DE69614987T2

DE69614987T2 - Steuereinrichtung eines Doppelventils

Info

Publication number: DE69614987T2
Application number: DE1996614987
Authority: DE
Inventors: Nils Svensson; Uwe Wetzel
Original assignee: Ross Operating Valve Co
Current assignee: Ross Operating Valve Co
Priority date: 1995-12-19
Filing date: 1996-12-17
Publication date: 2002-04-11
Anticipated expiration: 2016-12-18
Also published as: ES2162017T3; SE505037C2; SE9602782L; EP0782057B1; EP0782057A1; DE69614987D1; SE9602782D0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuersystem zum Steuern und Überwachen eines Paares eines ersten und zweiten Pneumatikventils der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art (DE-A-3 230 056).
Die Steuervorrichtung ist von der Ausführung, die zu gewährleisten in der Lage ist, daß Antriebsmittel durch ein jeweiliges Steuersignal nur unter der Voraussetzung in aktivierte Stellungen gebracht und gehalten werden können, daß beide Steuersignale innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums angelegt und dann beide gehalten werden. Jede Antriebseinrichtung weist ein verschiebliches Element auf, das in einem nicht-aktivierten Zustand der Antriebseinrichtung in Richtung auf eine erste inaktive Normalstellung beaufschlagt ist und das in eine zweite Aktivstellung bei Aktivierung der Antriebseinrichtung als Antwort auf ihr zugehöriges Steuersignal bewegbar ist.
Die Antriebseinrichtungen können zum Beispiel aus Druckluftventilen bestehen.
Eine Steuervorrichtung dieser Art findet zum Beispiel bei einem sogenannten Zwillingsventil Anwendung, das zum Steuern der Druckluftzufuhr zur Bremse oder zu einer Exzenterkupplung einer Werkzeugmaschine, wie einer Exzenterpresse, verwendet wird. Die Steuervorrichtung kann zum Beispiel mit einer Zweihand-Steuervorrichtung zum Steuern der Zufuhr von Druckluft verbunden sein. In diesem Fall ist es erforderlich, daß die Bedienungsperson zwei gesonderte, steuersignalanlegende Kontakte im wesentlichen gleichzeitig mit beiden Händen betätigt. Die genannten beiden Elemente können dann aus Ventileinheiten bestehen oder mit diesen verbunden sein, die es ermöglichen, daß Druckluft an die Exzenterpresse bei Aktivierung geliefert wird. Das Zwillingsventil weist normalerweise auch Entleerungsventile auf, die von den beiden Ventileinheiten gesteuert werden. Um die Entleerungsventile zu schließen und es damit der Druckluft zu ermöglichen, zu den Arbeitszylindern der Presse durch die Ventilanordnung zu gelangen, ist es notwendig, daß die beiden Ventileinheiten schnell und im wesentlichen gleichzeitig öffnen.
Jedoch versteht sich für den Fachmann auf diesem Gebiet, daß die erfindungsgemäße Steuervorrichtung bei anderen Arten magnetisch betätigter Elemente verwendet werden kann.
Damit die Erfindung besser zu verstehen ist und ihre Merkmale augenfällig werden, wird die Erfindung im folgenden unter Bezugnahme auf ein sogenanntes Zwillingsventil beschrieben, das den Strom von Druckfluid zu einer Werkzeugmaschine steuert, wo eine Verletzungsgefahr für die Bedienungsperson oder -personen besteht, wobei das Zwillingsventil von zwei Steuersignalen gesteuert wird, die zum Beispiel mit Hilfe zweier elektrischer Schalter hergestellt werden können, die gleichzeitig mit jeder Hand der Bedienungsperson betätigt werden müssen, um die Strömung von Druckluft zur Werkzeugmaschine aufzumachen.
Vorschriften, Gesetzgebung und Bestimmungen verlangen, daß die Ventilanordnung so auszubilden ist, daß eine Fehlfunktion eines Bauteils in der Ventilanordnung nicht zu einer weiteren Bewegung in der Werkzeugmaschine führt. Das Steuersystem soll ferner gewährleisten, daß ein neuer Arbeitszyklus der Maschine (Pressenzyklus) nicht eingeleitet werden kann, nachdem eine Ventilkomponente fehlerhaft geworden ist. Die zum Anhalten der Werkzeugmaschine während eines Arbeitszyklus (Arbeitshub) im Falle einer Ventilfehlfunktion erforderlichen Zeit darf nicht von solcher Dauer sein, daß die Maschinenbedienung einer Gefahr ausgesetzt wird.
Es ist bekannt, daß diese Forderungen dadurch erfüllt werden können, daß zum Beispiel einer Exzenterpresse Druckfluid/Druckluft mittels eines sogenannten Doppelventils zugeführt wird. Derartige Doppelventile sind dem Fachmann allgemein bekannt. Ein Beispiel früherer bekannter Doppelventile findet sich in dem Ventil, das von der Ross Europa GmbH, D-6070, Langen, Deutschland, unter der Bezeichnung Serparâ-Querströmungs-Doppelventil vertrieben wird.
Derartige bekannte Doppelventile/Zwillingsventile enthalten zwei Ventileinheiten, die normalerweise geschlossen sind und von denen jede durch einen entsprechenden Elektromagneten als Antwort auf an diese Magneten angelegte Steuersignale in Offenstellung bewegt wird. Die Ventileinheiten sind so ausgebildet und angeordnet, daß sie in Reihe liegen, zum Beispiel in Bezug auf die Druckluftzufuhr zum Verbraucher. Das Zwillingsventil enthält normalerweise ferner zwei Entleerungsventile, die normalerweise offen sind und durch die Ventileinheiten geschlossen werden, wenn diese Ventileinheiten öffnen. Die Entleerungsventile können parallel an eine Ablaß- oder Ableitungseinrichtung angeschlossen sein. Es ist daher notwendig, daß die Ventileinheiten gleichzeitig geöffnet werden, um zu verhindern, daß die zugeführte Druckluft zur Entleerung abgeführt wird. Das gleichzeitige Öffnen und Schließen der beiden Ventileinheiten wird durch Abfühlen des Luftdrucks in den jeweiligen Ventileinheiten überwacht, wenn ihre zugehörigen Ventilelemente angefangen haben zu öffnen bzw. zu schließen. Dieses ermöglicht es, daß die beiden Luftdrücke miteinander verglichen werden, womit es die Ventilanordnung der Druckluft ermöglicht, durch die Ventileinheit zu gelangen, wenn die abgefühlten Drücke im wesentlichen miteinander gleich sind und gleichzeitig aufgebracht werden. Es ist bekannt, für diesen Überwachungsvorgang einen Einzelzylinder zu verwenden, der durch einen Kolben in zwei Kammern unterteilt ist, denen Druck von einem zugehörigen Ventilelement zugeführt wird. Die Bewegung des Kolbens führt dazu, daß das elektrische Signal zu zumindest einem Elektromagneten unterbrochen wird, wodurch verhindert wird, daß Druckluft an die Werkzeugmaschine geliefert wird. Ein anderes bekanntes Überwachungssystem enthält zwei Zylinder, die jeweils in Richtung auf eine Endstellung federbeaufschlagt und mit dem Druck in entsprechenden Ventileinheiten gekoppelt sind, derart, daß die Position des Kolbens eine Anzeige des Druckes in der Ventileinheit liefert, d. h. daß die Ventileinheit begonnen hat, aufzumachen. Eine elektronische Überwachungsvorrichtung/-logik ist in der Lage zu gewährleisten, daß die Elektromagneten darin gehindert sind, die Ventileinheiten offen zu halten, wenn die Zeitdifferenz zwischen der Druckbeaufschlagung der Ventileinheiten einen vorbestimmten Wert überschreitet, bei Führung der beiden abgefühlten druckgesteuerten Kolbenbewegungen zu diesem Zweck.
DE-A-3 230 056 beschreibt eine ähnliche Anordnung, die elektrische, druckgesteuerte Schalter aufweist, die von einem Zustand zu einem anderen geschaltet werden, wenn der Druck in entsprechenden Ventileinheiten dem Lieferdruck entspricht, wobei die Schalter eine externe elektromagnetische Überwachungsanordnung steuern. Eine derartige externe elektronische Überwachungsanordnung ist aufwendig und erfordert Signalverarbeitungsmittel und ist ferner geeignet, weitere Fehlerquellen einzutragen, die nicht leicht überwunden werden können. Die Überwachungsanordnung deaktiviert die gesamte Anlage, wenn die Zeitdifferenz zwischen den Schaltern einen vorbestimmten Wert überschreitet. Die Überwachungsanordnung, die als ein Schalter angesehen werden kann, wird nicht bei jedem Arbeitszyklus des Ventilsystems überprüft.
DE-A1-2002890 beschreibt eine ähnliche Anordnung, bei der ein Schalter vorhanden ist, der indirekt den Druck der beiden Hauptventile vergleicht. Solange die Druckbeaufschlagungen gleich und im wesentlichen gleichzeitig sind, bleibt der Schalter in seiner ersten Normalstellung. Falls nicht, muß der Schalter in eine andere Stellung gebracht werden, um ein entsprechendes Signal an ein Steuerpult zu geben. Der Schalter wird nicht bei jedem Arbeitszyklus des Ventilsystems geprüft.
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung zu schaffen, die ohne weiteres an einem Anschlußblock errichtet werden kann, ohne daß eine Signalverarbeitungs/Überwachungslogik erforderlich ist, wobei der aktuelle Steuerteil/Anschlußblock zweckmäßig zum Beispiel an einem durch die Vorrichtung zu steuernden Doppelventil montiert werden kann, derart, daß nur diejenigen Steuersignalleitungen, die die erfindungsgemäße Steuervorrichtung enthalten, mit der Einheit verbunden werden müssen.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 definierte Steuervorrichtung gelöst.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nun im einzelnen unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele und ferner unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen
Fig. 1 schematisch einen Schaltplan für eine erfindungsgemäße Steuervorrichtung veranschaulicht, angewandt bei dem schematisch veranschaulichten und vereinfachten Doppelventil, zum Steuern einer pneumatisch gesteuerten Kupplung und Bremse einer mechanischen Exzenterpresse, als Beispiel,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines bekannten Doppelventils ist,
Fig. 3 die erfindungsgemäße Steuervorrichtung in Anwendung bei dem in Fig. 2 gezeigten Doppelventil veranschaulicht, und
Fig. 4 eine pneumatische Steuervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung darstellt.
Gezeigt in Fig. 1 ist das Einlaßende 10 einer Druckluftleitung, deren Auslaßende 16 Druckluft an eine Werkzeugmaschine, wie etwa eine Exzenterpresse, liefert. Zwischen den Enden 10, 16 erstrecken sich zwei parallele Zweigleitungen 11, 12, die jeweils ein entsprechendes Ventil 71, 72 von untereinander gleicher Ausbildung enthalten. Die Ventile 71, 72 sind normalerweise geschlossen, können jedoch gegen die Wirkung einer Feder verschoben werden, damit Fluid zu einer "UND"-Funktion 15 strömen kann, die es ermöglicht, daß Druckluft an die an den Auslaß 16 angeschlossene Werkzeugmaschine geliefert werden kann, wenn beide Ventile 71, 72 im wesentlichen gleichzeitig aufmachen. Die dargestellte "UND"-Funktion ist eine Vereinfachung mit der Absicht, das Verständnis der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu erleichtern. In der Praxis kann die "UND"-Funktion 15 von der Ventilanordnung und der Strömungskupplung, gezeigt in Fig. 2, umfaßt sein.
Jedes der Ventile 711 72 kann in seine Offenstellung durch einen entsprechenden Elektromagneten 61 (V1) und 62 (V2) verschoben werden.
Ein vom Fluiddruck gesteuerter elektrischer Schalter 20 (P1) tastet den zwischen dem Ventil 71 und dem Ventil 15 herrschenden Druck über eine Leitung 13 ab. Der Schalter 20 hat einen Eingangsanschluß 1, der mit einer Steuersignalquelle S1 über eine Leitung 41 verbunden ist. Der Schalter 20 hat zwei Ausgangsanschlüsse 2, 4. Wenn der Druck in der Leitung 13 die Federkraft im Schalter 20 überwindet, wird der Anschluß 1 mit dem Ausgangsanschluß 4 verbunden. Anderenfalls ist der Anschluß 1 mit dem Ausgangsanschluß 2 verbunden. Der Anschluß 4 des Schalters ist mit dem Magneten 61 über eine Leitung 51 und, über die Spule des Magneten, mit der Leitung 44 verbunden, die mit der Leitung 43 und Minuspotential (die Signalquelle S1 wird als Pluspotential angenommen) verbunden ist. Wenn der Druck in der Leitung 13 den Schalter 20 auf den Ausgangsanschluß 4 umschaltet, erregt damit das Steuersignal S1 den Elektromagneten 61, so daß Druckluft zu der UND-Ventilfunktion 15 durch die Leitung 11 strömen kann.
Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß, im Prinzip, wenn der Druck in der Leitung 13 eine bestimmte gewählte Druckgrenze überschreitet, der Schalter von seiner Normalstellung in seine aktivierte Stellung, direkt oder indirekt, umgeschaltet wird. Der Schalter ist häufig durch eine Federbelastet, die den Schalter in Richtung auf seine Normalstellung beaufschlagt.
Ein Fluidsteuerschalter 21 (P2) tastet den zwischen dem Ventil 72 und dem UND-Ventil 15 herrschenden Druck über eine Leitung 14 ab. Der Schalter 21 hat einen Eingangsanschluß 1, der mit einer Steuersignalquelle S2 über eine Leitung 42 verbunden ist. Der Schalter 21 hat zwei Ausgangsanschlüsse 2, 4. Wenn der Druck in der Leitung 14 die Federkraft im Schalter 20 überwindet, wird der Eingangsanschluß 1 mit dem Ausgangsanschluß 4 verbunden. Anderenfalls ist der Eingangsanschluß mit dem Ausgangsanschluß 2 verbunden. Der Anschluß 4 des Schalters 21 ist mit der Einheit 62 (V2) des Ventils 72 über eine Leitung 52 und, über die Magnetspule, mit der Leitung 45 verbunden, die mit der Leitung 43 und dem Minuspotential bzw. O-Leiter verbunden ist. Wenn der Druck in der Leitung 14 den Schalter 21 auf den Anschluß 4 umschaltet, erregt somit das Steuersignal S2 den Magneten 62, so daß Druckluft zum UND-Ventil 15 durch die Leitung 12 strömen kann.
Der Anschluß 2 des Schalters 20 ist mit der Leitung 52 über die Leitung 53 verbunden. Der Ausgangsanschluß 2 des Schalters 21 ist mit der Leitung 51 über eine Leitung 54 verbunden. Die Ausgangsanschlüsse 2, 4 der beiden Schalter 20, 21 sind somit dauernd kreuzweise miteinander verbunden.
Bei beiden Schaltern 20, 21 ist der Eingangsanschluß 1 mit seinem Ausgangsanschluß 2 in Verbindung gehalten, vorausgesetzt, daß die Magneten 61, 62 nicht aus ihrer normalen Endstellung herausbewegt worden sind, d. h. vorausgesetzt, daß die Ventile 71 und 72 nicht in ihre jeweilige offene Endstellung bewegt worden sind. Wenn die Magnete 61, 62 und die Ventile 71, 72 für eine Bewegung in ihre jeweilige andere Endstellung betätigt werden, wird der Eingangsanschluß des jeweiligen Schalters 20, 21 mit dem Ausgangsanschluß 4 verbunden.
Wie in dem mit gestrichelten Linien eingerahmten Teil gezeigt, arbeitet die Steuervorrichtung 7 derart, daß die Steuersignale S1, S2 im wesentlichen gleichzeitig angelegt werden müssen, um die Magneten 62 und 61 in ihre jeweilige aktive Endstellung zu bringen. Und wenn die Magnete 61, 62 in ihrer aktiven Endstellung sind, werden die Schalter 20, 21 betätigt, um so den Zustand umzuschalten und an den Magneten 61 bzw. 62 Strom zu liefern. Jedoch geht dieses Umschalten von einem Zustand zum anderen davon aus, daß die Trägheit der Magneten 61, 62 (Ventile 71, 72) so hoch ist, daß die Magneten unzureichend Zeit haben, ihre aktivierte Endstellung in dem Zeitraum zu verlassen, während dem die Zuführung von Strom zu den Magneten von einem Steuersignal zum anderen umschaltet. Die Ventilrückstellungseinrichtung (z. B. die Federn), die die jeweiligen Ventile in Richtung auf ihre Normalstellung beaufschlagen, haben daher nicht genügend Zeit, die Ventile aus ihrer aktivierten Endstellung während der vom Schalter zum Umschalten benötigten Zeit wegzudrücken.
In Fig. 1 ist angenommen, daß die Magneten 61, 62 die Ventile 71, 72, aus Gründen der Einfachheit, direkt betätigen. Es versteht sich jedoch, daß die Ventile 71, 72 in praktischen Ausführungsformen von Vorsteuerventilen auf herkömmliche Weise angesteuert werden können.
Ein bedeutender Vorteil, den die Steuervorrichtung 7 liefert, besteht darin, daß keine Überwachungslogik benötigt wird, um die Gleichzeitigkeit der Ventile 71, 72 (Magnete 61, 62) abzufühlen. Es ist ausreichend, die Schalter 20, 21 in der dargestellten Weise zu koppeln.
Es ist ersichtlich, daß die Schalter 20, 21 nicht notwendigerweise durch Druck über die Fluidleitungen 13, 14 gesteuert werden müssen. Zum Beispiel können die Schalter 20, 21 mechanisch durch Bewegung der Magnete 61, 62 (oder der Ventile 71, 72) gesteuert werden. Statt dessen kann das Umschalten der Schalter 20, 21 dadurch gesteuert werden, daß die Bewegung der Magnete (oder Ventile) elektrisch abgefühlt wird.
Ersichtlich ist ferner, daß die Magnete 61, 62 nicht Fluidventile steuern müssen, sondern auch andere Arten von Steuereinrichtungen steuern können, wo es wichtig ist, daß die Bewegung der Magnete 61, 62 in ihre aktive Stellung im wesentlichen gleichzeitig stattfindet als Antwort auf das im wesentlichen gleichzeitige Anlegen der Steuersignale S1 und S2 für die jeweiligen Magneten.
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung eines Doppelventils bzw. Zwillingsventils, vertrieben von der Ross Europa GmbH, D-6070 Langen, Deutschland. Das dargestellte Ventil ist ein "Serparä-Querströmungs-Doppelventil mit Druckschaltern", dargestellt im Prospekt RESK 256.1EO-4/90.
Die dargestellte Schaltung ist durch Signalleitungen 51, 52 für die Steuersignale ergänzt, die an die Magneten 61, 62 angelegt werden, welche die Ventile 71, 72 bedienen. Die Ventile 71, 72 der Ausführungsform nach Fig. 2 sind von der Gattung, die in Vorwärtsrichtung reihengeschaltet und in Richtung zum Ablaß 30 hin parallelgeschaltet ist.
Die "UND"-Funktion 18 in Fig. 2 entspricht im allgemeinen der "UND"-Funktion 15, gezeigt in Fig. 1, und weist zwei Ventilelemente auf, die in der Ausführungsform nach Fig. 2 von den Ventilen 71, 72 und nahe dem Fluidweg zum Ablaß 30 gehalten sind, wenn die Ventile 71, 72 in ihre aktive Endstellung bewegt werden. Wenn das Ventil 18 seine jeweiligen Ablaßöffnungen gleichzeitig schließt, hat der Druck unzureichend Zeit, auf einen so niedrigen Wert zu fallen, daß die Schalter 20, 21 zum Schalten und Schließen des Doppelventils gebracht werden.
Die Schalter 20, 21 liefern Ausgangssignale von ihrem jeweiligen Anschluß 4, wenn der Druck aus der Leitung 10 im jeweiligen Ventil 71, 72 abgefühlt wird, d. h. wenn der Zuführdruck 10 in den Ventileinheiten 71, 72 abgefühlt wird, nachdem diese Einheiten begonnen haben aufzumachen und die Verbindung zum Ablaß 30 durch die Ablaßventile 18 gesperrt worden ist.
Gemäß der Erfindung kann die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 7 (sh. Fig. 1) in einem bekannten "Zwillingsventil" etabliert werden aufgrund der Verbindung der Elektromagneten V1, V2 und der Schalter P1, P2 mit jeweiligen Signalquellen S1, S2 und des Zusammenkoppelns der Magnete und Schalter auf einem Anschlußblock 9, wie in Fig. 3 veranschaulicht (in der die obere Nummernreihe 1-17 die Benummerung der Öffnungskopplungstellungen bezeichnet). Anzeigelampen L1, L2 können ferner mit dem Anschlußblock 9 verbunden sein und zum Aufleuchten gebracht werden, wenn die Schalter P1 und P2 auf den Anschluß 4 umschalten.
Schutzdioden D1 und D2 können zweckmäßig am Anschlußblock 9 parallel mit dem Magneten V1 bzw. V2 montiert werden.
Der Vorteil, der durch den Aufbau der Steuervorrichtung 7 auf einem einfachen Anschlußblock geboten wird, besteht darin, daß der Block dann ohne weiteres an einem Zwillingsventil entsprechend Fig. 3 montiert werden kann. Die Steuervorrichtung, d. h. der Anschlußblock 9, ist verhältnismäßig unaufwendig herzustellen und kann daher am Zwillingsventil montiert und zusammen mit dem Ventil ausgewechselt werden.
Bei einem erfindungsgemäßen Doppelventil werden somit durch die Steuervorrichtung Ventilfunktionen überwacht und weiter eliminiert und ein neuer Start vermieden (und ggf. das Auftreten eines Fehlers mit Hilfe der Lampen L1, L2 angezeigt), wenn
- eines der beiden Ventilelemente 71, 72 in einer Offen- oder Schließstellung verbleibt,
- einer der beiden Schalter in einem aktivierten oder nicht-aktivierten Zustand verbleibt,
- eines der Steuersignale verbleibt oder ausgeschlossen wird,
- der Asychnronismus der Steuersignale größer ist als ein eingestellter Wert (z. B. etwa 50 ms),
- der Asynchronismus der Schalter größer ist als der oben genante Wert, und
- der Asynchronismus der Ventilelemente 71, 72 größer ist als der oben genannte Wert.
Als Alternative zu der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten elektrischen Steuervorrichtung kann die erfindungsgemäße Steuervorrichtung eine pneumatische oder hydraulische Ausbildung aufweisen.
Diejenigen in Fig. 4 gezeigten Merkmale, die in den Fig. 1 bis 3 eine Entsprechung finden, sind mit den gleichen Bezugszeichen kenntlich gemacht.
Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß die Steuersignale anfänglich durch einen jeweiligen nicht-aktivierten Schalter 20, 21 zu der Ventilantriebseinrichtung 62, 61 über die Leitungen 53, 54 geleitet werden, so daß das Ventil 72 durch das Signal S1 und das Ventil 71 durch das Signal S2 umgeschaltet wird und das Durchströmen von Luft zuläßt. Die Luft, die durch das eine Ventil hindurchströmt, schaltet den anderen Schalter 21, 20 um, so daß Druckluft statt dessen zu den Leitungen 53 und 54 durch entsprechende Leitungen 51, 52 geleitet wird, und derart, daß die Signale S1 und S2 nun die jeweiligen Antriebseinrichtungen 61 und 62 statt dessen betätigen. Es ist ersichtlich, daß die Schalter im wesentlichen gleichzeitig geschaltet werden müssen, damit die Ventile 71, 72 in der Lage sind, offen zu bleiben. Sollte eines der. Ventile 72, 71 in der Lage zu sein zu schließen, während der Schalter 20 oder 21 umschaltet, ist es für die Steuervorrichtung notwendig, in ihren Normalzustand zurückzukehren und dann die Signale S1 und S2 im wesentlichen gleichzeitig wieder anzulegen.
Wie bei der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsform ist es wichtig, daß die in Fig. 4 gezeigte Steuervorrichtung derart ausgebildet ist, daß die Schalter die Steuersignale direkt beeinflussen, so daß die Steuersignale auf die Antriebseinrichtung zum Aktivieren dieser Einrichtung angelegt werden, wenn beide Schalter ihre erste Stellung einnehmen und derart, daß die Steuersignale auf die Antriebseinrichtung angelegt bleiben, wenn beide Schalter ihre zweite Stellung einnehmen und ferner derart, daß, wenn die Schalter zueinander unterschiedliche Schaltstellungen innerhalb einer vorgegebenen Zeitperiode annehmen, das angelegte Steuersignal eliminiert wird, um so das durch dieses Signal gesteuerte Ventil zur Rückkehr in seine inaktive Stellung zu bringen.
Im Falle der Ausführungsform nach Fig. 4 können die Ventile 71, 72 im Prinzip so betrachtet werden, daß sie die beiden Ventilteile eines herkömmlichen sogenannten Zwillingsventils bilden. Es versteht sich für den Fachmann auf diesem Gebiet, daß ein derartiges Zwillingsventil eine herkömmliche Konstruktion aufweisen und somit Bauteile enthalten kann, die zusätzlich zu den in Fig. 4 veranschaulichten Bauteilen vorhanden sind.
Es versteht sich ferner, daß andere Ausführungsformen als die beschriebenen und gezeigten ebenfalls im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich sind.
Das wesentliche Merkmal der Erfindung ist, daß die Schalter in der Lage sind, die Steuersignalwege direkt zu beeinflussen, um so ein Steuersignal daran zu hindern, daß ein zugehöriges Ventil geöffnet wird, wenn die Zeitverzögerung des Steuersignals in Bezug auf das erste der beiden Steuersignale, das angelegt werden muß, zu groß ist und die Steuersignale damit nicht mehr im wesentlichen gleichzeitig sind, womit die Steuervorrichtung gefordert ist, in ihre Ausgangsstellung zurückgestellt zu werden, bevor ein neuer Versuch zum Anlagen der beiden Steuersignale innerhalb der vorbestimmten Zeitperiode gemacht werden kann.
Bei einer alternativen Ausführungsform können die beiden Schalter so verbunden sein, daß, wenn ein Schalter in seine zweite Stellung als Ergebnis der Aktivierung des zweiten Ventils gebracht worden ist, er das Anlegen eines Steuersignals an das erste Ventil ausschließen kann wie beim Aktivieren der Umschaltung des zweiten Schalters in seine zweite Stellung.
Der eine Schalter ist somit in der Lage, anfänglich ein erstes Steuersignal zu einem Ventil zu leiten, das bei Aktivierung einen zweiten Schalter in eine zweite Stellung umschaltet. Ein zweiter Schalter ist in der Lage, anfänglich in seiner ersten Stellung ein zweites Steuersignal an das erste Ventil zu leiten, das dadurch in eine zweite Stellung umgeschaltet wird und damit den ersten Schalter in seine zweite Stellung schaltet. Die beiden Schalter sind damit so geschaltet, daß die beiden Steuersignale die Möglichkeit haben, die Ventile fortgesetzt in ihren aktiven zweiten Endstellungen nur unter der Voraussetzung zu halten, daß der Zeitunterschied zwischen dem Schalten der Schalter in ihre jeweilige zweite Stellung kürzer ist als ein vorherbestimmter Wert, wobei dieser Wert zweckmäßig durch die Zeit zum Umschalten eines Ventils aus seiner zweiten Stellung in seine erste Stellung definiert wird.

Claims

1. Steuersystem zum Steuern und Überwachen eines Paares eines ersten und zweiten Pneumatikventils (V1, V2), wobei das erste und zweite Ventil jeweils eine erste bzw. zweite Antriebseinrichtung (61, 62) aufweisen, die jeweils durch ein Steuersignal (S1, S2) aktiviert werden, das erste und zweite Ventil ferner ein erstes bzw. zweites bewegbares Ventilelement (71, 72) aufweisen, von denen jedes in Richtung auf eine erste Ventilstellung beaufschlagt ist, die eine Fluidströmung durch dieses bzw. eines von dem ersten und zweiten Ventil zuläßt, und die Antriebseinrichtung jedes Ventils jedes von dem ersten bzw. zweiten beweglichen Ventilelement des ersten bzw. zweiten Ventils zu einer zweiten Ventilstellung hin antreibt die eine Fluidströmung durch das betreffende Ventil verhindert;

wobei das Steuersystem einen ersten und zweiten Schalter (20, 21) aufweist, von denen jeder in Richtung auf eine erste Stellung beaufschlagt ist, der erste Schalter (20) in eine zweite Schalterstellung durch Bewegung des beweglichen Ventilelements (71) des ersten Ventils (V1) in seine zweite Ventilstellung bewegbar ist und der zweite Schalter (21) in eine zweite Schalterstellung durch Bewegung des beweglichen Ventilelements (72) des zweiten Ventils (V2) in seine zweite Ventilstellung bewegbar ist;

wobei das Steuersystem ferner eine Steuereinrichtung (43-45; 51-54) aufweist, die mit den Schaltern (P1, P2) verbunden ist, um zu verhindern, daß ein erstes Steuersignal (S1) an das erste Ventil angelegt wird, wenn das erste Ventilelement (71) in seiner ersten Ventilstellung steht und eine erste vorbestimmte Zeitperiode abgelaufen ist, nachdem das zweite Ventilelement (72) in seine zweite Ventilstellung bewegt ist, die Steuereinrichtung ferner verhindert, daß ein zweites Steuersignal (S2) an das zweite Ventil angelegt wird, wenn das zweite Ventilelement (72) in seiner ersten Ventilstellung steht und eine zweite vorbestimmte Zeitperiode abgelaufen ist, nachdem das erste Ventilelement in seine zweite Ventilstellung bewegt ist;

wobei die Steuereinrichtung ferner mit den Schaltern verbunden ist, um es zu ermöglichen, daß das erste und zweite Steuersignal an die erste bzw. zweite Antriebseinrichtung angelegt wird, wenn beide Schalter gleichzeitig in ihrer ersten Stellung sind und wenn beide Schalter gleichzeitig in ihrer zweiten Stellung sind;

dadurch gekennzeichnet, daß

der erste Schalter (P1) so verbunden ist, daß das erste Steuersignal (S1) an das zweite Ventil (V2) geführt wird, wenn der erste Schalter in seiner ersten Schalterstellung ist und es damit dem Ventil (V2) ermöglicht wird, seine zweite Ventilstellung einzunehmen und den zweiten Schalter (P2) in seine zweite Schaltstellung zu schalten, der zweite Schalter (P2) so verbunden ist, daß das zweite Steuersignal (S2) zu dem ersten Ventil (V1) geführt wird, wenn der zweite Schalter (P2) in seiner ersten Schalterstellung ist und es so dem ersten Ventil (V1) ermöglicht wird, seine zweite Ventilstellung einzunehmen und den ersten Schalter (P1) in seine zweite Schalterstellung zu schalten, der erste Schalter so verbunden ist, daß das erste Steuersignal (S1) zu dem ersten Ventil (V1) geführt wird, wenn der erste Schalter (P1) in seiner zweiten Schalterstellung ist, und der zweite Schalter (P2) so verbunden ist, daß das zweite Steuersignal (S2) zu dem zweiten Ventil (V2) geführt wird, wenn der zweite Schalter in seiner zweiten Schalterstellung ist, und

jeder der Schalter (P1, P2) zwischen der ersten bzw. zweiten Schalterstellung jedes Mal wechselt, wenn sich das erste und zweite Ventilelement (71, 72) zwischen der jeweiligen ersten und zweiten Ventilstellung bewegt.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmten Zeitperioden durch die Zeit definiert werden, die das jeweilige erste und zweite Ventilelement (71, 72) für die Bewegung zwischen seiner ersten und zweiten Ventilstellung benötigt.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Zeitperiode von der Zeit definiert wird, die das jeweilige erste und zweite Ventilelement (71, 72) benötigt, um aus seiner jeweiligen zweiten Ventilstellung in seine jeweilige erste Stellung zurückzukehren.

4. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Schalter (P1, P2) durch Fluiddruck am Ausgang des jeweiligen Ventils (V1, V2) geschaltet werden.

5. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Ventil (V1, V2) zusammen ein Zwillingsventil bilden.

6. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung eine pneumatische Steuervorrichtung ist.

7. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung eine elektrische Steuervorrichtung ist.

8. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schalter (P1, P2) derart verbunden sind, daß es beiden Steuersignalen (S1, S2) ermöglicht wird, beide Ventile (V1, V2) kontinuierlich in ihrer jeweiligen aktiven zweiten Stellung solange zu halten, wie der Zeitunterschied zwischen dem Schalten des ersten und zweiten Schalters in seine jeweilige zweite Stellung kürzer ist als der vorbestimmte Wert.

9. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Zeitperiode durch die Zeit definiert wird, die eines der Ventile für die Bewegung aus seiner zweiten aktiven Stellung in seine erste Stellung benötigt.