DE2750895A1

DE2750895A1 - Sicherheitsventil

Info

Publication number: DE2750895A1
Application number: DE19772750895
Authority: DE
Inventors: Erich Dipl Ing Herion; Erich Dipl Ing Ruchser
Original assignee: Technomatic AG
Current assignee: Technomatic AG
Priority date: 1977-11-14
Filing date: 1977-11-14
Publication date: 1979-05-17
Also published as: US4237930A; JPS5474980A

Description

Patentanwcilre

Dir·!. Jnr·. Ki:nr-Jürpan Füller

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Unser Zeichen: A 14

TECHNOMATIC AG
Aesch/Luzern (Schweiz)

Sicherheitsventil

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ORIGINAL INSPECTED

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Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsventil zur Steuerung druckmittelbetriebener Verbraucher, insbesondere Kupplungen und Bremsen von Pressen, mit zwei in einem Gehäuse angeordneten, parallel geschalteten Schaltventilen, durch welche die Zufuhr und die Abfuhr des Druckmittels zum und vom Verbraucher steuerbar ist, und die durch z.B. elektromagnetisch auslösbare Vorsteuerventile betätigbar sind, ferner mit einer Sicherheitseinrichtung zum Abschalten des Verbrauchers bei Störungen.

Sicherheitsventile der vorgenannten Art werden z.B. bei Pressen in Doppelanordnung verwendet, um beim Ausfallen eines der beiden Schaltventile oder bei einer Fehlschaltung eines der Schaltventile oder auch eines der Vorsteuerventile die Presse mit Sicherheit noch abschalten zu können. Hierzu wird beispielsweise bei einer Fehlschaltung eines der beiden Schaltventile oder eines der beiden VorSteuerventile eine Sicherheitseinrichtung, z.B. eine sogenannte Druckwaage, durch das Druckmittel beaufschlagt und aus ihrer Ruhelage ausgelenkt. Durch die Auslenkung wird ein geeigneter Schalter betätigt, der die elektrische Anlage der Presse stillsetzt.

Nach einem anderen Vorschlag wird der Hub der Schaltventile durch induktiv oder kapazitiv arbeitende Geber berührungslos überwacht, die dann ein Signal abgeben, wenn nicht beide Schaltventile den gleichen Hub ausführen, d.h. nicht gleichzeitig ein- oder ausschalten, wobei davon ausgegangen wird, daß nicht bei beiden Schaltventilen zum gleichen Zeitpunkt derselbe Fehler auftritt.

Diese Uberwachungsorgane haben jedoch den Nachteil, daß sie z.B. einen Bruch eines Ventiltellers der Schaltventile oder den Ausfall einer Dichtung nicht anzeigen. Auch eine Be-

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Schädigung oder ein Undichtwerden einer der Verbindungsleitungen zwischen dem oder den Sicherheitsventilen und dem oder den Verbrauchern läßt sich durch die bisherigen Maßnahmen nicht feststellen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitsventil der eingangs genannten Art so auszubilden, daß es in der Lage ist, den Verbraucher auch bei Bruch oder Beschädigung eines Ventiltellers oder beim Ausfall einer Dichtung sicher abzuschalten. Das Sicherheitsventil soll ferner in der Lage sein, den Verbraucher dann abzuschalten, wenn Störungen in den Verbindungsleitungen zum Verbraucher auftreten, d.h. wenn z.B. der Druck des Druckmittels unter den Ansprechdruck des Verbrauchers abfällt oder kein oder nur ein ungenügender Druckaufbau erfolgt.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß das Sicherheitsventil mit wenigstens einem Druckschalter versehen ist, der auf Störungen anspricht und durch den die Sicherheitseinrichtung betätigbar ist.

Der Druckschalter ist zweckmäßigerweise zwischen dem Pressensicherheitsventil und dem Verbraucher angeordnet, beispielsweise im Gehäuse des Sicherheitsventils, in einer Verbindungsleitung zwischen dem Sicherheitsventil und dem Verbraucher, oder in einem Druckraum des Verbrauchers selbst.

Vorzugsweise sind zwei unabhängig voneinander arbeitende Druckschalter vorgesehen, von denen der eine bei ausgeschalteten Schaltventilen auf einen Restdruck in der Verbindungsleitung zwischen Sicherheitsventil und Verbraucher anspricht, z.B. infolge einer Störung an den Schaltventilen

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oder den Dichtungen, während der andere bei eingeschalteten Schaltventilen anspricht, wenn der Druck in dieser Verbindungsleitung unter den Ansprechdruck des Verbrauchers fällt oder wenn kein oder ein nicht ausreichender Druckaufbau erfolgt.

Besteht der Verbraucher aus Kupplung und Bremse beispielsweise einer Presse, die getrennt angeordnet sind, so sind zweckmäßigerweise sowohl für die Kupplung als auch für dfe Bremse je ein Druckschalter für die Restdrucküberwachung und je ein Druckschalter für ungenügenden Druckaufbau oder Druckabfall unter den jeweiligen Ansprechdruck der Kupplung bzw. der Bremse vorgesehen.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Druckschalter als Differenzdruckschalter ausgelegt und in die Druckmittelzufuhrleitung zu den Schaltventilen eingebaut. Zweckmäßigerweise ist hierbei für jedes der beiden Schaltventile ein Differenzdruckschalter zur individuellen Überwachung des jeweiligen Schaltventiles vorgesehen.

Stromaufwärts von jedem der beiden Schaltventile, die aus einem Arbeitskolben und einem Ventilteller bestehen, kann ein Druckraum ausgebildet sein, der direkt an die Druckmittelzufuhr angeschlossen ist, wobei vorteilhafterweise in jedem Druckraum zwischen der Zufuhrseite und dem Ventilteller eine Drosselstelle ausgebildet ist, wobei ferner die eine Seite jedes Differenzdruckschalters mit der Drosselstelle und seine andere Seite mit der Druckmittelzufuhr in Verbindung steht.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der

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Fig. 1 schematisch im Schnitt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sicherheitsventils zeigt.

Fig. 2 zeigt eine Doppelanordnung von zwei Sicherheitsventilen zur Steuerung von Kupplung und Bremse einer Presse.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des Sicherheitsventils nach Fig. 1.

Das Sicherheitsventil 10 nach Fig. 1 dient zur Steuerung von Kupplung und Bremse einer Presse, wobei in der dargestellten Ausführungsform die beiden Elemente kombiniert angeordnet sind und über eine gemeinsame Leitung mit dem Druckmittel versorgt und beaufschlagt werden.

Das Ventil 10 hat ein Gehäuse 12, in welchem zwei Schaltventile 14, 16 parallel angeordnet sind. Jedes der beiden Schaltventile 14, 16 wird durch ein elektromagnetisches Vorsteuerventil 18 betätigt und umgeschaltet. Die Wirkungsweise dieser Vorsteuerventile ist bekannt und wird daher hier im einzelnen nicht beschrieben. Das Gehäuse 12 ist mit einem Zulaufanschluß 20 für die Zufuhr des Druckmittels zu den Schaltventilen, einem Verbraucheranschluß und einem Rücklaufanschluß 24 versehen. Vom Verbraucheranschluß 22 führt eine Verbindungsleitung 23 zum Verbraucher 25, der hier durch die kombinierte Kupplung und Bremse einer Presse gebildet wird. Wird als Druckmittel Luft verwendet, so ist der Rücklaufanschluß 24 zur Atmosphäre entlüftet.

Jedes der beiden Schaltventile 14, 16 besteht aus einem Arbeitskolben 26, der mit einem Ventilsitz 28 zusammenwirkt, sowie einem Ventilteller 30, der mit einem Ventil-

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sitz 32 zusammenwirkt. In der Darstellung der Fig. 1 befinden sich die beiden Schaltventile 14, 16 in Ruhestellung oder Ausgangsstellung, d.h. die Ventilteller 30 sitzen auf den Ventilsitzen 32 auf und schließen diese, während die Ventilsitze 28 geöffnet sind. Die Zufuhr des Druckmittels zum Verbraucher ist dadurch gesperrt, während der Verbraucher über die Leitungen 23, 22 und die offenen Ventilsitze 28 mit dem Rücklaufanschluß 24 verbunden und damit entlüftet ist. Die Kupplung des Verbrauchers wird durch das Druckmittel eingerückt und durch Federkraft ausgerückt, während die Bremse durch Federkraft eingerückt und durch das Druckmittel gelöst bzw. geöffnet wird. In der Darstellung der Fig. 1 ist somit der Verbraucheranschluß 22 drucklos, d.h. die Kupplung ist ausgerückt und die Bremse ist eingerückt, so daß die Presse stillgesetzt ist.

Werden nun die beiden Vorsteuerventile 18 in bekannter Weise betätigt, so werden die Arbeitskolben 26 der beiden Schaltventile 14, 16 mit Druck beaufschlagt, so daß die Schaltventile umschalten, wodurch die Ventilsitze 28 geschlossen und die Ventilsitze 32 geöffnet werden. Der Rücklaufanschluß 24 wird dadurch gesperrt und der Zulaufanschluß 22 geöffnet, so daß das Druckmittel von der Zufuhrleitung 20 durch die offenen Ventilsitze 32 hindurch zum Verbraucheranschluß 22 strömen kann und von dort durch die Leitung 23 zum Verbraucher 25. Hierdurch wird die Bremse gegen die Federkraft geöffnet und die Kupplung geschlossen, wodurch die Presse betätigt wird. Der Hub bzw. die Schaltstellung der beiden Schaltventile 14, 16 wird nun beispielsweise durch je einen induktiv oder kapazitiv arbeitenden Geber berührungslos überwacht, d.h. die beiden Uberwachungselemente 42 betätigen dann eine nicht-gezeigte Sicherheitseinrichtung, z.B. einen elektrischen Schalter, wenn der Hub der beiden Schaltventile 14, 16 nicht zeitlich und/oder räumlich über-

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einstimmt, d.h., wenn z.B. eines der beiden Schaltventile nicht öffnet oder nicht schließt, während des Hubes hängenbleibt oder nur mit Verzögerung öffnet oder schließt. Eine bestimmte maximale Ungleichheit, hervorgerufen durch Maßtoleranzen, ist jedoch zulässig und die beiden Geber 42 sind entsprechend eingestellt, d.h. bei einer Verzögerung unterhalb der Toleranzschwelle bzw. unterhalb der Ansprechschwelle der Geber werden diese nicht tätig.

Betätigen sie jedoch infolge einer Fehlschaltung die Sicherheitseinrichtung, so wird durch diese, die ein elektrischer Schalter sein kann, die Presse stillgesetzt.

Wenn nun beispielsweise bei einem der beiden Schaltventile die Dichtung am Ventilsitz 32 ausfällt oder undicht wird oder wenn bei einem der beiden Ventilteller 30 ein Bruch auftritt, so wird ein solcher Fehler durch die beiden Geber 42 nicht angezeigt. Ein solcher Fehler hat zur Folge, daß im ausgeschalteten Zustand, d.h. in der in Fig. 1 dargestellten Stellung, Druckmittel aus der Zufuhrleitung 20 durch die Fehlerstelle und damit durch den entsprechenden Ventilsitz 32 hindurchtreten und in die Leitungen 22 und 24 einströmen kann. Druckmittel, das in die Rücklaufleitung 24 einströmt, wird nach außen abgeführt, während Druckmittel, das in die Leitung 22, die zum Verbraucher führt, einströmt, dort einen mehr oder weniger geringen oder hohen Druck aufbauen kann.

Um eine solche Störung feststellen und die Presse abschalten zu können, ist nun gemäß der Erfindung wenigstens ein Druckschalter 34 vorgesehen, der stromabwärts von den Schaltventilen 14, 16 angeordnet ist und der, wie dargestellt, direkt in das Gehäuse 12 eingebaut sein kann, oder wie strichpunktiert gezeigt, in die Verbindungsleitung 23 vom

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Ventil zum Verbraucher, oder der Druckschalter kann, was nicht dargestellt ist, direkt an einen Druckraum im Verbraucher 25 angeschlossen sein. Der Druckschalter 34 steht über einen Kanal 44 mit der Verbraucher-Anschlußleitung 22 in Verbindung. Der Druckschalter ist mit einer Membran 36 versehen, die mit einem Steg oder Stößel 38 gekoppelt ist, der einen elektrischen Schalter 40 betätigen kann. Das Druckmittel tritt aus dem Verbraucheranschluß 22 durch den Kanal 44 in den Raum 46 vor der Membran 36 ein und beaufschlagt diese. Sind die beiden Schaltventile 14, 16 und ihre Dichtungen einwandfrei, so ist in der in Fig. 1 dargestellten Stellung der Verbraucheranschluß 22 zum Rücklaufanschluß 24 entlüftet und die Membran 36 wird nicht beaufschlagt, da auf ihren beiden Seiten derselbe Druck herrscht. Werden die Ventile umgeschaltet und der Verbraucher mit Druck beaufschlagt, so wirkt zwar dieser Druck auf die Membran 36 und schaltet diese um, diese Umschaltung hat haber keine Folgen, da der Druckschalter 34 bei eingeschalteten Schaltventilen, d.h. dann wenn der Rücklauf gesperrt ist und der Verbraucher mit dem Druckmittel beaufschlagt wird, nicht abgefragt wird. Wenn nun jedoch einer der Ventilteller 30 oder eine der Dichtungen an den Ventilsitzen 32 fehlerhaft ist, so strömt, wie bereits erwähnt, auch in der in Fig. 1 gezeigten Ruhestellung Druckmittel aus der Zufuhrleitung 20 durch den fehlerhaften Ventilsitz 32 hindurch und tritt in die Leitungen 22, 24 ein. Hierdurch wird in der Leitung 22 ein sogenannter Restdruck aufgebaut, der die Membran 36 des Druckschalters 34 beaufschlagt, wodurch der Schalter 40 umgeschaltet wird. Bei stillstehender Presse, d.h. wenn die beiden Schaltventile sich in dem in Fig. 1 gezeigten Ruhezustand oder Ausgangszustand befinden, wird nun der Druckschalter 34 abgefragt, d.h. wenn seine Membran durch einen Restdruck in der Leitung 22 beaufschlagt wird, so wird das durch die

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darauf folgende Umschaltung des Schalter 40 entstehende Signal benutzt, um die Presse bzw. die Pressensteuerung vollständig abzuschalten.

Der Druckschalter 34 kann an sich auch dazu verwendet werden, bei eingeschalteten Schaltventilen, d.h. dann, wenn die Zufuhrleitung 20 mit der Verbraucheranschlußleitung 22 verbunden ist und der Verbraucher mit Druckmittel beaufschlagt wird, einen Druckabfall in den Leitungen 22, 23 oder einen fehlenden oder zu schwachen Druckaufbau in diesen Leitungen festzustellen. Hierzu muß der Druckschalter 34 abgefragt werden während die Schaltventile 14, 16 sich in der anderen, in Fig. 1 nicht gezeigten Schaltposition befinden, in welcher der Rücklaufanschluß 24 gesperrt, d.h. die Ventilsitze 28 geschlossen sind, dagegen die Ventilsitze 32 geöffnet und eine Verbindung von der Leitung 20 zur Leitung 22 hergestellt ist. Wenn nun in dieser Schaltstellung z.B. ein ungenügender Druckaufbau erfolgt, weil beispielsweise eine der Dichtungen an den Ventilsitzen 28 ausfällt oder bei einem der Arbeitskolben 26 der Schaltventile 14, 16 ein Bruch auftritt, oder wenn der Druck in der Leitung 22, 23 abfällt, beispielsweise wegen einem Leck in der Leitung 23, so kann dieser Druckabfall oder dieser ungenügende oder nicht vorhandene Druckaufbau benutzt werden, um den Druckschalter 34 umzuschalten, wodurch ebenfalls ein Signal auslöst wird, durch das die Presse bzw. die Pressensteuerung vollständig abgeschaltet werden kann. In diesem Fall wird der Druckschalter 34 zweckmäßigerweise so eingestellt, daß er anspricht, wenn der Druck in der Leitung 2 3 und der Leitung 22 unter den Ansprechdruck des Verbrauchers fällt oder dieser Ansprechdruck nicht erreicht wird.

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Nach einer Weiterbildung des Anmeldungsgegenstandes sind nun für jedes Sicherheitsventil, wie Fig. 2 zeigt, zwei Druckschalter 48, 52 bzw. 50, 54 vorgesehen. Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei der Kupplung und Bremse des Verbrauchers getrennt angeordnet und ausgebildet sind, d.h. sowohl der Kupplung 27, wie auch der Bremse 29 ist je ein Sicherheitsventil 10 zugeordnet. Jedes der beiden Sicherheitsventile 10 ist, wie bereits erwähnt, mit zwei Druckschaltern versehen, wobei die Druckschalter 48 und auf einen Restdruck in den Verbraucheranschlußleitungen bzw. 58 ansprechen, im Sinne der obigen Erläuterung, während die Druckschalter 52 und 54 auf einen Druckabfall bzw. auf einen nicht vorhandenen oder ungenügenden Druckaufbau in den Verbraucheranschlußleitungen 56 bzw. 58 ansprechen, ebenso in dem Sinne, wie vorstehend anhand von Fig. 1 erläutert wurde. Die Verwendung von je zwei Druckschaltern für jedes Sicherheitsventil ist insofern zweckmäßig als die beiden Druckschalter auf unterschiedliche Ansprechdrücke eingestellt werden können, z.B. werden die Druckschalter 48 und 50, die auf einen Restdruck ansprechen sollen, zweckmäßigerweise auf einen niedrigeren Ansprechdruck eingestellt als die Druckschalter 52 und 54, die auf einen Druckabfall oder ungenügenden Druckaufbau in den Verbraucherleitungen 56, 58 ansprechen sollen, da diese Druckschalter 52, 54 tätig werden sollen, wenn in den Verbraucherleitungen 56, 58 der Ansprechdruck der Kupplung bzw. der Bremse nicht erreicht wird oder der Druck unter diesen Ansprechdruck abfällt.

In Fig. 2 sind die beiden Sicherheitsventile 10 in Ruhestellung, d.h. die Kupplung und die Bremse sind zum Rücklauf 78 bzw. 80 entlüftet. Die Druckschalter 48, 50 und 52, 54 befinden sich alle in derselben Ausgangsstellung. Wenn dies der Fall ist, können beide Sicherheitsventile

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eingeschaltet werden. Nach dem Einschalten liegt Druck auf den Verbraucheranschlußleitungen 56 und 58, der über die entsprechenden Verbindungsleitungen 82 sämtliche Druckschalter 48 bis 54 beaufschlagt, wodurch diese alle in Schaltstellung umschalten. Nimmt nun während des Betriebes einer oder mehrere der Druckschalter eine andere Stellung ein, so wird durch diesen oder diese Druckschalter der zugehörige elektrische Schalter umgeschaltet und das entstehende Signal wird benutzt, um die Pressensteuerung 60 abzuschalten und die Presse stillzusetzen, wobei die Steuerventile in ihre in Fig. 2 gezeigte Ausgangsstellung oder Ruhestellung zurückgehen.

Wie bereits erwähnt, werden die Druckschalter 48, 50, die auf einen Restdruck in der Leitung 56 bzw. 58 ansprechen sollen , während des Stillstandes der Presse abgefragt, d.h. in der Position, die in Fig. 2 dargestellt ist. Die Druckschalter 52 und 54, die auf einen Druckabfall oder ungenügenden Druckaufbau in den Leitungen 56, 58 ansprechen sollen, werden während des Betriebs der Presse abgefragt, d.h. dann wenn die Schaltventile der beiden Sicherheitsventile 10 in der anderen, in Fig. 2 nicht dargestellten Schaltstellung sind.

Als Beispiel sei folgender Fall erwähnt. Die Kupplung soll eingerückt und die Bremse soll ausgerückt sein. Die Presse befindet sich somit in Tätigkeit und der Pressenstempel führt eine Arbeitsperiode aus, d.h. einen Abwärtshub und einen Aufwärtshub. Wenn nun beispielsweise der Pressenstempel seinen Abwärtshub beendet und den unteren Totpunkt überschritten hat, so geht er in den Aufwärtshub über bis er den oberen Totpunkt erreicht, in welchem die Presse gegebenenfalls abgeschaltet wird. Wenn nun während des Aufwärtshubes des Pressenstempels die Kupplung ausfällt,

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d.h. ausrückt, z.B. infolge eines Rohrbruches der Leitung 56, so würde der Pressenstempel seinen Aufwärtshub nicht mehr fortsetzen sondern nach unten zurückfallen, was zu gefähr* liehen Verletzungen und Beschädigungen führen kann. Ein solcher Druckabfall wird nun durch den Druckschalter 52 gemeldet, worauf über die Pressensteuerung 60 die Presse abgeschaltet wird, d.h. die Schaltventile der beiden Sicherheitsventile 10 gehen in die in Fig. 2 gezeigte Ausgangsstellung zurück, wodurch sofort die Bremse eingerückt wird, da die Bremse durch das Druckmittel geöffnet, jedoch durch Federkraft geschlossen wird. Wie in Fig. 2 dargestellt, ist in der Ausgangsstellung die Verbraucherleitung 58 zur Rücklaufleitung 80 hin entlüftet, so daß die Bremse nicht mit dem Druckmittel beaufschlagt ist, wehalb sie aufgrund der Federbelastung eingerückt wird. Durch das Einrücken der Bremse wird der Pressenstößel angehalten und es wird verhindert, daß er nach unten fällt.

Die Ventile 10 nach Fig. 2 können, wie dargestellt, zusätzlich mit den berührungslos arbeitenden Gebern 42 ausgerüstet sein, die die Schaltstellung der Schaltventile anzeigen.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes .

Hier wird nicht der Druck in der Verbraucheranschlußleitung überwacht, sondern es wird ein Differenzdruck, der - in Strömungsrichtung gesehen - vor den Ventiltellern 30 auftritt, zur Überwachung der Schaltventile und gegebenenfalls zur Auslösung der Sicherheitseinrichtung herangezogen.

Das Sicherheitsventil 10 nach Fig. 3 ist mit zwei Druckschaltern 62, 64 versehen, die in Form von Differenzdruckschaltern ausgebildet sind und durch die die beiden Schaltventile 14,

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überwacht werden. Beide Druckschalter 62, 64 liegen im Zulauf vom Zufuhranschluß 20 zu den Ventiltellern 3O der beiden Schaltventile. Stromaufwärts vor jedem der beiden Ventilteller 30 ist eine Druckkammer 66 bzw. 68 ausgebildet und jode der beiden Druckkammern 66, 68 ist direkt an den Zulauf 20 angeschlossen. Für die Druckkammer 68 ist dies in der Zeichnung dargestellt, für die Druckkammer 66 hingegen nicht, aber auch diese steht direkt mit dem Anschluß 20 in Verbindung. In jeder der beiden Druckkammern ist nun eine Drosselstelle oder ein Drosselquerschnitt 70 bzw. 72 ausgebildet, durch den die Druckkammer 66 bzw. 68 in zwei Abschnitte unterteilt wird. Die Membranen 36 der beiden Druckschalter werden von zwei Seiten beaufschlagt und die Räume auf beiden Seiten der Membranen 36 sind mit 84 und bzw. 88 und 9O bezeichnet.

Beim Druckschalter 62 ist nun der Raum 84 vor der Membran über einen Kanal 74 mit der Drosselstelle 7O verbunden, d.h. der Kanal 74 mündet direkt in die Drosselstelle 70, während der Raum 86 hinter der Membran 36 über einen Kanal 76 mit dem Zulauf 20 in Verbindung steht. Bei dem Druckschalter ist der Raum 88 vor der Membran 66 über einen Kanal 74 mit der Drosselstello 72 verbunden, d.h. der Kanal 74 mündet direkt in die Drosselstelle 72, während der Raum 90 hinter der Membran 66 über einen Kanal 76 mit dem Zulauf 20 in Verbindung stellt.

In Fig. 3 ist das Ventil in Ruhestellung gezeigt. In der Leitung 20 liegt der Zulaufdruck an und da die Kammern 66, 68 direkt an din Zulaufleitung 20 angeschlossen sind, herrscht überall derselbe statische Druck, auch in den Räumen 84, 86, 88 und 90 der beiden Druckschalter, da diese Räume über die jeweiligen Leitungen 74, 76 mit den Kammern 66, 68 und dem Zulaufanschluß 20 in Verbindung stehen.

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In der dargestellten Schaltstellung können die beiden Membranen beispielsweise durcn ^lächendifferenz zwischen der vorderen und der hinteren Membranfläche gehalten sein.

Werden nun die beiden Schaltventile 14, 16 umgeschaltet, so werden die Ventilsitze 32 geöffnet und die Ventilsitze geschlossen. Hierdurch strömt das in der Zufuhrleitung unter Druck anstehende Druckmittel mit großer Geschwindigkeit zu den Schaltventilen, wobei es durch die Drosselquerschnitte 70 und 72 hindurchfließt. Als Folge der höheren Strömungsgeschwindigkeit in den Drosselstellen entsteht dort ein Unterdruck und als Folge hiervon stellt sich in den Räumen 84 und 88 vor den Membranen 36 der beiden Druckschalter 62, 64 ein niedrigerer Druck ein als in den Räumen 86 bzw. 90 hinter den Membranen 36. Die beiden Membranen 36 bewegen sich in Richtung des kleineren Druckes und schalten um, wodurch auch die mit ihnen verbundenen elektrischen Schalter 40 von der einen Schaltstellung in die andere Schaltstellung umgeschaltet werden. Der Differenzdruck wird solange aufrechterhalten bis das an der Verbraucheranschlußleitung 22 liegende Verbrauchervolumen gefüllt ist. Danach stellt sich wieder Druckgleichheit in den Räumen 84 bis 90 ein und die Schalter gehen wieder in ihre dargestellte Ausgangslage zurück.

Dieser Vorgang wiederholt sich bei jedem erneuten Inbetriebsetzen des Verbrauchers 25, so daß das Sicherheitsventil zyklisch überwacht wird.

Entsteht nun eine Fehlschaltung, z.B. dadurch, daß beim Einschalten nur ein Schaltventil 14 oder 16 öffnet oder nur ein Schaltventil während des Betriebes oder beim Abschi ten schließt, so spricht nur jeweils einer der beiden Druckschalter 62 oder 64 an. Dieselbe Folge tritt ein, wenn einer

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der Ventilteller 30 fehlerhaft, z.B. gebrochen ist oder wenn eine der Dichtungen an den Ventilsitzen 32 undicht wird oder ausfällt. Bei jeder dieser Störungen strömt nur an einer der beiden Drosselstellen 70 oder 72 das Druckmittel durch, so daß nur an einer der beiden Drosselstellen ein Unterdruck entsteht. Dies hat zur Folge, daß nur der Druckschalter umschaltet, an dessen ihm zugeordneten Drosselquerschnitt ein Unterdruck entsteht, während der andere Druckschalter nicht umgeschaltet wird. Dieser Unterschied des Schaltzustandes der beiden Druckschalter zeigt eine Störung des Ventils an und der unterschiedliche Schaltzustand der beiden Druckschalter bzw. der mit ihnen verbundenen elektrischen Schalter 40 wird benutzt, um die Presse stillzusetzen.

Als Beispiel soll etwa beim Einschalten das linke Schaltventil 14 korrekt in Schaltstellung gehen, während das rechte Schaltventil 16 in der dargestellten Ruhestellung hängenbleibt. In diesem Fall strömt das Druckmittel nur durch den Drosselquerschnitt 70, nicht dagegen durch den Drosselquerschnitt 72, weil durch das Hängenbleiben des Ventils 16 in der Ausgangsstellung dessen Ventilsitz 32 geschlossen bleibt.

Infolge des Unterducks im Drosselquerschnitt 70 und des dadurch hervorgerufenen Differenzdruckes in den Räumen und 86 des linken Druckschalters 62 schaltet dieser um, der rechte Druckschalter 64 dagegen nicht, weil in den Räumen 88, 90 im wesentlichen derselbe Druck ansteht.

Zusätzlich kann die Stellung der Schaltventile 14 und noch durch berührungslos arbeitende Stellungsanzeigeelemente überwacht werden, wie oben erläutert.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind Kupplung und Bremse

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kombiniert, d.h. beide werden über eine Verbraucherleitung versorgt. Es ist aber auch möglich, analog der Ausführungsform nach Fig. 2, Kupplung und Bremse zu trennen, wobei dann beide jeweils mit einem Ventil versehen werden, wie es in Fig. 3 dargestellt ist.

Bei der Betätigung von Kupplung und Bremse werden in der Regel das Kupplungsventil und das Bremsventil gleichzeitig elektrisch angesteuert. Es kann aber auch das Kupplungsventil zeitlich nach dem Bremsventil angesteuert werden, d.h. erst dann, wenn die Meldung eingeht, daß das Bremsventil in Ordnung ist.

Beispielsweise erhält das Bremsventil ein elektrisches
Steuersignal. Wenn beide Druckschalter des Bremsventiles ansprechen, so bedeutet dies, daß das Bremsventil, d.h.
das Sicherheitsventil der Bremse in Ordnung ist, worauf
das Startsignal für das Kupplungsventil gegeben wird.
Spricht nur ein Druckschalter des Bremsventiles an, so
wird dadurch angezeigt, daß das Bremsventil nicht in Ordnung ist sondern ein Fehler vorliegt, wobei in diesem Fall kein Startsignal für das Kupplungsventil gegeben wird. Ferner kann der Fall auftreten, daß beide Druckschalter (Differenzdruckschalter) des Bremsventiles ansprechen, jedoch nach einer vorgegebenen Zeit nicht, abfallen, weil z.B. infolge eines Rohrbruches kein Druckaufbau erfolgt. Die Kupplung erhält dann ebenfalls kein Startsignal. Schließlich kann nach dem Start des Kupplungsventils nur ein Druckschalter des Kupplungsventils ansprechen, wodurch eine Störung angezeigt wird, was zu einer Abschaltung der Presse führt.
Sprechen beide Druckschalter des Kupplungsventiles an,
fallen sie jedoch nach einer vorgegebenen Zeit nicht ab, so bedeutet dies, daß kein Druckaufbau in der Kupplung erfolgt, z.B. infolge eines Rohrbruchs, worauf über die Pressen-

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steuerung die Prosse stillgesetzt wird.

Der Vorteil bei dieser Steuerung ist, daß erst bei Quittierung bestimmter Gehritte die Folgeschritto freigegeben werden.

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Claims

Patentansprüche

Sicherheitsventil zur Steuerung druckmittelbetriebener Verbraucher, insbesondere der Kupplung und Bremse von Pressen, mit zwei in einem Gehäuse angeordneten, parallel geschalteten Schaltventilen, durch welche die Zufuhr und die Abfuhr des Druckmittels zum und vom Verbraucher steuerbar ist, und die durch z.B. elektromagnetisch auslösbare Vorsteuerventile betätigbar sind, ferner mit einer Sicherheitseinrichtung zum Abschalten des Verbrauchers bei Störungen, dadurch gekennzeichnet , daß das Sicherheitsventil (10) mit wenigstens einem Druckschalter (34, 48, 50, 52, 54, 62, 64) versehen ist, der auf Störungen anspricht und durch den die Sicherheitseinrichtung betätigbar ist.
2. Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Druckschalter zwischen dem Pressensicherheitsventil (10) und dem Verbraucher (25; 27, 29) angeordnet ist.
3. Sicherheitsventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Druckschalter im Gehäuse (12) des Sicherheitsventiles (10), oder in einer Verbindungsleitung (23, 56, 58) zwischen dem Sicherheitsventil (10) und dem Verbraucher oder in einem Druckraum des Verbrauchers (25) eingebaut ist.
4. Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zwei unabhängig voneinander geschaltete Druckschalter vorgesehen sind, von denen der eine bei ausgeschalteten Schaltventilen (10) auf einen Restdruck in der Verbindungsleitung (22, 23,

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56, 58) zwischen Sicherheitsventil und Verbraucher (25, 27, 29) , z.B. infolge einer Störung an den Schaltventilen oder den Dichtungen, anspricht, während der andere bei eingeschalteten Sicherheitsventilen (10) anspricht, wenn der Druck in dieser Verbindungsleitung unter den Ansprechdruck des Verbrauchers fällt oder wenn lein oder ein nicht ausreichender Druckaufbau erfolgt.
5. Sicherheitsventil nach Anspruch 4, wobei der Verbraucher aus Kupplung und Bremse einer Presse besteht, die getrennt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl für die Kupplung (27) als auch für die Bremse (29) je ein Druckschalter (48, 50) für die Restdrucküberwachung und je ein Druckschalter (52, 54) für ungenügenden Druckaufbau oder Druckabfall unter den Ansprechdruck der Kupplung bzw. der Bremse vorgesehen sind.
6. Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Druckschalter als Differenzdruckschalter (62 bzw. 64) ausgebildet ist und daß er in der Druckmittelzufuhrleitung (20) zu den Schaltventilen (14, 16) eingebaut ist.
7. Sicherheitsventil nach Anspruch 6, wobei jedes der Schaltventile einen Arbeitskolben und einen Ventilteller aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß in der Druckmittelzufuhrleitung (20) stromaufwärts vor jedem der beiden Ventilteller (30) je ein Diffferenzdruckschalter (62 bzs. 64) eingebaut ist zur individuellen Überwachung von jedem der beiden Schaltventile (14, 16).
8. Sicherheitsventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß stromaufwärts vor jedem der beiden

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Ventilteller (30) ein Druckraum (66 bzw. 68) ausgebildet 1st, der direkt an die Druckmittelzufuhr (20) angeschlossen 1st, daß ferner In jedem Druckraum (66 bzw. 68) zwischen der Zufuhrseite (20) und dem jeweiligen Ventilteller (30) eine Drosselstelle (70 bzw. 72) ausgebildet 1st, und daß die eine Seite jedes Differenzdruckschalters (36) mit der Drosselstelle (70 bzw. 72) und seine andere Seite mit der Druckmittelzufuhr (20) In Verbindung steht.

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