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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schaltkreisauswahlelektroventil, das durch ein System von Elektroventilen festgelegt ist.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich überdies auf ein System von Elektroventilen, umfassend ein solches Schaltkreisauswahlelektroventil.
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Unter „System von Elektroventilen“ versteht man das Angeben einer Gesamtheit von zwei oder mehreren Elektroventilen, die zu einer oder mehreren miteinander verbundenen Basen zur Bildung einer Gesamtheit zusammengebaut sind, die ihrerseits mit mindestens einem Kopfelement oder -modul verbunden ist.
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Im Fachjargon ist ein solches Elektroventilsystem im Allgemeinen als „Elektroventilinsel“ oder „Elektroventilbatterie“ angegeben.
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Im näheren Detail umfasst ein Elektroventilsystem:
- - ein oder mehrere Elektroventile,
- - eine oder mehrere Basen, im allgemeinen modularer Art, die miteinander lösbar befestigt sind,
- - mindestens ein/en Kopfelement oder -modul, das/der mit einem Ende der Basis oder der Gesamtheit von Basen verbunden und befestigt ist.
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Jedes Elektroventil ist im Allgemeinen nach der Art eines Schieberwegeventils ausgebildet, umfassend:
- - ein Gehäuse, indem eine Vielzahl von Mündungen gebildet sind innerhalb welchen das Fluid (Luft) unter Druck fließt; die Mündungen umfassen im allgemeinen mindestens eine Zuführungsmündung, d.h. eine Mündung, die mit der Zuführung des Druckfluids zu verbinden ist, mindestens eine Nutzungs- oder Austrittsmündung, über welche das Fluid unter Druck einer weiteren Einrichtung zugeführt wird, und mindestens eine Austrittsmündung, d.h. eine Mündung, über welche, nachdem das Fluid unter Druck benutzt wurde, an den Austritt oder die Atmosphäre zurückkehrt;
- - ein bewegliches im allgemeinen aus einem spulenartigen oder kolbenartigen Schieber bestehenden Element, das in einer im Gehäuse ausgenommenen zylindrischen Aufnahme verschiebbar aufgenommen ist und ausgestaltet ist, um die verschiedenen Mündungen wahlweise miteinander zu verbinden, wobei der Strom des Druckfluids gezwungen wird bestimmten Wegen zu folgen;
- - eine Vielzahl von Dichtungen, die zwischen dem beweglichen Element und dem Gehäuse zwischengeschaltet sind, um die Abdichtung des Fluids zu gewährleisten und die Mündungen wahlweise abzudichten, die in jeder der vom Wegeventil angenommenen Positionen nicht vom Strom des Druckfluids durchflossen werden dürfen;
- - eine ansteuernde Betätigungs- oder Steuervorrichtung, die im allgemeinen elektrischer oder elektropneumatischer Art ist, die unmittelbar oder mittelbar die Bewegung des beweglichen Elementes ansteuert, um das Wegeventil von der Ruheposition zur mindestens einen Arbeitsposition umzuschalten; wobei im allgemeinen die ansteuernde Steuervorrichtung aus einer durch ein Solenoid und Ansteuerungswegeventil kombinierten Steuerung besteht und einen Stellantrieb (zum Beispiel einen am beweglichen Element festliegenden Kolben) umfasst, der angeordnet ist, um unmittelbar das bewegliche Element und eine elektrische aus einem Solenoid bestehende Ansteuerung zu bewegen, die zur Folge der Erregung und Abregung einen Kern bewegt, der Zuführungs-, und Austrittsleitungen von Druckluft öffnet und schließt, um den pneumatischen Stellantrieb anzusteuern;
- - eine Rückstellvorrichtung zur Rückstellung des beweglichen Elementes und daher das Wegeventil von der mindestens einen Arbeitsposition in die Ruheposition zurückzustellen; die Rückstellvorrichtung kann außen (pneumatisch, elektrisch, elektropneumatisch) oder innen (pneumatisch oder mechanisch) sein.
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Die Elektroventile können einen oder mehrere (im Allgemeinen zwei) Schieberwegeventile umfassen, die in demselben Gehäuse aufgenommen sind. Die Schieberwegeventile können einer der Arten sein, wie gemäß der genormten Klassifikation, beispielsweise als „3/2“, „5/2“ oder „5/3“ klassifiziert sind.
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Jede Basis besteht aus einem Gehäuse, in dem eine oder mehrere Aufnahmen ausgearbeitet sind, von denen jede ausgebildet, um ein jeweiliges Elektroventil aufzunehmen, und mit Durchgangsleitungen des Druckfluids versehen ist, die sich mit den entsprechenden Mündungen des entsprechenden Elektroventils verbinden. In der Basis sind überdies Zuführungs- und Auslassleitungen des Druckfluids festgelegt, welche die pneumatischen auf das bewegliche Element eines jeden Elektroventils wirkenden Stellantriebe steuern.
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Jede in der Basis ausgenommene Aufnahme ist versehen mit: mindestens einer Zuführungsleitung, mindestens aus einer Austritts- oder Förderleitung und mindestens einer Auslassleitung, welche sich mit mindestens einer Zuführungsmündung verbinden, mindestens einer Benutzungs- oder Auslassmündung und der mindestens einen Auslassmündung des jeweiligen Elektroventils.
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Die Basis oder, wo die Basis in zwei oder mehrere Abschnitte unterteilt ist, von denen jeder mit einem verschiedenen Druck wirkt und mit dem jeweiligen Zuführungs- und Auslassmodul versehen ist, ist jeder Abschnitt oder Teil derselben durchquert von:
- - mindestens einer Hauptzuführungsleitung, die auf mindestens eine Zuführungsleitung einer jeden einzelnen Aufnahme übergeht oder jedenfalls diese festlegt, wobei die Hauptzuführungsleitung der Basis (oder eines jeden Abschnitts derselben) nämlich eine gemeinsame Leitung ist, die alle Aufnahmen der Basis (oder einen jeden Abschnitt derselben) versorgt,
- - mindestens einer Hauptauslassleitung, die auf mindestens eine Auslassleitung einer jeden einzelnen Aufnahme übergeht oder jedenfalls diese festlegt, wobei die Hauptauslassleitung der Basis (oder eines jeden Abschnitts derselben) nämlich eine gemeinsame Leitung ist, die alle Aufnahmen der Basis (oder einen jeden Abschnitt derselben) versorgt.
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Die mindestens eine Austritts- oder Förderleitung einer jeden Aufnahme der Basis ist hingegen von den Austritts- oder Förderleitungen der restlichen aus der Basis (oder eines jeden Abschnittes derselben) ausgearbeiteten verschieden und getrennt und mündet in eine jeweilige Förderöffnung, die von außerhalb der Basis zugänglich und mit einem entsprechenden Verbraucher (zum Beispiel ein pneumatischer Arbeitszylinder) verbindbar ist, der durch das entsprechende Elektroventil bedient wird.
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Die Basis ist dann mit einem elektrischen oder elektronischen Schaltkreis (zum Beispiel eine elektronischen Leiterplatte) und den entsprechenden elektrischen Verbindungsmitteln mit den elektrischen oder elektropneumatischen Betätigungs- und/oder Zurückstellvorrichtungen eines jeden Elektroventils versehen, die im Bereich einer jeden Aufnahme der Basis abgezweigt sind.
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Jedes Elektroventil ist lösbar an der Basis mit Befestigungsorganen bekannter Art, zum Beispiel der Schraubenart befestigt.
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Die Basen sind im Allgemeinen modularer Art und können miteinander lösbar durch Befestigungsorgane bekannter Art, wie zum Beispiel Zugstangen, gekoppelt und befestigt werden.
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Das/der Kopf- oder Zwischenelement oder -modul (d.h. lokal an jedem Basisabschnitt), bzw. das/der Zuführungs- und Auslasskopf - oder Zwischenelement umfasst ein Gehäuse, aus dem ausgearbeitet sind:
- - mindestens eine erste Übergangsleitung, die an einem Ende auf mindestens eine Hauptzuführungsleitung der Basis (oder des entsprechenden Basisabschnittes) übergeht und die am abgewandten Ende mit einer Druckfluidquelle verbindbar ist,
- - mindestens eine zweite Übergangsleitung, die an einem Ende auf mindestens eine Hauptauslassleitung der Basis (oder des entsprechenden Basisabschnittes) übergeht und die am abgewandten Ende in eine Auslassöffnung mündet,
- - ein elektrischer oder elektronischer Eingangsmodul, der mit mindestens einem Eingangsverbinder, der fähig ist, von außen erteilte Steuersignale des Systems von Elektroventilen zu empfangen, und einem Ausgangsverbinder versehen ist, der mit dem entsprechenden Eingangsverbinder des elektrischen oder elektronischen Schaltkreises der Basis verbindbar ist, um derselben die Steuersignale zu senden.
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Ist die Basis modularer Art, so umfasst jeder Modul einen Eingangsverbinder und einen Ausgangsverbinder, die jeweils mit dem vorangehenden Ausgangsverbinder des Kopfelementes oder des Basismoduls und mit dem Eingangsverbinder des nachfolgenden Basismoduls kuppelbar sind, um die Steuersignale vom elektrischen oder elektronischen Eingangsmodul den elektrischen oder elektronischen Schaltkreise der verschiedenen Basismodule zu senden.
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Das Elektroventilsystem kann ein Endmodul vervollständigen, der am Ende der Basis angeordnet ist, die zu jener abgewandt ist, die mit dem Kopfelement verbunden ist.
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Elektroventilsysteme bekannter Art sind zum Beispiel in
WO2017/017650A1 ,
WO2017/017653A1 und
WO2017/017656A1 beschrieben.
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1 zeigt schaubildlich ein Elektroventilsystem gemäß dem Stand der Technik; 2 zeigt einen Schnitt des Elektroventilsystems aus 1, bei dem das Elektroventil zwei Schieberwegventile nach der Art „3/2“ umfasst, die normalerweise in demselben Gehäuse geschlossen aufgenommen sind; 3 zeigt schematisch den pneumatischen Schaltkreis des Elektroventilsystems aus 1.
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Unter Bezugnahme auf diese Figur ist mit 100 Elektroventilsystem angegeben, das eine Basis modularer Art umfasst, die durch mindestens ein oder zwei Module 101, 102 gebildet ist, die miteinander gekoppelt und zwischen einem Kopfelement oder -modul 103 und einem Endelement 104 gespannt sind.
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Das Kopfelement oder -modul 103, die beiden Basismodule 101, 102 und das Endelement 104 sind miteinander verbunden, um eine Gesamtheit für die Befestigungsorgane nach der Art von Zugstäben 105 zu bilden.
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Jeder Basismodul 101, 102 ist mit einer Vielzahl von Aufnahmen 106 versehen, von denen jede in der Lage ist, ein entsprechendes Elektroventil 107 aufzunehmen, das am entsprechenden Basismodul 101, 102 durch Schrauben befestigbar ist.
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Jedes Elektroventil 107 ist nach der Art eines Schieberwegeventils und unter Bezugnahme auf die 2 besteht es zum Beispiel aus einem Paar von Schieberwegeventilen nach der Art „3/2“, die normalerweise in einem und demselben Gehäuse 108 geschlossen aufgenommen sind.
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Jedes Elektroventil 107 umfasst:
- - ein Gehäuse 108, in dem mindestens eine Zuführungsmündung 109 ausgenommen ist, mindestens eine erste Austrittsmündung 110 und mindestens eine erste Auslassmündung 111, mindestens einen hin- und herlaufenden Schieber 114, der geradlinig hin- und her beweglich in einem Sitz im Gehäuse 108 aufgenommen ist und ausgestaltet ist, um wahlweise die mindestens eine Zuführungsmündung 109, die mindestens erste Auslassmündung 111 und die mindestens erste Austrittsmündung 110 in Fluidverbindung zu bringen,
- - mindestens eine erste Antriebsvorrichtung des ersten hin- und herlaufenden Schiebers 114, welche Antriebsvorrichtung zum Beispiel mindestens eine erste elektrische Ansteuerung 116 umfasst, die einen ersten Antriebskolben 117 steuert, der am ersten hin- und herlaufenden Schieber 114 festliegt, und
- - mindestens eine erste Zurückstellvorrichtung mechanischer Art, bestehend aus einer ersten Feder 120.
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Jedes Elektroventil 107 kann überdies umfassen:
- - mindestens eine zweite Austrittsmündung 112 und mindestens eine zweite Auslassmündung 113, mindestens einen zweiten hin- und herlaufenden Schieber 115, der geradlinig hin und her beweglich im Gehäuse 108 aufgenommen und ausgestaltet ist, um die mindestens eine Zuführungsmündung 109, die mindestens zweite Auslassmündung 113 und die mindestens zweite Austrittsmündung 112 wahlweise in Fluidverbindung zu bringen,
- - mindestens eine zweite Antriebsvorrichtung des zweiten hin- und herlaufenden Schiebers 115, welche Antriebsvorrichtung zum Beispiel mindestens eine zweite elektrische Ansteuerung 118 umfasst, die den zweiten Antriebskolben 119 steuert, der am zweiten hin- und herlaufenden Schieber 115 festliegt, und
- - mindestens eine zweite Zurückstellvorrichtung zum Beispiel mechanischer Art, bestehend aus einer zweiten Feder 121
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Die Zuführungsmündung 109, die erste Austrittsmündung 110, die erste Auslassmündung 111, die zweite Austrittsmündung 112 und die zweite Auslassmündung 113 eines jeden Elektroventils 107 sind alle im Gehäuse 108 festgelegt und im Bereich der Anschlussflanke des Elektroventils 107 an der entsprechenden Aufnahme 106 miteinander ausgerichtet (die Zuführungsmündung 109 befindet sich in der Mitte, an ihren Seiten sind die erste und die zweite Austrittsmündung 110 und 112 symmetrisch angeordnet, neben an jeder ist jeweils die erste Auslandsmündung 111 und die zweite Auslassmündung 113 angeordnet).
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Zwischen dem Gehäuse 108, dem ersten hin- und herlaufenden Schieber 114 und dem zweiten hin- und herlaufenden Schieber 115 sind Dichtungen zur Abdichtung des Druckfluids zwischengeschaltet.
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Unter Bezugnahme auf die 2, weist der erste hin- und herlaufenden Schieber 114 einen Abschnitt herabgesetzten Durchmessers auf, der derart ausgebildet ist, dass die erste Ausgangsmündung 110 wechselweise mit der ersten Auslaufmündung 111 und der Zuführungsmündung 109 zur Folge der Verstellung des hin- und herlaufenden Schiebers 114 selbst in Verbindung gesetzt wird. Auf ähnliche Weise weist der zweite hin- und herlaufende Schieber 115 einen Abschnitt herabgesetzten Durchmessers auf, der derart ausgebildet ist, dass die zweite Ausgangsmündung 112 wechselweise mit der zweiten Auslaufmündung 113 und der Zuführungsmündung 109 zur Folge der Verstellung des hin- und herlaufenden Schiebers 115 selbst in Verbindung gesetzt wird.
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Die Basis, und zwar jeder Basismodul 101, 102 weist eine Vielzahl von Aufnahmen 106 auf, von denen jede im Stande ist, ein entsprechendes genanntes Elektroventil 107 aufzunehmen.
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Jede Aufnahme 106 umfasst:
- - mindestens eine Zuführungsleitung 122, die im Stande ist, mit der Zuführungsmündung 109 des entsprechenden Elektroventil 107 in Fluidverbindung gesetzt zu werden,
- - mindestens eine Auslassleitung 125, die im Stande ist, mit der ersten Auslassmündung 111 des entsprechenden Elektroventils 107 in Fluidverbindung gesetzt zu werden und
- - mindestens eine erste Austrittsleitung 123, die im Stande ist, mit der ersten Austrittsmündung 110 des entsprechenden Elektroventils 107 in Fluidverbindung gesetzt zu werden.
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Jede Aufnahme 106 kann überdies umfassen:
- - mindestens eine zweite Auslassleitung 126, die im Stande ist, mit der zweiten Auslassmündung 113 des entsprechenden Elektroventils 107 in Fluidverbindung gesetzt zu werden und
- - mindestens eine zweite Austrittsleitung 124, die im Stande ist, mit der zweiten Austrittsmündung 112 des entsprechenden Elektroventils 107 in Fluidverbindung gesetzt zu werden.
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Die Zuführungsleitung 122, die erste und die zweite Austrittsleitung 123 und 124 und die erste und die zweite Auslassleitung 125 und 126 einer jeden Aufnahme 106 sind alle im Gehäuse des entsprechenden Basismoduls 101, 102 mit einer Anordnung und Ausrichtung festgelegt, die jenen der entsprechenden Mündungen der mit ihnen koppelbaren Elektroventile 107 entsprechen.
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Die Zuführungsleitungen 122 der Aufnahmen 106 gehen auf oder sind durch eine Strecke einer Hauptzuführungsleitung 122A über bzw. festgelegt, die in der Basis, und zwar in den Basismodulen 101, 102 ausgenommen ist und gemeinsam für alle Aufnahmen 106 wirkt.
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Die ersten Auslassleitungen 125 der Aufnahmen 106 gehen auf oder sind durch eine Strecke einer ersten Hauptauslassleitung 125A über bzw. festgelegt, die in der Basis, und zwar in den Basismodulen 101, 102 ausgenommen ist und gemeinsam für alle Aufnahmen 106 wirkt.
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Die zweiten Auslassleitungen 126 der Aufnahmen 106 gehen auf oder sind durch eine Strecke einer zweiten Hauptauslassleitung 126A über bzw. festgelegt, die in der Basis, und zwar in den Basismodulen 101, 102 ausgenommen ist und gemeinsam für alle Aufnahmen 106 wirkt.
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Die ersten Austrittsleitungen 123 der Aufnahmen 106 münden jeweils in eine erste einem Verbraucher U zuordenbare Förderöffnung 123A.
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Die zweiten Austrittsleitungen 124 der Aufnahmen 106 münden jeweils in eine entsprechende zweite einem Verbraucher U zuordenbare Förderöffnung 124A.
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Die ersten Austrittsleitungen 123 und die zweiten Austrittsleitungen 124 der verschiedenen Aufnahmen 106 sind voneinander verschieden und getrennt.
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Jeder Basismodul umfasst überdies eine entsprechende elektronische Leiterplatte 200 und elektrische Verbindungsmittel zur Verbindung der elektronischen Leiterplatte mit den Antriebsvorrichtungen und/oder elektrischen oder elektromagnetischen Rückstellvorrichtungen eines jeden Elektroventils 107.
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Beim in 2 dargestellten Fall ist die elektronische Leiterplatte 200 mit der ersten elektrischen Ansteuerung 116 und der zweiten elektrischen Ansteuerung 118 verbunden.
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Das/der Kopfelement oder -modul 103, auch Zuführungsmodul genannt, umfasst ein Gehäuse, in dem ausgenommen sind:
- - eine erste Übergangsleitung 127, die an einem Ende auf die mindestens erste Hauptzuführungsleitung 122A des Basismoduls 101, 102 mit diesem unmittelbar gekoppelt übergeht und die, am abgewandten Ende, mit einer Druckfluidquelle S verbindbar ist; in 1 ist schematisch der Übergang 127A gezeigt, der mit der Druckfluidquelle S gekoppelt ist;
- - ein Paar von zweiten Übergangsleitungen 128 und 129, die an einem Ende jeweils auf die erste Hauptauslassleitung 125A und auf die zweite Hauptauslassleitung 126A des Basismoduls 101, 102 mit diesem unmittelbar gekoppelt übergeht und die, am abgewandten Ende, in eine gemeinsame Auslassöffnung 130 oder wechselweise in eine getrennte Auslassöffnung münden,
- - ein elektronischer Eintrittsmodul 131, der mit mindestens einem Eintrittsverbinder versehen ist, um Steuersignale außerhalb des Elektroventilsystems zu empfangen und ein Austrittsverbinder, der mit dem entsprechenden Eingangsverbinder der elektronischen Leiterplatte 200 des unmittelbar mit ihm verbundenen Basismodul 101, 102 verbindbar ist.
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Im Schema der 3 sind die Mündungen eines jeden Elektroventil 107, auch mit der vereinheitlichten zwischen den Klammern wiedergegebenen Nummerierung angegeben und gemäß der: „1“ die Zuführungsmündung ergibt, d.h. jene, die üblicherweise mit dem Druckfluid gespeist wird, das von der entsprechenden im Basismodul ausgenommenen Zuführungsleitung stammt, „2“ und „4“ geben die Austrittsmündungen an, d.h. jene die üblicherweise das Druckfluid an die Verbraucher U liefern, die mit den jeweiligen Austritts- oder Förderleitungen verbunden sind, die im entsprechenden Basismodul ausgenommen sind, „3“ und „5“ geben die Auslassmündungen an, d.h. die Mündungen, durch welche das von den Verbrauchern zurückkehrende Fluid in den Auslass gebracht wird.
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In diesem Schema ist überdies jedes Elektroventil 107 auf einfache Weise mit einem Rechteck angegeben, ohne dass die jeweiligen Ruhe- und Arbeitspositionen gemäß der einheitlichen Symbolik wiedergegeben sind. Es sind dann auch nicht die eventuellen Luftzuführungs- und -auslassleitungen zu den Antriebs/Rückstellvorrichtungen elektropneumatischer Art angegeben.
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Es wird präzisiert, dass die Ausbildung eines jeden Elektroventils 107 für sich bekannter Art und zum Beispiel nach der in 2 gezeigten Art mit allgemeinen Begriffen nur beschrieben werden, um die vorliegende Beschreibung besser verständlich wiederzugeben.
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Es wird präzisiert, dass jedes Elektroventil 107 auch anderer Art sein könnte, wie jene, die in 2 gezeigt ist; so zum Beispiel könnte das Elektroventil 107 auch einer der Typen „3/2“, „5/2“ oder „5/3“ sein, der erste hin- und herlaufende Schieber und der zweite hin- und herlaufende Schieber könnten in einem einzigen hin- und herlaufenden Schieber integriert sein, die Antriebs- und Rückstellvorrichtungen könnten auch verschieden von jenen beschriebenen sein, so könnten zum Beispiel beide elektropneumatischer Art sein (Elektroansteuerung kombiniert mit Antriebskolben mit diesem verbunden).
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Dies alles vorausgesetzt, ist in einigen Anwendungen das Vorhandensein eines Thermoventils oder besser eines Trennelektroventils erforderlich, das erlaubt, den durch das gesamte Elektroventilsystem gebildeten Schaltkreis vom allgemeinen Stromnetz oder besser von der Druckfluid Versorgungsquelle S unabhängig zu gestalten.
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Ein solches Trennelektroventil besitzt im allgemeinen zwei Positionen:
- - eine Schließposition, in der es den Eintritt der von der Versorgungsquelle S stammenden Druckluft in den durch das Elektroventilsystem gebildeten Schaltkreis verhindert, wobei dieses Letztere in Abfluss gestellt wird, und
- - eine Arbeitsposition, in der es den Eintritt der von der Versorgungsquelle S stammenden Druckluft in den gesamten, durch das Elektroventilsystem gebildeten Schaltkreis erlaubt.
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Ein solches Trennelektroventil ist insbesondere von Nutzen wo Wartungseingriffe des Elektroventilsystems erforderlich werden.
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Gemäß dem Stand der Technik, ist ein solches Elektrontrennventil vor dem Elektroventilsystem angeordnet und besteht aus einem Elektroventil der Art „3/2“, das mit dem Elektroventilsystem vor diesem angeschlossen und verbunden ist.
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Gemäß einer anderen bekannten Technik ist ein solches Trennventil in der Behandlungseinheit der Druckluft integriert, die von der Versorgungsquelle S stammt; es ist zum Beispiel in einer Filter- und Druckeinstelleinheit integriert, die jedenfalls vor dem Elektroventilsystem angeschlossen ist.
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Es ist auch bekannt, ein Trennelektroventil in demselben Elektroventilsystem zu integrieren. Gemäß dieser bekannten Technik ist das Trennelektroventil nach der „3/2“ Art und mit einem Hilfsbasismodul verbunden, der diesem zugeordnet und zwischen der Basis und dem Kopfmodul des Elektroventilsystems zwischengeschaltet ist. Im Fall, wo die Basis in verschiedene auf verschiedenen Drücken arbeitende Abschnitte unterteilt und jeder mit einem entsprechenden Eintrittsmodul (Zuführung und Auslass) versehen ist, ist jeder mit einem entsprechenden Trennelektroventil der Art „3/2“ versehen, das mit einem ihm zugeordneten Hilfsbasismodul verbunden ist und zwischen dem Basisabschnitt selbst und dem entsprechenden Kopfmodul (Zuführung und Eintritt)zwischengeschaltet ist.
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Eine solche Lösung bekannter Art ist in 4 schematisch dargestellt, die dasselbe Schema aus 3 übernimmt, mit der Hinzufügung des Trennelektroventils 300 und des entsprechenden, ihm zugeordneten Hilfsbasismodul 301. Es ist zu bemerken, dass das Trennelektroventil 300 vor der Basis 101, 102 der Elektroventile 107 angeordnet ist, so dass man den Schaltkreis nach derselben von der Versorgungsquelle S von Druckluft unabhängig gestalten kann, wobei es vollständig in den Auslauf gestellt wird.
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Eine solche Lösung bekannter Art erlaubt den Platzbedarf zu verringern und die pneumatischen Verbindungen gegenüber den anderen Lösungen bekannter Art und wie oben beschrieben zu vereinfachen. Sie erlaubt überdies das Trennelektroventil 300 durch desselben Eintrittsmodul, sei dies mit einem mehrpoligen Kabel oder mit einer seriellen Verbindung, des Trennelektroventilsystems zu steuern.
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Eine solche Lösung bekannter Art weist jedoch einige Mängel auf.
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Ein erster Mangel besteht darin, dass sie den Aufbau eines ihr zugeordneten Hilfsbasismoduls erfordert. Auch nur aus dem Schema der 4 klar hervorgeht unterscheidet sich ein solcher Hilfsbasismodul von den Basismodulen 101, 102 des Trennelektroventilsystems mindestens was die Ausbildung der Hauptzuführungsleitung betrifft. In einem solchen Hilfsbasismodul 301 besteht die Hauptzuführungsleitung natürlicherweise aus zwei voneinander getrennten Ästen: ein erster Ast 322A, der die Austrittsmündung (2) des Trennelektroventils 300 mit der Hauptzuführungsleitung 122A der nachfolgenden Basismodule 101, 102 verbindet, und ein zweiter Ast 322B, der die Zuführungsmündung (1) des Trennelektroventils 300 mit der ersten Anschlussleitung 127 des Kopfmoduls 103 verbindet, der am Eingang mit der Versorgungsquelle S verbunden ist.
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Wie für den Fachmann unverzüglich verständlich, besitzen die Basismodule 101, 102 des Elektroventilsystems hingegen eine einzige durch sie durchgeführte Hauptzuführungsleitung (in 3 mit 122A angegeben), die für alle Aufnahmen 106 gemeinsam ist, bzw. die jede Aufnahme 106 bedient.
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Nur in dieser Weise wenn sich das Trennelektroventil 300 in der Ruheposition befindet, ist der gesamte Schaltkreis nach demselben, umfassend auch die Hauptzuführungsleitung 122A, im Auslauf gesetzt; wenn jedoch sich das Trennelektroventil 300 in einer Arbeitsposition befindet, wird die von der Versorgungsquelle S am Eingang dem Kopfmodul 103 zugeführte Druckluft dem gesamten Schaltkreis nach dem Trennelektroventil 300 selbst zugeführt.
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Die Notwendigkeit über einen Hilfsbasismodul zu verfügen, der verschieden ist von den Basismodulen des Elektroventilsystems bewirkt klarerweise eine Belastung der Herstellungskosten, eine Komplikation der Montage- und Demontagearbeiten und jedenfalls einen größeren Platzbedarf des Elektroventilsystems.
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Ein weiterer Mangel dieser bekannten Lösung besteht darin, dass das Trennelektroventil einzig und allein in einer festen Position zwischen dem Kopfmodul und der Basis des Elektroventilsystems angebracht werden kann.
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Überdies muss es in Abhängigkeit der höchsten Luftfördermenge bemessen werden, die für die Betriebsweise des Elektroventilsystems erforderlich ist.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, einen Schaltkreistrennelektroventil für einen Elektroventilsystem und ein Elektroventilsystem umfassend ein solches Trennelektroventil zu schaffen, welche die Mängel des Standes der Technik beheben.
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Im Umfang dieser allgemeinen Aufgabe liegt eine besondere Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Schaltkreistrennelektroventil für ein Elektroventilsystem zu schaffen, das unmittelbar in einem Elektroventilsystem auch bekannter Art integriert werden kann, auch ohne dass die Verwendung irgend eines eigenen ihm zugeordneten Hilfsbasismodul erforderlich sein muss, mit daraus folgendem Ersparnis der Herstellungskosten, Vereinfachung der Montage- und Demontagekosten und Einschränkung des gesamten Platzbedarfes des Elektroventilsystems selbst.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist noch jede, ein Schaltkreistrennelektroventil für ein Elektroventilsystem zu schaffen, das mit einem beliebigen der Elektroventile des Elektroventilsystems austauschbar und unmittelbar in einiger beliebigen Position der Basis des Trennelektroventil Systems anbringbar ist.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist noch jene, einen Schaltkreistrennelektroventil für einen Elektroventilsystem zu schaffen, das auf einfacher Weise erlaubt, die Druckluftfördermenge am Eingang des Elektroventilsystems zu ändern.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist jene, ein Elektroventilsystem schaffen, das ein in ihm integriertes Trennelektroventil umfasst, das kompakt und in Abhängigkeit der verschiedenen Anwendungsbedürfnisse einfach zu gestalten ist.
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Diese und noch weitere Aufgaben werden gemäß der Erfindung durch ein Schaltkreistrennelektroventil für ein Elektroventilsystem und mit einem Elektroventilsystem gelöst, das ein Schaltkreistrennelektroventil umfasst, sowie in den beigefügten Ansprüchen ausgeführt.
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Die Merkmale und die Vorteile eines Schaltkreistrennelektroventils für ein Elektroventilsystem und eines Elektrowinkelsystems umfassend ein solches Trennelektroventil, gehen gemäß der vorliegenden Erfindung näher aus der folgenden, beispielhaften und nicht begrenzenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen hervor, in denen zeigen:
- 1 eine Explosionsansicht eines Elektroventilsystems gemäß dem Stand der Technik;
- 2 eine Ansicht im Schnitt eines Elektroventilsystems gemäß dem Stand der Technik, in dem ein Elektroventil gezeigt wird, umfassend zwei Schieberwegeventile der Art „3/2“, aufgenommen in einem und demselben Gehäuse;
- 3 ein grobes Schema des pneumatischen Schaltkreises, entsprechend dem Elektroventilsystem aus 1;
- 4 ein grobes Schema der Schaltkreises eines Elektroventilsystems wie jenes aus 1 unter Integration eines Trennelektroventiles der Art „3/2“ gemäß dem Stand der Technik;
- 5 ein grobes Schema der Schaltkreises eines Elektroventilsystems wie jenes aus 1 unter Integration eines Trennelektroventils gemäß einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 6 ein grobes Schema der Schaltkreises eines Elektroventilsystems wie jenes aus 1 unter Integration eines Trennelektroventils gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 7 eine Draufsicht einer möglichen Ausführungsform eines Trennelektroventiles gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 8 eine Ansicht im Schnitt gemäß der Ebene VIII- VIII aus 7, darstellend das Trennelektroventil in einer Ruheposition oder nicht betätigten Position;
- 9 eine Ansicht wie jene aus 8, darstellend das Trennelektroventil in einer Arbeitsstellung oder betätigten Position;
- 10 eine Explosionsansicht eines Elektroventilsystems unter Integration eines Trennelektroventils gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 11 eine Ansicht im Schnitt des Elektroventilsystems aus 10, durchgeführt im Bereich des Trennelektroventils;
- 12 eine Ansicht wie jene aus 8 einer alternativen Ausführungsform des Trennelektroventils gemäß der vorliegenden Erfindung.
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In den beigefügten Figuren ist mit 10 ein Trennelektroventil des pneumatischen Schaltkreises eines Elektroventilsystems 100' angegeben.
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Das Elektroventilsystem 100' und der entsprechende pneumatische Schaltkreis, ohne das Trennelektroventil 10 gemäß der vorliegenden Erfindung, sind der dem Fachmann bekannten Art und sind mit allgemeinen Begriffen beschrieben, was für die Zwecke der Definition der vorliegenden Erfindung dienlich ist.
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Das Elektroventilsystem 100' ist nach der Art wie jene im Eingangsteil der vorliegenden Beschreibung beschrieben und wie zum Beispiel in den 1 e 2 gezeigt, deren Bestandteile jeweils in den 10 und 11 wiedergegeben sind und deren Beschreibung sich als hier vollständig wieder aufgenommen versteht.
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In den beigefügten Figuren und in der vorliegenden Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugsziffern gleiche oder zueinander äquivalente Elemente.
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In den beigefügten Figuren und in der vorliegenden Beschreibung werden zuzüglich zu den Bezugsziffern der verschiedenen Elemente, auch Nummerierungen verwendet, die gemäß der standardisierten Klassifikation die Elektroventilmündungen der Art von Schieberwegeventilen identifizieren und zwar: „(1)“ (Zuführungsmündung), „(2)“ und „(4)“ (Austrittsmündungen) und „(3)“ und „(5)“ (Auslassmündungen), in der anfangs angegebenen allgemeinen Bedeutung der vorliegenden Beschreibung.
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In der folgenden Beschreibung für „Druckfluid“ wird die Angabe von „Druckluft“ verstanden.
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Mit allgemeinen Begriffen liegt die Grundidee der vorliegenden Erfindung darin, ein Trennelektroventil 10 auszuführen, dass mit einem beliebigen Elektroventil eines bekannten Elektroventilsystems 100' austauschbar ist, wie zum Beispiel jenes wie in 1 gezeigt und in 10 und 12 wiedergegeben.
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Das Trennelektroventil 10 gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt daher eine Anzahl und eine Anordnung von Mündungen der Art, dass sie mit einer beliebigen der Aufnahmen der Basis des Elektroventilsystems gekoppelt werden können, mit dem üblicherweise ein Elektroventil gekoppelt ist, welches das Elektroventilsystem selbst ausrüstet. Es kann daher mit der Basis des Elektroventilsystems ohne Verwendung eines ihm zugeordneten Basismoduls und dann im Bereich einer beliebigen Aufnahme gekoppelt werden, d.h. in einer beliebigen Position der Basis des Elektroventilsystems an sich bekannter Art.
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Es wird präzisiert, dass als Basis verstanden wird, auch jeden Basisabschnitt oder Basisteil auch modularer Art anzugeben, wo ein Elektroventilsystem unterteilt werden kann und jedes mit einem verschiedenen Druck arbeitet; nur aus Einfachheitsgründen wird der Begriff Basis verwendet.
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Wird daher die üblich verwendete Terminologie und Nomenklatur angenommen, um die entsprechenden Mündungen eines gewöhnlichen Elektroventils zu bezeichnen, besitzt das Trennelektroventil 10 gemäß der vorliegenden Erfindung:
- - mindestens eine Zuführungsmündung (1), die unter Fluidverbindung mit der im Bereich einer der Aufnahmen der Basis des Elektroventilsystems festgelegten Zuführungsleitung kuppelbar ist, welche Zuführungsleitung auf oder durch einen Abschnitt einer in der Basis ausgenommenen Hauptzuführungsleitung übergeht bzw. festgelegt ist und die Druckluft an die verschiedenen in der Basis ausgenommenen Aufnahmen verteilt;
- - mindestens eine erste Austrittsmündung (2), die unter Fluidverbindung mit der ersten, im Bereich einer der Aufnahmen der Basis des Elektroventilsystems festgelegten Austrittsleitung kuppelbar ist, eine erste Austrittsleitung, die in einer entsprechenden ersten von außen der Basis zugänglichen Förderöffnung mündet und die im Stande ist, normalerweise mit oder an einem Verbraucher gekoppelt bzw. überzugehen;
- - mindestens eine erste Auslassmündung (3), die unter Fluidverbindung mit der ersten im Bereich einer der Aufnahmen der Basis des Elektroventilsystems festgelegten Austrittsleitung kuppelbar ist, eine erste Auslassleitung, die die auf oder durch einen Absturz der in der Basis ausgenommenen Hauptauslassleitung übergeht bzw. festgelegt ist und welche die Rückdruckluft von den einzelnen Verbrauchern ablässt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Trennelektroventil 10 der Art ausgebildet, dass:
- - die Zuführungsmündung (1), die normalerweise am Eingang die von der Hauptzuführungsleitung der Basis kommende Druckluft empfängt, hingegen benutzt wird, um die Druckluft in der Hauptzuführungsleitung der Basis zuzuführen oder sie davon abzulassen, und
- - die erste Austrittsmündung (2), die normalerweise Druckluft an den Verbraucher leitet, der mit der ersten Förderöffnung der entsprechenden ersten Austrittsleitung der Basis verbunden ist, mit der sie sich in Fluidverbindung befindet, hingegen benutzt wird, um die von einer Versorgungsquelle zugeführte Druckluft zu empfangen. Diese Versorgungsquelle ist unter Fluidverbindung mit der ersten Förderöffnung der ersten Austrittsleitung der Basis verbunden, mit der sich die erste Austrittsmündung (2) des Trennelektroventils 10 in Fluidverbindung befindet; die Versorgungsquelle bildet nämlich „den Verbraucher“, der mit der mindestens einen Förderöffnung der Aufnahme der Basis verbunden ist, im Bereich der das Trennelektroventil 10 gekoppelt ist.
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Im Wesentlichen wirkt im Trennelektroventil 10:
- - die Mündung, die bei den üblichen Elektroventilen die eigentliche Zuführungsmündung (1) bildet, in Wirklichkeit als Austrittsmündung, über welche die Druckluft in den Hauptzuführungsleitung der Basis eingebracht wird und über welche diese Hauptzuführungsleitung der Basis im Auslauf gestellt ist; in der vorliegenden Beschreibung und in den beigefügten Ansprüchen wird eine solche Wendung als „überwachte Zuführungsmündung“ angegeben und, um die Entsprechung mit den Mündungen der anderen, üblichen Elektroventilen aufrechtzuerhalten, insbesondere was die Verbindung mit dem in der Basis festgelegten Schaltkreis betrifft, wird diese jedenfalls mit der Bezifferung (1) angegeben;
- - die mindestens eine Mündung, die bei den normalen Elektroventilen eine der Austrittsmündungen (2), (4) bildet, in Wirklichkeit als Zuführungsmündung; sie leitet nämlich die Druckluft nicht in Richtung des mit dem Elektroventil verbundenen Verbrauchers, sondern empfängt am Eingang die Luft der Versorgungsquelle S; in der vorliegenden Beschreibung und in den beigefügten Ansprüchen wird diese Mündung als „überwachte Austrittsmündung“ angegeben und, um die Entsprechung mit den Mündungen der anderen, üblichen Elektroventile aufrechtzuerhalten, insbesondere was die Verbindung mit dem in der Basis festgelegten Schaltkreis betrifft, wird diese jedenfalls mit der Bezifferung (2), (4) angegeben.
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Um diese Betriebsweise zu erhalten, ist das Trennelektroventil 10 derart ausgebildet, dass seine überwachte Zuführungsmündung (1) sich alternativ und wahlweise in Fluidverbindung jeweils mit seiner ersten Auslassmündung (3), in dem seine erste überwachte Ausgangsmündung (2) umgegangen oder abgetrennt wird, und mit seiner ersten überwachten Ausgangsmündung (2) befindet, in dem seine erste überwachte Auslassmündung (3) umgegangen oder abgetrennt wird.
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Es ist zu bemerken, dass in Abweichung was in den üblichen Elektroventilen erfolgt im Trennelektroventil 10 seine überwachte erste Eintrittsmündung (2) niemals in Fluidverbindung mit seiner ersten Auslassmündung (3) steht.
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Das Trennelektroventil 10 gemäß der Erfindung nimmt daher an:
- - eine erste Ruheposition oder nicht aktive Position, in der seine überwachte Zuführungsmündung (1) sich in Fluidverbindung mit seiner ersten Auslassmündung (3) befindet, in dem seine erste überwachte Austrittsmündung (2) umgegangen oder abgetrennt wird; indem die erste überwachte Austrittsmündung (2) mit der Druckluftversorgungsquelle S und die überwachte Zuführungsmündung (1) mit der Hauptzuführungsleitung der Basis verbunden ist, ist der gesamte Schaltkreis des Elektroventilsystems im Auslass gesetzt; wie dies näher nachfolgend hervorgeht, falls das Trennelektroventil 10 auch mit einer zweiten Auslassmündung (5) versehen ist, die unter Fluidverbindung einer zweiten Auslassleitung zuordenbar ist, die im Bereich der selben Aufnahme der Basis mündet, im Bereich der das Trennelektroventil 10 angebracht ist und die auf ein bzw. durch einen Abschnitt einer zweiten in der Basis ausgenommenen Hauptauslassleitung übergeht bzw. festgelegt ist, wenn sich das Trennelektroventil 10 in seiner Ruheposition oder nicht aktiven Position befindet, so befindet sich seine überwachte Zuführungsmündung (1) notwendigerweise in Fluidverbindung auch mit einer solchen zweiten Auslassmündung (5);
- - mindestens eine erste Arbeitsposition oder aktive Position, in der seine überwachte Zuführungsmündung (1) sich in Fluidverbindung mit ihrer ersten überwachten Austrittsmündung (2) befindet, wenn vorhanden, auch seine zweite Ausgansmündung (5); indem seine erste Auslassmündung (2) verbunden mit der Druckluftversorgungsquelle S, und dem überwachte Zuführungsmündung (1) mit der Hauptzuführungsleitung der Basis verbunden ist, ist die Druckluft im Eingang dem gesamten Schaltkreis des Elektroventilsystems zugeführt.
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In dieser möglichen Ausführungsform umfasst das Trennelektroventil 10 gemäß der Erfindung überdies:
- - mindestens eine zweite überwachte Austrittsmündung (4), die unter Fluidverbindung mit der zweiten im Bereich einer jeden der Aufnahmen der Basis des Elektroventilsystems festgelegten Austrittsleitung kuppelbar ist, eine zweite Austrittsleitung, die in eine entsprechende zweite außerhalb der Basis zugänglichen Förderöffnung mündet und die im Stande ist, normalerweise mit oder auf einen Verbraucher gekoppelt zu werden bzw. überzugehen;
- - mindestens eine zweite Auslassmündung (5), die unter Fluidverbindung mit der zweiten im Bereich einer jeden der Aufnahmen der Basis des Elektroventilsystems festgelegten Auslassleitung kuppelbar ist, eine zweite Auslassleitung, die auf oder durch einen Abschnitt einer zweiten in der Basis ausgenommenen Hauptauslassleitung übergeht bzw. festgelegt ist.
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In einem solchen Fall ist das Trennelektroventil 10 derart ausgestaltet, dass seine überwachte Zuführungsmündung (1) sich wechselweise und wahlweise in Fluidverbindung auch und jeweils mit seiner zweiten Auslassmündung (5) befindet, indem seine zweite überwachte Austrittsmündung (4) umgegangen oder abgetrennt wird, und mit seiner zweiten überwachten Austrittsmündung (4), in dem seine zweite Auslassleitung (5) umgegangen oder abgetrennt wird.
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Die zweite überwachte Austrittsmündung (
4) des Trennelektroventils
10 kann geschlossen sein, d.h. mit keiner Druckluftversorgungsquelle (
5) oder zusammen mit der ersten überwachten Austrittsmündung (
2) verwendet werden, um die von einer Versorgungsquelle S' zugeführte Druckluft zu empfangen, um somit die Druckluftfördermenge am Eingang des Schaltkreises des Elektroventilsystems zu verdoppeln (
6). In diesem letzten Fall, ist eine Versorgungquelle S' unter Fluidverbindung mit der zweiten Fördereröffnung der zweiten Austrittsleitung der Basis verbunden, mit der sich die zweite überwachte Austrittsmündung (
4) des Trennelektroventils
10 sich in Fluidverbindung befindet; die Versorgungquelle
S' bildet nämlich den „Verbraucher“, der mit der Aufnahme der Basis verbunden ist, im Bereich der das Trennelektroventil
10 gekoppelt ist. Dieselbe Versorgungsquelle kann unter Fluidverbindung mit beiden der ersten Förderöffnung und der zweiten Förderöffnung jeweils der ersten Austrittsleitung und der zweiten Austrittsleitung der Basis gekoppelt werden, im Bereich der das Trennelektroventil
10 gekoppelt ist, zum Beispiel über einen Y Anschluss nach der Art wie in
WO 2017/017560 beschrieben.
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In dieser möglichen Ausführungsform, sobald sich das Trennelektroventil 10 in seiner Ruheposition oder nicht aktiven Position befindet, ist seine überwachte Zuführungsmündung (1) in Fluidverbindung sowohl mit seiner ersten Auslassmündung (3) als auch mit seiner zweiten Auslassmündung (5), indem seine erste überwachte Austrittsmündung (2) und seine zweite überwachte Austrittsmündung (4) umgangen oder abgetrennt ist; der gesamte Schaltkreis des Elektroventilsystems ist im Auslauf gesetzt, wobei die Versorgungsquelle S, S' mit der ersten überwachten Austrittsmündung (2) und eventuellen auch mit der zweiten überwachten Austrittsmündung (4), beide umgangen und abgetrennt, verbunden ist.
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Sobald sich das Trennelektroventil 10 in einer ersten Arbeitsposition oder aktiven Position befindet, ist seine überwachte Zuführungsmündung (1) in Fluidverbindung sowohl mit seiner ersten überwachten Austrittsmündung (2) als auch mit seiner zweiten überwachten Austrittsmündung (4), in dem seine erste Auslassmündung (3) und seine zweite Auslassmündung (5) umgangen oder abgetrennt werden. Indem mindestens die erste überwachte Austrittsmündung (2) mit der Druckluftversorgungsquelle S verbunden ist, und die überwachte Zuführungsmündung (1) mit der Hauptzuführungsleitung der Basis verbunden ist, ist die Druckluft im Eingang dem gesamten Schaltkreis des Elektroventilsystems zugeführt. Sollte die Versorgungsquelle S' auch mit der zweiten überwachten Austrittsmündung (4) des Trennelektroventils 10 verbunden sein, so ist die im Eingang dem Schaltkreis des Elektroventilsystems zugeführte Druckluftfördermenge erhöht.
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Es ist auch möglich, die Druckluftfördermenge im Eingang zum durch das Elektroventilsystem festgelegten Schaltkreis zu erhöhen, indem mehr als ein wie oben beschriebenes Trennelektroventil 10 benutzt wird, wobei die zwei oder mehreren Trennelektroventile 10 in verschiedenen Positionen der Basis angeordnet sind.
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In der Praxis, da die Elektroventile des Elektroventilsystems nach der Art von Schieberwegeventilen sind, ist das Trennelektroventil 10 gemäß der vorliegenden Erfindung nach der Art eines Schieberwegeventils, deren Mündungen der Art angeordnet sind, dass sie sich mit den im Bereich einer jeden Aufnahme der Basis festgelegten Leitungen verbunden werden und dessen zumindest ein hin- und herlaufenden Schieber mit Fluidverbindungsmitteln versehen ist, die derart ausgestaltet sind, dass die oben beschriebenen Fluidverbindungen zwischen seiner überwachten Zuführungsmündung, seiner ersten und seiner zweiten Auslassmündung und seiner ersten und seiner zweiten überwachten Austrittsmündung hergestellt werden.
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Im größeren Detail ist in den beigefügten Figuren von 5 bis 12 mit 10 ein Trennelektroventil gemäß der vorliegenden Erfindung angegeben, das an ein sich im Allgemeinen bekanntes Elektroventilsystem 100' und wie im allgemeinen unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben angewandt ist, deren Beschreibung insgesamt hier übernommen wird, wobei sich gleiche Bezugsziffern auf dieselben Elemente beziehen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung, ist mindestens eines der Elektroventile 107 durch ein Trennelektroventil 10 gemäß der vorliegenden Erfindung ersetzt, und zwar im Bereich mindestens einer Aufnahme 106 der Basismodule 101, 102 ist ein Trennelektroventil 10 angebracht.
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Das Trennelektroventil 10 ist daher mit einem beliebigen Elektroventil 107 austauschbar, wobei es mit einer Anzahl und einer Anordnung von Mündungen der Art ausgebildet ist, dass es mit der Basis bzw. mit den Basismodulen 101, 102 im Bereich einer beliebigen der Aufnahmen 106 wie oben beschrieben gekoppelt werden kann.
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Das Trennelektroventil 10 ist nach der Art eines Schieberwegeventils und umfasst:
- - ein Gehäuse, in dem ausgenommen sind:
- - mindestens eine überwachte Zuführungsmündung 12, die unter Fluidverbindung mit der Zuführungsleitung 122 der entsprechenden Aufnahme 106 kuppelbar ist,
- - mindestens eine erste Auslassmündung 13, die unter Fluidverbindung mit der entsprechenden ersten Auslassleitung 125 der entsprechenden Aufnahme 106 kuppelbar ist, und
- - mindestens eine erste überwachte Austrittsmündung 14, die unter Fluidverbindung mit der entsprechenden ersten Austrittsmündung 123 der entsprechenden Aufnahme 106 kuppelbar ist,
- - mindestens ein erster hin und herlaufender Schieber 15, der geradlinig hin und her beweglich in einem im Gehäuse 11 ausgenommenen Sitz aufgenommen ist und der ausgestaltet ist, um die überwachte Zuführungsmündung 12, die erste Auslassmündung 13 und die erste überwachte Austrittsmündung 14 wahlweise in Fluidverbindung zu bringen, und
- - mindestens eine erste Antriebsvorrichtung des ersten hin- und herlaufenden Schiebers 15.
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Die erste Antriebsvorrichtung umfasst eine erste Elektroansteuerung 16, die einen ersten am ersten hin- und herlaufenden Schieber 15 festliegenden und in einer jeweiligen ersten Kammer 17A aufgenommen Antriebskolben 17 steuert.
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Das Trennelektroventil 10 umfasst überdies eine erste Rückstellvorrichtung, die, zum Beispiel, mechanischer Art ist und aus einer ersten Feder 18 besteht, die auf den ersten Antriebskolben 17 wirkt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Trennelektroventil 10 überdies:
- - eine zweite Auslassmündung 19, die im Gehäuse 11 ausgenommenen ist und unter Fluidverbindung mit der zweiten Auslassleitung 126 der entsprechenden Aufnahme 106 kuppelbar ist,
- - eine zweite überwachte Austrittsmündung 20, die im Gehäuse 11 ausgenommen ist und unter Fluidverbindung mit der zweiten Austrittsleitung 124 der entsprechenden Aufnahme 106 kuppelbar ist,
- - einen zweiten hin- und herlaufenden Schieber 21, der geradlinig hin und her beweglich in einem im Gehäuse 11 ausgenommenen Sitz aufgenommen und ausgestaltet ist, um die überwachte Zuführungsmündung 12, die zweite Auslassmündung 19 und die zweite überwachte Austrittsmündung 20 wahlweise in Fluidverbindung zu bringen, und
- - mindestens eine zweite Rückstellvorrichtung des zweiten hin- und herlaufenden Schiebers 21.
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Der erste hin- und herlaufende Schieber 15 und der zweite hin- und herlaufende Schieber 21 sind voneinander verschieden und getrennt.
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Die zweite Antriebsvorrichtung ist auch sie bevorzugter Weise elektropneumatischer Art, umfassend eine Elektroansteuerung, die einen zweiten am zweiten hin- und herlaufenden Schieber 21 festliegenden Antriebskolben 22 steuert und in einer jeweiligen Kammer 22A aufgenommen ist. Vorteilhafter Weise teilt die Antriebsvorrichtung die Elektroansteuerung 16 mit der ersten Antriebsvorrichtung, d.h. die Elektroansteuerung 16 steuert sowohl den ersten Antriebskolben 17 als auch der zweiten Antriebskolben 22. Auch wenn nicht ausgeschlossen ist, dass die zweite Antriebsvorrichtung eine Elektroansteuerung umfasst, die von der Elektroansteuerung 16 verschieden ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform, ist die zweite Rückstellvorrichtung mechanischer Art und umfasst eine zweite Feder 23, die auf den zweiten Antriebskolben 22 wirkt.
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Es sind jedoch nicht verschiedene Ausführungsformen der Antriebsvorrichtungen, sie sind jedenfalls nach der Art einer Elektroansteuerung, und der Rückstellvorrichtungen ausgeschlossen, die zum Beispiel auch sie nach der Art sein könnten, umfassend Elektroansteuerungen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der erste schiffchenartige Schieber 15 des Trennelektroventils 10 mit Fluidverbindungsmitteln versehen, die ausgebildet sind, um die überwachte Zuführungsmündung 12 wechselweise und wahlweise mit der ersten Auslaufmündung 13 und mit der ersten überwachten Austrittsmündung 14 zufolge der Verstellung des ersten hin- und herlaufenden Schiebers 14 in Fluidverbindung zu bringen, wobei die erste überwachte Austrittsmündung 14 mit einer Druckfluidversorgungsquelle S unter Fluidverbindung gekoppelt ist. Diese Versorgungsquelle S ist an der erste Förderöffnung 123A der ersten Austrittsleitungen 123 der Aufnahme 106 der Basis gekoppelt, im Bereich der das Trennelektroventil 10 gekoppelt ist.
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Im Fall wo das Trennelektroventil 10 auch seinen zweiten hin- und herlaufenden Schieber 21 umfassen sollte, ist dieser Letztere auch mit ähnlichen Fluidverbindungsmitteln versehen, um die überwachte Versorgungsmündung 12 wechselweise und wahlweise mit der zweiten Auslassmündung 19 und mit der zweiten überwachten Austrittsmündung 20 zufolge der Verstellung des zweiten hin- und herlaufenden Schiebers 21 selbst in Fluidverbindung zu bringen, wobei die zweite überwachte Austrittsmündung 20 geschlossen sein kann oder auch sie mit einer Druckfluidversorgungsquelle S' unter Fluidverbindung gekoppelt sein. In diesem Letzteren Fall ist eine solche Versorgungsquelle S' mit der zweiten Förderöffnung 124A der zweiten Austrittsleitungen 124 der Aufnahmen 106 der Basis gekoppelt, im Bereich der das Trennelektroventil 10 gekoppelt ist. Die beiden Versorgungsquellen S und S' können voneinander verschieden sein (jedoch jedenfalls mit demselben Druck) oder zusammenfallen und mit der ersten Förderöffnung 123A und mit der zweiten Förderöffnung 124A über einen Y ausgebildeten Anschluss verbunden sein.
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Die Fluidverbindungsmittel des ersten hin- und herlaufenden Schiebers 15 umfassen:
- - mindestens einen im ersten hin- und herlaufenden Schieber 15 ausgenommenen Durchgang 24, der in mindestens eine erste Öffnung 25, die mit der überwachten Zuführungsmündung 12 ständig in Fluidverbindung steht, und in mindestens eine zweite Öffnung 26 mündet, die zur Folge der Verstellung des ersten hin- und herlaufenden Schiebers 15 selbst wahlweise und wechselweise mit der ersten Auslassmündung 13 und mit der ersten überwachten Austrittsmündung 14 in Fluidverbindung gesetzt wird.
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In der in den beigefügten Figuren dargestellten Ausführungsform sind die Leitungen einer jeden Aufnahme 106 zu einander ausgerichtet anliegend an der Zuführungsleitung 122 in Mitglieder Position angeordnet, die erste Austrittsleitung 123 und die zweite Austrittsleitung 124 an den Seiten der Zuführungsleitung 122 angeordnet und die erste Auslassleitung 125 und die zweite Auslassleitung 126 an der Seite der jeweiligen ersten Austrittsleitung 123 und der zweiten Austrittsleitung 124. Dieselbe Anordnung wird klarerweise von den Mündungen der Elektroventile 107 eingenommen, die mit ihnen zu koppeln sind, dieselbe Anordnung daher die im Trennelektroventil 10 vorgefunden wird.
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In dieser Ausführungsform besteht der Durchgang 24 aus einer axialen, im ersten hin- und herlaufenden Schieber 15 ausgenommenen Bohrung. Diese axiale Bohrung ist als Sackloch ausgebildet und im Bereich des Endes des ersten hin- und herlaufenden Schiebers 15, das jenem abgewandt ist, dass am ersten Antriebskolben 17 festliegt. Das offene Ende einer solchen Bohrung bildet die erste Öffnung 25, die ständig mit der überwachten Zuführungsmündung 12 in Fluidverbindung steht. Die erste Öffnung 25 könnte aus einer oder mehreren Querbohrungen zur axialen Bohrung bestehenden und im Bereich der überwachten Zuführungsmündung 12 münden.
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Die mindestens zweite Öffnung 26 besteht hingegen aus mindestens einer entsprechenden zweiten Querbohrung, die im ersten hin- und herlaufenden Schieber 15 ausgenommen ist und deren abgewandten Enden offen sind und sich jeweils mit der den Durchgang 24 bildenden axialen Bohrung und zufolge der Verstellung des ersten hin- und herlaufenden Schiebers wahlweise und wechselweise mit der ersten Auslaufmündung 13 und mit der ersten überwachten Austrittsmündung 14 in Fluidverbindung sind. Solche zweite Querbohrungen, die die zweiten Öffnungen 26 festlegen, sind am Ende der axialen, den Durchgang 24 festlegenden Bohrung ausgenommen, das jenem abgewandt ist, das in der ersten Öffnung 25 mündet. Vorteilhafter Weise umfasst der Durchgang 24 eine Vielzahl von zweiten Öffnungen 26, die jeweils aus einer jeweiligen zur axialen Bohrung quer liegenden, den Durchgang 24 festlegenden Bohrung besteht.
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Die Fluidverbindungsmittel umfassen überdies mindestens einen Abschnitt des ersten hin- und herlaufenden Schiebers 15 verminderten Durchmessers gegenüber dem vorgegebenen Durchmesser des ersten hin- und herlaufenden Schiebers selbst, umso mindestens ein entsprechender Hohlraum 27 zu bilden, der ausgelegt ist um die überwachte Zuführungsmündung 12 mit der ersten überwachten Austrittsmündung 14 in Fluidverbindung zu bringen, sobald sich das Trennelektroventil 10 in seiner Arbeitsposition befindet.
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Der zweite schiffchenartige Schieber 21 ist mit ähnlichen wie oben beschriebenen Fluidverbindungsmitteln versehen, die in den beigefügten Figuren mit denselben Bezugsziffern angegeben sind.
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Zwischen dem Gehäuse 11 und dem ersten hin- und herlaufenden Schieber 15, sowie zwischen dem Gehäuse 11 und dem zweiten hin- und herlaufenden Schieber 21 sind Dichtungen 28, 29, 30, 31, 32 und 33 zwischengeschaltet.
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Die Dichtungen 28, 29, 30 und 31 sind angeordnet um die erste überwachte Austrittsmündung 14 und die zweite überwachte Austrittsmündung 20 von der überwachten Zuführungsmündung 12 und jeweils von der ersten Auslassmündung 13 und von der zweiten Austrittsmündung 19 abzudichten sobald sich das Trennelektroventil 10 in seiner Ruheposition befindet.
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Die Dichtungen 32, 28, 31 und 33 sind angeordnet, um die erste Auslassmündung 13 und die zweite Auslassleitung 19 von der überwachten Zuführungsmündung 12 und jeweils von der ersten überwachten Austrittsmündung 14 und von der zweiten überwachten Austrittsmündung 20 abzudichten, sobald sich das Trennelektroventil 10 in seiner Arbeitsposition befindet.
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Die Dichtungen 32 und 33 sind überdies angeordnet um den ersten Antriebskolben 17 und den zweiten Antriebskolben 23, bzw. die jeweiligen Kammern 17A und 22A von den Mündungen des Trennelektroventil 10 abzudichten.
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Das Trennelektroventil 10 umfasst mindestens zwei Positionen:
- - mindestens eine Ruheposition (8, 11 und 12), in der die überwachte Zuführungsmündung 12 sich mit der ersten Auslassmündung 13, indem die erste überwachte Austrittsmündung 14 umgangen und/oder abgetrennt wird, und mit der zweiten Auslassmündung 19 in Fluidverbindung befindet, indem die zweite überwachte Austrittsmündung 20 umgangen und/oder abgetrennt wird; die erste überwachte Austrittsmündung 14 und die zweite überwachte Austrittsmündung 20 sind von den Dichtungen 28, 29, 30 und 31 abgedichtet;
- - mindestens eine Arbeitsposition (9), in der sich die überwachte Zuführungsmündung 12 mit der ersten überwachten Austrittsmündung 14, indem die erste Auslassleitung 13 umgangen und/oder abgetrennt wird, und mit der zweiten überwachten Austrittsmündung 20 in Fluidverbindung befindet, indem die zweite Auslassleitung 19 umgangen und/oder abgetrennt wird; die erste Auslassmündung 13 und die zweite Auslassleitung 19 sind von den Dichtungen 32, 28, 31 und 33 abgedichtet.
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Sobald sich das Trennelektroventil 10 in der Arbeitsposition befindet, ist die überwachte Zuführungsmündung 12 in Fluidverbindung mit der ersten überwachten Austrittsmündung 14 und mit der zweitem überwachten Austrittsmündung 20 durch Räume, die zwischen dem Hohlraum 27 jeweils des ersten hin- und herlaufenden Schiebers 15 und des zweiten hin- und herlaufenden Schiebers 21 und den jeweiligen Dichtungen 29 und 30 geschaffen werden, darüber hinaus, eventuell über die zweiten Öffnungen 26 des in jedem des ersten hin- und herlaufenden Schiebers und des zweiten hin- und herlaufenden Schiebers 21 ausgenommenen Durchgang 24.
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Der Übergang von der Ruheposition zur Arbeitsposition des Trennelektroventils 10 wird durch eine erste Elektroansteuerung 16 gesteuert, die bei Erregung die durch Luftzufuhr gleichzeitig in den Kammern 17A, 22A steuert, in denen jeweils der erste Antriebskolben 17 und der zweite Antriebskolben 22 aufgenommen sind, die den ersten hin- und herlaufenden Schieber 15 und den zweiten hin- und herlaufenden Schieber 21 im entgegengesetzten Sinn längs derselben Laufrichtung in Annäherung an die Mitte des Gehäuses 11 schieben.
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Der Übergang von der Arbeitsposition auf die Ruheposition des Trennelektroventils 10 erfolgt zufolge des von der ersten Feder 18 und der zweiten Feder 23 ausgeübte Schub jeweils auf den ersten Antriebskolben 17 und auf den zweiten Antriebskolben 22, wobei die erste Elektroansteuerung 16 abgeregt ist. Der erste Antriebskolben 17 und der zweite Antriebskolben 22 und mit ihnen der erste schiffchenartige Schieber 15 und der zweite schiffchenartige Schieber 21 werden somit im entgegengesetzten Sinn längs derselben Laufrichtung mit Entfernung von der Mitte des Gehäuses 11 geschoben.
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Die erste Elektroansteuerung 16 wird ihrerseits durch Eingangssignale gesteuert, die durch dieselbe elektronische Leiterplatte 200 oder jedenfalls durch einen elektrischen oder elektronischen Schaltkreis und dieselben elektrischen Verbindungsmittel übertragen, mit denen die Basis des Elektroventilsystems 100'schon ausgerüstet ist und die nicht im Detail beschrieben werden, da sie für den Fachmann bekannter Art sind.
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Sobald sich das Trennelektroventil 10 in seiner Ruheposition befindet, ist der gesamte Schaltkreis des Elektroventilsystems 100 Auslass gesetzt.
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Die Versorgungsquellen S, S' des Elektroventilsystems 100' befindet sich nämlich in Fluidverbindung mit der ersten überwachten Austrittsmündung 14 und eventuell auch mit der zweiten überwachten Austrittsöffnung 20 des Trennelektroventils 10. Sobald sich das Trennelektroventil 10 in seiner Ruheposition befindet, sind diese überwachten Austrittsmündungen 14, 20 vom Schaltkreis nach denselben abgedichtet, wobei der Eingang der von der Quelle S, S' stammenden Zufuhrluft in der Hauptzuführungsleitung 122A der Basis gesperrt wird. Die Hauptzuführungsleitung 122A und mit ihr die Zuführungsleitungen 122 der Aufnahmen 106 sind hingegen mit dem Auslass verbunden.
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Sobald sich das Trennelektroventil 10 in seiner Arbeitsstellung befindet, wird der gesamte Schaltkreis des Elektroventilsystems 100' mit Druckluft über dasselbe Trennelektroventil 10 gespeist. Die Versorgungsquelle S, S' des Elektroventilsystems 100 ist nämlich in Fluidverbindung mit der ersten überwachten Austrittsmündung 14 und eventuell mit auch mit der zweiten überwachten Austrittsmündung 20 des Trennelektroventils 10, die, sobald sich das Trennelektroventil 10 in seiner Arbeitsposition befindet, in Verbindung mit der überwachten Zuführungsmündung 12 und daher mit dem Schaltkreis nach derselben sind. Die von der Quelle S, S' stammende Druckluft ist in der Hauptzuführungsleitung 122A der Basis über die überwachten Austrittsmündungen 14, 20 und die überwachte Zuführungsmündung 12 des Trennelektroventils 10 eingebracht, deren erste Auslassmündung 13 und die zweite Auslassmündung 19 abgedichtet sind.
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Es ist zu bemerken, dass im allgemeinen das Elektroventilsystem 100' auf bekannte Art und Weise auch mindestens ein/en Kopfelement oder -modul 103 umfasst, wie schon unter Bezugnahme auf die 1 beschrieben, die hier vollständig wiedergegeben wird.
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Unter Benutzung eines Trennelektroventils 10 gemäß der vorliegenden Erfindung in Elektroventilsystemen 100', umfassend einen Kopfmodul 103 wie oben beschrieben, ist nahe liegend, dass die erste Anschlussleitung 127 geschlossen werden muss, indem der entsprechende Anschluss 127A zugestopft werden muss oder gänzlich abwesend ist.
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Die Versorgungsquelle S, S' ist nämlich mit einer oder beiden der ersten Förderöffnung 123A und der zweiten Förderöffnung 124A der Aufnahme 106 verbunden, im Bereich der das Trennelektroventil 10 und nicht mehr mit dem Kopfmodul 103 gekoppelt ist, der daher nicht mehr als Zuführungsmodul wirkt.
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Die 12 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des Trennelektroventils 10, bei der überdies Positionssensoren 34, 35 des ersten hin- und herlaufenden Schiebers 15 und des eventuellen zweiten hin- und herlaufenden Schiebers 21 vorgesehen sind, die ausgestaltet und angeordnet, sind um die Position des ersten hin- und herlaufenden Schiebers 15 und des eventuellen zweiten hin- und herlaufenden Schiebers 21 zu erfassen, die der Ruheposition des Trennelektroventils 10 entspricht.
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Dies erlaubt eine Überwachung der Position des Trennelektroventils 10 und insbesondere seiner Ruheposition und das daraus folgende Stellen im Auslass des Schaltkreises des Elektroventilsystems 100 sicherzustellen.
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Die Positionssensoren 34, 35 können zum Beispiel induktiver Art sein und mit den Metallabschnitten des ersten Antriebskolben 17 und des zweiten Antriebskolben 22 in Wechselwirkung stehen.
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Das Trennelektroventil gemäß der vorliegenden Erfindung hat den Vorteil, mit der Basis eines Elektroventilsystems bekannter Art ohne Verwendung eines eigenen ihm zugeordneten Basismoduls gekoppelt zu werden, mit klaren Vorteilen in Sachen der Verringerung der Herstellungskosten und der Vereinfachung der Montage- und Demontagearbeiten des Elektroventilsystems.
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Das Trennelektroventil gemäß der vorliegenden Erfindung ist daher unmittelbar im Elektroventilsystem integriert, dessen Gesamtplatzbedarf nicht verändert wird.
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Das Trennelektroventil gemäß der vorliegenden Erfindung kann im Bereich einer beliebigen Aufnahme der Basis des Elektroventilsystems bekannter Art angeordnet werden.
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Das Trennelektroventil gemäß der vorliegenden Erfindung kann daher im Bereich einer beliebigen nützlichen Position der Basis des Elektroventilsystems angeordnet werden, da es einer mit den Elektroventilen austauschbaren Art ist, die normalerweise das Elektroventilsystem selbst ausrüsten.
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An einem und demselben Elektroventilsystem ist es möglich, auch mehrere Trennelektroventile gemäß der vorliegenden Erfindung anzuwenden. Zum Beispiel, ist es bei Erfordernis, die Druckluftfördermenge zu erhöhen, möglich an einem und demselben Elektroventilsystem zwei oder mehrere Trennelektroventile gemäß der vorliegenden Erfindung anzuwenden, die parallel arbeiten.
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Oder aber auch wo das Elektroventilsystem verschiedene Abschnitte umfasst, die mit Druckluft mit verschiedenen Drücken gespeist werden müssen, kann jeder Abschnitt mit einem oder mehreren Trennelektroventilen gemäß der vorliegenden Erfindung ausgerüstet werden.
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Das Trennelektroventil gemäß der vorliegenden Erfindung kann auf bestehende Elektroventilsysteme angewandt werden, ohne dass es notwendig wäre, an derselben wesentliche Abänderungen vorzunehmen.
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Das Trennelektroventil gemäß der vorliegenden Erfindung bietet überdies Vorteile in der Überwachung und der Sicherheit.
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Das Schaltkreistrennelektroventil Für ein Elektroventilsystem und ein Elektroventilsystem umfassend ein solches Schaltkreistrennelektroventil können Abänderungen und Varianten erfahren, die alle im Bereich derselben Erfindungsidee liegen, alle Details sind mit ihnen technisch äquivalenten Elementen austauschbar. In der Praxis können die verwendeten Materialien sowie die Formen und die Abmessungen je nach den technischen Bedürfnissen beliebig sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2017/017650 A1 [0018]
- WO 2017/017653 A1 [0018]
- WO 2017/017656 A1 [0018]
- WO 2017/017560 [0085]
