DE1426512B2 - Servosteuerung fuer einen druckverbraucher insbesondere fuer die kupplung oder bremse eines pressenantriebes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Servosteuerung für einen Druckverbraucher, insbesondere für die Kupplung oder Bremse eines Pressenantriebes mittels gleichzeitig durch Schaltmagnete auszulösender Hilfsventile, die Umschaltkolben von zwei zu einem Doppelventil vereinigten und parallel geschalteten Mehrwegeumschaltventilen über abgezweigte Servohilfsleitungen betätigen und deren Wiedereinschaltung durch einen die Hauptstromzuführung unterbrechenden, auf die Servodrücke in beiden Mehrwegeumschaltventilen im Sinne einer Differenzdruckmessung ansprechenden Druckschalter bei Ausfall eines der Hilfs- und/oder der Umschaltventile verhindert wird, wobei die Mehrwegeumschaltventile als Doppelsitzventile ausgebildet sind, deren Verschlußstücke bzw. deren doppelt wirkendes Verschlußstück den Zulaufquerschnitt als Ventilsitz in Zulaufrichtung und den Rücklaufquerschnitt als Ablaufventilsitz mit dazwischenliegendem gemeinsamem Verbraucheranschluß steuert.

Es sind parallelgeschaltete Mehrwegeventile als Sicherheitssteuerung vorgeschlagen worden, bei denen die Differenzdruckbildung vor einem entsprechenden Druckschalter über die Druckmessung mittels Leitungen vor den beiden Verbrauchern erfolgt.

Die Erfindung hat zur Aufgabe, den Aufbau einer solchen Steuerung und den Anschluß der Druckmittelleitungen zu dem Druckschalter und damit die Überwachung der möglichen Fehlschaltungen der Umschaltventile oder indirekt damit auch der Hilfsventile sowie auch aller undichten Stellen an den Verschlußstücken zu vereinfachen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß von jedem der Ein- und Ablaufventilsitze des einen und des anderen Mehrwegeumschaltventils Druckleitungen vor jede Seite des Druckschalters geführt sind.

Auf diese Weise wird sichergestellt, daß durch die unmittelbare Drucküberwachung an jedem der Ventile, und zwar an jedem der Einlaß- oder der Auslaßventilsitze Druckdifferenzen auch bei auftretenden Abdichtfehlern für die Betätigung des Druckschalters gebildet werden, so daß die Hauptstromzuführung mit Sicherheit zur Abschaltung gelangt.

Jede an den Ventilsitzen auch während des Betriebes sich zeigende Verunreinigung oder Abnutzungserscheinung sowie auch jede mechanische Störung innerhalb der Umschaltventile, beispielsweise auch an den Umschaltkolben selbst, und darüber hinaus auch jede Störung in einem der Umschaltmagnete bzw. in einem der Hilfsventil führt also zum Ansprechen des Druckschalters, da immer die Folge einer dieser Störungsquellen eine nicht endgültige Abdichtung der beiden zueinander gehörenden Ventilsitze ist. Die damit entstehenden Druckdifferenzen, und zwar in beiden Umschaltstellungen der Umschaltventile ergeben dann die Abschaltung und damit die notwendige Sicherheit der Steuerung. Eine Wiedereinschaltung durch die gemeinsame Betätigung der beiden Hilfsventile ist nicht mehr möglich, solange der Hauptschalter durch den in Gang gesetzten Druckschalter ausgelöst ist.

Bei solchen Umschaltventilen, die in Parallelschaltung einen kleineren Servomittelzulauf gegenüber einem wesentlich größeren Servomittelrücklauf aufweisen, um in der einen oder anderen Fehlschaltungsstellung den Druckmittelabbau vom Verbraucher in bekannter Weise rasch in den Rücklauf durchzuführen, auch wenn noch einer der Servomittelzuläufe geöffnet ist, wird nach einer Weiterbildung der Erfindung, um immer den notwendigen Differenzdruck vor dem Druckschalter sicherzustellen, die Begrenzung des Zulaufquerschnittes dadurch sichergestellt, daß jedem der Einlaßverschlußstücke der Umschaltventile eine Ringschulter in den Öffnungswegen zum Verbraucher nachgeschaltet ist, und zwar damit auch den Ventilsitzringkanälen.
In den Ventilsitzen werden vorzugsweise die Anschlußstellen für den Druckschalter in Form von Ringkanälen ausgebildet, die untereinander verbunden sind und an deren Verbindung wiederum die Leitungen zu dem Druckschalter führen. Hierbei können die Ventilsitze mit ihren Ringkanälen in scheibenförmigen Gehäuseeinsätzen eingearbeitet sein, die in bekannter Weise in einer Gehäusebohrung mittels Abstandshaltern einschiebbar gehalten werden, wobei Ausnehmungen auf dem Außenumfang der Gehäuseeinsätze mit den Ringkanälen verbunden sind und wobei weiterhin diese Ausnehmungen an ihren beiden Seiten mit Ringabdichtungen gegenüber dem Gehäuse so abgedichtet sind, daß zwischen diesen Ringabdichtungen die Leitungsanschlüsse liegen.

Wie im einzelnen die Erfindung ausführbar ist, zeigt mit den für sie wesentlichen Teilen das Ausführungsbeispiel in der Zeichnung. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt einer Servosteuerung in abgeschalteter Stellung z. B. für eine Pressenkupplung, wobei die gleiche Steuerung in nicht dargestellter Weise für die Betätigung der Pressenbremse vorgesehen ist und wobei beide gleichzeitig ein- und ausgeschaltet werden,

F i g. 2 die gleiche Steuerung bei einer Fehlschaltung, die durch Versagen eines der Hilfsventile entstanden ist.

In einem Ventilgehäuse sind die beiden Mehrwegeumschaltventile 2 und 3 in an sich bekannter Weise parallel geschaltet. Jedoch wird der Zulauf bei 4 in der Weise ausgebildet, daß er die als Doppelverschlußstücke 5 und 5' ausgebildeten Verschlußstücke jedes der Umschaltventile 2 und 3 in Zulaufrichtung anströmt. Zwischen den Ventilsitzen 6 und 6', die als Einlaßventilsitze wirken, und den als Ablaufventilsitze wirkenden Ventilsitzen 7 und T ist der Anschluß 8 an den nicht dargestellten Druckverbraucher vorgesehen. Der Rücklauf 9 für beide Umschaltventile ist ebenfalls gemeinsam vorgesehen.
Die Umschaltventile werden mittels Arbeitskolben 10 und 10' umgeschaltet, und zwar in an sich bekannter Weise durch die Umschaltmagnete 11 und 11', welche Mehrwegevorsteuerventile 12 und 12' betätigen, die in der dargestellten Stellung die Rückläufe 13 und 13' für den Druckabbau vor den Arbeitskolben 10 und 10' abschließen. Die Servohilfsleitung 26 ist am Zulauf 4 abgezweigt, und der Servodruck wird von den einzelnen Vorsteuerventilen 12 und 12' über die weiteren Abzweigungen 15 und 15' in die Arbeitsräume vor die Arbeitskolben 10 und 10' weitergeleitet, so daß bei gemeinsamer und nicht dargestellter elektrischer Einschaltung beider Vorsteuerventile auch gleichzeitig beide Arbeitskolben 10 und 10' entweder an die Druckmittelzuleitung 4 angeschlossen werden oder es erfolgt Druckabbau vor den beiden Kolben über die Vorsteuerventile 12,12' und damit die Umschaltung.

Die Verschlußstücke 5 und 5' werden in Zulaufrichtung vom Druckmittel angeströmt, und die ein-

zelnen Ventilsitze 6 und 6' sowie die einzelnen Ventilsitze 7 und 7' in Ablaufrichtung des Rücklaufes 9 besitzen im Abdichtbereich ringförmige Kanäle 14 und 14', die mittels Leitungen 16,16' in Gehäuseeinsätzen 15' über weitere Leitungen 17 und 17' miteinander verbunden sind. An diese Leitungen 17 und 17' ist je eine Leitung 18 und 18' angeschlossen, die in Arbeitsräume 19 und 19' eines als Druckschalter ausgebildeten und in axialer Richtung verschiebbar in einem Gehäuse 20 gelagerten Kolbens 21 ausmünden, der gegebenenfalls für die Einhaltung einer eindeutigen Mittellage von je zwei Federn 22 in diese Mittellage geschoben wird. Dieser Kolben schaltet mittels einer Ausnehmung 23 je nach seiner einseitigen Verschiebung den Umschalter 24, der in nicht dargestellter Weise den elektrischen Hauptstromkreis für die Schaltmagnete 11 und 11' der beiden Vorsteuerventile stillegt, so daß diese nicht wieder einzeln oder gemeinsam erregt werden können.

Tritt an den Verschlußstücken 5, 5' oder in den Umschaltventilen 2 oder 3 bzw. in den Vorsteuerventilen 12,12' oder in den magnetischen Wicklungen 11,11' der Schaltmagnete für diese Vorsteuerventile oder durch unsachgemäße, d. h. nicht gleichmäßige Einschaltung der Vorsteuerventile eine Störung in der Steuerung auf, beispielsweise wie dies in F i g. 2 dargestelt ist, und zwar in der Form, daß nur das rechte Vorsteuerventil 12 geschaltet wurde, dann erfolgt zunächst über das nicht betätigte Verschlußstück 5' vom Verbraucher aus gesehen in an sich bekannter Weise Druckabbau über den Ventilsitz T zurück in den Abgang 9. Gleichzeitig tritt aber dadurch, daß an dem Ventilsitz 6' der Ringkanal 14' gegenüber dem Ringkanal 14 an dem Verschlußstück 5 geschlossen ist und durch die Verbindung dieses Ringkanals 14 nach wie vor mit dem Zulauf 4 vor den beiden Räumen 19 und 19' des Druckschalters eine Druckdifferenz auf, und der Kolben 21 wird in die in Fig. 2 dargestellte Stellung verschoben, und mit der Kante 25 schaltet dieser den Umschalter 24 ab, der den elektrischen Kreis in nicht dargestellter Weise stillegt.

Der Druckmittelanschluß für den Druckschalter in den Ventilsitzen 6 bzw. 6' sowie 7 und 7' ist im Bereich der Abdichtung der als Doppelverschlußstück ausgebildeten Verschlußstücke 5, 5' jedes der Ventile als in sich geschlossener Ringkanal eingearbeitet und mittels der Leitungen 16,16' mit einer auf dem Außenumfang des Einsatzes 15' eingearbeiteten Ausnehmung 27 verbunden. Dieser Einsatz weist zwei Ringdichtungen 28 auf, zwischen denen dann die Anschlüsse der Leitung 17 in dem Ventilgehäuse einmünden. Die Einsätze 15' der Umschaltventile sind in an sich bekannter Weise in Gehäusebohrungen 29 zwischen Abstandshaltern eingesetzt.

Die Einsätze 15', welche die Zulaufventilsitze 6 und 6' aufweisen, besitzen noch je dem Einlaßventilsitz nachgeschaltet eine Ringschulter 30, 30', welche dafür sorgt, daß der Öffnungsweg der Einlaß Verschlußstücke 5 und 5' begrenzt wird, wie dies das Ausführungsbeispiel im rechten Teil der Zeichnung in F i g. 2 erkennen läßt, so daß die Begrenzung jedes Einlaßquerschnittes den Ringkanälen 14 und 14' nachgeschaltet ist für die einwandfreie Bildung einer Druckdifferenz an den Ringkanälen 14 und 14'. Diese Begrenzung der Einlaßquerschnitte gegenüber dem Rücklauf sorgt dafür, daß auch noch bei einer Fehlschaltung und einem geöffneten Verschlußstück 5 nach F i g. 2 einmal der Druck des Verbrauchers sofort über den offen gebliebenen Rücklauf 7' und auch der noch vom Zulauf 6 zuströmende Druck mit abgebaut werden kann.

Durch die Anordnung der gleichen Ringkanäle 14 und 14' auch in den Ventilsitzen 7 und 7' des Rücklaufes 9 wird sichergestellt, daß auch diese Umschaltstellung der Verschlußstücke 5 und 5' insbesondere hinsichtlich Abdichtfehlern in gleicher Weise überwacht wird, so daß auch in dieser Umschaltstellung bei Abdichtfehlern die Differenzdruckbildung über die Leitungen 18 und 18' vor den Arbeitsräumen 19 und 19' des Doppelkolbens 21 für die Umschaltung des Schalters 24 eintritt, wobei der Umschaltkolben und der elektrische Umschalter 24 als Ganzes gesehen den Druckschalter bildet.

An Stelle von zwei Vorsteuerventilen 12 und 12' ist es auch denkbar, nur ein einziges Vorsteuerventil an den Servozulauf 4 mittels der abgezweigten Servohilfsleitung 26 vorzusehen, welches dann über seine Leitung 15 beide Arbeitsräume vor den Kolben 10 und 10' betätigt. Schließlich ist es auch denkbar, die Verschlußstücke 5 und 5' der Mehrwegeumschaltventile in einzelne Verschlußstücke zu unterteilen, wobei jedoch dafür zu sorgen ist, daß das den Einlaßquerschnitt 6, 6' beherrschende untere Verschlußstück dann in seiner Öffnungsweite mittels der Ringschulter 30 gegenüber dem Ablaufquerschnitt begrenzt wird, wie dies das Äusführungsbeispiel im rechten Teil der F i g. 2 gegenüber dem linken Teil der F i g. 2 erkennen läßt.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Servosteuerung für einen Druckverbraucher, insbesondere für die Kupplung oder Bremse eines Pressenantriebes mittels gleichzeitig durch Schaltmagnete auszulösender Hilfsventile, die Umschaltkolben von zwei zu einem Doppelventil vereinigten und parallelgeschalteten Mehrwegeumschaltventilen über abgezweigte Servohilfsleitungen betätigen und deren Wiedereinschaltung durch einen die Hauptstromzuführung unterbrechenden, auf die Servodrücke in beiden Mehrwegeumschaltventilen im Sinne einer Differenzdruckmessung ansprechenden Druckschalter bei Ausfall eines der Hilfs- und/oder der Umschaltventile verhindert wird, wobei die Mehrwegeumschaltventile als Doppelsitzventile ausgebildet sind, deren Verschlußstücke bzw. deren doppelt wirkendes Verschlußstück den Zulaufquerschnitt als Ventilsitz in Zulaufrichtung und den Rücklaufquerschnitt als Ablaufventilsitz mit dazwischenliegendem gemeinsamem Verbraucheranschluß steuert, dadurch gekennzeichnet, daß von jedem der Ein- und Ablauf Ventilsitze (6, 6' und 7, T) des einen und des anderen Mehrwegeumschaltventils (2, 3) Druckleitungen (18) vor jede Seite des Druckschalters (21, 24) geführt sind.

2. Servosteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ein- und Auslaßventilsitz jedes der Umschaltventile im Abdichtbereich der Verschlußstücke (5, 5') Ringkanäle (14, 14') aufweist, daß jeder der Ringkanäle untereinander

verbunden und an jede dieser Verbindungen (17) je eine Leitung (18) für den Druckschalter angeschlossen ist.

3. Servosteuerung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilsitze mit ihren Ringkanälen in scheibenförmigen Gehäuseeinsätzen (15') eingearbeitet sind, die in bekannter Weise in einer Gehäusebohrung (29) mittels Abstandshaltern einschiebbar gehalten werden, daß Ausnehmungen (27) auf dem Außenumfang der Gehäuseeinsätze mit den Ringkanälen verbunden sind und daß die Ausnehmungen an ihren beiden Seiten mit Ringdichtungen (28) gegenüber dem Gehäuse abgedichtet sind, wobei zwischen den Ringabdichtungen die Leitungsanschlüsse (18) für den Druckschalter liegen.

4. Servosteuerung nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit Mehrwegeumschaltventilen, deren Einlaßquerschnitte kleiner sind als die Rücklaufquerschnitte, dadurch gekennzeichnet, daß für die Bildung dieser Querschnitte jedem der Einlaßverschlußstücke eine Ringschulter (30) in den Öffnungswegen zum Verbraucher, und zwar dem Ventilsitz-Ringkanal nachgeschaltet ist.

5. Servosteuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringschulter in dem Gehäuseeinsatz (15') für den Einlaßquerschnitt eingearbeitet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen