DE2725740C2 - Steuerventilanordnung für eine druckmittelbetriebene Stellvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerventilanordnung für eine druckmittelbetriebene Stellvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine solche Steuerventilanordnung ist aus der DE-ÖS 13 409 bekannt. Bei dieser Steuerventilanordnung sind das Vorsteuerventil und das Hauptsteuerventil zwei separate Baueinheiten, die durch eine Steuerleitung miteinander verbunden sind. Die Steuerleitung ist über das Vorsteuerventil mit einer Hochdruckleitung oder einer Niederdruckleitung verbindbar. Wenn die Steuerleitung mit der Hochdruckleitung verbunden ist.

wird Hochdruckfluid durch die Steuerleitung der einen Stirnfläche des Steuerkolbens des Hauptsteuerventils zugeführt, wodurch der Steuerkolben in die Schließstellung bewegt wird. Die der einen Stirnfläche des Steuerkolbens gegenüberliegende Stirnfläche ist dauernd mit Hochdruckfluid beaufschlagt Zum Umschalten des Hauptsteuerventils wird dem Vorsteuerventil von einem Schaltventil ein entsprechender Befehl gegeben, wodurch die Steuerleitung von der Hochdruckleitung

ίο abgetrennt und mit der Niederdruckleitung verbunden wird. Durch den auf die andere Stirnfläche des Steuerkolbens des Hauptsteuerventils wirkenden Hochdruck wird der Steuerkolben in die Offenstellung verschoben. Sobald die eine Stirnfläche des Steuerkolbens wieder mit Hochdruck beaufschlagt wird, nachdem von dem Schaltventil ein entsprechender Befehl an das Vorsteuerventil ergangen ist und die Steuerleitung wieder mit der Hochdruckleitung verbunden ist, wird de^r Steuerkolben wieder aus der Öffnungsstellung in die Schließstellung bewegt

Die vorbekannte Steuerventilanordnung hat den Nachteil, daß eine relativ lange Stellzeit erforderlich ist um den Steuerkolben des Hauptsteuerventils in die Offenstellung zu bewegen und daß der Steuerkolben des Hauptsteuerventils nur dann in der Offenstellung bleibt wenn der einen Stirnfläche des Steuerkolbens kein Hochdruck über die Steuerleitung zugeführt wird.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die gattungsgemäße Steuerventilanordnung so auszubilden, daß der Steuerkolben des Hauptsteuerventils sehr rasch in die Offenstellung bewegt und dort unabhängig von der Stellung des Vorsteuerventils auch gehalten werden kann.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1 gelöst.

Die US-PS 23 79 181 beschreibt zwar eine Steuerventilanordnung, bei welcher das Vorsteuerventil und das Hauptsteuerventil koaxial zueinander in einer Baueinheit zusammengefaßt sind. Das Vec'üglied des Vorsteuerventils ist auch in den Steuerkolben des Hauptsteuerventils ragend angeordnet. Es öffnei und verschließt eine Steuerdrucköffnung im Steuerkolben des Hauptsteuerventils. Ein Kanal mit relativ kleinem Durchmesser verbindet eine Hochdruckleitung mit einer Fluidkammer zwischen dem Ventilglied des Vorsteuerventils und dem Steuerkolben des Hauptsteuerventils. Wenn der Steuerkolben des Hauptsteuerventils von der einen Stellung in die andere Stellung zu bewegen ist, wird das Ventilglied des Vorsteuerventils von seinem Sitz abgehoben, so daß die Steuerdrucköffnung im Steuerkolben des Hauptsteuerventils freigegeben wird. Der auf den Steuerkolben des Hauptsteuerventils wirkende Druck auf der Seite des Vorsteuerventils nimmt dadurch ab, und ein Druck kann sich auf der gegenüberliegenden Seite des Steuerkolbens aufbauen. Der Druckaufbau am Steuerkolben des Hauptsteuerventils erfolgt jedoch sehr langsam, da Hochdruckfluid weiterhin durch den Kanal und die Steuerdrucköffnung entweichen kann. Da sich der Druck am Steuerkolben des Hauptsteuerventils jedoch rascher aufbaut als der Druck in der Fluidkammer zwischen dem VentÜglied des Vorsteuerventils und dem Steuerkolben des Hauptsteuerventils abnehmen kann, wird schließlich eine Druckdifferenz im Steuerkolben erzielt, die ausreicht, um den Steuerkolben in die andere Stellung zu verschieben. Wenn der Steuerkolben des Hauptsteuerventils wieder zurückverschoben werden soll, wird das Ventilglied des Vorsteuerventils so betätigt, daß die Steuerdrucköffnung im Steuerkolben

des Hauptsteuerventils wieder geschlossen wird. In der Fluidkammer zwischen dem Ventilglied des Vorsteuerventils und dem Steuerkolben des Hauptsteuerventils baut sich durch die Zufuhr von Hochdruckfluid durch den verengten Kanal wieder ein Druck auf, der ausreicht, um den Steuerkolben des Hauptsteuerventils zu verschieben. Der Druckaufbau dieser Fluidkammer erfolgt jedoch ebenfalls relativ langsam, da durch den relativ kleinen Durchmesser des Kanals nur wenig Hochdruckfluid pro Zeiteinheit in die Fluidkammer eintreten kann. Trotz koaxialer Bauweise des Vorsteuerventils und des Hauptsteuerventüs sind die Stellzeiten des Steuerkolbens des Hauptsteuerventils relativ lang. Auch eine Selbsthaltung des Steuerkolbens des Hauptsteuerventüs ist für keine der beiden Stellungen vorgesehen.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform einer Steuerventilanordnung,

Fig.2 eine Einzelheit eines Drosselabschnittes der Ausführungsform von F i g. 1 im Schnitt,

Fig.3 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer Steuerventilanordnung für einen elektrischen Schalter,

F i g. 4 im Längsschnitt in einer Einzelheit die wesentlichen Teile eines Leitabschnittes und eines Steuerabschnittes dieser Ausführungsform,

Fig.5 und 6 verschiedene Arbeitsstellungen dieser Ausführungsform,

Fig.7 im Längsschnitt in einer Einzelheit den wesentlichen Teil einer weiteren Ausführungsform, und

F i g. 8 in einem Diagramm einen Vergleich der Arbeitsweisen von Bauteilen eines elektrischen Schalters mit einer Steuerventilanordnung.

Die in Fig. 1 gezeigte Steuerventilanordnung wird bei einem Absperrventil einer Dampfleitung für eine Dampfturbine als Einrichtung für den Notfall verwendet. Die Vorrichtung hat einen ersten und einen zweiten primären TreibLbschnitt 40 bzw. 60, die durch den Empfang von Operationsbefehlen betätigbar sind, und einen sekundären Treibabschnitt 210, der ansprechend auf die Betätigung der primären Treibabschnitte arbeitet. Der sekundäre Treibabschnitt 210, der ein Hauptsteuerventil beinhaltet, betätigt ein nicht gezeigtes Element zu öffnen und Schließen der Dampfleitung.

Der erste primäre Treibabschnitt 40, der ein Vorsteuerventil beinhaltet, hat einen Antriebsmechanismus 41 und einen Umschaltventilabschnitt 251 für zwei Stellungen und mit drei öffnungen. Der Antriebsmechanismus 41 ist mit einem ringförmigen Permanentmagneten 43 innerhalb eine/ Abdeckung 42 versehen. Der Permanentmagnet 43 hat ein ringförmiges Joch 44 an seinem einen Ende und an seinem anderen Ende einen Pol 45, dessen eines Ende nach innen angeordnet ist. In einem freien Raum, der zwischen dem Pol 45 und dem ringförmigen Joch 44 gebildet wird, ist ein Spulenkörper 46, der eine zylindrische Form mit einem Boden aufweist, in Axialrichtung beweglich angeordnet, während ein Mittelschaft 47 des Spulenkörpers 46 gleitend verschiebbar mittels einer Führung 48 gehalten ist, die an einem Mittelabschnitt des Pols 45 befestigt ist. Zusätzlich ist eine Spule 49 als Antriebsspule um den Umfang des Körpers 46 gegenüber dem Joch 44 gewickelt, während ein Ventilglied 252 in einem Umschaltventil 251 mit dem Mittelschaft 47 auf der gegenüberliegenden Seite des Körpers 46 verbunden ist. Das Ventriglied 252 ist in ein Ventilsiück 212 eines Steuerkolbens 211 des HauDtsteuerventils in dem sekundären Treibabschnitt 210 eingesetzt. Das Ventilstück 212 wird zusammen mit einer Büchse in dem Umschaltventil 251 verwendet. Zusätzlich ist das Ventilglied 252 mit einem Kolbensteg 254 versehen, wobei eine Druckfeder 55 zwischen einem Ventilstück 253 und dem Ventilstück 212 des Steuerkolbens 211 so eingesetzt ist, daß die beiden Ventilstücke 253 und 212 elastisch so beansprucht werden, daß sie sich voneinander wegbewegen. Zwischen dem Ventilglied 252 und

ίο dem als Büchse dienenden Ventilstück 212 sind drei Fluidkammern 256, 257 und 258 ausgebildet, die über Fluidkanäle 213, 214 und 215 in dem Steuerkolben 211 mit einer Fluidkammer 217, einem Fluidsumpf 218 bzw. einer Fluidkammer 219 verbunden sind, wobei der Fluidsumpf 218 über einen Fluidkanal 220 mit einem Fluidkanal 221 in Verbindung steht, in dem immer ein unter hohem Druck stehendes Fluid vorhanden ist Wenn die Spule 49 nicht errregt ist und das Ventiiglied 252 nach ünks durch die Druckfeder 55 vorgespannt ist, wird in diesem Zustand ein Hochdruckfbid in den Fluidkana! 221 über die Fluidkanäle 220, 214. die Fluidkammern 258, 257 und den Fluidkanal 215 in die Fluidkammer 219 geführt, wodurch das Ventilstück 212 nach rechts vorgespannt wird. Wenn andererseits das Ver.lilglied 252 nach rechts getrieben wird, unterbricht der Kolbensteg 254 die Verbindung zwischen den Fluidkammern 257 und 258, wodurch der Zustrom von Hochdruckfluid unterbrochen wird. Die Fluidkammern 256 und 257 werden in Verbindung miteinander gebracht, wodurch eine Abgabe eines Druckfluids aus der Fluidkammer 219 über den Fluidkanal 215, die Fluidkammern 257,256 und einen Fluidkanal 213 zur Fluidkammer 217 möglich ist. Die Fluidkammer 217 steht mit einem Fluidkanal 224 in Verbindung, der seinerseits mit einem nicht gezeigten Behälter verbunden ist. Wenn das Ventilglied 252 nach rechts getrieben wird, wird ein Hochdruckfluid aus der Fluidkammer 219 in den Behälter abgegeben, so daß eine Kraft zum Vorspannen des Steuerko'bens 211 nach rechts freigegeben wird. Das Ventilstück 253 tiat zusätzlich eine Verbindungsöffnung 259, die einen Abschnitt in dem die Druckfeder eingesetzt ist, in Verbindung mit der Fluidkammer 256 bringt.

Der zweite primäre Treibabschnitt 210 hat dr.n in ihm beweglichen Steuerkolben 211 und an seinem einen Ende einen Büchsenhalter 226. Der Büchsenhalter 223 ist an dem Joch 44 des ersten primären Treibabschnittes 40 befestigt.

Der Steuerkolben 211 des Hauptsteuerventüs ist mit einem Kolbensteg 229 und Kolbenschaftabschnitten 230 und 231 zusätzlich zu dem Ventilstück 212 versehen. Der sekundäre Treibabschnitt 210 hat drei Fluidkammern 217, 232 und 233. Die Fluidkammer 233 steht mit dem Fluidkanal 221 in Verbindung, die Fluidkammer 232 steht mit dem Fluidkanal 234 in Verbindung und die Fluidkammer 217 ist rni». dem Fluidkanal 224 verbunden, der mit einem Behälter in Verbindung steht. Ein auf die Fluidkammer 233 die ganze Zeit wirkendes Hochdruckfluid wirkt auch nicht nur auf die rechte Stirnseite des Ventilstückes 212 uno die linke Stirnseite des Kolben-Steges 229. sondern auch auf die rechte Stirnfläche 229Λ des Kolbensteges 229, wodurch der Steuerkolben 211 immer nach links gedrückt wird. Gleichzeitig ist eine Druck aufnehmende Fläche auf der rechten Stirnfläche 229/4, d. h. eine Differenz in der Fläche zwischen der Stirnfläche des Kolbenstcgs 229 und der Stirnfläche des Kolbenschaftabschnittes 230, so ausgelegt, daß sie kleiner ist als ein Bereich einer Druck aufnehmenden Fläche des Kolbens, auf den ein Druck nach rechts aus der

Fluidkammer 219 wirkt, die von der linken Stirnseite 212/4 des Kolbens 211 begrenzt wird.

Der zweite primäre Treibabschnitt 60 hat ein Hilfsumschaltventil 61 und einen Treibabschnitt für das Umschaltventil 61. Das Umschaltventil 61 ist ein Zwei-Öffnungs-Umschaltventil, welches den Kanal eines Hochdruckfluids öffnen und schließen kann, das durch den Fluidkanal 201 fließt. Das Umschaltventil 61 hat einen Zusatzventilkörper 63, in dem eine Büchse 64 mit einem darin gleitend verschiebbaren Kolben 65 und eine Druckfeder 66 vorgesehen ist, die zwischen dem Kolben

65 und der Büchse 64 sitzt. Der Kolben 65 ist mit zwei Kolbenstegen 67 und 68 versehen. Die Büchse 64 hat zwei Fluidkammern 69 und 70, die beide über Fluidsümpfe 71 bzw. 72 mit Fluidkanälen 73, 201 verbunden sind, die mit einem nicht gezeigten Behälter in Verbindung stehen. Der Treibabschnitt 62 hat zusätzlich eine Platte 75, die mittels einer Schubstange 74 mit einer Stirnseite der Koibenstsr^s 67 verbunden ist einen Elektromagneten 76 zum Anziehen der Platte 75, wenn er erregt wird, und eine Abdeckung 77 zum Abdecken der Platte 75 und des Elektromagneten 76. In dem Zusatzumschaltventil 61 ist die Fluidkammer 70 mit dem Kolbensteg 68 mit Hilfe der Wirkung einer Druckfeder

66 geschlossen, so daß kein Fluidaustritt aus dem Fluidkanal 201 erfolgt.

Der Fluidkanal 201 steht über die Fluidkammern 204, 205 und die Fluidkanäle 206,207 mit dem Fluidkanal 221 in Verbindung, in dem immer ein Fluid mit hohem Druck vorhanden ist. Bei dem in F i g. 1 gezeigten Zustand ist die Verbindung der Fluidkammern 204 und 205 untereinander mittels des Kolbenschaftabschnittes 230 getrennt Eine wechselseitige Verbindung tritt ein, wenn der Steuerkolben 211 nach links bewegt wird. Wenn die Fluidkammer 204 mit der Fluidkammer 205 in Verbindung steht, wenn der Fluidkanal 201 mit dem Kolbensteg 68 des Kolbens 65 in dem zweiten primären Treibabschnitt 60 geschlossen ist, wirkt ein Hochdruckfluid auf die rechte Stirnfläche des Kolbenschaftabschnittes 230, so daß eine Kraft erzeugt wird, die den Steuerkolben 211 nach links vorspannt. Die Summe einer Druck aufnehmenden Fläche des Kolbenschaftabschnittes 230 und der Druck aufnehmenden Fläche der rechten Stirnfläche 229Λ des Kolbenstegs 229 ist größer als eine Druck aufnehmende Fläche an der linken Stirnseite 212A des Kolbens 211. Wenn also ein Hochdruckfluid nur auf die beiden Fluidkammern 219 und 233 einwirkt, wird der Steuerkolben 211 nach rechts gedruckt. Wenn jedoch der Kolben 211 nach links einmal vorgespannt ist und ein Hochdruckfluid sich in der Fluidkammer 204 angesammelt hat, auch wenn ein Hochdruckfluid in die Fluidkammer 219 strömt, übernimmt eine den Kolben 211 nach links drückende Kraft die Vorherrschaft über die andere Kraft, so daß der Kolben 211 nach links vorgespannt bleibt Wenn der Kolben 65 in dem zweiten primären Treibabschnitt 60 von diesem Zustand aus nach links bewegt wird und dann ein Hochdruckfluid aus der Fluidkammer 204 abgegeben wird, überwiegt eine auf den Kolben 211 nach rechts wirkende Kraft so daß der Kolben 211 nach rechts in eine Ausgangsstellung vorgespannt wird.

Es ist ein Drossel- oder Verengungsabschnitt 1 mit einem Drosselventil 111 vorgesehen, von dem ein Ende ein Gewinde hat, so daß es vor- und zurückbewegbar ist, während das andere Ende, welches einem Ventilsitz gegenüberliegt, an einer Schnittstelle des Fluidkanals 207 mit dem Fluidkanal 206 vorgesehen ist An dieser Schnittstelle ist eine Fluidkammer ausgebildet Zusätzlich ist zwischen dem Drosselventil 111 und der Wand des sekundären Treibabschnittes 210 ein O-Ring 114 angeordnet. Auf einen aus der Büchse 16 vorstehenden Abschnitt des Drosselventils 111 ist eine Arretiermutter 115 aufgeschraubt, so daß das Drosselventil 111 festgelegt werden kann.

Bei dieser Ausführungsform kann der erste primäre Treibabschnitt 40 mit hoher Geschwindigkeit mittels des Permanentmagneten 43 (oder eines Elektromagneten) und einer als treibenden Spule wirkenden Spule umgeschaltet werden. Zusätzlich können die Längen der Fluidkanäle für das Treiben des Steuerkolbcns 211 stark verkürzt werden, so daß eine Zeitverzögerung bei der Übertragung eines Signals von dem ersten primären Treibabschnitt 40 auf den sekundären Treibabschnitt 210 und umgekehrt auf cm Minimum reduziert wird. Dadurch kann ein Zeitintervall zwischen dem Empfang eines Öffnungsbefehls und der Erzeugung einer Treibkraft in dem sekundären Treibabschnitt sehr stark verkürzt werden, wodurch eine viel schnellere Betätigung eines Absperrventils möglich ist.

Auch wenn ein Öffnungsbefehl oder ein Schließbefehl nur für eine kurze Zeit aufrechterhalten wird, kann der Befehl infolge der Beziehung der Druck aufnehmenden Fläche zwischen dem Steuerkolben 211 im sekundären Treibabschnitt 210 und den ersten und zweiten primären Treibabschnitten 40 und 60 praktisch ausgeführt werden Zusätzlich kann dieser Befehl gehalten werden, bis ein weiterer Befehl zugeführt wird. Da der Steuerkolben 211 und das Ventilglied 252 in dem ersten primären Treibabschnitt 40 sich in entgegengesetzten Richtungen bewegen, brauchen die dsr Kolben und das Ventilglied nicht gleichzeitig für eine beabsichtigte Operation bewegt zu werden.

Im folgenden wird eine Steuerventilanordnung für einen elektrischen Schalter beschrieben, der in einem Kraftwerk oder bei einer Schaltstation, beispielsweise in Form eines Periodenunterbrechers, verwendet wird, wie er in den F i g. 3 bis 6 gezeigt ist.

Fig.3 zeigt die Gesamtheit der Steuerventilanordnung. Die Steuerventilanordnung hat einen ein Hauptsteuerventil enthaltenden Steuerabschnitt 10 (entsprechend dem sekundären Treibabschnitt 210 von Fig. 1), einen ein Vorsteuerventil enthaltenden ersten und einen zweiten Leitabschnitt 40, 60 (entsprechend dem ersten und zweiten primären Treibabschnitt von Fig. 1), die an dem Steuerabschnitt 10 befestigt sind, und ein Operationsbefehlssignal verstärken und dem Steuerabschnitt 10 übermitteln, und einen Treibabschnitt 80 (der als dritterTreibabschnitt der Ausführungsform von Fig. 1 hinzuzufügen wäre), wobei die Richtung seiner Bewegung durch den Steuerabschnitt 10 gesteuert wird.

Bei einem solchen Unterbrecher bzw. Schalter werden zwei Operationsbefehle eingesetzt nämlich ein öffnungsbefehl und ein Schließbefehl für die Kontaktgeber. Bei dieser Ausführungsform wird ein Öffnungsbefehl dem ersten Leitabschnitt 40 zugeführt, während ein Schließbefehl dem zweiten Leitabschnitt 60 zugeführt wird. Bei einem elektrischen Schalter soll die Antriebsvorrichtung mit hoher Geschwindigkeit ansprechend auf einen Öffnungsbefehl betätigbar sein, während die Antriebsvorrichtung ansprechend auf einen Schließbefehl langsam betätigt werden kann. Bei dieser Ausführungsform ist deshalb die Antriebsvorrichtung so ausge-

legt daß sie durch den ersten Leitabschnitt 40 mit hoher Geschwindigkeit ansprechend auf einen Offnungsbefehl betätigbar ist

Der erste Leitabschnitt 40 hat einen Antriebsmecha-

nismus 41 und einen Umschaltventilabschnitt 51, der von einem Ventil für zwei Stellungen und mit drei öffnungen gebildet wird. Der Antriebsmechanismus 41 hat einen ringförmigen Permanentmagneten 43, der innerhalb einer Abdeckung 42 angeordnet ist Der Permanentmagnet 43 ist mit einem ringförmigen Joch 44 an seinem einen Ende und einem Pol 45 versehen, der mit dem anderen Ende des Magneten 43 in Kontakt steht, wobei ein Ende des Pols 45 innerhalb des Jochs 44 angeordnet ist. In einem freien Raum, der zwischen dem Pol 45 und dem ringförmigen Joch 44 gebildet v:rd, ist ein mit einem Boden versehener zylindrischer Spulenkörper 46 axial beweglich angeordnet, während ein Mittelschaft 47 des Spulenkörpers 46 gleitend verschiebbar in einer Führung 48 gehalten ist, die an dem Mittelabschnitt des Pols 45 sitzt. Um den Außenumfang des Körpers 46 ist gegenüber dem Joch 44 eine als Treibspule dienende Spule 49 gewickelt. Ein Ventilglied 52 in dem Umschaliventilabschnitt 51 ist mit dem Körner 46 auf der dem Mittelschaft 47 gegenüberliegenden Seite verbunden. Das Ventilglied 52 ist gleitend verschiebbar in eine Büchse 26 in dem ersten Leitabschnitt eingesetzt und in die Hauptventilbüchse 16 im Steuerabschnitt 10 eingepaßt, wobei das Vorderteil des eingesetzten Abschnittes der Büchse 26 einen kleinen Durchmesser hat, so daß sie gleitend verschiebbar in das Ventilstück 12 des Steuerkolbens 11 in koaxialer Beziehung eingesetzt ist. Wie aus F i g. 4 zu ersehen ist, hat das Ventilglied 52 ein Ventilstück 53 und einen Kolbensteg 54. Zwischen der Innenfläche des eingesetzten vorderen Abschnittes der Büc' se 26 und dem Ventilstück 53 ist eine Druckfeder 55 angeordnet, die in eine solche Richtung gezwungen wird, daß sie aus der Büchse 26 vorsteht. Zwischen dem Ventilglied 52 und der Büchse 26 sind drei Fluidkammern 56,57 und 58 ausgebildet, die über Fluidkanä-Ie 13,50,14 und 15 in dem Ventilstück 12 und der Büchse 26 mit Fluidkammern 17 und 18 und einem Fluidsumpf 19 in Verbindung stehen, die in der Hauptventilbüchse

16 in dem Steuerabschnitt 10 vorgesehen sind. Der Fluidsumpf 19 steht über den Kanal 20 mit einem Fluidkanal 21 in der Hauptventilbüchse 16 in Verbindung, der mit einem Hochdruckfluid gefüllt ist. Wenn die Spule 49 nicht erregt ist und das Ventilglied 52 nach links unter der Wirkung der Druckfeder 55 vorgespannt ist, wird in dem gezeigten Zustand ein Hochdruckfluid durch den Fluidkanal 21 über die Fluidkanäle 20,15. die Fluidkammern 58, 57 und den Fluidkanal 14 in die Fluidkammer 18 geführt, so daß das Ventilstück 12 nach rechts vorgespannt wird. Wenn andererseits das Ventilglied 52 aus dem gezeigten Zustand nach rechts getrieben wird, wird die Verbindung zwischen den Fluidkammern 57 und 58 durch den Kolbensteg 54 unterbrochen, so daß das Einströmen eines Hochdruckfluids unterbrochen wird. Die Fluidkammern 56 und 57 werden dann miteinander in Verbindung gebracht wobei ein Druckfluid aus der Fluidkammer 18 über den Fluidkanal 14, die Fluidkammern 57,56 und die Fluidkanäle 50,13 zur Fluidkammer

17 geführt wird. Die Fluidkammer 17 ist mit dem Fluidkanal 22 in der Hauptventilbüchse 16 verbunden. Der Fluidkanal 22 ist über den Fluidsumpf 25 mit dem Fluidkanal 24 in dem Hauptventilkörper 23 verbunden, der auf den Außenumfang der Hauptventilbüchse 16 aufgepaßt ist Zusätzlich ist der Fluidkanal 24 mit einem nicht gezeigten Behälter verbunden. Wenn das Ventilglied 52 aus dem gezeigten Zustand nach rechts getrieben wird, wird ein Hochdruckfluid aus der Fluidkammer 18 in den Behälter abgegeben, so daß eine Kraft, die den Steuerkolben 11 nach rechts drücken würde, aufgehoben wird.

Das Ventilstück 53 hat eine Verbindungsöffnung 59, die einen Abschnitt, in den die Druckfeder 55 eingesetzt ist, mit der Fluidkammer 56 verbindet.

Der Steuerabschnitt 10 ist als Zwei-Stellungs-drei-Öffnungs-Umschaltventi! ausgebildet. In dem Steuerabschnitt 10 ist die Hauptventilbüchse 16 in den Hauptventilkörper 23 eingepaßt. Der Steuerkolben 11 ist beweglich im Inneren der Hauptventilbüchse 16 aufgenommen. Die gegenüberliegenden Enden der Hauptventilbüchse 16 sind mit Büchsenhaltern 27, 37 versehen, die die Büchse 16 jeweils mit dem Hauptventilkörper 23 verbinden. Der in Fig. 3 links gezeigte Büchsenhalter hat eine Seitenfläche, die an dem Joch 44 im ersten Leitabschnitt 40 befestigt ist, während eine Abdeckung 28 an dem anderen Büchsenhalter 37 befestigt ist, der in F i g. 3 rechts gezeigt ist.

Der Steuerkolben 11 hat einen Kolbensteg 29 und Kolbenschaftabschnitte 30 und 31 zusätzlich zu dem Vfintilstüi-k 12. In der Hauptventilbüchse 16 sind drei Fluidkammern 17,32 und 33 vorgesehen. Die Fluidkammern 17, 32 und 33 sind über Fluidkanäle 22, 34 (entsprechend dem Fluidkanal 234 in Fi g. 1) 21 und Fluidsümpfe 25, 35, 36 mit dem Fluidkanal 24, der zu einem Behälter führt, und Fluidkanäle 81 und 82 in einem Treibabschnitt 80 verbunden. Der Fluidkanal 82 führt zu einer Hochdruckfluidquelle. Hochdruckfluid, das immer in der Fluidkammer 33 wirkt, wirkt nicht nur auf die rechte Stirnfläche des Ventilstückes 12 und die linke Stirnfläche des Kolbenstegs 29, sondern auch auf die rechte Stirnfläche 29/4. des Kolbenstegs 29 (F i g. 5), wodurch der Kolben 11 immer nach links gedrückt wird. Ein zu dieser Zeit Druck aufnehmender Bereich der rechten Stirnfläche 29/1, d. h. eine Differenz im Querschnittsbereich zwischen dem Kolbensteg 29 und dem Kolbenschaftabschnitt 30, ist so ausgelegt, daß er kleiner ist als ein Druck aufnehmender Bereich der linken Stirnfläche 12/1 des Kolbens 11, der einen Druck in der Fluidkammer 18 aufnimmt, so daß der Kolben 11 nach rechts bewegt wird.

Der zweite Leitabschnitt 60 hat ein zusätzliches Umschaltventil 61 und einen Treibabschnitt für das Umschaltventil 61. Das Umschaltventil 61 hat die Form eines Zwei-Stellungs-drei-öffnungs-Umschaltventils zum Aufmachen und Verschließen des Durchgangs eines Hochdruckfluids in einem Fluidkanal 101. Das Umschaltventil 61 hat eine Büchse, die in einen Zusatzventilkörper 63 eingepaßt ist. In der Büchse 64 ist ein Kolben 65 gleitend verschiebbar angeordnet Zwischen dem Kolben 65 und der Büchse 64 sitzt eine Druckfeder 66.

so Der Kolben 65 ist mit zwei Kolbenstegen 67, 68 versehen. Die Büchse 64 hat zwei Fluidkammern 69 und 70, die Fiuidsümpfe 71, 72 mit einem Fluidkanal 73, der mit einem nicht gezeigten Behälter verbunden ist, und dem Fluidkanal 101 in dem Hauptventilkörper 23 verbinden.

Der Treibabschnitt 62 hat eine Platte 75, die über eine Schubstange 74 mit der Stirnseite des Kolbenstegs 67 verbunden ist, und einen Elektromagneten 76, der die Platte 75 anzieht, wenn er erregt wird, sowie eine Abdeckung 77, welche die Platte 75 und den Elektromagneten 76 abdeckt. Die Fluidkammer 70 in dem zusätzlichen Umschaltventil 61 ist geschlossen, wobei sie": der Kolbensteg 68 unter der Wirkung der Druckfeder 66 befindet, so daß kein Fluidaustritt aus dem Fluidkanal 101 erfolgt

Der Fluidkanal 101 steht über einen Fluidsumpf 102 mit einem Fluidkanal 103 in der Hauptventilbüchse 16 und dann mit einem Fluidkanal 21, in dem immer ein Hochdruckfluid vorhanden ist, über Fluidkammern 104,

105, Fluidkanäle 106, 107 und einen Drosselabschnitt 110 in Verbindung, der an einer Verbindungsstelle der Fluidkanäle 106 und 107 vorgesehen ist. In dem in F i g. 3 gezeigten Zustand sind die Fluidkammern 104, 105 mit dem Kolbenschaftabschnitt 30 geschlossen und sind miteinander in Verbindung bringbar, wenn der .Steuerkolben 11 nach links verschoben wird. Wenn die Fluidkammern 104 und ?05 miteinander in Verbindung stehen und der Fluidkaiial 101 mit dem Kolbensteg 68 des Kolbens 65 verschlossen ist, wirkt ein höherer Druck auf die rechte Stirnfläche des Kolbenschaftabschnittes 30, so daß eine Kraft erzeugt wird, die den Steuerkolben 11 nach links drückt. Eine Summe eines Druck aufnehmenden Bereichs des Kolbenschaftabschnittes 30 und eines Druck aufnehmenden Bereichs der rechten Stirnfläche 29Λ des Kolbenstegs 29 ist so ausgelegt, daß sie größer ist als ein Druck aufnehmender Bereich der linken Stirnfläche 12/4 des Kolbens 11. Wenn somit ein Hochdruckfluid nur auf die beiden Fhiidkammern 18. 3.3 einwirkt, wird der Steuerkolben 11 nach rechts vorgespannt. Wenn jedoch einmal der Kolben 11 nach links bewegt ist und dann ein Hochdruckfluid sich in der Fluidkammer 104 sammelt, auch wenn ein Hochdruckfluid in die Fluidkammer 18 strömt, überwiegt eine Kraft, die den Kolben 11 nach links drückt, so daß der Kolben 11 seinen nach links vorgespannten Zustand beibehält. Wenn der Kolben 65 im Leitabschnitt 60 nach links bewegt wird und ein Hochdruckfluid aus der Fluidkammer 104 freigesetzt wird, gewinnt eine Kraft die Oberhand, die den Kolben nach rechts drückt, so daß der Kolben 11 nach rechts vorgespannt wird, um in den gezeigten Zustand zurückzukehren. Der Drosselabschnitt oder die Verengung HO ist so gebaut, wie dies in F i g. 2 gezeigt ist.

Der Treibabschnitt 80 ist in Form eines Differenzzylinders ausgebildet, der in entgegengesetzte Richtungen Puffer bildet. Der Treibabschnitt 80 hat einen Zylinder 83 mit Fluidkanälen 81, 82. In dem Zylinder 83 ist gleitend verschiebbar ein Kolben 86 eingepaßt, wodurch zwei Druckkammern 84, 85 gebildet werden. Der Kolben 86 ist mit Puffern 87,88 auf seinen gegenüberliegenden Seiten versehen. Der Puffer 88 ist mit dem anderen Ende einer Kolbenstange 89 versehen, die aus dem Zylinder 83 vorsteht. Zusätzlich ist das eine Ende der Kolbenstange 89 auf ihrer vorstehenden Seite mit einem Kontaktgeber eines Schalters 120 verbunden. An der Kolbenstange 89 sind in einem Gleitkontakt mit dem Zylinder 83 Dichtungen 90,91 befestigt. Die Fluidkanäle 81, 82 sind über Druckkammern 92, 93 mit den Druckkammern 84,85 und über Fluidkanäle 34,21 im Steuerabschnitt 10 mit den Fluidkammern 32, 33 verbunden. Zwischen den Druckkammern 84 und 92 und zwischen den Druckkammern 85 und 93 sind jeweils Rückschlagventile 94,95 vorgesehen. Die Rückschlagventile 94,95 ermöglichen den Fluidstrom von den Druckkammern 92, 93. die zu den Fluidkanälen 81, 82 führen, zu den Druckkammern 84,85 auf der Seite des Kolbens 86.

Die beschriebene Ausführungsform arbeitet folgendermaßen:

Wenn der Spule 49 in dem ersten Leitabschnitt 40 entsprechend einem Öffnungsbefehl für den elektrischen Schalter 120 ein Strom zugeführt wird, wird der Kolben 11 aus der in Fig.4 gezeigten Stellung nach rechts gegen die Wirkung der Druckfeder 55 in eine in F i g. 5 gezeigte Stellung getrieben. Dies hat zur Folge, daß die Verbindung zwischen den Fluidkammern 58, 57 durch den Kolbensteg 54 unterbrochen wird, so daß der Druckfluidstrom durch den Fluidkanal 20 zur Fluidkammer und dann in die Fluidkammer 57 unterbrochen oder blockiert wird, während die Fluidkammern 57, 56 miteinander in Verbindung gebracht werden, so daß ein Druckfluid aus der Fluidkammer 18 über den Fluidkanal 14, die Fluidkammern 57, 56 und die Fluidkanäle 50, 13 in die Fluidkammer t7 und dann durch den Fluidkanal 22 in einen Behälter abgegeben wird. Dies hat zur Folge, daß ein Druckfluid, welches auf die linke Stirnfläche 12/4 des Ventilstückes 12 des Steuerkolbens 11 wirkt, aufgehoben wird, so daß eine Kraft, welche den Kolben 11 nach rechts drücken würde, verringert ist. Da andererseits immer ein Fluiddruck auf die rechte Stirnfläche 29/4 des Kolbenstegs 29 wirkt, wird der Kolben 11 infolge der Beziehung zwischen einer Fluiddruckkraft, die auf die linke Stirnfläche \2A wirkt und einer Fluiddruckkraft, die auf die rechte Stirnfläche 29/4 wirkt, nach links gedrückt. Somit bringt die rechte Stirnfläche des KoI-benschaftabschnittes 30 die Fluidkammern 105 und 104 in Verbindung miteinander, so daß ein Hochdruckfluid in die Fluidkammer 104 strömt und ein Fluiddruck auf die rechte Stirnfläche des Kolbenschaftabschnittes 30 wirkt. Dies hat zur Folge, daß der Kolben 11 stark nach links infolge der Fluiddruckkraft, die auf den Schaftabschnitt 30 wirkt, zusätzlich zu einer Fluiddruckkraft auf die rechte Stirnseite 29Λ des Koibenstegs 29 bewegt wird, wodurch er die in Fig.6 gezeigte Stellung annimmt. Dies führt dazu, daß das Ventilstück 12 des Steuerventilkolbens 11 von dem Ventilsitz 16/4 abgehoben wird, während eine Verbindung zwischen den Fluidkammern 32 und 33 durch den Kolbensteg 29 unterbrochen wird. Dementsprechend wird ein Druckfluid aus einer Druckfluidquelle in der Fluidkammer 33 abgetrennt, während die Fluidkammer 32, die zu den Druckkammern 92, 84 in dem Treibabschnitt 80 führt, über eine Fluidkammer 17 und Fluidkanäle 22 und 24 mit einem Behälter verbunden wird. Dies führt dazu, daß Druckfluid aus den Druckkammern 92,84 auf der linken Seite des Kolbens abgeführt und die Drücke darin stark abgesenkt werden. Andererseits stehen die Druckkammern 93, 85 auf der rechten Seite des Kolbens 86 mit einer Fluiddruckquelle über einen Fluidkanal 82 in Verbindung, der immer ein Hochdruckfluid hat, so daß der Kolben 86 nach links infolge der Beziehung der Kräfte der Fluiddrücke bewegt wird, die auf die linke und rechte Stirnseite des Kolbens 86 wirken, so daß die Kontaktgeber im Schalter 120 durch die Kolbenstange 89 geöffnet werden. In diesem Fall wird der Antriebsmechanismus 41 im Leitabschnitt 40 in Form einer sich bewegenden Spule vorgesehen, so daß der Treibmechanismus 41

so mit einer höheren Geschwindigkeit verglichen mit herkömmlichen Vorrichtungen, betätigbar ist. Zusätzlich können die Längen der Abführfluidkanäle 14,50,13 für ein Druckfluid in dem Umschaltventilabschnitt 51 mit dem Ventilglied 52, das mit einem Spulenhalter 46 gekoppelt ist. fast bis auf einen halben Radius des Ventilstückes 12 verkürzt werden, wodurch eine Zeitverzögerung bei der Übertragung eines Drucks aus der Druckquelle in hohem Maße verkürzt wird. Dies hat zur Folge, daß das Zeitintervall vom Empfang eines öffnungsbefehls aus dem ersten Leitabschnitt 40 über den Steuerabschnitt 10 bis zur Erzeugung einer Treibkraft im Kolben 86 sehr stark verkürzt werden kann, beispielsweise wird nur die halbe Zeit benötigt, die bei bekannten Einrichtungen erforderlich ist Das Ventilglied 52 in dem Zeitabschnitt 40 und der Steuerkolben 11 werden bei einem Öffnungsbefehl in entgegengesetzte Richtungen getrieben, so daß eine instabile Bewegung des Ventilgliedes 52 im Leitabschnitt 40 infolge der Bewegung des

Stciicrkoibeiis 11 verhindert werden kann.

Bei der vorstehend beschriebener Anordnung des Steuerkolbens il kann auch dann, wenn ein Öffnungs-K fehl zum Leitabschnitt 40 für kurze Zeit unterbrochen ist und somit die Ortsbeziehung zwischen der Büchse 26 und dem Ventilglied 52 auf den in F i g. 4 gezeigten Zustiind gebracht ist. so daß ein Druckfluid in die Fluidkiimmer 18 fließt, die Ortsbeziehung zwischen dem Stcuerkolben 11 und der Büchse 16 zwangsweise in dem in Fig.6 gezeigten Zustand beibehalten werden. Das heißt mit anderen Worten, daß ein Druck aufnehmender Bereich der linken Stirnfläche 12A des Ventilstückes 12 so ausgelegt ist, daß er kleiner ist als die Summe eines Druck aufnehmenden Bereichs der rechten Stirnfläche 29-4 des Kolbensiegs 29 und eines Druck aufnehmenden Bereichs der rechten Stirnseite des Kolbenschaftabschnittes 30.

Um den Schalter aus dem offenen Zustand, der durch den ölfnungsbefehl erreicht wurde, der dem ersten Lcilabschnitt 40 zugeführt wurde, in den Schließzustand zu bringen, wir-i an den zweiten Leitabschnitt 60 ein Schließbefehl ausgegeben. Wenn der Schließbefehl dem Leitabschnitt 60 zugeführt wird und somit der Elektromagnet 76 erregt wird, wird die Platte 75 zum Elektromagneten 76 infolge der erzeugten Magnetkraft angezogen, so daß der Kolben 65 nach rechts entgegen der Wirkung der Druckfeder 66 getrieben wird. Dies hat zur Folge, daß die Fluidkammer 69 und 70 in Verbindung miteinander gebracht werden. Die Druckkammern 105 und 104 in dem Steuerabschnitt 10 werden mit einem Behälter über die Fluidkanäle 103, 101, die Fluidkammern 70. 69 und einen Fluidkanal 73 verbunden. Somit wird ein Hochdruckfluid, das auf die Druckkammer 104 in dem Steuerabschnitt 10 gewirkt hat, wobei der Steuerkolben 11 nach links entsprechend dem Öffnungsbefehl vorgespannt ist, durch die Fluidwege zu einem Behälter abgegeben, so daß eine auf die rechte Stirnfläche des Kolber.schaFtabschnittes 30 wirkende Kraft aufgehoben wird. Als Ergebnis wird der Kolben 11 nach rechts infolge einer Kraft bewegt, die auf die linke Stirnfläche 12/4 des Ventilstückes 12 wirkt, das einen größeren Druck aufnehmenden Bereich hat und dann in eine Stellung gemäß Fig.3 zurückgeführt. Somit wird die Verbindung zwischen den Fluidkammern 17 und 33 mittels des Ventilstückes 12 unterbrochen, während die Fluidkammern 32 und 33 in Verbindung miteinander gebracht werden. Dadurch strömt ein Hochdruckfluid durch den Fluidkanal 82 über den Fluidkanal 21, die Fluidkammern 33, 32 und einen Fluidkanal 81 in die Druckkammern 92, 84 auf der linken Seite des Kolbens 86 im Treibabschnitt 80. Der Kolben 86 wird dann nach rechts infolge der Differenz der Kraft vorgespannt, die durch eine Differenz im Druck aufnehmenden Bereich zwischen der linken unü rechten Stirnfläche des Kolbens 86 erzeugt wird, d. h. einer Differenz, die einer Querschnittsfläche der Stange 89 entspricht, was zur Folge hat, daß die Kontaktgeber im Schalter 120 geschlossen werden.

Auch wenn der Steuerkolben 11 in die in Fig.3 gezeigte Stellung zurückgeführt wird, wonach ein Befehl zum zweiten Leitabschnitl 60 aufgehoben wird und somit der Kolben 65 im Leitabschnitt 60 die in F i g. 3 gezeigte Stellung einnimmt, d. h. einen Zustand hat, in dem zwischen der Druckkammer 104 im Steuerabschnitt und einem Behälter die Verbindung unterbrochen ist, bleiben die Fluidkammern 105, 104 durch den Kolbenschaftabschnitt 30 unterbrochen, so daß sich in der Fluidkammer 104 kein Druck bis zu einer Höhe aufbauen kann, der den Stcuerkolben 11 wieder nach links vorspannen würde.

Der Drosselabschnitt ist, wie in F i g. 2 gezeigt, ausgeführt. Von der Fluidkammer 104 wird infolge des zweiten Leitabschnittes 60, der aufgrund des Schließbefehls betätigt wird, ein Druckfluid abgegeben. Dadjreii wird auf optimale Weise die Beziehung zwischen dem Abgabemengenstrom und dem EingabemengenstiOm an Fluid in die Fluidkanäle auch während der Abgabe eines ίο Druckfluids gesteuert. Das bedeutet, daß der freie Raum zwischen dem Drosselventil 111 und seinem zugeordneten Ventilsitz so eingestellt werden kann, daß der einfließende Mengenstrom den abfließenden Mengenstrom nicht überschreitet. Die Stellung des Ventils 111 wird mittels der Arretiermutter 115 fixiert.

Bei dieser Ausführungsform kann der Leitabschnitt 40 in einen Hochgeschwindigkeitsabschnitt abgeändert werden, wenn ein Permanentmagnet 4.3 und eine Spule 49 als Treibspule wirken. Zusätzlich können die Längen der jeweiligen Fluidkanäle zum Treiben des Steuerkolbens 11 extrem verkürzt werden, so daß eine Zeitverzögerung der Signalübertragung zwischen dem Leitabschnitt 40 und dem Steuerabschnitt 10 verkürzt werden kann. Daraus ergibt sich ein verkürztes Zeitintervall zwischen dem Empfang des Öffnungsbefehls und der Erzeugung einer Antriebskraft im Treibabschnitt 80. Dadurch wird ein Hochgeschwindigkeitsbetrieb für einen Schalter möglich, der bisher nicht erreicht werden konnte.

Auch wenn ein Öffnungsbefehl oder ein Schließbefehl für eine sehr kurze Zeit gegeben wird, kann der Befehl infolge der Beziehung der Druck aufnehmenden Fläche zwischen dem ersten und zweiten Leitabschnitt 40, 60 und dem Steuerkolben Il in dem Steuerabschnitt 10 wirksam ausgeführt werden. Zusätzlich kann der Befehl gehalten werden, bis ein anderer Befehl empfangen wird. Da der Steuerkolben 11 und das Ventilglied 52 des Leitabschnittes 40 in entgegengesetzten Richtungen, bezogen auf die Hauptventilbüchse 16 und die Büchse 26, welche ortsfeste Teile sind, bewegt werden, kann die Relativstellung während des Vorgangs konstant gehalten werden.

Zusätzlich ist die Hauptventilbüchse 16 von der Büchse 26 in dem Leitabschnitt getrennt und auf der i: zteren koaxial angeordnet, wodurch deren Herstellung erleichtert wird.

Wie aus den Fig.4 bis 6 zu ersehen ist, kann die Steuerventilanordnung von Fig. 1 bei einem Schalter der F i g. 4 bis 6 ebenso wie bei einer Ausführungsform von F i g. 7 verwendet werden.

Die Ausführungsform von F i g. 7 entspricht der vorhergehenden Ausführungsform mit der Ausnahme, daß ein Unterschied in dem Kuppelungszustand der Hauptventilbüchse 16 mit der Büchse 26 des Leitabschnittes vorgesehen ist Bei der vorhergehenden Ausführungsform ist die Büchse 26 des Leitabschnittes im Preßsilz in die Hauptventilbüchse 16 eingesetzt, während bei der Ausführungsform von F i g. 7 die Büchse 26 mit der Büchse 16 auf ihren entsprechenden Flächen verbunden ist wobei ein Teil der Büchse 26 in dem Leitabschnitt gleitend verschiebbar in das Ventilstück 12 des Steuerkolbens 11 eingepaßt ist. Die Funktion dieser Anordnung bleibt die gleiche wie bei der vorhergehenden Ausführungsform. Da die Büchsen 16 und 26 nicht durch einen Preßsitz verbunden sind, kann der Zentrierungsvorgang der beiden Büchsen 16, 26 stark vereinfacht werden.

Bei der Ausführungsform von F i g. 7 kann eine ande-

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re Anordnung des Antriebsmechanismus 41 im ersten Leitabschnitt 40 vorgesehen werden. Oie Anordnung bei der vorhergehenden Ausführungsform kann jedoch die Antriebszeit sehr stark verkürzen. Der zweite Leitabschnitt 60 gibt einen SchließbefehL um einen relativ langsamen Vorgang anzugeben, wie dies anhand des Treibabschnittes 62 mit dem Elektromagneten 76 und der daran anzuziehenden Platte 75 beschrieben wurde. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt Wenn der Antriebsmechanismus des ersten Leitabschnittes 40 für den Treibabschnitt benutzt werden soll, kann ein Hochgeschwindigkeitsbetrieb, wie im Falle des öffnungskommandos eneicht werden. Es kann auch eine andere herkömmliche Anordnung dafür verwendet werden. Die Anordnung des Drosselabschnittes 110, des Antriebsabschnittes 80 und dergleichen kann durch andere üb'iche Anordnungen ersetzt werden.

Die Betriebs- bzw. Operationsgeschwindigkeit der Steuerventilanordnung wird anhand von F i g. 8 erläutert.

In F! g. S sind auf der Ordinate von oben nach unten

a) der Antriebsstrom,

b) die Verschiebung des Ventilgliedes des VorsteuerventilE im ersten Leitabschnitt,

c) die Verschiebung des Steuerkolbens des Hauptsteuerventils im Steuerabschnitt,

d) der Hydraulikdruck in dem Treibzylinder auf der der Stange gegenüberliegenden Seite, und

e) die Verschiebung eines Kolbens im Treibabschnitt aufgetragen.

Wenn ein Befehlssignal zugeführt wird, schiebt ein Kraftmotor ein Ventilglied im ersten Leitabschnitt entsprechend dem Antriebystrom a), der von einer Antriebsquelle dem Kraftmotor in dem Leitabschnitt zugeführt wird, so daß das Ventilglied mit hoher Geschwindigkeit verschoben wird, was durch b) veranschaulicht ist. Dies hat zur Folge, daß das Umschaltventil in dem Leitabschnitt umschaltet und ein Fluiddruck, der den Steuerkolben in dem Steuerabschnitt nach rechts druckt, aufgehoben wird, so daß der Steuerkolben nach links mit hoher Geschwindigkeit in einer Zeit von 1 bis 3 ms verschoben wird, was durch c) veranschaulicht ist. Durch Umschalten des Steuerabschnittes wird ein Hc'Chdruckfluid, das auf den Treibzylinder für eine Bewegung nach rechts wirkt, aus dem Steuerabschnitt in einen Behälter abgegeben, wodurch ein Hydraulikdruck erzeugt wird, wie er durch d) veranschaulicht wird. Dadurch wird eine Kraft aufgehoben, die den Steuerkolben nach rechts drückt. Auf diese Weise wird der Kolben, wie dies bei e) veranschaulicht ist, infolge einer Kraft des Hochdruckfluids verschoben, das der Druckkammer auf der Seite einer Stange in dem Treibabschnitt zugeführt wird. In diesem Fall kann eine Verschiebung e) des Kolbens auf V₂ bis Vj, verglichen mit einer herkömmlichen Einrichtung, abgekürzt werden.

Erfindungsgemäß überlappen sich wenigstens Teile der beweglichen Elemente in zwei Antriebsabschnitten in ihrer Bewegungsrichtung, um die Längen der Fluidkanäle abzukürzen, so daß ein Zeitraum, während dem ein Befehlssignal auf einen darauffolgenden Treibabschnitt übertragen wird, sehr stark verkürzt werden kann.

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Hierzu S Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Steuerventilanordnung für eine druckmittelbetriebene Stellvorrichtung mit einem von einem Vorsteuerventil betätigbaren Hauptsteuerventil, wobei das Ventilglied des Vorsteuerventils zwischen zwei Stellungen verschiebbar ist, von denen in der einen ein Hochdruckfluidkanal mit einer Stirnfläche des Steuerkolbens des Hauptsteuerventils zugeordneten Fluidkammer verbunden ist und in der anderen Stellung diese Fluidkammer von dem Hochdruckfluidkanal getrennt und mit einem Fluidabführkanal verbunden ist, wodurch der Steuerkolben des Hauptsteuerventils durch das auf dessen andere Stirnfläche wirkende Hochdruckfluid in die Offenstellung verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorsteuerventil und das Hauptsteuerventil als koaxiale Baueinheit ausgebildet sind, das Vcntilglied (252,52) des Vorsteuerventils in den Steuerkolben (2!1, 242, !!, 12)des Hauptsteuerventils ragend angeordnet ist, der Steuerkolben des Hauptsteuerventils eine zur anderen Stirnfläche (229/1, 29A) gleichgerichtete Stirnfläche aufweist, die bei Verschiebung des Steuerkolbens des Hauptsteuerventils in die Offenstellung ebenfalls mit Hochdruckfluid beaufschlagbar ist und die Summe der anderen (229Λ, 29A) und der weiteren Stirnfläche größer als die eine Stirnfläche (212A i2A) des Steuerkolbens des Hauptsteuerventils ist

2. SteueP'^ntilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (52) des Vorsteuerventils gleitend verschiebbar in einer Vorsteuerventilbüchse (26) angeordnet ist, die koaxial zu einer Hauptsteuerventilbüchse ,16) angeordnet ist, in welcher der Steuerkolben (11) des Hauptsteuerventils gleitend verschiebbar angeordnet ist, und ein Teil der Vorsteuerventilbüchse (26) in einem Teil (12) des Steuerkolbens (11) des Hauptsteuerventils angeordnet ist, derart, daß der Steuerkolben (11) relativ zu der Vorsteuerventilbüchse (26) verschiebbar ist

3. Steuerventilanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (52) des Vorsteuerventils mit einer Treibspule (49) verbunden ist, die im Magnetfeld eines Permanentmagneten (43) angeordnet ist.

4. Steuerventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (211, 11) des Hauptsteuerventils erst nach Entlastung seiner weiteren Stirnfläche von Hochdruckfluid in seine Ausgangsstellung rückführbar ist.