DE2248646C3 - Logisches Strömungsmittel-Schaltelement - Google Patents

Description

des Hauptventilkorpers (113) unterschiedlich groß wird.

sind, so daß der Hauptventilkörper (113) durch die Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

hierdurch erzeugte Differenzkraft in der ersten daß die erste Strömungsmittelleitung von der zweiten

Stellung gehalten ist. 15 Strömungsmittelleitung durch wenigstens einen vom

2. Schaltelemente nach Anspruch 1, dadurch Hauptveniilkörper betätigbaren zusätzlichen kleineren gekennzeichnet, daß der Hauptventilkörper (113) Ventilkörper trennbar ist und daß die in der ersten auf einem Kolben (115) sitzt, der in einer die Stellung des Hauptventilkorpers dem Strömungsmittelzusätzlichen kleineren Ventilkörper (125) lagernden druck ausgesetzten Stirnflächen des Hauptventilkör-Platte (107) verschiebbar geführt ist und an einer 30 pers unterschiedlich groß sind, so daß der Hauptventil-Stirnseite über eine elastische Membran (103) durch körper durch die hierdurch erzeugte Differenzkraft in ein erstes Strömungsmittel-Steuersignal und an der der ersten Stellung gehalten ist.

anderen Stirnseite über eine starre Platte (118) und Bei dem erfindungsgemäßen Strömungsmittel-Sehalt-

eine elastische Membran (112) durch ein zweites element trennt somit nicht der Hauptventilkörper die

Strömungsmittel-Steuersignal betätigbar ist. 35 beiden Strömungsmittelleitungen voneinander, sondern

3. Schaltelement nach den Ansprüchen 1 und 2, es erfolgt dies durch zusätzliche kleinere Ventilkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kolben (115) die ihrerseits durch den Hauptventilkörper betätigt verschiebbar führende Platte (107) auf der dem werden, Da die Flächen, auf die die Steuersignale Hauptventilkörper (113) zugewandten Seite einen wirken, wesentlich größer sind als die Flächen, auf die Dichtungssitz (121) aufweist, der in der ersten 4c der Strömungsmitteldruck in den beiden Strömungsmit-Stellung des Hauptventilkorpers (113) die Kammer telieitungen wirkt, besitzt das erfindungsgemäße logi- (106), in der der Hauptventilkörper (113) beweglich sehe Strömungsmittel-Schaltelement zugleich die ist, gegenüber einer an Atmosphäre angeschlosse- Eigenschaft eines VerstärKers bzw. eines verstärkenden nen Leitung (122) abschließt. Speicher-Schaltelementes. Dadurch ergibt sich ein

4. Schaltelement nach den Ansprüchen 1 bis 3, 45 verhältnismäßig geringer Energieaufwand für die dadurch gekennzeichnet, daß die den magnetischen Betätigung des Schaltelementes, ein raumsparender Hauptventilkörper (113) aufnehmende Kammer Aufbau und eine sehr zuverlässige Abdichtung in der (106) von zwei Platten (101, 107) aus magnetischem Trennstellung.

Material begrenzt wird, die durch eine Zwischen- Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind

platte (105) aus nichtmagnetischem Material ge- 50 Gegenstand der Unteransprüche.

trennt sind. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der

5. Schaltelement nach einem der Ansprüche 1 bis Zeichnung veranschaulicht. Es zeigt

4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptventilkör- F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemä-

per (1113) aus elastischem Material besteht, das eine ßes Strömungsmittel-Schaltelement,
magnetische Substanz enthält und an einer metalli- 55 F i g. 2 eine Aufsicht auf das Schaltelement gemäß sehen Trägerplatte (114) befestigt ist. F i g. 1 (wobei einige im oberen Bereich befindliche Teile

weggelassen sind).

Das dargestellte logische Strömungsmittel-Schaltelement enthält eine äußere Platte 100, auf der eine Platte

Die Erfindung betrifft ein logisches Strömungsmittel- 60 101 aus magnetischem Material unter Zwischenlage Schaltelement, mit einem zwischen einer ersten und einer Membran 103 und einer Dichtung 104 angeordnet einer zweiten Stellung beweglichen Hauptventilkörper, ist. Auf der Platte 101 befindet sich eine Platte 105 aus der durch wenigstens ein Strömungsmittel-Steuersignal nichtmagnetischem Material, die in der Mitte eine betätigbar und in wenigstens einer der beiden Kammer 106 bildet. Auf der Platte 105 üitzt unter Stellungen durch ein Magnetfeld gehalten ist, wobei in 65 Zwischenfügung einer Dichtung 108 eine Platte 107 aus der ersten Stellung des Hauptventilkorpers eine erste magnetischem Material, darüber — wiederum unter Strömungsmittelleitung mit einer zweiten Strömungs- Zwischenfügung einer Dichtung 111 — eine Platte 109 mittelleitung in Verbindung steht, während in der und eine äußere Platte 110. Zwischen den Flatten 109

und 110 ist eine Membran 112 eingespannt.

In der Kammer 106 ist frei verschiebbar ein Hauptventilkörper 113 angeordnet, der aus elastischem Material mit einer magnetischen Substanz besteht und einen Permanentmagneten bildet Das elastische Material ist an einer dünnen Metallplatte 114 befestigt, durch die der Hauptventilkörper IU die erforderliche Festigkeit bzw. Steifigkeit erhält.

Der Ventilkörper 113 sitzt auf einem Kolben 115, der in einer öffnung 116 der Platte 107 verschiebbar ist. Auf die untere Stirnseite des Kolbens 115 wirkt über die Membran 103 der Strömungsmitteldruck eines Steuersignales, daseiner Leitung 117 in der Platte 100 zugeführt wird. Auf die obere Stirnseite des Kolbens 115 wirkt eine Platte 118. die in einer Kammer 119 verschiebbar ist und über die Membran 112 vom Strömungsmitteldruck eines Steuersignales betätigt wird, das einer in der Platte 110 vorgesehenen Leitung 120 zugeführt wird.

Auf der dem Hauptventilkörper 113 zugewandten unteren Stirnseite der Platte 107 ist ein Sitz 121 vorgesehen, an dem der Hauptventilkörper 113 in seiner oberen Stelle zur Anlage kommt. Dieser Sitz 121 dichtet (bei anliegendem Hauptventükörpcr 113) die Kammer 106 von der Öffnung 116 ab, in der der Kolben 115 mit Spiel geführt ist, wobei diese Öffnung 116 mit einer an Atmosphäre angeschlossenen Leitung 122 in Verbindungsteht.

Die Platte 107 enthält ferner einen Kanal 124, von dem zur Kammer 106 führende Öffnungen 123 ausgehen, in denen zusätzliche kleinere Ventilkörper 125 aus elastischen Material bzw. Kunststoff verschiebbar geführt sind. Diese zusätzlichen Ventilkörper 125 werden vom Hauptventilkörper 113 angehoben, wenn dieser sich unter der Wirkung des Kolbens 115 nach oben bewegt. Im angehobenen Zustand geben die zusätzlichen kleinen Ventilkörper 125 eine Verbindung zwischen einer ersten Strömungsmittelleitung 126 und einer zweiten Strömungsmittelleitung 127 (über die öffnungen 123 und die Kammer 106) frei.

Die Funktion des dargestellten Strömungsmittel-Schaltelementes ist folgendermaßen:

Das Schaltelement dient dazu, die erste Strömungsmittelleitung 126 entweder mit der zweiten Strömungsmittelleitung 127 zu verbinden oder diese beiden Leitungen voneinander zu trennen. In der in Fig. 1 veranschaulichten Lage sind die beiden Leitungen 126, 127 durch die zusätzlichen kleinen Ventilkörper 125 voneinanoer getrennt.

Wird nun der Leitung 117 ein Strömungsmittel-Steuersignal zugeführt, so wird der Kolben 115 und

damn der Hauptventilkörper 113 angehoben Hierdurch werden auch die zusätzlichen kleineren Ventilkörper 125 angehoben, so daß die Verbindung zwischen den Leitungen 126 und 127 (über die öffnungen 123 und die Kammer 106) hergestellt wird. In der oberen Stellung des Hauptventilkörpers 113 liegt er an dem Sitz !21 an. Die Kammer 106 iu infolgedessen von der an Atmosphäre angeschlossenen Leitung 122 einwandfrei getrennt.

Die beiden Stirnflächen des Hauptventilkörpers 113, die dem Strömungsmitteldruck in den (miteinander \erbundenen) Leitungen 126, 127 ausgesetzt sind, sind unterschiedlich groß. Durch diese Diflerentialwirkung wird der Hauptventilkörper 113 in seiner oberen Lage gehalten.

Wird dann der Leitung 120 ein Steuersignal zugeführt, so wird der Kolben 115 und damit auch der Hauptventilkörper 113 wieder in seine untere Lage zurückgeführt. Da hierbei der Strömungsmitteldruck in der über die Leitung 122 an Atmosphäre angeschlossenen Kammer 106 wegfällt, werden die zusätzlichen kleineren Ventilkörper 125 in ihre Sperrlage nach unten zurückgeführt.

In der in Fig. 1 dargestellten unteren Stellung des Hauptventilkörpers 113 wird er durch die magnetische Anziehungskraft (in Verbindung mit der magnetischen Platte 101) gehalten. Ist nur diese eine, untere Stellung des Hauptventilkörpers 113 magnetisch gesichert, so kann man das Strömungsmitlei-Schaltelement als monostabil bezeichnen. 1st dagegen — wie bei der obigen Beschreibung angenommen — auch die Platte 107 aus magnetischem Material, so wird der Hauptventilkörpei 113 auch in seiner oberen Stellung durch Magnetkraft gehalten (er fällt also dann nicht nach unten zurück, wenn beispielsweise der Strömungsmitteldruck in den miteinander verbundenen Leitungen 126, 127 wegfällt); diese Ausführung kann man als »bistabil« bezeichnen.

Wesentlich für die eingangs erwühnte Verstärkerfunktion des erfindungsgemäßen Strömungsmittel-Schaltelementes ist das Merkmal, daß die Flächen, auf die die über die Leitungen 117 bzw. 120 zugeführten Steuersignale wirken (untere Stirnfläche des Kolbens 115 bzw. Fläche der Platte 118) wesentlich größer sind als die Flächen, auf die der Strömungsmitteldruck in den Leitungen 126, 127 wirkt (es sind dies die oberen bzw. unteren Stirnflächen der kleinen Ventilkörper 125). Auf diese Weise ergibt sich eine Verstärkung, die eine zuverlässige Betätigung des Schaltelementes mit einem sehr geringen Steuerdruck ermöglicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

ι Λ zweiten Stellung des Hauptventilkorpers diese Leitun- Patemansprüche: gen voneinander getrennt sind. Strömungsmittel-Schaltelemente der vorstehend ge-

1. Logisches Strömungsmittel-Schaltelement, mit nannten An sind beispielsweise durch die DT-OS einem zwischen einer ersten und einer zweiten 5 18 16 443 bekannt bzw. in der DT-OS 21 32 363 Stellung beweglichen Hauptventilkörper, der durch vorgeschlagen. Eine der Hauptforderungen, die an diese wenigstens ein Strömungsmittel-Steuersignal betä- Schaltelemente gestellt wird, besteht in einer einwandtigbar und in wenigstens einer der beiden Stellungen freien Abdichtung der beiden Strömungsmittelleitungen durch ein Magnetfeld gehalten ist, wobei in der in der Trennstellung des Hauptventilkorpers. Nun ersten Stellung des Hauptventilkorpers eine erste io erfordert jedoch eine zuverlässige Abdichtung eine Strömungsmittelleitung mit einer zweiten Strö- verhältnismäßig große Betätigungskraft (Anpreßkraft mungsmittelleitung in Verbindung steht, während in des Hauptventilkorpers an den Dichtungssitz), was sich der zweiten Stellung des Hauptventilkorpers diese vielfach nur mit einer unerwünscht großen Bauweise Leitungen voneinander getrennt sind, dadurch verwirklichen läßt.

g e k e η η ζ e i c h η e t, daß die erste Strömungsmit- 15 Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein

telleitung (126) von der zweiten Strömungsmittellei- logisches Strömungsmittel-Schaltelement der eingangs

tung (127) durch wenigstens einen vom Hauptventil- genannten Art so auszubilden, daß mit einem vergleichs-

körper (113) betätigbaren zusätzlichen kleineren weise geringen Steuerdruck eine große Betatigungs-

Ventilkörper (125) trennbar ist und daß die in der kraft bei raumsparender Bauweise und zuverlässiger

ersten Stellung des Hauptventilkorpers (113) dem 20 Abdichtung der beiden Strömungsmittelleitungen (in

Strömungsmitteldruck ausgesetzten Stirnflächen der Trennstellung des Hauptventilkorpers) erreicht