DE102016222242A1

DE102016222242A1 - Valve assembly and thus equipped fluid operated actuator

Info

Publication number: DE102016222242A1
Application number: DE102016222242.2A
Authority: DE
Inventors: Matthias Maier; Thomas Schaal
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2016-11-14
Filing date: 2016-11-14
Publication date: 2018-05-17
Anticipated expiration: 2036-11-15
Also published as: DE102016222242B4; WO2018086824A1

Abstract

Es wird eine Ventilanordnung vorgeschlagen, die mindestens eine Ventileinheit (15) aufweist, in der ein zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung umschaltbarer Ventilschieber (25) angeordnet ist, der in der Schließstellung die beiden Ventilkanäle (22, 23) voneinander abtrennt und in der Offenstellung einen maximalen Überströmquerschnitt zwischen den beiden Ventilkanälen (22, 23) freigibt. Die Ventileinheit (15) ist mit einer Detektionseinrichtung (67) ausgestattet, die ein an dem Ventilschieber (25) angeordnetes Betätigungsmittel (64) und ein an dem Ventilgehäuse (17) angeordnetes Sensormittel (66) enthält. Die Zuordnung zwischen dem Betätigungsmittel (64) und dem Sensormittel (66) ist so gewählt, dass beim Umschalten des Ventilschiebers (25) in die Offenstellung das Sensormittel (66) seinen Betriebszustand vor Erreichen einer Öffnungsbeginnstellung des Ventilschiebers wechselt, die dadurch definiert ist, dass bei dem Umschaltvorgang die Freigabe eines Überströmquerschnittes zwischen den beiden Ventilkanälen (22, 23) einsetzt. Es wird ferner eine mit einer solchen Ventilanordnung ausgestattete fluidbetätigte Stellvorrichtung vorgeschlagen.It is proposed a valve arrangement which has at least one valve unit (15) in which a switchable between a closed position and an open position valve slide (25) is arranged, which in the closed position, the two valve channels (22, 23) separated from each other and in the open position a maximum overflow cross section between the two valve channels (22, 23) releases. The valve unit (15) is equipped with a detection device (67) which contains an actuating means (64) arranged on the valve slide (25) and a sensor means (66) arranged on the valve housing (17). The assignment between the actuating means (64) and the sensor means (66) is selected so that upon switching of the valve spool (25) in the open position, the sensor means (66) changes its operating state before reaching an opening start position of the valve spool, which is defined by in the switching operation, the release of a Überströmquerschnittes between the two valve channels (22, 23) begins. There is also proposed a fluid-actuated actuating device equipped with such a valve arrangement.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung, mit mindestens einer Ventileinheit, die einen im Rahmen einer axialen Umschaltbewegung zwischen einer zwei Ventilkanäle fluiddicht voneinander abtrennenden Schließstellung und einer die beiden Ventilkanäle unter Freigabe eines maximalen Überströmquerschnittes fluidisch miteinander verbindenden Offenstellung umschaltbaren Ventilschieber aufweist, dem eine Detektionseinrichtung zugeordnet ist, die ein mit dem Ventilschieber bewegungsgekoppeltes Betätigungsmittel und ein auf das Betätigungsmittel ansprechendes, an einem den Ventilschieber aufnehmenden Ventilgehäuse fixiertes Sensormittel aufweist, wobei die Zuordnung zwischen dem Betätigungsmittel und dem Sensormittel so gewählt ist, dass das Sensormittel in der Schließstellung des Ventilschiebers einen ersten Betriebszustand und in der Offenstellung des Ventilschiebers einen zweiten Betriebszustand einnimmt. Die Erfindung betrifft ferner eine mit einer solchen Ventilanordnung ausgestattete fluidbetätigte Stellvorrichtung.The invention relates to a valve arrangement having at least one valve unit which has a closing position that is fluid-tightly separated from one another in the course of an axial switchover movement and a valve slide which fluidically interconnects the two valve channels with the release of a maximum overflow cross-section, to which a detection device is assigned. the one comprising the valve spool motion-coupled actuating means and a responsive to the actuating means, on a valve spool receiving valve housing fixed sensor means, wherein the association between the actuating means and the sensor means is selected so that the sensor means in the closed position of the valve spool a first operating state and in the open position of the valve spool occupies a second operating state. The invention further relates to a fluid-actuated adjusting device equipped with such a valve arrangement.

Eine Ventilanordnung der vorgenannten Art ist aus der DE 10 2009 058 977 A1 bekannt und dient dort als Sperreinrichtung für Hydraulikzylinder. Die bekannte Ventilanordnung weist einen Ventilschieber auf, der in zwei unterschiedlichen Schaltstellungen positionierbar ist, in denen er zwei Ventilkanäle entweder unter Einnahme einer Schließstellung voneinander abtrennt oder unter Einnahme einer Offenstellung fluidisch miteinander verbindet. Der Ventilschieber trägt einen Permanentmagnet, der mit einem ortsfesten Hall-Sensor zusammenwirken kann, um ein eine Schaltstellung des Ventilschiebers anzeigendes Positionssignal erzeugen zu können. Bei derartigen Ventilanordnungen ist es grundsätzlich schwierig, Permanentmagnet und Hall-Sensor so anzuordnen, dass das erzeugte Positionssignal auch mit Sicherheit der zu detektierenden Schaltstellung entspricht. Fertigungs- und Montagetoleranzen können sich negativ auf die Schaltgenauigkeit auswirken. So können beispielsweise kritische Betriebssituationen entstehen, wenn die Detektionseinrichtung eine Schließstellung des Ventilschiebers detektiert, obgleich der Ventilschieber schon in eine Offenstellung oder Teil-Offenstellung bewegt worden ist.A valve assembly of the aforementioned type is known from DE 10 2009 058 977 A1 known and serves as a barrier device for hydraulic cylinders. The known valve arrangement has a valve slide which can be positioned in two different switching positions, in which it separates two valve channels either taking a closed position from each other or fluidly connects to each other taking an open position. The valve spool carries a permanent magnet which can cooperate with a stationary Hall sensor to generate a position indicating a switching position of the valve spool can. In such valve arrangements, it is fundamentally difficult to arrange the permanent magnet and the Hall sensor so that the generated position signal also corresponds with certainty to the switching position to be detected. Manufacturing and assembly tolerances can have a negative effect on the switching accuracy. Thus, for example, critical operating situations may arise when the detection device detects a closed position of the valve spool, although the valve spool has already been moved into an open or partially open position.

Um dieser Problematik entgegenzutreten, wurde in der DE 20 2016 102 944 U1 im Zusammenhang mit einem hydraulischen Mehrwegeventil bereits vorgeschlagen, zwei durch das gleiche Betätigungsmittel aktivierbare Sensormittel vorzusehen, die wechselweise auf unterschiedliche Schaltstellungen eines Ventilschiebers ansprechen, wobei in jeder von zwei Schaltstellungen das jeweils eine Sensormittel aktiviert und gleichzeitig das andere Sensormittel deaktiviert ist. Der damit verbundene bauliche und steuerungstechnische Aufbau ist allerdings relativ groß.To counter this problem, was in the DE 20 2016 102 944 U1 in connection with a hydraulic multi-way valve already proposed to provide two activatable by the same actuating means sensor means which respond alternately to different switching positions of a valve spool, wherein in each of two switching positions each activates a sensor means and at the same time the other sensor means is deactivated. The associated structural and control engineering structure is relatively large.

Aus der EP 1 580 476 B1 ist eine fluidbetätigte Stellvorrichtung bekannt, die ein als Stellantrieb ausgebildetes Arbeitsgerät umfasst, das mit einer Ventilanordnung ausgestattet ist. Die Ventilanordnung enthält zwei Ventileinheiten, die direkt an dem Stellantrieb montiert sind und mit Mitteln ausgestattet sind, um die fluidische Ansteuerung des Stellantriebes zu beeinflussen und eine Druckerfassung oder Durchflusserfassung zu ermöglichen. Für die Druckerfassung oder Durchflusserfassung ist jede Ventileinheit mit einem geeigneten Sensor ausgestattet. Als Mittel zur Fluidsteuerung sind beispielsweise eine Drosseleinrichtung und/oder ein Rückschlagventil und/oder mindestens ein Steuerventil und/oder mindestens eine Handhilfsbetätigungseinrichtung vorgesehen.From the EP 1 580 476 B1 a fluid-operated adjusting device is known, which comprises a working device designed as an actuator, which is equipped with a valve arrangement. The valve assembly includes two valve units mounted directly on the actuator and provided with means to affect the fluidic actuation of the actuator and to allow pressure sensing or flow sensing. For pressure detection or flow detection, each valve unit is equipped with a suitable sensor. As means for fluid control, for example, a throttle device and / or a check valve and / or at least one control valve and / or at least one manual override device are provided.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine sicherheitsorientierte Ventilanordnung zu schaffen, deren Betriebszustand trotz kostengünstigem Aufbau zuverlässig überwacht werden kann. Ferner soll eine mit einer solchen Ventilanordnung ausgestattete fluidbetätigte Stellvorrichtung bereitgestellt werden.The invention has for its object to provide a safety-oriented valve arrangement, the operating state can be reliably monitored despite cost-effective design. Furthermore, a fluid-actuated adjusting device equipped with such a valve arrangement is to be provided.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Ventilanordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Ventilschieber eine zwischen der Schließstellung und der Offenstellung liegende Öffnungsbeginnstellung aufweist, die bei ausgehend von der Schließstellung erfolgender öffnender Umschaltbewegung des Ventilschiebers den Öffnungsvorgang durch beginnendes Freigeben eines Überströmquerschnittes einleitet, wobei die Zuordnung zwischen dem Betätigungsmittel und dem Sensormittel so gewählt ist, dass das Sensormittel bei der öffnenden Umschaltbewegung des Ventilschiebers nach dem Verlassen der Schließstellung und vor dem Erreichen der Öffnungsbeginnstellung in den zweiten Betriebszustand wechselt.To solve this problem is inventively provided in a valve arrangement of the type mentioned that the valve slide has a between the closed position and the open position opening start position, which initiates the opening process by starting releasing a Überströmquerschnittes starting from the closed position successful opening switching movement of the valve spool, said the assignment between the actuating means and the sensor means is selected so that the sensor means in the opening switching movement of the valve spool after leaving the closed position and before reaching the opening start position changes to the second operating state.

Die Erfindung wird ferner gelöst durch eine fluidbetätigte Stellvorrichtung, die ein durch gesteuerte Fluidbeaufschlagung betätigbares, als Stellantrieb ausgebildetes Arbeitsgerät enthält, das mit einer den vorstehenden Ausführungen entsprechenden Ventilanordnung ausgestattet ist, deren mindestens eine Ventileinheit an den Stellantrieb angebaut ist. The invention is further achieved by a fluid-operated adjusting device, which contains an actuatable by controlled fluid loading, designed as an actuator work equipment, which is equipped with a valve assembly corresponding to the above, at least one valve unit is attached to the actuator.

Die erfindungsgemäße Ventilanordnung verfügt über mindestens eine Ventileinheit mit einem wahlweise in einer Schließstellung oder in einer Offenstellung positionierbaren Ventilschieber. Beim Umschalten zwischen diesen beiden Schaltstellungen führt der Ventilschieber eine Umschaltbewegung aus, die je nach Umschaltrichtung eine öffnende Umschaltbewegung oder eine schließende Umschaltbewegung ist. In der Schließstellung sind zwei Ventilkanäle der Ventileinheit durch den Ventilschieber fluiddicht voneinander abgetrennt, um eine Fluidströmung zu verhindern. Im Zusammenhang mit einer fluidbetätigten Stellvorrichtung kann dadurch ein in einem Stellantrieb befindliches Fluidvolumen eingesperrt werden. In der Offenstellung des Ventilschiebers ist ein maximaler Überströmquerschnitt zwischen den beiden Ventilkanälen freigegeben, was eine Fluidströmung mit größtmöglicher Strömungsrate gestattet. Eine Detektionseinrichtung der Ventileinheit ist in der Lage, zu ermitteln, ob sich der Ventilschieber in der Schließstellung oder in der Offenstellung befindet. Jede dieser beiden Schaltstellungen des Ventilschiebers ist charakteristisch für einen von zwei möglichen Betriebszuständen eines Sensormittels, das durch ein die Bewegung des Ventilschiebers mitmachendes Betätigungsmittel abhängig von der momentanen Relativposition aktiviert oder deaktiviert werden kann. Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung liegt darin, dass zwischen dem Betätigungsmittel und dem Sensormittel eine derartige Zuordnung gewählt ist, dass das Sensormittel, wenn der Ventilschieber aus der Schließstellung in die Offenstellung bewegt wird, aus seinem in der Schließstellung des Ventilschiebers eingenommenen ersten Betriebszustand in den auf die Einnahme der Offenstellung hinweisenden zweiten Betriebszustand wechselt, während der Ventilschieber tatsächlich noch eine Schließstellung einnimmt. Der eigentliche Öffnungsvorgang bis zum Erreichen der einen maximalen Überströmquerschnitt bereitstellenden Offenstellung ist ein stetiger Vorgang, der während eines gewissen Hubes des Ventilschiebers stattfindet. Der Öffnungsvorgang beginnt bei einer als Öffnungsbeginnstellung bezeichneten Stellung des Ventilschiebers, wobei ein zunehmender Überströmquerschnitt freigegeben wird, bis letztlich die Offenstellung vorliegt. Erfindungsgemäß sind das Betätigungsmittel und das Sensormittel so angeordnet, dass ein Wechsel des Betriebszustandes des Sensormittels aus dem ersten in den zweiten Betriebszustand definitiv vor dem Erreichen der Öffnungsbeginnstellung auftritt. Eine solche Auslegung lässt sich problemlos basierend auf den bekannten Toleranzen treffen, sodass mit Sicherheit ausgeschlossen werden kann, dass das Sensormittel einen auf die Schließstellung hinweisenden Betriebszustand einnimmt, obwohl sich der Ventilschieber bereits in der Offenstellung oder in einer sich an die Öffnungsbeginnstellung anschließenden Teil-Offenstellung befindet. Mit Hilfe der Ventilanordnung ist somit ungeachtet vorhandener Toleranzen eine sichere Schaltstellungsüberwachung des Ventilschiebers möglich. Da der dafür erforderliche schaltungstechnische Aufwand gering ist, lässt sich die Ventilanordnung kostengünstig realisieren.The valve assembly according to the invention has at least one valve unit with a selectively positionable in a closed position or in an open position valve slide. When switching between these two switching positions of the valve slide performs a switching movement, depending on the switching direction of an opening switching movement or a closing Switching movement is. In the closed position, two valve channels of the valve unit are fluid-tightly separated from each other by the valve spool to prevent fluid flow. In connection with a fluid-operated adjusting device, a fluid volume located in an actuator can thereby be locked. In the open position of the valve slide, a maximum overflow cross-section between the two valve channels is released, which allows fluid flow with the greatest possible flow rate. A detection device of the valve unit is able to determine whether the valve spool is in the closed position or in the open position. Each of these two switching positions of the valve spool is characteristic for one of two possible operating states of a sensor means, which can be activated or deactivated by an actuating means engaging in the movement of the valve spool, depending on the instantaneous relative position. An essential aspect of the invention is that between the actuating means and the sensor means such an assignment is selected, that the sensor means, when the valve spool is moved from the closed position to the open position, from its in the closed position of the valve spool occupied first operating state in the on the taking of the open position indicative second operating state changes, while the valve spool actually occupies a closed position. The actual opening process until reaching the maximum overflow cross-section providing open position is a continuous process that takes place during a certain stroke of the valve spool. The opening process begins at a position of the valve slide designated as opening start position, an increasing overflow cross-section being released until finally the open position is present. According to the invention the actuating means and the sensor means are arranged so that a change of the operating state of the sensor means from the first to the second operating state definitely occurs before reaching the opening start position. Such a design can be easily based on the known tolerances, so that can be ruled out with certainty that the sensor means occupies an indicative of the closed position operating state, although the valve spool already in the open position or in an adjoining the opening start position part-open position located. Regardless of existing tolerances, safe valve position monitoring of the valve slide is thus possible with the aid of the valve arrangement. Since the required circuitry complexity is low, the valve assembly can be realized inexpensively.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Vorzugsweise ist die Zuordnung zwischen dem Betätigungsmittel und dem Sensormittel so ausgelegt, dass bei der öffnenden Umschaltbewegung der Wechsel aus der ersten Betriebsstellung in die zweite Betriebsstellung erfolgt, wenn der Ventilschieber erst 40 % bis 80 % der zwischen der Schließstellung und der Öffnungsbeginnstellung liegenden Wegstrecke zurückgelegt hat. Bei einer solchen Auslegung unterliegt die Überwachungsfunktion einem besonders hohen Sicherheitsbereich, was insbesondere auch dann noch eine äußerst zuverlässige Betriebsüberwachung ermöglicht, wenn die gegenseitige Zuordnung zwischen dem Betätigungsmittel und dem Sensormittel aufgrund äußerer Umstände wie Temperaturänderungen oder Verschleiß gewissen Veränderungen unterliegt.Preferably, the association between the actuating means and the sensor means is designed so that in the opening switching movement, the change from the first operating position to the second operating position takes place when the valve spool has traveled only 40% to 80% of lying between the closed position and the opening start position path , In such a design, the monitoring function is subject to a particularly high safety range, which in particular even then allows a very reliable operation monitoring when the mutual association between the actuating means and the sensor means due to external circumstances such as temperature changes or wear undergoes certain changes.

Ein zusätzlicher Sicherheitsaspekt lässt sich dadurch verwirklichen, dass die Zuordnung zwischen dem Betätigungsmittel und dem Sensormittel in einer Weise gewählt wird, dass das Sensormittel bei der von der Offenstellung ausgehenden schließenden Umschaltbewegung des Ventilschiebers erst nach Überschreiten der Öffnungsbeginnstellung aus dem zweiten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand zurück wechselt. Mit anderen Worten wird also beim Schließvorgang die Schließstellung erst dann detektiert, wenn mit Sicherheit gewährleistet ist, dass der Ventilschieber jede einen noch so geringen Überströmquerschnitt freigebende Stellung verlassen hat.An additional safety aspect can be realized in that the assignment between the actuating means and the sensor means is selected in such a way that the sensor means in the starting from the open position closing switching movement of the valve spool only after exceeding the opening start position from the second operating state in the first operating state replaced. In other words, therefore, the closed position is only detected during the closing process, if it is ensured with certainty that the valve spool has left each still a small overflow cross-section releasing position.

Abhängig von der zwischen dem Betätigungsmittel und dem Sensormittel vorhandenen Relativposition ist das Sensormittel entweder aktiviert oder deaktiviert. Bevorzugt ist die Ventilanordnung so ausgebildet, dass der erste Betriebszustand des Sensormittels ein aktivierter Zustand und der zweite Betriebszustand des Sensormittels ein deaktivierter Zustand ist.Depending on the relative position present between the actuating means and the sensor means, the sensor means is either activated or deactivated. Preferably, the valve arrangement is designed such that the first operating state of the sensor means is an activated state and the second operating state of the sensor means is a deactivated state.

Es ist insbesondere vorgesehen, dass das Sensormittel im aktivierten Zustand ein elektrisches Bestätigungssignal ausgibt. Ein solches elektrisches Bestätigungssignal lässt sich vielfältig nutzen, um auf den betreffenden Betriebszustand hinzuweisen. Vorzugsweise ist die Ventileinheit mit einer Kommunikationsschnittstelle ausgestattet, an der sich das elektrische Bestätigungssignal abgreifen lässt, um es einer elektronischen Steuereinrichtung und/oder einer Anzeigeeinrichtung zuzuführen. Beispielsweise kann die Ventileinheit über ein zur Ausgabe eines Lichtsignals geeignetes Signalmittel verfügen, das im aktivierten Zustand des Sensormittels aufleuchtet und im deaktivierten Zustand des Sensormittels erlischt. Unmittelbar an der Ventileinheit vorhandene optische Signalmittel erlauben eine besonders einfache und zuordnungsrichtige Schaltstellungsüberwachung.It is provided in particular that the sensor means in the activated state outputs an electrical confirmation signal. Such an electrical confirmation signal can be used in many ways to indicate the relevant operating state. Preferably, the valve unit is provided with a communication interface, at which the electrical confirmation signal can be tapped to supply it to an electronic control device and / or a display device. For example, the valve unit can have a signal means which is suitable for outputting a light signal and which lights up in the activated state of the sensor means and extinguishes in the deactivated state of the sensor means. Immediately on the valve unit existing optical signal means allow a particularly simple and assignment correct switching position monitoring.

Als Betätigungsmittel empfiehlt sich insbesondere ein Permanentmagnetmittel. Beispielsweise kann als Permanentmagnetmittel ein kompakter permanentmagnetischer Magnetkörper vorgesehen sein, der in den Ventilschieber integriert ist.As an actuating means, in particular a permanent magnet means is recommended. For example, can be provided as a permanent magnet means a compact permanent magnet magnetic body, which is integrated in the valve spool.

Als Sensormittel wird insbesondere ein Hall-Sensor eingesetzt. Allerdings kann auch eine andere Art von Sensormittel genutzt werden, beispielsweise ein sogenannter Reed-Schalter.As sensor means in particular a Hall sensor is used. However, another type of sensor means can be used, for example a so-called reed switch.

In der Ventileinheit bildet der Ventilschieber zweckmäßigerweise einen Bestandteil eines über eine 2/2-Ventilfunktion verfügenden Absperrventils. Bei einer einfachen Ausführungsform der Ventilanordnung bildet die Ventileinheit insgesamt ein Absperrventil.In the valve unit, the valve spool expediently forms part of a shut-off valve which has a 2/2 valve function. In a simple embodiment of the valve arrangement, the valve unit as a whole forms a shut-off valve.

Eine konstruktiv bevorzugte Ausführungsform der Ventilanordnung sieht vor, dass sich der Ventilschieber axial verschiebbar in einer Ventilkammer des Ventilgehäuses der Ventileinheit erstreckt, wobei die Ventilkammer durch einen ringförmigen, radial nach innen weisenden Ventilsitz in zwei axial zueinander beabstandete Ventilkammerabschnitte unterteilt ist, die jeweils mit einem der beiden Ventilkanäle kommunizieren. Der Ventilsitz ist beispielsweise von einem in die Ventilkammer eingesetzten Ringkörper gebildet oder unmittelbar von der peripheren Begrenzungsfläche der Ventilkammer. Ein Längenabschnitt des Ventilschiebers ist als Überströmabschnitt konzipiert, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Ventilsitzes und der in der Offenstellung des Ventilschiebers auf gleicher axialer Höhe mit dem Ventilsitz positioniert ist, sodass ein axial durchgehender Überströmquerschnitt freigegeben ist, der den maximalen Überströmquerschnitt definiert. Axial beidseits ist der Überströmquerschnitt von jeweils einem im Vergleich zum Überströmabschnitt einen größeren Außendurchmesser aufweisenden Ventilschieberabschnitt des Ventilschiebers flankiert, wobei einer dieser beiden Ventilschieberabschnitte einen in der Schließstellung des Ventilschiebers auf gleicher axialer Höhe mit dem Ventilsitz positionierten und dabei unter Abdichtung an dem Ventilsitz radial anliegenden Dichtabschnitt bildet. Die Öffnungsbeginnstellung ist dadurch definiert, dass eine im Übergangsbereich zwischen dem Dichtabschnitt und dem Überströmabschnitt vorhandene ringförmige Steuerkante des Ventilschiebers den abdichtenden Kontakt mit dem Ventilsitz verliert. Ab diesem Zeitpunkt setzt eine betragsmäßig zunehmende Freigabe des Überströmquerschnittes ein, der in der Offenstellung des Ventilschiebers ein Maximum hat.A structurally preferred embodiment of the valve arrangement provides that the valve slide extends axially displaceably in a valve chamber of the valve housing of the valve unit, wherein the valve chamber is divided by an annular, radially inwardly facing valve seat into two axially spaced valve chamber sections, each with one of communicate with both valve channels. The valve seat is formed for example by an annular body inserted into the valve chamber or directly from the peripheral boundary surface of the valve chamber. A longitudinal section of the valve slide is designed as an overflow section whose outside diameter is smaller than the inside diameter of the valve seat and which is positioned in the open position of the valve slide at the same axial height with the valve seat so that an axially continuous overflow cross-section is defined which defines the maximum overflow cross-section. Axially on both sides of the overflow is flanked by one each in comparison to the overflow a larger outer diameter having valve spool portion of the valve spool, wherein one of these two valve spool portions positioned in the closed position of the valve spool at the same axial height with the valve seat and thereby sealingly against the valve seat sealing portion forms. The opening start position is defined by the fact that an existing in the transition region between the sealing portion and the overflow annular control edge of the valve spool loses the sealing contact with the valve seat. From this point on, an increasing amount of release of the overflow cross section sets in, which has a maximum in the open position of the valve spool.

Der Ventilschieber ist bevorzugt kolbenförmig ausgebildet. Er hat insbesondere eine kreisförmige Außenkontur. Der Überströmabschnitt und die daran angrenzenden Ventilschieberabschnitte sind insbesondere kreiszylindrisch konturiert. Das Permanentmagnetmittel ist zweckmäßigerweise in einem der beiden sich an den Überströmabschnitt anschließenden Ventilschieberabschnitte untergebracht.The valve spool is preferably piston-shaped. He has in particular a circular outer contour. The overflow section and the adjoining valve slide sections are contoured in particular in a circular-cylindrical manner. The permanent magnet means is expediently accommodated in one of the two valve slide sections adjoining the overflow section.

Bevorzugt ist der Ventilschieber durch eine Federeinrichtung der Ventileinheit in seine Schließstellung vorgespannt. Zum Hervorrufen der hin- und hergehenden Umschaltbewegung ist es daher nur erforderlich, eine in der Richtung der Offenstellung wirksame Antriebskraft entweder in den Ventilschieber einzuleiten oder vom Ventilschieber wegzunehmen. Eine solche Antriebskraft kann beispielsweise mechanisch aufgebracht werden, wird aber bevorzugt durch eine Fluidkraft bereitgestellt.Preferably, the valve spool is biased by a spring means of the valve unit in its closed position. To cause the reciprocating switching movement, it is therefore only necessary to initiate an effective in the direction of the open position driving force either in the valve spool or away from the valve spool. Such a driving force can be applied mechanically, for example, but is preferably provided by a fluid force.

Zweckmäßigerweise verfügt der Ventilschieber über eine axial orientierte Antriebsfläche, die insbesondere in der Ventilkammer einen Antriebsraum begrenzt, der zum Hervorrufen der Umschaltbewegung gesteuert mit einem Antriebsfluid beaufschlagbar ist. Bevorzugt ist das Ventilgehäuse mit einem Anschlussmittel versehen, an das eine Fluidleitung anschließbar ist, durch die hindurch die Zufuhr und Abfuhr des Antriebsfluides erfolgen kann. An diese Fluidleitung ist zweckmäßigerweise ein die Zu- und Abfuhr des Antriebsfluides steuerndes Steuerventil angeschlossen, das zweckmäßigerweise auch ein Bestandteil der Ventilanordnung ist.Expediently, the valve slide has an axially oriented drive surface, which delimits a drive space, in particular in the valve chamber, which can be acted upon by a drive fluid in a controlled manner to bring about the switching movement. Preferably, the valve housing is provided with a connection means to which a fluid line can be connected, through which the supply and removal of the drive fluid can take place. To this fluid line is conveniently connected to the supply and discharge of the drive fluid control valve connected, which is expediently also part of the valve assembly.

An der Ventileinheit befindet sich zweckmäßigerweise ein Versorgungsanschluss, der mit einem ersten Ventilkanal der beiden Ventilkanäle kommuniziert und durch den hindurch ein von der Ventileinheit zu steuerndes Arbeitsfluid zuführbar und abführbar ist. Dieser Versorgungsanschluss ist zweckmäßigerweise über eine Fluidleitung an eine bevorzugt abseits der Ventileinheit angeordnete Steuerventileinrichtung angeschlossen, die die Zufuhr und Abfuhr des Antriebsfluides steuern kann. Die Steuerventileinrichtung ist bevorzugt auch ein Bestandteil der Ventilanordnung.A supply connection is expediently located on the valve unit, which communicates with a first valve channel of the two valve channels and through which a working fluid to be controlled by the valve unit can be fed and discharged. This supply connection is expediently connected via a fluid line to a preferably arranged away from the valve unit control valve device which can control the supply and discharge of the drive fluid. The control valve device is preferably also a part of the valve arrangement.

Der zweite Ventilkanal der beiden Ventilkanäle der Ventileinheit kommuniziert zweckmäßigerweise mit einem außen am Ventilgehäuse befindlichen Arbeitsanschluss, der mit einem zu betätigenden Arbeitsgerät fluidisch verbindbar oder verbunden ist. Bei diesem Arbeitsgerät handelt es sich insbesondere um einen mittels Fluidkraft und insbesondere mittels Druckluft betätigbaren Stellantrieb, insbesondere ein fluidbetätigter Arbeitszylinder. Der Arbeitsanschluss ist vorzugsweise mit einer Befestigungsschnittstelle versehen, über die die Ventileinheit mechanisch direkt an dem Arbeitsgerät fixierbar ist. In Verbindung mit einem Arbeitszylinder lässt sich auf diese Weise eine besonders kompakte Zylinder-Ventil-Kombination realisieren.The second valve channel of the two valve channels of the valve unit expediently communicates with a working port located on the outside of the valve housing, which can be fluidically connected or connected to an operating device to be actuated. This working device is, in particular, an actuator which can be actuated by means of fluid force and in particular by means of compressed air, in particular a fluid-operated working cylinder. The working connection is preferably provided with a fastening interface via which the valve unit can be mechanically fixed directly to the working device. In conjunction with a working cylinder can be realized in this way a particularly compact cylinder-valve combination.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Ventileinheit ein normalerweise geschlossenes Notentlüftungsventil auf, das mit einem der beiden Ventilkanäle kommuniziert, insbesondere mit dem vorgenannten zweiten Ventilkanal. Eine Betätigung des Notentlüftungsventils ermöglicht es, den zugeordneten Ventilkanal und das gesamte daran angeschlossene Volumen in einem Notfall zu entlüften, selbst wenn sich der Ventilschieber in der Schließstellung befindet. Das Notentlüftungsventil ist insbesondere manuell betätigbar ausgebildet und weist zu diesem Zweck beispielsweise einen Taster auf. Es kann allerdings auch für eine Fernbedienung ausgerüstet sein, insbesondere für eine fluidische Fernbedienung mittels eines entfernt angeordneten Auslöseventils.In a preferred embodiment, the valve unit has a normally closed emergency ventilation valve, which is connected to one of the two valve channels communicates, in particular with the aforementioned second valve channel. Operation of the emergency exhaust valve allows venting of the associated valve port and the entire volume connected thereto in an emergency, even when the valve spool is in the closed position. The emergency ventilation valve is designed in particular manually operated and has for this purpose, for example, a button. However, it may also be equipped for a remote control, in particular for a fluidic remote control by means of a remote release valve.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Ventilanordnung weist die Ventileinheit ein Drosselrückschlagventil auf, das in den Verlauf eines der beiden Ventilkanäle eingeschaltet ist, insbesondere in den vorgenannten zweiten Ventilkanal. Das Rückschlagventil ist dabei so konzipiert, dass es in dem betreffenden Ventilkanal eine Fluidströmung in Richtung zum Ventilschieber verhindert und in der Gegenrichtung zulässt. Ein in der Offenstellung des Ventilschiebers in Richtung zum Ventilschieber strömendes Fluid ist daher gezwungen, das Drosselventil zu durchströmen, was eine Begrenzung der Strömungsrate hervorruft, woraus beispielsweise eine reduzierte Betriebsgeschwindigkeit eines angeschlossenen Arbeitsgerätes resultiert.In an advantageous embodiment of the valve arrangement, the valve unit has a throttle check valve which is switched on in the course of one of the two valve channels, in particular in the aforementioned second valve channel. The check valve is designed so that it prevents fluid flow in the direction of the valve spool in the relevant valve channel and permits in the opposite direction. A flowing in the open position of the valve spool in the direction of the valve spool fluid is therefore forced to flow through the throttle valve, which causes a limitation of the flow rate, resulting in, for example, a reduced operating speed of a connected implement.

Es ist ferner von Vorteil, wenn an einen der beiden Ventilkanäle, insbesondere an den vorgenannten zweiten Ventilkanal, eine in die Ventileinheit integrierte Druckanzeigeeinrichtung angeschlossen ist. Diese Druckanzeigeeinrichtung ist insbesondere so ausgelegt, dass sie das Vorhandensein eines in dem zugeordneten Ventilkanal herrschenden Betriebsdruckes visualisiert. Sie weist zu diesem Zweck insbesondere ein federbelastetes Visualisierungselement auf, das relativ zum Ventilgehäuse verschiebbar ist und bei anstehendem Betriebsdruck entgegen der Federkraft in eine Druckanzeigestellung verlagert wird.It is also advantageous if, connected to one of the two valve channels, in particular to the aforementioned second valve channel, a built-in valve unit pressure display device is connected. This pressure indicator is in particular designed so that it visualizes the presence of a prevailing in the associated valve port operating pressure. It has for this purpose in particular a spring-loaded visualization element which is displaceable relative to the valve housing and is displaced against the spring force in a pressure display position pending operating pressure.

Das Notentlüftungsventil, das Drosselrückschlagventil und die Druckanzeigeeinrichtung können jeweils für sich allein oder in einer beliebigen Kombination vorhanden sein.The emergency ventilation valve, the throttle check valve and the pressure indicator may each be provided alone or in any combination.

Eine bevorzugte Ausführungsform der fluidbetätigten Stellvorrichtung verfügt über ein Arbeitsgerät, das als Stellantrieb ausgebildet ist, der durch gesteuerte Fluidbeaufschlagung betätigbar ist und bei dem es sich insbesondere um einen fluidisch und bevorzugt pneumatisch betätigbaren Arbeitszylinder handelt. Der Stellantrieb ist mit der Ventilanordnung ausgestattet und in diesem Zusammenhang mit mindestens einer Ventileinheit der Ventilanordnung bestückt. Bei dem Stellantrieb handelt es sich vorzugsweise um einen doppeltwirkenden Arbeitszylinder, der einen internen Arbeitskolben aufweist, der zwei Arbeitskammern voneinander abteilt und durch gesteuerte Fluidbeaufschlagung der beiden Arbeitskammern verstellbar ist. Jede der Arbeitskammern kann über einen eigenen Fluidkanal gesteuert mit einem Arbeitsfluid versorgt werden, wobei an mindestens einen dieser Arbeitskanäle eine Ventileinheit der Ventilanordnung angeschlossen ist. Dadurch kann die für den Betrieb des Arbeitszylinders erforderliche gesteuerte Fluidbeaufschlagung durch die betreffende Ventileinheit hindurch stattfinden. Ist an beide Arbeitskammern eine Ventileinheit angeschlossen, besteht die vorteilhafte Möglichkeit, den Arbeitskolben unbeweglich zu blockieren, indem die Ventilschieber beider Ventileinheiten in der Schließstellung positioniert werden.A preferred embodiment of the fluid-operated adjusting device has a working device, which is designed as an actuator, which can be actuated by controlled fluid loading and which is in particular a fluidic and preferably pneumatically actuated working cylinder. The actuator is equipped with the valve assembly and in this context equipped with at least one valve unit of the valve assembly. In the actuator is preferably a double-acting cylinder, which has an internal working piston, which divides two working chambers from each other and is adjustable by controlled fluid loading of the two working chambers. Each of the working chambers can be controlled by its own fluid channel supplied with a working fluid, wherein at least one of these working channels, a valve unit of the valve assembly is connected. As a result, the controlled application of fluid required for the operation of the working cylinder can take place through the relevant valve unit. If a valve unit is connected to both working chambers, there is the advantageous possibility of immovably blocking the working piston by positioning the valve slides of both valve units in the closed position.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

1 eine bevorzugte Ausführungsform einer fluidbetätigten Stellvorrichtung im Zusammenhang mit einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ventilanordnung,
2 eine der beiden in 1 illustrierten Ventileinheiten in einem abgestuften Längsschnitt gemäß Schnittlinie II-II aus 1, wobei der Ventilschieber bei Einnahme seiner Schließstellung gezeigt ist,
3 eine vom Ventilschieber bei der öffnenden Umschaltbewegung eingenommene Zwischenstellung zwischen der Schließstellung und der Offenstellung kurz vor Erreichen der Öffnungsbeginnstellung,
4 einen weiteren Querschnitt der Ventileinheit bei in die Offenstellung umgeschaltetem Ventilschieber,
5 eine perspektivische Schnittdarstellung der Ventileinheit in einer den 2 bis 4 entsprechenden Schnittebene und in der Offenstellung des Ventilschiebers, wobei ergänzend nicht ersichtliche interne Fluidkanäle schematisch angedeutet ist, und
6 ein Schaltbild der in die aus den anderen Figuren ersichtliche Ventileinheit integrierten Komponenten mit zugehöriger Verschaltung.

The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. In this show:

1 a preferred embodiment of a fluid-operated adjusting device in connection with a likewise preferred embodiment of the valve arrangement according to the invention,
2 one of the two in 1 illustrated valve units in a stepped longitudinal section along section line II-II 1 wherein the valve spool is shown taking its closed position,
3 an intermediate position between the closed position and the open position, which is assumed by the valve slide during the opening switching movement, shortly before reaching the opening start position,
4 a further cross-section of the valve unit with switched in the open position valve spool,
5 a perspective sectional view of the valve unit in a 2 to 4 corresponding sectional plane and in the open position of the valve slide, wherein additionally not shown internal fluid channels is indicated schematically, and
6 a circuit diagram of the integrated in the apparent from the other figures valve unit components with associated interconnection.

In der 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer insgesamt mit Bezugsziffer 1 bezeichneten Ventilanordnung illustriert. Die Ventilanordnung 1 ist bei einer ebenfalls in 1 illustrierten bevorzugten Anwendung mit einem durch gesteuerte Fluidbeaufschlagung betätigbaren Arbeitsgerät 2 kombiniert, bei dem es sich insbesondere um einen pneumatisch betätigbaren Stellantrieb 2a handelt. Gemeinsam definieren die Ventilanordnung 1 und das Arbeitsgerät 2 eine fluidbetätigte Stellvorrichtung 3.In the 1 is a preferred embodiment of a total reference numeral 1 designated valve assembly illustrated. The valve arrangement 1 is at a likewise in 1 illustrated preferred application with a controlled by fluid actuation work implement 2 combined, which in particular is a pneumatically actuable actuator 2a is. Together define the valve assembly 1 and the implement 2 a fluid operated actuator 3 ,

Der Stellantrieb 2a hat ein Stellantriebsgehäuse 4, in dem ein Antriebskolben 5 linear bewegbar aufgenommen ist, der mit einer stirnseitig aus dem Stellantriebsgehäuse 4 herausragenden Kolbenstange 6 verbunden ist. Der Antriebskolben 5 unterteilt das Innere des Stellantriebsgehäuses 4 axial in zwei Antriebskammern 7, 8, die jeweils mit einem eigenen Fluidkanal 12, 13 kommunizieren, der mit einer durch die Ventilanordnung 1 verdeckten Anschlussöffnung 12a, 12b zu einer seitlichen Außenfläche 14 des Stellantriebsgehäuses 4 ausmündet. Die Ventilanordnung 1 ist an diese beiden Anschlussöffnungen 12a, 12b angeschlossen und ermöglicht eine aufeinander abgestimmte gesteuerte Fluidbeaufschlagung der beiden Antriebskammern 7, 8, um den Antriebskolben 5 einschließlich der daran befestigten Kolbenstange 6 linear hin und her zu bewegen und bei Bedarf in gewünschten Stellungen zu positionieren. An der Kolbenstange 6 kann eine nicht näher abgebildete externe Komponente fixiert werden, beispielsweise eine Maschinenkomponente, die durch den Stellantrieb 2a bewegt und/oder positioniert werden soll.The actuator 2a has an actuator housing 4 in which a drive piston 5 is received linearly movable, with a front side of the actuator housing 4 outstanding piston rod 6 connected is. The drive piston 5 divides the interior of the actuator housing 4 axially in two drive chambers 7 . 8th , each with its own fluid channel 12 . 13 communicate with one through the valve assembly 1 concealed connection opening 12a . 12b to a lateral outer surface 14 of the actuator housing 4 opens. The valve arrangement 1 is at these two connection openings 12a . 12b connected and allows a coordinated controlled fluid loading of the two drive chambers 7 . 8th to the drive piston 5 including the attached piston rod 6 to move back and forth linearly and to position in desired positions as required. At the piston rod 6 can be fixed an unspecified external component, such as a machine component, by the actuator 2a moved and / or positioned.

Die Ventilanordnung 1 enthält mindestens eine bevorzugt als einheitlich handhabbare Baueinheit konzipierte Ventileinheit 15. Bevorzugt umfasst die Ventilanordnung 1 zwei Ventileinheiten 15, was auf das Ausführungsbeispiel zutrifft. Da die beiden Ventileinheiten 15 exemplarisch einen identischen Aufbau haben, kann sich die weitere Beschreibung an einer dieser beiden Ventileinheiten 15 orientieren.The valve arrangement 1 contains at least one preferably designed as a unit manageable unit designed valve unit 15 , Preferably, the valve arrangement comprises 1 two valve units 15 , which applies to the embodiment. Because the two valve units 15 By way of example, have an identical structure, the further description of one of these two valve units 15 orientate.

Die Ventileinheit 15 ist bevorzugt für die direkte Montage an einem Arbeitsgerät 2, insbesondere einem Stellantrieb 2a, ausgebildet. Exemplarisch ist die Ventileinheit 15 im Bereich einer Anschlussöffnung 12a, 12b an der seitlichen Außenfläche 14 des Stellantriebsgehäuses 4 montiert. Die Ventileinheit 15 verfügt über eine beispielsweise als Einschraubstutzen ausgebildete Befestigungsschnittstelle 16, mit der sie zur Fixierung am Stellantriebsgehäuse 4 in ein Innengewinde der zugeordneten Anschlussöffnung 12a, 12b einschraubbar ist. Die 1 zeigt den eingeschraubten Zustand.The valve unit 15 is preferred for direct mounting on a working device 2 , in particular an actuator 2a , educated. An example is the valve unit 15 in the area of a connection opening 12a . 12b on the lateral outer surface 14 of the actuator housing 4 assembled. The valve unit 15 has a fastening interface formed, for example, as a screw-in socket 16 with which it is used for fixing to the actuator housing 4 in an internal thread of the associated connection opening 12a . 12b can be screwed. The 1 shows the screwed state.

Die Ventileinheit 15 hat ein Ventilgehäuse 17, das von einem Ventilkanalsystem 18 durchsetzt ist. Zu diesem Ventilkanalsystem 18 gehören ein erster Ventilkanal 22 und ein zweiter Ventilkanal 23. Die Ventileinheit 15 enthält einen im Rahmen einer durch einen Doppelpfeil angedeuteten linearen Umschaltbewegung 24 zwischen einer aus 2 ersichtlichen Schließstellung und einer aus 4 und 5 ersichtlichen Offenstellung umschaltbaren Ventilschieber 25, der in die Verbindung zwischen den beiden Ventilkanälen 22, 23 eingeschaltet ist und der in der Schließstellung die Fluidverbindung zwischen den beiden Ventilkanälen 22, 23 unterbricht und in der Offenstellung freigibt. In der Offenstellung des Ventilschiebers 25 steht dem im Folgenden als Arbeitsfluid bezeichneten strömenden Fluid ein maximaler Überströmquerschnitt für den Übertritt zwischen den beiden Ventilkanälen 22, 23 zur Verfügung.The valve unit 15 has a valve body 17 that of a valve duct system 18 is interspersed. To this valve channel system 18 include a first valve channel 22 and a second valve channel 23 , The valve unit 15 contains one in the context of a direction indicated by a double arrow linear switching movement 24 between one out 2 apparent closing position and one off 4 and 5 apparent open position reversible valve spool 25 which is in the connection between the two valve channels 22 . 23 is turned on and in the closed position the fluid connection between the two valve channels 22 . 23 interrupts and releases in the open position. In the open position of the valve spool 25 is the hereinafter referred to as working fluid flowing fluid, a maximum overflow for the passage between the two valve channels 22 . 23 to disposal.

Der Ventilschieber 25 ist zweckmäßigerweise Bestandteil eines eine 2/2-Ventilfunktion aufweisenden Absperrventils 26 der Ventileinheit 15. Exemplarisch hat die Ventileinheit 15 noch weitere Funktionskomponenten, auf die später noch eingegangen wird. Bei einem nicht illustrierten einfachen Ausführungsbeispiel ist die Ventileinheit 15 insgesamt als ein Absperrventil 26 ausgebildet.The valve spool 25 is expediently part of a 2/2-valve function having shut-off valve 26 the valve unit 15 , Exemplary has the valve unit 15 even more functional components, which will be discussed later. In an unillustrated simple embodiment, the valve unit is 15 in total as a shut-off valve 26 educated.

Der bevorzugt über eine Längserstreckung verfügende Ventilschieber 25 ist in einer im Innern des Ventilgehäuse 17 ausgebildeten länglichen Ventilkammer 27 linear verschiebbar aufgenommen. Die Umschaltbewegung 24 ist in der Achsrichtung der gemeinsamen Längsachse 28 des Ventilschiebers 25 und der Ventilkammer 27 orientiert.The valve slide, which preferably has a longitudinal extent 25 is in one inside the valve body 17 trained elongated valve chamber 27 recorded linearly displaceable. The switching movement 24 is in the axial direction of the common longitudinal axis 28 of the valve spool 25 and the valve chamber 27 oriented.

In der Ventilkammer 27 befindet sich ein bezüglich des Ventilgehäuses 17 ortsfester ringförmiger Ventilsitz 32, der konzentrisch zu der Längsachse 28 angeordnet und nach radial innen orientiert ist. Exemplarisch ist der Ventilsitz 32 von einem in der Ventilkammer 27 fixierten gummielastischen Dichtungsring 33 gebildet. Der Ventilsitz 32 unterteilt die Ventilkammer 27 in einen ständig mit dem ersten Ventilkanal 22 verbundenen ersten Ventilkammerabschnitt 34 und einen ständig mit dem zweiten Ventilkanal 23 verbundenen zweiten Ventilkammerabschnitt 35.In the valve chamber 27 is located with respect to the valve body 17 fixed annular valve seat 32 that is concentric with the longitudinal axis 28 arranged and oriented radially inward. Exemplary is the valve seat 32 from one in the valve chamber 27 fixed rubber-elastic sealing ring 33 educated. The valve seat 32 divides the valve chamber 27 in one constantly with the first valve channel 22 connected first valve chamber portion 34 and one constantly with the second valve channel 23 connected second valve chamber portion 35 ,

Der erste Ventilkanal 22 führt zu einem außen am Ventilgehäuse 17 angeordneten Fluidanschluss, der zur besseren Unterscheidung als Versorgungsanschluss 36 bezeichnet sei. Dieser Versorgungsanschluss 36 ist bei der bevorzugten Stellvorrichtung 3 über eine nur schematisch angedeutete Fluidleitung 39 mit einer externen Steuerventileinrichtung 37 verbunden. Selbige ist beispielsweise als ein 4/2-Wegeventil ausgeführt und abhängig von ihrer Schaltstellung in der Lage, das Arbeitsfluid in den Versorgungsanschluss 36 einzuspeisen oder aus dem Versorgungsanschluss 36 zurückströmendes Arbeitsfluid zur Atmosphäre abzuführen. Die Steuerventileinrichtung 37 kann auch eine andere Ventilfunktionalität haben.The first valve channel 22 leads to an outside of the valve body 17 arranged fluid connection, for better distinction as a supply connection 36 is designated. This supply connection 36 is in the preferred actuator 3 via an only schematically indicated fluid line 39 with an external control valve device 37 connected. The same is for example designed as a 4/2-way valve and depending on their switching position capable of working fluid in the supply port 36 or from the supply connection 36 returning working fluid to the atmosphere. The control valve device 37 can also have a different valve functionality.

Der zweite Ventilkanal 23 führt zweckmäßigerweise zu einem ebenfalls an einer Außenseite des Ventilgehäuses 17 befindlichen weiteren Fluidanschluss, der zur besseren Unterscheidung als Arbeitsanschluss 38 bezeichnet sei. Der Arbeitsanschluss 38 ist mit der Befestigungsschnittstelle 16 derart kombiniert, dass er im an dem Arbeitsgerät 2 montierten Zustand mit einer der Anschlussöffnungen 12a, 12b des Arbeitsgerätes 2 kommuniziert, wodurch eine Fluidverbindung zwischen dem zweiten Ventilkanal 23 und einer der Arbeitskammern 7, 8 des Stellantriebes 2a hergestellt ist.The second valve channel 23 Conveniently leads to a likewise on an outer side of the valve housing 17 located further fluid connection, the better distinction as a working connection 38 is designated. The work connection 38 is with the mounting interface 16 combined so that he is in on the work tool 2 mounted state with one of the connection openings 12a . 12b of the working device 2 communicates, whereby a fluid connection between the second valve channel 23 and one of the working chambers 7 . 8th of the actuator 2a is made.

Beim Ausführungsbeispiel sind beide Ventileinheiten 15 mit ihrem Versorgungsanschluss 36 an die Steuerventileinrichtung 37 angeschlossen. Somit können entsprechend der momentanen Schaltstellung der Steuerventileinrichtung 37 die beiden Arbeitskammern 7, 8 des Stellantriebes 2a abwechselnd gegensinnig mit Arbeitsfluid beaufschlagt oder druckmäßig entlastet werden, um den Antriebskolben 5 in der einen oder anderen axialen Richtung zu bewegen. Voraussetzung ist dabei allerdings, dass sich der Ventilschieber 25 jeder Ventileinheit 15 in seiner Offenstellung befindet.In the embodiment, both valve units 15 with their supply connection 36 to the control valve device 37 connected. Thus, according to the current switching position of the control valve device 37 the two working chambers 7 . 8th of the actuator 2a alternately counteracted with working fluid or pressure relieved to the drive piston 5 to move in one or the other axial direction. However, a prerequisite is that the valve spool 25 every valve unit 15 is in its open position.

Indem die beiden Ventilschieber 25 in ihrer Schließstellung positioniert werden, lässt sich der zweite Ventilkanal 23 einschließlich der mit ihm kommunizierenden Arbeitskammer 7 oder 8 vom ersten Ventilkanal 22 abtrennen, was zur Folge hat, dass das im zweiten Ventilkanal 23 und der zugeordneten Arbeitskammer 7, 8 enthaltene Druckmedium eingesperrt ist. Dadurch ist der Antriebskolben 5 an einer Linearbewegung gehindert. Mit Hilfe der Ventileinheiten 15 lässt sich somit ein dahingehender Sicherheitsaspekt verwirklichen, dass unter bestimmten Umständen, beispielsweise bei einem Energieausfall, der aktuelle Betriebszustand des Stellantriebes 2a eingefroren wird und keine unerwünschten Bewegungen auftreten.By the two valve spools 25 be positioned in its closed position, the second valve channel can be 23 including the working chamber communicating with him 7 or 8th from the first valve channel 22 disconnect, which has the consequence that in the second valve channel 23 and the associated working chamber 7 . 8th contained pressure medium is locked. This is the drive piston 5 prevented from linear motion. With the help of the valve units 15 Thus, a safety aspect can be realized that under certain circumstances, for example in the event of a power failure, the current operating state of the actuator 2a is frozen and no unwanted movements occur.

Vorzugsweise ist die Ventileinheit 15 mit einer Federeinrichtung 42 ausgestattet, durch die der Ventilschieber 25 in eine Grundstellung vorgespannt ist, bei der es sich vorzugsweise und entsprechend dem Ausführungsbeispiel um die Schließstellung handelt. Die Federeinrichtung 42 ist insbesondere innerhalb der Ventilkammer 27 in zu dem Ventilschieber 25 koaxialer Anordnung untergebracht, wobei sie sich axial einerseits am Ventilschieber 25 und andererseits an einer stirnseitigen Abschlusswand der Ventilkammer 27 abstützt.Preferably, the valve unit 15 with a spring device 42 equipped, through which the valve slide 25 is biased in a basic position, which is preferably and according to the embodiment is the closed position. The spring device 42 is especially within the valve chamber 27 in to the valve spool 25 housed coaxial arrangement, wherein they are axially on the one hand on the valve spool 25 and on the other hand on an end-side end wall of the valve chamber 27 supported.

Der Ventilschieber 25 ist durch Auferlegung einer durch einen Pfeil illustrierten Antriebskraft FA aus der bei nicht vorhandener Antriebskraft FA vorhandenen Schließstellung in die Offenstellung verschiebbar. Die dabei stattfindende Umschaltbewegung 24 sei zur besseren Unterscheidung als öffnende Umschaltbewegung 24a bezeichnet. Die öffnende Umschaltbewegung 24a endet bei Erreichen der Offenstellung, die dadurch definiert ist, dass der Ventilschieber 25 gemäß 4 und 5 auf eine bezüglich des Ventilgehäuses 17 ortsfeste erste Anschlagfläche 43a auftrifft. Eine Wegnahme der Antriebskraft FA hat zur Folge, dass der Ventilschieber 25 im Rahmen einer zur öffnenden Umschaltbewegung 24a entgegengesetzten schließenden Umschaltbewegung 24b in die Grundstellung, exemplarisch also die Schließstellung, zurückkehrt. Letztere ist gemäß 2 dadurch definiert, dass der Ventilschieber 25 an einer bezüglich der ersten Anschlagfläche 43a entgegengesetzt orientierten zweiten Anschlagfläche 43b des Ventilgehäuses 17 zur Anlage gelangt.The valve spool 25 is displaceable by imposition of a illustrated by an arrow driving force FA from the presence of non-existing driving force FA closed position in the open position. The thereby occurring switching movement 24 be for better distinction as an opening switching movement 24a designated. The opening switching movement 24a ends upon reaching the open position, which is defined by the fact that the valve spool 25 according to 4 and 5 on a respect to the valve housing 17 stationary first stop surface 43a incident. A removal of the driving force FA has the consequence that the valve spool 25 in the context of an opening switching movement 24a opposite closing switching movement 24b into the basic position, so exemplarily the closed position, returns. The latter is according to 2 defined by the fact that the valve spool 25 at a respect to the first stop surface 43a oppositely oriented second abutment surface 43b of the valve housing 17 comes to the plant.

Die Antriebskraft FA ist prinzipiell beliebig erzeugbar. Es kann sich beispielsweise um eine elektromechanische oder eine elektromagnetische Antriebskraft handeln. Vorzugsweise ist die Ventileinheit 15 jedoch so ausgebildet, dass der Ventilschieber 25 mittels einer fluidischen Antriebskraft FA umschaltbar ist, was auf das Ausführungsbeispiel zutrifft. In diesem Zusammenhang verfügt der Ventilschieber 25 über eine axial orientierte Antriebsfläche 44, die die gleiche Ausrichtung hat wie die schließende Umschaltbewegung 24b. Die Antriebsfläche 44 begrenzt einen bevorzugt von einem Endabschnitt der Ventilkammer 27 gebildeten Antriebsraum 45, der mit einem außen am Ventilgehäuse 17 zugänglichen Anschlussmittel 46 kommuniziert, an das eine in 1 schematisch angedeutete Fluidleitung 47 anschließbar ist, die zur besseren Unterscheidung auch als Steuer-Fluidleitung 47 bezeichnet sei.The driving force FA is in principle arbitrarily generated. It may be, for example, an electromechanical or an electromagnetic driving force. Preferably, the valve unit 15 However, designed so that the valve spool 25 can be switched by means of a fluidic drive force FA, which applies to the embodiment. In this context, the valve spool has 25 via an axially oriented drive surface 44 , which has the same orientation as the closing switching movement 24b , The drive surface 44 preferably limits one from an end portion of the valve chamber 27 formed drive space 45 , with one outside the valve body 17 accessible connection means 46 communicates to the one in 1 schematically indicated fluid line 47 can be connected, for better distinction as a control fluid line 47 is designated.

Die Steuer-Fluidleitung 47 stellt eine Fluidverbindung zwischen der betreffenden Ventileinheit 15 und einem bevorzugt auch zu der Ventilanordnung 1 gehörenden, bezüglich der Ventileinheit 15 extern und separat angeordneten Steuerventil 48 her, das abhängig von seiner Schaltstellung die Möglichkeit bietet, in den zugeordneten Antriebsraum 45 ein die fluidische Antriebskraft FA erzeugendes Steuerfluid einzuspeisen oder den Antriebsraum 45 zu entlüften, damit die Antriebskraft FA wegfällt.The control fluid line 47 provides a fluid connection between the respective valve unit 15 and one preferably also to the valve assembly 1 belonging to the valve unit 15 externally and separately arranged control valve 48 depending on its switching position provides the opportunity in the associated drive space 45 to feed a control fluid generating the fluidic driving force FA or the drive space 45 to vent so that the driving force FA is eliminated.

Bevorzugt sind die Steuerventileinrichtung 37 und die beiden Steuerventile 48 der beispielhaften Stellvorrichtung 3 von elektrisch betätigbarer Bauart und an eine elektronische Steuereinrichtung 52 angeschlossen, die zweckmäßigerweise auch zu der fluidbetätigten Stellvorrichtung 3 gehört. Durch die elektronische Steuereinrichtung 52 lassen sich die Betriebszustände der Steuerventileinrichtung 37 und der beiden Steuerventile 48 in anwendungsspezifisch aufeinander abgestimmter Weise vorgeben.The control valve device is preferred 37 and the two control valves 48 the exemplary actuator 3 of electrically operable type and to an electronic control device 52 connected, which expediently also to the fluid-operated actuator 3 belongs. By the electronic control device 52 can be the operating conditions of the control valve device 37 and the two control valves 48 specify in an application-specific coordinated manner.

In einer bevorzugten Ausgestaltung, die dem Ausführungsbeispiel entspricht, ist der Ventilschieber 25 als ein Kolbenschieber konzipiert, der mehrere aufeinanderfolgende Längenabschnitte hat, unter denen sich zwei axial zueinander beabstandete erste und zweite Ventilschieberabschnitte 54, 55 befinden sowie ein dazwischen angeordneter, zur besseren Unterscheidung als Überströmabschnitt 53 bezeichneter dritter Ventilschieberabschnitt.In a preferred embodiment, which corresponds to the embodiment, is the valve spool 25 designed as a spool having a plurality of successive lengths, including two axially spaced first and second valve spool portions 54 . 55 located as well as an interposed, for better distinction as an overflow section 53 designated third valve spool portion.

In der Schließstellung des Ventilschiebers 25 liegt der Überströmabschnitt 53 über seine gesamte Länge hinweg im ersten Ventilkammerabschnitt 34. Gleichzeitig durchsetzt der erste Ventilschieberabschnitt 54 den ringförmigen Ventilsitz 32 und erstreckt sich in jedem der beiden Ventilkammerabschnitte 34, 35. Der zweite Ventilschieberabschnitt 55 durchsetzt eine den ersten Ventilkammerabschnitt 34 auf der dem Ventilsitz 32 axial entgegengesetzten Seite begrenzende ringförmige Dichtfläche 56, die bevorzugt in gleicher Weise wie der Ventilsitz 32 von einem gummielastischen Dichtungsring 33 definiert ist. In the closed position of the valve spool 25 is the overflow section 53 over its entire length in the first valve chamber section 34 , At the same time, the first valve spool section passes through 54 the annular valve seat 32 and extends in each of the two valve chamber sections 34 . 35 , The second valve spool section 55 passes through the first valve chamber section 34 on the valve seat 32 axially opposite side limiting annular sealing surface 56 , which preferably in the same way as the valve seat 32 from a rubber-elastic sealing ring 33 is defined.

Der Außendurchmesser des ersten Ventilschieberabschnittes 54 ist so an den Innendurchmesser des ringförmigen Ventilsitzes 32 angepasst, dass zwischen dem Ventilsitz 32 und dem sich durch ihn hindurch erstreckenden Längenabschnitt des ersten Ventilschieberabschnittes 54 ein Dichtkontakt vorliegt, der eine Fluidverbindung zwischen den beiden Ventilkammerabschnitten 34, 35 verhindert. Der erste Ventilschieberabschnitt 54 repräsentiert somit einen Dichtabschnitt 54a des Ventilschiebers 25.The outer diameter of the first valve spool portion 54 is so to the inner diameter of the annular valve seat 32 adjusted that between the valve seat 32 and the longitudinal portion of the first valve spool portion extending therethrough 54 a sealing contact is present, the fluid connection between the two valve chamber sections 34 . 35 prevented. The first valve spool section 54 thus represents a sealing section 54a of the valve spool 25 ,

Der Außendurchmesser des zweiten Ventilschieberabschnittes 55 ist auf den Innendurchmesser der ringförmigen Dichtfläche 56 so abgestimmt, dass zwischen diesen beiden Bestandteilen ein Dichtkontakt vorliegt, wenn sich der zweite Ventilschieberabschnitt 55 durch die ringförmige Dichtfläche 56 hindurch erstreckt. Dies ist bevorzugt unabhängig von der Schaltstellung des Ventilschiebers 25 stets der Fall. Dadurch ist ein sich an die ringförmige Dichtfläche 56 anschließender dritter Ventilkammerabschnitt 57 von dem ersten Ventilkammerabschnitt 34 fluiddicht abgetrennt.The outer diameter of the second valve spool portion 55 is on the inner diameter of the annular sealing surface 56 tuned so that there is a sealing contact between these two components, when the second valve spool portion 55 through the annular sealing surface 56 extends through. This is preferably independent of the switching position of the valve spool 25 always the case. This is a to the annular sealing surface 56 subsequent third valve chamber section 57 from the first valve chamber portion 34 separated fluid-tight.

Der Außendurchmesser des Überströmabschnittes 53 ist kleiner als der Außendurchmesser der beiden ihn axial flankierenden Ventilschieberabschnitte 54, 55. Bevorzugt sind die Außendurchmesser der beiden Ventilschieberabschnitte 54, 55 im Vergleich zueinander gleichgroß. Während der zweite Ventilschieberabschnitt 55 unabhängig von der Schaltstellung des Ventilschiebers 25 ständig durch die ringförmige Dichtfläche 56 hindurchragt und mit der ringförmigen Dichtfläche 56 in Dichtkontakt steht, liegt bei dem ersten Ventilschieberabschnitt 54 nur in der Schließstellung des Ventilschiebers 25 ein Dichtkontakt mit dem Ventilsitz 32 vor. In der Offenstellung des Ventilschiebers 25 hingegen ist der erste Ventilschieberabschnitt 54 über seine gesamte Länge hinweg in den zweiten Ventilkammerabschnitt 55 hinein verlagert, wobei sich gleichzeitig der Überströmabschnitt 53 auf gleicher axialer Höhe mit dem ringförmigen Ventilsitz 32 befindet. Die Offenstellung ist insbesondere so definiert, dass sich die Längsmitte des Überströmabschnittes 53 in der gleichen, zu der Längsachse 28 rechtwinkeligen Radialebene befindet wie der ringförmige Ventilsitz 32.The outer diameter of the overflow section 53 is smaller than the outer diameter of the two axially flanking valve spool portions 54 . 55 , Preferably, the outer diameter of the two valve spool portions 54 . 55 equal in size to each other. During the second valve spool portion 55 regardless of the switching position of the valve spool 25 constantly through the annular sealing surface 56 protrudes and with the annular sealing surface 56 is in sealing contact, lies in the first valve spool portion 54 only in the closed position of the valve spool 25 a sealing contact with the valve seat 32 in front. In the open position of the valve spool 25 whereas, the first valve spool section is 54 over its entire length into the second valve chamber section 55 displaced into it, at the same time the overflow section 53 at the same axial height with the annular valve seat 32 located. The open position is defined in particular such that the longitudinal center of the overflow section 53 in the same, to the longitudinal axis 28 right-angled radial plane is like the annular valve seat 32 ,

In der Offenstellung ist zwischen dem Ventilsitz 32 und dem Überströmabschnitt 53 ein ringförmiger Überströmspalt 58 definiert, der axial durchgehend zwischen den beiden axial benachbarten Ventilkammerabschnitten 34, 35 verläuft und der einen maximalen Überströmquerschnitt für das zwischen den beiden Ventilkammerabschnitten 34, 35 überströmende Arbeitsfluid vorgibt.In the open position is between the valve seat 32 and the overflow section 53 an annular overflow gap 58 defined axially continuous between the two axially adjacent valve chamber sections 34 . 35 runs and the one maximum overflow cross section for the between the two valve chamber sections 34 . 35 overflowing working fluid pretends.

Der erste Ventilschieberabschnitt 54 bzw. Dichtabschnitt 54a geht über eine ringförmige Kante in den Überströmabschnitt 53 über, die im Folgenden auch als Steuerkante 62 bezeichnet sei. Die Steuerkante 62 liegt im Wesentlichen auf dem Durchmesser des Dichtabschnittes 54a im Übergangsbereich zwischen diesem Dichtabschnitt 54a und dem Überströmabschnitt 53.The first valve spool section 54 or sealing section 54a goes over an annular edge in the overflow section 53 over, which in the following also as control edge 62 is designated. The control edge 62 is essentially on the diameter of the sealing portion 54a in the transition region between this sealing section 54a and the overflow section 53 ,

Wenn der Ventilschieber 25 ausgehend von der in 2 illustrierten Schließstellung eine öffnende Umschaltbewegung 24a ausführt, gleitet der Dichtabschnitt 54a mit seinem Außenumfang an dem ihn umschließenden Ventilsitz 32 unter Aufrechterhaltung einer Abdichtwirkung ab. Dabei nähert sich die Steuerkante 62 an den Ventilsitz 32 axial an. Der Überströmspalt 58 ist so lange geschlossen, wie der Dichtabschnitt 54a an dem Ventilsitz 32 anliegt. Ein Öffnungsvorgang beginnt, wenn der Dichtabschnitt 54a axial aus dem Ventilsitz 32 austritt, was exemplarisch damit verbunden ist, dass die Steuerkante 62 durch den Ventilsitz 32 hindurchgetreten ist und den Dichtkontakt mit dem Ventilsitz 32 verliert. Die dabei vom Ventilschieber 25 eingenommene Stellung sei als Öffnungsbeginnstellung bezeichnet.When the valve spool 25 starting from the in 2 illustrated closed position an opening switching movement 24a performs, the sealing section slides 54a with its outer periphery on the valve seat surrounding it 32 while maintaining a sealing effect. The control edge approaches 62 to the valve seat 32 axially. The overflow gap 58 is closed as long as the sealing section 54a at the valve seat 32 is applied. An opening process begins when the sealing portion 54a axially out of the valve seat 32 exits, which is exemplified by the fact that the control edge 62 through the valve seat 32 has passed through and the sealing contact with the valve seat 32 loses. The case of the valve spool 25 assumed position is called opening opening position.

Ab der Öffnungsbeginnstellung vergrößert sich bei Weiterführung der öffnenden Umschaltbewegung 24a der zwischen dem Ventilsitz 32 und dem Ventilschieber 25 freigegebene Überströmquerschnitt. Ein Fluidübertritt zwischen den beiden mit den Ventilkanälen 22, 23 kommunizierenden Ventilkammerabschnitten 34, 35 setzt dabei unmittelbar zu Beginn des Öffnungsvorganges ein, wobei die Strömungsrate insbesondere allmählich zunimmt, bis sie ein Maximum erreicht, wenn die Offenstellung gemäß 4 und 5 erreicht ist und folglich der maximale Überströmquerschnitt freigegeben ist.From the opening start position increases when continuing the opening switching movement 24a the between the valve seat 32 and the valve spool 25 approved overflow cross section. A fluid transfer between the two with the valve channels 22 . 23 communicating valve chamber sections 34 . 35 It starts immediately at the beginning of the opening process, wherein the flow rate increases in particular gradually until it reaches a maximum, when the open position according to 4 and 5 is reached and consequently the maximum overflow is released.

Bei der von der Offenstellung ausgehenden schließenden Umschaltbewegung 24b nähert sich die Steuerkante 62 wieder an den Ventilsitz 32 an, wobei der freie Überströmquerschnitt insbesondere allmählich reduziert wird und endgültig verschlossen ist, wenn die Steuerkante 32 in den Ventilsitz 32 eintritt und mit diesem in Dichtkontakt gelangt. Diese Stellung entspricht der in der Öffnungsbeginnstellung eingenommenen Axialposition des Ventilschiebers.In the case of the closing movement starting from the open position 24b approaches the control edge 62 back to the valve seat 32 in particular, wherein the free overflow cross-section is gradually reduced and is finally closed when the control edge 32 in the valve seat 32 enters and comes into sealing contact with this. This position corresponds to the assumed in the initial opening position axial position of the valve spool.

Die Ventileinheit 15 ist mit einer Detektionseinrichtung 63 ausgestattet, mit der sich die Schaltstellung des Ventilschiebers 25 überwachen lässt. Die Detektionseinrichtung 63 enthält ein mit dem Ventilschieber 25 bewegungsgekoppeltes Betätigungsmittel 64, das jede Bewegung des Ventilschiebers 25 unmittelbar mitmacht. Bevorzugt handelt es sich bei dem Betätigungsmittel 64 um ein Permanentmagnetmittel 64a, das über permanentmagnetische Eigenschaften verfügt und ständig ein permanentmagnetisches Magnetfeld erzeugt.The valve unit 15 is with a detection device 63 equipped with which the Switch position of the valve spool 25 monitor. The detection device 63 includes one with the valve spool 25 motion-coupled actuator 64 That's every movement of the valve spool 25 participate directly. Preferably, the actuating means 64 around a permanent magnet means 64a , which has permanent magnetic properties and constantly generates a permanent magnetic magnetic field.

Bevorzugt ist das Betätigungsmittel 64 im Innern des Ventilschiebers 25 angeordnet, beispielsweise in einer im Bereich des dritten Ventilkammerabschnittes 57 liegenden Aufnahmekammer 65 des Ventilschiebers 25. Bei dem Permanentmagnetmittel 64a handelt es sich bevorzugt um einen einfachen permanentmagnetischen Körper, beispielsweise nach Art eines Stabmagneten. Das Permanentmagnetmittel 64a ist bezogen auf die Achsrichtung der Längsachse 28 insbesondere axial polarisiert, sodass der Nordpol an der einen Stirnseite und der Südpol an der anderen Stirnseite des Permanentmagnetmittels 64a vorliegt.Preferably, the actuating means 64 inside the valve spool 25 arranged, for example, in a region of the third valve chamber section 57 lying receiving chamber 65 of the valve spool 25 , In the permanent magnet means 64a it is preferably a simple permanent magnetic body, for example in the manner of a bar magnet. The permanent magnet means 64a is based on the axial direction of the longitudinal axis 28 in particular axially polarized, so that the north pole at one end face and the south pole at the other end face of the permanent magnet means 64a is present.

Ein weiterer Bestandteil der Detektionseinrichtung 63 ist ein am Ventilgehäuse fixiertes Sensormittel 66, das ortsfest am Ventilgehäuse 17 angeordnet ist, und zwar bevorzugt außerhalb der Ventilkammer 27. Das Sensormittel 66 ist so auf das Betätigungsmittel 64 abgestimmt, dass es durch das Betätigungsmittel 64 berührungslos aktivierbar ist, wenn das Betätigungsmittel 64 in die Nähe eines internen Detektionssubstrates 67 des Sensormittels 66 gelangt.Another component of the detection device 63 is a sensor means fixed to the valve housing 66 , which is fixed to the valve body 17 is arranged, and preferably outside of the valve chamber 27 , The sensor means 66 is so on the actuator 64 matched that by the actuator 64 is contactless activated when the actuating means 64 near an internal detection substrate 67 of the sensor means 66 arrives.

Das Sensormittel 66 ist vorzugsweise von einer Art, deren Detektionssubstrat 67 berührungslos auf ein Magnetfeld anspricht. Zweckmäßigerweise ist das Sensormittel 66 als ein Hall-Sensor 66a ausgebildet, was auf das Ausführungsbeispiel zutrifft.The sensor means 66 is preferably of a kind whose detection substrate 67 Contactlessly responsive to a magnetic field. Conveniently, the sensor means 66 as a Hall sensor 66a formed, which applies to the embodiment.

Betätigungsmittel 64 und Sensormittel 66 sind in einer derartigen Zuordnung in die Ventileinheit 15 integriert, dass das Sensormittel 66 in der Schließstellung des Ventilschiebers 25 einen ersten Betriebszustand und in der Offenstellung des Ventilschiebers 25 einen von dem ersten Betriebszustand abweichenden zweiten Betriebszustand einnimmt.actuating means 64 and sensor means 66 are in such an assignment in the valve unit 15 integrated that the sensor means 66 in the closed position of the valve spool 25 a first operating state and in the open position of the valve spool 25 assumes a different from the first operating state second operating state.

Der erste Betriebszustand des Sensormittels 66 ist insbesondere ein aktivierter Zustand, der zur Folge hat, dass das Sensormittel ein elektrisches Bestätigungssignal ausgibt. Dieses Bestätigungssignal ist beispielsweise in der externen elektronischen Steuereinrichtung 52 verarbeitbar, die signaltechnisch an die Ventileinheit 15 angeschlossen sein kann. In diesem Zusammenhang ist die Ventileinheit 15 zweckmäßigerweise mit einer von außen her zugänglichen Kommunikationsschnittstelle 68 ausgestattet, mit der sie an die elektronische Steuereinrichtung 52 anschließbar oder angeschlossen ist. Eine entsprechende elektrische Verbindung ist bei 69 angedeutet.The first operating state of the sensor means 66 is in particular an activated state, which has the consequence that the sensor means outputs an electrical confirmation signal. This confirmation signal is, for example, in the external electronic control device 52 processable, the signal to the valve unit 15 can be connected. In this context, the valve unit 15 expediently with a communication interface accessible from the outside 68 equipped with it to the electronic control device 52 connectable or connected. A corresponding electrical connection is indicated at 69.

Die Kommunikationsschnittstelle 68 befindet sich zweckmäßigerweise 17 an aus dem Ventilgehäuse 17 herausführenden elektrischen Leitern, die beispielsweise in einem flexiblen Kabel 73 verwirklicht sind. Die Kommunikationsschnittstelle 68 ist über diese elektrischen Leiter bzw. das elektrische Kabel 73, insbesondere im Innern des Ventilgehäuses 17, elektrisch leitend mit dem Sensormittel 66 verbunden.The communication interface 68 is expediently 17 on from the valve housing 17 leading out electrical conductors, for example, in a flexible cable 73 are realized. The communication interface 68 is about this electrical conductor or the electrical cable 73 , in particular in the interior of the valve housing 17 , electrically conductive with the sensor means 66 connected.

Die Kommunikationsschnittstelle 68 kann auch direkt am Sensormittel 66 angeordnet sein, beispielsweise an dem im Folgenden als Sensorgehäuse 74 bezeichneten Gehäuse des Sensormittels, in dem auch das Detektionssubstrat 67 untergebracht ist. Ebenso kann sich die Kommunikationsschnittstelle 68 außen am Ventilgehäuse 17 befinden. In allen Fällen ist die Kommunikationsschnittstelle 68 bevorzugt in Form einer Steckverbindungs-Schnittstelle realisiert.The communication interface 68 can also directly on the sensor means 66 be arranged, for example, at the following as the sensor housing 74 designated housing of the sensor means, in which also the detection substrate 67 is housed. Likewise, the communication interface 68 outside on the valve body 17 are located. In all cases, the communication interface 68 preferably realized in the form of a connector interface.

Das Sensormittel 66 kann auf beliebige Weise am Ventilgehäuse 17 der Ventileinheit 15 fixiert sein. Vorteilhaft ist eine Fixierungsart, die gewährleistet, dass sich die Relativposition des Sensormittels 66 bezüglich des Ventilgehäuses 17 auch bei Erschütterungen nicht verändern kann. Exemplarisch ist das Sensormittel 66 zu diesem Zweck formschlüssig in einer im Ventilgehäuse 17 ausgebildeten Sensoraufnahmekammer 75 fixiert, sodass seine Relativposition bezüglich des Ventilgehäuses 17 fest vorgegeben und nicht veränderbar ist. Bevorzugt ist die Sensoraufnahmekammer 75 von einem Gehäusedeckel 76 des Ventilgehäuses 17 abgedeckt, sodass das Sensormittel 66 vor Umgebungseinflüssen geschützt untergebracht ist.The sensor means 66 can in any way on the valve body 17 the valve unit 15 be fixed. Advantageous is a fixation, which ensures that the relative position of the sensor means 66 with respect to the valve housing 17 even with shocks can not change. Exemplary is the sensor means 66 for this purpose, form-fit in a valve housing 17 trained sensor receiving chamber 75 fixed so that its relative position with respect to the valve housing 17 is fixed and not changeable. The sensor receiving chamber is preferred 75 from a housing cover 76 of the valve housing 17 covered, so the sensor means 66 is sheltered from environmental influences.

Die Sensoraufnahmekammer 75 ist zweckmäßigerweise längsseits neben der Ventilkammer 27 im Ventilgehäuse 17 ausgebildet.The sensor receiving chamber 75 is expediently alongside the valve chamber 27 in the valve housing 17 educated.

Das durch das Sensormittel 66 hervorrufbare elektrische Bestätigungssignal kann genutzt werden, um ein den Betriebszustand des Sensormittels 66 visualisierendes Lichtsignal zu generieren. Das Ausführungsbeispiel weist eine entsprechende Ausstattung auf, indem hier das Sensormittel 66 mit einem zur Lichtausgabe geeigneten Signalmittel 77 ausgestattet ist, das durch das Bestätigungssignal erregbar ist. Das Signalmittel 77 befindet sich beim Ausführungsbeispiel im Bereich einer Aussparung des Ventilgehäuses 17, insbesondere des Gehäusedeckels 76, sodass der Nutzer von außen her problemlos erkennen kann, ob das Signalmittel 77 leuchtet oder nicht. Das Signalmittel 77 kann optional auch einen nicht abgebildeten Lichtleiter enthalten, der das generierte Lichtsignal zu einer blickgünstigen Stelle im Außenbereich der Ventileinheit 15 leitet.That by the sensor means 66 An audible electrical acknowledgment signal may be used to indicate the operating condition of the sensor means 66 to generate visualizing light signal. The embodiment has a corresponding equipment by here the sensor means 66 with a signal means suitable for light output 77 equipped, which is excitable by the confirmation signal. The signal means 77 located in the embodiment in the region of a recess of the valve housing 17 , in particular of the housing cover 76 so that the user can easily see from the outside whether the signal means 77 lit or not. The signal means 77 Optionally, it can also include an unillustrated fiber optic cable that supports the generated light signal to an eye-catching point in the outer area of the valve unit 15 passes.

Bevorzugt ist die Ventileinheit 15 so ausgebildet, dass das Sensormittel 66 in dem die Schließstellung des Ventilschiebers 25 detektierenden ersten Betriebszustand aktiviert und in dem die Offenstellung des Ventilschiebers 25 detektierenden zweiten Betriebszustand deaktiviert ist. Im aktivierten Zustand erfolgt die Ausgabe des elektrischen Bestätigungssignals, das im deaktivierten Zustand nicht anliegt.The valve unit is preferred 15 designed so that the sensor means 66 in which the closed position of the valve spool 25 detected detecting the first operating state and in which the open position of the valve spool 25 Detective second operating state is disabled. In the activated state, the output of the electrical acknowledgment signal, which is not present in the deactivated state takes place.

Das Betätigungsmittel 64 und das Sensormittel 66 sind in einer derartigen Zuordnung angeordnet, dass das Sensormittel 66 bei der öffnenden Umschaltbewegung 24a des Ventilschiebers 25 schon vor dem Erreichen der weiter oben erläuterten Öffnungsbeginnstellung von dem bis dahin vorliegenden ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand wechselt. Beim Ausführungsbeispiel bedeutet dies, dass das in der Schließstellung des Ventilschiebers 25 aktivierte Sensormittel 66 beim ausgehend von der Schließstellung erfolgenden Umschalten in die Offenstellung bereits in einer Zwischenstellung des Ventilschiebers 25 in den deaktivierten Zustand umgeschaltet wird, in der tatsächlich noch die Schließstellung des Ventilschiebers 25 vorliegt. Eine solche im Folgenden auch als Betriebszustand-Wechselstellung bezeichnete Zwischenstellung ist in 3 illustriert.The actuating means 64 and the sensor means 66 are arranged in such an association that the sensor means 66 at the opening switching movement 24a of the valve spool 25 changes from the hitherto existing first operating state to the second operating state before reaching the opening start position explained above. In the embodiment, this means that in the closed position of the valve spool 25 activated sensor means 66 when taking place from the closed position switching into the open position already in an intermediate position of the valve spool 25 is switched to the deactivated state, in the actually still the closed position of the valve spool 25 is present. Such an intermediate position, also referred to below as the operating state change position, is in 3 illustrated.

Bevorzugt liegt eine dahingehende Abstimmung der Relativposition zwischen dem Betätigungsmittel 64 und dem Sensormittel 66 vor, dass der vom Ventilschieber 25 zwischen der Schließstellung und der Betriebszustand-Wechselstellung zurückgelegte Hub in einem Bereich von 40 % bis 80 % des Hubes liegt, den der Ventilschieber 25 ausgehend von der Schließstellung bis zur Öffnungsbeginnstellung zurücklegt. Dadurch können eventuelle Toleranzeinflüsse mit größtmöglicher Sicherheit ausgeschlossen werden, ohne die Nutzbarkeit der Detektionseinrichtung 63 zu beeinträchtigen.Preferably, this is a vote of the relative position between the actuating means 64 and the sensor means 66 before, that of the valve spool 25 Between the closed position and the operating state change position traveled stroke is in a range of 40% to 80% of the stroke, the valve spool 25 travels from the closed position to the opening start position. As a result, any tolerance influences with the greatest possible certainty can be excluded, without the usability of the detection device 63 to impair.

Es ist des Weiteren von Vorteil, wenn die Zuordnung zwischen dem Betätigungsmittel 64 und dem Sensormittel 66 so eingerichtet ist, dass das Sensormittel 66 bei der in der Offenstellung beginnenden schließenden Umschaltbewegung 24b des Ventilschiebers 25 erst dann aus dem der Offenstellung entsprechenden zweiten Betriebszustand in den der Schließstellung entsprechenden ersten Betriebszustand wechselt, nachdem der Ventilschieber 25 die Öffnungsbeginnstellung überschritten hat, d.h. genauer gesagt eine der Öffnungsbeginnstellung entsprechende Stellung.It is furthermore advantageous if the association between the actuating means 64 and the sensor means 66 is set up so that the sensor means 66 at the beginning in the open position closing switching movement 24b of the valve spool 25 only then changes from the second operating state corresponding to the open position into the first operating state corresponding to the closed position, after the valve slide 25 the opening start position has exceeded, that is more precisely one of the opening start position corresponding position.

Vorzugsweise ist die Auslegung so getroffen, dass der Wechsel des Betriebszustandes vom ersten Betriebszustand zum zweiten Betriebszustand in der gleichen Betriebszustand-Wechselstellung des Ventilschiebers 25 stattfindet, in der auch bei umgekehrter Bewegungsrichtung des Ventilschiebers 25 der Wechsel zwischen der zweiten Betriebsstellung in die erste Betriebsstellung erfolgt.Preferably, the design is such that the change of the operating state from the first operating state to the second operating state in the same operating state change position of the valve spool 25 takes place, in the reverse direction of movement of the valve spool 25 the change takes place between the second operating position in the first operating position.

Die Ventileinheit 15 kann optional mit einem Notentlüftungsventil 81 ausgestattet sein. Dieses Notentlüftungsventil 81 ist in den Verlauf eines über eine Entlüftungsöffnung 82 zur Atmosphäre ausmündenden Notentlüftungskanal 83 eingeschaltet, der von dem zweiten Ventilkanal 23 abzweigt und bevorzugt im Innern des Ventilgehäuses 17 verläuft. Mittels einer Betätigungseinrichtung 84, die insbesondere als eine Handbetätigungseinrichtung ausgeführt ist, lässt sich das Notentlüftungsventil 81 bei Bedarf aus einer normalerweise den Notentlüftungskanal 83 absperrenden Schließstellung in eine den Fluiddurchgang durch den Notentlüftungskanal 83 hindurch freigebende Entlüftungsstellung umschalten. Dies ermöglicht eine Entlüftung des zweiten Ventilkanals 23 und des daran angeschlossenen Arbeitsgerätes 2, insbesondere einer der angeschlossenen Arbeitskammern 7, 8, wenn der Ventilschieber 25 des Absperrventils 26 die Schließstellung einnimmt.The valve unit 15 can be optional with an emergency ventilation valve 81 be equipped. This emergency ventilation valve 81 is in the course of a via a vent 82 to the atmosphere ausmündenden emergency ventilation duct 83 turned on, that of the second valve channel 23 branches off and preferably in the interior of the valve housing 17 runs. By means of an actuating device 84 , which is designed in particular as a manual override, can be the emergency ventilation valve 81 if necessary from a normally the emergency ventilation duct 83 Shut-off closed position in a fluid passage through the emergency ventilation duct 83 switch over by releasing venting position. This allows venting of the second valve channel 23 and the attached implement 2 , in particular one of the connected working chambers 7 . 8th when the valve spool 25 the shut-off valve 26 the closed position occupies.

Ebenfalls optional kann die Ventileinheit 15 mit einer integrierten Druckanzeigeeinrichtung 85 ausgestattet sein. Selbige ist an den zweiten Ventilkanal 23 angeschlossen, insbesondere über einen dafür geeigneten Abzweigkanal 86, sodass an ihr ständig der im zweiten Ventilkanal 23 herrschende Fluiddruck ansteht. Dadurch ist insbesondere erkennbar, ob bei in der Schließstellung befindlichem Absperrventil 26 in dem zweiten Ventilkanal 23 ein Fluiddruck ansteht oder nicht.Also optional, the valve unit 15 with an integrated pressure indicator 85 be equipped. The same is at the second valve channel 23 connected, in particular via a suitable branch channel 86 , so that at her constantly in the second valve channel 23 prevailing fluid pressure is present. As a result, it can be seen, in particular, whether the shut-off valve is in the closed position 26 in the second valve channel 23 a fluid pressure is present or not.

Die Druckanzeigeeinrichtung 85 ist insbesondere so ausgebildet, dass sie über ein bewegliches Visualisierungselement 87 verfügt, das druckabhängig seine Position ändern kann. Das Visualisierungselement 87 nimmt beispielsweise eine unbetätigte Grundstellung im drucklosen Zustand des zweiten Ventilkanals 23 ein, aus der es in eine betätigte Anzeigestellung verlagert wird, wenn in dem zweiten Ventilkanal 23 ein gewisses Druckniveau ansteht.The pressure indicator 85 is in particular designed so that it has a movable visualization element 87 which can change its position depending on the pressure. The visualization element 87 For example, takes an unconfirmed basic position in the pressureless state of the second valve channel 23 from which it is displaced to an actuated display position when in the second valve channel 23 a certain pressure level is present.

In den Verlauf des zweiten Ventilkanals 23 kann optional ein Drosselrückschlagventil 88 eingeschaltet sein. Dieses Drosselrückschlagventil 88 enthält eine Kombination aus einem Drosselventil 88a und einem hierzu parallelgeschalteten Rückschlagventil 88b, wobei das Rückschlagventil 88b so ausgebildet ist, dass es eine Fluidströmung in Richtung zu dem Absperrventil 26 verhindert und in der Gegenrichtung zulässt.In the course of the second valve channel 23 Optionally a throttle check valve 88 to be on. This throttle check valve 88 contains a combination of a throttle valve 88a and a check valve connected in parallel therewith 88b , wherein the check valve 88b is formed so that there is a fluid flow towards the shut-off valve 26 prevented and allowed in the opposite direction.

Auf diese Weise kann ein bei entsprechendem Betriebszustand der Steuerventileinrichtung 37 in den ersten Ventilkanal 22 eingespeistes Arbeitsfluid das Drosselventil 88a passieren und ungedrosselt zum Arbeitsanschluss 38 strömen. Ist die Steuerventileinrichtung 37 hingegen auf eine Druckentlastung bzw. Entlüftung des ersten Ventilkanals 22 geschaltet, kann aus der an den zweiten Ventilkanal 23 angeschlossenen Arbeitskammer 7, 8 das darin befindliche Arbeitsfluid gedrosselt abgeführt werden, wobei das Drosselventil 88a bevorzugt einstellbar ausgeführt ist, sodass sich die Drosselungsintensität nach Bedarf variieren lässt. Mit Hilfe des Drosselventils 88a lässt sich bei einem Stellantrieb 2a die Verstellgeschwindigkeit des Antriebskolbens 5 einstellen.In this way, a at a corresponding operating state of the control valve device 37 in the first valve channel 22 fed working fluid the throttle valve 88a pass and unthrottled to the work connection 38 stream. Is the control valve device 37 in contrast to a pressure relief or venting of the first valve channel 22 switched, can from the to the second valve channel 23 connected working chamber 7 . 8th the working fluid contained therein are throttled discharged, wherein the throttle valve 88a is preferably made adjustable, so that the throttling intensity can be varied as needed. With the help of the throttle valve 88a can be with an actuator 2a the adjustment speed of the drive piston 5 to adjust.

Die Ventileinheit 15 ist zweckmäßigerweise mit einem Befestigungsabschnitt 89 ausgestattet, der die Befestigungsschnittstelle 16 und den Arbeitsanschluss 38 aufweist. Das optionale Drosselrückschlagventil 88 ist zweckmäßigerweise in diesen Befestigungsabschnitt 89 integriert.The valve unit 15 is suitably with a mounting portion 89 equipped with the mounting interface 16 and the work connection 38 having. The optional throttle check valve 88 is expediently in this attachment section 89 integrated.

Der Ventilschieber 25 befindet sich bevorzugt in einem seitlich von dem Befestigungsabschnitt 89 wegragenden quaderförmigen Funktionsabschnitt 93 der Ventileinheit 15. Bevorzugt ist der Funktionsabschnitt 93 bezüglich des Befestigungsabschnittes 89 verschwenkbar und dadurch variabel in unterschiedlichen Ausrichtungen montierbar. Der Funktionsabschnitt 93 hat insbesondere einen rechteckigen Querschnitt mit größerer Breite als Höhe.The valve spool 25 is preferably located in a side of the mounting portion 89 protruding cuboidal functional section 93 the valve unit 15 , The functional section is preferred 93 with respect to the attachment section 89 pivotable and thus variably mountable in different orientations. The functional section 93 in particular has a rectangular cross section with a greater width than height.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009058977 A1 [0002]
DE 202016102944 U1 [0003]
EP 1580476 B1 [0004]

Claims

Valve arrangement, with at least one valve unit (15), the one in the context of an axial switching movement (24) between a two valve channels (22, 23) fluid-tightly separated from each other closing position and one of the two valve channels (22, 23) to release a maximum Überströmquerschnittes fluidly with each other connecting open position reversible valve spool (25), which is associated with a detection device (63), the one with the valve spool (25) movement-coupled actuating means (64) and on the actuating means (64) responsive, on a valve spool (25) receiving the valve housing (17) fixed sensor means (66), wherein the association between the actuating means (64) and the sensor means (66) is selected so that the sensor means (66) in the closed position of the valve spool (25) has a first operating state and in the open position the valve spool (25) assumes a second operating state, characterized ge indicates that the valve slide (25) has an opening start position lying between the closed position and the open position, which initiates the opening process by releasing an overflow cross section starting from the closing position of the opening switching movement (24a) of the valve slide (25), the assignment between the Actuating means (64) and the sensor means (66) is selected so that the sensor means (66) in the opening switching movement (24a) of the valve spool (25) after leaving the closed position and before reaching the opening start position changes to the second operating state.

Valve arrangement after Claim 1 , characterized in that the association between the actuating means (64) and the sensor means (66) is selected so that the change to the second operating position of the sensor means (66) takes place when the valve spool (25) at the opening switching movement (24a) 40% to 80% of the lying between the closed position and the opening start position path has covered.

Valve arrangement after Claim 1 or 2 , characterized in that the association between the actuating means (64) and the sensor means (66) is selected so that the sensor means (66) at the outgoing from the open position closing switching movement (24b) of the valve spool (25) only after exceeding the opening start position changes from the second operating state to the first operating state.

Valve arrangement according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the one of the two operating states of the sensor means (66) is an activated state and the other operating state is a deactivated state.

Valve arrangement according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that the sensor means (66) is activated in the first operating state and deactivated in the second operating state.

Valve arrangement after Claim 4 or 5 , characterized in that the sensor means (66) outputs an electrical confirmation signal in the activated state, which can be tapped at a communication interface (68) of the valve unit (15) and / or by means of a signal means (77) of the valve unit (15) a light signal can be generated.

Valve arrangement according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that the actuating means (64) is a permanent magnet means (64a) and / or that the sensor means (66) is a Hall sensor (66a).

Valve arrangement according to one of Claims 1 to 7 , characterized in that the valve slide (25) is part of a 2/2-valve function having shut-off valve (26) of the valve unit (15).

Valve arrangement according to one of Claims 1 to 8th , characterized in that the valve spool (25) extends axially displaceably in a valve chamber (27) of the valve housing (17) by an annular, radially inwardly facing valve seat (32) in two axially spaced and each with one of the two Valve channels (22, 23) connected valve chamber sections (34, 35) is divided, wherein the valve slide (25) has a comparison with the inner diameter of the valve seat (32) smaller outside diameter having overflow section (53) in the open position of the valve spool (25 ) is positioned at the same axial height with the valve seat (32) releasing the maximum overflow cross-section and is axially flanked on both sides by a valve slide portion (54, 55) having a larger outer diameter than the overflow portion (53), one of these two valve slide portions ( 54, 55) one in the closed position of the valve spool (25) at the same axial height with the valve seat (32) positioned and under sealing contact on the valve seat (32) radially adjacent sealing portion (54a), wherein the opening start position is defined by a sealing portion (54a) of the overflow (53 ) delimiting control edge (62) of the valve spool (25) loses the sealing contact with the valve seat (32).

Valve arrangement according to one of Claims 1 to 9 , characterized in that the Valve slide (25) is biased by a spring means (42) of the valve unit (15) in its closed position.

Valve arrangement according to one of Claims 1 to 10 , characterized in that the valve slide (25) has an axially oriented drive surface (44) which limits a drive space (45) controlled to cause the switching movement (24) is acted upon by a drive fluid, wherein it is expediently provided that the valve housing (17) has a connection means (46) to which a fluid line enabling the supply and discharge of the drive fluid can be connected.

Valve arrangement according to one of Claims 1 to 11 , characterized in that the valve unit (15) has a with the one, first of the two valve channels (22) communicating supply port (36) through which a of the valve unit (15) to be controlled working fluid can be supplied and discharged.

Valve arrangement after Claim 12 , characterized in that the valve unit (15) has a working connection (38) communicating with the other, second valve channel (23), via which it can be fluidically connected to an operating device (2) to be actuated and which is expediently also connected via an attachment interface (16 ) for mechanically fixing the valve unit (15) on the working device (2) has.

Valve arrangement according to one of Claims 1 to 13 , characterized in that the valve unit (15) having a one of the two valve channels (22, 23) communicating, normally closed Notentlüftungsventil (81), which is switchable in a respective valve channel (23) with the atmosphere connecting Notentlüftungsstellung and expediently is designed for a manual operation.

Valve arrangement according to one of Claims 1 to 14 , characterized in that in one of the two valve channels (22) in the valve unit (15) integrated throttle check valve (88) is turned on and / or that one of the two valve channels (23) in the valve unit (15) integrated pressure indicator (85 ) connected.

Fluid-operated adjusting device, with an actuatable by controlled fluid loading, as an actuator (2 a) formed working device (2), with a valve assembly (1) according to one of Claims 1 to 15 is equipped, whose at least one valve unit (15) is attached to the actuator (2a).