DE202018105352U1

DE202018105352U1 - Sicherheitsvorschaltgerät für ein druckluftbetriebenes Gerät

Info

Publication number: DE202018105352U1
Application number: DE202018105352.3U
Authority: DE
Original assignee: Joh Friedrich Behrens AG
Current assignee: Bea GmbH
Priority date: 2018-09-18
Filing date: 2018-09-18
Publication date: 2019-12-19
Anticipated expiration: 2028-09-19

Abstract

Sicherheitsvorschaltgerät für ein druckluftbetriebenes Gerät mit
• einem Gehäuse, das einen Drucklufteingang (18) zur Verbindung mit einer Druckluftversorgungsleitung und einen Druckluftausgang (16) zur Verbindung mit dem druckluftbetriebenen Gerät aufweist,
• einer Ventilanordnung, die eine Durchgangsstellung und eine Sperrstellung aufweist, wobei die Ventilanordnung in der Durchgangsstellung eine Verbindung zwischen dem Drucklufteingang (18) und dem Druckluftausgang (16) herstellt und in der Sperrstellung eine Verbindung zwischen dem Drucklufteingang (18) und dem Druckluftausgang (16) absperrt und den Druckluftausgang (16) mit Außenluft verbindet,
• einer Steuerkammer (30, 130), wobei ein in der Steuerkammer (30, 130) herrschender Druck eine Kraft auf die Ventilanordnung ausübt, und
• einer Rücksetzeinrichtung, die dazu ausgebildet ist, bei manueller Betätigung einen in der Steuerkammer (30, 130) herrschenden Druck zurückzusetzen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsvorschaltgerät für ein druckluftbetriebenes Gerät. Druckluftbetriebene Geräte verwenden als Energiequelle Druckluft, die in der Regel über eine Druckluftleitung bereitgestellt wird, die an einen Druckluftanschluss des druckluftbetriebenen Geräts angeschlossen wird. Beispiele druckluftbetriebener Geräte, für die die Erfindung jeweils geeignet ist, umfassen sowohl Handgeräte wie Bohr- oder Fräsmaschinen, Schrauber, Schleifmaschinen, Poliermaschinen, Sägen, Hobel und Druckluftnagler als auch stationär eingesetzte Werkzeugmaschinen wie beispielsweise Fräsmaschinen oder CNC-Bearbeitungszentren, Pressen usw.
Sobald derartige druckluftbetriebene Geräte an eine Druckluftleitung angeschlossen sind, geht von ihnen ein Sicherheitsrisiko aus. Insbesondere kann es zu Sach- und Personenschäden kommen, falls das jeweilige Gerät unbeabsichtigt betätigt wird. Beispielsweise kann bei einem Druckluftnagler unbeabsichtigt ein Eintreibvorgang ausgelöst werden, wenn eine Bedienperson unter Missachtung wichtiger Sicherheitsvorschriften beim Erklimmen einer Leiter mit betätigtem Auslöser versehentlich mit einem Aufsetzfühler des Druckluftnaglers sein Bein streift. Vergleichbare Sicherheitsrisiken bestehen bei sämtlichen druckluftbetriebenen Geräten.
Auf dem Gebiet der Druckluftnagler sind spezielle Sicherheitseinrichtungen bekannt geworden, die bei dauerhaft betätigtem Auslöser nach dem Ablauf einer vorgegebenen Zeit unbeabsichtigte Auslösungen verhindern können. Beispiele solcher druckluftgesteuertem Zeitabschaltungen sind in den Druckschriften EP 2 767 365 B1 , EP 3 257 633 A1 und EP 3 257 632 A1 beschrieben. Diese bekannten Sicherheitseinrichtungen sind in das jeweilige druckluftbetriebene Gerät integriert. Sie weisen jeweils eine Steuerkammer auf, in der sich ein Druck infolge der Betätigung eines Steuerventils langsam ändert. Wird eine bestimmte Druckschwelle in der Steuerkammer über- oder unterschritten, werden unterschiedliche Mechanismen aktiv, die das Auslösen eines Eintreibvorgangs verhindern.
Davon ausgehend ist es die Aufgabe der Erfindung, die Betriebssicherheit herkömmlicher druckluftbetriebener Geräte zu verbessern.
Diese Aufgabe wird gelöst durch das Sicherheitsvorschaltgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Das Sicherheitsvorschaltgerät ist für ein druckluftbetriebenes Gerät vorgesehen und hat

• ein Gehäuse, das einen Drucklufteingang zur Verbindung mit einer Druckluftversorgungsleitung und einen Druckluftausgang zur Verbindung mit dem druckluftbetriebenen Gerät aufweist,
• eine Ventilanordnung, die eine Durchgangsstellung und eine Sperrstellung aufweist, wobei die Ventilanordnung in der Durchgangsstellung eine Verbindung zwischen dem Drucklufteingang und dem Druckluftausgang herstellt und in der Sperrstellung eine Verbindung zwischen dem Drucklufteingang und dem Druckluftausgang absperrt und den Druckluftausgang mit Außenluft verbindet,
• eine Steuerkammer, wobei ein in der Steuerkammer herrschender Druck eine Kraft auf die Ventilanordnung ausübt, und
• eine Rücksetzeinrichtung, die dazu ausgebildet ist, bei manueller Betätigung einen in der Steuerkammer herrschenden Druck zurückzusetzen.

Das Sicherheitsvorschaltgerät wird in eine Versorgungsleitung des druckluftbetriebenen Geräts eingefügt und weist hierzu ein Gehäuse mit einem Drucklufteingang oder einem Druckluftausgang auf. Der Drucklufteingang kann insbesondere eine Schnellkupplung aufweisen, an die eine Druckluftversorgungsleitung besonders einfach angeschlossen werden kann. Der Druckluftausgang wird mit dem druckluftbetriebenen Gerät verbunden, sodass dessen Druckluftversorgung ausschließlich über das Sicherheitsvorschaltgerät erfolgt. Hierzu kann der Druckluftausgang bevorzugt dauerhaft fest mit dem druckluftbetriebenen Gerät verbunden werden, beispielsweise durch Verkleben oder Verschrauben. Das Gehäuse des Sicherheitsvorschaltgeräts kann relativ zu dem druckluftbetriebenen Gerät fest angeordnet sein, sodass es von einer Bedienperson als Bestandteil des druckluftbetriebenen Geräts wahrgenommen wird. Dies vereinfacht die Bedienung des Sicherheitsvorschaltgeräts.
Das Gehäuse des Sicherheitsvorschaltgeräts kann ein- oder mehrteilig ausgeführt sein. Drucklufteingang und Druckluftausgang können an einander gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses angeordnet sein. Das Gehäuse kann beispielsweise eine Länge im Bereich von 30 mm bis 120 mm aufweisen, bevorzugt im Bereich von 60 mm bis 80 mm. Das Gehäuse kann beispielsweise einen Durchmesser im Bereich von 20 mm bis 120 mm aufweisen, bevorzugt im Bereich von 50 mm bis 60 mm.
Das Sicherheitsvorschaltgerät weist eine Ventilanordnung auf, die innerhalb des Gehäuses angeordnet sein kann. Die Ventilanordnung kann mindestens ein bewegliches Element aufweisen, das innerhalb des Gehäuses geführt ist. Unabhängig von ihrer konstruktiven Ausgestaltung weist die Ventilanordnung mindestens eine Durchgangsstellung und eine Sperrstellung auf. In der Durchgangsstellung besteht eine Verbindung zwischen dem Drucklufteingang und dem Druckluftausgang, sodass ein an das Sicherheitsvorschaltgerät angeschlossenes, druckluftbetriebenes Gerät mit Druckluft versorgt wird. In der Sperrstellung ist diese Verbindung abgesperrt, sodass das druckluftbetriebene Gerät nicht länger mit Druckluft versorgt wird. Zugleich ist in der Sperrstellung ein Druckluftausgang mit Außenluft verbunden, sodass das an den Druckluftausgang angeschlossene, druckluftbetriebene Gerät entlüftet wird. Dadurch wird eine Gefährdung durch noch in dem druckluftbetriebenen Gerät gespeicherte Druckluft ausgeschlossen.
Die Ventilanordnung wird dadurch gesteuert, dass ein in einer Steuerkammer herrschender Druck eine Kraft auf die Ventilanordnung ausübt. Diese Kraft kann die Ventilanordnung in eine gewünschte Stellung bringen, insbesondere in die Sperrstellung. Alternativ kann die Ventilanordnung durch die Kraft in eine Bereitschaftsstellung gebracht werden.
Schließlich hat das Sicherheitsvorschaltgerät eine Rücksetzeinrichtung, die manuell betätigt wird und die einen in der Steuerkammer herrschenden Druck zurücksetzt. Mit dem Zurücksetzen des Drucks in der Steuerkammer kann insbesondere eine vollständige oder fast vollständige Belüftung oder eine vollständige oder fast vollständige Entlüftung der Steuerkammer gemeint sein. Dadurch kann sich die Ventilanordnung wieder aus ihrer Sperrstellung heraus bewegen, sodass nach einem Ansprechen des Sicherheitsvorschaltgeräts und der damit einhergehenden Verlagerung der Ventilanordnung in die Sperrstellung der entlüftete und drucklose Zustand des druckluftbetriebenen Geräts wieder aufgehoben werden kann. Nach einem Ansprechen des Sicherheitsvorschaltgeräts kann das daran angeschlossene, druckluftbetriebene Gerät somit durch eine einfache, manuelle Betätigung der Rücksetzeinrichtung wieder in einen betriebsbereiten Zustand versetzt werden.
In einer Ausgestaltung ist die Steuerkammer über eine Drossel mit dem Drucklufteingang, mit dem Druckluftausgang oder mit Außenluft verbunden. Diese Verbindung kann insbesondere dauerhaft und/oder unabhängig von der Stellung der Ventilanordnung und/oder unabhängig von einer Betätigung der Rücksetzeinrichtung bestehen. Ist der Drucklufteingang über die Drossel mit der Steuerkammer verbunden, wird die Steuerkammer über die Drossel belüftet, sobald eine unter Druck stehende Druckluftversorgungsleitung mit dem Drucklufteingang verbunden ist. Ist der Druckluftausgang über die Drossel mit der Steuerkammer verbunden, wird die Steuerkammer über die Drossel belüftet, solange ein an den Druckluftausgang angeschlossenes, druckluftbetriebenes Gerät unter Druck steht. In beiden Fällen steigt der Druck in der Steuerkammer langsam an, was mit einer entsprechenden Änderung der Krafteinwirkung auf die Ventilanordnung einhergeht. Ein besonderer Vorteil der Verbindung des Druckluftausgangs mit der Drossel über die Steuerkammer besteht darin, dass der Druck in der Steuerkammer gegebenenfalls auch dann langsam ansteigt, wenn zuvor eine Druckluftversorgungsleitung von dem Drucklufteingang getrennt wurde - beispielsweise durch absichtliches Öffnen einer Schnellkupplung oder infolge eines unbeabsichtigten Abrutschens der Druckluftversorgungsleitung. Auch in diesen Fällen wird das Sicherheitsvorschaltgerät aktiv und schließt eine Gefährdung aufgrund der noch in dem druckluftbetriebenen Gerät gespeicherten Druckluft aus. In der Alternative mit einer Verbindung der Steuerkammer über die Drossel mit Außenluft wird eine kontinuierliche Entlüftung der Steuerkammer über die Drossel erreicht. In diesem Fall kann der Druck in der Steuerkammer zurückgesetzt werden, in dem die Steuerkammer belüftet wird.
In einer Ausgestaltung wirkt der in der Steuerkammer herrschende Druck derart auf die Ventilanordnung ein, dass die Ventilanordnung in die Sperrstellung verlagert wird, wenn der Druck in der Steuerkammer eine vorgegebene Druckschwelle überschreitet oder unterschreitet. In beiden Fällen kann ein zuverlässiges Ansprechen des Sicherheitsvorschaltgeräts erzielt werden. Unter Umständen bietet die Variante mit einem Ansprechen bei Unterschreiten einer vorgegebenen Druckschwelle einen Sicherheitsvorteil, weil etwaige Undichtigkeiten dann unter Umständen zwar zu einem vorzeitigen Ansprechen führen, jedoch nicht dazu, dass der für das Ansprechen erforderliche Druck in der Steuerkammer verspätet oder überhaupt nicht erreicht wird.
In einer Ausgestaltung weist die Rücksetzeinrichtung ein Rücksetzventil auf, das die Steuerkammer bei Betätigung der Rücksetzeinrichtung mit Außenluft oder mit dem Drucklufteingang verbindet. Das Zurücksetzen des Sicherheitsvorschaltgeräts erfolgt demnach also entweder durch Entlüften oder durch Belüften der Steuerkammer. Nach dem Betätigen der Rücksetzeinrichtung wird das Rücksetzventil wieder geschlossen, sodass der Druck in der Steuerkammer durch Luftzufuhr über die Drossel wieder ansteigt bzw. durch Entlüftung über die Drossel wieder abnimmt.
In einer Ausgestaltung weist die Rücksetzeinrichtung ein versenkt angeordnetes Betätigungselement auf. Grundsätzlich kann die Rücksetzeinrichtung ein beliebiges Betätigungselement aufweisen, das eine Bedienperson einfach manuell betätigen kann, beispielsweise einen Druckknopf, einen Taster, einen Hebel oder einen Drehknopf. Eine versenkte Anordnung des Betätigungselements kann die Betriebssicherheit nochmals verbessern, weil eine versehentliche Betätigung der Rücksetzeinrichtung vermieden wird.
In einer Ausgestaltung stellt die Ventilanordnung in der Durchgangsstellung eine Verbindung zwischen der Steuerkammer und Außenluft oder eine Verbindung zwischen der Steuerkammer und dem Drucklufteingang her. Durch diese Maßnahme wird die Steuerkammer entlüftet bzw. belüftet, wenn die Ventilanordnung in ihre Durchgangsstellung gelangt. Dadurch wird das Sicherheitsvorschaltgerät unabhängig von einer Betätigung der Rücksetzeinrichtung zurückgesetzt. Dass sich die Ventilanordnung in der Durchgangsstellung befindet, kann dabei eine ordnungsgemäße Verwendung des druckluftbetriebenen Geräts, die mit einem bestimmten Druckluftverbrauch einhergeht, anzeigen.
In einer Ausgestaltung weist die Ventilanordnung eine Bereitschaftsstellung auf, in der sie die Verbindung zwischen Steuerkammer und Außenluft bzw. die Verbindung zwischen der Steuerkammer und dem Drucklufteingang absperrt. In der Bereitschaftsstellung ist das druckluftbetriebene Gerät betriebsbereit, steht also unter Druck. Durch das Absperren der Verbindung zwischen Steuerkammer und Außenluft steigt der Druck in der Steuerkammer durch Belüftung über die Drossel gegebenenfalls kontinuierlich an, bis die Ventilanordnung durch das Überschreiten einer Druckschwelle in der Steuerkammer in ihre Sperrstellung gelangt. Durch das alternativ mögliche absperren der Verbindung zwischen der Steuerkammer und dem Drucklufteingang endet die Luftzufuhr zur Steuerkammer und der Druck darin nimmt durch kontinuierliche Entlüftung über die Drossel langsam ab, bis eine vorgegebene Druckschwelle unterschritten wird. In beiden Fällen wird in diesem Moment das druckluftbetriebene Gerät entlüftet, sodass seine Betriebsbereitschaft endet, bis Rücksetzeinrichtung betätigt wird.
In einer Ausgestaltung ist die Ventilanordnung dazu ausgebildet, ausgehend von der Bereitschaftsstellung automatisch in die Durchgangsstellung zu gelangen, wenn ein Druck an dem Druckluftausgang einen Druck an dem Drucklufteingang um ein vorgegebenes Maß unterschreitet. Das vorgegebene Maß kann beispielsweise einer Druckdifferenz im Bereich von 2% bis 50% entsprechen. Zu einem solchen Druckabfall am Druckluftausgang kommt es, wenn das druckluftbetriebene Gerät Druckluft verbraucht. Wird ein solcher Druckluftverbrauch insbesondere durch eine reguläre Benutzung des druckluftbetriebenen Geräts ausgelöst, während sich die Ventilanordnung in ihrer Bereitschaftsstellung befindet, führt die Verlagerung der Ventilanordnung in ihre Durchgangsstellung sogleich zu einer Druckluftzufuhr zu dem druckluftbetriebenen Gerät. Außerdem wird gegebenenfalls der Druck in der Steuerkammer zurückgesetzt, sodass die Betriebsbereitschaft nachfolgend für einen vorgegebenen Zeitraum aufrechterhalten wird. Durch diese Lösung ist es beispielsweise bei Verwendung des Sicherheitsvorschaltgeräts mit einem Druckluftnagler möglich, eine unbegrenzte Anzahl in kurzem zeitlichen Abstand aufeinanderfolgender Eintreibvorgänge auszuführen, ohne dass die Ventilanordnung in ihre Sperrstellung gelangt.
In einer Ausgestaltung weist die Ventilanordnung ein erstes Stellglied auf, das die Verbindung zwischen dem Druckluftausgang und Außenluft in einer ersten Stellung relativ zu dem Gehäuse absperrt und in einer zweiten Stellung relativ zu dem Gehäuse herstellt. Die Stellung des ersten Stellglieds relativ zu dem Gehäuse steuert also, ob ein an den Druckluftausgang angeschlossenes, druckluftbetriebenes Gerät entlüftet wird oder nicht. In der Sperrstellung der Ventilanordnung befindet sich das erste Stellglied in seiner zweiten Stellung relativ zu dem Gehäuse.
In einer Ausgestaltung weist die Ventilanordnung ein zweites Stellglied auf, das die Verbindung zwischen dem Drucklufteingang und dem Druckluftausgang in einer ersten Stellung absperrt und einer zweiten herstellt. Die Stellung des zweiten Stellglieds kann relativ zu dem Gehäuse betrachtet werden und/oder relativ zu dem ersten Stellglied. Sie steuert, ob eine Druckluftzufuhr durch das Sicherheitsvorschaltgerät möglich ist oder nicht. In der Durchgangsstellung der Ventilanordnung befindet sich das zweite Stellglied in seiner zweiten Stellung. In der Sperrstellung der Ventilanordnung befindet sich das zweite Stellglied in seiner ersten Stellung.
In einer Ausgestaltung weist das erste Stellglied eine Druckfläche auf, auf die der in der Steuerkammer herrschende Druck einwirkt. In diesem Fall wirkt die auf die Ventilanordnung einwirkende Kraft also auf das erste Stellglied ein. Insbesondere kann das erste Stellglied dabei bei Überschreiten einer vorgegebenen Druckschwelle in der Steuerkammer in seine zweite Stellung relativ zu dem Gehäuse überführt werden.
In einer Ausgestaltung weist das erste Stellglied einen Anschlag auf, der das zweite Stellglied daran hindert, in seine zweite Stellung zu gelangen, solange sich das erste Stellglied in seiner zweiten Stellung befindet. In diesem Fall bewirkt die von dem in der Steuerkammer herrschenden Druck auf das erste Stellglied ausgeübte Kraft gleichermaßen eine Verlagerung des ersten Stellglieds in seine zweite Stellung und eine Verlagerung des zweiten Stellglieds in seine erste Stellung bzw. ein Halten des zweiten Stellglieds in seiner ersten Stellung. Die Ventilanordnung befindet sich dann in ihrer Sperrstellung.
In einer Ausgestaltung ist das erste Stellglied eine Hülse, die das zweite Stellglied ringförmig umgibt. Auf diese Weise erhält die Ventilanordnung einen besonders kompakten Aufbau. Der Anschlag an dem ersten Stellglied kann ein nach innen weisender Kragen an der Hülse sein.
In einer Ausgestaltung sind in der Bereitschaftsstellung das erste Stellglied und das zweite Stellglied in ihrer jeweiligen ersten Stellung angeordnet. Bei dem geschilderten Zusammenwirken der beiden Stellglieder mit einem Anschlag ist dann jederzeit eine Verlagerung des zweiten Stellglieds in seine zweite Stellung möglich, entsprechend einer Verlagerung der Ventilanordnung in die Durchgangsstellung.
In einer Ausgestaltung weist die Ventilanordnung ein Rückschlagventil auf, über das die Steuerkammer belüftet wird, wenn die Ventilanordnung in der Sperrstellung angeordnet ist. Es erfolgt also eine zusätzliche Belüftung der Steuerkammer über das Rückschlagventil. Diese sorgt dafür, dass in der Sperrstellung der Ventilanordnung schnell maximaler Druck in der Steuerkammer aufgebaut wird. Durch diese Maßnahme wird erreicht, dass sich die Ventilanordnung jederzeit in einer definierten Stellung befindet, auch wenn durch Herstellen der Verbindung zwischen Druckluftausgang und Außenluft, d. h. durch die schlagartige Entlüftung eines an den Druckluftausgang angeschlossenen, druckluftbetriebenen Geräts, plötzlich eintretende Druckänderungen entstehen. Die über das Rückschlagventil mögliche Druckluftzufuhr kann so bemessen werden, dass weiterhin eine Entlüftung der Steuerkammer durch Betätigen der Rücksetzeinrichtung möglich ist. Hierzu kann das Rückschlagventil mit einem Öffnungsquerschnitt versehen oder kombiniert werden, der geringer ist als ein Öffnungsquerschnitt der über die Rücksetzeinrichtung hergestellten Verbindung zwischen Steuerkammer und Außenluft.
In einer Ausgestaltung weist die Ventilanordnung ein Rückschlagventil auf, über das eine Verbindung zwischen dem Druckluftausgang und dem Drucklufteingang hergestellt wird, wenn der Druck am Druckluftausgang den Druck am Drucklufteingang übersteigt. Durch dieses Rückschlagventil erfolgt eine sofortige Entlüftung eines an den Druckluftausgang angeschlossenen Geräts, falls der Druck am Drucklufteingang entfällt, beispielsweise aufgrund einer abrutschenden Druckluftversorgungsleitung.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von drei in Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

1 ein erstes Beispiel eines Sicherheitsvorschaltgeräts mit einer Ventilanordnung, die sich in einer Bereitschaftsstellung befindet,
2 die Anordnung aus 1 mit der Ventilanordnung in einer Durchgangsstellung,
3 die Anordnung aus 1 mit der Ventilanordnung in einer Sperrstellung,
4 ein zweites Beispiel eines Sicherheitsvorschaltgeräts, dessen Ventilanordnung sich in einer Bereitschaftsstellung befindet,
5 die Anordnung aus 4 mit der Ventilanordnung in einer Durchgangsstellung,
6 die Anordnung aus 4 mit der Ventilanordnung in einer Sperrstellung,
7 ein drittes Beispiel eines Sicherheitsvorschaltgeräts mit einer Ventilanordnung, die sich in einer Sperrstellung befindet,
8 die Anordnung aus 7 mit Ventilanordnung in einer Durchgangsstellung bei betätigtem Rücksetzknopf,
9 die Anordnung aus 7 mit der Ventilanordnung in einer Bereitschaftsstellung,
10 die Anordnung aus 7 mit der Ventilanordnung in einer Stellung, die sich insbesondere bei plötzlichem Druckabfall am Drucklufteingang einstellt.

Alle Figuren zeigen Schnitte entlang einer Längsachse 10.
Das Sicherheitsvorschaltgerät aus 1 hat ein Gehäuse, das ein erstes, topfförmiges Gehäuseteil 12 und einen in dieses eingeschraubten Gehäusedeckel 14 aufweist. Das Gehäuse weist einen Druckluftausgang 16 auf, der ein integraler Bestandteil des Gehäuseteils 12 ist und der zur Verbindung mit einem druckluftbetriebenen Gerät bestimmt ist, z.B. über eine Schnellkupplung. Ein Drucklufteingang 18 des Gehäuses weist einen Anschluss für eine Druckluftversorgungsleitung auf und ist in den Gehäusedeckel 14 eingesetzt.
Innerhalb des Gehäuses befindet sich eine Ventilanordnung, die ein erstes, beweglich geführtes Stellglied 20 und ein zweites, beweglich geführtes Stellglied 22 umfasst. Das erste Stellglied 20 ist hülsenförmig und umgibt das zweite, kolbenförmige Stellglied 22 ringförmig.
Das erste Stellglied 20 weist an seinem in der 1 nach rechts weisenden Ende einen nach außen weisenden Flansch 24 auf. Ein von dem ersten Stellglied 20 nahe seines in der 1 links gezeigten Endes nach ihnen weisender Flansch oder Kragen bildet einen Anschlag 26, der einerseits, wie in der 1 gezeigt, mit einem topfförmigen Gehäuseteil 28 zusammenwirkt und so den Verstellweg des ersten Stellglieds 20 nach links begrenzt. Andererseits wirkt dieser Anschlag 26 mit einer in der 1 links angeordneten Stirnfläche des zweiten Stellglieds 22 zusammen, wie später noch erläutert wird.
Links des nach außen weisenden Flansches 24 des ersten Stellglieds 20 befindet sich eine im Wesentlichen ringförmige Steuerkammer 30. Der in dieser Steuerkammer 30 herrschende Druck wirkt auf eine links angeordnete, ringförmige Stirnfläche des nach außen weisenden Flanschs 24 ein und übt so eine Kraft auf das erste Stellglied 20 aus. Die genannte Stirnfläche ist eine Druckfläche 32.
Das zweite Stellglied 22 befindet sich in der in 1 gezeigten Bereitschaftsstellung der Ventilanordnung in einer ersten Stellung, in der es mit seinem rechten Ende an einem Anschlag 34 anliegt, der an einem ringförmigen Gehäuseteil 36, in dem das zweite Stellglied 22 geführt ist, ausgebildet ist.
Eine Rücksetzeinrichtung weist einen versenkt angeordneten Rücksetzknopf 38 auf. Dieser ist an einer Außenseite des Gehäuses angeordnet, sodass er für eine Bedienperson einfach zugänglich ist.
Unabhängig von der Stellung der Ventilanordnung besteht dauerhaft eine Verbindung zwischen dem Drucklufteingang 18 und der Steuerkammer 30 über eine Drossel 40, die in einer Längsbohrung 42 im Gehäuseteil 12 angeordnet ist. Diese Verbindung schließt einen Spalt 44 zwischen dem ringförmigen Gehäuseteil 36 und dem Gehäusedeckel 14, eine Längsbohrung 46 im Gehäuseteil 12, einen Ringspalt 48, der den Öffnungsquerschnitt 48 der Drossel 40 bestimmt, und eine Querbohrung 50 in einer Hülse 52 der Drossel 40 ein. Über diese Verbindung kann fortlaufend Druckluft in die Steuerkammer 30 einströmen.
Dies führt zu einem langsamen, kontinuierlichen Druckanstieg in der Steuerkammer 30, weil eine zwischen der Steuerkammer 30 und einer mit Außenluft verbundenen Querbohrung 54 im Gehäuseteil 12 vorgesehene Verbindung von der Ventilanordnung abgesperrt ist. Diesbezüglich erkennt man in der 1, dass ein Ringspalt 56 zwischen dem ersten Stellglied 20 und dem Gehäuseteil 12 von einem O-Ring 58 abgedichtet ist. Ein weiterer Ringspalt 60 zwischen dem ersten Stellglied 20 und dem zweiten Stellglied 22 ist mit dem Ringspalt 56 über eine Querbohrung 84 verbunden, jedoch in Richtung zu der Querbohrung 54 im Gehäuseteil 12 hin ebenfalls von einem O-Ring 62 abgedichtet.
Der nach außen weisende Flansch 24 des ersten Stellglieds 20 weist an seiner Außenseite eine Stufe auf, die einen kleinen Steuerraum 64 auf der rechten Seite des nach außen weisenden Flansches 24 ausbildet. Dieser Steuerraum 64 ist über eine Querbohrung 66 ständig mit der Längsbohrung 46 und über diese mit dem Drucklufteingang 18 verbunden und somit belüftet. Dadurch wird das erste Stellglied 20 insbesondere beim Anschließen des Drucklufteingangs 18 an eine Druckluftversorgungsleitung zunächst in seine eingezeichnete, erste Stellung gebracht.
Eine Verbindung zwischen dem Drucklufteingang 18 und dem Druckluftausgang 16 besteht in der gezeichneten, ersten Stellung des zweiten Stellglieds 22 nicht, insbesondere weil sich ein O-Ring 68, der das zweite Stellglied 22 an seinem rechten Ende umgibt, in Dichtung befindet und einen dort angeordneten Ringspalt zwischen dem zweiten Stellglied 22 und dem ringförmigen Gehäuseteil 36 verschließt.
Eine Verbindung zwischen dem Druckluftausgang 16 und der mit Außenluft verbundenen Querbohrung 54 besteht in der in 1 gezeichneten Stellung des ersten Stellglieds 20 nicht. Diese Verbindung ist möglich über eine Querbohrung 70 in dem topfförmigen Gehäuseteil 28 und eine Querbohrung 72 in dem ersten Stellglied 20 sowie über einen Ringspalt 74 zwischen dem ersten Stellglied 20 und dem Gehäuseteil 12, wobei dieser Ringspalt 74 jedoch in der gezeichneten Stellung von einem O-Ring 76 verschlossen ist.
Innerhalb des zweiten Stellglieds 22 ist eine Feder 78 angeordnet, die sich an einem Boden des topfförmigen Gehäuseteils 28 abstützt und das zweite Stellglied 22 in seine gezeichnete, erste Stellung zu verlagern sucht.
Kommt es ausgehend von der in 1 gezeigten Bereitschaftsstellung der Ventilanordnung zu einer Druckdifferenz zwischen Drucklufteingang 18 und Druckluftausgang 16, die ein vorgegebenes Maß überschreitet, insbesondere infolge eines Druckabfalls am Druckluftausgang 16, wie er typischerweise mit einer Benutzung eines druckluftbetriebenen Geräts, das an den Druckluftausgang 16 angeschlossen ist, einhergeht, überwinden die in Summe auf das zweite Stellglied 22 einwirkenden pneumatischen Kräfte die Kraft der Feder 78, sodass sich das zweite Stellglied 22 nach links, in eine in der 2 gezeichnete, zweite Stellung verlagert. In diesem Augenblick gelangt die Ventilanordnung in die in dieser Figur gezeigte Durchgangsstellung.
In dieser Durchgangsstellung kann Druckluft vom Drucklufteingang 18 an dem O-Ring 68 vorbei durch eine Querbohrung 80 in einer zylindrischen Wandung des zweiten Stellglieds 22 in den Hohlraum im Inneren des zweiten Stellglieds 22 gelangen, in dem auch die Feder 78 angeordnet ist. Von dort kann die Luft an einem an dem topfförmigen Gehäusebauteil 28 angeordneten O-Ring 82 vorbei durch die in diesem Bauteil befindliche Querbohrung 70 hindurch zum Druckluftausgang 16 strömen.
Die Verlagerung des zweiten Stellglieds 22 in die zweite Stellung hat außerdem zur Folge, dass die Steuerkammer 30 vorbei an einem auf dem ersten Stellglied 20 sitzenden O-Ring 106, durch die Querbohrung 84 und den Ringspalt 60 hindurch vorbei am O-Ring 62 durch eine weitere Querbohrung 86 im ersten Stellglied 20 sowie durch die Querbohrung 54 entlüftet wird.
Weil das erste Stellglied 20 unverändert in seiner ersten Stellung verbleibt, bleibt die Verbindung zwischen Druckluftausgang 16 und Querbohrung 54 weiterhin abgesperrt. Nach kurzer Zeit in der Durchgangsstellung hat sich die Druckdifferenz durch die Druckluftzufuhr zu dem an den Druckluftausgang 16 angeschlossenen Gerät abgebaut und das zweite Stellglied 22 gelangt zurück in seine erste Stellung. Das Sicherheitsvorschaltgerät befindet sich dann wieder in der in 1 gezeigten B ereitschafts Stellung.
Verbleibt das Sicherheitsvorschaltgerät für eine gewisse Zeit von beispielsweise vier Sekunden oder mehr in der Bereitschaftsstellung, ohne dass das an den Druckluftausgang 16 angeschlossene Gerät einen nennenswerten Druckluftverbrauch aufweist, steigt der Druck in der Steuerkammer 30 durch fortwährende Belüftung über die Drossel 40 so weit an, dass schließlich das erste Stellglied 20 in seine in der 3 gezeigte, zweite Stellung verlagert wird. In dieser zweiten Stellung liegt die in dem nach außen weisenden Flansch 24 gebildete Stufe an einem von dem ringförmigen Gehäuseteil 36 gebildeten Anschlag 88 an, befindet sich also in einer Endposition.
Bei der Bewegung des ersten Stellglieds 20 in diese Stellung nimmt das erste Stellglied 20 gegebenenfalls mithilfe seines Anschlags 26 das zweite Stellglied 22 mit und verlagert dieses in die in 3 gezeichnete, erste Stellung. Falls sich das zweite Stellglied 22 bereits vor der Bewegung des ersten Stellglieds 20 in dieser Position befunden hat, verhindert das erste Stellglied 20 jedenfalls, dass das zweite Stellglied 22 seine in 3 gezeigte, erste Stellung verlässt. Darum ist die Verbindung zwischen Drucklufteingang 18 und Druckluftausgang 16 abgesperrt.
Gleichzeitig wird die bereits angesprochene Verbindung des Druckluftausgangs 16 zu der Querbohrung 54 über die Querbohrungen 70 und 72 hergestellt, weil der O-Ring 76 aus der Dichtung gefahren ist. Dadurch wird das an den Druckluftausgang 16 angeschlossene Gerät augenblicklich entlüftet.
Erst durch eine Betätigung der Rücksetzeinrichtung mithilfe des Rücksetzknopfs 38 kann dieser gesperrte Zustand des Sicherheitsvorschaltgeräts wieder aufgehoben werden. Durch die Betätigung des Rücksetzknopfs 38 wird ein von einem O-Ring 90 gebildetes Rücksetzventil geöffnet, wodurch eine Verbindung der Steuerkammer 30 mit Außenluft über dieses Rücksetzventil hergestellt wird. Durch die über die Querbohrung 66 in den kleinen Steuerraum 64 (siehe 1 und 2) einströmende Druckluft wird dann das erste Stellglied 20 wieder in seine erste Stellung überführt, sodass die Ventilanordnung zunächst die in 2 gezeigte Stellung und dann, nach entsprechendem Druckaufbau im Gerät, wieder die in 1 gezeigte Bereitschaftsstellung einnimmt.
Das in den 4 bis 6 gezeigte, zweite Beispiel eines Sicherheitsvorschaltgeräts stimmt in wesentlichen Elementen mit dem Beispiel der 1 bis 3 überein. Diese Elemente sind mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet und werden nicht erneut erläutert. Unterschiede bestehen in zweierlei Hinsicht.
Einerseits ist die Drossel 40 anders angeordnet. Die Längsbohrung 42, in der sie sich befindet, ist relativ zu der Hülse 52 der Drossel 40 nach rechts zu dem Drucklufteingang 18 hin durch einen O-Ring 92 abgedichtet. Der Zustrom in die Steuerkammer 30 über die Drossel 40 erfolgt stattdessen ausgehend von dem Druckluftausgang 16 über die Querbohrungen 70 und 72 sowie eine Querbohrung 94 im Gehäuseteil 12 und von dort durch die Querbohrung 50 in der Hülse 52 der Drossel 40 und den Ringspalt 48 und schließlich durch eine weitere Querbohrung 96 in der Hülse 52 hindurch. Diese Maßnahme bewirkt, wie eingangs erläutert, dass die Steuerkammer 30 gegebenenfalls solange belüftet wird bzw. bleibt, wie Druckluft in dem an den Druckluftausgang 16 angeschlossenen Gerät gespeichert ist. Die in den 4 bis 6 gezeigte, besondere Anordnung der Drossel 40 kann unabhängig von den nachfolgend noch erläuterten Änderungen mit dem Beispiel der 1 bis 3 kombiniert werden.
Eine zweite Veränderung des Beispiels der 4 bis 6 gegenüber demjenigen der 1 bis 3 betrifft eine zusätzliche Belüftung der Steuerkammer 30 über ein Rückschlagventil, das von einer Dichtscheibe 98 in Verbindung mit einer kleinen Längsbohrung 100 in dem nach außen weisenden Flansch 24 gebildet ist. Rechts dieses Rückschlagventils befindet sich ein Steuerraum 102, der in der in 4 gezeigten Bereitschaftsstellung von einem O-Ring 104 gegenüber dem Gehäuseteil 12 abgedichtet ist.
In der in 6 gezeigten Sperrstellung, wenn sich das erste Stellglied 20 in seiner zweiten Stellung befindet, besteht an diesem O-Ring 104 vorbei eine Verbindung zu der Längsbohrung 46, die ihrerseits über den Spalt 44 mit dem Drucklufteingang 18 verbunden ist. Dadurch wird der Steuerraum 30 bei Erreichen der Sperrstellung oder idealerweise schon kurz zuvor (also wenn das erste Stellglied 20 einen Teil seines Weges von der seiner ersten Stellung zu seiner zweiten Stellung zurückgelegt, die zweite Stellung jedoch noch nicht ganz erreicht hat) über das Rückschlagventil zügig belüftet. Die Kombination eines solchen Rückschlagventils für eine zusätzliche Belüftung der Steuerkammer 30 ist auch unabhängig von der im Beispiel der 4 bis 6 vorgesehenen Veränderung hinsichtlich der Drossel 40 mit dem Beispiel der 1 bis 3 kombinierbar.
Die 7 bis 10 zeigen ein drittes Beispiel eines Sicherheitsvorschaltgeräts, das viele Gemeinsamkeiten mit dem ersten und zweiten Beispiel aufweist. Für diejenigen Elemente, die hinsichtlich ihres Aufbaus und ihrer Funktion im Wesentlichen mit denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels übereinstimmen, werden nachfolgend dieselben Bezugszeichen verwendet. Diese Elemente werden nicht nochmals erläutert. Stattdessen wird auf die zugehörigen Erläuterungen zu den anderen Beispielen verwiesen, die entsprechend gelten. Unterschiede zu den beiden ersten Beispielen gibt es sowohl hinsichtlich der konstruktiven Ausgestaltung als auch hinsichtlich der Funktion. Hierzu zählt, dass bei dem dritten Beispiel die Steuerkammer 130 (siehe 8) durch Betätigen des Rücksetzknopfs 138 mit dem Drucklufteingang 18 verbunden, also belüftet wird. Außerdem wird ein an den Druckluftausgang 16 angeschlossenes Gerät, nachdem eine Druckluftversorgungsleitung an den Drucklufteingang 18 angeschlossen wurde, erstmals erst dann mit Druckluft versorgt, wenn der Rücksetzknopf 138 betätigt wird.
Unter Bezugnahme auf 7 weist das Sicherheitsvorschaltgerät des dritten Beispiels innerhalb seines Gehäuses eine Ventilanordnung auf, die ein erstes, beweglich geführtes Stellglied 120 und ein zweites, beweglich geführtes Stellglied 122 umfasst. Das erste Stellglied 120 ist hülsenförmig und umgibt das zweite, kolbenförmige Stellglied 122 ringförmig. Im Gegensatz zu den anderen Beispielen, bei denen das zweite Stellglied 22 teilweise in dem ersten Stellglied 20 und teilweise in einem ringförmigen Gehäuseteil 36 geführt ist, ist das zweite Stellglied 122 des zweiten Ausführungsbeispiels vollständig in dem ersten Stellglied 120 geführt.
Das erste Stellglied 120 weist an seinem in der 7 nach rechts weisenden Ende einen nach außen weisenden Flansch 124 auf. In der in 7 gezeigten Stellung liegt eine linke Seite dieses Flanschs 124 an einer Stufe 204 (siehe 8) des topfförmigen Gehäuseteils 12 an, wodurch ein Verstellweg des ersten Stellglieds 120 nach links begrenzt wird. In der entgegengesetzten Richtung wird der Verstellweg des ersten Stellglieds 120 ebenfalls durch den Flansch 124 begrenzt, wobei dann dessen rechte Seite an einem linken Ende des Gehäuseteils 14 anliegt (siehe 8).
Links dieses Flanschs 124 ist die Steuerkammer 130 angeordnet (siehe 8). Der in der Steuerkammer 130 herrschende Druck wirkt auf eine links angeordnete, ringförmige Stirnfläche des nach außen weisenden Flanschs 124 ein und übt so eine Kraft auf das erste Stellglied 120 aus. Die genannte Stirnfläche ist eine Druckfläche 132 (siehe 8).
Ein von dem ersten Stellglied 120 nahe seines in der 7 rechts gezeigten Endes nach ihnen weisender Flansch oder Kragen bildet einen Anschlag 126, der mit einer in der 7 am rechten Ende des zweiten Stellglieds 122 angeordneten Stirnfläche zusammenwirkt und so den Verstellweg des zweiten Stellglieds 122 nach rechts relativ zu dem ersten Stellglied 120 begrenzt. Nach links wird der Verstellweg des zweiten Stellglieds 122 dadurch begrenzt, dass das in 7 links angeordnete Ende des zweiten Stellglieds 122 an einen Boden des topfförmigen Gehäuseteils 12 anstößt, wie in 7 erkennbar.
An dem in 7 links angeordneten Ende des zweiten Stellglieds 122 befinden sich in dessen Wandung mehrere Ausfräsungen 200, die eine Verbindung zwischen einem Innenraum des zweiten Stellglieds 122 und dem außerhalb des zweiten Stellglieds 122 angeordneten, ringförmigen Raum 202 herstellen.
7 zeigt eine Sperrstellung, die sich unmittelbar nach dem Anschließen einer Druckluftversorgung an den Drucklufteingang 18 einstellt. Die durch den Drucklufteingang 18 einströmende Druckluft verlagert das erste Stellglied 120 und das zweite Stellglied 122 gegen die Kraft der Feder 78 in ihre jeweiligen, linken Endstellungen, wie in der 7 gezeigt. Ein O-Ring 212, der zwischen den beiden Stellgliedern 120, 122 angeordnet ist, sperrt eine zwischen Drucklufteingang 18 und Druckluftausgang 16 mögliche Verbindung ab. Es besteht jedoch eine Verbindung zwischen dem Druckluftausgang 16 und Außenluft, und zwar über die Ausfräsungen 200 zum Raum 202 und von dort vorbei an dem O-Ring 206, durch einen Ringspalt 208 zwischen dem ersten Stellglied 120 und dem topfförmigen Gehäuseteil 12 hindurch und weiter durch eine radiale Bohrung 210 im topfförmigen Gehäuseteil 12. Ein an den Druckluftausgang 16 angeschlossenes Gerät ist demnach in der Sperrstellung entlüftet.
Wird ausgehend von der Sperrstellung der Rücksetzknopf 138 betätigt, bewirkt dies eine Belüftung der Steuerkammer 130: Eine Ventilhülse 214 der Rückstelleinrichtung bewegt sich gemeinsam mit dem Rücksetzknopf 138 in der 8 nach unten, wodurch zwei O-Ringe 216, 218 aus der Dichtung gelangen. Die Verbindung zwischen Steuerkammer 130 und Drucklufteingang 18 schließt unter anderem eine axiale Bohrung 220 in dem topfförmigen Gehäuseteil 12, eine Querbohrung 222 in einer Außenhülse 224 der Rückstelleinrichtung und einen Ringspalt 226 zwischen der Außenhülse 224 und der Ventilhülse 214 ein. Zwischen den beiden O-Ringen 216, 218 weist die Ventilhülse 214 eine Querbohrung 232 auf, die über einen Ringspalt an der Innenseite der Ventilhülse 214 und eine weitere Querbohrung 234 nach außen entlüftet ist. Dadurch wird eine unbeabsichtigte Belüftung der Steuerkammer 130 infolge einer Undichtigkeit im Bereich der O-Ringe 216, 218 vermieden.
Der sich in der Steuerkammer 130 aufbauende Druck verlagert das erste Stellglied 120 in seine in 8 gezeigte, rechte Endstellung, während das zweite Stellglied 122 aufgrund des Druckunterschieds zwischen Drucklufteingang 18 und Druckluftausgang 16 zunächst in seiner linken Endstellung verbleibt. Die Ventilanordnung ist dann in einer Durchgangsstellung: Der O-Ring 206 gelangt in Dichtung, sodass die Verbindung zwischen Druckluftausgang 16 und Außenluft abgesperrt wird. Außerdem fährt zugleich der O-Ring 212 aus der Dichtung und Druckluft strömt vom Drucklufteingang 18 an dem O-Ring 212 vorbei durch eine Querbohrung 228 im zweiten Stellglied 122 zum Druckluftausgang 16. Durch diese Druckluftzufuhr wird der Druckunterschied zwischen Drucklufteingang 18 und Druckluftausgang 16 abgebaut, bis die Kraft der Feder 78 auf das zweite Stellglied 122 überwiegt und sich auch das zweite Stellglied 122 in seine rechte Endstellung verlagert. Dann befindet sich die Ventilanordnung, gegebenenfalls auch nach dem Loslassen des Rücksetzknopfs 138, in der in 9 gezeigten Bereitschaftsstellung. Ein an den Druckluftausgang 16 angeschlossenes Gerät ist belüftet und betriebsbereit.
Sinkt der Druck am Druckluftausgang 16 ab, insbesondere infolge einer Betätigung eines an den Druckluftausgang 16 angeschlossenen Geräts, entsteht wieder ein hinreichend großer Druckunterschied zwischen Drucklufteingang 18 und Druckluftausgang 16, um das zweite Stellglied 122 gegen die Kraft der Feder 78 in seine linke Endstellung, gezeigt in 8, zu verlagern. Dadurch strömt einerseits Luft zum Druckluftausgang 16, wie bereits erläutert. Andererseits wird die Steuerkammer 130 belüftet, und zwar vorbei an dem O-Ring 212 und an einem weiteren O-Ring 236, der ebenfalls zwischen den beiden Stellgliedern 120, 122 angeordnet ist und sich ebenfalls gerade in einem Freistich befindet, sowie vorbei an einem zwischen den beiden Stellgliedern 120, 122 angeordneten O-Ring 242 und durch eine Querbohrung 230 im ersten Stellglied 120 hindurch. Diese Belüftung der Steuerkammer 130 endet automatisch, sobald wieder die Bereitschaftsstellung aus 9 erreicht wird.
Nach dem Loslassen des Rücksetzknopfs 138 besteht keine Verbindung zwischen dem Drucklufteingang 18 und der Steuerkammer 130 mehr. Stattdessen entweicht der in der Steuerkammer 130 vorhandene Druck langsam über die Drossel 40, wie zu den ersten Beispielen näher erläutert.
Sinkt der Druck in der Steuerkammer 130 ausgehend von der Bereitschaftsstellung (9) unter eine vorgegebene Druckschwelle ab, bewirkt die auf Seiten des Drucklufteingangs 18 größere Angriffsfläche des ersten Stellglied 120 eine Verlagerung beider Stellglieder 120, 122 in ihre linke Endstellung, wodurch das Sicherheitsvorschaltgerät in die in 7 gezeigte Sperrstellung zurückgeführt wird. Ein an den Druckluftausgang 16 angeschlossenes Gerät wird dadurch entlüftet.
Als zusätzliche Sicherheitsmaßnahme ist im Inneren des zweiten Stellglied 122 ein Rückschlagventil mit einem Ventilglied 238 und einer kleinen Feder 240 ausgebildet, welche das Rückschlagventil in die beispielsweise in 9 gezeigte Geschlossenstellung zu bringen sucht. Das Rückschlagventil öffnet, falls an den Druckluftausgang 16 ein unter Druck stehendes Gerät angeschlossen ist und die Druckluftversorgung vom Drucklufteingang 18 getrennt wird. In diesem Fall gelangt das Rückschlagventil in die in der 10 gezeigte Offenstellung und das Gerät wird entlüftet. Sobald der Druckunterschied zwischen Druckluftausgang 16 und Drucklufteingang 18 weitgehend abgebaut ist, gelangt das Ventilglied 238 durch die Kraft der Feder 240 wieder in die Geschlossenstellung. Nach dem erneuten Verbinden des Drucklufteingangs 18 mit einer Druckluftversorgung stellt sich wieder die Sperrstellung aus 7 ein.
Bezugszeichenliste

10: Längsachse
12: Gehäuseteil
14: Gehäusedeckel
16: Druckluftausgang
18: Drucklufteingang
20: erstes Stellglied
22: zweites Stellglied
24: nach außen weisender Flansch
26: Anschlag
28: topfförmiges Gehäuseteil
30: Steuerkammer
32: Druckfläche
34: Anschlag
36: ringförmiges Gehäuseteil
38: Rücksetzknopf
40: Drossel
42: Längsbohrung
44: Spalt
46: Längsbohrung
48: Ringspalt
50: Querbohrung
52: Hülse
54: Querbohrung
56: Ringspalt
58: O-Ring
60: Ringspalt
62: O-Ring
64: Steuerraum
66: Querbohrung
68: O-Ring
70: Querbohrung
72: Querbohrung
74: Ringspalt
76: O-Ring
78: Feder
80: Querbohrung
82: O-Ring
84: Querbohrung
86: weitere Querbohrung
88: Anschlag
90: O-Ring
92: O-Ring
94: Querbohrung
96: weitere Querbohrung
98: Dichtscheibe
100: Längsbohrung
102: Steuerraum
104: O-Ring
106: O-Ring
120: erstes Stellglied
122: zweites Stellglied
124: nach außen weisender Flansch
126: Anschlag
130: Steuerkammer
132: Druckfläche
138: Rücksetzknopf
200: Ausfräsung
202: Raum
204: Stufe
206: O-Ring
208: Ringspalt
210: radiale Bohrung
212: O-Ring
214: Ventilhülse
216: O-Ring
218: O-Ring
220: axiale Bohrung
222: Querbohrung
224: Außenhülse
226: Ringspalt
228: Querbohrung
230: Querbohrung
232: Querbohrung
234: Querbohrung
236: O-Ring
238: Ventilglied
240: Feder
242: O-Ring
242: O-Ring

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2767365 B1 [0003]
EP 3257633 A1 [0003]
EP 3257632 A1 [0003]

Claims

Sicherheitsvorschaltgerät für ein druckluftbetriebenes Gerät mit • einem Gehäuse, das einen Drucklufteingang (18) zur Verbindung mit einer Druckluftversorgungsleitung und einen Druckluftausgang (16) zur Verbindung mit dem druckluftbetriebenen Gerät aufweist, • einer Ventilanordnung, die eine Durchgangsstellung und eine Sperrstellung aufweist, wobei die Ventilanordnung in der Durchgangsstellung eine Verbindung zwischen dem Drucklufteingang (18) und dem Druckluftausgang (16) herstellt und in der Sperrstellung eine Verbindung zwischen dem Drucklufteingang (18) und dem Druckluftausgang (16) absperrt und den Druckluftausgang (16) mit Außenluft verbindet, • einer Steuerkammer (30, 130), wobei ein in der Steuerkammer (30, 130) herrschender Druck eine Kraft auf die Ventilanordnung ausübt, und • einer Rücksetzeinrichtung, die dazu ausgebildet ist, bei manueller Betätigung einen in der Steuerkammer (30, 130) herrschenden Druck zurückzusetzen.
Sicherheitsvorschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerkammer (30, 130) über eine Drossel (40) mit dem Drucklufteingang (18), mit dem Druckluftausgang (16) oder mit Außenluft verbunden ist.
Sicherheitsvorschaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Steuerkammer (30, 130) herrschende Druck derart auf die Ventilanordnung einwirkt, dass die Ventilanordnung in die Sperrstellung verlagert wird, wenn der Druck in der Steuerkammer (30, 130) eine vorgegebene Druckschwelle überschreitet oder unterschreitet.
Sicherheitsvorschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rücksetzeinrichtung ein Rücksetzventil aufweist, das die Steuerkammer (30, 130) bei Betätigung der Rücksetzeinrichtung mit Außenluft oder mit dem Drucklufteingang (18) verbindet.
Sicherheitsvorschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rücksetzeinrichtung ein versenkt angeordnetes Betätigungselement aufweist.
Sicherheitsvorschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung in der Durchgangsstellung eine Verbindung zwischen der Steuerkammer (30) und Außenluft oder eine Verbindung zwischen der Steuerkammer (130) und dem Drucklufteingang (18) herstellt.
Sicherheitsvorschaltgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung eine Bereitschaftsstellung aufweist, in der sie die Verbindung zwischen Steuerkammer (30) und Außenluft bzw. die Verbindung zwischen der Steuerkammer (130) und dem Drucklufteingang (18) absperrt.
Sicherheitsvorschaltgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung dazu ausgebildet ist, ausgehend von der Bereitschaftsstellung automatisch in die Durchgangsstellung zu gelangen, wenn ein Druck an dem Druckluftausgang (16) einen Druck an dem Drucklufteingang (18) um ein vorgegebenes Maß unterschreitet.
Sicherheitsvorschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung ein erstes Stellglied (20, 120) aufweist, das die Verbindung zwischen dem Druckluftausgang (16) und Außenluft in einer ersten Stellung relativ zu dem Gehäuse absperrt und in einer zweiten Stellung relativ zu dem Gehäuse herstellt.
Sicherheitsvorschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung ein zweites Stellglied (22, 122) aufweist, das die Verbindung zwischen dem Drucklufteingang (18) und dem Druckluftausgang (16) in einer ersten Stellung absperrt und in einer zweiten Stellung herstellt.
Sicherheitsvorschaltgerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Stellglied (20, 120) eine Druckfläche (32, 132) aufweist, auf die der in der Steuerkammer (30, 130) herrschende Druck einwirkt.
Sicherheitsvorschaltgerät nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Stellglied (20) einen Anschlag (26) aufweist, der das zweite Stellglied (22) daran hindert, in seine zweite Stellung zu gelangen, solange sich das erste Stellglied (20) in seiner zweiten Stellung befindet.
Sicherheitsvorschaltgerät nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Stellglied (20, 120) eine Hülse ist, die das zweite Stellglied (22, 122) ringförmig umgibt.
Sicherheitsvorschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung ein Rückschlagventil aufweist, über das die Steuerkammer (30) belüftet wird, wenn die Ventilanordnung in der Sperrstellung angeordnet ist.
Sicherheitsvorschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung ein Rückschlagventil aufweist, über das eine Verbindung zwischen dem Druckluftausgang (16) und dem Drucklufteingang (18) hergestellt wird, wenn der Druck am Druckluftausgang (16) den Druck am Drucklufteingang (18) übersteigt.