DE3707353A1 - Ventilanordnung - Google Patents
VentilanordnungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung mit einem in
eine Druckleitung zwischen einer Druckmittelquelle und einem
Drucksystem mit konstantem, aufrechtzuerhaltendem Druck
bereich einsetzbaren Drucksteuerventil, das in Abhängigkeit
eines Drucksensors steuerbar ist.
Derartige Ventilanordnungen dienen zur Aufrechterhaltung
eines konstanten Druckbereichs in einem Drucksystem, wobei
das Drucksteuerventil öffnet, wenn der Druck im Drucksystem
unter einen vorgebbaren Druck abgesunken ist, und schließt,
wenn der erwünschte Druck wieder erreicht ist. Beim Öffnen
des Drucksteuerventils kann Druckmittel von einer Druckmittel
quelle in das Drucksystem einströmen, wodurch eine Druck
erhöhung bewirkt wird.
Nachteilig an bekannten Ventilanordnungen dieser Art hat
es sich erwiesen, daß die Ansprechempfindlichkeit zu gering
ist und daß die Zahl der Schaltvorgänge des Drucksteuerventils
um den Druckansprechwert herum zu groß ist, so daß zu viel
Druckmedium durch Entlüftungsvorgänge des oder der Ventile
aus dem System entweicht, was vor allem dann besonders un
erwünscht ist, wenn das zu steuernde Druckmedium zur Steuerung
der Ventile verwendet wird, vor allem dann, wenn dieses
Druckmedium ätzend, übelriechend oder gar giftig ist. Ein
weiterer Nachteil besteht oft in der unübersichtlichen Anord
nung der erforderlichen Einzelkomponenten, wodurch lange
Zuleitungen erforderlich werden, die die Montage aufwendig
und das System störungsanfällig machen.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Ventil
anordnung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die
bei kompaktem Aufbau eine exakte Druckeinstellung bei einer
nur geringen Zahl von Schaltvorgängen gewährleistet, wobei
möglichst wenig Druckmittel aus dem System austreten soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der
in der Druckleitung angeordnete Drucksensor dem Drucksteuer
ventil in Strömungsrichtung gesehen nachgeschaltet und mit
wenigstens einem Steueranschluß einer eine Schalthysterese
aufweisenden Druckschaltventilanordnung für das Drucksteuer
ventil verbunden ist.
Durch die als Vorsteuerventil für das Drucksteuerventil
wirkende, eine Schalthysterese aufweisende Druckschaltventil
anordnung sind zwei exakte Schaltpunkte vorgegeben, die
ein häufiges Hin- und Herschalten der Ventile um den erwünsch
ten Druckwert herum verhindern. Die überschneidungsfrei
arbeitende Druckventilanordnung verhindert jeweils ein langes
Entlüften und führt dadurch zu einem definierten geringen
Druckmittelverbrauch, im Falle der pneumatischen Betätigung
zu einem geringen Gasverbrauch. Besteht das auf einem kon
stanten Druck zu haltende Gas beispielsweise aus CO₂ und
N₂, so würde sich bei hohem Gasverbrauch die Luft in abge
schlossenen Räumen immer mehr verschlechtern, wodurch eine
Erstickungsgefahr herbeigeführt werden könnte. Diese kann
hier weitgehend verhindert werden. Ein weiterer Vorteil
besteht darin, daß die gesamte Anordnung als kompakte Einheit
in die Druckzuleitung zu einem Drucksystem geschaltet werden
kann. Eine Verlegung von Leitungen ist dabei nicht erforder
lich.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der
im Anspruch 1 angegebenen Ventilanordnung möglich.
Besondere Vorteile ergeben sich bei einer Ausbildung des
Drucksensors als Venturi-Düse. Es besteht nämlich die Gefahr,
daß sich schleichende Durchflüsse, z.B. infolge geringer
Entnahmen aus dem Drucksystem zu diesem hin einstellen,
die bewirken, daß der untere Schaltpunkt nie unterschritten
wird, so daß sich das Drucksteuerventil nicht öffnen kann.
Dies würde zu einem sehr trägen Verhalten der Ventilanordnung
führen. Bei einem schleichenden Durchfluß durch die Venturi-
Düse wird dagegen der Sensordruck infolge der Strömung zusätz
lich abgesenkt, so daß der untere Schaltpunkt unterschritten
werden kann. Jede Schalttendenz wird hier so verstärkt,
daß eine Schaltung in die Endlage erzwungen und ein langsames
Schalten verhindert wird.
Wird der Drucksensor, insbesondere die Venturi-Düse, dem
Drucksteuerventil unmittelbar nachgeschaltet, insbesondere
daran angesetzt, so verbessert dies nochmals die kompakte
Bauweise der gesamten, im wesentlichen aus drei oder vier
Teilen bestehenden Ventilanordnung.
Bei der Verwendung eines Dreistellungs-Ventils mit einstell
barer Hysterese als Druckschaltventilanordnung kann die
Ventilanordnung aus drei kompakt zusammenfügbaren Bauelementen
gebildet werden. Das Schaltverhalten kann durch die Einstell
barkeit der Hysterese sehr exakt justiert und auch nachträg
lich verändert werden, indem jeder der beiden Schaltpunkte
für das Drucksteuerventil getrennt einstellbar ist. Dies
erfolgt zweckmäßigerweise über unabhängig voneinander einstell
bare Ventilfedern. Als besonders geeignet erweist sich ein
3/3-Wegeventil, das in seiner mittleren Schaltstellung die
Druckleitung, eine Leitung zum Drucksteuerventil und eine
Rückströmleitung voneinander trennt. Ein Rückfluß von Druck
mittel bzw. eine Entlüftung ist daher nur in einer Schalt
stellung möglich, was zu einem definierten kleinen Gasver
brauch führt. Das Ventil arbeitet mit hoher Sicherheit über
schneidungsfrei.
Für die Druckschaltventilanordnung können auch zwei Druck
schaltventile Verwendung finden, wobei an jedem von diesen
einer der beiden die Hysterese bestimmenden Schaltpunkte
einstellbar ist. Hierdurch wird zwar ein zusätzliches Bau
teil benötigt, jedoch können einfacher ausgebildete Druck
schaltventile verwendet werden, bei denen jeweils nur ein
Schaltpunkt einstellbar sein muß.
Der kompakten Bauweise förderlich ist die Anbringung sämt
licher Bauteile der Ventilanordnung an und/oder in einem
gemeinsamen Block, so daß die Ventilanordnung im ganzen
praktisch durch ein Bauteil gebildet wird. Anstelle eines
einzigen Blocks kann dabei auch ein mit einer Integrations
platte versehener Block treten.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbei
spiels der Ventilanordnung,
Fig. 2 ein Beispiel für eine detaillierte Ausführung
des in Fig. 1 dargestellten 3/3-Wegeventils mit
Hysterese in der Schnittdarstellung und
Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel der Ventilanordnung
mit zwei 3/3-Wegeventilen.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel
besteht eine Ventilanordnung 1 aus einem als 2/2-Wegeventil
ausgebildeten Drucksteuerventil 2, einem als 3/3-Wegeventil
mit einstellbarer Hysterese ausgebildeten Druckschaltventil
3 sowie einer als Drucksensor ausgebildeten Venturi-Düse
4. Eine von einer nicht dargestellten Druckmittelquelle
ausgehende Druckleitung 5 ist mit den Druckmedium-Anschlüssen
P der beiden Ventile 2, 3 verbunden. Der Arbeitsanschluß A
des Drucksteuerventils 2 ist über die unmittelbar nachge
schaltete Venturi-Düse 4 und eine Leitung 6 mit einem Druck
system verbunden, das durch einen Druckbehälter 7 dargestellt
ist. In diesem Druckbehälter 7 soll ein bestimmter, konstanter
Druckbereich erzeugt bzw. aufrechterhalten werden.
Ein Arbeitsanschluß A des Druckschaltventils 3 ist mit dem
Steueranschluß Z des Drucksteuerventils 2 verbunden. Eine
Drucksensorleitung 8 führt von der Venturi-Düse 4 zum Steuer
anschluß Z des Druckschaltventils 3. Dieses weist noch einen
Medium-Abflußanschluß R auf, der im Falle der Druckversorgung
mit einem Gas als Entlüftungsanschluß ausgebildet ist.
In den dargestellten Positionen fließt zunächst Druckmittel
über die Druckleitung 5, das geöffnete Drucksteuerventil
2, die Venturi-Düse 4 und die Leitung 6 zum Druckbehälter
7, wo sich langsam ein Druck aufbaut. Wird ein erster Grenz
druck von beispielsweise 2,7 bar über die Venturi-Düse 4
dem Druckschaltventil 3 als Steuerdruck zugeführt, so erfolgt
eine Umschaltung in die mittlere Schaltstellung, in der
die Anschlüsse A, P und R voneinander getrennt sind. Dieser
Schaltdruck von 2,7 bar kann durch eine erste einstellbare
Feder 10 im Druckschaltventil 3 vorgegeben werden. Das Druck
steuerventil 2 behält dadurch seine Schaltstellung bei.
Wird ein zweiter, höherer Schaltdruck von beispielsweise
4 bar von der Venturi-Düse 4 dem Druckschaltventil 3 zuge
führt, so schaltet dieses in seine dritte Schaltstellung,
in der die Druckleitung 5 mit dem Steueranschluß Z des Druck
steuerventils 2 verbunden ist. Dieser zweite, höhere Schalt
druck wird durch die zusätzliche Überwindung der Kraft einer
zweiten einstellbaren Feder 11 vorgegeben. Das Drucksteuer
ventil 2 schaltet nunmehr in seine zweite Schaltstellung,
in der die Druckleitung 5 vom Druckbehälter 7 getrennt ist.
Sinkt der Druck im Druckbehälter 7 beispielsweise durch
Druckmittelentnahme ab, so schaltet bei einer Unterschreitung
von 4 bar das Druckschaltventil 3 wieder in seine mittlere
Schaltstellung, ohne daß hierdurch die Schaltstellung des
Drucksteuerventils 2 verändert würde. Bei einer Unterschrei
tung des unteren Schaltdrucks von 2,7 bar gelangt das Druck
schaltventil 3 wieder in seine erste Schaltstellung, in
der durch Entlüftung auch das Drucksteuerventil 2 wieder
in seine erste dargestellte Schaltstellung gelangt, in der
erneut Druckmittel dem Druckbehälter 7 zufließen kann.
Durch die Venturi-Düse 4 wird jeweils die Schalttendenz
verstärkt, das heißt, bei fließendem Druckmittel durch die
Venturi-Düse 4 wird am Steueranschluß Z des Druckschalt
ventils 3 eine Druckabsenkung bewirkt, die die Tendenz zum
Zurückschalten dieses Ventils erhöht. Sogenannte schleichen
de Durchflüsse über längere Zeit können dadurch verhindert
werden.
Das Drucksteuerventil 2 dient einerseits als Durchflußver
stärker für das vom Druckschaltventil 3 erzeugte Signal
und andererseits als Bauteil, das unmittelbar auf die Venturi-
Düse 4 einwirkt, so daß sich jede Druckänderung sofort auf
das Schaltverhalten auswirken kann.
Da einerseits ein konstanter Druck im Druckbehälter 7 auf
rechterhalten werden soll, andererseits der Druck nicht
dort, sondern in der Leitung 6 mittels der Venturi-Düse
4 gemessen wird, ist selbstverständlich eine dem Druckabfall
in der Leitung 6 entsprechende Korrektur der Druckschalt
punkte vorzunehmen.
In Fig. 2 ist eine konkrete Ausführungsform des als 3/3-Wege
ventil ausgebildeten Druckschaltventils 3 dargestellt. Die
Anschlüsse A, P, R und Z sind in Übereinstimmung mit Fig.
1 als Anschlußmündungen von Kanälen 12, 13, 14, 15 in einem
Ventilgehäuse 16 dargestellt.
Ein erstes, rohrförmig ausgebildetes Ventilglied 17 ist
axial verschiebbar und mittels einer Ringdichtung 18 abge
dichtet im Ventilgehäuse 16 verschiebbar gelagert. Am unteren
Ende des ersten Ventilglieds 17 ist ein scheibenförmiges
Basisglied 19 befestigt, das sich bei einer Axialbewegung
des ersten Ventilglieds 17 in einer Hubkammer 20 bewegt,
die über den Kanal 14 mit dem Mediumabflußanschluß R verbun
den ist. Im Bereich der Hubkammer 20 weist das erste Ventil
glied 17 eine seitliche Bohrung 21 auf, die die Fortführung
des Kanals 14 im Innern des ersten Ventilglieds erlaubt.
Der vom Steueranschluß Z ausgehende Kanal 15 mündet in einer
unterhalb der Hubkammer 20 angeordneten Membrankammer 22,
die an der dem Basisglied 19 zugewandten Seite mittels einer
an diesem Basisglied 19 anliegenden Membran 23 abgeschlossen
ist. Wird ein Druckmedium der Membrankammer 22 zugeführt,
so bewegt sich die Membran 23 und damit das Basisglied 19
und das erste Ventilglied 17 gegen die Kraft der ersten
Feder 10 nach oben. Diese Feder 10 ist zwischen ein von
oben her in das Ventilgehäuse 16 einschraubbares erstes
Einstellglied 34 und ein in einer Ringkammer 24 axial ver
schiebbares Ringelement 25 gespannt, wobei die Federkraft
vom Ringelement 25 über in Axialbohrungen geführte stabförmige
Verbindungselemente 26 auf das Basisglied 19 übertragen
wird. Anstelle der dargestellten zwei Verbindungselemente
26 können selbstverständlich auch drei oder eine noch größere
Anzahl treten, die gleichmäßig über den Umfang des Ring
elements 25 verteilt sind. Die Verbindungselemente 26 stützen
sich am Ringelement 25 bzw. am Basisglied 19 ab und sind
in ihren Führungsbohrungen geführt.
Das obere Ende des ersten Ventilglieds 17 taucht in eine
erste Ventilkammer 27 ein, wobei der Kanal 14 an der Stirn
seite dieses ersten Ventilglieds 17 mündet. In diese erste
Ventilkammer 27 mündet auch der mit dem Arbeitsanschluß
A verbundene Kanal 12.
Oberhalb der ersten Ventilkammer 27 schließt sich eine zweite
Ventilkammer 28 mit etwas vergrößertem Querschnitt an. In
diese zweite Ventilkammer 28 mündet der mit dem Druckmedium
anschluß P verbundene Kanal 13. Ein zweites, an seiner Unter
seite mit einem flächigen Dichtungselement 29 versehenes
Ventilglied 30 ist in der zweiten Ventilkammer 28 gegen
die Kraft der zweiten Feder 11 axial verschiebbar angeord
net. Im nicht ausgelenkten Zustand verschließt das Dichtungs
element 29 die erste Ventilkammer 27 gegenüber der zweiten
Ventilkammer 28 über einen nicht näher dargestellten Dichtungs
sitz. In dieser Position ist auch der Kanal 13 von der ersten
Ventilkammer 27 getrennt. Die zweite Feder stützt sich in
der zweiten Ventilkammer 28 einerseits am zweiten Ventil
glied 30 und andererseits an einem bolzenförmigen Übertra
gungsglied 31 ab, das von oben her mittels einer Ringdichtung
32 abgedichtet in die zweite Ventilkammer 28 eintaucht.
Außerhalb derselben ist das Übertragungsglied 31 in einer
zentrischen Bohrung 3 im ersten Einstellglied 34 axial ver
schiebbar geführt und stützt sich dort gegen ein zweites,
als Schraube ausgebildetes Einstellglied 35 ab, das von
oben her in das erste Einstellglied 34 einschraubbar ist.
Im drucklosen Zustand der Membrankammer 32, also bei nicht
vorhandenem oder geringem Steuerdruck, befinden sich beide
Ventilglieder 17, 30 in ihrer Grundstellung, wobei der Druck
mediumanschluß P mit der zweiten Ventilkammer 28 verbunden,
jedoch von der ersten Ventilkammer 27 getrennt ist und wobei
der Arbeitsanschluß A über den Kanal 12, die erste Ventil
kammer 27, das erste Ventilglied 17, die seitliche Bohrung
21, die Hubkammer 20 und den Kanal 14 mit dem Mediumabfluß
anschluß R verbunden ist.
Erreicht der Steuerdruck einen durch die Federkraft der
ersten Feder 10 bestimmten vorgegebenen Wert von beispiels
weise 2,7 bar, so wird die Membran 23 so weit ausgelenkt,
daß die obere Kanalmündung des ersten Ventilglieds 17 in
Anlage mit dem Dichtungselement 29 gelangt und verschlossen
wird. In dieser zweiten, mittleren Schaltstellung sind sämt
liche Kanäle 12, 13, 14 voneinander getrennt.
Steigt der Steuerdruck weiter an, so wird ab einem vorge
gebenen Wert von beispielsweise 4 bar das zweite Ventil
glied 30 gegen die zusätzliche Federkraft der zweiten Feder
11 von seinem Ventilsitz abgehoben, so daß jetzt die beiden
Ventilkammern 27, 28 und damit die Kanäle 12, 13 bzw. die
Anschlüsse A und P miteinander verbunden sind. Dies stellt
die dritte Schaltstellung dar.
Durch Einschrauben oder Ausschrauben der beiden Einstell
glieder 34, 35 kann die Vorspannung und damit die Federkraft
der beiden Federn 10, 11 unabhängig voneinander eingestellt
werden. Die beiden Schaltpunkte zwischen den drei Schalt
stellungen können somit auf einfache Weise nahezu beliebig
variabel eingestellt und verändert werden. Die zweite Feder
11 ist zusammen mit dem zweiten Ventilglied 30 in der zweiten
Ventilkammer 28 vollständig von Druckmedium umgeben, so
daß die Reibungskräfte nur noch in geringem Maße wirken.
Die Hysterese kann dadurch sehr fein eingestellt werden.
Selbstverständlich kann die zweite Feder 11 auch außerhalb
der zweiten Ventilkammer, z. B. in der Bohrung 33, angeord
net werden. Die Präzision der Einstellung der Schaltpunkte
kann in Abhängigkeit der Feinheit der Gewinde der beiden
Einstellglieder 34, 35 vorbestimmt werden. Nicht dargestellte
Skalen an den beiden Einstellgliedern 34, 35 können dabei
in vorteilhafter Weise zur schnellen und sicheren Einstellung
dienen.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel
tritt anstelle des Drucksteuerventils 2, das in seiner ersten
Schaltstellung durch Federkraft gehalten wird, ein ebenfalls
als 2/2-Wegeventil ausgebildetes Drucksteuerventil 40, das
als Impulsventil ausgebildet ist. Dieses Drucksteuerventil
40 wird nunmehr über eine Druckschaltventilanordnung gesteu
ert, die durch zwei, als 3/3-Wegeventile ausgebildete Druck
schaltventile 41, 42 gebildet wird. Diese beiden Druckschalt
ventile 3 entsprechen jeweils weitgehend dem in Fig. 2 darge
stellten und ausführlich beschriebenen Druckschaltventil
3, so daß auf eine nochmalige Beschreibung verzichtet werden
kann. Im Unterschied zum Drucksteuerventil 3 entfallen hier
das Übertragungsglied 31, die Bohrung 33 und das zweite
Einstellglied 35. Die zweite Feder 11 stützt sich jeweils
an der Stirnseite der zweiten Ventilkammer 28 ab und ist
im Gegensatz zur ersten Feder 10 nicht einstellbar.
An dem Ventilgehäuse 16 des Druckschaltventils 41 ist seitlich
- zweistückig oder einstückig - ein invertierendes Ventil
43 angeordnet, das einen in einer Steuerdruckkammer 44 beweg
baren Steuerkolben 45 aufweist. Der Steuerkolben 45 ist
mit einem Ventilglied 46 verbunden, das in einer mit dem
Steueranschluß Z 1 des Drucksteuerventils 40 verbundenen
Ventilkammer 47 bewegbar ist. Im drucklosen Zustand der
Steuerdruckkammer 44 verschließt das Ventilglied 46 durch
die Kraft einer Feder 48 eine linke Öffnung der Ventilkammer
47, so daß die Druckleitung 5 über den Druckmediumanschluß
P mit dem Steueranschluß Z 1 des Drucksteuerventils 40 ver
bunden ist. Ist dagegen der Steuerkolben 45 gegen die Kraft
der Feder 48 ausgelenkt, so verschließt das Ventilglied
46 eine rechte Öffnung der Ventilkammer 47. In dieser Ventil
stellung ist der Steueranschluß Z 1 des Drucksteuerventils
40 mit einem Mediumabflußanschluß R 2, also im Falle von
Gasen mit einem Entlüftungsanschluß verbunden. Ein weiterer
Mediumabflußanschluß R 1 entspricht dem in Fig. 2 mit R bezeich
neten.
Beim zweiten Druckschaltventil 42 ist der Arbeitsanschluß
A mit dem Steueranschluß Z 2 des Drucksteuerventils 40 ver
bunden. An den Druckmediumanschluß P ist die Druckleitung
5 angeschlossen. Beide Steueranschlüsse Z der beiden Druck
schaltventile 41, 42 sind über je eine Drucksensorleitung
8 mit der Venturi-Düse 4 verbunden.
Die beiden Druckschaltventile 41, 42 sind an einem aus zwei
Teilen 49, 50 bestehenden Block angebracht und bilden mit
diesem eine Einheit. An diesem Block sind in nicht darge
stellter Weise selbstverständlich auch das Drucksteuerventil
40 und die Venturi-Düse 4 anbringbar, so daß die gesamte
Ventilanordnung eine zusammenhängende Einheit bildet. An
der Verbindungsstelle zwischen den beiden Teilen 49, 50
ist ein Hohlraum 51 gebildet, der von drei Zuleitungen 52-54
mit Druckmedium gespeist wird und die Druckmittelquelle
der Ventilanordnung darstellt. Von diesem Hohlraum 51 aus
führen die Druckleitungen 5 zu den drei Ventilen 40-42.
Der Hohlraum 51 kann über die Zuleitungen 52-54 auch mit
verschiedenen Druckmedien gespeist werden und dient dann
als Mischkammer für diese.
Die beschriebenen Leitungen verlaufen teilweise in den Teilen
49, 50 des Blocks, das heißt, sie sind im Block integriert.
Werden zusätzlich noch das Drucksteuerventil 40 und die
Venturi-Düse 4 am Block angebracht, so können selbstverständ
lich auch sämtliche Leitungen in diesem Block verlaufen,
so daß auf freie Leitungen innerhalb der Ventilanordnung
auch vollständig verzichtet werden kann.
Die Wirkungsweise des in Fig. 3 dargestellten zweiten Aus
führungsbeispiels entspricht weitgehend dem in Fig. 1 darge
stellten ersten Ausführungsbeispiel, jedoch wird hier jeweils
einer der beiden zur Hysterese gehörenden Schaltpunkte durch
eines der beiden Druckschaltventile 41 bzw. 42 eingestellt.
Zunächst strömt Druckmittel durch die Leitungen 5 und 6
zum Druckbehälter 7, wobei in der Venturi-Düse ein geringer
Druck von beispielsweise weniger als 2,7 bar vorliegt. Der
Steueranschluß Z 2 ist über das Druckschaltventil 42 - wie
dargestellt - mit dem Mediumabflußanschluß R verbunden.
Das rechte Druckschaltventil 41 befindet sich ebenfalls
in seiner Grundstellung, wobei das Ventilglied 46 die linke
Öffnung der Ventilkammer 47 verschließt, so daß die Druck
leitung 5 mit dem Steueranschluß Z 1 des Drucksteuerventils
40 verbunden ist. Übersteigt der in der Venturi-Düse 4 ge
messene Druck einen ersten Schaltdruck von beispielsweise
2,7 bar, so bleibt die Schaltstellung des Druckschaltventils
42 unverändert, während das Druckschaltventil 41 in seine
mittlere Schaltstellung gelangt, in der seine drei Anschlüsse
A, P und R 1 voneinander getrennt sind. Dies wirkt sich auf
das Drucksteuerventil 40 nicht aus.
Wird ein zweiter, höherer Schaltdruck von beispielsweise
3 bar überschritten, so gelangt auch das Druckschaltventil
42 in seine mittlere Schaltstellung, was ebenfalls keine
Auswirkung auf das Drucksteuerventil 40 mit sich bringt.
Wird ein dritter, noch höherer Schaltdruck von beispiels
weise 3,5 bar überschritten, so gelangt bei unveränderter
Schaltstellung des Druckschaltventils 42 das Druckschaltventil
41 in seine dargestellte dritte Schaltstellung, in der die
Druckleitung 5 mit der Steuerdruckkammer 44 verbunden ist.
Hierdurch wird der Steuerkolben 45 in seine dargestellte
Position verschoben, in der der Steueranschluß Z 1 des Druck
steuerventils 40 mit dem Mediumabflußanschluß R 2 verbunden
ist, das heißt im Falle eines Gases als Druckmedium, daß
der Steueranschluß Z 1 entlüftet wird. Da das Drucksteuer
ventil 40 als Impulsventil ausgebildet ist, verändert es
dadurch seine Schaltstellung nicht.
Erst wenn ein vierter, noch höherer Schaltdruck von beispiels
weise 4 bar überschritten wird, erreicht auch das linke
Druckschaltventil 42 seine dritte Schaltstellung, in der
die Druckleitung 5 mit dem Steueranschluß Z 2 verbunden ist.
Das Drucksteuerventil 40 wird dadurch umgesteuert und ver
sperrt den weiteren Zufluß von Druckmittel zum Druckbehälter
7.
Bei wieder absinkendem Meßdruck an der Venturi-Düse 4 behält
das Drucksteuerventil 40 so lange die gesperrte Stellung
bei, bis der erste Schaltdruck von 2,7 bar wieder unter
schritten wird. Erst jetzt kann der Druck in der Steuerdruck
kammer 44 über den Mediumabflußanschluß R 1 abgebaut werden,
so daß das invertierende Ventil 43 umschaltet und dadurch
die Druckleitung 5 wieder mit dem Steueranschluß Z 1 verbindet.
Das Drucksteuerventil 40 wird dadurch wieder geöffnet.
Der für die Hysterese maßgebliche erste und vierte Schalt
druck (z. B. 2,7 und 4 bar) können unabhängig voneinander
durch Drehen der Einstellglieder 34 an den beiden Druck
schaltventilen 41, 42 eingestellt werden.
Anstelle der im Ausführungsbeispiel verwendeten beiden 3/3-
Wegeventile können auch beispielsweise einfachere 2/2-Wege
ventile treten, denen jeweils ein Druckregelventil vorgeschal
tet ist.
Claims (15)
1. Ventilanordnung mit einem in eine Druckleitung zwischen
einer Druckmittelquelle und einem Drucksystem mit konstantem,
aufrechtzuerhaltendem Druck einsetzbaren Drucksteuerventil,
das in Abhängigkeit eines Drucksensors steuerbar ist, dadurch
gekennzeichnet, daß der in der Druckleitung (5, 6) angeord
nete Drucksensor (4) dem Drucksteuerventil (2, 40) in Strö
mungsrichtung gesehen nachgeschaltet und mit wenigstens
einem Steueranschluß (Z) einer, eine Schalthysterese aufwei
senden Druckschaltventilanordnung (3; 41, 42) für das Druck
steuerventil (2; 40) verbunden ist.
2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Drucksensor (4) als Venturi-Düse ausgebildet
ist.
3. Ventilanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Drucksensor (4) dem Drucksteuerventil
(2; 40) unmittelbar nachgeschaltet ist.
4. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Druckschaltventilanordnung (3) als
Dreistellungsventil mit einstellbarer Hysterese ausgebildet
ist.
5. Ventilanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß zwei die beiden Schaltpunkte bestimmende Ventil
federn (10, 11) vorgesehen sind, die unabhängig voneinander
einstellbar sind.
6. Ventilanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Dreistellungsventil (3) als 3/3-Wegeventil
ausgebildet ist, das in seiner mittleren Schaltstellung
die Druckleitung (5), eine Leitung zum Drucksteuerventil
(2) und eine Rückströmleitung voneinander trennt.
7. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß das Drucksteuerventil (2) durch
das Dreistellungsventil (3) gegen die Kraft einer Feder
verstellbar ausgebildet ist.
8. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß die Druckschaltventilanordnung
aus zwei Druckschaltventilen (41, 42) besteht, wobei an
jedem von diesen einer der beiden die Hysterese bestimmenden
Schaltpunkte einstellbar ist.
9. Ventilanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß jedes Druckschaltventil (41, 42) eine einen der
Schaltpunkte bestimmende, einstellbare Ventilfeder aufweist.
10. Ventilanordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Drucksteuerventil (40) zwei Steueranschlüsse
(Z 1, Z 2) für die beiden Schaltstellungen aufweist, von denen
jeder mit einem der Druckschaltventile (41, 42) in Wirkver
bindung steht.
11. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß zwei gleichartige Druckschalt
ventile (41, 42) vorgesehen sind, wobei der Steuerausgang
von dem einen (42) direkt mit einem der Steueranschlüsse
(Z 2) und der Steuerausgang von dem anderen (41) indirekt
über ein invertierendes Ventil (43) mit dem anderen (Z 1)
der Steueranschlüsse des Drucksteuerventils (40) verbunden
ist.
12. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Druckschaltventile als 3/3-
Wegeventile ausgebildet sind.
13. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das Drucksteuerventil (2,
40) als 2/2-Wegeventil ausgebildet ist.
14. Ventilanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich
net, daß das Drucksteuerventil (40) als Impulsventil ausge
bildet ist.
15. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch ihre Anbringung an und/oder in einem
gemeinsamen Block (49, 50).
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Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: FESTO AG & CO, 73734 ESSLINGEN, DE |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |