DE2019650A1

DE2019650A1 - Wegeventil fuer druckmittelbetaetigte Logikschaltungen

Info

Publication number: DE2019650A1
Application number: DE19702019650
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Bachmann
Original assignee: Westinghouse Bremsen und Apparatebau GmbH
Current assignee: Westinghouse Bremsen und Apparatebau GmbH
Priority date: 1970-04-23
Filing date: 1970-04-23
Publication date: 1971-11-04
Also published as: FR2086285B1; US3707162A; FR2086285A1

Description

Hannover, d. 7.4.1970

Westinghouse Bremsen- und Apparatebau GmbH, Hannover

Wegeventil für druckmittelbetätigte Logikschaltungen

Die Erfindung betrifft ein Wegeventil für druckmittelbetätigte Logikschaltungen mit wenigstens zwei Eingangs- und zwei Ausgangsanschlüssen sowie einem von einem der Eingangsanschlüsse steuerbaren, zwei Ventile betätigenden Steuerkolben.

Derartige Ventile werden vorwiegend zur Steuerung und Überwachung von Arbeitsabläufen und Maschinen in automatischen Produktionsprozessen und Antriebsanlagen verwandt.

In den amerikanischen Patentschriften 3 385 322 und 3 389 720 sind bereits ein logisches Und-Ventil sowie ein logisches Nicht-Ventil der obigen Gattung beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Gehäuse für die genannten Ventile so auszubilden, daß es für unterschiedliche Funktionen verwendet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Wegeventil mit zwei derart mit einem der beiden Ventile zusamt menwirkenden konzentrisch zueinander angeordneten Ventilsitzen versehen ist, daß das Wegeventil bei Verwendung eines mit dem inneren Ventilsitz zusammenwirkenden Auslaßventilelementes belüftend als logisches Und-Eleraent und bei Verwendung eines mit

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dem äußeren Ventilsitz zusammenwirkenden Einlaßventilelementes entlüftend als logisches Nicht-Element einsetzbar ist.

Bei dieser Ausbildung des Ventilgehäuses ist es lediglich erforderlich, unterschiedliche Ventilelemente einzusetzen und jeweils einen der Ausgangs- und Eingangsanschlüsse untereinander zu vertauschen, um entweder ein logisches Und-Element oder ein logisches Nicht-Element zu erhalten. Auf diese Weise ist es möglich, das in beiden Fällen verwendbare gleiche Ventilgehäuse in größeren Stückzahlen und damit billiger herzustellen.

Zweokmäßigerweise sind das Einlaß- bzw. Auslaßventilelement auf eine Trägerplatte vulkanisiert, die am Steuerkolben befestigt ist, wobei es außerdem von Vorteil ist, wenn das Einlaßventilelement mit einer den inneren Ventilsitz übergreifenden Aus— nehmung versehen ist. Auf diese Weise wird ein Lufteinschluß zwischen dem inneren und äußeren Ventilsitz verhindert und W eine einwandfreie Arbeitsweise des Wegeventils ermöglicht.

Nach einem weiteren Vorschlag sind alle Eingangs- und Ausgangsanschlüsse des Wegeventils auf einer Gehäuseseite angeordnet,

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Weitere Einzelheiten des Wegeventils werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt die Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Wege-

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Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie H-II gemäß Fig. 1

durch ein als Und-Element ausgebildetes Wegeventil und

Fig. 5 einen Teilschnitt nach der Linie HI-III gemäß Fig. 1 durch ein als Nicht-Element ausgebildetes Wegeventil.

Das in der Zeichnung dargestellte 3/2-Wegeventil ist gemäß Fig. 2 belüftend als Und-Element 1 und gemäß Fig. 3 entlüftend als Nicht-Element 2 ausgebildet und weist zwei Gehäuseteile 3, auf, die an einer Trennebene 5 zusammengesetzt sind. Das Wegaventil ist an seiner Unterseite mit einem Steueranschluß 6, einem Vorratsanschluß 7» einem Entlüftungsanschluß 8 sowie einem Arbeitsanschluß 9 versehen. Da sich alle Anschlüsse an der Montagefläche 10 befinden, ist eine günstige Anordnung des Wegeventils auf einer Schalttafel oder dergl. und eine vorteilhafte Leitungszuführung der druckmittelführenden Leitungen möglich. Das Gehäuseoberteil 3 weist eine Steuerkammer 11 auf, die über eine Bohrung 12 mit dem Steueranechluß 6 in Verbindung steht und durch eine zugleich als Dichtelement und Betätigungselement ausgebildete Membran 13 von einer im Gehäuseunterteil 4 befindlichen Ringkammer 14 getrennt ist. Das Gehäuseunterteil 4 ist darüber hinaus mit einer Bohrung 15 versehen, die zur Aufnahme eines Ventilschaftes 16 dient, der eine Nut 17 aufweist und einen mit der Nut 17 verbundenen, zwischen der Bohrungswandung 15 und der Mantelfläche des Ventilschaftee 16 gebildeten Strömungskanal 18 freiläßt. Der Ventilschaft 16 ist an seinem oberen Ende mittels einer Klemmplatte 19 mit der Membran 13 verbunden und trägt innerhalb der Ringkammer 14 einen elastischen Auslaßventilring 20 bzw. Einlaßventilring 21, die in Zusammenwirkung mit einem inneren Ventilsitz 22 bzw. mit einem konzen-

trisch hierzu angeordneten äußeren Ventilsitz 23 ein Auslaßventil 20, 22 beim Und-Element 1 bzw. ein Einlaßventil 21, 23 beim Nicht-Element 2 bilden. Die Ventilelemente 20, 21 sind jeweils auf eine Trägerplatte 24 vulkanisiert und mit dem Ventilschaft 16 verschraubt. Am unteren Ende des Ventilschaftes 16 ist mittels einer Trägerplatte 25 ein Ventilring 26 befestigt, der in Zusammenwirkung mit einem Ventilsitz 27 des Gehäuseunterteils 4 beim Und-Element 1 ein Einlaßventil und beim NichtElement 2 ein Auslaßventil bildet. Der Arbeitsanschluß 9 ist über eine Querbohrung 28 und die Nut 17 an den Strömungskanal angeschlossen, der in nachfolgend beschriebener Weise mit den Anschlüssen 7 bzw. 8 verbindbar ist, wobei der beim Und-Eleraent 1 mit 7 bezeichnete Vorratsanschluß und mit 8 bezeichnete Entlüftungsanschluß beim Nicht-Element· 2 vertauscht sind, woraus sich beim Und-Element 1 die Einlaßfunktion und beim NichtElement 2 die Auslaßfunktion des Ventils 26, 27 sowie entweder die Verwendung des Ventilringes 20 oder des Ventilringes 21 ergibt. Bis auf den Einbau der unterschiedlichen Ventilringe 20, 21 für die Auslaß- bzw. Einlaßfunktion sind alle Teile des Wegeventils beim Und-Element 1 und beim Nicht-Element 2 gleich.

Das Und-Element 1 ist gemäß Fig. 2 in der Entlüftungsstellung dargestellt. Hierbei ist der Zutritt von Vorratsluft am Anschluß 7 durch das geschlossene Einlaßventil 26, 27 verhindert, während der Arbeitsanschluß 9 infolge des geöffneten Auslaßventils 20, 22 mit dem Entlüftungsanschluß 8 verbunden ist. Bei Beaufschlagung der Steuerkammer 11 und damit der Betätigungsmembran 13 über den in Fig. 3 dargestellten Steueranschluß 6 wird der Ventilschaft 16 nach unten bewegt, wobei bereits ein

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relativ langsamer Anstieg des Steuerdruckes die volle Öffnung des Einlaßventils 26, 27 und Schließen des Auslaßventils 20, bewirkt. Dies wird dadurch erreicht, daß die Wirkfläche des von der einströmenden Vorratsluft beaufschlagten Einlaßventilringes 26 größer ist als die wirksame Fläche des Auslaßventilringes Schon bei geringer, öffnung des Einlaßventils 26, 27 strömt die Vorratsluft in den Strömungskanal 18, die Nut 17 und über die Querbohrung 28 zum Arbeitsanschluß 9, wo sofort der volle Druck wirksam wird. Durch Senken des Steuerdruckes wird der Arbeitsanschluß 9 wieder auf vorbeschriebene Weise mit der Atmosphäre verbunden.

Das Nicht-Element 2 gemäß Pig. 3 ist in der Belüftungsstellung dargestellt, wobei der in diesem Anwendungsfall des Wegeventils am Anschluß 8 anstehende Vorratsdruck über das geöffnete Einlaßventil 21, 23 den in Pig. 3 nicht dargestellten Arbeitsanschluß 9 beaufschlagt, während die Steuerkammer 11 unbeaufschlagt 1st und damit das Auslaßventil 26, 27 den Zutritt zum Atmosphärenanschluß 7 abschließt. Bei der Betätigung des Nicht-Elements 2 beaufschlagt die Steuerluft wiederum die Membran 13 und bewegt den Ventilschaft 16 zunächst bis zur öffnung des Auslaßventils 26, 27 nach unten, so daß der plötzliche Druckabfall am Arbeitsanschluß 9 und damit im Strömungskanal 18 zur schlagartigen Schließung des Einlaßventils 21, 23 führt, da infolge der Abmessungen des Einlaßventilringes 21 die beaufschlagten Wirkflächen bzw. Kräfte in der Steuerkammer 11 größer sind als in der Ringkammer H. Durch eine Ausnehmung 29 4ea Ventilringes wird beim Schließen des Einlaßventils 21, 23 der Einschluß von Druckluft zwischen den Ventilsitzen 22, 23 des Wegeventils ver-

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Claims

Patentansprüche

^j. Wegeventil für druckmittelbetätigte Logikschaltungen, mit wenigestens zwei Eingangs- und zwei Ausgangsanschlüssen sowie einem von einem der Eingangsanschlüsse steuerbaren, zwei Ventile betätigenden Steuerkolben, dadurch gekennzeichnet, daß das Wegeventil mit zwei derart mit einem der beiden Ventile zusammenwirkenden konzentrisch zueinander angeordneten Ventilsitzen (22, 23) versehen ist, daß das Wegeventil bei Verwendung eines mit dem inneren Ventilsitz (22) zusammenwirkenden Auslaßventilelementes (20) belüftend als logisches Und-Eleraent (1) und bei' Verwendung eines mit dem äußeren Ventilsitz (23) zusammenwirkenden Einlaßventilelementes (21) entlüftend als logisches Nicht-Element (2) einsetzbar ist.
2. Wegeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement (20) bzw. (21) auf eine Trägerplatte (24) vulkanisiert ist, die am Steuerkolben (16) befestigt ist.
3. Wegeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventilelement (21) mit einer den inneren Ventilsitz (22) übergreifenden Ausnehmung (29) versehen ist.
4. Wegeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Eingangs- und Ausgangsanschlüsse des Wegeventils auf einer Gehäuseseite angeordnet sind.
5. Wegeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilsitze 22 und 23 so ausgebildet sind, daß der Umschaltdruck einem Teil des Eingangsdruckes am Anschluß 7 bzw. 8

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