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Logikventil Die Erfindung betrifft ein Logikventil, insbesondere
für hydraulische bzw. pneumatische Steuerungen.
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Die bekannten LogSkelemente für Steuerungsaufgaben, z. B.
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Fluidiks, werden nicht unmittelbar zur Steuerung von Arbeitsmaschinen
verwendet, vgl. fluid, Juni 1972, S. 52 bis 55. Den Logikelementen, die den Steuerungsbefehl
geben, sind vielmehr Steuerventile als Betätigungsorgane nachgeordnet, die den Steuerbefehl
ausführen und die Arbeitsvorgänge der Arbeitsmaschine steuern. Diese Logikelemente
haben ein eigenes Leitungssystem, für das Steuermedium, während die Steuerventile
und die Arbeitsmaschinen in den Kreislauf des Arbeitsmediums einbezogen sind.
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Häufig ist es insbesondere für einfache Steueraufgaben erwünscht,
auf ein aufwendiges gesondertes Logiksystem mit eigenem Steuermedium zu verzichten
und die Steuerbefehle vielmehr unmittelbar über das Arbeitsmedium Logikventilen
zuzustellen, die einfache Steueraufgaben selbsttätig ausführen.
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Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein solches Logikventil für
einfache Steueraufgaben zu entwickeln, das vergleichsweise einfach aufgebaut ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungagemiß von einem Logikventil gelöst, daß
sich dadurch kennzeichnet, daß eine Ventilkammer mit einem Eingang und zwei wechselweise
mit einem Ventilkörper verschließbaren Ausgängen versehen ist und der Ventilkörper
mit einem beweglichen Fuhrungs- und Vorspannelement relativ zu diesem beweglich
verbunden ist und das Führungs- und Vorspannelement in mit der Ventilkammer verbundenen,
durch den Ventilkörper verschließbaren Nebenkammern geführt ist. Bei dem erfindungsgemäßen
LogSkventil wird das durch den ständig offenen Eingang zuflieBende Druckmedium wechselweise
durch die beiden Ausgänge abgeführt, wobei der Wechsel immer dann erfolgt, wenn
der Druck des Druckmediums auf null zurückgeht, bzw. sich um einen bestimmbaren
Druckdifferenzwert vermindert. Mit diesem Logikventil können Arbeitsmaschinen somit
unmittelbar gesteuert werden, ohne daß ein besonderes Steuerelement und ein besonderes
Steuermedium benötigt werden. Mit dem Logikventil können Aufgaben eines Flipflop-Elementes
wahrgenommen werden, bspw. doppelt wirkende Arbeitszylinder, gesteuert werden oder
andere Folgesteuerungsaufgaben ausgeführt werden. Es können auch mehrere solche
Logikventile zur Durchführung bestimmter Steuerungsaufgaben nacheinander geschaltet
werden.
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Das Logikventil wird zweckmäßig so ausgebildet, daß die Ventilkammer
und die Nebenkammern als Hohl zylinder ausgebildet sind und eine gemeinsame Achse
haben.
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Zweckmäßig wird dann auch der Ventilkörper als zylindrische Scheibe
mit Mittelbohrung ausgebildet und das FUhrungs- und Vorspannelement aus einem zylindrischen
Stößel mit sich beiderseits gegen dessen Enden stützenden Federelementen gebildet
und der Stößel relativ zum Ventilkörper beweglich in der Mittelbohrung verlagert.
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Vorzugsweise weist die Ventilkammer Dichtanschläge für den Ventilkörper
auf. Dabei empfiehlt es sich, an dem scheibenförmigen Ventilkörper den Scheibenrand
als Ventilkegel auszubilden, der sich an die vorgenannten Dichtanschläge anlegt.
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Um die Mittelbohrung im Ventilkörper herum wird zweckmäßig eine Dichtnut
ausgespart und diese mit einem Dichtring versehen, um den druckführenden Teil der
Ventilkammer vom druckentlasteten Teil zu trennen.
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Der Dichtring wird zweckmäßig stramm auf den Stößel aufgezogen, um
zu gewährleisten, daß sich der Stößel in der entlasteten Phase nur zusammen mit
dem Ventilkörper bewegt und die Relativbewegung nur ausführt, wenn im druckführenden
Teil der Ventilkammer eine bestimmte Druckhöhe erreicht-ist.
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Anstelle einer Dichtnut-im Ventilkörper kann auch eine solche um den
Stößel herum eingelassen sein.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Beispieles in der Zeichnung
näher erläutert.
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In der einzigen Figur ist schematisch in teilgeschnittener Ausbildung
ein Logikventil gemäß der Erfindung abgebildet.
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In der Fig. ist mit 1 ein Ventilgehäuse bezeichnet, in dem eine Ventilkammer
2, im Beispiel zylindrisch, ausgearbeitet ist, die über einen Eingang E mit dem
Druckmedium beschickt wird, das über Ausgänge A oder B z. B.
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einer nachgeschalteten Arbeitsmaschine zugeführt wird.
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Die Ventilkammer 2 ist im Beispiel mit Dichtanschlägen 20, 21 versehen.
Neben der Ventilkammer 2 sind Nebenkanern 3, 4 vorgesehen, die eine gemeinsame Achse
8 mit der Ventilkammer haben. Im Beispiel schließen die Ausgänge A und B achsial
an die Nebenkammern 3, 4 an. In der Ventilkammer 2 ist ein als zylindrische Scheibe
ausgebildeter Ventilkörper 5 verlagert, dessen Scheibenrand in Form eines Ventilkegels
50 ausgebildet ist. Die Kegelflächen des Ventilkegels 50 legen sich dichtend gegen
den Dichtanschlag 20 bzw. 21. Der Ventilkörper 5 weist im Beispiel eine Mittelbohrung
52 auf, in der ein z. B. zylindrischer Stößel 7 verschieblich geführt ist, der seinerseits
verschieblich in den Nebenkammern 3, 4 geführt ist. An den Enden des StöBels 7 sind
Federelemente, im Beispiel Druckfedern 30, 40, angeordnet, die sich gegen die Böden
31, 41 der Nebenkammern 3, 4 abstützen. Im Ventilkörper 5 ist im Bereich der Mittelbohrung
52 eine Dichtnut 51 ausgespart, in der ein Dichtring 6 untergebracht ist, der den
druckbeaufschlagten Teil der Ventilkammer 2 gegen den druckentlasteten Teil abdichtet.
Der Dichtring 6 ist stramm auf den Stößel 7 aufgezogen, so daß der Stößel 7 im entlasteten
Zustand den Ventilkörper 5 mitnimmt, wenn er sich in achsialer Richtung bewegt,
jedoch eine Relativbewegung gegenüber dem Ventilkörper 5 ausführt, wenn das Druckmedium
mit einer bestimmten Druckhöhe gegen die Stößelenden 70 bzw.
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7 1 dl"iiC'1Lt.
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Die Arbeitsweise des Logikventils ist folgende: Wenn sich der Ventilkörper
5 und der Stößel 7 in der in der Figur abgebildeten Stellung befinden, wird das
durch den Eingang E in die Ventilkammer gelangende Druckmedium über die Nebenkammer
3 zum Ausgang Ä geführt und einer daran angeschlossenen Arbeitsmaschine aufgegeben.
Der Druck des Druckmediums bewirkt, daß die gegelflächen des Ventilkegels 50 gegen
den Dichtanschlag 20 gepreßt werden und somit die Nebenkammer 4 und der anschließende
Ausgang B gegen den druckführenden Teil der Ventilkammer 2 abgedichtet sind. Der
auf das Stößelende 71 wirkende Druck des Druckmediums hält den Stößel 7 in der dargestellten
Stellung, In der die Druckfeder 40 am anderen Stößelende 70 zusammengedrückt eine
entsprechende Reaktionskraft aufbringt.
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Wird der Druck des Druckmediums auf null oder einen anderen, geringeren
Druckwert als den Ausgangswert vermindert, wird der Stößel 7 von der Druckfeder
40 in Richtung auf den Ausgang A in die Nebenkammer 4 gedrückt, wobei der Stößel
7 den Ventilkörper 5 mitnimmt, bis sich die Fläche des Ventilkegels 50 gegen den
Dichtanschlag 21 der Ventilkammer 2 legt. Wird nun das Druckmedium erneut unter
Druck gesetzt, fließt es jetzt über die Nebenkammer 4 zu dem Ausgang B. Durch den
sich aufbauenden Druck wird der Stößel 7 durch die Mittelbohrung 52 hindurch weiter
in de Nebenkammer 3 hineingedrückt und spannt dort das Federelement 30 vor, bis
dessen Reaktionskraft dem Druck des Druckmediums entspricht. Bei erneutem Druckrückgang
wiederholt sich der gleiche Vorgang in der umgekehrten Richtung.
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Mit dem erfindungsgemäßen Logikventil lassen sich Folgesteuerungen
realisieren, ohne daß dafür ein eigener Steuerkreislauf und besondere Logikelemente
benötigt werden.
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Durch Nacheinanderschalten mehrerer erfindungsgemäßer Logikventile
lassen sich z. B. Ringzähleranordnungen verwirklichen.
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Patentanspruche: