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Ventil zur Verwendung bei mit einem Fluidum arbeitenden logischen
Schaltungen Die Erfindung betrifft ein Ventil zur Verwendung bei mit einem Fluidum
arbeitenden logischen Schaltungen. Sie bezieht sich insbesondere auf Ventile, die
in Verbindung mit logischen Schaltungsanordnungen verwendet werden können, die mit
einem Fluidum arbeiten, und wie sie in der deutschen Patentanmeldung A 53 254 XII/47g,
45/04, angemeldet am 13. August 1966, angegeben sind.
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` Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, spezielle Arten von Ventilen
zu schaffen, die insbesondere zur Steuerung in mit einem Fluidum betriebenen logischen
Schaltungen verwendet werden können, wie z. B. die, die mit komprimierter Luft,
mit unter Öl stehendem Druck oder dgl. betrieben werden, wobei die Ventile besonders
ausgelegt sind, so daß sie an
einer "Zeitungsplatte"
befestigt werden können, die so ausge-
bildet ist, daß eine Vielzahl von
Ventilbaueinheiten daran
befestigt werden kann, die durch die Zeitungsplatte
verbunden
sind, um so die verschiedenen Steuer- oder Betätigungsfunktionen
in einem zusammengebauten Komplex $u ermöglichen.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist gekenn-
zeichnet
durch einen Ventilkörper, der eine Fläche zur Be-
festigung an einer
Zeitungsplatte für ein Fluidum aufweist
und ein Paar von Einlässen und
einen Auslaß besitzt, die alle
in der Fläche enden, und der schließlich
eine Dichtung aufweist,
die die Endungen des Paares von Einlässen
und des Auslasses im
Bereich der Fläche umgibt und die dichtend gegen
die gegenüber-
liegende Fläche der Zeitungsplatte stößt.
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Die Dichtungen bestehen vorzugsweise aus Dichtringen,
die
die Einlässe und den AuslaB umgeben und gegenüber der
Zeitungsplatte
abgedichtet sind. Die Dichtringe stellen so
die fluidumsdichten
Schaltleitungen her.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind die Ventil-
körper
aus wenigstens zwei Teilen $u einer fertigen Anordnung
aufgebaut,
wobei Mittel vorgesehen sind, die die Teile zu-
sammenhalten. Die
Mittel bestehen beispielsweise aus durch die
Teile sich erstreckenden Schrauben,
die sich auch durch die
Zeitungsplatte erstrecken und auf deren Enden
Muttern aufge-
schraubt sind, um die Ventile fest an der leitungsplatte
und
die Einzelteile relativ zueinander zu halten.
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Eine andere Weiterbildung der Erfindung bezieht sich auf die
Ausbildung eines Ventils für eine mit einem Fluidum arbeitende
logische
Schaltung, die eine "ODER"- Funktion ausführt. Das Ventil weist einen Körper
mit einem Paar von Einlässen und einem Auslaß auf und ist mit einem Ventilsitz für
jeden Einlaß versehen, wobei die Ventilsitze sich gegenüberliegen, eine Ringform
haben und einer im Durchmesser kleiner als der andere ist und.sich in einem
zylindrischen Vorsprung des anderen befindet, so daß ein nachgiebiger Ventilteller,
der zwischen den Ventilsitzen angeordnet ist und beide überdeckt, als ein normalerweise
geschlossenes Ventilelement wirken kann, so daß ein an einen der Einlässe
gelegter Fluidumsdruck den Ventilteller relativ zudem Ventilsitz eines Einlasses
öffnet, der unter Druck steht. Der Ventilkörper ist so ausgebildet, daB er die AuslaBseiten
der Ventßsitze mit einer AuslaBkammer verbindet, die wiederum mit dem Auslaß des
Ventilköiprs in Verbindung steht.
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Eine andere Weiterbildung der Erfindung befallt sich mit der Schaffung
eines Ventilkörpers mit %DER"-Funktion, der aus zwei für den Zusammenbau fertigen
Teilen besteht, von denen eines den einen Ventilsitz und das andere den anderen
Ventil-sitz aufweist, so daß vor dem Zusammenbau der beiden Teile
der
Ventilteller zwischen die beiden Sitze gebracht werden kann.
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Eine andere Weiterbildung der Erfindung bezieht sich auf
die Schaffung einer Ventilbaueiheit, die eine ttüND"-Punktion
übernehmen kann. Das Ventil weist einen Körper mit einem Paar von Einlässen,
einem Au®laB und einer Entlüftung zur Atmosphäre
auf..Außerdem
ist eine Anordnung von Funktionsteilen vorgesehen, so daß der Auslaß
mit der Entlüftung verbunden ist, wenn beide
Einlässe
unter Druck stehen. Ist nur ein Einlal3.unter Druck gesetzt, so wird der Auslaß
ebenfalls durch den zuvorgenannten EinlaB entlüftet, wenn nur der andere Einlaß
unter Druck gesetzt ist. Ein EinlaJ3 wird mit dem Auslaß verbunden, wenn beide Einlässe
unter Druck gesetzt sind.
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Eine andere Weiterbildung der Erfindung bezieht sich auf die Schaffung
eines Ventilkörpers mit "UND"-Funktion, der aus drei Teilen zusammengesetzt ist.
Ein Teil besitzt einen Anschlagsitz, ein zentrales Teil weist einen Auslaßventilsitz
gegenüber dem Anschlagsitz sowie einen Entlüftungsventileitz auf, und das dritte
Teil weist eine Membran gegenüber dem Entlüftungsventilsitz auf, so daß vor dem
Zusammenbau der drei Teile ein Ventilteller zwischen dem Anschlagsitz und dem Auslaßventilsitz
eingefügt, ein Auslaßventil in dem zentralen Teil zum Zusammenwirken mit dem AuslaBventilsitz
angeordnet und eine Betätigungsmembran zwischen dem AuslaJ3ventil und dem dritten
Teil eingefügt werden kann.
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Eine weitere zusätzliche Weiterbildung der Erfindung bezieht sich
auf die Schaffung von Ventileinheiten, die "NEIN"-Funktion haben. Das Ventil besteht
aus einem Körper mit einem Paar von Einlässen, einem Auslaß und einer Entlüftung
zur Atmosphäre und weist eine Anordnung von Funktionsteilen auf, so daB ein
Einlaß mit einer Druckquelle verbunden ist und der andere Einlaß einen Eingang bildet,
der ein durch Druck gebil-detes Fluidumssignal auffängt und der Auslaß
einen Auslaß für das Druckfluidum bildet und Druckfluidum von der Speisequelle
in
der einen Stellung .des Ventils erhält und das Druckfluidum in der anderen Lage
des Ventils von dem Ausgang frei ausströmen läBt. Der Ventilkörper ist aus drei
für den Zusammenbau fertigen Teilen aufgebaut. Ein Teil weist einen Ventilsitz für
das Speiseventil auf und ein mittleres Teil besitzt einen Ventilsitz für ein Entlüftungsventil
gegenüber dem Ventilsitz für das Speiseventil. Zwischen dem zweiten und dritten
der Teile befindet sich eine Nembrankammer gegenüber dem Ventilsitz des Entlüftungsventils,
so daß vor dem Zusammenbau dieser drei Teile ein Ventilteller zwischen den Ventilsitz
des Speiseventils und den Ventilsitz des Entlüftungsventils einfügbar und eine Betätigungsmembran
zwischen dem zweiten und dritten der Teile einfügbar ist, die mit dem Ventilteller
funktionsverbunden ist.
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Die Erfindung bezieht sich gemäß einer Weiterbildung auch auf Ventilbaueinheiten,
die eine "SPEICHER"-Funktion ausführen. Das Ventil besteht aus einem Körper mit
einem Paar von Einlässen, einem Auslaß und einer Entlüftung zur Atmosphäre und weist
eine Anordnung von Funktionsteilen auf, so daß ein Eingang mit einer Speisequelle
für Fluidumsdruck verbunden ist und. der andere Eingang zur Aufnahme eines Fluidumadrucksignals
zur Einstellung des Ventils dient. Die Funktionsteile dienen außerdem zur Entlüftung
des Fluidumsdruckaignals zur Rückstellung des Ventils. Der Ventilkörper besteht
aus drei für den Zusammenbau fertigen Teilen. Ein Teil weist einen Ventilsitz
für das Speiseventil auf. Ein mittleres Teil besitzt einen Ventilsitz für ein Entlüftungsventil
gegenüber dem Ventilsitz für das Speiseventil. Zwischen dem zweiten und dem dritten
der Teile
ist gegenüber dem Ventilsitz des Auslaßventils
eine Membran-
kammer vorgesehen. Vor dem Zusammenbau der drei Teile
kann
somit ein Ventilteller zwischen dem Ventilsitz für das Speise-ventil
und dem Ventilsitz für das Auslaßventil eingefügt werden.
Außerdem
kann eine Betätigungsmembran zwischen dem zweiten und
dem dritten der Teile
eigefügt und funktionsmäßig mit dem Ventil-
teller durch einen
Betätigungsstift verbunden werden.
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Eine andere Weiterbildung der Erfindung bezieht sich auf die
Schaffung von Ventilbaueinheiten, die "DIFFERENTIATOR"-Funktion
haben, indem ein verlängerter Druckimpuls in einen
Druckimpuls kürzerer
länge umgewandelt und als Eingangssignal ein Drucksignal
in einer vorbestimmten, relativ kurzen länge
nach Anlegen eines
verlängerten Eingangsdruckimpulses erzeugt
wird. Die beiden Vorderflanken
der beiden Impulse treten im
wesentlichen zum gleichen Zeitpunkt
auf. Das Ventil weist eine
Einlaßöffnung und eine Auslaßöffnung
auf, die beide mit Kanälen in einem logischen, mit Fluidum arbeitenden
Schaltungskreis
in Verbindung stehen. Eine andere Weiterbildung bezieht sich
auf
das ttDIFFEJErTTIATOR"-Ventil. Das Fluidum kann in bemessener
Menge
von dem Einlaß durch einen verengten Durchlaß in eine
Sammelkammer
strömen, und es sind Mittel vorgesehen, die auf
die Größe des Druckes in
der Sammelkammer ansprechen und dazu
dienen, das normalerweise
offene Ventil zu schließen und den
Fluidumsfluß von dem Einlaß zu dem
Auslaß zu unterbrechen und
die Auslaßöffnung zu entlüften,
um so den Ausgangsdruckimpuls zu beenden.
Eine zusätzliche
Weiterbildung der Erfindung bezieht sich auf'die Schaffung von Ventilen" die eine
"TAKT"-Funktion haben. Ein solches Ventil hat die Form eines pneumatischen Zeitschalters,
wobei die Vorderflanke des Druckimpulses verzögert ist und das Ventil eine Binlaßöffnung
und eine Aualaßöffnung aufweist, die mit Kanälen in einer Zeitungsplatte
für ein Fluidum in Verbindung stehen. Das Ventil weist eine
Sammelkammer und einen verengten Dsrchlaß auf, der die Einlaßöffnung mit dieser
Kammer verbindet. Wird ein Druckimpuls an die Einlaßöffnung angelegt, so bewirkt
ein Fluidumsfluß durch den verengten Durchlaß, daß der Druck innerhalb der Sammelkammer
ansteigt, und es sind Mittel nur Einsstellung der Durchflußmenge durch
den verengten Durchlaß vorgesehen, um den Grad zu steuern, mit dem der Druck
innerhalb der Kammer ansteigt. Außerdem ist
ein Prüfventil vorgesehen,
das funktionsmäßig zwischen der Kammer und der Einlaßöffnung
angeordnet ist und sehr schnell das Fluidum nach Beendigung
de® an die Einlaßöffnung angelegten
Druckimpulaea das Fluidum
aus der Sammelkammer ableitet. Außerdem sind Mittel vorgesehen,
die den Druck innerhalb der Kammer mit der Aualaßöffnung verbinden, ®o daB
der Druckpegel an dem Auslaß ein Maß für die nach Anlegen des Druckimpulses an die
Einlaßöffaung verstrichene Zeit ,ist.
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Die Ausbildung, lnord und Kombination der verschie-
denen
Teile der erfindungsgemäßen Ventile für mit einem Fluidum arbeitende
logische Schaltagen soll nachfolgend anhand von . Zeichnungen an Ausßihrungebeianielen
näher erläutert werden.
Fig. 1 ist eine Draufsicht auf ein ODER-Ventil,
das
eines der erfindungsgemäßen Ventile
darstellt,
Fig. 2 ist eine Seitenansicht
von Fig. 1,
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht des Ventils
gemäß
Fig. 1,
Fig. 4 ist eine vergrößerte Querschnittsdarstellung
eines der ODER-Ventile und zeigt dessen Be-
festigung an einer Zeitungsplatte
neben einem
anderen ODER-Ventil in einer ähnlichen Weise,
wie
das in der obengenannten älteren Anmeldung beschrieben ist,
Fig.
5 ist eine Draufsicht auf einen Dichtring in einem
halb so großen Maßstab
wie der gemäß Fig. 4,
Fig. 6 ist ein Zeitungsdiagramm
von zwei ODER-Ventilen
und verdeutlicht eine Schaltungsmöglichkeit und
eine
schematische Darstellung der ODER-Ventile
von der hier beschriebenen Art,
Fig.
7 ist eine Draufsicht auf ein UND-Ventil, Fig. 8 ist eine Seitenansicht
von Fig. 7,
Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht des Ventils
gemäß
Fig. 7, Big.10 ist eine vergrößerte Querschnittsdarstellung durch eines
der UND-Ventile und zeigt, wie es
auf einer Leitungsplatte
neben einem anderen
UND-Ventil in einer ähnlichen Weise befestigt
ist,
wie das in der genannten älteren Anmeldung
beschrieben ist,
Fig.
11 zeigt in Drau:Kcht einen Dichtring in einem Maßstab von der halben Größe des
in Fig. 10 verwendeten Maßstabs, Fig. 12 ist ein Schaltdiagramm eines UND-Ventils,
wobei dessen Teile in vier verschiedenen Funktionsstellungen dargestellt sind,-Fig.
13 ist eine Draufsicht auf ein Fig. 14 ist eine Seitenansicht des NEIN-Ventils gemäß
Fig. 13, Fig. 15 ist eine perspektivische Ansicht des NEIN-Ventils gemäß Fig. 13,
Fig. 16 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung durch ein NEIN Ventil, das auf einer
Zeitungsplatte neben einem weiteren NEIN Ventil in ähnlicher Weise befestigt ist,
wie das in der obengenannten älteren Anmeldung beschrieben ist, Fig. 17 ist ein
Schaltdiagramm eines dessen Teile sich in einer der Funktionsstellungen befinden,
Fig. 18 ist ein Schaltdiagramm eines NEIN-Yentila, dessen Teile sich in einer anderen
Funktionsstellung befinden, Fig. 19 ist eine Draufsicht auf ein SPEICHER Ventil,
Fig. 20 ist eine Seitenansicht des SPEICHER-Ventils gemäß Fig. 19, Fig. 21 ist eine
perspektivische Darstellung des SPEICHER-Ventils gemäß Fig. 19,
Fig.
22 ist eine vergrößerte Querschnittsdarstellung ' durch eines der
und zeigt, wie dies auf einer Leitungsplatte neben einem
weiteren
SPEICHER-Ventil in ähnlicher Weise
befestigt ist, wie das in der genannten
älteren
Anmeldung beschrieben ist,
Fig. 23 ist eine Draufsicht
auf einen speziellen Dicht-
ring, der Daretellungsnaßötab
ist halb so groß wie der in Fig. 22,
Fig. 24 ist ein
Schaltdiagramm einen der SPEICHER-Ventile, dessen Teile sich in einer
Funkbons- oder
Speicherstellung befinden,
Fig. 25 ist ein Schaltdiagramm
des SPEICHR-Ventile, dessen Teile sich in einer gelöschten oder
rückgestellten
Stellung befinden,
Fig. 26 ist eine Draufsicht auf ein 1iIFFERENTIATOR-Ventil,
Fig. 27 ist eine Seitenansicht den Ventils gemäß Fig. 26,
Fig.
28 ist eine perspektivische Ansicht des in Fig. 26
und 27
dargestellten Ventils,
Fig. 29 ist ein Querschnitt und zeigt
die inneren Einzel-
heiten des DIFFERMTIATOR:Ventils, Fig.
30 ist eine Ansicht von unten auf die Unterseite
der pneumatischen
Leitungsplatte und verdeutlicht
die Anordnung der Kontagestifte
und -Öffnungen in der Unterseite des DIFTTIATOR-Ventils, Fig. 3"t
ist ein Schaltschena und verdeutlicht die Grund-
prinzipien
der Funktion eines%RT Ventile oder
Zeitschalters,
Fig.
32 verdeutlicht graphisch die Änderung des Druckpegels mit der Zeit an verschiedenen
Punkten innerhalb des Zeitschalters, der schematisch in Fig. 31 dargestellt ist,
Fig. 33 zeigt perspektivisch die äußeren Einzelheiten einer bevorzugten Ausführungsform
des TAKT-Ventils, Fig. 34 ist eine Ansicht von unten auf die Unterseite einer Dichtung,
die Kanäle zur Verbindung der verschiedenen logischen Ventile bildet, wobei eine
Deckplatte und eine Dichtung weggeschnitten sind, um die Art zu zeigen, in der die
Kangle gebildet sind und
Fig. 35 ist eine Querschnittadaratellung eines TAKT-Ventils
wie auch eines UND-Ventile, und zwar
ist der Schnitt im wesentlichen
entlang der
knie 35--35 in Pig. 34 erfolgt.
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In den Zeichnungen und insbesondere in den Fig. 1 bis 6 einschließlich
ist mit den Buchstaben BP eine Grundplatte, mit G eine Dichtung und mit OP eine
Deckplatte einer leitungsplatte bezeichnet, wie sie in der älteren Anmeldung enthalten
ist, und die Ziffern 1 und 2 bezeichnen Einlässe und die Ziffer 3 einen Auslaß
in Fig. 4 und 6. Das hier beschriebene ODER-Ventil 2:at die Form einer
Baueinheit, wie sie in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigt ist und weist einen Ventilkörper
auf, der aus zwei Teilen 10 und 12 gebildet ist.
Die Teile
10 und 12 sind in passender Weise dicht miteinander verbunden, und zwar durch Zusammenklemmen
mit Hilfe von Schrauben 14, die durch löcher in dem .Teil 12 ragen und in mit Gewinde
versehene löcher des Teils 10 eingeschraubt sind, derart, daß die unteren Enden
der Schrauben vorstehen, so daß die Elemente BP, G und CF daran befestigt und mit
Hilfe von Muttern 16 gehalten werden können, wie das in Fig. 4 erkennbar ist. Zur
Abdichtung der Fluidumskreise zwischen den beiden Teilen dient ein Dichtring 18,
der eine besondere gespritzte Form hat, wie das in Fig. 5 erkennbar isst. Es sind
an dem Dichtring 18 ein Paar von kleineren, dichtringförmigen Elementen 20 vorgesehen,
die die Abdichtung um einen oder mehrere Durchlässe 22, 24 bewirken sollen, wie
das in Fig. 4 erkennbar ist, wenn die Schrauben 14 ordnungsgemäß nach unten gegen
das Teil 12 durch Einschrauben in das Teil 10 festgezogen sind.
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Das Teil 10 des Ventilkörpers weist die beiden Einlässe 1 und 2 und
den Auslaß 3 auf, wie das in Fig. 4 erkennbar ist. Der Einlaß 1 mündet in einen
ringförmigen Ventilsitz 26. Der Einlaß 2 und die Durchlässe 22, 24 münden in einen
ringförmigen Ventilsitz 28, der in dem Teil 12 des Ventilkörpers gegenüber dem Ventilsitz
26 angeordnet ist. Der Durchmesser des Ventilsitzes 26 ist geringer als der Durchmesser
des Ventilsitzes 28 und ist innerhalb eines zylindrischen Vorsprungs des Ventil-8itzes
28 angeordnet, wie sich das ohne weiteres aus einer Betrachtung der Fig. 4 ergibt.
Dadurch ist die Verwendung eines
nachgiebigen Ventiltellers 30
möglich, dessen. Dicke etwas größer als der vertikale Abstand zwischen den Ventilsitzen
26 und .28 ist, so daß er sich normalerweise unter geringfügigem Druck gegen die
Ventilsitze legt und die Ventile somit schließt.. Dieser Druck kann anfangs natürlich
durch Abänderungen in der Dicke des Ventiltellers eingestellt werden, wie das gerade
gewünscht oder erforderlich ist. Es wird somit ein Paar von Ventilsitzen gebildet,
die normalerweise geschlossen sind, wenn kein Fluidumsdruck vorhanden ist, um sie
zu öffnen.
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Eine ringförmige Auslaßkammer 33 umgibt die Ventilsitze 26 und 28
und die Peripherie des Ventiltellers 30 und steht mit dem Auslaß Iin Verbindung.
Die Einlässe 1 und 2 und der Auslaß 3 münden in der unteren Fläche des Teiles 10
des Ventilkörpers, so daß diese Fläche zur Anbringung an einer leitungsplatte für
ein Fluidum geeignet ist (insbesondere zur Anbringung an der oberen Fläche der Grundplatte
BP). Dabei sind gewisse Durchlässe 34, 34a, 36, 36a, 38 und 38a miteinander fluchtend
ausgerichtet, wie das in Fig. 4 erkennbar -ist und die die Schaltungsverbindungen
mit der Zeitungsplatte bilden. Beispielsweise der Durchlaß 36a erstreckt sich seitlich
durch die Dichtung G von irgendeiner anderen Ventilbaueinheit her, wie sie links
in Fig. 4 dargestellt ist, während die Durchlässe 34 und 34a mit einer Rohrverbindung
40 und die Durchlässe 38 und 38a mit einer Rohrverbindung 42 in Verbindung stehen
mögen. Es können auch irgendwelche anderen Verbindungen
zu Fluidumsdruck
durch diese Einlässe und den Auslaß hergestellt weiden, falls es gewünscht ist.
Da die Einlässe 1 und 2 und der AuslaO 3 in der unteren Fläche des Teiles 10 des
Ventilkörpers münden, können Verbindungen mit der erwähnten Fluidumsschaltung in
einfacher Weise hergestellt werden, und die Abdichtung erfolgt wirksam durch die
Verwendung von Dichtringen 44. Es ist lediglich erforderlich, daß diese Dichtringe
die Einlässe und den Auslaß umgeben und nachgiebig an den gegenüberliegenden Flächen
der Grundplatte BP und des Teiles 10 des Ventilkörpers anliegen.
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Durch die Verwendung der besonders geformten Dichtringe 18 und 20,
die in Fig. 5 dargestellt sind, ist sichergestellt, daß der Teil 18 des Dichtringes
den äußeren Rand der Auslaßkammer 32 und die Teile 10 und 12 des Ventilkörpers gegeneinander
abdichtet, während der rechts liegende Teil 20 des Dichtringes im Bereich des 'Durchlasses
22 und 24 abdichtet, der Fluidum von dem Teil 10 des Ventilkörpers zu dem Teil 20
leitet. Ein zusätzlicher Teil des dichtringförmigen Elements 20 ist links in den
Fig. 4 und 5 im Falle susätzlicher Durchlässe ähnlich den Durchlässen 22 und 24
erforderlich, wenn es sich um bestimmte Arten von Ventilen handelt, wodurch der
besonders ausgebildete Dichtring universell für Ventile mit einem oder zwei Durchlässen
verwendbar ist.
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Das hier beschriebene Ventil ermöglicht eine ODER-Funktion, d. h.
es führt eine logische Funktion aus, bei der das Ventil wenigstens zwei Eingänge
und einen Ausgang hat. Der Ausgang
ist EIN, wenn einer oder mehrere
Eingänge EIN sind, und er ist AUS nur dann, wenn beide Eingänge AUS sind. Diese
ODER-Funktion kann mit doppelten Absperrventilen ausgeführt werden, wenn das gewöhnliche
Verfahren der Verwendung von Ventilen ..ad der Verbindung dieser Ventile durch Zeitungen
angewendet wird. Ein ODER-Ventil der hier beschriebenen Art vereinfacht jedoch die
Ventilkonstruktion und vereinfacht außerdem die Verbindungen mit der Schaltung,
wenn sie zur Anbringung an einer Zeitungsplatte ausgebildet sind, wie das in Fig.
4 angegeben und in der zuvorgenannten älteren Anmeldung im einzelnen beschrieben
ist. Gemäß der hier erläuterten Ausführungsform ist der aktive Teil des Ventils
eine einzige , flache, elastische oder nachgiebige Scheibe aus Gummi, Neopren oder
dgl., und die Einrichtung kann folgende Funktionen ausführen, die eine Dreiwege-ODER-Schaltung
ermöglichen: Strömung ist nur möglich von: .Eingang 1 nach Ausgang 3 Ausgang 3 nach
Eingang 1 (nur wenn Eingang 2 nicht EIN ist) Eingang 2 nach Ausgang 3.
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Die Zahl der ODER-Ventile ist gleich der Zahl von Eingängen minus
1. Das Ausgangssignal ist EIN (unter Druck), wenn einer oder mehrere der Eingänge
EIN sind (siehe Fig. 6).
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Zusammenfassend gilt für die Ausbildung und den Betrieb des ODER Ventils
folgendes: Der Ventilteller berührt beide Ventilsitze, wenn beide Eingänge AUS sind.
Druck entweder von dem Eingang 1 oder dem
Eingang 2 hebt den Ventilteller
von seinen jeweiligen Sitzen und setzt damit den-Ausgang 3 unter Druck (EIN).
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In den.Fig. 7 bis 12 ist ein UND-Ventil erläutert, das in den Fig.
7, 8 und 9 in Form einer Baueinheit dargestellt ist und einen Ventilkörper
aufweist, der aus drei Teilen 45, 46 und 47 besteht. Die Teile 45, 46 und 47 sind
dicht miteinander verbunden. Dazu sind sie mittels Schrauben gegeneinandergezogen,
die durch entsprechende Löcher in den Teilen 46 und 47 ragen und durch das Teil
45 geschraubt sind. Die unteren Enden der Schrauben stehen vor, so daB die Elemente
BP, G und 0P daran durch Aufschrauben von Muttern 16 befestigt werden können, wie
das in Fig. 10 erkennbar ist.
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Um die Fluidumskreise zwischen den drei Teilen abzudichten, sind Dichtringe
18 und 18a vorgesehen, die eine besondere Form haben, wie das in Fig. 11 dargestellt
ist, und zwar befindet sich daran ein Paar von kleineren dichtringförmigen Elementen
20, die zur Abdichtung eines oder mehrerer Durchlässe 49, 50, 51, 52 und 53 dienen
sollen, wie das in Fig. 10 dargestellt ist, wenn die Köpfe der Schrauben
14 richtig fest nach unten gegen das Teil 47 gezogen und in das Teil 45 eingeschraubt
sind.
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Das Teil 45 des Ventilkörpers weist die beiden Einlässe 1 und 2 und
den AuslaB 3 auf, wie das in Fig. 10 erkennbar ist. Der EinlaB 1 mündet in einen
Anschlagsitz 54. Der Einlab 2 und der Durchla8 49, 50 und 51 münden in der unteren
Fläche des Teilen 47 innerhalb einer nachgiebigen Membran 63. Der Durchlaß 53, 52
von dem AuslaB 3 mündet in einem ringförmigen AuslaB-ventilsitz 55 in dem Teil 46
des Ventilkörpers und einem
gegenüberliegenden Entlüftungaventilsitz
56. Das Teil 46 des ' Ventilkörpers weist außerdem einen Entlüftungadurchlaß 57
und eine Entlüftungsrille 58 auf, wie das in Fig. 10 dargestellt ist. Das Teil 46
ist mit einer Membrankammer 59@für die Membran 63 versehen.
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In einer vertikalen Bohrung 61 des Teiles 46 des Ventilkörpers ist
gleitend ein Ventilstift 60 gelagert, der einen Kopf 62 besitzt, an dem die Membran
63 aus Gummi, Neopren oder dgl. angm.ft, die in der Membrankammer 59 angeordnet
und mit ihrem äußeren Rand darin durch das Teil 47 des Ventilkörpers abgedichtet
ist, der auf dem Teil 46 des Ventilkörpers befestigt ist. Die Dicke des Randes der
Membran ist etwas größer als der vertikale Abstand zwischen dem Boden der Nembrankammer
59 und der unteren Fläche des Teiles 47, so daß der Rand normalerweise unter geringem
Druck steht, wodurch sich die Dichtung ergibt. Das untere Ende des Ventilstiftes
60 hält einen Auslaßventilteller 64 und einen Anschlagteller 65. Der Ventilstift
60 ist normalerweise durch eine schwache Feder 66 nach oben vorgespannt.
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Der Ventilstift 60 ist mit einem. Dichtring 67 dicht unter dem Kopf
62 für die Entlüftung versehen. Der Auslaßventilteller 64 sitzt normalerweise auf
dem Auslaßventilsitz 55, und der Dichtring 67 für die Entlüftung ist normalerweise
von dem Entlüftungsventilsitz 56 abgehoben, wenn sich kein Druck in einem der Einlässe
1 oder 2 befindet.
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Die Einlässe 1 und 2 und der Auslaß 3 münden in der unteren Fläche
des Teiles 45 des Ventilkörpers, so daß diese zur Anbringung an einer Zeitungsplatte
geeignet ist, insbesondere
zur Anbringung an der oberen Fläche
der Grundplatte BP, wie das auch dargestellt ist. Dabei sind gewisse Durblässe 68,
68a, 68b, 49, 49a, 49b, 53, 53a und 53b fluchtend zueinander ausgerichtet,
wie das in Fig. 10 dargestellt ist, und die so Schaltungsverbindungen innerhalb
der Zeitungsplatte bilden.
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Der Durchlaß 49b erstreckt sich beispielsweise seitlich durch die
Dichtung G von irgendeiner anderen Ventilbaueinheit her, wie eine auf der linken
Seite in Fig. 10 dargestellt ist.-Die Durchlässe 53a und 53b mögen mit einer Rohrverbindung
69 und die Durchlässe 68 und 68a mit einer Rohrverbindung 70 in Verbindung stehen.
Es können auch andere Verbindungen für Fluidumsdruck zu den Einlässen und Auslässen
bestehen, falls dies wünschenswert ist. Indem die Einlässe 1 und 2 und der Auslaß
3 in der unteren Fläche des Teiles 45 des Ventilkörpers münden, können in einfacher
Weise Schaltungsverbindungen der erwähnten Art und wirksame Abdichtungen durch die
Verwendung der drei Dichtringe 44 gemäß Fig. 4 hergestellt werden. Es ist lediglich
erforderlich, daß diese Dichtringe die Einlösse und den Auslaß umgeben und nachgiebig
oder elastisch an gegenüberliegenden Flächen der Grundplatte BP und des Teiles 10
des Ventilkörpers anliegen, wie das auch dargestellt ist. Durch Verwendung der besonders
geformten Dichtringe 18 und 18a gemäß Fig. 11 ist sichergestellt, daß die größeren
ringförmigen Teile der Dichtungen die Ränder des Auslaßventilsitzes 55 und der Membrankammer
59 abdichten. Zwischen den Teilen 45, 46 und 47 des
Ventilkörpers
dichten die zusätzlichen, rechts liegenden Dichtrngelem4nte 20 die Durchlässe 49,
50 und 51 ab, die Fluidum von dem Teil 45 des Ventilkörpers durch das Teil 46 zu
dem Teil 47 leiten. Das zusätzliche Dichtringelement 20 auf der linken Seite des
Dichtringes 18 dichtet die Durchlässe 52 und 53 gegeneinander ab, wo Fluidum
von dem Teil 46 in den Teil 45 strömt. Es sei bemerkt, daß beide der kleineren dichtringförmigen
Elemente 20 des Dichtrings 18 ausgenutzt werden, während nur einer der Dichtringe
18a ausgenutzt ist. Jedesmal sind zwei der kleineren dichtringförmigen Elemente
20 vorgesehen, falls zusätzliche Durchlässe für bestimmte Arten von Ventilen, die
hier beschrieben sind, benötigt werden. Der besonders ausgebildete dargestellte
Dichtring ist somit universell für Ventile mit einem oder zwei Durchlässen verwendbar.
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Ein Ventil, wie es in den Fig. 7 bis 12 dargestellt ist, führt eine
UND-Funktion aus. Das ist eine logische Funktion, für die das Ventil wenigstens
zwei Eingänge und einen Ausgang hat. Der Ausgang ist EIN nur dann, wenn beide Eingänge
EIN sind. Der Ausgang ist AUS, wenn einer oder beide der Eingänge
ANS
sind.
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Ein UND Ventil der hier beschriebenen Art vereinfacht die Ventilkonstruktion
und vereinfacht außerdem die Schaltungs-verbindungen im Falle
der Befestigung an einer Leitungsplatte, wie sie in Fig. 10 dargestellt
ist und im einzelnen@in der obsngenannten älteren lumeldung beschrieben
ist. Die Vereinfachung ergibt sich im Vergleich mit einer Anordnung
von ventilbauein-
heiten, die durch Zeitungen in der gewöhnlichen
Weise miteinander verbunden sind. Das aktive Teil des UND-Ventils ist eine einzige
Membran oder dgl., und die Einrichtung führt die folgenden Funktionen aus, je nach
der EIN- oder AUS-Bedingung an den Einlässen 1 und 2.
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Wenn beide Einlässe AUS (entladen) sind, so ist der Auslaß mit der
Entlüftung (AUS) verbunden, siehe Fig. 12A. Ist Einlaß 1 allein EIN (unter Druck),
so bleibt der Auslaßventilteller 64 in seiner normalen Zage, in der er an dem Auslaßventilsitz
55 anliegt und diesen somit geschlossen hält, wodurch der Auslaß mit der Entlüftung
(AUS) verbunden bleibt, siehe Fig. 12-B.
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Ist der EinlaB 2 allein EIN (unter Druck), so drückt die Membran 63
den Kopf 62 und den Stift 60 nach unten, so daß sich der Dichtring 67 gegen den
Entlüftungsventilsitz 56 legt. Der Auslaß ist jedoch weiterhin AUS, da er jetzt
mit dem Einlaß 1 verbunden ist, der entladen ist, siehe Fig. 12-C.
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Sind die Einlässe 1 und 2 EIN (unter Druck), so drückt die Membran
den Dichtring 67 gegen den Entlüftungsventilsitz 56, und der Ventilteller 64 ist
von dem Auslaßventilsitz 55 abgehoben, so daß, wenn die Entlüftung geschlossen gehalten
ist, der Einlaß 1 in Verbindung mit dem Auslaß 3 steht, und der Auslaß somit unter
Druck (EIN) kommt, siehe Fig. 12-D.
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In den Fig. 13 bis 18 einschließlich ist ein NEIN-Ventil dargestellt,
das die Form einer Baueinheit hat, wie sie in den Fig. 13, 14 und 15 dargestellt
ist. Die Baueinheit besteht aus einem Ventilkörper aus drei Teilen 71, 72 und 73.
Die
Teile 71, 72 und 73 sind in passender Weise dicht miteinander verbunden und zu diesem
Zweck durch Schrauben 14 gegeneinandergezogen, die durch passende l®cher in den
Teilen 72 und 73 gesteckt und durch das Teil 71 geschraubt sind. Die unteren Enden
der Schrauben stehen vor, so daß die Ventileinheiten auf den Elementen BR, G und
OP gemäß Fig. 16 aufgeschraubt und mittels Muttern 16 gehalten werden können. Um
die Fluidumsschaltkreise zwischen den drei Ventilkörperteilen abzudichten, sind
Dichtringe 74 und 75 vorgesehen, die eine Abdichtung um Durchlässe 76, 77 und 78
bewirke, wie das in Fig. 22 dargestellt ist, wenn die Köpfe der Schrauben 14 ordnungsgemäß
nach unten gegen das Teil 73 durch Einschrauben der Schrauben in dad Teil 71 gezogen
sind.
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Der Teil 71 des Ventilkörpers weist die beiden Einlässe 1 und 2 und
den Auslaß 3 auf, wie das in Fig. 16 dargestellt ist. Der Einlaß 1 mündet in einem
ringförmigen Speiseventilsitz 79. Der Einlaß 2 und die Durchlässe 76, 77, 78 führen
zu einem Durchlaß 80 in dem Teil 73 oberhalb einer Membran 81. Der Teil 72 des Ventilkörpers
weist einen Auslaßventilsitz 82 auf, der auf-der einen Seite mit dem Auslaß 3 und
auf der anderen Seite mit einem Auslaß 83 in Verbindung steht, der in eine Auslaßrille
84 in dem Teil 72 des Ventilkörpers mündet. Ein Ventilstift 85 weist einen Kopf
86 auf, der an die Membran 81 angreift und sich nach unten von der Membran durch
eine Bohrung.87 des Teiles 72 erstreckt. Mit dem Ventilstift 85 Ist ein Ventilteller
88 verbunden, der nachgiebige Anschlagscheiben 89 und 90 aufweist, die zu bestimmten
Zeiten jeweils
mit den Ventilsitzen ?9 und 82 zusammenwirken. Eine
schwache Feder 91 sucht die Anordnung der Scheiben 88, 89 und 90 und ,des Ventilstifts
85 mit dessen Kopf 86 nach oben gegen die Membran 81 zu drücken, wie das in Fig.
16 dargestellt ist. Diese Stellung ist die normale Stellung, wenn kein Eingangssignal
an dem Einlaß 2 der Ventilbaueinheit anliegt.
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Der Einlaß 1 dient zur Einspeisung von Fluidumsdruck, der z. B. von
einer Speiseleitung 92 zugeführt wird, und der Einlaß 2 dient als ein Eingang für
Signale zur Einspeisung von Fluidumsdruck von einem Durchlaß 93 in der Dichtung
G her, während der Auslaß 3 als Augang für Fluidumsdruck dient, der von der Speiseleitung
92 zugeführt wird. Eine Auslaßleitung 94 führt von dem Auslaß 3 weg.
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Die Einlässe 1 und 2 und der Auslaß 3 münden in der unteren Fläche
des Teiles 10 des Ventilkörpers, so daß diese Fläche an einer Zeitungsplatte fir
ein Fluidum angebracht werden kann. Das kann insbesondere durch Anliegen an der
oberen Fläche der Grundplatte BP erfolgen. Gewisse Durchlässe fluchten dabei, wie
das aus Fig. 16 hervorgeht, und bilden so die leitungskreisverbindungen innerhalb
der Zeitungsplatte. Der Durchlaß 93 erstreckt sich beispielsweise seitlich durch
die Dichtung G von irgendeiner anderen Ventilbaueinheit her, wie sie links in der
Fig. 16 dargestellt ist, während der EinlaB 1 und der Auslaß 3 mit den Zeitungen
92 und % in Verbindung stehen. Es können auch andere Verbindungen für Fluidumsdruck
mit den Einlässen und dem Auslaß bestehen, falls dies erwünscht und erforderlich
ist. Indem die Einlässe 1 und 2
und der Auslaß 3 in der unteren
Fläche des Teiles 71 des Ventilkörpers münden, sind die Schaltungsverbindungen der
hier in Frage kommenden Art in einfacher Weise hergestellt, und die Abdichtung erfolgt
wirksam durch die Verwendung der Dichtringe 44, wie das weiter oben bereits beschrieben
worden ist.
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Der Betrieb des NEIN-Ventila, wie es hier beschrieben wurde, ist so,
daß, wenn der Einlaß 2 AUS (entladen) ist, Speisedruck von der Leitung 92 hinter
den offenen Ventilsitz 79 in den Auslaß 3 fließt und dadurch irgendeine Einrichtung
unter Druck setzt, welche auch immer an die Zeitung 94 angeschlossen sein mag. In
diesem Augenblick wird das Auslaßventil geschlossen, da die Anschlagscheibe 90 in
Kontakt mit dem " Auslaßventilsitz 82 ist. Diese Betriebs- oder Funktionslage ist
schematisch in Fig. 17 dargestellt.
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Ist der EinlaB 2 EIN (unter Druck), so drückt die Membran 81 die Anschlagscheibe
90 von dem Auslaßventilsitz 82 weg und die Anschlagscheibe 89 auf den Speiseventilsitz
79,.wodurch die Speisung von der Zeitung 92 her unterbrochen wird und irgendein
Druck in der Auslaßleitung94 hinter dem Auslaßventilsitz 82 zu dem Auslaß 83 entweichen
kann, von wo er dann in die Auslaßrille gelangt und seinen Weg zur Atmosphäre findet.
Der Auslaß ist daher AUS (entladen). Diese Betriebs- oder Funktionslage ist schematisch
in Fig. 18 dargestellt.
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In den Fig. 19 bis 25 einschließlich ist ein SPEICHER-Ventil in Form
einer Baueinheit dargestellt, wie sie in den Fig. 19, 20 und 21 erkennbar sind.
Das SPEICHER Ventil weist
einen Ventilkörper, bestehend aus drei
Teilen 195, 196 und 197, auf. Die Teile 195, 196 und 197 sind in passender Weise
dicht miteinander verbunden. Sie sind dazu mittels Schrauben 14 gegeneinandergezogen,
die durch passende Zöcher in den Teilen 196 und 197 gesteckt und in das Teil 195
eingeschraubt sind. Die unteren Enden der Schrauben stehen vor, so daß die Ventileinheiten
auf den Elementen BP, G und CP, wie in Fig. 22 dargestellt, befestigt und durch
Muttern 16 in ihrer Ia.ge gehalten werden können.
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Um die Schaltkreise für das Fluidum zwischen den Teilen 195 und 196
des Ventilkörpers abzudichten, ist der Dichtring 18 besonderer Konstruktion gemäß
Fig. 23 verwendet. Er besitzt ein Paar von kleineren dichtringförmigen Elementen
20, die mit dem Dichtring aus einem Stück bestehen und für die Abdichtung um Durchlaß
98, 99 und Durchlas 100, 102 sorgen (Fig.22), wenn die Köpfe der Schrauben 14 ordnungsgemäß
fest nach unten gegen das Teil 197 gezogen und dabei in das Teil 195 eingeschraubt
sind. Ein Dichtring 101 dient zur Abdichtung eines Durchlasses 102, der eine Verlängerung
des Durchlasses 99 darstellt. Der Dichtring 101 dichtet zwischen den Teilen 196,
197 des Ventilkörpers in der üblichen Weise ab.
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Das Teil 195 des Ventilkörpers weist die beiden Einlässe 1 und 2 und
den Auslaß 3 auf, wie sich das aus Fig. 22 ergibt, und der Einlaß 1 mündet in einem
Anschlagsitz 103. Der Einlaß 2 uuädie Durchläse 98 und 99 und 102 führen zu einem
Durchlaß 104 in dem Teil 98 oberhalb einer Membran 105w
Das Teil
196 des Ventilkörpers weist einen Auslaßventilsitz 106 auf, der auf der einen Seite
mit dem Auslaß 3 über den zweiteiligen Durchlaß 101 und einen Durchlaß 107 in Verbindung
steht, während der Ventilsitz auf der anderen Seite mit einem Auslaß 108 in Verbindung
steht, der zu einer Auslaßrille 109 führt.
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Ein Ventilstift 110 weist einen Kopf 11 auf, der an die untere Fläche
der Membran 105 angreift und sich von der Membran nach unten durch eine Bohrung
112 des Teiles 196 erstreckt, in dem es gleitbar gelagert ist. Die Bohrung 112 hat
relativ zu dem Ventilstift 110 Übermaß, so daß Fluidum hindurchtreten kann, wie
das nachfolgend noch näher erläutert wird. An dem unteren Ende des Ventilstiftes
110 ist ein Ventilteller 113 angebracht, der mit zwei Ringen 114 und 115 tSYri@b,_
ist, die zu bestimmten Zeiten mit dem AnschIgsitz 103 und dem Auslaßventilsitz 106
zusammenwirken. Eine schwache Feder 116 sucht die aus den Scheiben 113, 114 und
115 und dem Kopf 111 des Ventilstiftes 110 bestehende Anordnung nach oben gegen
die Membran 105 zu drücken, wie das in Fig. 22 erkennbar ist. Dies ist die normale
Lage, wenn kein Eingangssignal in Form eines Fluidunsdruckes an dem Einlaß 2 der
Ventilbaueinheit anliegt.
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Der Einlaß 1 dient zur Einspeisung von Fluidumsdruck aus einer Speigeleitung
117, und der Einlaß 2 dient als Signaleingang zur Aufnahme von Fluidumsdruck von
einem Durchlaß 118 in der Dichtung G her. Der Auslaß 3 dient als Ausgang für
Fluidumsdruck
von der Zeitung 117 her. Von dem Auslaß 3 her erstreckt sich eine Zeitung 119.
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Der Betrieb der SPEICHER-Ventilbaueinheit erfolgt folgendermaßen:
Ist der Einlaß 2 EIN (unter Druck gesetzt, wie das durch eine Pfeilspitze a in Fig.
24 angedeutet ist), so drückt die Membran 105 den Ring 115 von dem Auslaßventileitz
106 weg und den Ring 114 (der als Puffer dient) gegen den Anschlagsitz 103, so daß
Fluidumsdruck von der Speiseleitung 117 durch den Einlaß 1 hinter den Ring 114 auf
dem Anschlagsitz 103 und hinter das jetzt offene Speiseventil 106, 115 gelangt und
weiter durch die Durchlässe 107 und 100 zu dem Auelaß 3 und der Auslaßleitung 119.
Zur gleichen Zeit legt sich ein Auslaßdichtring 120, der von dem Ventilstift 110
gehalten wird, gegen einen Aualaßventilsitz 121 und verhindert so,
daß Speisedruck zur Atmosphäre entweichen kann. Der Aunlaß 3 ist daher EIN
(Pfeilspitze b) und das Ventil ist eingestellt, d. h. es befindet sich in SPEICHER-Stellung.
während der Betätigung den Ventils findet zusätzlich zu der Fortleitung des Signaldruckes
von Einlaß 2 zu der Membran 105 ein Fluß durch eine verengte Öffnung 122-in Richtung
des Pfeiles c zu dem Auslaß 3 statt.
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Nachdem dieFortleitung des Signaldruckes zu dem Einlaß 2 unterbrochen
ist, kann eine Rückleitung durch die Öffnung 122 entsprechend dem Pfeil d zu der
Membran erfolgen. Der Druck auf die Oberseite der Membran wird somit über die Öffnung
von dem Einlaß 1 aufrechterhalten, selbst wenn das Eingangssignal an Einlaß 2 nicht
mehr vorhanden ist. Somit stellt ein Stoß von Fluidumsdruck von dem Einlaß 2 das
Ventil in Ausgangsstellung
(EIN), die dadurch aufrechterhalten
wird, indem fortlaufend Druck von der Öffnung 122 her auf die Membran einwirkt.
Der Stoß mag sehr kurz sein, er muß lediglich genügen, um das Ventil vollständig
einzustellen und in die SPEICHER-Stellung zu bringen.
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Um im Gegensatz dazu die Rückstellung des Ventils zu erzielen, wird
Fluidumsdruck in dem Einlaß 2 zur Atmosphäre hin abgelassen oder entlüftet, worauf
der Auslaß 3 mit dem Auslaß (AUS) verbunden wird, wenn das Speiseventil 106, 115
geschlossen und das Auslaßventil 120, 121 geöffnet wird, indem der Druck von der
Oberseite der Membran 105 zum Verschwinden gebracht wird und indem sich die Feder
116 ausdehnt. Diese Zage wird auch dann aufrechterhalten, wenn die EntlUftungswirkung
nur augenblicklich erfolgt, wenn erst einmal der Auslaß-dichtring 120 von dem Auslaßventilsitz
121 abgehoben und das Speiseventil 106, 115 geschlossen ist und die Öffnung 122
weiterhin den Druck von der Oberseite der Membran in das Teil 1@ des Ventilkörpers
direkt oberhalb des Auslaßventileitzes 106 entweichen läßt, von wo er über die Bohrung
112 und den Auslaßventilsitz 106 zu der Auslaßrille 109 entweicht. Diese Funktionslage
ist in Fig. 25 verdeutlicht, wo das Entweichen des Signaldruckes von dem Einlaß
2 nach einem solchen augenblicklichen Entlüften durch die Öffnung 122 in Richtung
eines Pfeiles e stattfinden würde.
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Die SPEICHER-Funktion wird im wesentlichen durch die Öffnung 122 sichergestellt,
wenn einmal ein Signal gegeben worden
ist, selbst wenn das nur
augenblicklich der Fall war. Eine Verbindung durch die Öffnung entweder mit Druck
oder mit dem Auslaß "speicherte im Ergebnis das Signal und erhält die angeregte
Betriebslage aufrecht, bis ein entgegengesetztes Signal gegeben wird. Das Ventil
benötigt ein Minimum von Teilen und ist sehr einfach zusammenzubauen. Das Anbringen
der Anordnung auf einer Zeitungsplatte kann mit einem Minimum an-Aufwand erfolgen.
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In den Fig. 26 bis 30 einschließlich ist ein DIFFERENTIA-TOR-Ventil
dargestellt, das die Form eines Moduls hat. Es weist ein dreiteiliges Gehäuse mit
einem mittleren Abschnitt 123 auf, der zwischen einem oberen Abdeckteil 124 und
einem Grundteil 125 liegt. An diagonal gegenüberliegenden Ecken erstrecken sich
Schrauben 14 nach unten in das Grundteil 125.
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Wie aus Fig. 30 ersichtlich ist, weist das Grundteil 125 Einlässe
1 und 2 und einen Auslaß 3 auf, die auf einer Diagonalen der Grundfläche des Grundteils
liegen. Das Grundteil ist an einer Zeitungsplatte gehalten, die aus der Grundplatte
BP, der Dichtung G und der Deckplatte CP wie bei den vorhergehend beschriebenen
Ventilen besteht. Teile der Dichtung G sind weggeschnitten, so daß Durchlässe zwischen
der Deckplatte OP und der Grundplatte BP bestehen. Durchlässe 126 und 127 stehen
mit dem Auslaß 3 und dem Einlaß 1 jeweils in Verbindung.
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Wie in den Fig. 29 und 30 dargestellt, kann das DIFFERENTIATOR-Ventil
oder der Modul benachbart zu anderen pneumatischen logischen Elementen, von denen
eines in der Zeichnung mit 46 bezeichnet ist, angeordnet werden, und die
Verbindung
zwischen den verschiedenen Modulen, die auf der Zeitungsplatte BP, G, OP befestigt
sind, wird durch Durchlässe, beispielsweise die Durchlässe 126 und 127, hergestellt,
die durch weggeschnittene Teile der Dichtung G gebildet sind.
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Die Schrauben 14 erstrecken sich nach unten durch das Gehäuse 123,
124 und 125, wie das in Fig. 28 dargestellt.ist und stellen Mittel zum Zusammenziehen
des dreiteiligen Gehäuses dar und zum Festziehen an der Zeitungsplatte für das Fluidum.
Wie sich aus Fig. 29 ergibt, werden die Schrauben 14 durch Muttern 16 in ihrer Lage
gehalten.
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Das Innere des DIFFERENTIATOR-Moduls ist im Querschnitt in Fig. 29
dargestellt. Innerhalb des oberen Abdeckteiles 124 ist eine Sammelkammer 128 gebildet.
Eine Platte 129 weist eine zentrale Öffnung 130 auf und ist zwischen dem Abdeckteil
und dem mittleren Abschnitt 123 des Gehäuses gehalten. Druck innerhalb der Sammelkammer
128 gelangt durch die Öffnung 130 in den Bereich oberhalb einer flexiblen Membran
131, die in einer ringförmigen Ausnehmung 132 in dem mittleren Abschnitt 123 gehalten
ist. Die untere Fläche der Membran drückt gegen einen flachen Kopf 133 des Ventilstiftes
134. Der Ventilstift 134 hält an seinem unteren Ende eine Netallplatte 135, die
auf ihrer oberen Seite durch einen nachgiebigen Auslaßventilring 136 und auf ihrer
Unterseite durch einen zweiten nachgiebigen Ventilring 137 mit beschichtet ist.
Die Ringe 136 und 137 können aus Gummi, Neopren oder dgl. bestehen. Der Ventilgtift
134 wird durch eine Feder 138 nach oben gedrückt, die
an einer
Schulter 139 unmittelbar oberhalb des Einlasses 1 anliegt. Wird der
Ventilstift 134 durch die Feder 138 in
seine oberste Stellung gezwungen,
so drückt der Ring 136
gegen einen ringförmigen Auslaßventileitz
166, der durch
einen entsprechend geformten inneren Teil des mittleren
Abschnitts
123 gebildet ist. In dieser obersten Stellung ist
ein Weg zwischen dem unteren
Ring 13? und einem ringförmigen
Sitz 141 geschaffen, der durch das
Grundteil 125 gebildet ist.
Wird an den Einlaß 1 Druck angelegt
(an die Einlaßöffnung für den DIFFERENTIATOR-Modul), so fließt
eine bestimmte
Fluidumamenge durch eine verengte Öffnung 142 zu dem Einlab
2,
von wo sie nach oben durch einen DurchlaB 144 zu der
Sammelkammer 128 fließen kann. Der langsam ansteigende Druck in
der
Samelnkawater 128 drückt gegen die Oberseite der Membran
131
und wenn der Druck genügend groß ist, um die Gesamtheit
der
nach oben gerichteten, durch den Druck en dem Einlaß 1
(der den
Ring 136 gegen den AuslaBTentileitz 140 drückt)
und durch die Feder
138 hervorgerufenen Kräfte zu überwinden,
wird der Ventilstift 134
nach unten gedrückt, so daß der
Ring 137 sich auf den Ventilsitz 141 legt
und die Verbindung zwischen dem Einlaß 1 und dem Auslag
3 unterbricht. Gleich-
zeitig kommt der nachgiebige Ring 136 von
dem Auslaßventilsitz 140 frei, so daß es dem an dem Auslag 3 herrschenden
Druck
möglich ist, durch einen Auslaßkanal 145 durch die Seiten-wandung des
mittleren Abschnitts 123 zu entweichen, wozu eine
Rille 147 vorgesehen ist. Da
die Fläche des Ventilsitzes 141
geringer als die des Ventilsitzes
140 ist, erzeugt der Druck an dem Einlaß 1 eine geringere, nach oben gegen den Ventilstift
134 gerichtete Kraft, als das vorher der Fall war.
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Verschwindet der Druck an dem Einlaß 1 mit Beendigung des Eingangsimpulses,
so wird die Sammelkammer 128 durch die Öffnung 142 entlüftet, so daß der Ventilstift
134 zu seiner ursprünglichen Lage zurückkehren und dadurch der DIFFERENTIATOR-Modul
sich selbsttätig wieder zurückstellen kann.
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Aus dem Zuvorgesagten ergibt sich, daß das DIFFERENTIATOR-Yentil oder
der Modul gemäß Fig. 29 einen Ausgangsdruckimpuls an dem Auslaß 3 nach Anlegen eines
Eingangsdruckimpulses an Einlaß 1 erzeugt. Unabhängig von der Länge des Eingangsimpulses
an dem Einlaß 1 (vorausgesetzt, daß er länger als die gewünschte Länge des Ausgangsimpulses
ist) endet der Druckimpuls an dem Auslaß 3 nach einer Zeitspanne, deren Länge gleichzeitig
durch mehrere Faktoren bestimmt ist, nämlich der abgemessenen Durchflußmenge durch
die Öffnung 142, dem Gesamtvolumen der Sammelka--r 128 und der zugehörigen Durchlässe
und Kanäle, dem Federdruck der Feder 138, der Fläche des Auslaßventilsitzes 140
und der Fläche der Membran 131. Die Beendigung des Eingangsimpulses hat keinen Einfluß
auf den Druckpegel an dem Auslaß 3. Größere hängen des Ausgangsimpulses können ohne
Änderung des in Fig. 29 gezeigten Moduls dadurch erzielt werden, daß der Einlaß
2 mit einer zusätzlichen Sammelkammer in Verbindung gebracht wird, die die Form
eines getrennten Moduls 146 haben mag, der auf der Zeitungsplatte befestigt ist.
In
den Fig. 31 bis 35 ist ein Zeitschalter oder ein modulförmiges TAKT-Ventil dargestellt,
welches in der schematischen Zeichnung der Fig. 31 näher durch einen rechteckigen,
mit gestrichelten Linien angedeuteten gasten 148 dargestellt ist. Das TAKT Ventil
weist den Einlaß 1 und den Auslaß 3 auf. Wird ein Druckimpuls an den Einlaß 1 angelegt,
so fließt Fluidum bestimmter Menge durch einen beschränkten Durchlaß 149 in eine
Sammelkammer 150. Der Auslaß 3 ist direkt mit dem Inneren der Sammelkammer 150 verbunden.
Ein Absperrventil 151 gestattet einen Fluß des Fluidums von der Sammelkammer 150
zu dem Einlaß 1, wenn der Eingangsdruckimpuls verschwindet, es verhindert jedoch
einen Fluidumsfluß von dem Einlaß 1 direkt zu der Sammelkammer 150. Die Sammelkammer
150 kann somit nur durch den verengten Durchlaß 149 unter Druck gesetzt werden.
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Der Durchlaß 149 weist Mittel zur Einstellung der Durchflußmenge durch
diesen Durchlaß auf, um den Betrag einstellen zu können, mit dem der Druck innerhalb
der Sammelkammer 150 ansteigt. Der in Fig. 31 dargestellte Zeitschalter ist in Verbindung
mit einer Schwellwerteinrichtung verwendet, die ,z. B. der in den Fig. 7 bis 12
beschriebene logische UND Modul ist. Ein solcher UND Modul ist schematisch in Fig.
31 dargestellt und mit 153 bezeichnet. Ein Eingang des UND Moduls ist mit dem Auslaß
3 verbunden, während der andere Eingang 164 zur Einspeisung eines Speisedruckes
dient. Die Schwellwerteinrichtung 153 gibt einen Ausgangsdruck an ihre Auslaßöffnung
154 ab, wenn und nur wenn Speisedruck an den Eingang 164
gelangt
und der Druck an Auslaß 3 gleich oder größer als ungefähr 65 % des Speisedruckpegels
ist.
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Die Funktion der Anordnung, wie sie schematisch in Fig. 31 dargestellt
ist, ergibt sich klar aus Fig. 32 der Zeichnung. Die obere Kurve der Fig. 32 zeigt
den Druckpegel an dem Einlaß 1. Nachdem der Druckimpuls angelegt ist, bewirkt die
Strömung durch den verengten Durchlaß 149 einen Anstieg des Druckes innerhalb der
Sammelkammer 150 mit im wesentlichen konstantem Betrag. Nach der Verzögerungszeit
"TI', die dem Anlagen des Druckimpulses an den Einlaß 1 folgt, erreicht der Druck
an dem Auslaß 3 einen Pegel, der ausreichend hoch ist, um die Schwellwerteiurichtung
153 mit UND-Funktiou zu triggern, dhin Gang zu setzen, so daß ein Druckimpuls an
der Auslaßöffnung 154 entsteht: Es ist zu beachteu, daß nach Beendigung des Eingangsimpulses
der Druckpegel an dem Auslaß 3 sehr schnell wegen der Entladung der Sammelkammer
150 durch das Absperrventil 151 abfällt. Als Folge davon fällt der :ruck an der
Auslaßöffuung 154 zur gleichen Zeit ab.
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Die äußeren Einzelheiten eines Zeitschalters, bei dem das TAKT-Ventil
148 verwendet ist, sollen nun anhand der Fig. 33 beschrieben werden. Der .Zeitschalter
152 weist ein zentrales Gehäuse 155 auf, das zwischen einer Grundplatte 156 "_ und
einer Deckplatte 157 eingebettet ist. Wiederum erstrecken sich zwei Schrauben 14
an diametral gegenüberliegenden Ecken des TAKT Ventils nach unten.
'
Das in der Fig. 33 gezeigte TAKT-Ventil ist ebenso wie
andere
Modulen, mit denen es in dem logischen System zusammen- ' arbeitet, zur
Befestigung an einer Zeitungsplatte eingerichtet,
die aus einer Grundplatte
BP (Fig. 34 und 35), einer Dichtung G
und einer Deckplatte
CP besteht. Die Schrauben 14 erstrecken
sich durch BP, G und 0P, und
die Muttern 16 auf den Schrauben halten die Teile zusammen, wobei die
Grundplatte 156 als
Dichtung dient.
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In Fig. 34 sind vier Modulen dargestellt, wie sie auf der Zeitungsplatte
für Fluidum befestigt sind. Der Zeitschalter
152 und der UND-Modul
153 sind unten links und oben rechts
dargestellt und benachbart zu
weiteren Modulen 159 und 160 befestigt. Jeder dieser vier Modulen weist ein Paar
von dia-gonal gegenüberliegenden Schrauben 14 auf, wie sie auch für
den Zeitschalter 152 verwendet sind. Außerdem besitzt jeder
Modul drei
Öffnungen, die auf der anderen Diagonalen liegen.
Eine Verbindung zwischen
Öffnungen verschiedener Module ist
durch weggeschnittene Teile der Dichtung
G hergestellt, die
somit Zeitungen bildet, wie das in Fig. 34 erkennbar
ist.
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Die metallische Grundplatte BP ist vorgebohrt und weist eine Öffnung
gegenüber den Durchlässen der Modulen und gegenüber jeder
der Schrauben
14 auf, während die Deckplatte 0P lediglich mit Öffnungen für
die Schrauben versehen ist. Die Einzelheiten
dieser neuartigen Zeitungsplatte
für Fluidum und der Ausbildung
eines Moduls zur Ausführung einer logischen
Modulfunktion sind
näher in der genannten älteren Anmeldung
beschrieben.
Der Einlaß 1 des Zeitschalters 152
ist mit einer
Öffnung in dem Modul 160 mittels einer Leitung 16'I
verbunden,
die in die Dichtung G eingeschnitten ist. Die Leitung 161
bildet
die Quelle für den Eingangsdruckimpuls an den Zeit-
schalter 152.
Der Zeitschalter 152 ist mit einem Paar von Auslässen versehen, und Auslaß
3 ist mit einer Einlaßöffnung 162 in dem UND Modul 153 über eine
Zeitung 163 verbunden. Die
Zeitung 163 ist im Querschnitt in Fig.
35 gezeigt. Eine zen-
trale Auslaßöffnung 165 des Zeitschalter8 152 ist nicht
ange-schlossen. Der Eingang 164, der zentral auf der Grundplatte BP
des
UND Moduls 153 liegt, ist durch eine in die Dichtung G-geschnittene
Leitung mit einer Öffnung in dem Modul 160 ver-
bunden. Die
Auslaßöffnung 154 des UND-Moduls 153 ist mit der
zentralen Öffnung
des Moduls 159 verbunden. Die Art, in der
Teile der Dichtung G weggeschnitten
sind, damit sie Durchlässe-oder Kanäle zwischen der Grundplatte BP
und der Deckplatte 0P bilden, ist anhand von Durchlässen 166 und 167
in Fig. 34
erkennbar.
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Der in Fig. 35 gezeigte Querschnitt ist ein Querschnitt
im
wesentlichen entlang der Linie 35--35 durch Fig. 34 und
zeigt
den Zeitschaltermodul 152 und den UND-Modul 153 auf der
rechten
oder linken Seite, wie er auf der Zeitungsplatte be-
festigt ist. Von
links nach rechts gesehen bilden die Öffnungen 154, 154, 162, 163,
165 und 1 in der Grundplatte BP Zugänge
zu den Öffnut4pn in dem Boden
der Module. Die durch Wegschnitt
erzeugte Zeitung 163
in der Dichtung G verbindet den Auslaß 3 des Zeitschalters 152 mit der Einlaßöffnung
162 des UND-Moduls 153.
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Eimaß 1 steht über einen nach oben sich erstreckenden Durchlaß 168
über die Auslaßöffnung 165 mit der Kammer mit einem Durchlaß 169 in der Deckplatte
157 in Verbindung. Druck an dem Einlaß 1 wird somit auf die Oberfläche einer flexiblen
Absperrscheibe 170 geleitet, die oberhalb eines Durchlasses 171 aufliegt. Der Durchlaß
171 verbindet die untere Fläche der Absperrscheibe 170 mit der Sammelkammer 150.
Die Absperrscheibe 170 dient als Absperrventil 151 in Fig. 31. Ein Fluidumsdruck
an dem Einlaß 1 kann um die obere Fläche der Absperrscheibe 170 zu einem Durchlaß
172 gelangen,. so däß der Druck an dem Einlaß auf eine Fläche einwirkt, die den
Mittelabschnitt einer Einstellnadel 173 für den verengten Durchlaß 149 in Fig. 31
umgibt. Die Einstellnadel 173 ist in ein ringförmiges Halteglied 183 eingeschraubt.
Das Halteglied 183 trägt eine ringförmige Dichtung 175, in die das untere Ende der
Einstellnadel 173 eingesetzt ist. Der Fluidumsstrom wird durch eine Y-Rille 176
bemessen, deren wirksame Tiefe sich ändert, wenn die Einstellnadel 173 relativ zu
der ringförmigen Dichtung 175 bewegt wird. Ein Teil der Gewindegänge auf der Einstellnadel
173 ist weggeschnitten, um so einen Strom zwischen den Durchlässen 172 und der Y-Rille
176 zu ermöglichen. Das obere Ende der Einstellnadel 173 ist von einer Dichtung
177 gehalten und weist einen Kopf 178 auf, der mit einem Schlitz 179 zum Ansetzen
eines Schraubenziehers versehen ist, damit sich die
Einstellung
der Zeit vereinfacht. Einstellungen der Zeit oder der Taktzeit können durch Einsetzen
eines passenden Werkzeugs, wie beispielsweise eines Schraubenziehers, durch die
Öffnung erfolgen, die innerhalb eines ringförmigen Vorsprungs 158 der Deckplatte
157 gebildet ist.
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Sobald sich der Druck in der Sammelkammer 150, die die Meß-
oder Einstellzeit bestimmt, aufbaut, wird dieser ansteigende Druck durch den AuslaB
3 und die Leitung 163 zu der Einlaßöffnung 162 des UND -Moduls 153 übertragen. Der
Druck an der Einlaßöffnung 162 wird zu der Oberseite einer flexiblen Membran 180
geleitet und sucht dadurch die Membran nach unten gegen einen Kopf 181 eines Ventilstiftes
182 zu drücken. Das untere Ende des Ventilstiftes 182 hält einen Ventilteller 183
für den Auslaß und einen Anschlagteller 184 und ist normalerweise durch eine Feder
185 nach oben vorgespannt.
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Druck an dem Eingang 164 gelangt zu der Unterseite des Ventilstiftes
182 und sucht die Wirkung der Feder 'f85 zu untörstützen, indem er den Ventilstift
nach oben drückt. In der obersten Zage liegt der äußere Ventilteller 183 an einer
ringförmigen Schulter 186 an und verhindert einen Fluidumastrom zwischen der Einlaßöffnung
164 und der Auslaßöffnung 154.
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Beträgt der Fluidumsdruck an der Einlaßöffnung 162 ungefähr 65 % des
Speisedruckes, so wird der Ventilstift 182 nach unten bewegt, so daß ein Pfad für
einen Fluidumastrom zwischen der Einlaßöffnung 164 und der Auslaßöffnuni 154 hergestellt
ist. Solange natürlich Druck ebenfalls an die Einlaßöffnung 164 angelegt ist, erscheint
kein Druck an der Auslaßöffnung
154. Der links in Fig. 35 dargestellte
UND-Modul gibt Druck an die Auslaßöffnung 154 somit nur dann ab, wenn sowohl die
Einlaßöffnung 164 als auch die Einlaßöffnung 162 unter Druck gesetzt sind. Es ist
wichtig zu beachten, daß der UND-Modul eine "Schnappwirkung" ausführen kann,
da, nachdem der Druck an der Einlaßöffnung 162 ausreichend groß wird, der Ventilstift
182 sich äußerst schnell nach unten bewegt.
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Der Zeitschaltermodul oder das TAKT Ventil gemäß der vorliegenden
Erfindung kann zurUb&nahme verschiedenster Funktionen verwendet werden, wie
sie in einer mit einem Fluidum arbeitenden logischen Schaltung erforderlich sein
mögen.
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Die Anordnung kann dazu verwendet werden, Druckimpulse zu beenden
und auch dazu, sie beginnen zu lassen, indem der Zeitschaltmodul in Verbindung mit
einem NEIN Modul der in den Fig. 13 bis 18 beschriebenen Art verwendet wird.
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Aus der vorhergehenden Beschreibung ergibt sich, daß die erfindungsgemäßen
Ventilbaueinheiten verhältnismäßig einfach und zur Befestigung an Zeitungsplatten
geeignet sind, eo daß die verschiedensten Funktionen, wie beispielsweise ODER-,
UND-, NEIN-, SPEICHER-, DIFPERENTIATOR- oder TAKT:-Funktionen übernommen werden
können. Jedes Ventil weist ein Minimum von Teilen auf, jedes ist sehr einfach zusammenzubauen,
und die Befestigung der Baueinheiten an einer leitungsplatte kann mit einem Minimum
an Aufwand erfolgen.