von der ersten Funktionsstellung verschiedenen zweiten Funktionsstellung verstellbar ist, wobei in der ersten Funktionsstellung der Anschluss mit dem ersten Fluidpfad fluidverbunden ist, und wobei in der zweiten Funktionsstellung der Anschluss mit dem zweiten Fluidpfad fluidverbunden ist. Der zweite Fluidpfad weist wenigstens einen Umgehungsfluidpfad auf, welcher eingerichtet ist, um das wenigstens eine Strömungsbeeinflussungsmittel fluidisch zu umgehen. In dem wenigstens einen Umgehungsfluidpfad ist wenigstens ein Rückschlagventil angeordnet. Die Ventileinrichtung weist Vorteile gegenüber dem Stand der Technik auf. Dadurch, dass eine fluidische Umgehung des wenigstens einen Strömungsbeeinflussungsmittels in dem zweiten Fluidpfad mit einem Rückschlagventil vorgesehen ist, kann ein Stick-Slip-Verhalten des pneumatischen Antriebs sicher vermieden werden. Insbesondere wird eine bislang erforderliche aufwändige Auslegung der Ventileinrichtung zur Vermeidung eines Stick-Slip-Verhaltens des pneumatischen Antriebs deutlich vereinfacht. Eine Vereinfachung der Auslegung ergibt sich insbesondere dadurch, dass ein einzelnes Strömungsbeeinflussungsmittel in dem zweiten Fluidpfad genau einer Fließrichtung zugeordnet ist, wobei es mithin allein entweder die Strömung der Zu- oder der Abluft beeinflusst. Dieser Vorteil hat insbesondere dann ein hohes Gewicht, wenn der pneumatische Antrieb mehrere, vorzugsweise zwei solche Ventileinrichtungen aufweist. Es ist dann nicht mehr erforderlich, eine komplexe wechselseitige Abstimmung der Ventileinrichtungen, insbesondere der darin vorgesehenen einzelnen Strömungsbeeinflussungsmittel vorzunehmen, um ein Stick-Slip-Verhalten sicher zu vermeiden.
-
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist in dem zweiten Fluidpfad wenigstens ein erstes Strömungsbeeinflussungsmittel angeordnet. Der zweite Fluidpfad weist vorzugsweise wenigstens einen ersten Umgehungsfluidpfad auf, welcher eingerichtet ist, um das erste Strömungsbeeinflussungsmittel fluidisch zu umgehen. In dem ersten Umgehungsfluidpfad ist vorzugsweise ein erstes Rückschlagventil angeordnet.
-
Bei dem pneumatischen Antrieb handelt es sich insbesondere um ein pneumatisch angetriebenes Stellglied, vorzugsweise einen pneumatischen Stellantrieb, besonders bevorzugt einen Pneumatikzylinder. Besonders bevorzugt weist der pneumatische Antrieb zwei Arbeitsräume auf.
-
Unter einer Geschwindigkeit des pneumatischen Antriebs wird insbesondere eine Verlagerungsgeschwindigkeit eines Kolbens relativ zu einem Zylinder des pneumatischen Antriebs verstanden. Unter einer Kraft des pneumatischen Antriebs wird insbesondere eine Druckkraft verstanden, welche mittels des pneumatischen Antriebs erzeugt werden kann. Die Kraft kann aber auch eine durch den pneumatischen Antrieb erzeugte Zugkraft oder ein Drehmoment darstellen.
-
Das in dem ersten Fluidpfad angeordnete Drosselrückschlagventil weist insbesondere ein bevorzugt als Verstelldrosselventilelement ausgebildetes Drosselventilelement und einen Umgehungsfluidpfad auf, welcher eingerichtet ist, um das Drosselventilelement fluidisch zu umgehen, wobei in dem Umgehungsfluidpfad insbesondere ein Rückschlagventilelement angeordnet ist, welches die in von dem Anschluss weg weisender Richtung sperrende Rückschlagfunktion realisiert.
-
In der ersten Funktionsstellung des Ventilelements befindet sich die Ventileinrichtung insbesondere in einem Arbeitsmodus. In der zweiten Funktionsstellung des Ventilelements befindet sich die Ventileinrichtung insbesondere in einem Reparaturmodus. Die im Arbeitsmodus durch die Drosselung in dem ersten Fluidpfad bewirkte Geschwindigkeits- und/oder Kraftreduzierung des pneumatischen Antriebs ist insbesondere geringer, als die im Reparaturmodus mittels des wenigstens einen Strömungsbeeinflussungsmittels in dem zweiten Fluidpfad bewirkte Geschwindigkeits- und/oder Kraftreduzierung des pneumatischen Antriebs. In dem Reparaturmodus wird also der pneumatische Antrieb insbesondere mit einer geringeren Geschwindigkeit und/oder einer geringeren Kraft betrieben, als in dem Arbeitsmodus.
-
Der Arbeitsmodus der Ventileinrichtung ist insbesondere eingerichtet, um die Ventileinrichtung in einem Produktivbetrieb zu betreiben. Das Drosselrückschlagventil in dem ersten Fluidpfad ist insbesondere eingerichtet, um bestimmungsgemäße Parameter des Produktivbetriebs, beispielsweise eine taktzeitgemäße Geschwindigkeit des pneumatischen Antriebs, vorzugeben.
-
Der Reparaturmodus der Ventileinrichtung ist insbesondere eingerichtet, um eine effektive und sichere Instandhaltung oder Reparatur des pneumatischen Antriebs zu ermöglichen. Es ist dabei insbesondere möglich, den pneumatischen Antrieb derart langsam zu fahren, dass eine Fehlerfindung deutlich vereinfacht wird. Insbesondere ist es dadurch möglich, dass sich ein Werker in unmittelbarer Nähe des pneumatischen Antriebs sicher aufhalten kann. In jedem Fall wird durch die reduzierte Geschwindigkeit und/oder die verringerte Kraft des pneumatischen Antriebs in dem Reparaturmodus die Gefahr einer Verletzung eines Werkers signifikant verringert.
-
Der Anschluss ist insbesondere mit einem Arbeitsraum des pneumatischen Antriebs fluidverbindbar, insbesondere fluidverbunden.
-
Vorzugsweise ist ein Ende des ersten Fluidpfads, welches auf einer dem Anschluss entgegengesetzten Seite des ersten Fluidpfads angeordnet ist, und/oder ein Ende des zweiten Fluidpfads, welches auf einer dem Anschluss entgegengesetzten Seite des zweiten Fluidpfads angeordnet ist, mit einer Schnittstelle fluidverbunden. Es ist insbesondere möglich, dass die Schnittstelle mit der Umgebung, einer Pumpe, einem Kompressor, einem Gasverdichter, einer pneumatischen Schalteinrichtung, oder dergleichen fluidverbindbar ist. Vorzugsweise ist die Schnittstelle mit einer Schaltventileinrichtung fluidverbunden, welche insbesondere eingerichtet ist, um eine Verstellung des pneumatischen Antriebs zwischen verschiedenen Betriebszuständen, beispielsweise einer Zuluftzuführung, einer Abluftabführung oder einer Sperrung des ersten und/oder zweiten Fluidpfads zu bewirken.
-
Es wird ein Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass das erste Strömungsbeeinflussungsmittel als Drosselventil ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich ist das erste Rückschlagventil eingerichtet, um den ersten Umgehungsfluidpfad in von dem Anschluss weg weisender Richtung zu sperren.
-
Insbesondere weist das erste Rückschlagventil dann eine Rückschlagfunktion auf, welche in von dem Anschluss weg weisender Richtung sperrt.
-
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das erste Strömungsbeeinflussungsmittel als Drosselventil ausgebildet, wobei das erste Rückschlagventil eingerichtet ist, um den ersten Umgehungsfluidpfad in von dem Anschluss weg weisender Richtung zu sperren. Auf diese Weise kann eine Drosselung der Abluft aus einem Arbeitsraum des pneumatischen Antriebs realisiert werden. Es ist dann insbesondere möglich, dass Zuluft insbesondere ungedrosselt in diesen Arbeitsraum einströmen kann. Insbesondere bei Realisierung einer reinen Abluftdrosselung, vorzugsweise durch Anordnung dieser Ausgestaltung der Ventileinrichtung jeweils an den Arbeitsräumen des pneumatischen Antriebs, insbesondere den beiden Arbeitsräumen eines doppelt wirkenden Pneumatikzylinders, kann auf einfache Weise ein Stick-Slip-Verhalten vorzugsweise in jeder Verfahrrichtung vermieden werden.
-
Es wird ein Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass das Drosselventil als Konstantdrosselventil oder als Verstelldrosselventil ausgebildet ist.
-
Das Konstantdrosselventil ist vorzugsweise als Blende ausgebildet. Insbesondere erfolgt eine Auslegung des Konstantdrosselventils auf Basis von Berechnungen, insbesondere unter Einbezug von Zylinder- und Lastdaten. Ein solches Konstantdrosselventil ist insbesondere insoweit vorteilhaft, als es kostengünstig ist und, beispielsweise durch Wahl einer geeigneten Blende oder eines Blendendurchmessers, eine feste bestimmungsgemäße Drosselung ermöglicht. Es wird damit insbesondere eine sabotagesichere Einstellung einer Drosselung realisiert.
-
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Drosselventil als Verstelldrosselventil, insbesondere zur Abluftdrosselung, ausgebildet, so dass hierdurch verschiedene definierte Geschwindigkeiten des pneumatischen Antriebs eingestellt werden können. Insbesondere kann eine Geschwindigkeit des pneumatischen Antriebs derart ausgelegt werden, dass ein Werker dem pneumatischem Antrieb leicht ausweichen kann. Die Verletzungsgefahr ist dadurch erheblich herabgesetzt.
-
Die Verwendung eines Verstelldrosselventils ist weiterhin insoweit vorteilhaft, als insbesondere über den Lebenszyklus des pneumatischen Antriebs eine Veränderung der Geschwindigkeit stattfinden kann. Mittels des Verstelldrosselventils kann die Geschwindigkeit vorzugsweise um bis zu 20% oder mehr erhöht und/oder verringert werden, um eine solche Veränderung auszugleichen.
-
Die gewählte Einstellung des Verstelldrosselventils ist vorzugsweise gesichert, sodass insbesondere unerlaubtes oder unbeabsichtigtes Verändern der gewählten Einstellung sicher vermieden wird. Vorzugsweise sind geeignete Sicherungsmittel vorgesehen, welche insbesondere ohne spezielle Werkzeuge nicht zu entfernen sind, beispielsweise eine Kontermutter einer Regulierschraube oder eine fixierbare Schutzkappe auf einer Verstelleinrichtung, beispielsweise einer Regulierschraube. Es ist auch möglich, die Stellung einer Regulierschraube oder die Position einer Schutzkappe mit Siegellack zu sichern.
-
Es wird auch ein Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass das erste Strömungsbeeinflussungsmittel als Druckregelventil ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich ist das erste Rückschlagventil eingerichtet, um den ersten Umgehungsfluidpfad in Richtung des Anschlusses zu sperren. Insbesondere weist das erste Rückschlagventil dann eine Rückschlagfunktion auf, welche in Richtung des Anschlusses sperrt. In diesem Fall kann die Kraft des pneumatischen Antriebs eingestellt oder geregelt werden. Dies ist insoweit vorteilhaft, als eine Klemmgefahr für den Werker reduziert werden kann.
-
Vorzugsweise ist das Druckregelventil hinsichtlich eines einzuregelnden Fluiddrucks einstellbar.
-
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das erste Strömungsbeeinflussungsmittel als Druckregelventil ausgebildet, wobei das erste Rückschlagventil eingerichtet ist, um den ersten Umgehungsfluidpfad in Richtung des Anschlusses zu sperren.
-
Vorteile ergeben sich zudem dadurch, dass wenigstens ein Druck in wenigstens einem Arbeitsraum derart eingestellt werden kann, dass insbesondere ein Kräftegleichgewicht hergestellt wird. Dabei ist – insbesondere bei einer Zugkraftbelastung eines Pneumatikzylinders – vorzugsweise der Fluiddruck in einem gewichtsseitigen Arbeitsraum höher eingestellt, als in einem diesem gegenüberliegenden Arbeitsraum. Ein solches Luftdruckpolster dient dazu, zu vermeiden, dass beispielsweise eine den pneumatischen Antrieb beaufschlagende Gewichtskraft nicht zu einer plötzlichen Verlagerung des Kolbens führt. Dadurch kann bei einem Anfahren des pneumatischen Antriebs ein Schaden vermieden werden.
-
Für das Druckregelventil sind vorzugsweise geeignete Sicherungsmittel, beispielsweise Sicherungsmittel der bereits beschriebenen Art, vorgesehen, sodass ein insbesondere unerlaubtes oder unbeabsichtigtes Verstellen des Druckregelventils sicher vermieden werden kann.
-
Es wird ein Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass in dem zweiten Fluidpfad ein zweites Strömungsbeeinflussungsmittel angeordnet ist, wobei das zweite Strömungsbeeinflussungsmittel fluidisch in Reihe mit dem ersten Strömungsbeeinflussungsmittel angeordnet ist. Vorzugsweise weist der zweite Fluidpfad einen zweiten Umgehungsfluidpfad auf, welcher eingerichtet ist, um das zweite Strömungsbeeinflussungsmittel fluidisch zu umgehen, und wobei in dem zweiten Umgehungsfluidpfad ein zweites Rückschlagventil angeordnet ist.
-
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist – von dem Anschluss aus gesehen – in dem zweiten Fluidpfad zunächst das erste Strömungsbeeinflussungsmittel angeordnet. Dies ist besonders bevorzugt als Druckregelventil, insbesondere als einstellbares Druckregelventil, ausgebildet. Es ist vorzugsweise der erste Umgehungsfluidpfad vorgesehen, welcher eingerichtet ist, um das erste Strömungsbeeinflussungsmittel – insbesondere genau dieses und nur dieses, insbesondere nicht auch das zweite Strömungsbeeinflussungsmittel – fluidisch zu umgehen. In dem ersten Umgehungsfluidpfad ist das erste Rückschlagventil vorzugsweise eingerichtet, um den ersten Umgehungsfluidpfad in Richtung des Anschlusses zu sperren. Das zweite Strömungsbeeinflussungsmittel ist fluidisch in Reihe – von dem Anschluss aus gesehen – hinter dem ersten Strömungsbeeinflussungsmittel angeordnet. Das zweite Strömungsbeeinflussungsmittel ist vorzugsweise als Drosselventil ausgebildet. Es ist insbesondere möglich, dass das als Drosselventil ausgebildete zweite Strömungsbeeinflussungsmittel als Konstantdrosselventil oder als Verstelldrosselventil ausgebildet ist. Vorzugsweise weist der zweite Fluidpfad den zweiten Umgehungsfluidpfad auf, welcher eingerichtet ist, um das zweite Strömungsbeeinflussungsmittel – vorzugsweise genau dieses und nur dieses, insbesondere nicht auch das erste Strömungsbeeinflussungsmittel – fluidisch zu umgehen, wobei in dem zweiten Umgehungsfluidpfad das zweite Rückschlagventil angeordnet ist, welches eingerichtet ist, um den zweiten Umgehungsfluidpfad in von dem Anschluss wegweisender Richtung zu sperren.
-
Eine solche Kombination eines Druckregelventils mit einem Drosselventil wird besonders bevorzugt, da hierdurch in dem Reparaturmodus der pneumatische Antrieb sowohl geschwindigkeits- als auch kraftreduziert betrieben werden kann. Vorteile ergeben sich insbesondere, wenn an dem pneumatischen Antrieb, insbesondere einem doppelt wirkenden Pneumatikzylinder, an dessen beiden Arbeitsräumen je eine solche Ventileinrichtung angeordnet ist. In diesem Fall kann ein geschwindigkeits- und kraftreduzierter Betrieb des pneumatischen Antriebs im Reparaturmodus in jeder Verfahrrichtung realisiert werden. Es ergibt sich hierdurch eine besonders hohe Sicherheit bei einer Instandhaltung oder Reparatur des pneumatischen Antriebs. Ebenso wird die Fehlersuche signifikant vereinfacht. Es ist dann insbesondere möglich, mittels des Druckregelventils eine Druckregelung der Zuluft zu dem pneumatischen Antrieb zu realisieren, und hierdurch die Kraft des pneumatischen Antriebs zu begrenzen. Mittels des Drosselventils ist es insbesondere möglich, die Abluft des pneumatischen Antriebs zu drosseln, um hierdurch insbesondere die Geschwindigkeit des pneumatischen Antriebs zu verringern.
-
Es wird ein Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass der zweite Fluidpfad eine verschließbare Anschlusseinrichtung aufweist, welche eingerichtet ist, um daran eine Druckmesseinrichtung, insbesondere ein Manometer, einen Druckschalter, und/oder eine Entlüftungsvorrichtung anzuschließen. Die verschließbare Anschlusseinrichtung ist vorzugsweise in einem an das Ventilelement – insbesondere unmittelbar – angrenzenden Abschnitt des zweiten Fluidpfads angeordnet.
-
Die Anschlusseinrichtung kann beispielsweise eine – insbesondere in ein Ventilgehäuse der Ventileinrichtung eingebrachte – Gewindebohrung sein. Vorzugsweise ist diese, beispielsweise mittels eines Stopfens, insbesondere bei Nichtbenutzung verschließbar ausgebildet.
-
Mittels der Druckmesseinrichtung ist es insbesondere möglich, einen Fluiddruck in dem zweiten Fluidpfad an dem Ventilelement zu bestimmen.
-
Mittels des Druckschalters ist es insbesondere möglich, eine Druckwaage zu realisieren. Hierfür ist es insbesondere vorteilhaft, eine solche Ventileinrichtung mit einem Druckschalter an den Arbeitsräumen des pneumatischen Antriebs, insbesondere den beiden Arbeitsräumen eines vorzugsweise doppelt wirkenden Pneumatikzylinders, zu realisieren. Vorzugsweise weist wenigstens eine der Ventileinrichtungen ein Druckregelventil auf, welches insbesondere eingerichtet ist, den Druck der Zuluft zu regeln. Auf diese Weise ist es möglich, den Fluiddruck in jedem Arbeitsraum derart zu regeln, dass letztendlich ein Kräftegleichgewicht in dem pneumatischen Antrieb realisiert wird. Eine solche Druckwaage ist aus dem Stand der Technik bekannt. Auf diese Weise kann insbesondere bei einem Wiederanfahren aus einer undefinierten Lage des pneumatischen Antriebs, insbesondere einer Lage zwischen den Endlagen eines Pneumatikzylinders, insbesondere nach längerem Stillstand, ein schlagartiges oder besonders langsames Verfahren des Kolbens vermieden werden.
-
Die Entlüftungsvorrichtung kann beispielsweise als Entlüftungsventil, Entlüfterhahn oder Schnellentlüftungsventil ausgebildet sein. Es ist somit möglich, insbesondere manuell den Fluiddruck durch Entweichenlassen des Fluids zu reduzieren. Dies kann insbesondere bei Reparaturen vorteilhaft sein und bietet eine weitere Möglichkeit zur Erhöhung der Sicherheit.
-
Vorzugsweise ist der Druckmesseinrichtung und/oder dem Druckschalter ein Display zum Ablesen eines insbesondere momentanen Fluiddrucks zugeordnet. Insbesondere in Kombination mit der Entlüftungsvorrichtung lässt sich somit ein Fluiddruck vor und nach einem Entlüften ablesen.
-
Es wird ein Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung bevorzugt, das sich durch wenigstens einen Sensor auszeichnet, welcher eingerichtet ist, um die erste und/oder die zweite Funktionsstellung des Ventilelements zu erfassen.
-
Vorzugsweise ist der wenigstens eine Sensor mit einer Steuereinrichtung, beispielsweise einer Maschinensteuerung oder SPS, wirkverbunden. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, ein Wiederanfahren einer Maschine zu unterbinden, wenn sich die Ventileinrichtung noch in dem Reparaturmodus befindet. Es ist beispielsweise auch möglich, eine Betätigung des pneumatischen Antriebs im Arbeitsmodus bei einer offenen Schutztüre oder dergleichen zu verhindern.
-
Es kann ausreichend sein, die Ventileinrichtung lediglich mit einem Sensor auszustatten, wodurch sich eine kostengünstige Ausführung ergibt. Es ist in diesem Fall möglich, dass der eine Sensor eingerichtet ist, um die erste und/oder die zweite Funktionsstellung des Ventilelements zu erfassen.
-
Es kann aber aus Sicherheitsgründen vorteilhaft sein, zwei Sensoren vorzusehen, welche eingerichtet sind, um die erste und/oder die zweite Funktionsstellung des Ventilelements zu erfassen. Durch eine redundante Sensoranordnung, nämlich einer Erfassung der ersten und der zweiten Funktionsstellung des Ventilelements durch jeweils beide Sensoren, kann insbesondere die Funktionsfähigkeit der Sensoranordnung vorzugsweise auch bei Ausfall eines der beiden Sensoren erhalten werden. Es ist insbesondere auch möglich, die Erfassung der ersten Funktionsstellung des Ventilelements durch einen ersten der beiden Sensoren und die Erfassung der zweiten Funktionsstellung des Ventilelements durch einen zweiten der beiden Sensoren zu realisieren, da hierdurch in vorteilhafter Weise eine zumindest teilweise Funktionsfähigkeit der Sensoranordnung, insbesondere bei Ausfall eines der beiden Sensoren, erhalten werden kann.
-
Durch den wenigstens einen Sensor entsteht ein zusätzlicher Schutz vor Verwechslungen bei Reparaturen, da beispielsweise eine Ansteuerung eines falschen – insbesondere nicht zur Reparatur vorgesehenen – pneumatischen Antriebs durch eine sensorische Erfassung einer eingestellten – insbesondere veränderten – Funktionsstellung einer Ventileinrichtung dieses pneumatischen Antriebs vorzugsweise für den Werker erkennbar ist, und dieser somit die Verwechslung wahrnehmen kann.
-
Es wird ein Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass das Ventilelement als 3/2-Wegeventil ausgebildet ist.
-
Das Ventilelement weist vorzugsweise eine positive Überdeckung auf, wodurch sich insbesondere eine sichere Trennung des Arbeits- und des Reparaturmodus ergibt. Weiterhin ist das Ventilelement vorzugsweise pneumatisch reversibel ausgebildet, wobei ein Fluiddurchfluss in beide Strömungsrichtungen möglich ist. Insbesondere ist es dadurch möglich, reduzierte Geschwindigkeiten und/oder kraftgeminderte Verlagerungen des pneumatischen Antriebs in beiden Strömungsrichtungen zu realisieren.
-
Es wird ein Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass wenigstens eine elektrische Schalteinrichtung vorgesehen ist, welche eingerichtet ist, um das Ventilelement zwischen der ersten und der zweiten Funktionsstellung zu verstellen.
-
Vorzugsweise ist das Ventilelement als Magnetventil ausgebildet. Es ist insbesondere möglich, dass genau eine elektrische Schalteinrichtung vorgesehen ist, wobei das Ventilelement insbesondere als einseitig elektrisch angesteuertes Ventilelement ausgebildet ist. Es ist insbesondere auch möglich, dass zwei elektrische Schalteinrichtungen vorgesehen sind, wobei das Ventilelement insbesondere als zweiseitig elektrisch angesteuertes Ventil ausgebildet ist.
-
Vorzugsweise weist die wenigstens eine elektrische Schalteinrichtung eine Handhilfsbetätigung auf, um insbesondere bei Ausfall der elektrischen Schalteinrichtung eine Verstellung des Ventilelements sicherzustellen.
-
Vorzugsweise ist die wenigstens eine elektrische Schalteinrichtung mit einer Federrückstellung ausgebildet.
-
Vorzugsweise ist das Ventilelement rastend ausgeführt, sodass insbesondere eine eingestellte Funktionsstellung des Ventilelements solange gehalten wird, bis eine Rückverlagerung insbesondere mittels der wenigstens einen elektrischen Schalteinrichtung oder der Handhilfsbetätigung erfolgt.
-
Indem wenigstens eine elektrische Schalteinrichtung vorgesehen ist, kann in vorteilhafter Weise eine Verstellung des Ventilelements erfolgen, auch wenn dasselbe für einen Werker nur schwer zugänglich ist.
-
Eine zweiseitige elektrische Ansteuerung ist insbesondere vorteilhaft, um einen Ausfall einer Federrückstellung aufgrund von Materialermüdung der Feder zu verhindern.
-
Die Aufgabe wird insbesondere auch gelöst, indem ein pneumatischer Antrieb in Kombination mit wenigstens einer Ventileinrichtung nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele geschaffen wird. Die wenigstens eine Ventileinrichtung ist über wenigstens einen Anschluss mit dem pneumatischen Antrieb fluidverbunden. In Zusammenhang mit dem pneumatischen Antrieb ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der Ventileinrichtung erläutert wurden.
-
Es wird also insbesondere eine pneumatische Antriebseinrichtung geschaffen, die einen pneumatischen Antrieb und wenigstens eine mit dem pneumatischen Antrieb fluidverbundene Ventileinrichtung aufweist.
-
Vorzugsweise ist die wenigstens eine Ventileinrichtung direkt an dem pneumatischen Antrieb montiert.
-
Alternativ oder zusätzlich ist die wenigstens eine Ventileinrichtung über eine feste Verrohrung mit dem pneumatischen Antrieb verbunden. In diesem Fall kann die wenigstens eine Ventileinrichtung beabstandet von dem pneumatischen Antrieb angeordnet sein. Dies kann vorteilhaft sein, wenn ein zur Verfügung stehender Bauraum eine Anordnung der wenigstens einen Ventileinrichtung direkt an dem pneumatischen Antrieb erschwert oder verhindert, oder der pneumatische Antrieb für einen Werker nur schwer zugänglich ist.
-
Es kann mittels der festen Verrohrung insbesondere eine dauerhafte Dichtigkeit der Fluidverbindung zwischen dem pneumatischen Antrieb und der wenigstens einen Ventileinrichtung sichergestellt werden. Die feste Verrohrung weist insbesondere gegenüber Schläuchen Vorteile auf, da diese in Bezug auf eine dauerhafte Dichtigkeit nachteilig sind.
-
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.
-
Dabei zeigen:
-
1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Ventileinrichtung mit einem als Drosselventil ausgebildeten ersten Strömungsbeeinflussungsmittel zur Abluftregulierung,
-
2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung mit einem als Druckregelventil ausgebildeten ersten Strömungsbeeinflussungsmittel zur Zuluftregulierung,
-
3 ein drittes Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung mit einem fluidisch in Reihe geschalteten Druckregelventil und Drosselventil zur Zu- und Abluftregulierung,
-
4 ein viertes Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung mit einem zweiseitig elektrisch angesteuerten Ventilelement,
-
5 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Ventilgehäuses in einer Frontalansicht, und
-
6 das erste Ausführungsbeispiel des Ventilgehäuses in einer Seitenansicht.
-
1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Ventileinrichtung 1 für einen nicht dargestellten pneumatischen Antrieb. Die Ventileinrichtung 1 weist einen Anschluss 3 auf, über welchen die Ventileinrichtung 1 mit dem pneumatischen Antrieb fluidverbindbar ist.
-
Die Ventileinrichtung 1 weist vorzugsweise ein Ventilgehäuse 5 auf. Die Ventileinrichtung 1 ist vorzugsweise direkt an dem pneumatischen Antrieb montiert, wobei das Ventilgehäuse 5 vorzugsweise an dem pneumatischen Antrieb angeordnet ist. Die Ventileinrichtung 1 ist über den Anschluss 3 insbesondere fluidverbindbar mit einem Arbeitsraum des pneumatischen Antriebs. Es ist insbesondere möglich, dass die Ventileinrichtung 1 insbesondere über den Anschluss 3 über eine feste Verrohrung mit dem pneumatischen Antrieb verbunden ist. In diesem Fall ist das Ventilgehäuse 5 bevorzugt beabstandet von dem pneumatischen Antrieb angeordnet.
-
Die Ventileinrichtung 1 weist einen ersten Fluidpfad 7 auf, wobei in dem ersten Fluidpfad 7 ein Drosselrückschlagventil 9 angeordnet ist. Das Drosselrückschlagventil 9 weist ein als Verstelldrosselventilelement ausgebildetes Drosselventilelement 10 und einen Umgehungsfluidpfad 10' auf, welcher eingerichtet ist, um das Drosselventilelement 10 fluidisch zu umgehen. In dem Umgehungsfluidpfad 10' ist ein Rückschlagventilelement 10'' angeordnet. Das Drosselrückschlagventil 9, insbesondere das Rückschlagventilelement 10'', weist eine Rückschlagfunktion auf, welche in von dem Anschluss 3 weg weisender Richtung sperrt.
-
Die Ventileinrichtung 1 weist einen zweiten Fluidpfad 11 auf. In dem zweiten Fluidpfad 11 ist wenigstens ein – hier genau ein – erstes Strömungsbeeinflussungsmittel 12 angeordnet. Das erste Strömungsbeeinflussungsmittel 12 ist bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel – wie dem in 1 dargestellten – als Drosselventil 13 ausgebildet. Das Drosselventil 13 kann insbesondere als Konstantdrosselventil oder als Verstelldrosselventil ausgebildet sein. Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Drosselventil 13 als Verstelldrosselventil ausgebildet.
-
Weiterhin weist der zweite Fluidpfad 11 wenigstens einen – hier genau einen – ersten Umgehungsfluidpfad 15 auf. Der erste Umgehungsfluidpfad 15 ist eingerichtet, um das erste Strömungsbeeinflussungsmittel 12 – hier das Drosselventil 13 – fluidisch zu umgehen. In dem ersten Umgehungsfluidpfad 15 ist wenigstens ein – hier genau ein – erstes Rückschlagventil 17 angeordnet. Das erste Rückschlagventil 17 ist eingerichtet, um den ersten Umgehungsfluidpfad 15 in von dem Anschluss 3 wegweisender Richtung zu sperren.
-
Die Ventileinrichtung 1 weist weiterhin ein Ventilelement 19 auf, welches zwischen einer ersten Funktionsstellung 21 und einer zweiten Funktionsstellung 23 verstellbar ist. Das Bezugszeichen 21 weist auf den Teil des in 1 dargestellten Schaltsymbols des Ventilelements 19, welches der ersten Funktionsstellung entspricht. In analoger Weise weist das Bezugszeichen 23 auf den Teil des Schaltsymbols des Ventilelements 19, welches der zweiten Funktionsstellung entspricht. In der ersten Funktionsstellung 21 ist der Anschluss 3 mit dem ersten Fluidpfad 7 fluidverbunden. In der zweiten Funktionsstellung 23 ist der Anschluss 3 mit dem zweiten Fluidpfad 11 fluidverbunden.
-
In der ersten Funktionsstellung 21 befindet sich die Ventileinrichtung 1 in einem Arbeitsmodus, während sich die Ventileinrichtung 1 in der zweiten Funktionsstellung 23 in einem Reparaturmodus befindet. Befindet sich der pneumatische Antrieb insbesondere in einem Produktivbetrieb, so ist das Ventilelement 19 der Ventileinrichtung 1 in der ersten Funktionsstellung 21 angeordnet. Das Drosselrückschlagventil 9 ist hierbei vorzugsweise gemäß den Erfordernissen eines Fluiddurchflusses in dem Produktivbetrieb des pneumatischen Antriebs ausgebildet. Insbesondere wenn eine Reparatur oder Instandhaltung des pneumatischen Antriebs erforderlich ist, wird das Ventilelement 19 der Ventileinrichtung 1 in die zweite Funktionsstellung 23 verlagert. In dem zweiten Fluidpfad wird dann insbesondere eine stärkere Fluiddruckreduzierung und/oder Drosselung des Fluidvolumenstroms vorgenommen, als dies in dem ersten Fluidpfad der Fall ist. In dem Reparaturmodus der Ventileinrichtung 1 wird also der pneumatische Antrieb insbesondere mit einer geringeren Geschwindigkeit und/oder einer verringerten Kraft – im Vergleich zu dem Arbeitsmodus – betrieben.
-
Bei dem in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung 1 wird in dem zweiten Fluidpfad 11 insbesondere eine Abluftregulierung, vorzugsweise Abluftdrosselung realisiert. Insbesondere kann dadurch eine Geschwindigkeit eines Kolbens des pneumatischen Antriebs reduziert werden. Auf diese Weise ist es vorteilhaft möglich, eine Fehlersuche bei einer Reparatur oder Instandhaltung des pneumatischen Antriebs zu vereinfachen. Darüber hinaus wird die Verletzungsgefahr, welcher ein Werker ansonsten insbesondere aufgrund sich schnell bewegender Teile ausgesetzt ist, deutlich reduziert.
-
Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel münden ein dem Anschluss 3 entgegengesetzt angeordnetes Ende des ersten Fluidpfads 7 und ein dem Anschluss 3 entgegengesetzt angeordnetes Ende des zweiten Fluidpfads 11 in dem Ventilgehäuse 5 ineinander und sind über eine Schnittstelle 25 mit der Umgebung, einer Pumpe, einem Kompressor, einem Gasverdichter, einer pneumatischen Schalteinrichtung, oder dergleichen verbindbar. Eine solche Mündung könnte auch außerhalb des Ventilgehäuses 5 angeordnet sein. Es ist insbesondere auch möglich, dass der erste Fluidpfad 7 und der zweite Fluidpfad 11 jeweils eine separate Schnittstelle 25 aufweisen.
-
Die Ventileinrichtung 1 weist vorzugsweise – wie in 1 dargestellt – in dem zweiten Fluidpfad 11 eine verschließbare Anschlusseinrichtung 27 auf, welche eingerichtet ist, um daran eine Druckmesseinrichtung, insbesondere ein Manometer, einen Druckschalter, und/oder eine Entlüftungsvorrichtung anzuschließen.
-
Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist an der Anschlusseinrichtung 27 ein Manometer 29 angeschlossen. Die verschließbare Anschlusseinrichtung 27 ist vorzugsweise – wie in 1 dargestellt – in einem unmittelbar an das Ventilelement 19 angrenzenden Abschnitt 31 des zweiten Fluidpfads 11 angeordnet. Dadurch ist es mittels des Manometers 29 möglich, einen Fluiddruck in dem Abschnitt 31 zu bestimmen.
-
Die Ventileinrichtung 1 weist vorzugsweise – wie in 1 dargestellt – wenigstens einen Sensor 33 auf, welcher eingerichtet ist, um die erste Funktionsstellung 21 und/oder die zweite Funktionsstellung 23 des Ventilelements 19 zu erfassen. Der Sensor 33 ist hier über eine Verbindung 35 vorzugsweise mit einer Steuereinrichtung, beispielsweise einer Maschinensteuerung oder SPS, wirkverbunden.
-
Die Ventileinrichtung 1 ist vorzugsweise – wie in 1 dargestellt – als 3/2-Wegeventil ausgebildet. Das Ventilelement 19 ist vorzugsweise pneumatisch reversibel ausgebildet, wobei ein Fluiddurchfluss in beide Strömungsrichtungen möglich ist.
-
Das Ventilelement 19 ist hier einseitig handbetätigt – dargestellt über einen Druckknopf 37 – ausgebildet. Es ist vorzugsweise rastend ausgebildet. Hierdurch kann vorzugsweise eine unbeabsichtigte Rückverlagerung, insbesondere mittels einer Rückstellfeder 39, in die erste Funktionsstellung 21 vermieden werden, nachdem eine Verlagerung von der ersten Funktionsstellung 21 in die zweite Funktionsstellung 23 vorgenommen wurde – und/oder umgekehrt.
-
2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung 1. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird.
-
Das erste Strömungsbeeinflussungsmittel 12 ist bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel als Druckregelventil 41 ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich – hier zusätzlich – ist das erste Rückschlagventil 17 eingerichtet, um den ersten Umgehungsfluidpfad 15 in Richtung des Anschlusses 3 zu sperren. Es ist also in dem Reparaturmodus möglich, insbesondere die Zuluft zu dem pneumatischen Antrieb mittels der Ventileinrichtung 1 zu regulieren, vorzugsweise deren Druck zu regeln. Insbesondere ist das Druckregelventil 41 als einstellbares Druckregelventil 41 ausgebildet.
-
In 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung 1 dargestellt. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird.
-
In dem zweiten Fluidpfad 11 ist bei diesem dritten Ausführungsbeispiel insbesondere zusätzlich zu dem ersten Strömungsbeeinflussungsmittel 12 ein zweites Strömungsbeeinflussungsmittel 42 angeordnet. Im Folgenden wird als erstes Strömungsbeeinflussungsmittel 12 das Strömungsbeeinflussungsmittel bezeichnet, welches in dem zweiten Fluidpfad 11 fluidisch näher an dem Ventilelement 19 liegt. Es wäre aber auch möglich, eine andere Zuordnung vorzusehen.
-
Als erstes Strömungsbeeinflussungsmittel 12 ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 das Druckregelventil 41 vorgesehen. Weiterhin weist der zweite Fluidpfad 11 den ersten Umgehungsfluidpfad 15 auf, welcher eingerichtet ist, um allein das erste Strömungsbeeinflussungsmittel 12, mithin das Druckregelventil 41, fluidisch zu umgehen. In dem ersten Umgehungsfluidpfad 15 ist das erste Rückschlagventil 17 angeordnet, welches eingerichtet ist, um den ersten Umgehungsfluidpfad 15 in Richtung des Anschlusses 3 zu sperren.
-
Das zweite Strömungsbeeinflussungsmittel 42 ist fluidisch in Reihe mit dem ersten Strömungsbeeinflussungsmittel 12, mithin dem Druckregelventil 41, angeordnet. Als zweites Strömungsbeeinflussungsmittel 42 ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 das Drosselventil 13 vorgesehen. Dieses ist hier als Verstelldrosselventil ausgebildet.
-
Der zweite Fluidpfad 11 weist einen zweiten Umgehungsfluidpfad 43 auf, welcher eingerichtet ist, um allein das zweite Strömungsbeeinflussungsmittel 42, mithin das Drosselventil 13, fluidisch zu umgehen. In dem zweiten Umgehungsfluidpfad 43 ist vorzugsweise – wie in 3 dargestellt – ein zweites Rückschlagventil 45 angeordnet. Das zweite Rückschlagventil 45 ist vorzugsweise – wie in 3 dargestellt – eingerichtet, um den zweiten Umgehungsfluidpfad 43 in von dem Anschluss 3 weg weisender Richtung zu sperren.
-
Es ist also in dem Reparaturmodus möglich, mittels des Druckregelventils 41, des ersten Umgehungsfluidpfads 15 und des ersten Rückschlagventils 17 vorzugsweise eine Zuluftregulierung, insbesondere eine Druckregelung der Zuluft zu dem pneumatischen Antrieb zu realisieren. Gleichzeitig ist es insbesondere möglich, mittels des Drosselventils 13, des zweiten Umgehungsfluidpfads 43 und des zweiten Rückschlagventils 45 vorzugsweise eine Abluftregulierung, insbesondere eine Abluftdrosselung für den pneumatischen Antrieb zu realisieren.
-
Es zeigt sich, dass eine Zuluftregulierung und eine Abluftregulierung jeweils durch separate Strömungsbeeinflussungsmittel 12, 42 realisiert werden. Hierdurch wird eine Auslegung der Ventileinrichtung 1 deutlich vereinfacht.
-
Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel, bei dem sowohl eine Regulierung, insbesondere Verringerung, der Geschwindigkeit des pneumatischen Antriebs als auch eine Regulierung, insbesondere Kraftreduzierung, des pneumatischen Antriebs realisiert wird.
-
Insbesondere bei einer Anordnung der Ventileinrichtung 1 gemäß 3 jeweils an zwei Arbeitsräumen eines vorzugsweise als Pneumatikzylinder ausgebildeten pneumatischen Antriebs ist es möglich, eine Druckwaage zu realisieren. Hierbei wird alternativ oder zusätzlich zu dem Manometer 29 jeweils an der Anschlusseinrichtung 27 ein Druckschalter angeschlossen. In Verbindung mit einer – hier nicht dargestellten – pneumatischen Schalteinrichtung ist es möglich, ein Kräftegleichgewicht in beiden Arbeitsräumen insbesondere unter Berücksichtigung der Kolbenwirkflächen in den beiden Arbeitsräumen herzustellen. Dadurch kann insbesondere ein sicheres Anfahren ohne ruckartige Bewegungen, insbesondere auch aus undefinierten Zwischenstellungen des Kolbens, sichergestellt werden.
-
Das Ventilelement 19 ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 als zweiseitig handbetätigtes Ventilelement 19 ausgebildet. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 sind zwei Sensoren 33, 33' vorgesehen. Die Sensoren 33, 33' sind eingerichtet, um die erste Funktionsstellung 21 und/oder die zweite Funktionsstellung 23 des Ventilelements 19 zu erfassen. Es ist insbesondere möglich, dass beide Sensoren 33, 33' die erste und zweite Funktionsstellung 21, 23 erfassen. Es ist insbesondere aber auch möglich, dass einer der Sensoren 33, 33' vorgesehen ist, um die erste Funktionsstellung 21 zu erfassen, wobei der andere der Sensoren 33, 33' vorgesehen ist, um die zweite Funktionsstellung 23 zu erfassen.
-
Das Ventilelement 19 ist vorzugsweise rastend ausgebildet. Hierdurch kann insbesondere eine unbeabsichtigte Rückverlagerung in die erste Funktionsstellung 21 vermieden werden, nachdem eine Verlagerung von der ersten Funktionsstellung 21 in die zweite Funktionsstellung 23 vorgenommen wurde – und/oder umgekehrt.
-
In 4 ist ein viertes Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung 1 dargestellt. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird.
-
Der zweite Fluidpfad 11 ist hier analog dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 ausgebildet. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 ist das Ventilelement 19 aber als Magnetventil ausgebildet. Die Ventileinrichtung 1 weist vorzugsweise wenigstens eine – gemäß 4 zwei – elektrische Schalteinrichtung(en) 47 auf. Die zwei elektrischen Schalteinrichtungen 47 sind eingerichtet, um das Ventilelement 19 zwischen der ersten Funktionsstellung 21 und der zweiten Funktionsstellung 23 zu verlagern. Das Ventilelement 19 ist hier elektrisch zweiseitig angesteuert, wobei auf beiden Seiten jeweils Handhilfsbetätigungen 48 vorgesehen sind.
-
Weiterhin sind zwei Sensoren 33, 33' vorgesehen, welche eingerichtet sind, um die erste Funktionsstellung 21 und/oder die zweite Funktionsstellung 23 des Ventilelements 19 zu erfassen.
-
Das Ventilelement 19 ist vorzugsweise rastend ausgebildet. Hierdurch kann insbesondere eine unbeabsichtigte Rückverlagerung in die erste Funktionsstellung 21 vermieden werden, nachdem eine Verlagerung von der ersten Funktionsstellung 21 in die zweite Funktionsstellung 23 vorgenommen wurde – und/oder umgekehrt.
-
Weiterhin ist ein – nicht in den 1 bis 4 dargestellter – pneumatischer Antrieb vorgesehen. Diesem ist wenigstens eine Ventileinrichtung 1 nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele zugeordnet. Vorzugsweise sind dem pneumatischen Antrieb zwei Ventileinrichtungen 1 zugeordnet, wobei eine erste Ventileinrichtung 1 fluidisch mit einem ersten Arbeitsraum des pneumatischen Antriebs verbunden ist, und wobei eine zweite Ventileinrichtung 1 mit einem zweiten Arbeitsraum des pneumatischen Antriebs 1 fluidverbunden ist. Bei dem pneumatischen Antrieb handelt es sich vorzugsweise um einen Pneumatikzylinder mit zwei Arbeitsräumen. Besonders bevorzugt sind die erste Ventileinrichtung 1 und die zweite Ventileinrichtung 1 gleich, insbesondere bezüglich der Schaltlogik identisch, ausgebildet.
-
Die wenigstens eine Ventileinrichtung 1 ist über wenigstens einen Anschluss 3 mit dem pneumatischen Antrieb fluidverbunden, wobei vorzugsweise die wenigstens eine Ventileinrichtung 1 direkt an dem pneumatischen Antrieb montiert ist. Alternativ oder zusätzlich ist die wenigstens eine Ventileinrichtung 1 über eine feste Verrohrung mit dem pneumatischen Antrieb verbunden.
-
In 5 ist ein erstes Ausführungsbeispiel des Ventilgehäuses 5 der Ventileinrichtung 1 in einer Frontalansicht dargestellt. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insoweit auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird.
-
Die Ventileinrichtung 1 wird insbesondere über den Anschluss 3 mit dem pneumatischen Antrieb verbunden. Die Verbindung wird insbesondere über einen Gewindebolzen 49 realisiert, welcher vorzugsweise in eine Gewindebohrung an dem pneumatischen Antrieb eingeschraubt werden kann. Der Gewindebolzen 49 weist eine Querbohrung 51 auf. Der Gewindebolzen 49 ist in – aus Sicht eines Betrachters gesehen – vertikaler Richtung hohl ausgebildet. Er ist eingerichtet zur fluidischen Verbindung der Ventileinrichtung 1 mit dem pneumatischen Antrieb. Vorzugsweise ist der Gewindebolzen 49 in dem Ventilgehäuse 5 drehbar gelagert, wobei das Ventilgehäuse 5 somit insbesondere in verschiedenen Drehwinkelpositionen an dem pneumatischen Antrieb montierbar ist.
-
Weiterhin ist ein Dichtelement 53 zur Dichtung der Ventileinrichtung 1 an dem pneumatischen Antrieb vorgesehen.
-
Der Gewindebolzen 49 weist ein Außensechskantprofil 55 auf. Es ist mittels eines entsprechenden Werkzeugs möglich, den Gewindebolzen 49 in eine mit diesem korrespondierende Gewindebohrung einzudrehen und festzuziehen.
-
Es ist insbesondere möglich, auf eine – aus Sicht des Betrachters gesehen – Oberseite des Ventilgehäuses 5 ebenfalls ein Außensechskantprofil vorzusehen. In diesem Fall ist es möglich, insbesondere beim Eindrehen des Gewindebolzens 49 in eine entsprechende Gewindebohrung des pneumatischen Antriebs mit einem geeigneten Werkzeug, beispielsweise einem Doppelmaulschlüssel, gegenhalten zu können, um insbesondere eine Verdrehung von mit dem Ventilgehäuse 5 verbundenen Kabeln oder Schläuchen zu verhindern.
-
Es ist insbesondere auch möglich, auf ein Außensechskantprofil 55 zu verzichten und stattdessen mittels eines geeigneten Werkzeugs, insbesondere einem Doppelmaulschlüssel, das Ventilgehäuse 5, welches insbesondere eine Vierkant-Außenkontur aufweist, zu greifen und einzuschrauben.
-
An der – aus Sicht des Betrachters gesehen – Oberseite des Ventilgehäuses 5 ist eine Kupplung 57 vorgesehen. Die Kupplung 57 ist insbesondere eingerichtet, um die Schnittstelle 25, beispielsweise mit einer Pumpe, mit der Umgebung, oder anderweitig, beispielsweise mittels eines Schlauchs zu verbinden. In 5 ist die Kupplung 57 mit einem Schlauch 59, vorzugsweise einem Pneumatikschlauch, verbunden.
-
Die in 5 dargestellte Ventileinrichtung 1 entspricht im Wesentlichen dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel, wobei statt einer zweiseitigen Handbetätigung ein zweiseitig elektrisch betätigbares Magnetventil mit zweiseitiger Handhilfsbetätigung vorgesehen ist. Insbesondere in dem mit „A” gekennzeichneten Bereich ist ein erster Magnet 61 einer ersten elektrischen Schalteinrichtung 47 angeordnet. Der erste Magnet 61 ist insbesondere auf das Ventilgehäuse 5 aufgeschraubt. Er ist insbesondere über das Kabel 63 ansteuerbar. Weiterhin ist eine erste Handhilfsbetätigung 65 vorgesehen, welche einen Druckknopf 37 aufweist. Insbesondere führt eine Ansteuerung des ersten Magnets 61 und/oder eine Betätigung der ersten Handhilfsbetätigung 65 zu einer Verlagerung der Ventileinrichtung 1 in den Arbeitsmodus.
-
Weiterhin ist in dem mit „R” gekennzeichneten Bereich ein zweiter Magnet 67 einer zweiten elektrischen Schalteinrichtung 47' vorgesehen, welcher insbesondere über ein Kabel 69 ansteuerbar ist. Der zweite Magnet 67 ist vorzugsweise auf das Ventilgehäuse 5 aufgeschraubt.
-
Weiterhin ist eine zweite Handhilfsbetätigung 71 vorgesehen, welche einen Druckknopf 37' aufweist. Insbesondere durch Betätigung des zweiten Magnets 67 der zweiten elektrischen Schalteinrichtung 47' und/oder der zweiten Handhilfsbetätigung 71 kann die Ventileinrichtung 1 in den Reparaturmodus gebracht werden.
-
An dem Ventilgehäuse 5 sind Befestigungsschrauben 73 angeordnet, welche insbesondere der Befestigung des ersten Magnets 61 und des zweiten Magnets 67 dienen.
-
Die Ventileinrichtung 1 weist insbesondere zwei Sensoren 33, 33' auf, welche in 5 nicht dargestellt sind, und welche über Sensorkabel 75 mit einer Steuereinrichtung wirkverbindbar sind.
-
An dem Ventilgehäuse 5 ist eine erste Regulierschraube 77 vorgesehen, welche vorzugsweise zur Einstellung des – hier nicht dargestellten – Drosselrückschlagventils 9 dient.
-
Weiterhin ist an dem Ventilgehäuse 5 eine zweite Regulierschraube 79 vorgesehen, welche vorzugsweise eingerichtet ist, um das erste Strömungsbeeinflussungsmittel 12, insbesondere das – hier nicht dargestellte – Druckregelventil 41 einzustellen.
-
Weiterhin weist das Ventilgehäuse 5 eine dritte Regulierschraube 81 auf. Die dritte Regulierschraube 81 ist vorzugsweise eingerichtet, um das zweite Strömungsbeeinflussungsmittel 42, insbesondere das als Verstelldrosselventil ausgebildete Drosselventil 13 einzustellen.
-
Es ist bevorzugt möglich, dass insbesondere alternativ zu wenigstens einer der Regulierschrauben 77, 79 und/oder 81 die Einstellung insbesondere des Drosselrückschlagventils 9, des ersten Strömungsbeeinflussungsmittels 12 und/oder des zweiten Strömungsbeeinflussungsmittels 42 softwaregesteuert realisiert ist.
-
Weiterhin weist das Ventilgehäuse 5 die Anschlusseinrichtung 27 auf.
-
Es ist insbesondere möglich, dass statt der dritten Regulierschraube 81, insbesondere bei Vorliegen eines als Konstantdrosselventil ausgelegten Drosselventils 13, eine Angabe insbesondere zu einem realisierten Blendendurchmesser des Konstantdrosselventils an dem Ventilgehäuse 5 angeordnet ist.
-
In 6 ist das erste Ausführungsbeispiel des Ventilgehäuses 5 der Ventileinrichtung 1 in einer Seitenansicht dargestellt. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird.
-
In 6 ist der erste Magnet 61 sichtbar. Weiterhin ist der wenigstens eine Sensor 33 dargestellt.
-
Weiterhin ist eine Schutzkappe 83 dargestellt, welche insbesondere eingerichtet ist, um die zweite Regulierschraube 79 vor einer nicht-bestimmungsgemäßen Verstellung zu schützen. Vorzugsweise ist es zu einer Verstellung der zweiten Regulierschraube 79 erforderlich, die Schutzkappe 83 zu entfernen.
-
Weiterhin ist ein Konterelement 85 dargestellt, welches insbesondere eingerichtet ist, um die dritte Regulierschraube 81 vor einer nicht-bestimmungsgemäßen Verstellung zu schützen. Insbesondere ist es zur Verstellung der dritten Regulierschraube 81 erforderlich, das Konterelement 85 zu entfernen. Mittels eines Konterelements kann auch die erste Regulierschraube 77 geschützt sein, welche sich – aus Sicht des Betrachters gesehen – hinter dem ersten Magnet 61 befindet.
-
Insgesamt zeigt sich, dass mittels der Ventileinrichtung 1 und dem pneumatischen Antrieb eine kostengünstige und effektive Lösung geschaffen wird, um insbesondere ein Stick-Slip-Verhalten des pneumatischen Antriebs zu vermeiden. Eine aufwändige Auslegung einer oder mehrerer Ventileinrichtung(en) an dem pneumatischen Antrieb kann durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung vermieden werden. Insbesondere ist es auch möglich, die Ventileinrichtung 1 nachträglich an einem pneumatischen Antrieb nachzurüsten. Die erfindungsgemäße Ventileinrichtung 1 sowie der pneumatische Antrieb sind kostengünstig realisierbar und weisen insbesondere eine einfache, fehlerrobuste pneumatische Schaltlogik auf. Weiterhin ist es aufgrund einer Integration der beschriebenen Funktionalität der Ventileinrichtung 1 in ein Ventilgehäuse 5 möglich, die Ventileinrichtung 1 als Ganzes auszuwechseln, wenn andere Funktionalitäten, beispielsweise Strömungsbeeinflussungsmittel 12, 42, gewünscht werden. Der Austausch der gesamten Ventileinrichtung 1 ist in einfacher Weise möglich. Insbesondere bei schwerer Zugänglichkeit ist ein Austausch der gesamten Ventileinrichtung 1 einfacher zu realisieren, als ein Austausch einzelner Komponenten derselben, wie es gemäß dem Stand der Technik erforderlich ist.
