-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Sicherheitsbauteil gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
-
In der jüngeren Vergangenheit ist mehr und mehr Aufmerksamkeit der Produkt- und Produktionssicherheit aufgrund neuer und abgewandelter Gesetzgebung und Normen, die sich auf Produkte und die Herstellung von ihnen beziehen, aufgrund des Bedarfs, Verbraucher und Arbeitspersonal zu schützen, gewidmet worden. Außerdem ist Aufmerksamkeit der Sicherheit von Fluidsystemen, wie beispielsweise Systemen auf der Basis von Hydraulik oder Pneumatik, gewidmet worden.
-
Ein Sicherheitsbauteil ist eine Vorrichtung oder ein Teil, die oder das eine Einheit ausbildet und austauschbar ist und eine Sicherheitsfunktion vorsieht und bei einer Fehlfunktion Personen innerhalb ihres/seines Arbeitsbereiches in Gefahr bringt, und für die Funktionsfähigkeit der Maschine oder Maschinerie, mit der sie/es kombiniert ist, nicht benötigt wird und durch ein gewöhnliches Bauteil für die Maschine oder Maschinerie zum Zwecke des Funktionierens ersetzt werden kann. Die funktionalen Bauteile von Maschinen oder einer Maschinerie werden nicht als Sicherheitsbauteile erachtet, sie werden aber stattdessen speziell so gestaltet, dass sie eine Sicherheitsfunktion vorsehen. Sicherheitsbauteile sind in der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG definiert. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf Sicherheitsbauteile, die in Anhang 5 unter Punkt 5 definiert sind unter: Ventile, die zum Steuern gefährlicher Bewegungen von Maschinen gedacht sind, die eine spezielle Funktion beim Erfassen eines Fehlverhaltens haben (Ventile mit zusätzlicher Ausfallerkennung für die Steuerung gefährlicher Maschinenbewegungen).
-
Hydraulische und pneumatische Systeme und Aktuatoren, die in ihnen angewendet werden, werden im Allgemeinen für das Erzeugen von Bewegungen und Kräften angewendet. Aktuatoren erhalten ihre Antriebskraft von einem hydraulischen oder pneumatischen Aggregat in der Form eines Druckmediums, d. h. ein Fluid, das in der Form eines Gases, einer Flüssigkeit, eines Gemisches aus Gas und Flüssigkeit sein kann und mitunter sogar ein Medium in fester Form aufweisen kann.
-
Die Sicherheitsgestaltung von Maschinen und einer Maschinerie ist üblicher Weise auf eine Anhaltebewegung eines sich bewegenden Maschinenteils gegründet, bevor jemand in den Gefahrenbereich, der sich aufgrund dieser Bewegung ergibt, gelangt, beispielsweise Gitter mit elektrischen Arretierungen werden vorgesehen. Im Stand der Technik werden außerdem verschiedene Arten an Vorrichtungen auf der Basis einer Erfassung eines Menschen als Sicherheitsbauteile verwendet, jedoch haben in der Praxis viele von ihnen Unzulänglichkeiten, die ihre Anwendung als Sicherheitsbauteile auf bestimmte begrenzte Anwendungen beschränken, da sie selten Eigenschaften haben, die eine Fehlertoleranz vorsehen.
-
Mitunter besteht ein Bedarf an einem Begrenzen einer Bewegungsgeschwindigkeit von Maschinenteilen aufgrund des Bedarfs an einer Prozesstechnik oder Wartung, sogar wenn jemand in dem Gefahrenbereich ist. In diesen Fällen sind im Stand der Technik komplizierte und unterschiedliche Instrumente benötigende Systeme verwendet worden, um die Bewegung, die durch das Fluidsystem reguliert wird, ausreichend sicher einzuschränken. Typische Objekte sind beispielsweise die Bewegungen verschiedener Fahrzeuge, Hebel, wie beispielsweise Arretierklauen oder Arretierhebel, Drehbewegungen, wie beispielsweise das Drehen einer Primäraufwickelvorrichtung auf Schienen etc. Beispielsweise ist in der Wartungsstufe von Aufrollern oder Rollenschneidmaschinen von Faserbahnmaschinen ein Bedarf an einem Begrenzen der Hydraulikbewegungsgeschwindigkeiten von Maschinenteilen das Begrenzen der Geschwindigkeit auf ein Niveau von 5%–10% der maximalen Geschwindigkeit. In den Systemen des Standes der Technik geschieht dies durch ein Begrenzen einer programmierbaren Steuerung eines Proportionalventils.
-
Vorstehend beschriebene Sicherheitsanforderungen gibt es in vielen verschiedenen Technologiegebieten, wie beispielsweise bei der Energieproduktion, im Bergbau, bei der Automatisierung, der Herstellung von Erzeugnissen, wie beispielsweise Faserbahnproduktionslinien, einer Faserbahnautomatisierung und Raffinerie etc. Insbesondere Faserbahnherstelllinien, wie beispielsweise Papier-, Tissue-, Pulpe- oder Kartonbahnherstelllinien, haben viele Prozessteile, die vor jedermann gesichert werden müssen, der in den Produktionsbereich gelangt, wenn die Maschinerie mit einer Produktionsgeschwindigkeit arbeitet, wobei aber ein Zugang zum Zwecke der Wartung oder für bestimmte technische Prozessschritte vorhanden sein muss, wenn die Maschinerie bei geringer Geschwindigkeit arbeitet. Dies ist so aufgrund auch des Umstandes, dass der Produktionsprozess, der nach einer Unterbrechung wieder aufgenommen wird, einen Schritt aufweist, der eine Gefahr, beispielsweise während des Endstückaufführens der Bahn, mit sich bringt.
-
In Sicherheitsbauteile des Standes der Technik sind als separate Vorrichtungen oder Systeme zusätzliche Komponenten gestaltet worden, die die funktionalen Eigenschaften vorsehen, die durch die Maschine oder Maschinerie benötigt werden.
-
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Technologie der Sicherheitsbauteile so weiter zu entwickeln, dass die Steuerbarkeit und Einstellbarkeit und Betriebszuverlässigkeit verbessert wird und der Bedarf an einer Wartung der Funktionen oder Aktuatoren abnimmt.
-
Es ist außerdem ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, die robust und haltbar unter anderem in Überlastsituationen ist.
-
Ein nicht einschränkendes weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Sicherheitsbauteil zu schaffen, das in zuverlässiger Weise eine langsame Bewegung vorsieht, die sicher ist, wenn ein Prozess oder eine Wartung erforderlich macht, dass sich eine Person in dem Gefahrenbereich aufhält, aber bei der nicht gestattet ist, dass eine Person vorhanden ist, wenn die Maschine oder Maschinerie mit schneller Geschwindigkeit arbeitet, d. h. dass dann eine Sicherheit vorgesehen wird.
-
Es ist außerdem ein nicht einschränkendes Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Sicherheitsbauteil für einen Prozess oder ein System zu schaffen, das eine Gefahr vermeidet, indem der Prozess oder das System angehalten wird, das aber auch die Möglichkeit einer Wartung bei dem Prozess oder dem System in einer niedrigen sicheren Geschwindigkeit bei Bedarf vorsieht.
-
Es ist des Weiteren ein spezielles Ziel der Erfindung, die Ansprechzeiten für das Fluidsteuersystem so beträchtlich zu beschleunigen, dass die Einstellungen dieser Vorrichtungen, wie beispielsweise Aufroller und Rollenschneidmaschinen, wenn dies erwünscht ist, besonders schnell und genau gestaltet werden können.
-
Es ist charakteristisch für die Vorrichtung der Erfindung, dass das Sicherheitsbauteil mittels zumindest einer digitalen Ventilgruppe angeordnet ist. Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Sicherheitsbauteil mittels zumindest zwei Digitalventilgruppen angeordnet.
-
Gemäß der Erfindung ist ein Ventil für ein Fluidsystem vorgesehen, das die Digitaltechnik nutzt und durch das die Geschwindigkeit einer Bewegung mit einer sehr hohen Zuverlässigkeit eingeschränkt werden kann. Durch die Erfindung wird ein Sicherheitsbauteil bereitgestellt, das Sicherheit mit einem Bauteil kombiniert, das eine Funktionseigenschaft aufweist.
-
Gemäß einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist das Digitalventil, das als Sicherheitsbauteil fungiert, auf zwei Wegen sicher, da im Wesentlichen gleichzeitig sowohl die arbeitsseitige Strömung als auch die zurück zu dem Tank erfolgende rückseitige Strömung begrenzt sind.
-
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kombiniert eine digitale Ventilgruppe, die zumindest zwei digitale Ventile als Sicherheitsbauteile aufweist, das Begrenzen der Geschwindigkeit einer Bewegung (Fluss), das erforderlich ist, mit ausgewählten Ventilgruppen und Wicklungen, und eine elektrisch gesteuerte Gruppe wird geschaffen. Eine Doppelsteuerung kann gemäß einem vorteilhaften Merkmal durch ein Sicherheitsrelais geschaffen werden. Somit wird durch die Erfindung die Sicherheitsfunktion zuverlässig als Hardware geschaffen.
-
Gemäß einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist eine Geschwindigkeit (Strömung eines Fluides) definiert, indem die elektrische Verbindung eines Ventils beeinflusst wird. Somit kann mehr als eine Geschwindigkeit für das Ventil definiert werden.
-
Die vorliegende Erfindung schafft viele Vorteile. Das Fluidsystem wird vereinfacht, was Kosteneinsparungen sowohl in Bezug auf die Funktionseigenschaft als auch insbesondere in Bezug auf die Sicherheitseigenschaften des Produktes und die Produktionssicherheit mit sich bringt, wobei nicht länger Systeme mit zwei separaten Bauteilen erforderlich sind. Die Erfindung schafft Möglichkeiten zum Erzeugen einer Sicherheitsfunktion in Kombination mit einer Kraftfunktion, Energiefunktion etc., die durch Digitalventiltechnik steuerbar sind. Da das System vereinfacht wird, ist auch die Überprüfung, Reparatur und Anwendung einfacher, wobei sämtliche Faktoren die Produktionskosten der Maschine senken und auch von vornherein die Sicherheit der Maschine erhöhen.
-
Die Digitalventiltechnik ist auch dafür bekannt, dass sie sogar dann sicher ist, wenn eine Fehlfunktion auftritt. Außerdem ist die mögliche Fehlfunktion besser steuerbar als in Verbindung mit Steuerventilen des Standes der Technik, da ein Problem in der Arbeitsrichtung des Schaftes nicht die Funktion der anderen Ventile beendet. Eine Eigenschaft dieser Digitalventiltechnik ist das hohe Niveau der Fehlertoleranz und das Erfassen von Problemen, so dass ein einzelner Fehler in der Praxis nicht zu einem Funktionsausfall der Sicherheitseigenschaften führt.
-
Die Anwendbarkeit der Digitalventiltechnik ist hoch und ein Fluidsystem auf der Basis von ihr wird mit Leichtigkeit so gestaltet, wie dies anhand der Sicherheitsverordnungen erforderlich ist, da Digitalventile nicht in einer schädlichen Weise versagen.
-
In der anhand der Erfindung offenbarten Weise kann dies unter Verwendung eines Digitalventils in der Weise ausgeführt werden, die nachstehend in Verbindung mit verschiedenen Ausführungsbeispielen beschrieben ist, womit mehrere der angestrebten Vorteile erreicht werden.
-
Besonders vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind derartige Hydrauliksysteme für eine Rollenschneidmaschine oder einen Aufwickler, bei denen eine große Kraft oder eine hohe Positionsgenauigkeit gleichzeitig erforderlich sind. Derartige Ausführungsbeispiele weisen typischerweise Funktionen, die die Faserbahn einer gewickelten Faserbahnrolle oder Startvorgänge beeinflussen, Bewegungen und Anhaltevorgänge von schweren Maschinenteilen auf. Ein Merkmal, das all diesen Funktionen gemein ist, ist, dass die Prozesseffizienz der Faserbahn sich verbessert, je schneller die fragliche Funktion ausgeführt werden kann. Am häufigsten bezieht sich die Funktion auf einen Vorgang außerhalb des eigentlichen Aufwickelschrittes, wie beispielsweise der Anfang oder das Ende des Aufwickelns, wenn die Produktionsgeschwindigkeit auf einen Wert, der geringer als normal ist, verringert werden muss, um die fragliche Funktion auszuführen. Die vorliegende Erfindung wird in vorteilhafter Weise in Verbindung mit Faserbahnmaschinenanwendungen angewendet, beispielsweise in Verbindung mit einem Sekundärschlitten eines Aufrollers, mit einer Drehvorrichtung eines Tambours und in Verbindung mit Wartungsstufen verschiedener Maschinenteile von Faserbahnmaschinen.
-
In Verbindung mit der Beschreibung und den Ansprüchen werden folgende Ausdrücke zur Erleichterung der Erläuterung verwendet: der Ausdruck Flüssigkeit wird hauptsächlich für das Druckmedium angewendet, jedoch handelt es sich tatsächlich hierbei um ein Fluid, dessen Eigenschaften insbesondere die Fließfähigkeit umfassen. Dieses Fluid kann eine Flüssigkeit, ein Gas oder beispielsweise ein Gemisch aus Flüssigkeit und Gas oder ein Gemisch aus einem anderen beispielsweise festen Bestandteil sein. Der Ausdruck digitale Hydraulik bezieht sich auf ein System, bei dem zumindest ein Teil der Bauteile auf digitale Ventile gegründet ist. Der Begriff Digitalventilgruppe bezieht sich auf eine Ventileinheit, bei der zumindest eine Digitalventilgruppe vorhanden ist, die wiederum eine Anzahl an digitalen Ventilen enthält, die parallel in Bezug auf das Fluid verbunden sind, das durch die digitale Ventilgruppe tretend strömt. Der Begriff Digitalventil wiederum bezieht sich auf ein Ventil, das zum Einstellen des Volumenstroms des Fluides gedacht ist, wobei das Ventil 2-N verschiedene schrittartige getrennte Einstellmodi hat, insbesondere zwei verschiedene getrennte Einstellmodi (offen/geschlossen), und für das das Steuersignal, das von dem Steuersystem gebracht wird, in vorteilhafter Weise digitalisiert ist, wobei es beispielsweise in binärer Form vorliegt. Das digitale Ventil hat vorteilhafter Weise zwei Modi; es ist entweder gänzlich offen oder gänzlich geschlossen. Wenn das digitale Ventil offen ist, wird ermöglicht, dass der gesamte Volumenstrom der Flüssigkeit durch das digitale Ventil hindurchtritt, und wenn das digitale Ventil geschlossen ist, tritt überhaupt keine Flüssigkeit durch sie hindurch. In dieser Erfindung wird ein derartiges digital steuerbares digitales Ventil mit zwei Modi auch ein Ein/Aus-Ventil und ein digitales Ein/Aus-Ventil genannt. Das digitale Ventil kann außerdem mehr als zwei Modi aufweisen, wobei in diesem Fall das Ventil in einer abgestuften Weise von einem Modus zu einem anderen angetrieben wird. Das digitale Ventil kann drei Positionen haben; es lässt den Flüssigkeitsstrom in eine erste oder zweite Richtung strömen, oder das Ventil gestattet dann gar nicht, dass irgendein Fluid durch diesen hindurchtritt. Die Einstelldirektive (Steuersignal) ist digitaler Natur, wie beispielsweise binär. Gemäß der Einstelldirektive werden der Volumenstrom von der digitalen Ventilgruppe und der Druck, der durch die Strömung verursacht wird, eingestellt, indem eine bestimmte Ventilkombination der digitalen Ventilgruppe so geöffnet wird, dass eine erwünschte Öffnung der digitalen Ventilgruppe und ein erwünschter Volumenstrom des Fluides erreicht werden. Von einem analogen Wert abweichend kann jedes parallel verbundene digitale Ventil lediglich eine begrenzte Anzahl an Einstellmodi haben, d. h. das digitale Ventil hat lediglich bestimmte getrennte Strömungsmodi. In einer Form eines digitalen Ventils gibt es drei Modi: offen/geschlossen/schnell öffnend. Jedoch hat jedes digitale Ventil vorzugsweise einfach den Ein/Aus-Modus; wobei, wenn es offen ist, das Ventil einen bestimmten Volumenstrom durch dieses hindurchlässt; wenn es geschlossen ist, es vollständig verhindert, dass Fluid durch dieses hindurchtritt. Die digitale Ventilgruppe besteht aus digitalen Ventilen mit zwei Modi (Ein/Aus). In diesem Fall gibt es zwei aufeinanderfolgende digitale Ventile mit nominalen Volumenstrommengen, wobei der Volumenstrom, der durch das Ventil mit einem höheren nominalen Volumenstrom in der offenen Position hindurchtritt, stets zweimal größer als der Volumenstrom des Ventils mit einem kleineren nominalen Volumenstrom ist. Ein Binärsteuersignal kann dann zu einer derartigen digitalen Ventilgruppe gebracht werden, bei der die Größe des Steuersignals in eine Binärzahl umgewandelt worden ist. Als ein beispielartiger Vergleich der Unterschiede im Einstellverfahren zwischen einem analogen Ventil und einer Hydraulikventilgruppe kann das Folgende aufgeführt werden: wenn ein analoges Ventil mit einem Steuersignal (Einstelldirektive) eingestellt wird, dessen Größe 12 Einheiten beträgt, bewegt sich der Zapfen des analogen Ventils um einen Betrag, der mit 12 Steuereinheiten vergleichbar ist, wobei in diesem Fall das Ventil einen Volumenstrom hindurchlässt, der jeweils zugenommen hat. Wenn wiederum eine digitale Ventilgruppe, die aus fünf digitalen Ein/Aus-Ventilen besteht, die parallel zu dem Eingabestrom verbunden sind, durch ein ähnlich dimensioniertes Steuersignal (Einstelldirektive) von 12 Einheiten gesteuert werden, bei dem die Größen der Volumenströme, die die digitalen Ventile 1, 2, 3, 4, 5 hindurchlassen, jeweils 1, 2, 4, 8 und 16 Einheiten sind, ist das Steuersignal binär und wird zu einem Steuersignal 01100 (0 × 24 + 1 × 23 + 1 × 22 + 0 × 21 + 0 × 20 = 12) (entsprechend den Ventilen 5, 4, 3, 2, 1) gesendet, und die Ventile 3 und 4 werden geöffnet.
-
Nachstehend ist die vorliegende Erfindung detaillierter unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
-
1 zeigt schematisch ein Beispiel eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
-
2 zeigt schematisch ein Beispiel eines digitalen Ventils, das in Verbindung mit einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird.
-
3 zeigt schematisch ein Beispiel eines digitalen Ventils, das in Verbindung mit einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung angewendet wird.
-
4 zeigt schematisch ein Beispiel eines digitalen Ventils, das in Verbindung mit einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung angewendet wird.
-
In der Zeichnung ist ein Beispiel eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels der Erfindung schematisch dargestellt. Dieses Beispiel ist darauf gegründet, dass Bewegungen eines Maschinenteils durch einen hydraulischen oder pneumatischen Aktuator 5 eingestellt werden, der den Bewegungshub verleiht. In dem System dient die Druckleitung 11 dem Hineinlassen eines Fluidstroms für ein Vorsehen des Bewegungshubs, und die Rückleitung 12 dient dazu, dass das Fluidmedium zu dem Tank strömt. Dieses Beispiel sieht ein Steuerventil 10 vor, das gleichzeitig das Sicherheitsbauteil bildet. In diesem Beispiel weist das Sicherheitsbauteil, d. h. das Steuerventil, vier digitale Ventilgruppen DV auf, die gleichzeitig Funktionen für das Sicherheitsbauteil 10 erzeugen (siehe beispielsweise die 2–4). Die digitale Ventilgruppe DV1 sieht die Steuerung der Arbeitsbewegung des Aktuators 5 vor, und die digitale Ventilgruppe DV4 sieht die Steuerung der Rückkehrbewegung des Aktuators 5 vor, und die digitalen Ventilgruppen DV2 und DV3 sehen die Steuerung zum Zurückkehren der Strömung zurück zu dem Tank vor. Die Steuernachrichten, die durch die digitalen Ventilgruppen verwendet werden und durch das Einstellsystem übermittelt werden, sind in beiden Fällen in digitaler Form, was einen beträchtlichen Vorteil in Bezug auf analoge Werte dahingehend vorsieht, dass die Einstellinformation nicht von digital nach analog umgewandelt werden muss, so dass keine Information verloren gehen kann beim Umwandeln der digitalen Steuernachricht von dem Einstellsystem in eine analoge Steuernachricht.
-
Indem eine digitale Ventilgruppe DV in der Kombination 10 aus dem Steuerventil und dem Sicherheitsbauteil angewendet wird, ist es möglich, den Volumenstrom des hydraulischen oder pneumatischen Aktuators 5 in einer sehr exakten Weise zu steuern. Außerdem ist der Betrieb der digitalen Ventilgruppen DV beträchtlich schnell, so dass es möglich ist, den gleichen hydraulischen oder pneumatischen Aktuator 5 mit der gleichen digitalen Ventilgruppe zu steuern, sowohl wenn von einer schnellen Geschwindigkeit, d. h. einer Produktionsgeschwindigkeit, die durch eine große Änderung des Volumenstroms erforderlich ist, gewechselt wird, als auch beim Ändern zu einer geringen Geschwindigkeit, beispielsweise bei der Wartung, bei der eine relativ geringe Änderung des Volumenstroms erforderlich ist.
-
Für die Funktion als Sicherheitsbauteil ist das Steuerventil 10 mit der Steuerung von sowohl einer Digitalventilgruppe DV1; DV4 für den Arbeitshub als auch einer die Rückströmung steuernden Digitalventilgruppe DV2; DV3 gleichzeitig versehen, womit bei Bedarf eine starke Doppelsicherheitsschutzeinrichtung vorgesehen wird.
-
In 1 ist außerdem eine Vergrößerung einer digitalen Ventilgruppe DV anhand A gezeigt.
-
In den 2–4 sind Beispiele veranschaulicht, die das Steuersystem für eine digitale Ventilgruppe DV vorsehen. In diesen Zeichnungen sind lediglich einige Beispiele einer elektrischen Steuerung für eine digitale Gruppe gezeigt, jedoch ist es für Fachleute offensichtlich, dass Möglichkeiten für eine große Vielfalt vorhanden sind. Das Maschinensteuersystem weist einzelne Binärventile Q auf, und in den Beispiel der 2–4 sind einzelne Binärventile Q5–Q8 mit Steuervorrichtungen K1, K2 versehen, die beispielsweise Sicherheitsrelais, Sicherheitslogikeinheiten (Sicherheits-PLCs), Relaisverbindungen, Sicherheitssteuerungen, die an Relais angebaut sind, etc. sein können. Durch diese Steuervorrichtungen K1 und K2 wird eine Sicherheitsfunktion derart bewirkt, dass zumindest ein teilweises Öffnen der Binärventile, die verbunden sind, d. h. in diesem Beispiel der Binärventile Q5–Q8, verhindert wird. Für die Doppelsteuerung wird dies zumindest bei zwei digitalen Ventilgruppen DV1, DV4 vorgesehen, d. h. eine steuert den Arbeitshub des Aktuators 5 und eine steuert die Rückströmung zurück zu dem Tank. In dieser Anordnung bleibt auch die Steuerbarkeit in dem erwünschten Steuerbereich. Wie dies in den 2–4 gezeigt ist, kann die elektrische Steuerung von einer digitalen Ventilgruppe bewirkt werden, indem die elektrische Eingangskarte des Logikausgangs unterbrochen wird, indem jeder Ausgang separat unterbrochen wird, oder indem ein Satz an Ausgängen unterbrochen wird.
-
Die digitale Ventilgruppe DV kann auch aus mehreren Ein/Aus-Ventilen mit verschiedenen Durchmessern oder Ventilen, die anderweitig verschiedene Volumenströme hindurchlassen, bestehen. Diese Ventile werden so gesteuert, dass sie durch eine andere Steuereinheit öffnen und schließen, so dass es möglich ist, den erwünschten Druck/die erwünschte Strömung an der Seite des Zylinderkolbens und Armes zu erreichen. Die Ventilansprechzeiten sind schnell, typischer Weise 1–5 ms. Im Vergleich zu dem Servoventil werden zumindest die folgenden Vorteile mit dem digitalen Ventil erreicht:
- 1. Für eine Kraft- und Drucksteuerung ist es möglich, mit dem Ventil eine Druckverstärkungskurve einer linearen oder gewünschten Form in einem breiten Bereich zu erzielen.
- 2. Eine Beziehung aus Öffnung-Strömung einer gänzlich linearen oder erwünschten Form kann durch eine geeignet gewählte digitale Ventilgruppe für eine Ortssteuerung erzielt werden.
- 3. Es ist möglich, schnelle und ungestörte Steuerungen zu erzeugen (die nicht überschreiten, wie dies bei Servoventilen der Fall ist).
- 4. Kein feinmechanischer Zapfen, d. h. die Ventileigenschaften bleiben beim Ändern des Ventils die gleichen.
- 5. Das digitale Ventil ist gegenüber Verunreinigungen nicht empfindlich.
- 6. Ein Fehler des einen Ein/Aus-Ventils oder sogar mehrerer Ein/Aus-Ventile setzt nicht die gesamte digitale Ventilgruppe außer Betrieb.
-
1 zeigt eine allgemeine graphische Darstellung eines Sicherheitsbauteils 10, die durch ein Steuerventil erzeugt wird, das bei einer Vielfalt an verschiedenen Objektarten anwendbar ist, in denen zwei Bewegungsrichtungen vorhanden sind, und das das Bauteil 10 weist vier einzelne digitale Ventilgruppen DV auf. Wenn lediglich eine Bewegungsrichtung anwendbar ist, werden lediglich zwei einzelne digitale Ventilgruppen benötigt. Diese Anordnungen sind insbesondere vorteilhaft geeignet für Basisniveaulösungen, bei denen eine sehr starke Auflösung nicht unbedingt benötigt wird, aber durch die gleichen Prinzipien bei Bedarf kompliziertere Systeme geschaffen werden können.
-
Die Erfindung wird vorteilhafter Weise in Verbindung mit Faserbahnmaschinenanwendungen angewendet, beispielsweise in Verbindung mit einem Sekundärschlitten eines Aufrollers, mit einer Drehvorrichtung eines Tambours und in Verbindung mit Wartungsstufen verschiedener Maschinenteile der Faserbahnmaschine. In Verbindung mit dem Beispiel des Sekundärschlittens eines Aufrollers geschieht die Bewegung in zwei Richtungen, und vier digitale Ventile DV werden benötigt, und in Verbindung mit dem Beispiel der Drehvorrichtung eines Tambours werden bei der Drehung in einer Richtung zwei digitale Ventile DV benötigt. Die Wartungsanwendung der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise eine Druckwalzensteuerung und deren Wartungsstufe sein.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- Maschinenrichtlinie 2006/42/EG [0003]
