-
Ventil, insbesondere ,!ur Endlagenumsteuerung von Zylinderaggregaten
Die Erfindung betrifft ein Ventil mit einem mindestens zwei Anschlüsse aufweisenden
Gehäuse und einem zwischen zwei Stellungen umsteuerbaren Steuerelement zur Herstellung
bzw.
-
Unterbrechung vorgegebener Verbindungen zwischen den Anschlüssen,
insbesondere zur Endlagensteuerung von Zylinderaggregaten.
-
Die Endlagenumsteuerung von pneumatischen oder hydraulischen Zylinderaggregaten
ist insbesondere bei Werkzeug- und Sondermaschinen weit verbreitet. Die Umsteuerung
erfolgt dabei entweder mit Hilfe einer elektrischen Steuerung über Endachalter
oder
mit Hilfe einer hydraulischen bzw. pneumatischen Steuerung über entsprechende Ventile.
Beizen Steuerungsprinzipien ist es dabei gemeinsam, daß die Auslösung der Schalt-
bzw.
-
Steuervorgänge mittels an einer Verlängerung der Kolbenstange des
Zylinderaggregats angebrachter Steuernocken erfolgt.
-
Es hat sich nun als nachteilig erwiesen, daß die Verlängerung der
Kolbenstange zum Anbringen von Steuernocken in Verbindung mit der Größe der bisher
bekannten Steuerventile bei pneumatischen Steuerungen einen erheblichen Raumbedarf
zur Folge hat.
-
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, den Raumbedarf
für Einrichtungen zur Endlagenumsteuerung von 4tinderaggregaten zu verringern und
gleichzeitig eine hohe Betriebssicherheit und Wartungsfreiheit zu erreichen.
-
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Ventil der eingangs
beschriebenen Art gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß das Steuerelement
ein in dem Gehäuse schwenkbar aulgecrdneter, federbelasteter Kipphebel ist, welcher
über eine Schaltstange betätigbar ist.
-
Dabei hat es sich als günstig erwiesen, wenn das Ventil als 2/2-Wegeventil
au,bildet ist und wenn der Kipphebel an seinem einen Ende eine Dichtung trägt, welche
in der einen Stellung des Ventils unter Federdruck an einem der Anschlüsse dichtend
anliegt und denselben in der zweiten Stellung freigibt.
-
Als günstig hat es sich auch erwiesen, wenn das Ventil als 3/2-Wege-Ventil
ausgebildet ist und wenn der Kipphebel an seinem einen Ende an zwei einander gegenüberliegenden
Flächen je eine Dichtung trägt, von denen die eine in der ersten Stellung des Ventils
an einem ersten Anschluß und von denen die andere in der zweiten Stellung des Ventils
an einem zweiten Anschluß dichtend anliegt.
-
Ferner hat es sich als günstig erwiesen, wenn das Gehäuse des Ventils
zumindest teilweise durch die Kopf- bzw. Endplatte eines Zylinderaggregats gebildet
wird.
-
Dabei hat es sich als günstig erwiesen, wenn die Schaltstange des
Ventils in den Zylinder des Zylinderaggregats hineinragt und durch den Kolben des
Zylinderaggregats betätigbar ist.
-
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend
anhand einer Zeichnung näher erläutert und/oder sind Gegenstand der Schutzansprüche.
-
In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine erste Ausführungsform einesOerfindungsgemäßen
Ventils zur Endlagenumsteuerung eines Zylinderaggregats, Fig. 2 eine abgewandelte
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ventils zur Endlagenumsteuerung eines Zylinderaggregats
und
Fig. 3 und 4 schematische Darstellungen pneumatischer bzw. hydraulischer
Steuerungen unter Verwendung erfindungagemäßer Ventile gem. Fig. 1 bzw. 2.
-
Das in Fig. 1 gezeigte Ventil gemäß der Erfindung ist als 2/2-Wege-Ventil
ausgebildet und insgesamt mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnet. Das Ventil 2 besitzt
einen ersten Anschluß 4, der beispielsweise mit einer Druckquelle in Verbindung
stehen kann und einen zweiten Anschluß 6, aus dem das Druckmittel, beispielsweise
Druckluft oder auch eine hydraulische Flüssigkeit, bei geöffnetem Ventil wieder
aus dem Ventil austreten kann. In der in Fig. 1 gezeigten Stellung ist jedoch das
Ventil geschlossen, da das Steuerelement in Form eines schwenkbar im Ventilgehäuse
gelagerten, federbelasteten Kipphebels 8 mit einer an seinem oberen Ende angebrachten
Dichtung lo das gehäuseseitige Ende des Anschluß 6 verschließt.
-
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Ventilgehälse von
einem Gehäuseteil 12 gebildet, der in die Kopfplatte 14 eines Zylinderaggregats
eingesetzt ist, wobei Teile der Kopfplatte 14 zusammen mit dem eingesetzten Gehäuseteil
12 ein geschlossenes Gehäuse bilden.
-
Die Betätigung des Ventils 2 erfolgt nun in der Weise, daß eine auf
das untere Ende des Kipphebels 8 wirkende Schaltstange 16 in der Zeichnung nach
links verschoben wird und unter Überwindung der Kraft einer Rückstellfeder 18 den
Kipphebel 8 im Uhrzeigersinn verschwenkt. Hierdurch wird über das
Innere
des Ventilgehäuses die Verbindung zwischen dem ersten Anschluß 4 und dem zweiten
Anschluß 6 freigegeben. Sobald die Schaltstange 16 wieder in ihre in der Zeichnung
gezeigte Ausgangsstellung zurückgekehrt ist, ist das Ventil 2 dann wieder geschlossen,
wobei die Dichtung 1o durch die Rückstellfeder 18 gegen das an der Innenseite des
Gehäuses liegende Ende des zweiten Anschlußes 6 gepresst wird. Der Kipphebel 8 ist,
wie bereits oben angedeutet, auf einer in dem Ventilgehäuse vorgesehenen Achse 20
schwenkbar gelagert.'Die Betätigung der Schaltstange 16 erfolgt bei der dargestellten,
bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ventils durch den hin-und hergehenden
Kolben 22 des Zylinderaggregats, in dessen Kopfplatte 14 das Ventil 2 eingesetzt
ist. Es versteht sich, daß das erfindungsgemäße Ventil, welches infolge der Verwendung
eines Kipphebels als Steuerelement eine besonders geringe Störanfälligkeit aufweist
und insbesondere auch einen geringen Raumbedarf besitzt, auch als selbständige Baueinheit
verwendet werden kann und dann in üblicher Weise mittels Steuernocken gesteuert
werden kann, die beispielsweise auf einer Verlängerung der Kolbenstange vorgesehen
werden können.
-
Fig. 2 zeigt eine der Ausfuhrungsform gemäß Fig. 1 im esgellte lichen
ähnliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ventils 2, wobei jedoch drei Anschlüsse
4, 6 und 24 vorgesehen sind. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ventil handelt es sich
also um ein 3/2-Wege-Ventil. Der Kipphebel 8 trägt bei diesem Ausführungsbeispiel
an seinem oberen Ende an zwei gegenüberliegenden zeiten Dichtungen 10, von denen
die eine in der
gezeigten Stellung des Ventils 2 das gehäuseseitige
Ende des Anschlusses 6 verschließt, während die andere nach Verschwenken des Kipphebels
8 im Uhrzeigersinn durch Betätigung der Schaltstange 16 in der zweiten Stellung
des Ventils das gehäuseseitige Ende des dritten Anschlusses 24 verschließt.
-
Im übrigen ist das Ventil gemäß Fig. 2 in Aufbau und Betriebsweise
dem Ventil gemäß Fig. 1 völlig gleich, was auch durch die Verwendung entsprechender
Bezugszeichen zum Ausdruck kommt, so daß auf eine nähere Erläuterung dieser Einzelheiten
verzichtet werden kann. Ergänzer.e: sei lediglich noch darauf hingewiesen, daß der
Gehäuseteil 12 wie bei dem Ventil in Fig. 1 an der Kopfplatte 14 des Zylinderaggregats
mittels eines Gewindestiftes 26 gesichert ist und daß in üblicher Weise zwischen
dem Gehäuseteil 12 und der Kopfplatte 14 Dichtungarinrge 28 vorgesehen sind. Schließlich
soll auch nicht unerwähnt bleiben, Qc'ß die Durchführung für die Sehaltstange 16
durch das Gehäuseteil 12 und die Kopfplatte 14 mittels einer Dichtung 30 gegen das
Innere des Zylinders 32 des Zylinderaggregats abgedichtet ist.
-
Aus der vor-1tchtrlden Beschreibung wird deutlich, daß das erfindungsgeriäBe
Ventti, sei es nun als 2/2-Wege-Yentil oder als 3/2-Wege-Venti? ausgebildet, speziell
für die Endlagenumsteuerung von Zylinderaggregaten geeignet ist. Diese Einsatzmöglichkeit
eines erfindungsgemäßen Ventils soll nachstehend anhand der Figuren 3 und 4 der
Zeichnung noch näher erläutert werden.
-
Betrachtet man zunächst Fig. 3, so erkennt man, daß dort in der üblichen,
schematisierten Weise ein Zylinderaggregat 34 dargestellt ist, welches zwei erfindungsgemäße
Ventile 2a und 2b, die in der Kopfplatte bzw. in der Endplatte angeordnet sind,
direkt betätigt. Die beiden Ventile 2a und 2b, welche jeweils einen Anschluß A und
einen Anschluß Paufweisen, dienen der negativen Impulssteuerung eines als Hauptsteuerventil
für das 4ginderaggregat 34 dienenden 5/2-Wege-Ventils 36. Dieses in üblicher Weise
ausgebildete Impulsventil läßt in der gezeigten Stellung das Druckmittel v,on dem
Anschluß P über den Anschluß B in die eine Seite des Zylinderaggregats 34 eintreten,
während gleichzeitig das in der Zeichnung links von dem Kolben 22 befindliche Druckmittel
zum Anschluß A des Hauptsteuerventils gelangt und von dort zu dem Anschluß S desselben,
von wo es beispielsweise in die Atmosphäre oder zurück in den Druckmittelkreislauf
gelangt.
-
Wenn nun der Kolben 22 in seiner linken Endstellung das Ventil 2a
betätigt, dann bricht der Druck auf der linken Seite des Impulsventils 36 zusammen
und dieses gelangt in seine zweite Stellung. In dieser Stellung gelangt das Druckmittel
dann von dem Anschluß P über den Anschluß A zu der linken Seite des Zylinderaggregats
34, während das rechts von dem Kolben 22 befindliche Druckmittel über die nunmehr
bestehende Verbindung von P nach R aus dem Zylinderaggregat 34 austreten kann. Dieser
Zustand bleibt erhalten, bis der Kolben 22 in seiner rechten Endstellung das Ventil
2b betätigt, wodurch der in der Zeichnung dargestellte Zustand wieder hergestellt
wird.
-
In Fig. 4 ist wiederum ein Zylinderaggregat 34 vorgesehen, welches
zwei erfindungsgemäße Ventile 2a und 2b, die in der Kopfplatte bzw. in der Endplatte
des Zylinderaggregates angeordnet sind, direkt beätigt. Die erfindungsgemäßen Ventile
2a und 2b in Fig. 4 sind jedoch nicht als 2/2-Wege-Ventile wie in Fig. 3 sondern
als 3/2-Wege-Ventile ausgebildet. Die beiden Ventile 2a und 2b dienen wiederum der
Impuls steuerung eines als Hauptsteuerventil für das Zylinderaggregat 34 dienenden
5/2-Wege-Ventils 36, das ebenfalls als Impulsventils ausgebildet ist, wobei jedoch
bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 eine positive Impulssteuerung erfolgt,
was bedeutet, daß die Umsteuerung des Impulsventils 36 jeweils durch einen Druckmittelstoß
erfolgt. Im übrigen wird angenommen, daß die zeichnerische Darstellung für sich
selbst spricht und nach Erläuterung des Anwendungsbeispiels gemäß Fig. 3 keiner
näheren Erläuterung mehr bedarf.
-
Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß die Betätigung der erfindungsgemäßen
Ventile selbstverständlich nicht nur über eine Schaltstange sondern auch über ein
Zugorgan erfolgen kann, was natürlich eine entsprechende Abänderung der Federmittel
für den Kipphebel bedingt.