DE3045008A1

DE3045008A1 - "durch schaltluft betaetigbares luftventil"

Info

Publication number: DE3045008A1
Application number: DE19803045008
Authority: DE
Inventors: James August Bloomfield Township Mich. Neff
Original assignee: MAC Valves Inc
Current assignee: MAC Valves Inc
Priority date: 1980-11-28
Filing date: 1980-11-28
Publication date: 1981-10-08

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft das Gebiet der Luftventile und bezieht sich insbesondere auf elektromagnetisch gesteuerte, durch Schaltluft betätigbare Luftventile wie Vier-, Drei-, Zweiwegeventile u.dgl. zum Steuern eines Druckluftstromes zu und von verschiedenen Vorrichtungen, z.B. einer Pressenkupplung, einer Druckluftbremse, eines Druckluftzylinders, oder einer anderen Vorrichtung, bei der die rasche Steuerung großer Volumen Betätigungsluft erforderlich ist.
Es ist in der Luftventiltechnik bekannt, elektromagnetisch gesteuerte, durch Schaltluft betätigbare Ventile wie Vier-, Drei-, Zweiwegeventile u.dgl. zu verwenden. Bei solchen herkömmlichen Ventilen besteht eine Schwierigkeit darin, daß das Umschaltverhalten der Ventile nicht konstant ist, wofür die Ursachen in Schwankungen bei der Vorsteuer- oder Schaltluftversorgung liegen, wenn die Schaltluft der Hauptluftversorgung für ein solches Ventil entnommen wird. Aus der US-PS 3 238 972 ist ein Ventil mit einem Speicher in der Schaltluftversorgung bekannt. Bei diesem Speichersystem ist nachteilig, daß der kleine Durchlaß in der inneren Versorgungsleitung kein rasches Einströmen eines vollen Luftvorrates oder Luftvolumens in das Speichersystem zuläßt, wenn vom Speicher die Abgabe eines großen Luftvolumens verlangt wird.
Ein anderes Beispiel der Verwendung eines Speichers in einer Ventilsteuerung ist aus der US-PS 3 119 308 bekannt. In der US-PS 3 256 906 ist die Verwendung eines Speichers in einem Lungsamschaltventil beschrieben.
Aufgabe der Erfindung ist es, die beschriebenen Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und ein durch Schaltluft betätigbares Luftventil zu schaffen, das mit einfachen Mitteln und wirtschaftlich herstellbar ist und die. gestellten Forderungen in besonders zuverlässiger Weise erfüllt.
Die Lösung der Aufgabe ist im Hauptanspruch 1 und hinsichtlich vorteilhafter Merkmale und Ausgestaltungen in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Erfindungsgemäß weist ein Durchflußregel-Luftventil in seinem Ventilgehäuse eine Schaltluft-Speicherkammer auf, die mit einem elektromagnetisch betätigten Vorsteuerventil verbunden ist, welches den Hauptventilschieber des Luftventils in einer Richtung gegen den Druck einer Rückstellfeder bewegt. Die Speicherkammer ist entweder an eine innere oder eine äußere Schaltdruckluftquelle anschließbar. Die innere Schaltluftquelle kann die Hauptbetätigungsluftkammer des Luftventils sein, und in diesem Falle ist zwischen der inneren Schaltluftquelle und der Speicherkammer ein Rückschlagventil betriebsmäßig angeordnet, um sicherzustellen, daß in der Hauptluftversorgung des Ventils die volle Menge Schaltdruck luft unter optimalen Druckbedingungen zur Verfügung steht, und um bei Druckabfall in der Hauptluftversorgung des Ventils ein rasches Rückwärtsabblasen der Luft im Speicher zu verhindern. Das Rückschlagventil kann entweder ein durch Federkraft vorgespanntes Kugelrückschlagventil oder ein Tellerrückschlagventil sein. Die Speicherkammer kann auch mit einer Rückstellunterstützungsluftkammer verbunden sein, die mit dem Hauptventilschieber in betriebsmäßiger Beziehung steht, um einen Luftdruckunterschied zu erzeugen, der die Rückstellwirkung der Rückstellfeder unterstützt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt,: Fig. 1 eine Draufsicht auf ein für den Einbau in eine Rohrleitung vorgesehenes Dreiwegeventil mit einem Speicher gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht desselben Ventils mit Blick in Pfeilrichtung von der Linie 2-2 in Fig. 1 aus, Fig. 3 eine Seitenansicht von rechts desselben Ventils mit Blick in Pfeilrichtung von der Linie-3-3 in Fig. 1 aus, Fig. 4 eine Draufsicht auf ein anderes für den Einbau in eine Rohrleitung vorgesehenes Dreiwegeventil mit einem Speicher gemäß der Erfindung, Fig. 5 eine teilweise geschnittene Seitenansicht desselben Ventils mit Blick in Pfeilrichtung von der Linie 5-5 in Fig. 4 aus, Fig. 6 eine Seitenansicht von rechts desselben Ventils mit Blick in Pfeilrichtung von der Linie 6-6 in Fig. 4 aus, Fig. 7 eine Draufsicht auf ein Vierwegeventil mit einem Speicher gemäß der Erfindung, Fig. 8 eine teilweise geschnittene Seitenansicht desselben Ventils mit Blick in Pfeilrichtung von der Linie 8-8 in Fig. 7 aus, Fig. 9 eine Seitenansicht von rechts desselben Ventils mit Blick in Pfeilrichtung von der Linie 9-9 in Fig. 7 aus, Fig. 10 den Schnitt 10-10 in Fig. 8, Fig. 11 den Schnitt 11-11 in Fig. 10 und Fig. 12 den Schnitt 12-12 in Fig. 10.
Das in Fig. 1, 2 und 3 dargestellte, in eine Rohrleitung einbaubare vorgesteuerte Dreiwegeventil 10 hat ein Ventilgehäuse 11, das an seinem oberen Ende mit einer Anschlußdeckelplatte 12 verschlossen ist, die an ihm mit Maschinenschrauben 13 befestigt ist. Gemäß Fig. 1 ist an der Anschlußdeckelplatte 12 mit Maschinenschrauben 15 ein herkömmliches Dreiwege-Vorsteuerventil 14 befestigt, das elektromagnetisch gesteuert wird. Gemäß Fig. 2 und 3 ist zwischen der Anschlußdeckelplatte 12 und dem Ventilgehäuse 11 eine Dichtung 16 angeordnet. Das Ventilgehäuse 11 weist eine Einlaß- oder Zuführöffnung 20 auf, die mit einer Einlaß- oder Versorgungskammer 21 verbunden ist. Im Ventilgehäuse 11 ist der Zuführöffnung 20 diametral gegenüber eine Arbeits- oder Zylinderanschlußöffnung 22 ausgebildet, die mit einer Zylinderanschlußkammer 23 in Verbindung steht.
Gemäß Fig. 2 ist im Ventilgehäuse 11 ein beim dargestellten Beispiel als Bund- oder Stufenkolben ausgebildeter Haupt-Ventilschieber 24 betriebsmäßig angeordnet, der den Luftstrom aus der Versorgungskammer 21 zur Zylinderanschlußkammer 23 und die Luftabführung aus der Zylinderanschlußkammer 23 zu einer Entleerungskammer 25 zu steuern vermag. Gemäß Fig. 3 steht mit der Entleerungskammer 25 eine im Ventilgehäuse 11 ausgebildete Entleerungsöffnung 26 in Verbindung.
Der Ventilschieber 24 trägt ein als Ventilverschlußglied wirkendes kreisringförmiges Dichtglied 29, das in einer in Fig. 2 dargestellten Zwischenstellung angeordnet ist, um Strömung zwischen der Zylinderanschlußkammer 23 und der Entleerungskammer 26 zu ermöglichen. Wie weiter unten beschrieben, ist der Ventilschieber 24 so nach unten verstellbar, daß sich das Dichtglied 29 an die Wände eines Kanals 30 von kreisrundem Querschnitt anlegt, der eine Trennwand zwischen der Zylinderanschlußkammer 23 und der Entleerungskammer 25 durchsetzt, um die Strömung zwischen diesen beiden Kammern zu unterbrechen. Gemäß Fig. 2 hat der Ventilschieber 24 ferner ein zweites als Ventilverschlußglied wirkendes Dichtglied 31, das in Längsrichtung mit Abstand vom Dichtglied 29 angeordnet ist und normalerweise einen Kanal 32 von kreisrundem Querschnitt abdichtet, der eine Trennwand zwischen der Versorgungskammer 21 und der Zylinderanschlußkammer 23 durchsetzt, um Strömung zwischen diesen beiden Kammern zu unterbinden.
Der Ventilschieber 24 trägt an seinem unteren Ende ein Paar kreisringförmige Dichtglieder 35, die gegen die Fläche einer Bohrung oder Kammer 36 in einem axialen Ansatz 37 abdichten, welcher mit dem unteren Ende des Ventilgehäuses 11 einstückig verbunden ist. In der Kammer 26 ist eine Rückstellfeder 38 betriebsmäßig angeordnet, die sich mit ihrem oberen oder inneren Ende am unteren Ende des Ventilschiebers 24 und mit ihrem unteren oder äußeren Ende an einer Filterkappe 39 abstützt, welche mit satter Anlage auf einen kreis ringförmigen Filter 40 aufgeschoben ist. Der Filter 40 ist über einer in der unteren Wand 42 des Ansatzes 37 ausgebildeten Öffnung 41 angeordnet, welche die Kammer 36 mit der Atmosphäre verbindet. Die Filterkappe 39 bedeckt die Innenfläche und die kreisrunde Seitenfläche des Filters 40.
Am Ventilschieber 24 ist in Längsrichtung mit Abstand nach oben vom Dichtglied 29 ein Paar kreisringförmige Dichtglieder 44 angeordnet, die in einer axialen Bohrung 45 im Ventilgehäuse 11 verschiebbar sind und gegen diese abdichten.
Die Bohrung 45 steht mit der Entleerungskammer 25 in Verbindung. Die Kanäle 30 und 32, die Kammer 36 und die Bohrung 45 sind von gleichem Durchmesser.
Der Ventilschieber 24 ist an seinem oberen Ende zu einem mit ihm einstückigen Vorsteuer- bzw. Schaltkolben 46 vergrößert, an dessen Außenumfang ein Paar Dichtglieder 47 betriebsmäßig angeordnet sind. Die Dichtglieder 47 dichten gegen die Fläche einer kreisringförmigen Kammer oder kreisringförmigen Zylinders 48 ab, der an seinem inneren Ende mit der Bohrung 45 in Verbindung steht. Gemäß Fig. 2 weist das Dreiwegeventil 10 Befestigungslöcher 49 auf, mit denen es sich in einer gewUnschten betriebsmäßigen Stellung montieren läßt.
Gemäß Fig. 2 hat der Ventilschieber 24 an seinem oberen Ende ein mit ihm einstückiges kreisringförmiges Verlängerungsstück 52 von verkleinertem Durchmesser, das in eine in der Innenfläche der Anschlußdeckelplatte 12 ausgebildete kreisringförmige Kammer 53 eindringt. Die Kammer 53 ist mit dem Vorsteuerventil 14 über einen Kanal 65 verbunden, der das Einströmen von Schaltdruckluft in die Kammer 53 ermöglicht, um den Ventilschieber 24 gegen den Druck der Rückstellfeder 38 nach unten in eine Stellung zu bewegen, in der er den Kanal 32 zwischen der Versorgungskammer 21 und der Zylinderanschlußkammer 23 öffnet und den Kanal 30 zwischen der Zylinderanschlußkammer 23 und der Entleerungskammer 25 absperrt. Die Anschlußdeckelplatte 12 weist ferner einen dem Vorsteuerventil 14 zugeordneten Entleerungskanal 66 mit einem darin betriebsmäßig angeordneten Filter 67 auf, um Luft aus der Kammer 53 und durch das Vorsteuerventil 14 hindurch abzuführen, wenn das Vorsteuerventil 44 abgeschaltet ist. Das Vorsteuerventil 14 ist von herkömmlicher Ausbildung; seine Bauteile sind nicht dargestellt, das sie nicht Teil der Erfindung bilden. Es kann jedes zweckdienliche Vorsteuerventil 14 eingesetzt werden.
Wenn das Vorsteuerventil 14 abgeschaltet wird, bewegt die Rückstellfeder 38 den Ventilschieber 24 nach oben in die in Fig. 2 dargestellte Normalstellung. Jedoch wird das Verstellen des Ventilschiebers 24 in die Normallage gemäß Fig. 2 durch die Einleitung von Schaltdruckluft in den Zylinder bzw. die Rückstellunterstützungsluftkammer 48 unterstützt, um auf den vergrößerten Schaltkolben 46 des Ventilschiebers 24 einen nach oben gerichteten Druckunterschied auszuüben.
Gemäß Fig. 2 ist die Versorgungskammer 21 über eine Öffnung 55 mit einem Kanal 56 verbunden, der in eine Rückschlagventil-Aufnahmekammer 54 mündet. Diese steht an ihrem oberen Ende mit einer im oberen Teil des Ventilgehäuses 11 ausgebildeten Gewindestopfen-Aufnahmebohrung 61 in Verbindung, die über die Anschlußdeckelplatte 12 mit einer Speicherkammer 58 verbunden ist, welche bogenförmig die Rückstellunterstützungsluftkammer 48 umgibt. Das untere Ende der Speicherkammer 58 ist in Fig. 3 mit 57 bezeichnet. Im unteren Ende der Rückschlagventil-Aufnahmekammer 54 ist ein Kugelrückschlagventil 59 betriebsmäßig an einem Ventilsitz angeordnet, der am oberen Ende des Kanals 56 ausgebildet ist. Wenn die Zufuhr von Druckluft zur Zuführöffnung 20 gesperrt ist, oder in dem die Zuführöffnung 20 mit Druckluft versorgenden System ein Druckabfall oder eine Druckschwankung vorliegt, oder im Innern des Ventils oder in der dem Ventil nachgeschalteten Leitung zwischen dem Ventil und dem mit ihm verbundenen Gerät Schwankungen hervorgerufen werden, wird das Kugelrückschlagventil 59 von einer Feder 60 in eine Schließstellung an seinem Ventilsitz gedrängt. An diametral sich gegenüberliegenden Seiten des Ventilsitzes für das Kugelrückschlagventil 59 ist ein Paar Abblasschlitze 51 ausgebildet, um ein langsames Entweichen der Luft in der Speicherkammer 58 aus dem Speichersystem in die Versorgungskammer 21 zu ermöglichen, wenn die Luftzufuhr zur Zuführöffnung 20 unterbrochen oder der Druck im an die Zuführöffnung 20 angeschlossen Luftversorgungssystem abgefallen ist.
Die Speicherkammer 58 ist gemäß Fig. 2 über einen Kanal 50 oder in-entsprechender anderer Weise mit dem Vorsteuerventil 14 verbunden, um auch dieses mit Druckluft zu versorgen. Gemäß Fig. 1, 2 und 3 ist das obere Ende der Gewinadestopfen-Aufnahmebohrung 61 an einen Kanal 43 in der Anschlußdeckelplatte 12 angeschlossen, der seinerseits mit einem äußeren Gewindeloch 63 in Verbindung steht. Wenn das Dreiwegeventil 10 über den Kanal 56 intern mit Schaltluft versorgt wird, ist das Gewindeloch 63 gemäß Fig. 1, 2 und 3 mit einem Hohrgewindestopfen 62 verschlossen. Wenn die Speicherkammer 58 und das Vorsteuerventil 14-aus einer externen Schaltluftquelle gespeist werden sollen, wird der Rohrgewindestopfen 62 entfernt und die Fremdschaltluft wird der Speicherkammer 58 ber das Gewindeloch 63 zugeleitet (sh. Fig. 3). Außerdem wird die innere Schaltluftleitung durch Einsetzen eines entsprechenden Rohrstopfens in die Gewinde stopfen-Aufnahmebohrung 61 am oberen Ende des inneren Kanals 54 blockiert.
Die Speicherkammer 58 ist mit ausreichend großen Abmessungen ausgebildet, um bei Änderungen in der Luftzufuhr zur Versorgungskammer 21, beispielsweise bei einem abrupten Druckabfall im Druckluftversorgungssystem'genügend Luft für mehrere Betätigungen des Vorsteuerventils 14 gespeichert zu halten. Das Speichersystem sorgt für eine sichere Betätigung des Ventilschiebers 24, und bei einem abrupten Druckabfall in der Luftversorgung wirkt das Kugelrückschlagventil 59 als Sicherheitseinrichtung dadurch, daß es sich schließt und die in die Haupt-Versorgungskammer 21 zurück entweichende Luft drosselt. In der Speicherkammer 58 ist dann ein genügendes Volumen Druckluft gespeichert, das mehrere Verstellungen des Ventilschiebers 24 ermöglicht, bevor das Ventil betriebsunfähig ist. Die in Fig. 2 dargestellten Abblasschlitze 51 ermöglichen ein langsames Abblasen bzw. Entweichen der in der Speicherkammer 58 enthaltenen Luft. Andererseits steht durch die Verwendung des Kugelrückschlagventil 59 eine große Öffnung oder großer Durchlaß in die Speicherkammer 58 zur Verfügung, so daß, wenn von der Speicherkammer 58 die Abgabe einer großen Luftmenge verlangt wird,. beispielsweise bei hoher Schaltfrequenz des Dreiwegeventils 10, das Kugelrückschlagventil 59 sich öffnet und ein großes Luftvolumen in die Speicherkammer 58 einströmen läßt.
Bei der in Fig. 4, 5 und 6 dargestellten zweiten Ausführungsform hat ein vorgesteuertes Dreiwege-Durchflußregel-Luftventil 68 eine Speicherkammer 111 im Vorsteuer- bzw. Schaltluftsystem. Sein Ventilgehäuse 69 ist am oberen Ende mit einer Deckelplatte 70 verschlossen, die am Ventilgehäuse 69 mit Maschinenschrauben 71 befestigt ist. Ein elektromagnetisch gesteuertes herkömmliches Dreiwege-Vorsteuerventil 72 ist mit Maschinenschrauben 84 an einer Anschlußplatte 75 befestigt, die ihrerseits an der Deckelplatte 70 mit Maschinenschrauben 73 befestigt ist. Das Luftventil 68 weist gemäß Fig. 5 Befestigungslöcher 74 auf, mit denen es in einer gewünschten betriebsmäßigen Stellung montiert werde'n kann.
Gemäß Fig. 5 weist das Ventilgehäuse 69 eine Einlaß- oder Zuführöffnung 76 auf, die mit einer Einlaß- oder Versorgungskammer 77 verbunden ist. Der Zuführöffnung 76 diametral entgegengesetzt ist im Ventilgehäuse 69 eine Arbeits- oder Zylinderanschlußöffnung 78 ausgebildet, die mit einer Zylinderanschlußkammer 79 in Verbindung steht.
Gemäß Fig. 5 ist im Ventilgehäuse 69 ein beim dargestellten Beispiel als Bund- oder Stufenkolben ausgebildeter Haupt-Ventilschieber 80 betriebsmäßig angeordnet, der den Luftstrom aus der Versorgungskammer 77 zur Zylinderanschlußkammer 79 und die Luftabführung aus der Zylinderanschlußkammer 79 zu einer Entleerungskammer 81 zu steuern vermag. Gemäß Fig. 4 und 6 steht mit der Entleerungskammer 81 eine im Ventilgehäuse 69 ausgebildete Entleerungsöffnung 83 in Verbindung.
Der Ventilschieber 80 trägt ein als Ventilverschlußglied wirkendes kreisringförmiges Dichtglied 86, das in einer in Fig. 5 dargestellten Zwischenstellung angeordnet ist, um Strömung zwischen der Zylinderanschlußkammer 79 und der Entleerungskammer 81 zu ermöglichen. Wie weiter unten näher beschrieben wird, ist der Ventilschieber 80 so nach unten verstellbar, daß sich das Dichtglied 86 an die Wände eines Kanals 87 von kreisrundem Querschnitt anlegt, der eine Trennwand zwischen der Zylinderanschlußkammer 79 und der Entleerungskammer 81 durchsetzt, um die Luftströmung zwischen diesen beiden Kammern zu unterbrechen. Gemäß Fig. 5 hat der Ventilschieber 80 ferner ein zweites als Ventilverschlußglied wirkendes Dichtglied 88, das in Längsrichtung mit Abstand vom Dichtglied 86 angeordnet ist und normalerweise einen Kanal 89 von kreisrundem Querschnitt abdichtet, der eine Trennwand zwischen der Versorgungskammer 77 und der Zylinderanschlußkammer 79 durchsetzt, um Luftströmung zwischen diesen beiden Kammern zu unterbinden.
Der Ventilschieber 80 trägt an seinem unteren Ende ein Paar kreisringförmige Dichtglieder 92, die gegen die Fläche einer Bohrung oder Karnmer 93 in einem axialen Ansatz 100 abdichten, welcher mit dem unteren Ende des Ventilgehäuses 69 einstückig verbunden ist. Der Ventilschieber 80 hat ein unteres Endstück von verkleinertem Durchmesser, an dem ein Dichtglied 95 angeordnet ist, welches in einer mit der Kammer 93 in Verbindung stehenden Kammer 94 verschiebbar ist. In der Kammer 94 ist eine Rückstellfeder 96 betriebsmäßig angeordnet, die sich mit ihrem oberen oder inneren Ende am unteren Ende des Ventilschiebers 80 und mit ihrem unteren oder äußeren Ende an einer Filterkappe 97 abstützt, welche mit satter Anlage auf einen Filter 98 aufgeschoben ist. Der Filter 98 ist über einer in der unteren Wand 101 des Ansatzes 100 ausgebildeten Öffnung 99 angeordnet, welche die Kammer 94 mit der Atmosphäre verbindet.
Der Ventilschieber 80 weist an seinem oberen Ende einen mit ihm einstückigen Vorsteuer- oder Schaltkolben 85 auf, der in Längsrichtung mit Abstand nach oben vom Dichtglied 86 ein Paar kreisringförmige Dichtglieder 104 trägt. Die Dichtglieder 104 sind in einer axialen Bohrung 105 zur Aufnahme des Schaltkolbens 85 verschiebbar und dichten die Bohrung 105 ab. Die Bohrung 105 ist in einem Ansatz ausgebildet, der vom oberen Ende des Ventilgehäuses 69 nach innen in die Entleerungskammer 81 hineinragt. Die Bohrung 105 steht mit der Entleerungskammer 81 in Verbindung. Die Bohrung 93, die Kanäle 87 und 89 und die Bohrung 105 sind von gleichem Durchmesser.
Gemäß Fig. 5 hat der Ventilschieber 80 an seinem oberen Ende ein mit ihm einstückiges kreisringförmiges Verlängerungsstück 106 von verkleinertem Durchmesser, das in eine die Deckelplatte 70 durchsetzende kreisringförmige Kammer 107 hineinragt. Die Kammer 107 ist mit dem Vorsteuerventil 72 ber einen Kanal 108 verbunden, der das Einströmen von Schaltdruckluft in die Kammer 107 ermöglicht, um den Ventilschieber 80 gegen den Druck der Rückstellfeder 96 nach unten in eine Stellung zu bewegen, in der er den Kanal 89 zwischen der Versorgungskammer 77 und der Zylinderanschlußkammer 79 öffnet und den Kanal 87 von der Zylinderanschlußkammer 79 zur Entleerungskammer 81 absperrt. Das Vorsteuerventil 72 ist von herkömmlicher Ausbildung; seine Bauteile sind nicht dargestellt, da sie nicht Teil der Erfindung bilden. Es kann jedes zweckdienliche Vorsteuerventil 72 eingesetzt werden.
Gemäß Fig. 5 ist die Versorgungskammer 77 über eine Öffnung 113 mit einem Kanal 112 verbunden, der in eine Rückschlagventil-Aufnahmekammer 109 mündet. Diese steht an ihrem oberen Ende mit einem Kanal 110 in der Deckelplatte 70 in Verbindung, der an eine Rohrgewindestopfen-Aufnahmebohrung 117 angeschlossen ist, welche mit einem Kanal 116 verbunden ist.
Der Kanal 116 steht mit dem oberen Ende der Speicherkammer 111 und mit dem Vorsteuerventil 72 in Verbindung, um letzterem Druckluft zuzuleiten. Gemäß Fig. 6 steht der Kanal 116 auch mit einem äußeren Gewindeloch 119 in Verbindung, das mit einem Rohrgewindestopfen 121 verschlossen ist, wenn die Speicherkammer 111 über die Öffnung 113 und den von der Versorgungskammer 77 wegführenden Kanal 112 mit interner Schaltdruckluft versorgt wird. Wenn die Speicherkammer 111 und das Vorsteuerventil 72 mit Schaltdruckluft aus einer externen Quelle gespeist werden sollen, wird der Rohrgewindestopfen 121 entfernt und die Fremdschaltluft wird der Speicherkammer 111 über das Gewindeloch 119 zugeleitet. Wenn der Rohrgewindestopfen 121 entfernt wird, um das Gewindeloch 119 -an die externe Schaltluftquelle anzuschließen, wird ein Rohrstopfen in die Aufnahmebohrung 117 eingesetzt, um die Strömung interner Schaltluft aus der Öffnung 113 und dem Kanal 112 zu blockieren.
Gemäß Fig. 5 und 6 ist das untere Ende der Speicherkammer 111 über einen Kanal 120 mit der Kammer 93 verbunden. Gemäß Fig. 5 ist im unteren Abschnitt der Aufnahmebohrung 109 ein Kugelrückschlagventil 114 betriebsmäßig an einem Ventilsitz angeordnet, der im Ventilgehäuse 69 am oberen Ende des Kanals 112 ausgebildet ist. In der Rückschlagventil-Aufnahmekammer 109 ist eine Feder 115 betriebsmäßig angeordnet, die das Kugelrückschlagventil 114 in eine Schließstellung an seinem Ventilsitz vorspannt. An diametral sich gegenüberliegenden Seiten des Ventilsitzes ist im Ventilgehäuse 69 ein Paar Abblasschlitze 118 ausgebildet, um ein langsames Entweichen von Luft in der Speicherkammer 111 aus dem Speichersystem in die Versorgungskammer 77 zu ermöglichen, wenn die Luftzufuhr zur Zuführöffnung 76 unterbrochen ist.
Wenn das Vorsteuerventil 72 abgeschaltet wird, bewegt die Rückstellfeder 96 den Ventilschieber 80 nach oben in die in Fig. 5 dargestellte normalerweise geschlossene Stellung und wird dabei von der Schaltdruckluft in der als Rückstellunterstützungsluftkammer wirkenden Kammer 93 unterstützt.
Die Speicherkammer 111 ist mit ausreichend großen Abmessungen ausgebildet, um genügend Luft für mehrere Betätigungen des Vorsteuerventils 72 in derselben Weise und unter denselben Bedingungen, wie im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 3 beschrieben, gespeichert zu halten.
Fig. 7 bis 12 zeigen eine dritte Ausführungsform eines Vierwegeventils 123 mit zwei Schaltstellungen, das mit einem herkömmlichen elektromagnetisch gesteuerten Vorsteuerventil 135 betätigt wird und im Vorsteuer- bzw. Schaltluftsystem eine Speicherkammer 173 aufweist. Das Vierwegeventil 123 hat einen gewöhnlichen Grundkörper 124 mit einem offenen Ende, das mit einer wegnehmbaren Abdeckplatte 125 verschlossen ist. Gemäß Fig. 8 und 9 ist die Abdeckplatte 125 am Grundkörper 124 mit Maschinenschrauben 126 befestigt. Am Grundkörper 124 ist mit Maschinenschrauben 122 ein Ventilgehäuse 127 befestigt (sh.
Fig. 7). Gemäß Fig. 7 weist das Vierwegeventil 123 Befestigungslöcher 121' auf, mit denen es an einer gewünschten Stelle montiert werden kann.
Gemäß Fig. 7 und 8 ist das Ventilgehäuse 127 an seinem oberen Ende mit einer oberen Abdeckplatte 128 verschlossen, die durch Maschinenschrauben 129 in Stellung gehalten wird. Das entsprechend Fig. 8 linke Ende des Ventilgehäuses 127 ist mit einer Endabdeckplatte 130 verschlossen, die gemäß Fig.
10 von Maschinenschrauben 131 in Stellung gehalten wird. Das rechte Ende des Ventilgehäuses 127 ist mit einer Anschlußabdeckplatte 132 verschlossen, die von Maschinenschrauben 136 in Stellung gehalten wird. Gemäß Fig. 9 ist das Vorsteuerventil 135 mit Maschinenschrauben 133 an der Anschlußabdeckplatte 132 betriebsmäßig angeordnet. Gemäß Fig. 8 sind durch eine Öffnung 137 hindurch Zuleitungsdrähte 138 für das elektromagnetisch betätigte Vorsteuerventil 135 verlegt und an eine entsprechende elektrische Stromquelle anschließbar.
Gemäß Fig. 8 weist der Grundkörper 124 eine Einlaß- oder Zuführöffnung 142 auf, die an eine entsprechende Druckluftquelle anschließbar ist. Eine Entleerungsöffnung ist mit 141 bezeichnet. Die Zuführöffnung 142 ist durch entsprechende Kanäle im Grundkörper 124 mit einer Versorgungskammer 145 verbunden. Die Entleerungsöffnung 141 ist durch entsprechende Kanäle im Grundkörper 124 mit zwei Entleerungskammern 143 und 147 verbunden. Durch entsprechende Kanäle im Grundkörper 124 sind zwei Zylinderanschlußkammern 144 und 146 an zwei Öffnungen an der entgegengesetzten Seite des Grundkörpers 124 angeschlossen.
Das Ventilgehäuse 127 ist von einer längsgerichteten Ventilbohrung 168 durchsetzt, in der ein beim dargestellten Beispiel als Bund- oder Stufenkolben ausgebildeter Ventilschieber 148 betriebsmäßig angeordnet ist. Der Ventilschieber 148 trägt übliche mit Zwischenabstand angeordnete kreisringförmige Dichtglieder 151, 152, 153, 154 und 167, um die Fluidströmung zwischen der Zuführöffnung 142, der Entleerungsöffnung 141 und Zylinderanschlußöffnungen zu steuern.
Der Ventilschieber 148 wird von einer Rückstellfeder 166 normalerweise entsprechend Fig. 8 nach rechts in die gezeichnete Stellung vorgespannt. Das linke Ende 155 des Ventil schiebers 148 ist mit einem Kolbenzylinder 156 versehen, in dem ein feststehender, axialer Schaft bzw. Kolben 157 verschiebbar ist. Der Kolben 157 wird von einem mit ihm einstückigen Flansch 159 getragen, der in einer in der Innenfläche der Endabdeckplatte 130 ausgebildeten Ausnehmung 160 satt anliegt. Der Kolben 157 ist mit einem kreisringförmigen l)ichtglied 158 versehen.
Gemäß Fig. 8 stützt sich die Rückstellfeder 166 mit ihrem inneren Ende an der inneren Endwand des Kolbenzylinders 156 ab; ihr äußeres Ende ist in einer axialen Bohrung 165 im feststehenden Kolben 157 aufgenommen und stützt sich an der Endwand der Bohrung 165 ab.
Gemäß Fig. 8 ist die Speicherkammer 173 im oberen Teil des Ventilgehäuses 127 ausgebildet und wird mit Schaltdruckluft aus der Versorgungskammer 145 über einen Kanal 174 versorgt.
Das Vorsteuerventil 135 erhält Schaltluft aus der Speicherkammer 173 über Kanäle 182 und 171 in der Anschlußabdeckplatte 132. Wenn das Vorsteuerventil 135 betätigt wird, um Schaltluft durch einen Kanal 170 zu einem Schaltkopf 169 des Ventilschiebers 148 strömen zu lassen, wird der Ventilschieber 148 zur Änderung der Strömung durch das Vierwegeventil 123 nach links bewegt.
Wenn der Luftdruck in der Versorgungskammer 145 vorübergehend abfällt, versorgt die Speicherkammer 173 das Vorsteuerventil 135 noch für einige Schaltspiele des Vierwegeventils 123, weil der Kanal 174 durch die Wirkung eines Tellerrückschlagventils 175 abgesperrt ist. Das Tellerrückschlagventil 175 hat einen zylindrischen Schaft 176, der in einer Bohrung 177 in einem Gewindestopfen 178 verschiebbar ist. Der Gewindestopfen 178 ist in eine'Gewindbohrung 179 in einer Ventilgehäusewand 180 eingeschraubt. Wenn der Luftdruck in der Versorgungskammer 145 vorübergehend sinkt oder schwankt, wirkt der Luftdruck in der Speicherkammer 173 auf das obere.Ende eines kreisrunden Kopfstückes des Tellerrückschlagventils 175, um letzteres in die in Fig. 8 gezeichnete Schließstellung zu bewegen. Herrscht in der Versorgungskammer 145 normaler Luftdruck, ist das Tellerrückschlagventil 175 vom Ventilsitz am oberen Ende des Kanals 174 abgehoben, um Luft in die Speicherkammer 173 einströmen zu lassen. Das Tellerrückschlagventil 175 ist an seiner unteren ebenen Stirnfläche mit einem quergerichteten Abblasschlitz 181 versehen1 um, wenn die Druckluftzufuhr zum Vierwegeventil 123 unterbrochen ist, den in der Speicherkammer 173 herrschenden Druck langsam abzuführen.
Die Speicherkammer 173 versorgt auch den Kolbenzylinder 156 mit Schaltdruckluft zur Unterstützung der Rückstellfeder 166.
Gemäß Fig. 8, 10, 11 und 12 steht die Speicherkammer 173 mit einer Kammer 183 in der Endabdeckplatte 130 in Verbindung, die über Kanäle 184, 185, 186 und 187 mit der Bohrung 165 zur Aufnahme der Rückstellfeder 166 und mit dem Kolbenzylinder 156 verbunden ist. Im Endabschnitt des Kanals 185 ist ein Gewindestopfen 190 angeordnet. Im Bedarfsfall läßt sich die Speicherkammer 173 mit externer Schaltluft durch die Öffnung, in die der Gewindestopfen 190 eingeschraubt ist, oder durch einen anderen zweckdienlichen Kanal hindurch versorgen. Gemäß Fig. 9 hat das Vorsteuerventil 135 eine Entleerungsöffnung 193.

Claims

Patentansprüche Ö) Durch Schaltluft betätigbares Luftventil, bei dem in einem Ventilgehäuse mit einer Druckluft-Versorgungskammer ein axial beweglicher Ventilschieber betriebsmäßig angeordnet ist, der in einer Richtung durch eine Rückstellfeder und in der anderen Richtung durch Schaltdruckluft bewegbar ist, welche von einem Vorsteuerventil gesteuert wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß im Ventilgehäuse (11; 69; 127) eine Speicherkammer (58; 111; 173) ausgebildet ist, die zur Versorgung des Vorsteuerventils (14; 72; 135) mit Schaltluft über eine Leitung mit einer Schaltluftquelle und dem Vorsteuerventil (14; 72; 135) und über eine Leitung, die nicht an die Luft-Versorgungskammer (21; 77; 145) angeschlossen ist, mit einer Rückstellunterstützungsluftkammer (48; Kammer 93; Kolbenzylinder 156) verbunden ist, die mit dem Ventilschieber (24; 80; 148) in Verbindung steht, um zum Unterstützen der Rückstellfeder (38; 96; 166) beim Zurückstellen des Ventilschiebers (24; 80; 148) Schaltluft aus der Speicherkammer (58; 111; 173) in die Rückstellunterstützungsluftkammer (48; 93; 156) einströmen zu lassen.
2. Luftventil nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß in der Leitung zwischen der Schaltluftquelle und der Speicherkammer (58; 111; 173) ein Rückschlagventil angeordnet ist, das bei Zurückgehen des Druckes in der Schaltluftquelle in eine SchlieSstellung bewegbar ist.
3. Luftventil nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Rückstellfeder (166) in der RUckstellunterstützungsluftkammer (156) angeordnet ist.
4. Luftventil nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n -z a i c h n e t , daß das Rückschlagventil ein durch Federkraft vorgespanntes Kugelrückschlagventil (59; 114) ist.
5. Luftventil nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß in der Leitung zwischen der Schaltluftquelle und der Speicherkammer (58; 111) ein Ventilsitz ausgebildet ist, an den das Kugelrückschlagventi1 (59; 114) anlegbar ist, wenn der Druck in der Schaltluftquelle zurückgeht, und der Ventilsitz mit wenigstens einem Abblasschlitz (51; 118) versehen ist, der bei am Ventilsitz anliegendem Kugelrückschlagventil (59; 114) die Druckluft in der Speicherkammer (58; 111) langsam entweichen läßt.
6. Luftventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Rückschlagventil ein Tellerrückschlagventil (175) ist.
7. Luftventil nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß in der Leitung zwischen der Schaltluftquelle und der Speicherkammer (173) ein Ventilsitz ausgebildet ist, an den das Tellerrückschlagventil (175) anlegbar ist, wenn der Druck in der Schaltluftquelle zurückgeht, und das Tellerrückschlagventil (175) mit wenigstens einem Abblasschlitz (181) versehen ist, der über den Ventilsitz mit der Leitung in Verbindung steht, um bei am Ventilsitz anliegendem Tellerrückschlagventil (175) die Druckluft in der Speicherkammer (173) langsam entweichen zu lassen.
8. Luftventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Luft-Versorgungskammer (21; 77; 145) im Ventilgehäuse (11; 69; 127) die Schaltluftquelle für die Speicherkammer (58; 111; 173) bildet.