DE2038615A1

DE2038615A1 - Sicherheitsventil

Info

Publication number: DE2038615A1
Application number: DE19702038615
Authority: DE
Inventors: Erich Hemon; Erich Ruchser
Original assignee: Technomatic AG
Current assignee: Technomatic AG
Priority date: 1970-05-20
Filing date: 1970-08-04
Publication date: 1971-11-25
Also published as: DE2038615C3; DE2038615B2

Description

Sicherheitsventil Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsventil zur Steuerung von druckmittelbetriebenen Vorrichtungen, insbesondere Bremsen oder Kupplungen von Pressen, mit einer zur Presse führenden Anschlußöffnung und einer Rücklauföffnung, ferner -mit zwei getrennten, parallel geschalteten, in einer Achse angeordneten Drei-Wege-Schaltventilen, durch welche die Zu- und Abfuhr des Druckmittels steuerbar ist und die durch z.B. elektromagnetisch auslösbar Vorsteuerventile betätigbar sind, ferner mit einer Druckwaage zum Abschalten der Presse bei Störungen oder Fehlschaltungen eines der Schaltventile oder der Vorsteuerventile.
Es sind Sicherheitsventile für Pressensteuerungen bekannt, bei denen die Arbeitskolben in einer Achse angeordnet und aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind. Die Arbeitskolben sind mit Verschlußstücken versehen, welche Längs- und Querbohrungen aufweisen, durch die das Druckmittel nach mehrfacher Umlenkung der Bewegungsrichtung dem Verbraucher zugeführt wird. Wird dieses bekannte Sicherheitsventil von der Arbeitsstellung in die Nullstellung zurückgeschaltet, so strömt das Druckmittel vom Verbraucher durch das Ventil hindurch zurück, wobei ebenfalls die Strömungsrichtung mehrmals umgelenkt ird.
Infolge der mehrmaligen Umlenkung der Strömungsrichtung des Druckmittels treten sei. Schalten, d.h. bei der Beaufscnlagung der Presse wie auch bei der Lntleerung, Verzögerungen auf.
Von der Industrie wird nun in zunehmenden Maße die Forderung nach immer höheren Hubzahlen gestellt, was kürzere Schaltzeiten, bzw. kürzere Füll- und Entleerungszeiten bedingt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitsventil zu schaffen, das kürzere Schaltzeiten bzw. kürzere Füll- und Entleerungszeiten ermöglicht als die bisher bekannten Ventile, und durch das werner die presse bei Störungen oder Fehlschaltungen zuverlässig stillgesetzt werden kann.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Sicherheitsventil zwischen der zur Presse führenden Anschlußöffnung und der Rücklauföffnung einen im wesentlichen geradlinig ausgebildeten Durchgangskanal aufweist, der durch die Arbeitskolben der beiden Schaltventile zur Rücklauföffnung hin verschließbar ist.
Der geradlinige Durchgang zwischen P.ücklauf- und Zylinderanschluß d.h.dern Anschluß des Arbeitszylinders der Presse, gewährleistet schnelle Füll- und Entleerungszeiten, da die Strömungsrichtung des Druckmediums nicht umgelenkt wird und die Strömungswiderstände auf diese Weise sehr klein gehalten werden können.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, die inneren aufeinander zu gerichteten inden der Arbeitskolben sowie die ihnen zugeordneten Ventilsitze kegelförmig auszubilden, wobei zweckmäßigerweise in jedem der beiden Ventilsitze ein zur Rücklauföffnung führender Schlitz vorgesehen ist, die von den beiden Arbeitskolben verschließbar sind.
Die Arbeitskolben sind vorteilhafterweise in Längsrichtung durch holt, um das Druckmittel zuzuführen, wobei zwischen ihnen eine Druckfeder angeordnet ist, die sie auseinanderzudrücken sucht.
Sie können ferner mit Rückschlagventilen versehen sein1 um bei geringem Druckaufbau die Kolben zu schließen, ehe das Druckmittel zum Verbraucher abströmen kann.
ßei größerem Füllvolumen ist es zweckmäßig, ein Durchwangsventil mit größerem Querschnitt zu verwenden, daa durch einen Hilfskolben steuerbar ist.
Besonders vorteilhaft ist es jedoch, jeden der Arbeitskolben in seiner äußeren Umfangsfläche mit wenigstens einer Aus sparung zu versehen, die direkt an die Zulaufleitung für das Druckmittel angeschlossen ist, und durch die das Druckmittel von der Zulaufleitung zum Durchgangskanal zuführbar ist. wlerdurch ist es möglich, auch bei größerem Füllvolumen ohne zusätzliches Durchgangsventil zu arbeiten.
Die Aussparung kann in Form mehrerer Kanäle ausgebildet sein, die sich parallel zur Mittelachse des Arbeitskolbens über einen Teil seiner Außenfläche erstrecken. Die Kanäle können im Längsschnitt z.B. kreisseamentförm.is ausgebildet sein. Ihr Querschnitt kann rechteckig ausgebildet sein.
Zweckmäßigerweise stehen die Kanäle in Schaltstellung mit dem Durchgangskanal in Verbindung, während sie in Null-Stellung der B.rheitskolhen mittels einer im Gehäuse angeordneten Dichtung gegen den Durchaanqskanal geschlossen sind.
Von Vorteil ist es , den Durchmesser des auswärts der Kanäle liegenden Teiles der Arbeitskolben größer auszubilden als denjeniven des einwärts der Kanäle liegenden Teiles, um die Arbeitskolben bei geschlossenen Vorsteuerventilen nach außen in die Null-Stellung zu drücken In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Druckwaage, die in Form eines in einem Zylinder beweglichen Doppelkolbens ausgebildet sein kann, sowohl direkt an die von den Vorsteuerventilen zu den Schaltventilen führenden Speiseleitungen als auch an die Verbraucherseitigen Räume vor den Arbeitskolben anzuschließen.
Auf diese Weise wird erreicht, daß die Druckwaage sowohl betätig wird, wenn eines der Vorsteuerventile ausfällt als auch dann, wenn einer der Arbeitskolben in der tullstellunz oder in der Schaltstellung blockiert.
Die Verbindungskanäle von der Druckwaage zu den Räumen vor den Arbeitskolben sind hierbei durch die letzteren schließbar. Es ist ferner von Vorteil, in die Verbindungskanäle von der Druckwaage zu den Vorsteuarventilen Rückschlagventile einzubauen, um eine Entlastung der Druckwaage weber die Vorsteuerventile zu verhindern, wenn beispielsweise einer der Arbeitskolben in der Schaltstellung blockiert, um dadurch eine Betätigung der Druckwaage herbeizuführen.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert, in der Fig. 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitsventiles in Nullstellung zeigt.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt längs der Linie II-II von Fig.1.
Fig. 3 zeigt das Ventil nach Fig. 1 in Schaltstellung.
Fig. 4 zeigt einen Schnitt längs der Linie IV-IV von Fig. 3.
Fig. 5 zeigt das Ventil nach Fig. 1 bei einer Fehlschaltung.
Fig. 6 zeigt einen Schnitt längs der Linie VI-VI von Fig. 5.
Fig. 7 und 8 zeigen eine weitere Ausführungsfona des erfindungsgemäßen Sicherheitsventiles in Null-bzw. in Schaltstellung.
Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung in Nullstellung.
Fig. 10 ist ein Schnitt längs der Linie X-X von Fig.9.
Fig. 11 zeigt das Ventil nach Fig. 9 in Schaltstellung.
Fig. 12 ist ein Schnitt längs der Linie XII-XII von Fig.
11.
Das erfindungsgemäße Sicherheitsventil 10 besteht aus einem Gehäuse 12, in welchem zwei Arbeitskolben 14 und 1G in Eohrungen 15 und 17 beweglich angeordnet sind. Die beizen Kolben liegen in einer Achse und sind aufeinander zu und voneinander weg bewegbar. Die einander zugewandten Stirnseiten 18 und 20 der beiden Kolben sind ebenso wie die ihnen zugeordneten Ventilsitze 22 und 24 kegelförmig ausgebildet, wobei die Bohrungen 15 und 17 durch eine Zwischenbohrung 25 miteinander in Verbindung stehen.
Die Kolben 14 und 16 sind durch nicht naher bezeichnete Dichtungen gegen die Bohrungen 15 und 17 abgedichtet. Jeder der Kolben ist mit em.er in seiner Lancsric;ltung verlaufenden zentralen durchgehenden Bohrung 26 bzw. 28 (Fig.2) versehen, durch welche das Druckmittel zugeleitet wird. In den beiden miteinander fluchtenden Bohrungen 26, 28 ist eine Druckfeder 30 angeordnet, deren beide Enden sich an Schultern 32 bzw. 34 abstützen, die in den 3ohrungen 26 und 28 vorgesehen sind. Die Druckfeder 30 sucht die beiden Arbeitskolben 14 und 16 auseinanderzudrücken. In jeder der Bohrungen 26 bzw. 28 ist ferner ein Rückschlagventil 36 bwz. 38 eingebaut, auf dessen Zweck noch eingegangen wird.
Das erfindungsgemäße Ventil ist, wie in Fig. 2 dargestellt, mit einer Anschkißöffnung 40 versehen, die zum Verbraucher, z.B. dem Arbeitszylinder der Kupplung oder Bremse einer Presse führt.
Das Ventil besitzt ferner eine Rücklauföffnung 42, durch welche das Druckmedium drucklos abströmen kann.
Erfindungsgemäß sind nun die beiden Öffnungen 40 und 42 über einen geradlinigen oder ira wesentlichen geradlinigen Durchangekanal 44 miteinander verbunden.
Der Durchgangskanal 44 besteht aus zwei Teilen 45 und 47, von denen der Teil 45 zum Verbraucher und der Teil 47 zum Rücklauf führen. Der Teil 45 des Kanales steht über eine einzige öffnung 46 nit dem zentralen Raum 49 in Verbindung, aus welchem das durch die Bohrungen 26 und 28 zugeführte Druckmittel durch den Teil 45 des kanales 44 zum Verbraucher oder durch den Teil 47 des Kanales 44 zum Rücklauf abströmen kann. Der Teil 47 des Kanales steht mit diesem zentralen Raum 49 über zwei Schlitze 48 und- 50 in Verbindung, die durch einen Steg 52 getrennt sind ( 2).
Die zur Rücklauföffnung 42 führenden Schlitze 48 und 50 öffnen sich, wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich ist in die Ventilsitze 22 und 24 der Schaltventile 76 und 78, die durch die Arbeitskolben und ihre Ventilsitze gebildet werden.
Die Schaltventile 76 und 78, d.h. ihre Arbeitskammern 77- und 79 stehen über Kanäle 72 und 74 mit Vorsteuerventilen 54 und 76 in Verbindung, welche Ventilsitze 58, 68 bwz. 60, 70 aufweisen. Die Ventilsttze 58 und 60 der beiden Vorsteuerventile sind über Zulaufkanäle 62, 64 und 66 an eine nicht gezeigte Einrichtung zur Lieferung des Druckmittels angeschlossen Die Ventilsitze 68 und 70 der Vorsteuerventile dienen zur Entlüftung. Die beiden Vorsteuerventile werden z.B. elektromagnetisch gesteuert, wobei das Vorsteuerventil 56 der. Schaltventil 78 und das Vorsteuerventil 54 dem Schaltventil 76 zugeordnet ist Das erfindungsgemäße Sicherheitsventil 10 ist, wie insbesondere die Fig. 1, 3 und 5 zeigen, mit einer Sicherheitseinrichtung in der Art einer sogenannten Druckwaage 80 ausgerüstet, die aus einer: Doppelkolben 82 besteht, der in einerl Zylinder 83 beweglich ist. Zylinder und Doppelkolben sind beide in C-ehäuse 12 angeordnet. Die beiden Stirnflächen 84 und 86 des Doppelkolbens sind entsprechend durch Druckfedern 88 und 90 beaufschlagt. Die Arbeitsräume e5 und E7 (Fig. 3) d.er Druckwaage sind über Karäle 92 und 94 direkt an die Kanäle oder Speiseleitungen 72 und 74 angeschlossen, die von den Vorsteuerventilen zu den Schaltventilen führen, sowie außerdem über Kanäle 96 und 98 an die Räume 97 und 99 vor den Arbeitskolben 14 und 16 (Fig. 1). Die Kanäle 96 und 98 öffnen sich, wie z.B. die Fig.
1 und 3 zeigen, in die Ventilsitze 22 und 24 der Schaltventile.
In die Kanäle 92 und 94 sind, worauf noch eingegangen wird, RdEkschlagventile 100 bzw. 102 sowie Drosselstellen 103 bzw.
105 eingebaut. Der Doppelkolben 82 ist ferner mit Schräaflächen 104 und 106 versehen , durch welche ein als Ganzes mit 110 bezeichneter elektrischer Schalter betätigbar ist.
Nachfolgend wird irie Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Ventiles beschrieben.
In der Stellung nach Fig. 1 sind die beiden Vorsteuerventile 54 und 56 geschlossen, dh. der Zulauf des Druckmittels ist an den beiden Ventilsitzen 58 und 60 unterbrochen. Weder die Schaltventile 76 und 78 noch die Druckwaage 80 werden in dieser Stellung {Fig.1 und 2) beaufschlagt. Der Doppelkolben 82 befindet sich in Mittellage, in welche er durch die beiden Federn 88 und 90 eingestellt wird. Der Schalter 110 wird nicht betätigt. Die Arbeitskolben 14 und 16 hefinden sich in zurückgezogener Stellung, so daß der Verbraucher mit dem Rücklauf verbunden ist.
Werden nun die beiden Vorsteuerventile 54 und 56 geschaltet, so nehmen sie die in Fig. 3 gezeigte Stellung ein, d.h. die Entlüftungsöffnungen 68 und 70 werden geschlossen und die Ventildurchgänge 58 und 60 geöffnet. Das Druckmittel strömt dann durch die Kanäle 64 und 66, die Durchgänge 58 und 60 und dann durch die Kanäle 72 und 74 in die Arbeitskammern 77 und 79 der Schaltventile 76 und 78. Die äußeren Stirnflächen der Arbeitskolben 14 und 16 werden durch das Druckmittel beaufschlagt, worauf sich die Kolben nach innen aufeinander zu bewegen. Die Rückschlagventile 36 und 38, die in den Bohrungen 28 und 26 der Kolben angeordnet sind, sollen zunächst einen Druckaufbau in den Arbeitskammern 77 und 79 ermöglichen, ehe das Druckmittel zum Verbraucher abströmen kann. D.h., die Kolben 14 und K sollen sich bei geringem Druckaufbau schließen, ehe der Durchgang für das Druckmittel durch die Rückschlagventile freigegeben wird.
Die Arbeitskolben bewegen sich nun aufeinander zu bis sie auf den Ventilsitzen 22 und 24 aufsitzen, wobei sie die zur Rücklauföffnung 42 führenden Schlitze 48 und 50 schließen, wie in Fig. 4 dargestellt ist. Das Druckmittel fließt nun durch die Bohrungen in den Arbeitskolben hindurch zu dem zentralen Raum 49 (Fig. 3) und von diesem durch die Öffnung 46 in den zum Verbraucher führenden Teil 45 des Durchgangskanales 44.
Die Stirnflächen 84 und 86 der Druckwaage 80 werden beide gleichmäßig durch das Druckmittel beaufschlagt, das durch die Leitungen 92 und 94 abströmt. Die Leitungen 96 und 98, die sich die Ventilsitze öffnen, sind durch die Arbeitskolben 14 und 16 geschlossen. Die Druckwaage bleibt in ihrer Mittelstellung, so daß der Schalter 110 nicht betätigt wird.
In den Fig. 5 und 6 ist eine Fehlschaltung dargestellt. Beim Einschalten der Vorsteuerventile 54 und 56 hat nur das Ventil 54 geöffnet, während das Ventil 56 z.B. infolge eines Ausfalls der Magnetspule o.dgl. in der Nullstellung geblieben ist. Der Arbeitskolben 14 wird belastet und beweist sich auf seinen Ventilsitz zu, während der Arbeitskolben 16 in seiner Nullstellung bleibt. Der Schlitz 50 wird durch den 'xolben 14 geschlossen, während der Schlitz 48 geöffnet bleibt. Das Druckmittel strömt daher vom Zulauf durch den gnschlossenen Arbeitskolben 14 und den durch den offenen Schlitz 48 direkt zum Rücklauf. Das muerschnittsverhältnis zwischen der Vorsteuerung und der Bohrung des Arbeitskolbens beträgt z.B. etwa 1:10, so daß in Inneren des Ventiles nur ein geringer Staudruck verbleibt, der weit unter dem Ansprechdruck des V£rbrauchers d.h. z.B. der Kupplung oder der Bremse einer Presse liect. Der Verbraucher wird daher durch das Druckmittel nicht beaufschlagt.
Infolge des einseitigen Druckaufbaus in Arbeitsraum 85 der Druckwaage, dem im Arbeitsraum 87 kein äquivalenter Druckaufbau gegenübersteht, da das Vorsteuerventil 56 nicht geschaltet hat, bewegt sich der Doppelkolben 92 in Fig. 5 nach links, wobei durch die Schrägfläche 106 der elektrische Schalter 110 z.B. über einen Stift 107 betätigt wird. Der Schalter 110 schaltet seinerseits den Hauptschalter der Presse ab, wodurch diese stillgesetzt wird.
Die in den Fig. 5 und 6 gezeigte Stellung der Schaltventile und der Druckwaage ergibt sich auch dann, wenn z.B. beide Vorsteuerventile 54 und 56 richtig schalten, der Arbeitskolben 16 jedoch in IJullstellung blockiert. Das Druckmittel strömt hierbei durch beide Arbeitskolben hindurch, aber wiederum durch den offenen Schlitz 48 zum Rücklauf ab. Das Druckmittel strömt ferner sowohl durch den Nanal 92 wie auch ourch den Kanal 94 in Richtung zur Druckwaage. Vjährend nun aber der Kanal 96 durch den Arbeitskclben 14 geschlossen ist, so daß sich im Arbeitsraum 85 der Druckwaage ein Druck aufbauen kann, ist der Kanal 98 geöffnet, da der Arbeitskolben 16 sich nicht nach vorn beweat hat. Das durch den Kanal 94 von der Vorsteuerung her zuströmende Druckmedium kann daher durch den Ranal 98 in den Raum 97 vor dem Arbeitskolben 16 und ebenfalls durch den Schlitz 48 abströmen. Im Arbeitsraum 87 der Druckwaage kann sich daher kein Druck aufbauen, so daß auch in diesem Fall der Doppelkolben 82 sich nach links bewegt und den Schalter 110 betätigt.
Dieselbe Situation entsteht, wenn die Vorsteuerventile aus der in Fig. 3 gezeigten Stellung in die Nullstellung geschaltet werden, der Kolben 14 aber in Schaltstellung blockiert. Der Kolben 16 geht dann in die Nullstellung zurück, da die beiden Kolben durch die Feder 30 auseinandergedrückt werden, wobei er sowohl den Schlitz 48, der zum Rücklauf führt, wie auch die öffnung des T(anales 98, der zur Druckwaage führt, freigibt. Der Verbraucher wird entlüftet, da der Durchgang 44 zur Rücklauföffnung 42 freigegeben ist. Ebenso wird der Arbeitsraum 87 der Druckwaage entlüftet, da das Druckmittel durch den Ranal 98 abstrfimt. Aus dem Arbeitsraum 85 der Druckwaage kann das Druckmittel dagegen nicht abfließen, da das Rückschlagventil 100 eine Entlüftung über die Vorsteuerung verhindert und der Kanal 96 durch den in seiner Schaltstellung blockierten Arbeitskolben 14 geschlossen ist. Die Stirnfläche 84 des Doppelkolbens 82 bleibt daher durch das Druckmittel belastet, während die Stirnfläche 86 entlastet wird. Infolge der Druckdifferenz bewegt sich der Doppelkiben aus seiner in Fig. 3 gezeigten Mittelstellung nach links, wobei wiederum der Schalter 110 betätigt wird.
In die Kanäle 92 und 94 können Drosselstellen 103 und 105 eingebaut sein, um kleinere Bewecungs- uri Schalttoleranzen der Ventile auszugleichen, und einen gleichmäßigen Druckaufbau in der Druckwaage zu erreichen. Aus e gleichen Grunde kann auch der Doppelkolben 82 mit einer seine beiden Stirnseiten verbindenden Drosselstelle versehen sein.
In den Fig. 7 und 8 ist eine weitere ausführungsform der Erfindung dargestellt Bei größeren Füllvolumen reicht der Querschnitt der Vorsteuerunc zum Beaufschlagen der Bremse oder der Kupplung des Verhauchers nicht mehr aus, weshalb ein im Gehäuse 12 untergebrachtes Durchgangsventil 120 mit entsprechend größeren Querschnitt verwendet wird, das von einem Rilfskolben 124 betätigt wird. Das Durchgangsventil 120 ist über einen Kanal 122 direkt an den Zulauf 62 angeschlossen. Der Hilskolben 124 ist durch eine Kolben stange 125 mit dem Durchgangsventil gekoppelt und er wird von einem der Vorsteuerventile, im dargestellten Fall vom Ventil 54, über einen kanal 126 gestuert. In geöffneter Stellung des Durchaangsventiles (Fic. 8) strömt das Druckmittel aus der Zulaufleitung 62 durch den Ventilsitz 128 und einen Verbindungskanal 130 direkt in den zum Verbraucher führenden Teil 45 des kanales 44 (Fig. 2). Die Arbeitskolben sind bei dieser Ausführungsform nicht durchgebohrt, sondern nur jeweils mit einer Sackbohrung versehen, in denen die Feder 30 angeordnet ist, um die Kolben auseinanderzudrücken.
Fällt das Durchgangsventil 120 aus, d.h. bleibt es z.B. in seiner in Fig. 7 gezeigten geschlossenen Stellung, so wird der Verbraucher nicht beaufschlagt. Bleibt es dagegen , wenn die beiden Vorsteuerventile in Nullstellung zurückgeschaltet werden, in der geöffneten Stellung (Fig.8) etwa weil der Kolben 124 blockiert, so strömt das zugeführte Druckmittel durch die von den Kolben 14 und 16 freigegebenen Schlitze 48 und 50 ab. Eine Doppelanordnung ist daher für das Durchgangsventil nicht erforderlich.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 9 bis 12 sind die Arbeitskolben 14 und 16 in ihrer äußeren Umfangsfläche jeweils mit z.B. vier Kanälen 140 bzw. 142 versehen, die parallel zur Symmetrieachse des jeweiligen Kolbens und über einen Teil seiner 0 Länge verlaufen und z.B. am Umfang um je 9o° versetzt sind. Der Längsschnitt der Kanäle 140, 142 kann beispielsweise kreissegmentförmig sein, wie in der Zeichnung dargestellt ist.
Bei der in Fig. 9 und 10 gezeigten Nullstellung sind die Vorsteuerventile 54 und 56 geschlossen. Die Kanäle 140 und 142 der beiden Kolben stehen über Öffnungen 160, 162 sowie Ringkanälen 161, 163 im Gehäuse 12, ferner über die Kanäle 64 und 66 mit dem Zulaufkanal 62, durch den das Druckmittel zugeführt wird, direkt in Verbindung. Im Gehäuse 12 sitzende Dichtungen 156 und 158 verhindern jedoch in der lullstellung den Durchtritt des Druckmittels aus den Kanälen 140 und 142 in den Durchgangskanal 44. Die Dichtuncren 156 und 158 wirken hierbei entsprechend mit den Teilen 148 und 150 cer Arbeitskolben zusammen. Nach außen zu den Kanälen 72 und 74 hin, die von den Vorsteuerventilen kommen, sind die Kanäle 140 und 142 irit hilfe von Dichtungen 152, 154 abgedichtet, die in den Teilen 144 bz. 146 der Arbeitskolben sitzen.
Werden nun, wie in den Fig. 11 und 12 dargestellt, die Vorsteuerventile 54 und 56 betätigt, so strömt das Druckrnittel durch die Ventilsitze 60 und 58 in die Kanäle 72 und 74 und beaufschlagt die äußeren Stirnflächen der Arbeitskolben 14 und 16, wodurch die Schlitze 48 und 50, die zur Rücklauföffnung 42 führen, geschlossen werden.
Die Kanäle 140, 142 sind in dieser Stellung, d.h. der Schaltstellung, nicht mehr genen den Durchgangskanal 44, der zum Verbraucher führt, abgeschlossen. Das Druckmittel strömt durch den Zulaufkanal 62, die Kanäle 64 bzw. 66, die Öffnungen 160 bzw. 162, sowie durch die Ringkanäle 161, 163 in die Kanäle 140, 142 und aus diesen durch die öffnungen 164, 166 (Fig. 12) die die Form ringförmiger Sralte haben, in den Durcheangskanal 44 und von dort zum Verbraucher. Zweckmäßigerweise sind hierzu im Gehäuse 12 ringkanalförmige Aussparungen 168, 170 (Fig.12) vorgesehen, durch welche das aus den Ringspalten 164, 166 austretende Druckmittel zur Verbraucherseite geleitet wird.
Wie die Figuren zeigen, ist der Durchmesser der auswärts der Kanäle 14O bzw. 142 liegenden Teile 144 bzw. 146 c'er Arbeitskolben größer als der Durchmesser der einwärts der Kanäle lieganden Teile 148 und 150 der Arbeitskolben.
Wierdurch entsteht eine Druckdifferenz, durch die, wenn die Vorsteuerventile abceschaltet werden, die beiden Arbeitskolben 14 und 16 aus ihrer in Fig. 11 gezeigten Schaltstellung in ihre in Fio;. 9 gezeigte Wullstellung zurückgedrückt werden.
Die Ausführungsform nach den Fig. 9 bis 12 ist besonders vorteilhaft, da sie auch für größere Füllvolumen (ohne zusatzliches Durchgansventil) verwendbar ist.
Die Druckfeder 30, durch welche das Druckmittel aus den Füllräumen der Arbeitskolben über die Entlüftung der Vorsteuerung ausgestoßen wird, kann so ausgelegt werden, daß sie eine Schließung der Arbeitskolben erst bei einem vorgegebenen Druck, z.B. bei rehr als 3 kp je cr zuläßt. Vierdurch wird ein besonderes Überwachungselement, z.r. ein Druckschalter für den Druck des Arbeitsmediums gespart.
Es kann ferner eine weitere Druckwaage angebaut werden, mit der andere Steuerglieder geschaltet werden können.
Schließlich ist es vorteilhaft, die Arbeitskolben aus Kunststoff auszuführen, um ihre lasse klein zu nalten, wodurch die Beschleunigungs- und damit die Schaltzeiten weiter reduziert wereen können.

Claims

Patentansprüche

1. Sicherheitsventil zur Steuerung von druckmittelbetriebenen Vorrichtungen, insbesondere Bremsen oder Kupplungen von Pressen, mit einer zur Presse führenden Anschlußöffnung und einer Rücklauföffnung, ferner mit zwei getrennten, parallel geschalteten in einer Achse angeordneten Drei-Wege-Schaltenventilen, durch welche die Zu- und Abfuhr des Druckmittels steuerbar ist, und die durch z.B. elektromagnetisch auslösbare Vorsteuerventile betätigbar sind, ferner mit einer Druckwaage zum Abschalten der Presse bei Störungen oder Fehlschalzungen eines der Schaltventile oder der Vorsteuerventile, dadurch go-kennzeichnet, daß das Sicherheitsventil (10) zwischen der zur Presse führenden Anschlußöffnung (4C) und der Rücklauföffnung (42) einen im wesentlichen geradlinig ausgebildeten Durchgangskanal (44) besitzt, der durch die Arbeitskolben (14,16) der beiden Schaltventile (76,78) zur Rüc]laufcffnung (42) hin verschließbar ist.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch c-eennzeichnet, daß die Arbeitskolben (14,16) an ihren inneren aufeinander zu gerichteten wunden sowie ihre entsprechenden Ventilsitze (22,24) iz Gehäuse (12) des Ventiles (10) kegelförmig ausgebildet sind.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem der beiden Ventilsitze (22,24) je ein zur RUcklauföffnung (42) führender Schlitz (48,50) ausgebildet ist, die einen Teil des Durchgangskanales (44) hilden, und von denen je einer von je einen der beiden Arbeitskolben (14, 16) verschließbar ist.

4. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitskammern (77,79) der beiden Schaltventile (76,78)jew'eilä am äuBeren Ende der Arbeitskolben (14,16) angeordnet sind.

5. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Arbeitskolben (14,16) in Längsrichtung mit einer durchgehenden Bohrung (26,28) versehen ist, durch die das Druckmittel von den Vorsteuerventilen zum Durchgangskanal (44) zuführbar ist.

6. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Arbeitskolben (14,16) in den miteinander fluchtenden Bohrungen (26,28) eine Druckfeder (30) angeordnet ist, die die Kolben in ihre Nullstellung zu drücken sucht.

7. Ventil nach Anspruch 5, oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß in jede der Bohrungen (26,28) ein Rückschlagventil (38,36) eingebaut ist, um bei geringem Druckaufbau die Kolben (14,16) zu schließen, ehe das Druckmittel zum Verbraucher abströmen kann.

8. Vntu ihr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Querschnittsverhältnis zwischen dem Durchgang der Vorsteuerventile (54,56) und dem der Arbeitskolben (14,16) etwa 1:10 beträgt.

9. Ventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Durchgangsventil (120), das direkt an Cie Zulaufleitung (62) für das Druckmittel anseschlossen ist und dessen Durchgangsquerschnitt großer ist als derjenige der Vorsteuerventile.

10. Ventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchgangsventil (120) durch einen -Iilfskolben (124) betätigbar ist, der durch eines der Vorsteuerventile steuerbar ist.

11. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Arbeitskolben (14,16) in seiner ;auQeren Umfangsfläche mit wenigstens einer Aussparung (140,142) versehen ist, die direkt an den Zulaufkanal (62) für das Druckmittel angeschlossen ist, und durch die das Druckmittel vom Zulaufkanal (62) zum Durchgangskanal (44) zuführbar ist.

12. Ventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (140, 142) in Schaltstellung des Ventiles mit dem Durchgangskenal (44) in Verbindung stehen, während sie n Nullstellung mittels im Gehäuse (12) angeordneter Dichtungen (156,158) gegen den Durchgangskanal (44) geschlossen sind.

13. Ventil nach Anspruch 11 oder 1?, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Aussparunyen (140, 142) in Form von mehreren Kanälen ausgebildet ist, die am Unfang der Arbeitskolben im Winkelabstand voneinander angeordnet sind.

14. Ventil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die kanäle (140, 142) im wesentlichen parallel zur Symetrieachse der Arbeitskolben (14,16) und über einen Teil seiner Lunge verlaufen.

15. Ventil nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Xanäle (140, 142) il. Längsschnitt ir.l wesentlichen kreissegmentförmig ausgebildet sind.

16. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des auswärts des Kanales (140,142) lieaenden Teiles (144 bzw 146) jedes Arbeitskolbens (14,16) größer ist als derjenige des einwärts des entsprechenden Kanales liegenden Teiles (148 bzw. 150).

17. Ventil nach einen der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Druckwaage in Form eines in einem Zylinder beweglich angeordneten Doppelkolbens ausgebildet ist, durch welchen ein elektrischer Schalter betätigbar ist, durch den seinerseits der Stromkreis der Presse abschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen (84,86) des Doppelkolbens (82) entsprechend sowohl direkt über Kanäle (92, 94) an die Vorsteuerung als auch über Kanäle (96,98) an die verbraucherseitigen Räume (97,99) vor den Arbeitskolben (14,16) angeschlossen sind.

18. Ventil nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß sich C'ie Kanäle (96,98) in die Ventilsitze (22,24) der Schaltventile (76,78) öffnen und von den Arbeitskolben (14,16) verschließbar sind.

19. Ventil nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß in die Kanäle (92,94) Rückschlagventile (100,102) eingebaut sind, um eine entlastung der Druckwaage (80) über die Vorsteuerventile zu verhindern.

20. Ventil nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (92,94) je mit einer Drosselstelle (103,105) versehen sind.

21 Ventil nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitskolben (14,16) aus Runststoff bestehen.