DE9413658U1 - Ventilsteuerung - Google Patents
VentilsteuerungInfo
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Description
Heinrich Wagner Sinto Maschinenfabrik GmbH
Bahnhofstraße 101, D-57334 Bad Laasphe
Die Erfindung betrifft eine Ventilsteuerung an einem pneumatischen
Absperrventil mit einem in einem Ventilgehäuse ausgebildeten Ventilsitz und einem zugehörigen, von einer
Ventilstange betätigbaren Ventilkegel für die Druckluftzufuhr zu einem Verbraucher, beispielsweise zu einem Formkasten
für das Verdichten von Formsand, um eine Gießform herzustellen, und ferner mit einem vorzugsweise elektrisch
schaltbaren Hilfsventil, mit dem eine auf den Ventilkegel des Absperrventiles zu dessen Betätigung in oder gegen die
Richtung der Druckluftströmung wirkende Hilfsenergie zu- oder abgeschaltet werden kann.
Beim pneumatischen Verdichten von Formsand und anderen vergleichbaren
Anwendungen von Druckluft ist es in der Regel erforderlich, daß die Druckluft auf den Verbraucher nicht
schlagartig aufgebracht wird, weil beispielsweise bei einer Formsand-Verpressung dabei keine durchgehend gleichmäßige
Verdichtung des Formsandes erfolgt; andererseits arbeitet eine entsprechende Einrichtung aber unrentabel, wenn allzuviel
Zeit vergeht, bis der erforderliche Druck der beim Verbraucher bereitgestellten Druckluft erreicht ist.
Dabei ist es zumeist erforderlich, daß die Ventil-Kennlinie
eines solchen mittels eines Hilfsventils angesteuerten pneumatischen Absperrventiles auf den jeweiligen Verwendungszweck
abgestimmt werden muß. Die als Hilfsventile zumeist verwendeten elektrisch schaltbaren Magnetventile, die
eine - aus der gesteuerten Haupt-Druckluft abgezweigte Hilfs-Druckluft
zu- oder abschalten, mit der die notwendige Betätigungskraft für das Absperrventil erzeugt wird, sind
zur Beeinflussung der Ventil-Kennlinie ungeeignet, weil sie ein reines Zweipunktverhalten aufweisen. Man hat sich deshalb
damit beholfen, in der Leitung für die Hilfs-Druckluft
ein zumeist von Hand einstellbares, zusätzliches Hilfsventil vorzusehen, mit dem die Druckluftströmung der Hilfs-Druckluft
gedrosselt werden kann.
Eine solche Anordnung kann nicht befriedigen, wenn die Ventilsteuerung
bei hochproduktiven Einrichtungen verwendet werden soll, die beständig auf wechselnde, aber immer wiederkehrende
Arbeitsaufgaben angepaßt werden müssen, wie das auch bei der Herstellung von Gießformen mittels verdichteten
Formsandes der Fall ist, wo die Gießformen beständig wechseln. Um ein konstant gutes Arbeitsergebnis zu erzielen,
muß in solchen Fällen die Hilfs-Druckluft beständig angepaßt werden; die erforderlichen umfangreiche Messungen
und Einrichtungen sind lästig und kostspielig.
Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, eine Ventilsteuerung der eingangs näher bezeichneten Art so auszugestalten,
daß die Ventil-Kennlinie des Absperrventiles leicht beeinflußbar ist und die dabei ermittelten, für die
gewünschte Ventil-Kennlinie maßgebenden Parameter speicherbar sind, so daß sie bei Bedarf wieder abgerufen werden
können und die Ventil-Kennlinie dann selbsttätig einstellbar ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die
Ventilstange mit einem doppelt wirkenden Kolben eines
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Hydraulikzylinders fest verbunden und auf diese Weise hydraulisch antreibbar ist, daß für die Zu- und Abfuhr einer
zugehörigen, aus einer entsprechenden Druckflüssigkeitsquelle bereitgestellten Hydraulikströmung in den und
aus dem Hydraulikzylinder mindestens ein vorzugsweise umsteuerbares Hilfsventil in den die Hydraulikströmung zu-
und abführenden Hydraulikleitungen vorgesehen ist und daß zwischen der Druckflüssigkeitsquelle und dem Hilfsventil
eine einstellbare Druckregelung, beispielsweise eine Druckmindereinrichtung, angeordnet ist.
Durch die Erfindung werden die Nachteile der bekannten Ventilsteuerungen
auf ganz überraschend einfache und wirkungsvolle Weise beseitigt. Durch die Druckregelung ist ein vorgegebener
Druck der Hydraulikströmung als sowohl mechanisch als auch elektrisch/elektronisch leicht beherrschbarer Parameter
eingeführt, der sowohl die einmalige gewünschte Ausgestaltung der im Einzelfall technologisch günstigsten
Ventil-Kennlinie ohne großen Aufwand erlaubt als auch, deren Speicherung, beispielsweise mittels einer memory-Funktion
in einem (elektronischen) Steuergerät für weitere Anwendungen.
Die mit der Ventilstange verbundene Hydraulik ermöglicht es, daß eine solche Ventilsteuerung dadurch besonders einfach ausführbar ist, daß der Ventilkegel in der
Schließrichtung des Absperrventiles von der Druckluftströmung belastet wird, wobei ferner die Ventilstange an dem
Ventilkegel auf dessen dem Ventilsitz entgegengerichteter Seite vorgesehen sein kann. Einem schlagartigen Öffnen und
Schließen steht hier jeweils der Gegendruck der dabei von dem Kolben zu bewegenden Hydraulikströmung entgegen, so daß
auch hohe, an dem pneumatischen Absperrventil anstehende Drücke steuerbar sind. Im übrigen kann eine maximale Druckluftströmung
über das Absperrventil definiert werden, wenn der Hub des Ventilkegels durch einen ortsfesten, Vorzugs-
weise einstellbaren Anschlag begrenzt ist. In einfacher Weise kann ein solche Begrenzung hergestellt werden, wenn
an dem Kolben, der Ventilstange gegenüberliegend, eine zu dieser achsfluchtende Kolbenstange vorgesehen ist, die mit
ihrer freien, dem Ventilkegel abgewandten Stirnseite an dem Anschlag anschlägt; dabei ist es vorteilhaft, an der freien
Stirnseite der Kolbenstange und/oder an dem Anschlag eine Anschlagdämpfung vorzusehen, um Stoßbelastungen zu vermeiden.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung ist eine ortsfeste Rückstellfeder so angeordnet, daß die
Ventilstange bei dem Öffnen des Absperrventiles gegen die Federkraft der Rückstellfeder bewegt wird. Die bauliche Anordnung
kann so getroffen sein, daß die Rückstellfeder einerseits an dem Anschlag ortsfest und andererseits an einem
an der Kolbenstange befindlichen Anschlagbund axial beweglich abgestützt ist. Der Anschlagbund kann so angebracht
sein, daß die - am besten als Schraubenfeder ausgeführte Rückstellfeder weitgehend auf der Kolbenstange geführt ist.
Die Rückstellkraft der Rückstellfeder, die in der Regel eine lineare Feder-Kennlinie mit konstanter Federzahl aufweist,
wirkt in Schließrichtung des Absperrventiles und ist nur von dem Abstand des Ventilkegels von dem Ventilsitz abhängig;
sie kann deshalb die Ventil-Kennlinie des Absperrventiles nicht wesentlich verändern.
Insgesamt ermöglicht die Erfindung damit eine hocheffektive
und komfortable Steuerung eines pneumatischen Absperrventiles, die genau auf einen mit einer Druckluftquelle durch
das Absperrventil verbundenen Verbraucher abgestimmt werden und unterschiedlichen technologischen Anforderungen beispielsweise
eines pneumatisch betriebenen Arbeitsverfahrens elastisch angepaßt werden kann.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung an einem
Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die einzige Figur
der Zeichnung zeigt schematisch ein Absperrventil mit einer erfindungsgemäßen Ventilsteuerung.
Ein Absperrventil 1 für eine Druckluftströmung P aus einer in der Zeichnung weggelassenen, mit einem Eingangsflansch
11 eines mehrteiligen Ventilgehäuses 10 des Absperrventiles 1 verbundenen Druckluftquelle ist mit einem Ventilsitz 12
ausgerüstet, der mit einem Ausgangsflansch 13 verbunden
ist; an dem Ausgangs flansch 13 ist eine entsprechende, zu einem Verbraucher führende und in der Zeichnung ebenfalls
weggelassene Druckluftleitung anschließbar.
Ein an dem Ventilsitz 12 anlegbarer Ventilkegel 14 ist mit einem Ende 15a einer Ventilstange 15 preßsitz-verbunden,
die in einer mit dem Ventilsitz 12 achsfluchtenden und dem Ausgangsflansch 13 gegenüberliegenden Durchführung 16a eines
das Ventilgehäuse 10 verschließenden Flanschdeckels 16 längsbeweglich gelagert ist. Zwischen dem Flanschdeckel 16
und dem Ausgangsflansch 13 ist mittels zweier Verbindungsflansche 17a ein das Innere des Ventilgehäuses 10 umgebender
Gehäuse zylinder 17 eingespannt, an dem auch der Eingangsflansch 11 durch einen durchgeführten und mit dem Gehäusezylinder
17 verschweißten Stutzen 18 angeschlossen ist. In der Zeichnung weggelassene Ankerschrauben zwischen
dem Flanschdeckel 16 und dem Ausgangsflansch 13 halten das Ventilgehäuse 10 zusammen.
Die Durchführung 16a ist von einem Zentrierbund 16b des Flanschdeckels 16 konzentrisch umgeben, der in einen Kolbenraum
21 eines Hydraulikzylinders 2 ragt und diesen einerseits abschließt, dessen Zylindergehäuse 20 mit dem Absperrventil
1 in geeigneter und nicht weiter dargestellter Weise fest verbunden ist. Ein ebenfalls mit einem Zentrierbund
22a versehener Deckel 22 verschließt den Kolbenraum 21 andererseits und ist mit einer mittigen Durchführung 22b
für eine Kolbenstange 23 versehen, die zusammen mit einem
Kolben 24 und der Ventilstange 15 einstückig ausgeführt ist.
Mit dem Deckel 22 ist ein ortsfester Anschlag 3 fest verbunden, der von einer mittels an dem Deckel 22 befestigter
Schraubbolzen 31 gehalterten Anschlagplatte 30 gebildet wird, deren Abstand zu dem Deckel 22 veränderlich einstellbar
ist. Eine Stirnseite 23a der Kolbenstange 23 schlägt an der Anschlagplatte 30 über eine Anschlagdämpfung 23b an. In
der Zeichnung ist das Absperrventil 1 geschlossen, so daß der durch den Anschlag 3 festgelegte freie Hub s des Ventilkegels
14 erkennbar ist. Ebenfalls an der Anschlagplatte 30 liegt eine konzentrisch auf der Kolbenstange 23 vorgesehene,
als Schraubenfeder ausgebildete Rückstellfeder 32 an, die andererseits an einem auf der Kolbenstange 23 vorgesehenen
Anschlagbund 23c abgestützt ist.
Zwischen den Zentrierbünden 16b und 22a befinden sich in dem Kolbenraum 21 beiderseits des Kolbens 24 Durchlässe 25
für eine aus Hydraulikleitungen 41 eines Hydraulik-Stromkreises
4 bereitgestellte Hydraulikströmung H einer Hydraulikflüssigkeit; sie verbinden die Durchlässe 25 mit einem
Hilfsventil 42. Das Hilfsventil 42 ist über je eine Hydraulikzuleitung 43a und Hydraulikableitung 43b mit einer
Druckflüssigkeitsquelle 44, beispielsweise einer in der Zeichnung nicht ersichtlichen Hydraulik-Pumpe strömungstechnisch
verbunden.
Das Hilfsventil 42 ist als ein die Hydraulikströmung H umsteuerbares,
elektromagnetisch betätigbares Auf-Zu-Ventil ausgebildet, das beim Schalten in den Hydraulikleitungen 41
die Strömungsrichtung jeweils umkehrt.
Die Hydraulikzuleitung 43a durchläuft eine Druckmindereinrichtung 46, in der der von der Druckflüssigkeitsquelle 44
bereitgestellte (maximale) Druck der Hydraulikströmung H reduziert werden kann. Die Druckminderung ist einstellbar.
Es läßt sich zeigen, daß auf diese Weise die Ventil-Kennlinie so stark beeinflußt werden kann, daß praktisch jedes
gewünschte Ventilverhalten einstellbar und in einem zugehörigen, in der Zeichnung nicht ausgeführten elektrischen
und/oder elektronischen Steuergerät speicherbar ist. Am Beispiel einer Formmaschine, bei der das pneumatische
Verdichten von Formsand bei der Herstellung von Gießformen auf diese Weise gesteuert wird, wurde festgestellt, daß bei
einem Druck von 70 bar in der Hydraulikströmung H das Absperrventil 1 schlagartig öffnet, bei einem Druck von 50
bar hingegen die Ventil-Kennlinie einen parabelförmigen Verlauf hat und dementsprechend das Absperrventil l
zunächst ganz langsam öffnet: der Formsand wird hierbei ganz gleichmäßig verdichtet, so daß eine homogene Gießform
entsteht, auch wenn diese für ein kompliziert gestaltetes Gußteil vorgesehen ist.
I Absperrventil 10 Ventilgehäuse
II Eingangsflansch 12 Ventilsitz
13 Ausgangsflansch
14 Ventilkegel
15 Ventilstange 15a Ende
16 Flanschdeckel 16a Durchführung
16b Zentrierbund
17 Gehäusezylinder 17a Verbindungsflansch
18 Stutzen
2 Hydraulikzylinder
20 Zylindergehäuse
21 Kolbenraum
22 Deckel
22a Zentrierbund
22b Durchführung
23 Kolbenstange 23a Stirnseite
23b Anschlagdämpfung
23c Anschlagbund
24 Kolben
25 Durchlaß
3 Anschlag
30 Anschlagplatte
31 Schraubbolzen 32 Rückstellfeder
4 Hydraulik-Stromkreis
41 Hydraulikleitung
42 Hilfsventil
43a Hydraulikzuleitung
43b Hydraulikableitung
44 Druckflüssigkeitsquelle
46 Druckmindereinrichtung
s Hub
H Hydraulikströmung
P Druckluftströmung
Claims (8)
1. Ventilsteuerung an einem pneumatischen Absperrventil (1) mit einem in einem Ventilgehäuse (10) ausgebildeten
Ventilsitz (12) und einem zugehörigen, von einer Ventilstange (15) betätigbaren Ventilkegel (14) für die Druckluftzufuhr
zu einem Verbraucher, beispielsweise zu einem Formkasten für das Verdichten von Formsand, um eine Gießform herzustellen, und ferner mit einem vorzugsweise elektrisch
schaltbaren Hilfsventil (42), mit dem eine auf den Ventilkegel (14) des Absperrventiles (1) zu dessen Betätigung
in oder gegen die Richtung der Druckluftströmung (P) wirkende Hilfsenergie zu- oder abgeschaltet werden kann,
dadurch gekennzeichnet
r
daß
(a) die Ventilstange (15) mit einem doppelt wirkenden KoI-ben
(24) eines Hydraulikzylinders (2) fest verbunden und auf diese Weise hydraulisch antreibbar ist,
(b) für die Zu- und Abfuhr einer zugehörigen, aus einer entsprechenden Druckflüssigkeitsquelle (44) bereitgestellten
Hydraulikströmung (H) in den und aus dem Hydraulikzylinder (2) mindestens ein vorzugsweise umsteuerbares Hilfsventil
(42) in den die Hydraulikströmung (H) zu- und abführenden Hydraulikleitungen (41) vorgesehen ist und
.""■-'JO' ::S*T
(c) zwischen der Druckflüssigkeitsquelle (44) und dem Hilfsventil (42) eine einstellbare Druckregelung, beispielsweise
eine Druckmindereinrichtung (46), angeordnet ist.
2. Ventilsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß
der Ventilkegel (14) in der Schließrichtung des Absperrventiles (1) von der Druckluftströmung (P) belastet
wird.
3. Ventilsteuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ventilstange (15) an dem Ventilkegel
(14) auf dessen dem Ventilsitz (12) entgegengerichteter Seite vorgesehen ist.
4. Ventilsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Hub (s) des Ventilkegels (14) durch einen ortsfesten, vorzugsweise einstellbaren Anschlag
(3) begrenzt ist.
5. Ventilsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet . daß
an dem Kolben (24), der Ventilstange (15) gegenüberliegend, eine zu dieser achsfluchtende Kolbenstange
(23) vorgesehen ist, die mit ihrer freien, dem Ventilkegel (14) abgewandten Stirnseite (23a) an dem Anschlag (3) anschlägt
.
6. Ventilsteuerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net , daß an der freien Stirnseite (23a) der Kolbenstange
(23) und/oder an dem Anschlag (3) eine Anschlagdämpfung (23b) vorgesehen ist.
7. Ventilsteuerung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, da durch gekennzeichnet , daß eine ortsfeste Rückstellfeder
(32) so angeordnet ist, daß die Ventilstange (15) bei dem Öffnen des Absperrventiles (1) gegen die Federkraft der
Rückstellfeder (32) bewegt wird.
• «*** 8· ·* SlC f
8. Ventilsteuerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß
die Rückstellfeder (32) einerseits an dem Anschlag (3) ortsfest und andererseits an einem an der Kolbenstange
(23) befindlichen Anschlagbund (23c) axial beweglich abgestützt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9413658U DE9413658U1 (de) | 1994-08-25 | 1994-08-25 | Ventilsteuerung |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE9413658U DE9413658U1 (de) | 1994-08-25 | 1994-08-25 | Ventilsteuerung |
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DE9413658U1 true DE9413658U1 (de) | 1994-11-10 |
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ID=6912783
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE9413658U Expired - Lifetime DE9413658U1 (de) | 1994-08-25 | 1994-08-25 | Ventilsteuerung |
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Country | Link |
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DE (1) | DE9413658U1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE29505503U1 (de) * | 1995-03-31 | 1996-07-25 | O & K Orenstein & Koppel Ag, 13581 Berlin | Zentralschmieranlage für mobile Bau- und Arbeitsmaschinen |
DE202006007591U1 (de) * | 2006-05-12 | 2007-06-21 | Bopp & Reuther Messtechnik Gmbh | Ventilvorrichtung zum Druckausgleich |
-
1994
- 1994-08-25 DE DE9413658U patent/DE9413658U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
DE29505503U1 (de) * | 1995-03-31 | 1996-07-25 | O & K Orenstein & Koppel Ag, 13581 Berlin | Zentralschmieranlage für mobile Bau- und Arbeitsmaschinen |
DE202006007591U1 (de) * | 2006-05-12 | 2007-06-21 | Bopp & Reuther Messtechnik Gmbh | Ventilvorrichtung zum Druckausgleich |
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