DE3418261C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Ventilanordnung zur Steuerung und
Überwachung des Arbeitsdruckes eines hydraulischen Verbrauchers nach
der Gattung des Hauptanspruchs.
Es ist schon eine solche Ventilanordnung zur Steuerung und
Überwachung des Arbeitsdruckes eines hydraulischen Verbrauchers,
z. B. den Reitstock oder das Spannfutter einer Werkzeugmaschine, aus
der DE 32 32 536 A1 bekannt. Dabei wird der von einem vorgesteuerten
Druckminderventil abfließende Steuerölstrom über einen
Strömungsanzeiger geleitet, der bei Unterschreiten eines
vorgegebenen Arbeitsdruckes ein elektrisches Signal zum Abschalten
einer Maschine liefert. Bei dieser Ventilanordnung können mit Hilfe
des proportional arbeitenden Vorsteuerventils verschiedene
Arbeitsdrücke eingestellt werden, wobei keine zusätzlichen
Verstellvorgänge am Strömungsanzeiger notwendig werden, wodurch ein
relativ hoher Bedienungskomfort erreicht wird. Von Nachteil bei
dieser Ventilanordnung ist jedoch, daß sie mit einem bestimmten
Arbeitsdruck arbeitet, dessen Höhe gleichzeitig für die
Spannkrafteinstellung wie auch für die Spanndruckkontrolle maßgebend
ist. Wird bei dieser Ventilanordnung der zum Spannen verwendete
Arbeitsdruck unterschritten, so schaltet der Strömungsanzeiger die
Maschine ab. In vielen Hydraulikanlagen können z. B. durch eine
Steuerung zusätzlicher Verbraucher Druckschwankungen im
Hydrauliksystem auftreten, welche einen sicheren Spannvorgang zwar
nicht gefährden, jedoch bei dieser Ventilanordnung eine ungewünschte
Abschaltung der Maschine hervorrufen. Es ist deshalb vielfach
erwünscht, daß die Ventilanordnung begrenzte Druckschwankungen
verarbeitet, ohne dabei die Maschine abzuschalten, was erst bei
Unterschreiten eines vorbestimmten Signaldruckes zur
Spanndruckkontrolle geschehen soll. Der vom Druckminderventil
bestimmte Spanndruck zur Begrenzung der Spannkrafteinstellung soll
dabei um eine vorbestimmte Druckdifferenz von einigen bar über dem
Signaldruck zur Spanndruckkontrolle liegen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ventilanordnung zur Steuerung und
Überwachung des Arbeitsdruckes eines hydraulischen Verbrauchers
möglichst einfach so auszubilden, daß das Abschalten einer
Maschinensteuerung von dem als Spanndruck wirksamen Arbeitsdruck
unabhängiger ist, wobei die Druckeinstellungen relativ leicht
durchführbar sein sollen.
Gelöst wird diese Aufgabe bei einer gattungsbildenden
Ventilanordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Hauptanspruchs. Dies hat den Vorteil, daß die Ventilanordnung mit
einer einstellbaren Druckdifferenz zwischen dem höheren Spanndruck
und dem niedrigeren Kontrolldruck arbeitet, so daß begrenzte
Druckschwankungen im Hydrauliksystem nicht zu einer unerwünschten
Abschaltung der Maschine führen. Die Ventilanordnung baut dabei
relativ einfach, wobei vorzugsweise vorhandene Bauelemente verwendet
werden. Zur Einstellung des Spanndruckes muß nur ein einziges
Verstellorgan betätigt werden, wobei die Druckdifferenz unabhängig
vom jeweiligen Einstellwert konstant bleibt.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind
vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch
angegebenen Ventilanordnung möglich. Gemäß den Ansprüchen 2 und 3
läßt sich die Ventilanordnung besonders einfach und kostengünstig
herstellen. Besonders vorteilhaft ist ferner eine Bauweise nach den
Ansprüchen 4 bis 7, wodurch das vorgesteuerte Druckminderventil auf
einen besonders niedrigen Spanndruck einstellbar ist; zudem kann die
Druckeinstellung unbeeinflußt von jenem Druckgefälle erfolgen, das
eine Staudrossel im Strömungsanzeiger verursacht. Ferner führen die
verringerten Drosselverluste zu einer Energieeinsparung. Besonders
vorteilhaft ist dann eine Ausbildung nach Anspruch 8, wodurch bei
Verwendung eines üblichen Proportional-Vorsteuerventils für die
Hauptstufe des Druckminderventiles verhindert wird, daß bei Ausfall
der elektrischen Steueranlage der Spanndruck in unzulässiger Weise
zusammenbricht, so daß hiermit eine Sicherheitsfunktion erreicht wird.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der
Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschrei
bung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine erste Ven
tilanordnung in vereinfachter Darstellung,
Fig. 2 ein
zugehöriges Druckdiagramm,
Fig. 3 einen Teil einer
zweiten Ausführungsform der Ventilanordnung und
Fig. 4
einen Längsschnitt durch das Doppel-Druckbegrenzungs
ventil nach Fig. 3,
Fig. 5 einen Teil einer dritten
Ventilanordnung und
Fig. 6 eine vierte Ventilanord
nung in vereinfachter Darstellung mit erhöhtem Sicher
heitsverhalten.
Die Ventilanordnung 10 hat eine Zwischenplatte 11 und
ein darauf geflanschtes 4/2-Wegeventil 12 zur Richtungs
steuerung eines als hydraulischer Verbraucher dienenden
Spannzylinders 13.
In der Zwischenplatte 11 liegt ein Zulaufkanal 14, der
aus einem Drucknetz 15 mit Hydrospeicher 16 und Drossel
ventil 17 mit Druckmittel versorgt wird. Der Zulaufkanal
14 ist mit dem P-Anschluß 18 des Wegeventils 12 verbun
den, während dessen T-Anschluß 19 über einen Rücklaufka
nal 21 zu einem Tank 22 entlastet ist.
Das Wegeventil 12 hat einen A-Anschluß 23, den eine er
ste Arbeitsleitung 24 mit einem Zylinderraum 25 des Spann
zylinders 13 verbindet. Ein der Kolbenstange 26 im Zylin
der 13 zugeordneter, ringförmiger Kolbenstangenraum 27
steht über eine zweite Arbeitsleitung 28 mit einem B-An
schluß 29 am Wegeventil 12 in Verbindung.
Der Steuerschieber des Wegeventiles 12 ist elektromagne
tisch in zwei Schaltstellungen auslenkbar und in ihnen
gerastet. Er weist eine Kreuzstellung 31 auf, in welcher
er den Zulaufkanal 14 mit dem Kolbenstangenraum 27 ver
bindet und damit beim Spannen durch Ausfahren des Zylin
ders 13 zum Entspannen die Kolbenstange 26 einfährt. In
einer Parallelstellung 32 steuert das Wegeventil 12 Druck
mittel in den Zylinderraum 25, und die ausfahrende Kol
benstange 26 führt einen Spannvorgang aus.
In der Zwischenplatte ist in den Zulaufkanal 14 eine
Hauptstufe 33 eines vorgesteuerten Druckminderventils 34
geschaltet, das den Druck im P-Anschluß 18 des Wegeven
tils 12 begrenzt. Ein Steueranschluß 35 der Hauptstufe
33 steht mit einer ersten Steuerleitung 36 in Verbin
dung, die von einem Mittenanschluß 37 eines Wechselventils
38 gespeist wird und zum Tank 22 geführt ist. Die beiden
Seitenanschlüsse des Wechselventils 38 sind über eine erste 39
bzw. zweite Druckleitung 41 an die erste 24 bzw.
zweite Arbeitsleitung 28 angeschlossen.
In die Steuerleitung 36 sind stromabwärts vom Wechsel
ventil 38 hintereinander eine Steuerdrossel 42 sowie eine
Vorsteuereinheit 43 geschaltet. Die Steuerdrossel 42 ist
in der Steuerleitung 36 so angeordnet, daß der Druckab
griff zum Steueranschluß 35 zwischen ihr und der Vor
steuereinheit 43 liegt und sie damit ihre Aufgabe zur
Vorsteuerung der Hauptstufe 33 erfüllen kann.
Die den Spanndruck im Zylinderraum 25 bestimmende Vor
steuereinheit 43 besteht aus zwei einzelnen Drucksteuerein
richtungen, die zueinander in Serie in die erste Steuerlei
tung 36 geschaltet sind. Im einzelnen bestehen diese Druck
steuereinrichtungen aus einem verstellbaren Druckbegren
zungsventil 44 und einem diesem vorgeschalteten, ver
stellbaren Druckdifferenzventil 45. Die Verstellung
der beiden, als Drucksteuereinrichtungen dienenden Druckventile
44, 45 kann in beliebiger Weise
ausgeführt sein, z. B. mechanisch oder elektrisch. Wäh
rend mit dem Druckbegrenzungsventil 44 der Kontrolldruck
einstellbar ist, läßt sich mit dem Druckdifferenzventil
45 die Druckdifferenz zwischen dem höheren Spanndruck
und dem niedrigeren Kontrolldruck vorwählen.
Vom Mittenanschluß 37 des Wechselventils 38 führt eine
zweite Steuerleitung 46 parallel zur ersten Steuerlei
tung 36 zur Vorsteuereinheit 43. In der Vorsteuerein
heit 43 mündet die zweite Steuerleitung 46 in die erste
Steuerleitung 36 und zwar in einem Bereich zwischen den
beiden Druckventilen 44 und 45. Zudem ist in die zweite
Steuerleitung 46 eine zweite Drosselstelle 47 geschaltet.
Stromabwärts von der Vorsteuereinheit 43 liegt in der
ersten Steuerleitung 36 eine Blende 48, deren Staudruck
auf einen hydroelektrischen Druckschalter 49 einwirkt.
Blende 48 und Druckschalter 49 bilden zusammen einen
Strömungsanzeiger 51.
Die Wirkungsweise der Ventilanordnung 10 wird wie folgt
erläutert, wobei zugleich auf das Diagramm nach Fig. 2
Bezug genommen wird, das einen Druckverlauf im Zylinder
raum 25 über der Zeit zeigt.
Es sei davon ausgegangen, daß das 4/2-Wegeventil 12 in
seiner Parallelstellung 32 Druckmittel aus dem Druck
netz 15 und dem Hydrospeicher 16 über das Druckminder
ventil 34 in den Zylinderraum 25 steuert, wobei für
den Spannvorgang die Kolbenstange 26 ausfährt. Ist die
Kolbenstange 26 gegen Anschlag gefahren, so steigt zwi
schen dem Drosselventil 17 zur Geschwindigkeitseinstel
lung und dem Spannzylinder 13 der Druck an. Zugleich
wird der Druck im Zylinderraum 25 über die erste Druck
leitung 39 abgegriffen und gelangt über das Wechselven
til 38 in die erste Steuerleitung 36, wo er die Vor
steuereinheit 43 und auch die Hauptstufe 33 des Druck
minderventils beaufschlagt.
Es sei nun angenommen, daß gemäß dem Diagramm in Fig. 2
der Druck im Zylinderraum 25 entlang der Geraden 52 hoch
läuft und im Zeitpunkt t1 die Druckhöhe p1 erreicht. Beim
Druckwert p1 handelt es sich um den mit dem Druckbegren
zungsventil 44 eingestellten Kontrolldruck, bei dessen
Erreichen bzw. Überschreiten das Druckbegrenzungsventil
44 öffnet und somit ein kleiner Steuerölstrom über die
zweite Steuerleitung 46 mit der Drosselstelle 47, das
Druckbegrenzungsventil 44 und die erste Steuerleitung 36
zum Tank 22 abströmt. Dabei erzeugt die Blende 48 im
Steuerölstrom einen Staudruck, welcher den Druckschal
ter 49 betätigt, so daß dessen elektrisches Ausgangssi
gnal das Erreichen bzw. Überschreiten des Kontrolldruckes
im Zylinderraum 25 signalisiert. Nach Erreichen des Kon
trolldruckes von z. B. 45 bar kann somit der Strömungs
anzeiger 51 eine Folgefunktion in einer Werkzeugmaschine
steuern. Im Zeitpunkt t1 ist die Hauptstufe 33 des Druck
minderventils 34 noch geöffnet, da der um die Druckdif
ferenz Δ p höhere Spanndruck p2 noch nicht erreicht ist.
Ferner ist im Zeitpunkt t1 das Druckdifferenzventil 45 ge
schlossen, da das von der zweiten Drosselstelle 47 verur
sachte Druckgefälle kleiner ist als die am Druckdifferenz
ventil 45 eingestellte Druckdifferenz, die z. B. 5 bar be
tragen kann.
Der Druck im Zylinderraum 25 kann somit entlang der Ge
raden 52 weiter ansteigen, bis er im Zeitpunkt t2 den
Spanndruck p1 erreicht. Der Spanndruck p2 ist um die
am Druckdifferenzventil 45 eingestellte Druckdifferenz
größer als der Kontrolldruck p1, so daß bei dessen Er
reichen bzw. Überschreiten auch das Druckdifferenzventil
45 öffnet und sich parallel zum Steuerölstrom über die
zweite Steuerleitung 46 ein zusätzlicher Steuerölstrom
über die Steuerdrossel 42, die erste Steuerleitung 36,
die geöffneten Druckventile 45 und 44 zum Tank 22 aus
bildet. Das sich nun an der Steuerdrossel 42 ausbil
dende Druckgefälle wirkt auf die Hauptstufe 33, wo
durch das Druckminderventil 34 in Regelstellung geht
und den Spanndruck im Zylinderraum 25 auf den einge
stellten Wert von z. B. 50 bar begrenzt. Der Spanndruck
p2 ergibt sich somit aus der Summe der Einstelldrücke
von Druckbegrenzungsventil 44 und Druckdifferenzventil
45. Der Spanndruck kann nun beliebig nach oben oder unten
verstellt werden, wozu lediglich die Einstellung am Druck
begrenzungsventil 44 verändert werden muß. Unabhängig
von der Verstellung am Druckbegrenzungsventil 44 bleibt
dabei die einmal eingestellte Druckdifferenz am
Druckdifferenzventil 45 konstant. Zur Geräteeinstellung genügt es
somit, wenn nur ein einziges Verstellorgan, nämlich das
jenige am Druckbegrenzungsventil 44, betätigt wird. Auch
nach Erreichen des Spanndruckes wird vom Strömungsanzei
ger 51 weiterhin signalisiert, daß der Kontrolldruck nicht
unterschritten ist.
Fällt nun im Zeitpunkt t3 der Spanndruck längs der Geraden
53 nach Fig. 2 ab, so beendet anfangs das Druckminderven
til 34 seine Druckregelfunktion und öffnet, während das
Druckdifferenzventil 45 schließt und einen Steuerölstrom
über die Steuerdrossel 42 unterbricht. Somit kann nur noch
Steueröl über die zweite Steuerleitung 46 und das geöff
nete Druckbegrenzungsventil 44 zum Tank 22 abströmen, wo
durch der Strömungsanzeiger 51 noch einen ausreichenden
Druck im Zylinderraum 25 signalisiert. Sinkt der Druck im
Zylinderraum 25 nach der Geraden 53 weiterhin ab und un
terschreitet er im Zeitpunkt t4 den Kontrolldruck p1, so
schließt auch das Druckbegrenzungsventil 44 und der Strö
mungsanzeiger 51 gibt das Signal, daß der Kontrolldruck
im Zylinderraum 25 unterschritten wurde, so daß die Ma
schine abgeschaltet wird. Im Bereich der Druckdifferenz
zwischen den Drücken p1 und p2 kann die Ventilanordnung
10 somit Druckschwankungen in der Hydraulik verarbeiten
und somit ein vorzeitiges Abschalten der Maschine ver
hindern.
Die Fig. 3 zeigt einen Teil einer zweiten Ventilanord
nung 60, die sich von derjenigen nach Fig. 1 vor allem
durch eine andere Vorsteuereinheit 61 min einem Doppel-
Druckbegrenzungsventil 62 unterscheidet. Im übrigen wer
den gleiche Bauelemente wie in Fig. 1 mit gleichen Be
zugszeichen versehen.
Das Doppel-Druckbegrenzungsventil 62, das nun zusammen mit dem
Druckdifferenzventil 45 die zwei Drucksteuereinrichtungen
bildet, weist zwei Steuer
verbindungen auf, von denen eine erste (63) in die erste
Steuerleitung 36 geschaltet ist, während über die zweite
Steuerverbindung 64 die zweite Steuerleitung 46 geführt
ist, so daß die zweite Steuerleitung 46 nun nicht mehr
stromaufwärts vom Doppel-Druckbegrenzungsventil 62, son
dern stromabwärts von ihm in die erste Steuerleitung 36
mündet. Ein Steuerschieber 65 des Doppel-Druckbegren
zungsventils 62 wird lediglich vom Druck in der zweiten
Steuerleitung 46 beaufschlagt. Außerdem liegt die Blende
48 stromabwärts vom Doppel- Druckbegrenzungsventil 62 allein in der zwei
ten Steuerleitung 46, somit also stromaufwärts von der
Zusammenführung beider Steuerleitungen 36 und 46.
Das in Fig. 3 vereinfacht dargestellte Doppel-Druck
begrenzungsventil 62 ist in Fig. 4 in mehr konstruk
tiver Bauweise in einem Längsschnitt dargestellt. Wie
aus Fig. 4 hervorgeht, weist das Doppel-Druckbegren
zungsventil 62 einen einzigen Steuerschieber 65 auf,
der in beide Steuerverbindungen 63 und 64 geschaltet
ist. Zu diesem Zweck weist der Steuerschieber 65 eine
erste Steuerkante 66 sowie eine zweite Steuerkante 67
auf, die bei einer öffnenden Bewegung des Steuerschie
bers 65 gleichzeitig und gleichsinnig arbeiten. Der
Steuerschieber 65 wird auf seiner einen Stirnseite
vom Druck in der zweiten Steuerleitung 46 im Bereich
zwischen Wechselventil 38 und Doppel-Druckbegrenzungs
ventil 62 beaufschlagt, während auf seiner anderen
Stirnseite eine beliebig ausgebildete Betätigungsein
richtung 68 eine verstellbare Gegenkraft aufbringt.
Die Wirkungsweise der zweiten Steuereinrichtung 60 gleicht
insofern grundsätzlich derjenigen der ersten Steuerein
richtung 10, als mit Hilfe des Doppel-Druckbegrenzungs
ventils 62 der Kontrolldruck p1 und mit dem Druckdifferenz
ventil 45 die Druckdifferenz Δp einstellbar ist, wäh
rend sich der Spanndruck p2 aus der Summe der Einstel
lung beider Druckventile 62 und 45 ergibt. Im Unterschied
zur Fig. 1 werden bei der zweiten Ventilanordnung 60 die
beiden Steuerölströme über die Steuerleitungen 36 und 46
getrennt voneinander über das Doppel-Druckbegrenzungsven
til 62 geleitet. Der Öffnungsdruck für das Doppel-Druck
begrenzungsventil 62 ist für beide Steuerverbindungen 62
und 64 derselbe. Für die Überwachung des Kontrolldruckes
im Zylinderraum 25 ist der über die zweite Steuerleitung
46 fließende Teilstrom maßgebend, in dem auch die Blende
48 geschaltet ist. Der Druckabfall der Blende 48 hat so
mit keinen Einfluß mehr auf den anderen Teilstrom über
die erste Steuerleitung 36, der primär für die Regel
funktion des Druckminderventils 34 maßgeblich ist. Durch
diese Trennung der Steuerölströme kann das Druckminder
ventil 34 auf einen relativ niedrigen Spanndruck einge
stellt werden und auch die Druckdifferenz Δp kann
klein gehalten werden, so daß z. B. Druckdifferenzen von
2 bis 10 bar einstellbar sind. Zudem erlaubt die Vor
steuereinheit 61 eine energiesparende Arbeitsweise.
Die Fig. 5 zeigt einen Teil einer dritten Ventilanord
nung 70, die sich von der zweiten Ventilanordnung 60 nach
Fig. 3 vor allem dadurch unterscheidet, daß sie eine
andere Vorsteuereinheit 71 aufweist und ein gesondertes
Druckdifferenzventil in der ersten Steuerleitung 36 ent
fällt. Im übrigen werden gleiche Bauelemente wie in
Fig. 3 bzw. Fig. 4 mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Bei der Vorsteuereinheit 71 sind deren zwei Drucksteuereinrichtungen
in das Doppel-Druckbegrenzungsventil 62 integriert; dadurch
unterscheidet sich das Doppel-
Druckbegrenzungsventil 62 gegenüber demjenigen in der Vor
steuereinheit 61 lediglich durch einen anderen Steuer
schieber 72, bei dem die Steuerkanten 66 und 67 so aus
gebildet sind, daß die zweite Steuerkante 67 bei einer
Öffnungsbewegung des Steuerschiebers 72 die zweite Steuer
verbindung 64 vor der ersten Steuerverbindung 63 auf
steuert. Dadurch wird erreicht, daß bei Erreichen des
Kontrolldruckes p1 ein Steuerölstrom über die zweite
Steuerverbindung 64 zum Tank abfließen kann und somit
der Strömungsanzeiger 51 das Erreichen des Kontroll
druckes anzeigt. Dabei ist im Bereich zwischen den Zeit
punkten t1 und t2 die erste Steuerverbindung 63 noch
gesperrt, wodurch das Druckminderventil 34 noch nicht
in seine Regelstellung gehen kann. Erst bei einem wei
teren Öffnungshub des Steuerschiebers 72 entsprechend
der Druckdifferenz Δp öffnet auch die erste Steuer
kante 66 und das Druckminderventil 34 begrenzt den Spann
druck auf der Höhe p2.
Die dritte Ventilanordnung 70 baut durch den Wegfall des
Druckdifferenzventils relativ einfach und billig. Der
Kontrolldruck p1 und der Spanndruck p2 sind nach wie vor
durch Verstellen der Betätigungseinrichtung am Doppel-
Druckbegrenzungsventil 62 einstellbar. Die Druckdiffe
renz Δp ist hierdurch nicht mehr am Druckbegrenzungsventil ein
stellbar, sondern ergibt sich durch den Einbau von Fe
dern unterschiedlicher Steifigkeit am Doppel-Druckbe
grenzungsventil 62.
Die Fig. 6 zeigt eine vierte Ventilanordnung 80 in ver
einfachter Darstellung, die sich von der ersten Ventil
anordnung 10 nach Fig. 1 wie folgt unterscheidet, wo
bei für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet
werden.
Bei der vierten Ventilanordnung 80 ist die Hauptstufe 33
des Druckminderventils 34 in Dreiwege-Funktion ausgebil
det. In der Vorsteuereinheit 43 wird zur Verstellung des
Druckbegrenzungsventils 44 ein Proportionalmagnet 81 ver
wendet, der in an sich bekannter Weise eine die Kraft
übertragende Feder 82 entsprechend belastet. Bei nicht
erregtem Proportionalmagnet 81 wird die Feder 82 ent
spannt, so daß das Druckbegrenzungsventil 44 auf seinen
niedrigsten Wert eingestellt ist. Mit dem Anker des Pro
portionalmagneten 81 ist nun ein Schaltglied 83 gekoppelt,
das bei nicht erregtem Magneten 81 von der Feder 82 in
eine Sperrstellung 84 gedrückt wird. Bei erregtem Magne
ten 81 nimmt das Schaltglied 83 eine Durchgangsstellung
85 ein. Die Steuerleitung 36 ist nun stromabwärts vom
Druckbegrenzungsventil 44 über das Schaltglied 83 und
weiter über den Strömungsanzeiger 51 zum Tank 22 geführt.
Das Druckbegrenzungsventil 44 und das Schaltglied 83 bilden hierbei
die zwei Drucksteuereinrichtungen der Vorsteuereinheit 43.
Die Wirkungsweise der vierten Ventilanordnung 80 ent
spricht weitgehend derjenigen der ersten Ventilanordnung
10, wobei jedoch zusätzlich durch das mit dem Proportio
nalmagnet 81 gekoppelte Schaltglied 83 eine Sicherheits
funktion erreicht wird. Fällt der elektrische Strom zum
Proportionalmagneten 81 aus, so sinkt dessen Kraft und
die Feder 82 drückt den beweglichen Anker des Propor
tionalmagnet 81 und damit auch das Schaltglied 83 in die
gezeichnete Sperrstellung 84, so daß die Steuerleitung
36 unterbrochen wird. Damit steigt der Druck im Zylinder
raum 25 auf den Wert des System-Druckbegrenzungsventils
an und der Spanndruck im Spannzylinder 13 kann bei Strom
ausfall nicht zusammenbrechen. Es wird vorausgesetzt,
daß der Sollwert Null, also der niedrigste Einstelldruck
einen Mindeststrom zum Magneten 81 freigibt, so daß die
Durchgangsstellung 85 des Schaltgliedes 83 erreicht wird.
Selbstverständlich sind an den gezeigten Ventilanordnungen
Änderungen möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzu
weichen. Die Verstellung am Druckbegrenzungsventil kann
in beliebiger Weise vorgenommen werden und ist nicht auf
eine Betätigungseinrichtung mit Proportionalmagnet be
schränkt. So kann die Einstellung des Spanndruckes auch
manuell mit Hilfe eines Handrades, hydraulisch oder auch
elektrisch mit einem Elektromotor erfolgen. Bei Verwen
dung eines Elektromotors insbesondere in Verbindung mit
einem Schneckengetriebe zur Einstellung des Spanndruckes
kann sich bei Stromausfall der Öffnungsdruck nicht än
dern. Selbstverständlich kann zur Einstellung der Druck
ventile auch eine Proportionalmagnet-Verstellung verwen
det werden, die mit einem umgekehrten Wirkprinzip arbei
tet, wobei ein zugehöriger Ventilkegel von seiner Feder
mit maximaler Kraft auf den Ventilsitz gedrückt wird und
eine steigende Steuerspannung im Proportionalmagnet den
Ventilkegel zunehmend entlastet und dadurch einen sin
kenden Öffnungsdruck bewirkt. Bei einer derartigen Pro
portionalmagnet-Verstellung führt ein Stromausfall so
mit zu einer maximalen Spannkraft im Spannzylinder. Die
Ventilanordnungen können sowohl als Zwischenplattengerät
unter einem Wegeventil oder als selbständige Geräte in
Plattenaufbau- oder Rohranschlußtechnik ausgebildet wer
den. Die in Fig. 6 dargestellte Sicherheitsfunktion kann
auch bei den Doppel-Druckbegrenzungsventilen nach den
Fig. 3 und 5 angewandt werden. Dabei läßt sich der
gleiche Effekt erreichen, wenn die vom Schaltglied 83 aus
geführte Absperrfunktion gegen die Steuerleitung stromauf
wärts vom Druckbegrenzungsventil integriert wird. Anstelle
des in Fig. 1 dargestellten Druckdifferenzventils kann
selbstverständlich auch ein Rückschlagventil mit verstell
barer Federvorspannung verwendet werden. Das Druckminder
ventil kann sowohl als 2-Wege- als auch als 3-Wege-Ven
til ausgeführt sein.
Claims (9)
1. Ventilanordnung zur Steuerung und Überwachung des Arbeitsdruckes
eines hydraulischen Verbrauchers, z. B. des Spannfutters einer
Werkzeugmaschine mit einem dem Verbraucher vorgeschalteten
Druckminderventil, das von einem den Arbeitsdruck bestimmenden
Vorsteuerventil vorgesteuert wird, wozu von einem
Verbraucheranschluß eine Steuerleitung über eine Steuerdrossel und
das Vorsteuerventil zum Tank geführt ist und bei der das von der
Steuerdrossel verursachte Druckgefälle entgegen der Kraft einer
Feder an einem Steuerglied des Druckminderventils wirksam werden
kann, und mit einem dem Vorsteuerventil nachgeschalteten
Strömungsanzeiger, dadurch gekennzeichnet, daß von der Steuerleitung
(36) stromaufwärts der Steuerdrossel (42) eine parallele, zweite
Steuerleitung (46) abzweigt und zur Vorsteuereinheit (43; 61; 71)
geführt ist, in welcher zwei Drucksteuereinrichtungen (45, 44; 45,
62; 44, 83) so angeordnet sind, daß ein um eine vorbestimmte
Druckdifferenz (Δp) gegenüber einem Spanndruck (p2) niedriger
liegender Kontrolldruck (p1) einstellbar ist.
2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vorsteuereinheit (43) aus einem den Spanndruck bestimmenden
Druckbegrenzungsventil (44) und einem die Druckdifferenz (Δp)
bestimmenden Druckdifferenzventil (45) besteht, das dem
Druckbegrenzungsventil (44) in der ersten Steuerleitung (36) in
Reihe vorgeschaltet ist und daß die zweite Steuerleitung (46)
parallel zum Druckdifferenzventil (45) verläuft und mit dem Eingang
des Druckbegrenzungsventils (44) verbunden ist.
3. Ventilanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß in der zweiten Steuerleitung (46) dem Druck
begrenzungsventil (44) eine zweite Drosselstelle (47)
vorgeschaltet ist.
4. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Vorsteuereinheit (61) aus einem Doppel-
Druckbegrenzungsventil (62) und einem Druckdifferenzven
til (45) besteht, wovon letzteres in der ersten Steuer
leitung (36) einer ersten Steuerverbindung (63) des Dop
pel-Druckbegrenzungsventils (62) vorgeschaltet ist, wäh
rend die zweite Steuerleitung (46) von einer zweiten
Steuerverbindung (64) steuerbar ist, und daß beide Steuer
verbindungen (63, 64) des Doppel-Druckbegrenzungsventils
(62) gleichzeitig und gleichsinnig gesteuert werden.
5. Ventilanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß die zweite Drosselstelle (47) der zweiten
Steuerverbindung (64) vorgeschaltet ist.
6. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Vorsteuereinheit (70) aus einem Doppel-
Druckbegrenzungsventil (62) besteht, das die dem Kon
trolldruck zugeordnete, zweite Steuerverbindung (64)
vor der ersten, dem Spanndruck zugeordneten Steuerver
bindung (63) aufsteuert und damit die Druckdifferenz
(Δp) von der Steifigkeit der zugehörigen Feder be
stimmt wird und daß die zweite Drosselstelle (47) der
zweiten Steuerverbindung (64) vorgeschaltet ist.
7. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß eine dem Strömungsanzeiger (51)
zugeordnete Blende (48) nur in den über die zweite Steuer
verbindung (64) fließenden Steuerölstrom geschaltet ist.
8. Ventilanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 7, mit einem von einem Proportionalmagnet betätig
ten Druckbegrenzungsventil, dessen Schließglied einer
seits vom zu regelnden Druck und andererseits von einer
Feder, deren Vorspannung vom Proportionalmagnet veränder
lich ist, belastbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der
Anker des Proportionalmagneten (81) formschlüssig mit ei
nem Schaltglied (83) verbunden ist, das in die Steuerlei
tung (36) geschaltet ist und das bei nicht erregtem Ma
gneten (81) den Steuerölstrom blockiert (84) und bei er
regtem Magneten (81) eine Durchgangsstellung (85) ein
nimmt.
9. Ventilanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß das Schaltglied (83) dem Druckbegrenzungsventil
(44) nachgeschaltet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19843418261 DE3418261A1 (de) | 1984-05-17 | 1984-05-17 | Ventilanordnung zur steuerung und ueberwachung des arbeitsdruckes eines hydraulischen verbrauchers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19843418261 DE3418261A1 (de) | 1984-05-17 | 1984-05-17 | Ventilanordnung zur steuerung und ueberwachung des arbeitsdruckes eines hydraulischen verbrauchers |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3418261A1 DE3418261A1 (de) | 1985-11-21 |
DE3418261C2 true DE3418261C2 (de) | 1993-09-16 |
Family
ID=6236063
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19843418261 Granted DE3418261A1 (de) | 1984-05-17 | 1984-05-17 | Ventilanordnung zur steuerung und ueberwachung des arbeitsdruckes eines hydraulischen verbrauchers |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3418261A1 (de) |
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- 1984-05-17 DE DE19843418261 patent/DE3418261A1/de active Granted
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DE3418261A1 (de) | 1985-11-21 |
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