DE1401298A1 - Umschaltventile in Doppelanordnung fuer die getrennte Steuerung - Google Patents

Description

• "Umschaltventile in Dol;pelanordriung für die getrennte Steuerung." Die Erfindung betrifft Umschaltventile in Doppel- oder Mehrfachanordnung für die getrennte Steuerung je eines Servokreises, wobei diese Umschaltventile gemeinsam vorzugsweise über Schaltmagnete durch Auslösung elektrischer Kontakte eingeschaltet werden sollen und wobei Mittel für ihre selbsttätige Abschaltung bei Ausfall eines der Ventile und/oder nur einseitig erfolgter Einschaltung vorgesehen sind.
• Solche Umschaltventile in Mehrwege- oder Durchgdngsausfuhrung sind insbesondere denn erforderli:h, wenn beis;ielsweise von solchen Ventilen eine Werkzeugmaschine ein- oder ausgeschaltet werden soll und wobei diese BetLtigung der Werkzeugmaschine mit der erforderlichen Si- -cherheitsschaltung ausgerüstet werden muß. Eine solche Sicherheitsschaltung ist dann erfüllt, wenn für die Einschaltung die Werkzeugmaschine beispielsweise zwei elektrische Schaltkontakte besitzt, die erst beide gemeinsam zur Auslösung kommen müssen, bevor die Werkzeugmaschine einrückt. Werden solche Doppelschaltkoritakte von dem Bedienen den nicht gemeinsam eingeschaltet, dann unterbleibt die Einr-i#Lekung der Werkzeugmaschine. Jatzt ist es ,jedoch denkbar, daß trotz einwandfreier Betätigung der WerKzeugmaschirie die Schaltveritile in der einen oder anderen Form aussetzen oder versagen. Auch hierfür ist es erforuerlich, dafür zu sorgen, d31 die Werkzeugmaschine selbsttätig ihren Anlaufvorgang uritcrbricht und auch nicht nachtrG,glich durch noc.LlmL,lige Betätigung der Einschaltmittel in Gang besetzt werden kann.
• Die Erfindung hat eine solche Einschaltung über normale Umschaltventile in Mehrwege- oder Durchgangsausführung zur Aufgabe, wobei die Sicherheitssteuerung in der Weise gelöst wird, daß die Drücke in den beiden von den Schaltventilen zu steuernden Servoleitungen über ein Meßglied laufend verglichen werden, das bei einer eintretenden Druckdifferenz Abschaltmittel in Gang setzt, die beispielsweise unmittelbar in den elektrischen Schaltstromkreis für diese Schaltventile eingreifen oder die nur mittelbar in dzd Servoleitung selbst durch zusätzliche Verschlubstücke vorzugsweise im Servozulauf durch endgültige Absperrung eingreifen. Wenn jetzt eine solche Dappelanordnung der Schaltventile nochmals ausgeldöst werden sollte, dann bleibt dieser Auslösevorgang unberücksichtigt. Das Servomittel als solches ist endgültig abgetrennt.
• Als Meßglied wird vorzugsweise eib.federbelasteter Doppelkolben oder eine Membran verwendet, die in einer entsprechenden Meßkammer unmittelbat unter Zwischenschaltung eines freien und gegebenenfalls einstellbaren Bewegungsspieles den Sohaltkontakt oder das zusätzliche Yerschlußstück auslöst. Dieses freie und zusätzlich einstellbare Bewegungsspiel ist erforderlich, weil geringfügige Druckschwankungen in den beiden Servoleitungen dadurch ausgeglichen werden-können, ohne daß die Umschaltung über das Negglied vorzeitig erfolgt. Die Servoleitungen werden vorzugsweise über die hohl ausgebildeten Ventilspindeln angezapft und zwar in der Weise, daß die Ventilspindel-

  enden in die Ventilgehäuse hineingeführt sind und dort die Anschlüsse

  vorgesehen

  der Servomeßleitungen für das Meßglied/werden. Es empfiehlt sich, in

  die Ventilspindeln je ein in Servorichtung öffnendes Riickschlagventil vorzusehen, welches gegenüber ortsfesten und einstellbaren Anschlägen zwangsläufig erst in einer bestimmten Stellung der Ventilspindeln geöffnet wird. Auf diese Weise wird die Möglichkeit gegeben, die Servomeßleiturig d.h. die Beaufschlagung des MeLgliedes erst von einer bestimmten Ventilspindelstellung an durchzuführen, was sich in einer Reihe von Fällen als zweckmäßig erwiesen hat.
• Wie im einzelnen die Erfindung ausführbar ist, zeigen mit den für sie wesentlichen Teilen die Ausführungsbeispiele in den Zeichnungen, und zwar Fig. 1 eine DoppelVentilanordnung für die Steuerung einer Werkzeugmaschine, vorzugsweise einer-Werkzeugpresse, wobei als Ventile Dreiwegeveiitile Verwendung finden, Fig. 2 eine Doppelventilanordnung in form von je einem Durchgangsventil.
• In dem Ventilgehause 1 der beiden Ventile befindet sich das Verschluj,stück 2. Dieses VerschluLstück steuert die Servoleitungen 3, die zu den Verbraucherstellen, beispielsweise den Arbeitszylindern einer Pressensteuerung führen. Das Servomittel wird bei ¢ zurückgeführt und bei 5 erfolgt die Zuführung.
• In dem Ausführungsbeispiel werden die Verschlüßstücke 2 nicht unmittelbar, sondern nur mittelbar über einen Arbeitskolben 6 gesteuerder einen abgezweigten Servohilfskreislauf 7 vom Zulauf 5 für den Druckaufbau zugeordnet erhält, wobei dieser ServouilfsKreislauf über die mügnetisch geschalteten Hilfsventile 8 auf- oder abüebaut wird', und zwar erfolgt der Abbau über den Schaltmagneten nach oben in Pfeilrichtung, nach Art eines Dreiwegeventiles.
• Es ist aber auch denkbar, das Verschlußstüek 2 unmittelbar anzutreiben und zwar ebenfalls über einen Schaltmagneten. Der Druck in der Servoleitung 3 kann nun über die hohl ausgebildeten Ventilspindeln verglichen werden, und zwar in der Weise, daß die Enden der Veritilspindeln 9 bis in die Gehäuse 1 hineingeführt und dort die Anschlußstellen der Servomesrleitunöen 10 vorgesehen sind. Diese Servomeßleitungen führen in den Zylinder 11 oder in eine Kammer, in welcher nach dem Ausf ü.tirunsbeispiel ein 12, vorzugsweise unter dem Einflulr je einer Feder gelagert ist. Der Doppelkolben nimmt bei gleichen Drücken vor seinen Kolbenflächen in den Kammern 13 eine Mittelstellung ein. Anstelle eines Doppelkolbens 12 kann dieser auch durch eine Membran ersetzt werden. Die ServomeLleitungen 10 werden an die Geh@.use 1 so angeschlossen, daß vorzugsweise ein einstellbarer Anschlag 14 vorgesehen werden kann, der gegenüber den Rückschlagventilen 15 in den Enden der Ventilspindel 9 dafür sorgt, dass diese Rückschlagventile 15 erst bei einer bestimmten Stellung der Ventilspindeln geöffnet werden und der Druck von der Servoleitung 3 zu den Messleitungen 10 freigegeben wird.
• Der Kolben 12 als MeLglied besitzt eine Ausnehmung 16, deren Weite vorzugsweise einstellbar ist. Über diese Ausnehmung betätigt das Meßglied mit einem gewissen Spiel einen Schalter 17, der in dem Ausführungsbeispiel die elektrische Stromzuführung zu dem Schaltmagneten 18 unterbricht. Die Auslösung der Schaltmagnete erfolgt über die beiden Schalter 20. Erst wenn beide Schalter 20 betätigt sind, können die beide Schaltmagnete die Verschlußstücke 2 in Gang setzen und damit wird z.B. die %erkzeu,#maschine eingerückt.

  Wird nur einer der Schalter ausgelöst oder bleibt dieser willkur-

  lich oder durch Beschädigung ausgelöst und der andere Schalter ist in

  zurückäe,;angen, dann spricht bereits die Sie--@arheits-

  steuerung an, da eines der VeruchluLattiC.Ke nicht die bleiche L#_ge eiri-

  nimLrt2 da der Druckaufbau in den beiden MeLleitungen 1G verscnieden

  wird. Dies führt zu einer' Verachie buiig des Kolbens 12, welcner Über

  die jeweils eingestellte Ausriehruund 16 den Schulter 1 7 sarni fiei;iat,

  der end,#altig den gesaLiten elektriscnen Schaltkreislauf blockiert.

  Es ist aber auch möglich, anstelle einer elektrischen Blockierung

  den Kolben 12 unmittelbar ebenfalls über die Ausnehraunö 1o mit einem

  zusätzlichen VersciluLatück oder mehreren Verschlu@:s-tückeri nach Art

  eines 1rlellrwegeveritiles zusernmeriürbeiten zu lassen und zwar in der

  Weise, gab diese Verschiuj..stücke jetzt z.B. die Servozuläu%e > ver-

  rieöe@n. lobwild entweder nur einer der Schalter 20 zur Auslösung

  kommen ist, oder falls eines der Ventile mechanisch oder elahtrisch

  versagt.

  In dem AusfWhrungsbeispiel in 2 ist ebenfalls-die elektrische

  Auslösung der beiden Schaltmagnete 18 über die Schalter 2u gezeigt,

  wobei diese Schaltmagnete auch Hilfsventile 8 betutiean, die einen

  Servohilfakreisläuf 7 freigeben, wobei in diesem Ausfchrunbsbeispiel

  die beiden Ventile als Durchgangsventile ausgebildet sind mit dem Zu-

  lauf 5 und dem Abgang 5. Die VerschluLstücke 2 sind dabei unmittelbar

  an den Arbeitskolben 6 in Form je eines Differenzkolbens vorgesehen,

  der ebenfalls Ventilspindeln y trägt, die in das Gehäuse 1 nach unten

  herausgeführt sind.

  Es wird jetzt der Druckauf- und ubbau in den ArbeitsrG.umen 19 vor

  den Arbeitskolben 6 gemessen und über das Meßglied 12 miteinander

  verglichen. Auch hier können die Enden der Ventilspindeln Ruckschlug-

  Ventile 15 trägen, welche sich gegenüber aberifalls einstellbaren An-

  C) 14 :.;.bstützen und offnen, sobald die Veritils.,indeln eine vor-

  gegebene Stellung erreicht haben, wie dies das Ausf ührungsbeispiel

  zeigt.

  In den Ausführungsbeispiel sind diese Rizckscnla,gverltile geiffnet,

  sobald die VerschluAucke 2 geschlojsen sind, d.h. sobald der Drucx-

  a.ufbau im. Arbeitsraum 1 9 erfolgt ist. Werden die. Magnetventile umge-

  schaltet, dann erfolgt der Druckabbau in den Arbeitsr«umeri 19 und die

  Verscaiu@stücka 2 werden geöffnet, wUiirend sich dann die Ventilspin-

  deln 9 anheben und die Rückschlagventile scillieLen.

  Auch Liier können die Schaltmittel 1 7 entweder elektrisch aus die

  beiden Schaltmagnetwicklungen 8 gemeinsam einwirken oder es kUnnen

  von dem bIeßglied 12 nicht uargestellte Verschlußstücke z.B. in der

  Servohauptleitung 5 vorgesehen und von dies,;m I;Ieizölied aus betätigt

  werden, und zwar unmittelbar oder nur mittelbar über einen gesondert

  gesteuerten Servohilfsxreislauf.

  Wird auch hier z.B. nur einer der Schalter 20 eingerückt, darin

  spricht infolge des Differenzdruckes vor dem %Zeizglied innerhalb der-

  Servomsßleitungen 1V das Mebglied 12 aofort ents.£,rechend der einge-

  stellten freien zusätzlichen Bewegung 16 an und der Schalter-17 ver-

  riegelt den gesamten elektrischen Kreislauf. VersL.gt eines der Hilfs-

  ventile oder der Differenzarbeitskolben 6, auch darin. würde das Me13-

  glied 12 ansprechen und die Schaltanlage stillegen, ohne daß die Mög-

  lichkeit besteht, durch neues Betü.tigen der beiden Schalter die Anlage

  wieder in Gang zu setzen.

  Die eins'i;ellb,;,,re Ausnelmiung 16 ist deshalb eichtib, weil @ering-

  f@@;ige @ruc@achY.arl@@ulien iniieriialb des j a.:eils zu ucxlül-Lelicieli Servo-

  kreislwufes, d.h. iluler@iulb der Servoleitungen 3 -,uf-Lre-'Leli kU'rüien

  cnd diese @rucksc@hr@cniiun@;en sollen nicht bereits zur Umscllultung d.1.

  zu einem Anspreeien das T:iei@Jliedes :iüilrell. Das MeLlglied fuhrt desualb

  innerhalb seines. Zylinders 11 , ;eriligiügig:.:' D:@@-@@:uliben aus. Es kann

  zwecloiläi..ig sein, iluierhalb dei' I@T@i`leituriöen 1Ü noch zus,tziiche Hand-

  drosselstellen f1 > vorzusehen, um diese Di#udkschwarLKuxigan zu dämpfen.

  Die Rückschlagveiltile 1> und ihre Einstellung gegenüber den An-

  schlö.gen 14 hat u.u. noch den Zweck, das innerhalb der einzelnen

  Steuerteile vorhandene Verzbgerungen, z.B. auch elektrisolie"gugenüber

  den MeLliedern 12 uus&leichbat oder bewul-t solche Verzbgerunäen noch

  nachtr@.glich einstellbar sind. Solche Schaltverzögerungen können u.a.

  dann wichtig sein,-wenn beisrielsweise der eine Servoanuchluß 3 zu

  einer Kupplung einer Presse führt, während der andere ServoanscaluL 3

  zu einer Bremse einer solchen Presse führt und beide Vorrichtungen

  wohl@rleinsa.m ein- und abgeschaltet werden, aber untereinander mit

  einer beätinua-ten je:,aeils gew änschten Verzögerung geschaltet, d.h.

  bet.tigt werden sollen, wobei diese Verzügerung sowohl in der einen

  °wla ,auch in der andern Richtung, d.1. beim Abschalten und beim Ein-

  schalten noch verGchieden ablaufen kann. Für eine solche Pressen-

  steuerung ist insbesondere das Ausführungsbeispiel in Pig. 1 bedacht.

  Die Einrichtung nach Fig. 2 ist auch als Mischeinrichtung von z.8.

  zwei flüssigen Medien verwendbar, da bei Ausfall eines Mediums das

  andere sofort selbsttätig auch ubdeschaltet wird, um das Mischungs-

  verhältnis nicht zu verändern.

Claims (1)

1. P a t e n t a n s p r ü e h e 1., msc@ialtventile in Doppelanordnung für die getrennte Steuerung je eines Servokreislaufes bei äemeinsamer Einschaltung, vorzugsweise über Schaltmagnete und Mitteln für ihre selbsttätige Abschaltung bei Ausfall oder Störung eines der Ventile und/oder nur einseitig erfolgter Einschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß die Drücke in den beiden Servoleitungen (3) über ein Mebglied (12) laufend verglichen werden, das bei einer eintretenden Druckdifferenz Abschaltmittel (17) in Gang setzt. -2. Schaltventile nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßglied (12) ein vorzugsweise federbelasteter Doppelkolben oder eine Membran in einem Zylinder (11) dient, der unmittelbar unter Zwischenschaltung eines freien und gegebenenfalls einstellbaren Bewegungsspieles (16) die Abschaltmittel (17) auslöst. 3. Schaltventile nach Anspruch 1 und 2 mit durch je ein magnetisch auszulösendes Hilfsventil besteuerten Servohilfskreislauf, für die nur mittelbare Umschaltung der Verschlupstücke über je einen-Arbeitskolben, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckauf- und abbau vor jedem dieser Arbeitskolben (6) über das Maßglied (19) überwacht wird. Schaltveritile nach einem der vorangehenden Ansprüeiie, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachung des jeweiligen Druckaufbaues über die hohl ausgebildeten Ventilspindeln (9) erfolgt, deren freie Enden bis in das Ventilgehäuse (1) rlineingeführt sind, das dort die Anschlüsse (10) für die Meß61ieder (12) trägt. 5. Schaltventile nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Enden der Ventilspindeln (y) in Druckrichtung öffnende Rückschlwdventile (15) vorgesehen sind, die durch ortsfeste und gegebenenfalls einstellbare Anschläge (14) erst bei einer bestimmten Ventilspindelstallung jede der an@esculosseilen Servomaßleitungen (1u) freigeben. &. Schaltventile nach einem der vorari#ehenden Ansprücho, dadurch gekennzeichnet, daß das Maßglied (12) über von diesem angetriebene Verschlußstücke den Servokreis selbsttätig, vorzugsweise im Zulauf (5) abschließt. 7. Schaltventile nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Servomeßleitungen (1G).einstellbe,re Drosselstellen vorgesehen sind.