WO2005113988A1 - Anzeigeeinrichtung - Google Patents

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WO2005113988A1
WO2005113988A1 PCT/EP2005/005095 EP2005005095W WO2005113988A1 WO 2005113988 A1 WO2005113988 A1 WO 2005113988A1 EP 2005005095 W EP2005005095 W EP 2005005095W WO 2005113988 A1 WO2005113988 A1 WO 2005113988A1
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WO
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Prior art keywords
valve
actuator
line
display device
working
Prior art date
Application number
PCT/EP2005/005095
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Deigner
Original Assignee
Bosch Rexroth Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bosch Rexroth Ag filed Critical Bosch Rexroth Ag
Publication of WO2005113988A1 publication Critical patent/WO2005113988A1/de

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/28—Means for indicating the position, e.g. end of stroke
    • F15B15/2815—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT
    • F15B15/2838—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT with out using position sensors, e.g. by volume flow measurement or pump speed

Definitions

  • the invention relates to a display device for a setting position of a hydraulic actuator of a valve or other actuating device according to the preamble of patent claim 1.
  • Such display devices are used, for example, in the chemical industry, in petroleum refineries, in paper manufacture, in the textile industry, offshore industry and in shipbuilding (in particular for tankers) in order to indicate the position of a hydraulic actuator via which, for example, a flap, a slide or a bulkhead is operated.
  • the actuator is usually controlled via a directional valve which is arranged in central valve cabinets and is often connected to the actuator via long lines.
  • Electrical position indicators on the actuator usually require a lot of wiring. If the actuator is in the Ex protection area or is submerged, it is difficult to implement an electrical position indicator. For these reasons, an indirect display device is often used, in which the quantity of pressure medium required to actuate the actuators is determined and the actuating position of the actuator is determined therefrom.
  • DE-OS 1 601 755 discloses a display device in which a volume flow meter is always arranged in a pressurized working line in order to minimize errors due to compression losses.
  • the display devices are also acted upon by the pressure in the supply line, so that they have to be designed for the maximum system pressure and thus a considerable outlay on device technology is required.
  • the invention has for its object to provide a simply constructed display device for the position of a hydraulic actuator.
  • a hydraulically actuated position indicator of the display device is always controlled via a valve device such that it is arranged in the sequence, ie in the branch connected to the low-pressure side of the circuit, depending on the switching position of the directional valve.
  • the position indicator of the display device is formed by a cylinder, the piston of which is displaced by the pressure medium flowing back and the actuator position can be indicated accordingly from the displacement. If the requirements for accuracy are lower, a conventional volume flow meter can be used instead of such a cylinder, in which meshing gears are driven by the pressure medium running off.
  • the valve device which ensures that the position indicator is always arranged in the sequence, is designed such that the respectively effective output connection of the position indicator is connected to the tank or return connection of the directional valve, while the input connection of the position indicator is connected to an effective drain channel of the actuator.
  • This valve device is preferably essentially formed by two check valves opening in opposite directions, via which the respectively effective output connection of the position indicator is connected to the discharge channel, the other check valve respectively blocking a pressure medium flow from the other branch.
  • the two connections of the actuator are connected to the work connections of the directional control valve via two parallel working lines, an adjustable throttle being optionally available in each of the working lines is trained. Depending on the switching position of the directional control valve, one of the working lines then serves as a flow, while the other working line acts as a flow. Seen in the feed direction, downstream (in the drain direction) of the adjustable throttle, an outlet channel branches off from the working line, in which an unlockable check valve is arranged, which enables the pressure medium to flow back from the actuator.
  • the two connections of the position indicator are connected to the two drainage channels and downstream of the unlockable check valves branches off in each case a connecting line opening into the parallel working line, in each of which one of the named check valves is arranged.
  • the two drainage channels can be connected to one another via two parallel lines, each with a check valve.
  • a clamping valve which is designed as a non-return valve, is provided in each of the outlet channels for clamping the actuator without leakage oil.
  • the display device according to the invention is preferably used in a flap valve of a ship.
  • a partition, a gate, a slide, a flap, a cover or something similar can be actuated via the actuator, i.e. the display device according to the invention can be used wherever a simple mechanical display of control values is desired.
  • the only drawing shows a circuit diagram of a display device according to the invention, by means of which the position of a flap valve (butterfly valve) is displayed.
  • This flap valve 1 is controlled via a control arrangement which, in the exemplary embodiment shown, essentially consists of a directional valve 2, a valve block 4, a hydraulic position indicator 6 and an actuator 10 connected to working connections A, B of a connecting plate 8, via which the flap valve 1 can be actuated.
  • the connection plate 8 has a pressure port P and a tank or return port T, which are connected via a pump channel 12 or a tank channel 14 to a pump port P or a tank port T of the directional valve 2.
  • the directional control valve 2 is designed as a 4/3 directional control valve, two working connections A, B being connected to the tank channel 14 in the spring-loaded basic position shown and the pump connection P being shut off.
  • the directional valve 2 is actuated via two switching magnets, with the pump connection P with the working connection B and the working connection A with the tank connection T in the switching position marked (a) and the pump connection P with the working connection A and in the other switching position (b) the tank connection T are connected to the working connection B.
  • Working lines 16, 18 are connected to the two working connections A, B of the directional control valve 2 and lead to the two connections A, B of the connecting plate 8.
  • a clamping valve 20, 22 and an adjustable throttle 24, 26 are arranged in each of the working lines 16, 18 and between this and the connection A or B of the connection plate 8.
  • the two adjustable throttles 24, 26 are each designed with a non-return function, which allow a pressure medium flow from the connections A, B of the connection plate 8 to the directional control valve 2 bypassing the throttle cross section.
  • lowering brake valves can also be provided which prevent an uncontrolled lowering in the case of external or pulling loads on the actuator 10 and enable pressure protection.
  • Lowering brake valves of this type are known, so that further explanations are unnecessary.
  • an outlet channel 28, 30 branches off, in each of which an unlockable check valve 32, 34 is arranged, which can be unlocked by the pressure in the respective parallel working line 18 or 16 which is tapped via control lines 36, 38.
  • the two drain channels 28, 30 open into two connections S1 (drain channel 28) and S2 (drain channel 30), to which the position indicator 6 is connected.
  • this position indicator 6 is formed by a cylinder, the two pressure spaces 40, 42 of the same effective area are connected to the connections S1, S2 and are separated from one another by a piston 44.
  • the two working channels 28, 30 are connected to one another via two lines 46, 48, in each of which one is designed as a check valve Compensating valve 50 and 52 is arranged.
  • drain channel 28 and the working channel 18 and the drain channel 30 and the working channel 16 are each connected to one another via a connecting line 54 or 56, in each of which a check valve 58, 60 is arranged.
  • a connection of the part of the outlet channel 28, 30 arranged downstream of the unlockable nonreturn valve 32, 34 with the working line 16 or 18 acting as an outlet line can thus be controlled via these check valves 58, 60.
  • the two working connections A, B of the connection plate 8 are connected to the tank - the actuator 10 is connected by the check valves 20, 22; 32,34 clamped in its respective position without oil leakage.
  • the directional valve 2 is moved, for example, to the switching position identified by (a).
  • the pressure medium flows through the pressure port P and the working port B of the directional control valve 2 into the working line 16, which thus acts as a flow line. From there, the pressure medium flows via the opening check valve 20 to the adjustable throttle 24, the opening cross section of which limits the volume flow.
  • the pressure medium is then conveyed via the working connection B to the pressure chamber 62 of the actuator on the right in the figure, so that its piston 66 is shifted to the left and the flap valve 1 is adjusted accordingly until it assumes its preset control position.
  • the pressure medium displaced from the pressure chamber 64 of the actuator 10 flows via the working connection A of the connecting plate 8, the check valve of the adjustable throttle 26, the discharge channel 30 and the check valve 34 unlocked by the pressure in the working line 16 to the connection S2.
  • the check valve 60 remains in its blocking position since the significantly higher pump pressure acts in the closing direction.
  • the piston 44 of the cylinder 6 is displaced in accordance with the amount of pressure medium flowing into the pressure chamber 40.
  • a quantity of pressure medium corresponding to the quantity of pressure medium flowing in is displaced from the decreasing pressure space 42.
  • the stroke of the piston 44 is a measure of the position of the actuator 10 or the flap valve 1.
  • the amount of pressure medium that is displaced then flows via the connection S1 into the line section of the outlet channel 28 located below the unlockable check valve 32 and from there into the connecting channel 54 and via that opening check valve 58 into the working line 18 acting as a discharge line and from there via the connections A, T of the directional control valve 2 and the tank channel 14 back to the tank connection T.
  • the directional control valve 2 After reaching the predetermined control position of the flap valve 1, the directional control valve 2 is returned to its neutral position - the pressure medium is then clamped free of leakage oil by the action of the two clamping valves 20, 22 and the unlockable check valves 32, 34.
  • the flap valve 1 is adjusted in the opposite direction by moving the directional valve 2 into its switching position marked with (b), in which case the pressure medium volume flow via the working line 18, the clamping valve 22, the adjustable throttle 26 to the working port A and from there into the Pressure chamber 64 of the actuator is promoted.
  • the pressure medium displaced from the pressure chamber 62 flows via the working connection B, the throttle 24, the outlet channel 28 and the unlocked check valve 32 to the connection S1, which then acts as an input connection.
  • the piston 44 is shifted accordingly and the amount of pressure medium displaced from the pressure chamber 40 of the cylinder 6 via the port S2, the connected part of the outlet channel 30, the connecting line 56 and the opening check valve 60 to the working line 16, which then acts as a drain line ,
  • the position indicator 6 is thus arranged in the outlet regardless of the switching position of the directional control valve and is thus subjected to low pressure.
  • a volume flow meter can be used instead of the cylinder shown in the figure.
  • a switching valve can also be used, but since it is necessary to make the display device as simple as possible if the safety requirements are high, the solution shown is often preferred with simple check valves. Trains t.
  • the directional control valve can also be designed as a proportional valve.
  • a display device for the actuating position of a hydraulic actuator of a valve or an actuating device, in which the actuating position of the actuator is determined indirectly from the pressure medium volume flow that is required to actuate the actuator.
  • the hydraulic position indicator is arranged in the drain so that it is acted upon with a comparatively low pressure and can therefore be carried out in a correspondingly simple manner.
  • the position indicator can be implemented inexpensively and reliably without leakage using a simple hydraulic circuit only with the use of check valves.

Abstract

Offenbart ist eine Anzeigeeinrichtung für die Stellposition eines hydraulischen Aktuators (10) eines Ventils (1) oder einer Stelleinrichtung, bei der die Stellposition des Aktuators indirekt aus dem Druckmittelvolumenstrom ermittelt wird, der zur Betätigung des Aktuators erforderlich ist. Erfindungsgemäss ist die hydraulische Stellungsanzeige (6) im Ablauf angeordnet, so dass diese mit einem vergleichsweise geringen Druck beaufschlagt ist and entsprechend einfach ausgeführt werden kann. Die Stellungsanzeige (6) kann im Ablauf durch eine einfache hydraulische Schaltung nur mit Einsatz von Rückschlagventilen preiswert and zuverlässig, ohne Leckage realisiert werden.

Description

Beschreibung Anzeigeeinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Anzeigeeinrichtung für eine Stellposition eines hydraulischen Aktuators eines Ventils oder einer sonstigen Stelleinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Derartige Anzeigeeinrichtungen werden beispielsweise in der chemischen Industrie, bei Erdölraffinerien, bei der Papierherstellung, in der Textilindustrie, Off-Shore- Industrie und im Schiffsbau (insbesondere bei Tankern) eingesetzt, um die Stellung eines hydraulischen Aktuators anzuzeigen, über den bspw. eine Klappe, ein Schieber oder ein Schott betätigt wird. Die Ansteuerung des Aktuators erfolgt üblicher Weise über ein Wegeventil, das in zentralen Ventilschränken angeordnet und häufig über lange Leitungen mit dem Aktuator verbunden ist.
Elektrische Stellungsanzeigen am Aktuator erfordern meist einen hohen Verkabelungsaufwand. Befindet sich der Aktuator im Ex-Schutz-Bereich oder ist er etwa untergetaucht, so ist eine elektrische Stellungsanzeige nur schwer realisierbar. Aus diesen Gründen wird häufig eine indirekte Anzeigeeinrichtung, bei denen die zur Betätigung der Aktuatoren erforderliche Druckmittelmenge er- fasst und daraus die Stellposition des Aktuators ermittelt wird, eingesetzt.
Eine derartige Lösung ist beispielsweise in der DE- PS 1 299 477 beschrieben, wobei der Druckmittelvolumenstrom über einen Volumenstromzähler erfasst wird, der stromabwärts des Wegeventils angeordnet ist. Je nach Schaltposition des Wegeventils liegt dieser Volumenstromzähler im Druckmittelvorlauf oder -ablauf mit Bezug zum Aktuator. Eine ähnliche Lösung ist in der DE-PS 25 46 154 offenbart .
In der DE 27 59 263 AI ist eine Anzeigeeinrichtung offenbart, bei der zwei Volumenstromzähler parallel geschaltet sind, so dass immer einer der Volumenstromzähler je nach Schaltstellung des Wegeventils in der mit Druck beaufschlagten Vorlau leitung liegt.
Die DE-OS 1 601 755 offenbart eine Anzeigeeinrichtung, bei der ein Volumenstromzähler stets in einer mit Druck beaufschlagten Arbeitsleitung angeordnet ist, um Fehler durch Kompressionsverluste zu minimieren.
Bei sämtlichen vorbeschriebenen Lösungen werden die Anzeigeeinrichtungen auch mit dem Druck in der Vorlaufleitung beaufschlagt, so dass sie auf den maximalen Systemdruck ausgelegt werden müssen und somit ein erheblicher vorrichtungstechnischer Aufwand erforderlich ist.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute Anzeigeeinrichtung für die Stellposition eines hydraulischen Aktuators zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination des Patentanspruches 1 gelöst .
Erfindungsgemäß wird eine hydraulisch betätigte Stellungsanzeige der Anzeigeeinrichtung über eine Ventileinrichtung stets so angesteuert, dass sie im Ablauf, d.h., in dem - je nach Schaltstellung des Wegeventils - mit der Niederdruckseite der Schaltung verbundenen Zweig angeordnet ist. Dies ermöglicht es, die Anzeigeeinrichtung sehr einfach aufzubauen, da sie nur auf den wirksamen Niederdruck, in der Regel den Tankdruck ausgelegt werden muss. Mit diesem einfacheren Aufbau geht auch ein geringerer Bauraum einher, so dass die gesamte Anzeigeeinrichtung wesentlich kompakter als beim eingangs beschriebenen Stand der Technik hergestellt werden kann.
Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Stellungsanzeige der Anzeigeeinrichtung durch einen Zylinder gebildet, dessen Kolben durch das rückströmende Druckmittel verschoben und aus der Verschiebung entsprechend die Aktuatorstellung anzeigbar ist. Bei geringeren Anforderungen an die Genauigkeit kann anstelle eines derartigen Zylinders ein herkömmlicher Volumenstromzähler verwendet werden, bei dem miteinander kämmende Zahnräder vom ablaufenden Druckmittel angetrieben werden.
Bei einem einfach aufgebauten Ausführungsbeispiel ist die Ventileinrichtung, die dafür sorgt, dass die Stellungsanzeige stets im Ablauf angeordnet ist, so ausgebildet, dass der jeweils wirksame Ausgangsanschluss der Stellungsanzeige mit dem Tank- oder Rücklaufanschluss des Wegeventils verbundenen ist, während der Eingangsan- schluss der Stellungsanzeige mit einem jeweils wirksamen Ablaufkanal des Aktuators verbunden ist.
Vorzugsweise wird diese Ventileinrichtung im Wesentlichen durch zwei gegensinnig öffnende Rückschlagventile gebildet, über die der jeweils wirksame Ausgangsanschluss der Stellungsanzeige mit dem Ablaufkanal verbunden ist, wobei das jeweils andere Rückschlagventil eine Druckmittelströmung vom anderen Zweig her absperrt.
Bei einem konkreten, sehr einfach ausgeführten Aus- führungsbeispiel sind die beiden Anschlüsse des Aktuators über zwei parallele Arbeitsleitungen mit den Arbeitsanschlüssen des Wegeventils verbunden, wobei optional in jeder der Arbeitsleitungen eine einstellbare Drossel ausgebildet ist. Je nach Schaltstellung des Wegeventils dient dann eine der Arbeitsleitungen als Vorlauf, während die andere Arbeitsleitung als Ablauf wirkt. In Zulauf- richtung gesehen stromabwärts (in Abiaufrichtung) der einstellbaren Drossel zweigt von der Arbeitsleitung jeweils ein Ablaufkanal ab, in dem ein entsperrbares Rückschlagventil angeordnet ist, das eine Rückströmung des Druckmittels vom Aktuator ermöglicht. Die beiden Anschlüsse der Stellungsanzeige sind mit den beiden Ablaufkanälen verbunden und stromabwärts der entsperrba- ren Rückschlagventile zweigt jeweils eine in der parallelen Arbeitsleitung mündenden Verbindungsleitung ab, in der jeweils eines der genannten Rückschlagventile angeordnet ist.
Um ein Justieren und Einstellen der Stellungsanzeige zu ermöglichen, sind die beiden Ablaufkanäle über zwei parallele Leitungen mit jeweils einem Rückschlagventil miteinander verbindbar.
Zum leckölfreien Einspannen des Aktuators ist in jedem der Ablaufkanäle ein Einspannventil vorgesehen, das als Rückschlagventil ausgeführt ist.
Die er indungsgemäße Anzeigeeinrichtung wird vorzugsweise bei einem Klappenventil eines Schiffs eingesetzt. Selbstverständlich sind auch andere Anwendungen möglich, so kann über den Aktuator beispielsweise ein Schott, ein Tor, ein Schieber, eine Klappe, ein Deckel oder sonstiges betätigt werden, d.h. die erfindungsgemäße Anzeigeeinrichtung kann überall dort eingesetzt werden, wo eine einfach aufgebaute mechanische Anzeige von Stellwerten gewünscht wird.
Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche. Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert .
Die einzige Zeichnung zeigt einen Schaltplan einer erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtung, über die die Position eines Klappenventils (Butterfly-Valve) angezeigt wird.
Die Ansteuerung dieses Klappenventils 1 erfolgt über eine Steueranordnung, die beim dargestellten Ausführungs- beispiel im Wesentlichen aus einem Wegeventil 2, einem Ventilblock 4, einer hydraulischen Stellungsanzeige 6 und einem an Arbeitsanschlüsse A, B einer Anschlussplatte 8 angeschlossenen Aktuator 10 besteht, über den das Klappenventil 1 betätigbar ist.
Die Anschlussplatte 8 hat einen Druckanschluss P und einen Tank- oder Rücklaufanschluss T, die über einen Pumpenkanal 12 bzw. einen Tankkanal 14 mit einem Pumpen- anschluss P bzw. einem Tankanschluss T des Wegeventils 2 verbunden sind. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Wegeventil 2 als 4/3-Wegeventil ausgeführt, wobei zwei Arbeitsanschlüsse A, B in der dargestellten federvorgespannten Grundposition mit dem Tankkanal 14 verbunden und der Pumpenanschluss P abgesperrt ist. Die Betätigung des Wegeventils 2 erfolgt über zwei Schaltmagnete, wobei in der mit (a) gekennzeichneten Schaltposition der Pumpenanschluss P mit dem Arbeitsanschluss B und der Arbeitsanschluss A mit dem Tankanschluss T und in der anderen Schaltposition (b) der Pumpenanschluss P mit dem Arbeitsanschluss A und der Tankanschluss T mit dem .Arbeitsanschluss B verbunden sind. An die beiden Arbeitsanschlüsse A, B des Wegeventils 2 sind Arbeitsleitungen 16, 18 angeschlossen, die zu den beiden Anschlüssen A, B der Anschlussplatte 8 führen. In den Arbeitsleitungen 16, 18 sind jeweils ein Einspannventil 20, 22 sowie zwischen diesem und dem Anschluss A bzw. B der Anschlussplatte 8 eine einstellbare Drossel 24, 26 angeordnet. Die beiden einstellbaren Drosseln 24, 26 sind jeweils mit einer Rückschlagfunktion ausgeführt, die eine Druckmittelströmung von den Anschlüssen A, B der Anschlussplatte 8 hin zum Wegeventil 2 unter Umgehung des Drosselquerschnitts ermöglichen.
Anstelle der beiden Einspannventile 20, 22 können auch Senkbremsventile vorgesehen werden, die bei externen oder ziehenden Lasten am Aktuator 10 ein ungesteuertes Absenken verhindern und eine Druckabsicherung ermöglichen. Derartige Senkbremsventile sind bekannt, so dass weitere Erläuterungen entbehrlich sind.
Im Bereich zwischen den beiden Einspannventilen 20, 22 und den Drosseln 24, 26 zweigt jeweils ein Ablaufkanal 28, 30 ab, in dem jeweils ein entsperrbares Rückschlagventil 32, 34 angeordnet ist, das durch den Druck in der jeweils parallelen Arbeitsleitung 18 bzw. 16 entsperrbar ist, der über Steuerleitungen 36, 38 abgegriffen wird.
Die beiden Ablaufkanäle 28, 30 münden in zwei Anschlüssen Sl (Ablaufkanal 28) bzw. S2 (Ablaufkanal 30) , an die die Stellungsanzeige 6 angeschlossen ist. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist diese Stellungsanzeige 6 durch einen Zylinder gebildet, dessen beide, mit gleichen Wirkflächen ausgeführte Druckräume 40, 42 mit den Anschlüssen Sl, S2 verbunden und über einen Kolben 44 voneinander getrennt sind. Die beiden Arbeitskanäle 28, 30 sind über zwei Leitungen 46, 48 miteinander verbunden, in denen jeweils ein als Rückschlagventil ausgebildetes Ausgleichsventil 50 bzw. 52 angeordnet ist. Diese beiden Ausgleichsventile 50, 52 ermöglichen es beispielsweise, den Zylinder zu justieren, indem der Aktuator 10 in eine Endposition verfahren wird und dann entsprechend der Kolben 44 nachgestellt wird, wobei dann Druckmittel über eines der sich öffnenden Ausgleichsventile 50, 52 in den jeweils parallelen Zweig abströmt.
Wie des Weiteren der einzigen Figur entnehmbar ist, sind der Ablaufkanal 28 und der Arbeitskanal 18 sowie der Ablaufkanal 30 und der Arbeitskanal 16 jeweils über eine Verbindungsleitung 54 bzw. 56 miteinander verbunden, in der jeweils ein Rückschlagventil 58, 60 angeordnet ist. Über diese Rückschlagventile 58, 60 kann somit jeweils eine Verbindung des stromabwärts des entsperrbaren Rückschlagventils 32, 34 angeordneten Teils des Ablaufkanals 28, 30 mit der als Ablaufleitung wirkenden Arbeitsleitung 16 oder 18 aufgesteuert werden.
Zum besseren Verständnis wird nun die Funktion der erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtung erläutert .
In der dargestellten Grundposition des Wegeventils 2 sind die beiden Arbeitsanschlüsse A, B der Anschlussplatte 8 mit dem Tank verbunden - der Aktuator 10 ist durch die Rückschlagventile 20,22; 32,34 in seine jeweilige Position leckölfrei eingespannt.
Zum Verschieben des Aktuators 10 wird das Wegeventil 2 beispielsweise in die mit (a) gekennzeichnete Schaltposition verschoben. Das Druckmittel strömt über den Druc - anschluss P und den Arbeitsanschluss B des Wegeventils 2 in die Arbeitsleitung 16, die somit als Vorlaufleitung wirkt. Von dort strömt das Druckmittel über das sich öffnende Rückschlagventil 20 zur einstellbaren Drossel 24, deren Öffnungsquerschnitt den Volumenstrom begrenzt. Das Druckmittel wird dann über den Arbeitsanschluss B zu dem in der Figur rechten Druckraum 62 des Aktuators gefördert, so dass dessen Kolben 66 nach links verschoben und entsprechend das Klappenventil 1 verstellt wird, bis es seine voreingestellte Steuerstellung einnimmt .
Das aus dem Druckraum 64 des Aktuators 10 verdrängte Druckmittel strömt über den Arbeitsanschluss A der Anschlussplatte 8, das Rückschlagventil der verstellbaren Drossel 26, den Ablaufkanal 30 und das durch den Druck in der Arbeitsleitung 16 entsperrte Rückschlagventil 34 zum Anschluss S2. Das Rückschlagventil 60 verbleibt dabei in seiner Sperrstellung, da der wesentlich höhere Pumpendruck in Schließrichtung wirkt. Entsprechend der Menge des dem Druckraum 40 zufließenden Druckmittels wird der Kolben 44 des Zylinders 6 verschoben. Eine der zufließenden Druckmittelmenge entsprechende Druckmittelmenge wird aus dem sich verkleinernden Druckraum 42 verdrängt. Der Hub des Kolbens 44 ist ein Maß für die Stellposition des Aktuators 10 oder des Klappenventils 1. Die verdrängte Druckmittelmenge strömt dann über den Anschluss Sl in den unterhalb des entsperrbaren Rückschlagventils 32 gelegenen Leitungsabschnitt des Ablaufkanals 28 und von dort in den Verbindungskanal 54 und über das öffnende Rückschlagventil 58 in die als Ablaufleitung wirkende Arbeitsleitung 18 und von dort über die Anschlüsse A, T des Wegeventils 2 und den Tankkanal 14 zurück zum Tankanschluss T.
Nach Erreichen der vorbestimmten Steuerposition des Klappenventils 1 wird das Wegeventil 2 in seine Neutral- Stellung zurück gestellt - das Druckmittel ist dann durch die Wirkung der beiden Einspannventile 20, 22 und der entsperrbaren Rückschlagventile 32, 34 leckölfrei eingespannt . Die Verstellung des Klappenventils 1 in entgegengesetzter Richtung erfolgt durch Verschieben des Wegeventils 2 in seine mit (b) gekennzeichnete Schaltposition, wobei dann der Druckmittelvolumenstrom über die Arbeits- leitung 18, das Einspannventil 22, die einstellbare Drossel 26 zum Arbeitsanschluss A und von dort in den Druckraum 64 des Aktuators gefördert wird. Das aus dem Druckraum 62 verdrängte Druckmittel strömt über den Arbeitsanschluss B, die Drossel 24, den Ablaufkanal 28 und das entsperrte Rückschlagventil 32 zum Anschluss Sl, der dann als Eingangsanschluss wirkt. Der Kolben 44 wird entsprechend verschoben und die aus dem Druckraum 40 des Zylinders 6 verdrängte Druckmittelmenge über den Anschluss S2, den daran angeschlossenen Teil des Ablaufkanals 30, die Verbindungsleitung 56 und das sich öffnende Rückschlagventil 60 zur Arbeitsleitung 16 geführt, die dann als Ablau leitung wirkt.
Durch die erfindungsgemäße Schaltung mit den beiden Rückschlagventilen 58, 60 ist somit die Stellungsanzeige 6 unabhängig von der Schaltposition des Wegeventils im Ablauf angeordnet und somit mit Niederdruck beaufschlagt.
Selbstverständlich kann anstelle des in der Figur dargestellten Zylinders auch ein anderes mechanisches Gerät zur Erfassung der Hubposition des Aktuators 10 verwendet werden - so kann beispielsweise ein Volumenstromzähler eingesetzt werden.
Anstelle der beiden Rückschlagventile 58, 60 kann - wie bereits eingangs erwähnt - auch ein Schaltventils verwendet werden, da es jedoch bei hohen Sicherheitsanforderungen erforderlich ist, die Anzeigeeinrichtung möglichst einfach auszuführen, wird häufig die dargestellte Lösung mit einfachen Rückschlagventilen bevor- zugt. Das Wegeventil kann auch als Proportionalventil ausgeführt sein.
Offenbart ist eine Anzeigeeinrichtung für die Stellposition eines hydraulischen Aktuators eines Ventils oder einer Stelleinrichtung, bei der die Stellposition des Aktuators indirekt aus dem Druckmittelvolumenstrom ermittelt wird, der zur Betätigung des Aktuators erforderlich ist. Erfindungsgemäß ist die hydraulische Stellungsanzeige im Ablauf angeordnet, so dass diese mit einem vergleichsweise geringen Druck beaufschlagt ist und entsprechend einfach ausgeführt werden kann. Die Stellungsanzeige kann im Ablauf durch eine einfache hydraulische Schaltung nur mit Einsatz von Rückschlagventilen preiswert und zuverlässig, ohne Leckage realisiert werden.
Bezugszeichenliste:
1 Klappenventil
2 Wegeventil 4 Ventilblock
6 Stellungsanzeige
8 Anschlussplatte
10 Aktuator
12 Pumpenkanal
14 Tankkanal
16 Arbeitsleitung
18 Arbeitsleitung
20 Einspannventil
22 Einspannventil
24 einstellbare Drossel
26 einstellbare Drossel
28 Ablaufkanal
30 Ablaufkanal
32 entsperrbares Rückschlagventil
34 entsperrbares Rückschlagventil
36 Steuerleitung
38 Steuerleitung
40 Druckraum 42 Druckraum 44 Kolben
46 Leitung
48 Leitung
50 Ausgleichsventil
52 Ausgleichsventil
54 Verbindungsleitung
56 Verbindungsleitung
58 Rückschlagventil
60 Rückschlagventil
62 Druckraum
64 Druckraum
66 Kolben

Claims

Patentansprüche
1. Anzeigeeinrichtung für die Stellposition eines hydraulischen Aktuators (10) eines Ventils (1) oder einer Stelleinrichtung, wobei Arbeitsanschlüsse des Aktuators (10) über ein Wegeventil (2) mit einer Zulauf- oder Rücklaufleitung (16, 18) verbindbar sind und die Stellposition des Aktuators (10) über eine hydraulisch betätigte Stellungsanzeige (6) indirekt erfassbar ist, die in Abhängigkeit von einer zur Betätigung des Aktuators (10) erforderlichen Druckmittelmenge verstellbar ist, gekennzeichnet durch eine Ventileinrichtung (58, 60) , über die bei Ansteuerung des Aktuators (10) die Anschlüsse (Sl, S2) für die Stellungsanzeige (6) im Druckmittelablauf vom Aktuator (10) angeordnet sind.
2. Anzeigeeinrichtung nach Patentanspruch 1, wobei die Stellungsanzeige ein Volumenstromregler oder ein Zylinder (6) ist.
3. Anzeigeeinrichtung nach Patentanspruch 2, wobei über die Ventileinrichtung (58, 60) der jeweils wirksame Ausgangsanschluss (Sl, S2) der Stellungsanzeige (6) mit einer mit einem Tank (T) oder Rücklaufanschluss des Wegeventils (2) verbundenen Leitungsabschnitt (16, 18) verbindbar ist, wobei ein Eingangsanschluss (S2, Sl) der Stellungsanzeige (6) mit der jeweils wirksamen Ablaufleitung (28, 30) verbunden ist.
4. Anzeigeeinrichtung nach Patentanspruch 3, wobei die Ventileinrichtung zwei gegensinnig öffnende Rückschlagventile (58, 60) oder ein Schaltventil hat.
5. Anzeigeeinrichtung nach Patentanspruch 4, wobei die beiden Anschlüsse des Aktuators (10) über zwei parallel geschaltete Arbeitsleitungen (16, 18) mit jeweils einer einstellbaren Drossel (24, 26) mit den Arbeitsanschlüssen (A, B) des Wegeventils (2) verbunden sind, wobei je nach Stellung des Wegeventils (2) eine Arbeitsleitung (16, 18) als Vorlauf- und die andere Arbeitsleitung (18, 16) als Ablaufleitung wirkt, und wobei in Zulaufrichtung gesehen stromaufwärts der Drossel (24, 26) von der Arbeitsleitung (16, 18) jeweils ein Ablaufkanal (28, 30) abzweigt, in dem ein entsperrbares Rückschlagventil (32, 34) oder dergleichen angeordnet ist und der mit einem der An- Schlüsse (Sl, S2) der Stellungsanzeige (6) verbunden ist, wobei in Abiaufrichtung gesehen stromabwärts der entsperrbaren Rückschlagventile (32, 34) jeweils eine in der parallelen Arbeitsleitung (16, 18) mündende Verbindungsleitung (54, 56) abzweigt, in der eines der Rückschlag- ventile (58, 60) angeordnet ist.
6. Anzeigeeinrichtung nach Patentanspruch 5 , wobei im Ablaufkanal (28, 30) anstelle der Rückschlagventile (58, 60) ein Senkbremsventil angeordnet ist.
7. Anzeigeeinrichtung nach einem der Patentansprüche 4 bis 6, wobei in der Arbeitsleitung (16, 18) jeweils ein Einspannventil (20, 22) vorgesehen ist.
8. Anzeigeeinrichtung nach einem der Patentansprüche 5 bis 7, wobei die beiden Ablaufkanäle (28, 30) über zwei Leitungen (46, 48) mit jeweils einem Ausgleichsventil (50, 52) miteinander verbunden sind.
9. Anzeigeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei das Ventil ein Klappenventil eines Schiffes oder die zu betätigende Schließeinrichtung ein Deckel, ein Luk oder dergleichen ist.
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