DE2826214A1

DE2826214A1 - Hydraulic or pneumatic control valve for presses etc. - with electric circuit indicating if valve is closed so accidents can be avoided

Info

Publication number: DE2826214A1
Application number: DE19782826214
Authority: DE
Inventors: Helmut Hirn
Original assignee: RILCO MASCHF
Current assignee: RILCO MASCHF
Priority date: 1978-06-15
Filing date: 1978-06-15
Publication date: 1979-12-20

Abstract

The valve body contains a metal valve seat ring located below a metal cylinder contg. a spring-loaded metal valve piston. The electric monitoring circuit includes the piston, seat and the earthed metal valve body. Piston is insulated from the cylinder by two piston rings made of electrically non-conducting material; and the path of piston is restricted by at least one limit stop made of insulating material. The spring pressing down on the piston is supported at its top end by an electric contact plate located in the lid of the valve body via an insulating cup. A completely reliable electric signal can be obtd. indicating that the valve is closed.

Description

Steuerventil mit Schließanzeige Control valve with closing indicator

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches oder pneumatisches Steuerventil mit Schließanzeige, mit einem kolbenförmigen, federbelasteten und in einem metallischen Zylinder geführten Schließglied aus Metall, das mit einem metallischen, im Ventilgehäuse ausgebildeten Ventilsitz zusammenwirkt, und mit einem bei geschlossenem Ventil geschlossenen Steuerstromkreis.The invention relates to a hydraulic or pneumatic control valve with closing indicator, with a piston-shaped, spring-loaded and in a metallic one Cylinder-guided closing element made of metal, which is connected to a metallic, in the valve housing trained valve seat cooperates, and with a closed valve closed Control circuit.

Unfallverhütungsmaßnahmen bei hydraulisch oder pneumatisch betriebenen Pressen erfordern eine Überwachung von Steuerventilen auf ihren Schließzustand. Hierzu ist bereits bekannt, das Schließglied des Ventils mit einer Schaltstange zu koppeln, die mit Endschaltern zusammenwirkt. Diese Ventile erfordern jedoch eine sehr genaue Einjustierung der Schalter oder von mit der Schaltstange verbundenen Nocken, damit der Schalter auch tatsächlich nur anspricht oder geöffnet ist, wenn das Ventil geschlossen ist.Accident prevention measures for hydraulically or pneumatically operated Presses require control valves to be monitored for their closed state. For this purpose, it is already known, the closing member of the valve with a Shift rod to couple, which interacts with limit switches. However, these valves require one very precise adjustment of the switches or of those connected to the switching rod Cam so that the switch actually only responds or is open when the valve is closed.

Bei einer Abnutzung des Schließgliedes oder des Ventilsitzes oder der in diesen Bereichen häufig verwendeten Dichtungen wird diese Justierung gestört und es besteht die Gefahr von Fehlanzeigen.When the closing element or the valve seat or This adjustment is disturbed by the seals that are frequently used in these areas and there is a risk of false positives.

Eine fehlerfreie Anzeige des Schließzustandes eines Ventils mittels elektrischer Anzeigeorgane ist nur bedingungslos gewährleistet, wenn ein Stromkreis durch Kontaktgabe des metallischen Steuerventil-Schließgliedes mit seinem Ventilsitz erfolgt. Hierbei entstehen jedoch erhebliche Isolationsprobleme, die bei einem bekanntgewordenen Vorschlag dadurch gelöst werden sollen, daß das gesamte Schließglied bis auf seinen Ventilsitz-Anlagebereich mit einem Isolationsmantel versehen wird und daß das Schließglied in einem Zylinderkörper geführt ist, der gegenüber dem Ventilgehäuse elektrisch isoliert angeordnet ist. Zusätzlich müssen weitere stromführende Teile innerhalb des Ventilgehäuses isoliert angeordnet werden.An error-free display of the closed state of a valve using electrical display devices is only guaranteed unconditionally if a circuit by making contact between the metallic control valve closing element and its valve seat he follows. However, this creates significant insulation problems that have become known Proposal to be solved in that the entire locking member except for his Valve seat contact area is provided with an insulating jacket and that the closing member is guided in a cylinder body, which is opposite to the valve housing electrically is arranged isolated. In addition, other live parts must be inside of the valve housing are arranged isolated.

Es ist bekannt, daß viele handelsübliche Kunststoffmaterialien unter wechselnden Temperaturen Formänderungen erfahren. Ein einwandfrei funktionierendes Steuerventil mit dem erwähnten Isolationsaufwand erfordert also merkliche Herstellungskosten. Besondere Schwierigkeiten können hierbei mit einem vollständig mit Isolationsmaterial ummantelten, sich bewegenden Schließglied des Steuerventils auftreten.It is known that many commercially available plastic materials under experience changes in shape with changing temperatures. A perfectly functioning one Control valve with the aforementioned isolation effort therefore requires significant manufacturing costs. Particular difficulties can arise here with a completely insulated material sheathed, moving closure member of the control valve occur.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydraulisches oder pneumatisches Steuerventil mit einem in einen elektrischen Steuerkreis gelegten Schließglied so auszubilden, daß die elektrische Isolation einzelner Teile keine merkliche Verteuerung der Herstellungskosten bedingt.The invention is based on the object of a hydraulic or pneumatic Control valve with a closing element placed in an electrical control circuit like this to train that the electrical insulation of individual parts no noticeable increase in cost the manufacturing costs.

Die gestellte Aufgabestrd mit einem Steuerventil der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Steuerstromkreis über das kohbenförmige Schließglied, den Ventilsitz und das an Masse gelegte metallische Ventilgehäuse geführt ist, daß das kolbenförmige Schließglied durch Kolbenringe aus elektrisch nichtleitendem Material gegenüber der metallischen Zylinderwandung elektrisch isQliert ist, daß der Öffnungsweg des Schließgliedes durch mindestens einen Anschlag aus Isolationsmaterial begrenzt ist und daß die Belastungsfeder einerseits am Schließglie und andererseits an einer elektrischen Kontaktplatte abgestützt ist, die in da Ventilgehäuse oder einen Gehäusedeckel elektrisch isoliert eingesetzt ist. Dabei können die elektrisch isolierenden Kolbenringe vorteilhafterweise aus an sich bekannten, aus Bändern eines isolierenden Kunststoffmaterials gefertigten Kolbenführungsringen bestehen.The task set with a control valve of the type mentioned at the beginning Art according to the invention solved in that the control circuit via the kohben-shaped Closing member, the valve seat and the metal valve housing connected to ground is performed that the piston-shaped closing member by piston rings from electrically The non-conductive material is electrically isolated from the metallic cylinder wall is that the opening path of the closing member is characterized by at least one stop Insulation material is limited and that the loading spring on the one hand is supported on the closing member and on the other hand on an electrical contact plate, which is used in the valve housing or a housing cover in an electrically insulated manner is. The electrically insulating piston rings can advantageously be made of known per se, made from strips of insulating plastic material Piston guide rings exist.

Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Steuerventil sind zur Isolation des kolbenförmigen, federbelasteten und metallischen Schließgliedes also lediglich elektrisch nichtleitende Kolbenringe und ein Begrenzungsanschlag aus Isolationsmaterial erforderlich. Dabei kann der isolierte Anschlag aus einem handelsüblichen, in eine Stirnseite des Schließgliedes eingesetzten Isolationsringkörper bestehen. Damit läßt sich die erforderliche Isolation des bewegten Ventilteiles mit herkömmlichen Mitteln und wenig Hontageaufwand erzielen. Eine Isolation des Zylinderkörpers, in welchem das Schließglied geführt ist, ist nicht erforderlich, weil beim Steuerventil der Steuerstromkreis vom Ventilsitz über das Zylindergehäuse an einen Masseanschluß geführt wird.In the control valve designed according to the invention are for isolation of the piston-shaped, spring-loaded and metallic closing element so only electrically non-conductive piston rings and a limit stop made of insulating material necessary. The isolated stop can be converted from a commercially available, into a End face of the closing member used insulation ring body exist. In order to the required isolation of the moving valve part can be achieved with conventional Achieve means and little honing effort. An insulation of the cylinder body, in which the closing member is guided is not necessary because the control valve the control circuit from the valve seat via the cylinder housing to a ground connection to be led.

Es ist also nur eine stationäre Kontaktplatte erforderlich, die isoliert eingesetzt ist und die einerseits über ein isoliertes Verbindungskabel mit einer äußeren Stromanschlußstelle und andererseits über die Belastungsfeder für das Schließglied elektrisch mit dem Schließglied verbunden ist.So only one stationary contact plate is required, the is used insulated and on the one hand via an insulated connection cable with an external power connection point and on the other hand via the loading spring for the closing member is electrically connected to the closing member.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgebildeten Steuerventils anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert, die einen schematischen Längsschnitt durch das Steuerventil zeigt, das in sogenannter Cartridge-Bauweise ausgeführt ist.The following is an embodiment of one designed according to the invention Control valve explained in more detail with reference to the accompanying drawing, which shows a schematic Shows the longitudinal section through the control valve, the so-called cartridge design is executed.

Die Schnittdarstellung zeigt einen Teil eines Ventilblocks 10 mit einer Ventilbohrung 11, in welche ein Ventilsitzring 12 eingesetzt ist. Der metallische Ventilsitzring 12 ist gegenüber der Ventilbohrung 11 durch einen O-Ring 14 abgedichtet.The sectional view shows part of a valve block 10 with a valve bore 11 into which a valve seat ring 12 is inserted. The metallic one Valve seat ring 12 is sealed off from valve bore 11 by an O-ring 14.

Der Ventilsitz 13 wird durch den oberen inneren Rand der Ringöffnung gebildet. Die Oberseite des Ventilsitzringes 12 ist mit einem in axialer Richtung vorstehenden Außenrand 15 versehen, der die Zentrierung für einen mit Abstand von der Wandung der Zylinderbohrung 11 konzentrisch eingesetzten Ventilzylinder 16 bildet, der im Bereich seines unteren Endes mehrere radiale Durchgangsöffnungen @@ aufweist. Nanch oben ist der Ventilzylinder 16 durch einen metallischen Einsatzring 1@ gehalten und zeutriert, der mittels 0-iLingen 19,2.0 und 21 gegenüber der Wandung der Ventilbohrung 11, gegenüber dem Ventilzylinder 16 und gegenüber einem Verschlußdeckel 22 der Zylinderbohrung 11 abgedichtet ist.The valve seat 13 is through the upper inner edge of the ring opening educated. The top of the valve seat ring 12 is with one in the axial direction protruding outer edge 15 provided, the centering for a distance of the wall of the cylinder bore 11 forms concentrically inserted valve cylinder 16, the one in the area of its lower end several radial through openings @@ having. At the top is the valve cylinder 16 through a metallic insert ring 1 @ held and neutralized by means of 0-iLingen 19,2.0 and 21 opposite the wall the valve bore 11, opposite the valve cylinder 16 and opposite a closure cover 22 of the cylinder bore 11 is sealed.

Im Innern des Ventilzylinders 16 ist ein kolbenförmiges Schließglied 23 angeordnet, das mit einem konischen Endberei@h 23a mit dem Ventilsitz 13 des Ventilsitzringes 12 zusammenwirkt. Das kolbenförmige Schließglied 23 ist mit zwei Kolbenführungsringen 24 und 25 versehen, die aus Spezialkunststoffbändern gefertigt sind und neben einer sicheren Führung des Schließgliedes 23 eine elel:trische Isolation des aus Metall gefertigten Schließgliedes 23 gegenüber dem ebenfalls aus Metall gefertigten Ventilzylinder 16 bewirken. Auf seiner oberen Stirnseite ist in das kolbenförmige Schließglied 2@ ein La axialer Richtung vorstehender Ring 26 aus Dichtungsmaterial eingesetzt, der einen mit einer Stirnseite des Einsatzringes 18 zusammenwirkenden Öffnungsweg-Begrenzungsanschlag bildet und eine elektrische Isolation gegenüber dem ebenfalls aus Metall gefertigten Einsatzring 18 bewirkt.Inside the valve cylinder 16 is a piston-shaped closing member 23 arranged, which with a conical Endberei @ h 23a with the valve seat 13 of the Valve seat ring 12 cooperates. The piston-shaped locking member 23 has two Piston guide rings 24 and 25 are provided, which are made from special plastic strips are and in addition to a secure guidance of the locking member 23 an elel: tric insulation of the closing member 23 made of metal compared to that also made of metal produced valve cylinder 16 cause. On its upper face is in the piston-shaped closing member 2 @ a La axially protruding ring 26 made of sealing material used, the one cooperating with an end face of the insert ring 18 Forms opening travel limit stop and an electrical insulation opposite the insert ring 18, also made of metal, causes.

Das kolbenförmige Schließglied 23 ist auf der Stirnseite seines konischen Endbereichs 23a mit einem IionzenUrischen zylindrischen Ansatz 23b aus Kunststoffmaterial versehen, dessen Außendurchmesser geringfügig kleiner als der Durchniessei des Ventilsitzes 1f3 ist. Außerdem kann der Kegelmantel des konischen Endbereiches 23a des kolbenförmigen Schließgliedes 2, in seinem Fußbereich, außerhalb des Ventilsitz-Anlagebereichs, mit einer Isolationsschicht 23c versehen sein.The piston-shaped closing member 23 is conical on the face of its End region 23a with an IionzenUrischen cylindrical extension 23b made of plastic material provided, the outside diameter of which is slightly smaller than the diameter of the valve seat 1f3 is. In addition, the conical surface of the conical end portion 23a of the piston-shaped Closing member 2, in its foot area, outside the valve seat contact area, be provided with an insulation layer 23c.

Diese Isolation im bereich des ventilsitzseitigen Endes des Schließgliedes 23 ist in Anlagen ratsam, in denen relativ stark verschmutztes Hydrauliköl Verwendung findet, das auch Metallspäne aufweisen könnte. Im bereich des Ventilsitzes 17 befindliche Metallspäne werden bei der Schließbewegung des Schließgliedes 23 von dem Ansatz 23b erfaßt und weggedrückt, so daß durch Späne keine Fehlanzeige entstehen kann. Sollte sich ein sehr starker Span im bereich des Ventilsitzes befinden, der sich nicht wegdrücken läßt und ein Schließen des Ventils verhindert, gelangt der zylindrische Ansatz 23b zur Anlage gegen diesen Span, so daß der Span keine Leiterbrücke bilden kann und somit eine Fehlanzeige ausgeschlossen ist.This insulation in the area of the valve seat end of the closing element 23 is advisable in systems in which relatively heavily contaminated hydraulic oil is used finds that could also have metal chips. Located in the area of the valve seat 17 Metal chips are from the approach during the closing movement of the closing element 23 23b detected and pushed away, so that no false indication can result from chips. If there is a very strong chip in the area of the valve seat that can not be pushed away and prevents the valve from closing, the cylindrical Approach 23b to rest against this chip so that the chip does not form a ladder bridge can and thus a false report is excluded.

Der Ventilzylinder 16 kann aus Aluminium gefertigt und mindestens auf seiner Innenseite, vorzugsweise aber auf allen Seiten mit einer elektrisch isolierenden Aluminiumoxydschicht versehen sein. Dies bedeutet eine zusätzliche Sicherung so daß selbst bei fehlenden Kolbenführungsringen kein elektrischer Kontakt zwischen dem Schließglied 23 und dem Ventilzylinder 16 stattfinden kann.The valve cylinder 16 can be made of aluminum and at least on its inside, but preferably on all sides with an electrically insulating one Be provided with aluminum oxide. This means an additional backup like this that even with missing piston guide rings there is no electrical contact between the closing member 23 and the valve cylinder 16 can take place.

Das kolbenförmige Schließglied 23 steht unter der Vorspannung einer Druckfeder 27, die zwischen der oberen Stirnseite des Schließgliedes 23 und einer in den Deckel 22 eingesetzten Kontaktplatte 28 eingespannt ist. Die als Schraubenfeder ausgebildete Druckfeder 27 verläuft mit Abstand vom Innenrand des Verschlußringes 18 konzentrisch zur Ventilbohrung 11 des Ventilblockes 10. Die Kontaktplatte 28 ist unter Zwischenlage eines topfartigen Isolationskörpers 29 in den Deckel 22 eingesetzt, also gegenüber dem Deckel 22 elektrisch isoliert.The piston-shaped locking member 23 is under the bias of a Compression spring 27 between the upper end face of the closing member 23 and a in the cover 22 inserted contact plate 28 is clamped. The one as a coil spring formed compression spring 27 extends at a distance from the inner edge of the locking ring 18 concentric to the valve bore 11 of the valve block 10. The contact plate 28 is inserted into the cover 22 with the interposition of a pot-like insulation body 29, that is, electrically insulated from the cover 22.

Von der Kontaktplatte 28 führt durch eine Öffnung des Isolationskörpers 29 und durch einen Kanal 30 im Deckel 22 hindurch ein isoliertes Kabel 35 zu einer auf dem Deckel 22 angeordneten elektrischen Anschlußbuchse 31.From the contact plate 28 leads through an opening in the insulation body 29 and through a channel 30 in the cover 22 through an insulated cable 35 to a electrical connection socket 31 arranged on cover 22.

Das dargestellte Ventil ist ein reines Rilckschlagventil oder Einweg-Sperrventil. Durch Druckaufbau in dem zur Ventilbohrung 11 führenden Druckkanal 32 des Ventilblockes 10 wird das Schließglied 23 vom Ventilsitz 1@ abgehoben, so daß Druckflüssigkeit aus dem Druckkanal @2 durch die radialen Durchgangsöffnungen 17 des Ventilzylinders lb und den zwischen dem Ventilzylinder 16 und der Wandung der Zylinder bohrung 11 bestehenden itingraum 33 hindurch in einen Steuerkanal @4 gelangen kann. Ein Steuerstromkreis für die Schließanzeige des Ventils verläuft von der Anschlußbuchse 41 über das isolierte Kabel 35 zur Kontaktplatte 28, über die metallische Druckfeder 27 auf das metalLische Schließglied 23 und von dort über den Ventilsitz 15, den Ventilsitzring 12 auf den ebenfalls metallischen Ventilblock 10, der an einer Stelle 36 an Masse gelegt ist. Sobald das Schließglied 23 abgehoben wird, wird dieser Steuerstromkreis unterbrochen.The valve shown is a pure non-return valve or one-way shut-off valve. By building up pressure in the to the valve bore 11 leading pressure channel 32 of the valve block 10, the closing member 23 is lifted off the valve seat 1 @, see above that hydraulic fluid from the pressure channel @ 2 through the radial passage openings 17 of the valve cylinder lb and between the valve cylinder 16 and the wall the cylinder bore 11 existing iting space 33 through it into a control channel @ 4 can get. A control circuit for the valve closing indication runs from the connection socket 41 via the insulated cable 35 to the contact plate 28, over the metallic compression spring 27 on the metallic locking member 23 and from there over the valve seat 15, the valve seat ring 12 on the likewise metallic valve block 10, which is connected to ground at a point 36. As soon as the closing member 23 is lifted off this control circuit is interrupted.

Claims

Claims: Hydraulic or pneumatic control valve with Closing indicator, with a piston-shaped, spring-loaded and in a metallic one Cylinder-guided closing element, made of metal, which is connected to a metal, in the valve housing trained valve seat cooperates, and with a closed valve closed Control circuit, characterized in that the control circuit is via the piston-shaped Closing member (23), the valve seat (13) and the metallic valve housing placed on class (10) is guided that the piston-shaped closing member (23) by piston rings (24, 25) made of electrically non-conductive material opposite the metallic cylinder wall (16) is electrically isolated that the opening path of the closing member (23) through at least one stop (26) made of insulating material is limited and that the B-load spring (27) in turn on the closing element (23) and on the other hand on an electrical contact plate (28) is supported, which in the valve housing or a housing cover (22) electrically is used in isolation.

2. Control valve according to claim 1, characterized in that the electrically insulating piston rings (24,25) from known, from bands of an insulating Plastic material made piston guide rings exist.

3. Control valve according to claim 1 and / or 2, characterized in that that the piston-shaped closing member (23) has a valve seat end at its end has concentric cylindrical extension (23b) made of electrically insulating material, whose diameter is slightly smaller than the smallest valve seat diameter.

4. Control valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the piston-shaped closing member (23) at its valve seat-side end (23a) outside its valve seat area at least partially with an insulation layer (23c) is covered.

5. Control valve according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the valve cylinder (16) made of aluminum and at least on its inside is provided with an electrically insulating aluminum oxide layer.

6. Control valve according to claim 5, characterized in that the valve cylinder (16) on all sides, including its end faces, with an aluminum oxide layer is provided.