DE2922267A1

DE2922267A1 - Doppel-sicherheitsventil

Info

Publication number: DE2922267A1
Application number: DE19792922267
Authority: DE
Inventors: Russell John Cameron; Neil Eugene Russell; Lloyd Loren Schmaltz; Richard Paul Zbell
Original assignee: Ross Operating Valve Co
Current assignee: Ross Operating Valve Co
Priority date: 1978-06-23
Filing date: 1979-05-31
Publication date: 1980-01-03
Also published as: FR2437549B1; IT7923107A0; GB2023744A; JPS556093A; CA1105803A; FR2437549A1; GB2023744B; JPS6054548B2; IT1121065B; DD144590A5; US4181148A

Description

Firma ROSS OPERATING VALVE COMPANY, 120 Golden Gate Avenue, Detroit, Michigan 48203 (V.St.A.)

Doppel^Sicherheitsventil

Die Erfindung betrifft ein Doppel-Sicherheitsventil, das insbesondere für die Steuerung pneumatisch betätigter Kupplungen oder Bremsen für Pressen verwendbar ist.

Es sind verschiedene Anordnungen solcher Doppel-Sicherheitsventile bekannt. Bei einem bekannten Ventil (US-PS 2 906 246) sind zwei parallele Hauptventile vorgesehen, um die Zuführungsöffnung zur Arbeitsöffnung der Kupplung/Bremse und die Arbeitsöffnung mit der Entleerungsöffnung zu verbinden. Unterschiedliche Stellungen zwischen den Hauptventilen führen zu einer Verhinderung der Unterdrucksetzung der Kupplungs/Brems-Leitung. Bei einer anderen grundlegenden Anordnung hat das Hauptventil in Serie den gleichen Zweck zu erfüllen. Bei einer dritten Anordnung (US-PS 3 757 818, US-PS 3 858 606 und US-PS RE 28 520) sind zwischen den Zuführungs- und Arbeitsöffnungen zwei Hauptventile in Serie und parallel zwischen den Arbeits- und Entleerungsöffnungen angeordnet.

In der Praxis werden die oben beschriebenen Doppel-Sicherheitsventile in der Industrie zusammen mit einer Kontrollanordnung verwendet, die entweder durch Druck Differential- oder Begrenzungs-

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schalter unterschiedliche Stellungen zwischen den beiden Hauptventilen feststellt und bei einer solchen Feststellung den weiteren Betrieb des Systems sperrt. Der Grund für die Kontrolle ist der, daß unter bestimmten Bedingungen es für die Kupplungs/Bremsleitung möglich ist, daß sie nur teilweise gesteuert wird, und zwar gerade nachdem eines der Hauptventile hängengeblieben ist oder in anderer Weise gestört worden ist. Ob eine solche Möglichkeit auftritt, hängt in gewissem Maße davon ab, ob das fehlerhaft betätigte Ventil in seiner geschlossenen oder offenen Stellung hängengeblieben ist. Wenn es in seiner geschlossenen oder Entleerungsstellung hängengeblieben ist, so ist es weniger wahrscheinlich, daß das andere Ventil das System weiter betätigt. Wenn das hängengebliebene Ventil sich in seiner Offenstellung befindet, ist es abhängig von den Durchgangsöffnungen und den betreffenden Druckdifferenzen in einigen Fällen möglich, daß die Kupplungs/Brems-Leitung mit dem verbleibenden, betätigbaren Hauptventil weiterhin betätigt wird. In diesem Falle ist es möglich, daß die Bedienungsperson es nicht bemerkt, wenn eines oder sogar beide Ventile des Doppelventils fehlerhaft betätigt sind, außer es ist eine Kontrollvorrichtung vorgesehen.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Vermeidung der oben beschriebenen Nachteile der bekannten Doppel-Sicherheitsventilsysteme und die Schaffung eines selbstüberwachenden Doppelventils, das eine weitere Betätigung verhindert, falls eines der Hauptventile nicht richtig arbeiten sollte.

Durch das erfindungsgemäße Doppelventilsystem wird die Notwendig-

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keit einer getrennten Überwachungseinrichtung vermieden. Außerdem ist das erfindungsgemäße Ventilsystem wirtschaftlich in der Konstruktion, und es erfordert kleinere Teile als die bekannten Systeme.

Die Erfindung ist gekennzeichnet durch zwei Hauptventile sowie Schiebevorrichtungen für diese Hauptventile, durch eine Druckmittelsteuerleitung für die Schiebevorrichtungen, durch ein Wechsel-Sperrventil mit einem Paar Einlaßöffnungen und einer zwischen den Einlaßöffnungen liegenden und mit der Steuerleitung verbundenen Auslaßöffnung, wodurch die Steuerleitung in Abhängigkeit von dem ünterdrucksetzen einer oder beider Einlaßöffnungen unter Druck gesetzt und in Abhängigkeit von der Entleerung beider Einlaßöffnungen entleert wird, durch eine Arbeitsöffnung, die über das Doppelventil mit einer zu steuernden Einheit verbindbar ist, durch eine unter Druck stehende, zu einem der Hauptventile führende Druckmittelzuführöffnung und durch von beiden Hauptventilen abgehende Entleerungsöffnungen, wobei die Hauptventile synchron zwischen einer ersten Stellung, in welcher die Zuführungsöffnung mit einer der Einlaßöffnungen des Wechsel-Sperrventils verbunden ist und die Arbeitsöffnung mit einer der Entleerungsöffnungen verbunden ist, und einer zweiten Stellung bewegbar sind, von welcher die Zuführungsöffnung mit der anderen Einlaßöffnung des Wechsel-Sperrventils und der Arbeitsöffnung verbunden ist, wobei die Hauptventile ferner so angeordnete öffnungen aufweisen, daß, wenn ein Hauptventil sich in der ersten Stellung und das andere Hauptventil sich in der zweiten Stellung befindet, die Arbeitsöffnung

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und beide Einlaßöffnungen des Wechsel-Sperrventils mit den Entleerungsöffnungen verbunden sind und wobei die Schiebevorrichtungen auf das Entleeren der Steuerleitung ansprechen und beide Hauptventile in ihre erste Stellung drängen.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Verwendung normalerweise geschlossener Steuerventile, wobei die Hauptventile in ihrer ersten Stellung gezeigt sind, während sich das Absperr- und -rückstellventil in seiner Entleerungsstellung befindet,

Fig. 2: eine Darstellung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1, wobei sich die Hauptventile in ihrer zweiten Stellung befinden, in der sich das Absperr- und -rückführventil in seiner Offenstellung befindet,

Fig. 3: eine Darstellung der Ausführungsform nach Fig. 1, bei welcher sich die Hauptventile in unterschiedlichen Stellungen befinden, d.h., bei welcher sich ein Hauptventil in seiner ersten Stellung befindet, während sich das andere Hauptventil in seiner zweiten Stellung befindet,

Fig. 4: eine Darstellung des gleichen Ausführungsbeispiels, wobei sich die Hauptventile in den gegenüber Fig. 3 entgegengesetzten Stellungen befinden,

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Pig. 5 Darstellungen des gleichen Ausführungsbeispiels, bei

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welchem sich die Hauptventile in Zwischenstellungen befinden, um darzustellen, daß die offene Querventilbauart dazu führt, daß beide ArbeitsÖffnungen so verbunden sind, daß sie entleert werden,

Fig. 9: eine abgewandelte Ausführungsform des Absperr- und Rückführventils,

Fig.10: einen Querschnitt durch ein Schieberventil, das für die Anwendung gemäß der Erfindung geeignet ist,

Fig.11: eine weitere Abwandlung eines erfindungsgemäßen Ventils unter Verwendung von Hauptventilen, die unmittelbar durch Magnetspulen betätigt werden, wobei die Hauptventile von einem druckabhängigen Schalter kontrolliert sind,

Fig.12: eine weitere Abwandlung der Erfindung unter Verwendung von normalerweise offenen Steuerventilen, wobei sich die Hauptventile in ihrer ersten Stellung befinden,

Fig.13: eine ähnliche Ansicht wie Fig. 12, wobei sich aber die Hauptventile in ihrer zweiten Stellung befinden,

Fig.14: zeigt einen Zustand, in dem ein Hauptventil fehlerhaft betätigt ist, wobei der Verriegelungsteil der Schiebevorrichtung so bewegt wird, daß er beide Hauptventile in ihre erste Stellung drängt,

Fig.15: eine Darstellung des Zustandes, der sich ergibt, wenn das andere Hauptventil falsch betätigt wird, und

Fig.16: eine Darstellung der Ventilanordnung, die zeigen soll, warum es erforderlich ist, die Verriegelung von Hand zurückzustellen, wenn beide Hauptventile in ihren synchronen Zustand zurückkehren.

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Das Doppelventil gemäß der Erfindung ist allgemein mit 11 bezeichnet. Es enthält zwei allgemein mit 12 und 13 bezeichnete Hauptventile. Jedes Ventil 12 und 13 enthält ein Zweistellungsventil mit zwei Zuführungsoffnungen, zwei Arbeitsöffnungen und einer Entleerungsöffnung. Die beiden Zuführungsoffnungen für das Ventil 12 sind mit 14 und 15 bezeichnet, die beiden Arbeitsöffnungen sind mit 16 und 17 bezeichnet, während die Entleerungsöffnung mit 18 bezeichnet ist. In dem Ventil 13 sind die Zuführungsoffnungen mit 19 und 21 bezeichnet. Es sind die beiden Arbeitsöffnungen mit 22 und 23 bezeichnet, während die Entleerungsöffnung mit 24 bezeichnet ist.

Die Ventile 12 und 13 sind in geeigneter Weise in Form von Schieberventilen konstruiert, obwohl sie auch als Spindelventile ausgebildet sein können. Beide Ventile sind zwischen einer ersten oder oberen Stellung, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, und einer zweiten oder unteren Stellung verschiebbar, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist. Die Schiebevorrichtung für die beiden Ventile ist mit 25 bzw. 26 bezeichnet und enthält ein normalerweise geschlossenes Steuerventil, das in seine offene Stellung verschiebbar ist, wenn eine Magnetspule 27 oder 28 erregt wird, so daß eine normalerweise entleerte Kolbenkammer des Hauptventils unter Druck gesetzt wird. Es sind ferner Handbetätigungsvorrichtungen 29 und 31 vorgesehen, um die beiden Ventile von ihrer oberen Stellung in ihre untere Stellung zu bewegen. Die beiden Steuerventile werden von einer Druckluftleitung 32 gespeist, die zu Einlaßöffnungen 33 und 34 führt. Die Leitung 32 wirkt als Steuerleitung für die Schiebevorrichtung für das Hauptventil, wie es unten näher erläutert wird.

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Es ist ein allgemein mit 35 bezeichnetes Wechsel-Absperrventil vorgesehen, das ein bewegliches Element 36 enthält, das an einem ersten Ventilsitz 37 an einem Ende des Pendelkörpers oder an einem zweiten Ventilsitz 38 am anderen Ende anliegen kann. Das Element 36 kann sich auch in einer Stellung zwischen den beiden Sitzen befinden. Das Ventil 35 ist mit einer ersten Einlaßöffnung neben dem Sitz 37 versehen. Es enthält ferner eine zweite Einlaßöffnung 41 neben dem Sitz 38 und eine Auslaßöffnung 42, die von einer Stelle zwischen den beiden Einlaßöffnungen ausgeht. Die öffnung 39 ist mit der Öffnung 16 des Ventils 12 verbunden, während die öffnung 41 mit der öffnung 17 des Ventils 12 verbunden ist. Die Öffnung 42 ist mit der Steuerleitung 32 der Steuerventile 25 und 26 verbunden. Die Steuerleitung ist vorzugsweise mit einer Drosselstelle 40 versehen, um die Leitung unempfindlich zu machen in Bezug auf zeitweise DruckSchwankungen während des Betriebes.

Eine Druckluftquelle 43 ist durch zwei Leitungen 44 und 45 mit der Öffnung 19 bzw. 21 des Ventils 13 verbunden. Eine Leitung verbindet die öffnung 22 des Ventils 13 mit der öffnung 14 des Ventils 12. Eine zweite Leitung 47 verbindet die Öffnung 23 des Ventils 13 mit der Öffnung 15 des Ventils 12.

Die Verschiebevorrichtung für das Hauptventil enthält auch ein Paar Federn 48 und 49 oder ähnliche Elemente für die Ventile bzw. 13, die diese Ventile ständig in Richtung auf ihre oberen Lagen drängen- In diesen Stellungen verbindet, wie in Fig. 1 gezeigt, das Ventil 13 die Öffnung 19 mit der öffnung 22 und die

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öffnung 23 mit der Entleerungsöffnung 24. Ventil 12 verbindet die öffnung 14 mit der öffnung 16 und die öffnung 17 mit der Entleerungsöffnung 18. Die öffnung 21 des Ventils 13 ist gesperrt. Das gleiche ist der Fall für die öffnung 15 des Ventils 12. Die öffnung 17 des Ventils 12 ist mit einer Arbeitsöffnung 51 verbunden, welche zu dem Kupplungs/Brems-Motor einer Presse oder einer anderen Maschineneinheit führt, die durch die Anordnung gesteuert werden soll. Die Kupplungs/Brems-Konstruktion ist üblicherweise derart, daß, wenn der öffnung 51 Druck zugeführt wird, die Kupplung eingerückt wird und die Bremse ausgerückt wird, während bei Entleerung der Öffnung 51 die Bremse betätigt und die Kupplung gelöst wird, um die Presse anzuhalten.

Das Absperr- und -rückführventil ist allgemein mit 52 bezeichnet. Es enthält ein normalerweise geschlossenes Dreiwegeventil 53, das von Hand in Richtung auf die linke Stellung rückstellbar ist und das durch eine Feder in seine rechte Stellung gedrängt wird, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Die Handrückstellvorrichtung ist mit bezeichnet und die Feder mit 55. Es wird darauf hingewiesen, daß bei allen Ventilen 12,13 und 52 die Feder durch einen konstanten Druck ersetzt werden könnte. Das Ventil 52 ist in der Steuerleitung 32 angeordnet, und zwar zwischen der öffnung 42 und den Steuerspeiseöffnungen 33 und 34. In seiner rechten Stellung, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, werden die Steueröffnungen 33 und 34 mit einer Entleerungsöffnung 56 verbunden, während in der linken Stellung die öffnung 42 mit den öffnungen 33 und 34 verbunden ist. Eine Leitung 57 verläuft von der Arbeitsöffnung 58 des Ventils 53 zu

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einer Haltekaitimer 59, so daß, wenn das Ventil von Hand rückgestellt ist, der Druck von der öffnung 61 der Öffnung 58 des Ventils zugeführt wird und das Ventil in seiner Rückstellstellung gehalten wird, solange der Druck vorhanden ist.

Im Betrieb, unter der Annahme einer Ausgangsstellung der Teile, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, wobei die Magnetspulen 27 und 28 entregt sind, ist die Arbeitsöffnung 51 mit der Entleerungsöffnung 18 verbunden. Die Speiseöffnung 19 ist über die öffnung 22, die Leitung 46. die Öffnungen 14 und 16 und die öffnungen 39 und 42 des Wechsel-Sperrventils mit der öffnung 61 des Absperr- und Rückführventils 52 verbunden. Bei Rückstellung dieses Absperr- und -rückstellventils von Hand wird die öffnung 61 mit der öffnung 58 und somit mit der Leitung 32 verbunden, die zu den Öffnungen 33 und 34 der Steuerventile 25 und 26 führt. Das Ventilelement 36 des Wechsel-Sperrventils 35 liegt zu dieser Zeit an dem Ventilsitz 38 und verhindert, daß Druckluft die Arbeitsöffnung 51 erreicht, die somit entleert bleibt. Das Absperr- und Rückführventil 52 wird in seiner linken Stellung durch der Kammer 59 zugeführten Druck gehalten. Der Luftdruck an den öffnungen 33 und 34 wird unwirksam, um die Ventile 12 und 13 in ihre unteren Stellungen zu verschieben, bis die Magnetspulen 27 und 28 erregt werden, da die Luft-Steuerventile 25 und 26 normalerweise geschlossene Ventile sind.

Im normalen Betrieb werden die Magnetspulen 27 und 28 gleichzeitig erregt, um die Luftsteuerventile 25 und 26 in ihre offenen Stellungen zu verschieben. Hierdurch werden die Ventile 12 und 13 nach

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abwärts in die in Fig. 2 gezeigten Stellungen verschoben. Es wird nunmehr Luft von der Speisequelle 43 der Arbeitsöffnung 51 durch die öffnungen 21 und 23 des Ventils 13, die Leitung 47 und die öffnungen 15 und 17 des Ventils 12 zugeführt. Die öffnung 39 des Wechsel-Sperrventils wird mit der Entleerungsöffnung 18 des Ventils 12 verbunden. Es wird aber die öffnung 41 des Wechsel-Sperrventils von der öffnung 17 des Ventils 12 gespeist, so daß die Leitung 32 und deshalb die Speiseöffnungen 33 und 34 der Steuerventile weiterhin unter Druck bleiben. Das Element 36 des hin- und hergehenden Körpers legt sich gegen den Ventilsitz 37, um eine Entleerung der Steuerventile zu verhindern. Bei Entregung der Magnetspulen 27 und 28 kehren die Hauptventile 12 und 13 in die in Fig. 1 gezeigten Lagen zurück.

Bezüglich des Absperr- und Rückführventils 52 wird darauf hingewiesen, daß dieses Ventil in seiner linken Stellung verßleibt, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, solange die beiden Hauptventile sich synchron bewegen. Dies erfolgt deshalb, weil die öffnung 42 des Wechsel-Sperrventils unter Druck bleibt, solange die Ventile 12 und 13 sich zusammen zwischen den in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten Stellungen bewegen. Wenn die beiden Hauptventile in ihre in Fig. 2 gezeigte Lage zurückkehren, bleibt das Absperr- und -rückführventil in seiner linken Stellung, und es wird weiterhin Druck der Kammer 59 zugeführt.

Fig. 3 zeigt das Ergebnis einer unterschiedlichen Stellung zwischen den beiden Hauptventilen, wobei sich das Ventil 12 in seiner ent-

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regten Stellung befindet, wahrend sich das Ventil 13 in seiner erregten Stellung befindet. Der Grund für einen solchen Asynchronismus kann sein, daß ein Ventil 12 oder 13 falsch betätigt oder hängengeblieben ist- Wenn dies auftritt, wird der Druck zur Arbeitsöffnung 51 gesperrt, weil die Öffnung 19 durch das Ventil 12 gesperrt wird und die Öffnung 21 über die Öffnung 23 des Ventils 13 und die Leitung 47 mit der Öffnung 15 des blockierten Ventils 12 verbunden ist. Zur gleichen Zeit wird die Öffnung 17 mit der Entleerungsöffnung 18 verbunden. Die Arbeitsöffnung 51 wird somit entleert, wodurch die Presse angehalten wird.

Beide öffnungen 39 und 41 des Wechsel-Sperrventils 35 werden entleert. Im Falle der öffnung 41 erfolgt diese Verbindung über die Öffnungen 17 und 18 des Ventils 12, während im Falle der öffnung 39 die Verbindung von der Öffnung 16 zur öffnung 14 des Ventils über die Leitung 46 und die Öffnunq 22 des Ventils 13 erfolgt, um die Öffnung 24 dieses Ventils zu entleeren.

Das Wechsel-Sperrventil 35 befindet sich somit in einer neutralen Stellung, d.h., das Ventilelement 36 liegt weder am Sitz 37 noch am Sitz 38 an. Als Ergebnis werden die Speiseöffnungen 33 und 34 der Luftsteuerventile 25 bzw= 26 über die Öffnung 42 des Wechsel-Sperrventils 35 so verbunden, daß sie entleert v/erden.

Für den Fall, daß das Absperr- und -rückführventil 52 sich in dem Kreis befindet, werden die Öffnungen 33 und 34 nicht durch die oben beschriebenen öffnungen 18 und 24, sondern durch die Öffnung

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56 des Absperr- und -rückführventils entleert. Dies erfolgt, weil die Entleerungskammer 59 über das Wechsel-Sperrventil die Feder 55 veranlaßt, das Absperr- und -rückstellventil in seine rechte Stellung zurückzuführen.

Sollte das Ventil 13 falsch betätigt werden oder in seiner unteren Stellung, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist, hängenbleiben, ergibt sich keine weitere Bewegung der Ventile unabhängig von der Erregung oder Entregung der beiden Ilagnetspulen. Wenn andererseits das Ventil 12 in seiner oberen Stellung hängenbleibt, während das Ventil 13 frei ist sich zu bewegen, führt die Feder 49 das Ventil 13 in seine obere Lage zurück, sobald der Druck aus der öffnung 34 entleert ist. Dies bewirkt einen Druck an der öffnung 39 des Wechsel-Sperrventils 35, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Wenn sich in dem Kreis kein Absperr- und Rückführventil befindet, so wird Druck der Öffnung 34 zugeführt, und solange die Magnetspule 28 erregt bleibt, bewegt sich das Ventil 13 auf und ab. Es wird aber kein Druck der Arbeitsöffnung 51 zugeführt, die weiterhin entleert bleibt. Befindet sich das Absperr- und Rückführventil in dem Kreis, so bleiben die öffnungen 33 und 34 unabhängig von der Erregung der Magnetspulen 27 und 28 ohne Druck, sobald dieses Ventil sich in seine rei -c. oder Entleerungsöffnung bewegt.

Fig. 4 zeigt einen Zustand, in dem die Ventile sich in einer asynchronen Stellung befinden, wobei sich das Ventil 12 in seiner unteren Stellung und das Ventil 13 in seiner oberen Stellung befinden. Dies kann auftreten, weil ein Ventil hängengeblieben ist.

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oder falsch betätigt worden ist. Hier wird der Luftdruck von der Arbeitsöffnung 51 abgeschnitten, und es wird diese Öffnung mit der Entleerungsöffnung 24 des Ventils 13 über die Öffnungen 17 und 15 des Ventils 12, die Leitung 47 und die Öffnung 23 des Ventils 13 verbunden. Diese Verbindung entleert auch die Öffnung 41 des Wechsel-Sperrventils 35. Die Öffnung 39 dieses Ventils wird über die Öffnungen 16 und 18 des Ventils 12 entleert. Das Ventilelement 36 befindet sich in einer neutralen Lage, wodurch die Kammer 39 des Absperr- und -rückführventils 52 entleert wird. Dieses Ventil bewegt sich in seine rechte Stellung, wodurch die Öffnungen 33 und 34 der Luftsteuerventile 25 und 26 entleert werden. Wie im Falle der Fig. 3 steht die Öffnung 51 nicht mehr unter Druck, bis die Hauptventile 12 und 13 wieder synchron arbeiten und das Ventil 52 rückgestellt ist.

Es ist somit ersichtlich, daß das Doppel-Ventilsystem gemäß der Erfindung ein getrenntes Kontrollsystem vermeidet, wie es bei den bekannten Systemen erforderlich ist. Stattdessen sichert die Tatsache, daß beide Endteile 39 und 41 des Wechsel-Sperrventils 35 so verbunden sind, daß sie entleert werden, wenn ein Unterschied in der Stellung zwischen den beiden Hauptventilen existiert, daß die Steuerzuführöffnungen ohne Druck bleiben und daß die Arbeitsöffnung 51 so verbunden ist, daß sie entleert bleibt.

Die Fig. 5 bis 8 zeigen die Ergebnisse für den Fall, daß eines der Ventile 12 oder 13 falsch betätigt oder in einer Zwischenstellung hängengeblieben ist. Die schematisch gezeigten Ventile 12

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und 13 sind nicht dazu bestimmt, die tatsächliche Konstruktion der Ventile zu zeigen, und zwar in dem Sinne, daß die Ventile keine Dreistellungsventile, sondern Zweistellungsventile sind. Die Mittelstellung, dargestellt bei 62 für das Ventil 12 und bei 63 für das Ventil 13 ist nur dazu bestimmt, den Übergangszustand zu zeigen, wenn die Ventile sich von einer Stellung in die andere bewegen. Die Ventilelemente sind in üblicher Weise ausgebildet, so daß während dieser Übergangsbewegung beide Arbeitsöffnungen 16 und 17 des Ventils 12 mit der Entleerungsöffnung 18 verbunden sind, während beide Arbeitsöffnungen 22 und 23 des Ventils 13 mit der Entleerungsöffnung 24 verbunden sind. Diese Darstellungen zeigen somit, daß Druck der Kupplungs/Brems-Öffnung 51 zugeführt wird, wenn₍ und nur wenn beide Ventile 12 und 13 sich in ihrem voll normal erregten Zustand befinden, wie es in Fig.2 gezeigt ist. In allen sieben anderen Zuständen (Fig. 1 und 3 bis 8) ist die öffnung 51 entleert. Ein zusätzlicher Zustand, in dem beide Hauptventile sich zur gleichen Zeit in einem Übergangszustand befinden, ist nicht dargestellt. Er hat aber selbstverständlich das gleiche Ergebnis, wobei die öffnung 51 entleert wird.

Fig. 5 zeigt einen Zustand, in welchem das Ventil 13 sich in einem Übergangszustand befindet, während das Ventil 12 entregt ist. Fig. 6 zeigt das Ventil 13 in einem Übergangszustand, während das Ventil 12 erregt ist. In den Fig. 7 und 8 ist das Ventil 12 in einer Übergangsstellung gezeigt, wobei das Ventil 13 sich in einer erregten Lage (Fig. 7) und in einer entregten Lage (Fig. 8) befindet.

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Fig. 9 zeigt eine abgewandelte Version des Absperr- und -rückführventils, die sich von derjenigen nach den anderen Figuren dadurch unterscheidet, daß es ein überzähliges Merkmal aufweist, nämlich doppelte Ventile, die allgemein mit 101 und 102 bezeichnet sind. Diese beiden Ventile besitzen von Hand betätigbare Rückstelleinheiten 103 und 104, und sie werden in entgegengesetzte Richtung gedrängt, und zwar durch Federn 105 und 106. Das Zweiwegventil besitzt eine Öffnung 107, die, wie die Öffnung 61 des Ventils 52, mit der Öffnung 42 des Wechselventils verbunden wird. Die andere Öffnung 108 des Ventils 101 ist mit einer Öffnung 109 des Ventils 102 verbunden. Eine öffnung 111 des Ventils 102 ist in gleicher Weise wie die Öffnung 58 des Ventils 52 mit der Leitung 32 verbunden. Diese Öffnung 111 ist auch durch eine Leitung 112 mit einem Paar Haltekammern 113 und 114 des Ventils 101 bzw. 102 verbunden, die ihre Ventile in der linken Stellung halten, wenn sie unter Druck gesetzt sind.

dieser Stellung sind die Öffnungen 107 und 108 ebenso wie die Öffnungen 109 und 111 miteinander verbunden. Wenn die Ventile 101 und 102 zurückgestellt werden und sich die Ventile 12 und 13 synchron bewegen, werden somit die Luftsteuerzuführungsoffnungen 33 und 34 ständig mit Luftdruck beliefert, wie es in dem ersten Ausführungsbeispiel der Fall ist. Sollte aber zwischen den beiden Hauptventilen eine ungleiche Stellung auftreten, führt die Entleerung der öffnung 42 bei den Ventilen 101 und 102 zu einer Verschiebung in ihre rechte Stellung. Hierdurch wird die Luftzuführung zur Leitung 32 abgeschnitten, und es wird diese Leitung ebenso

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wie die Kammern 113 und 114 mit der Entleerungsöffnung 115 des Ventils 102 verbunden. Zusätzlich ist das Ventil 101 mit einem Teil 116 mit öffnungen 117 und 118 versehen, von denen der letztere so verbunden ist, daß er entleert wird. In der linken Stellung des Ventilteils 16 sind diese beiden Öffnungen gesperrt, jedoch in der rechten Stellung ist die Öffnung 117 mit der Entleerungsöffnung 118 verbunden. Die Leitung 112 ist mit der Öffnung 117 verbunden, so daß sich ein zusätzlicher Pfad für die Entleerung der Luftsteueröffnungen 33 und 34 sowie der Kammern 113 und 114 ergibt. Der Vorteil dieser Überzähligkeit ist der, daß ein Fehler eines der beiden Ventile 101 oder 102, z.B. durch Ungleichheit der Federn 105 oder 106 die vollen Absperr- und Rückführfunktionen nicht verhindern würde.

Fig. 10 zeigt ein Schieberventil 12, das für die Verwendung jedes der Doppelventile 12 und 13 geeignet ist. Der Ventilkörper ist mit 201 bezeichnet. Er enthält einen Schieber 202 mit einem Kolben an einem Ende, der durch eine Schiebevorrichtung 25 betätigbar ist, und eine Feder 48 am anderen Ende. Die Konstruktion ist derart, daß in Zwischenstellungen des Schiebers 202 beide Arbeitsöffnungen 16 und 17 mit der Entleerungsöffnung 18 verbunden sind, wodurch eine offene Mittel-Übergangsbedingung erreicht wird.

Fig. 11 zeigt eine abgewandelte Form der Erfindung, bei welcher die druckmittelgesteuerte Schiebevorrichtung für die Hauptventile einen druckbetätigten Schalter enthält, welcher eine elektrische Speiseleitung zu Magnetspulen für die Hauptventile steuert. Diese

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sind allgemein mit 301 und 302 bezeichnet. Sie sind unmittelbar durch Magnetspulen 303 und 304 anstelle durch Steuerventile verschiebbar. Solange wie sich die Hauptventile 301 und 302 synchron bewegen, wird den Magnetspulen 303 und 304, die durch Schalter und 318 gesteuert werden, elektrische Leistung zugeführt. Wenn aber eine unterschiedliche Stellung zwischen den beiden Hauptventilen auftritt, wird der Druck zur Arbeitsöffnung 307 und zum Wechsel-Sperrventil 306 gesperrt, und es wird die Steuerleitung 309 entleert, wodurch die Leistungszuführung zur Magnetspule unterbrochen wird.

Die Fig. 12 bis 16 zeigen noch eine andere Ausführung der Erfindung, die normalerweise offene Steuerventile verwendet. Das Doppelventil ist allgemein mit 401 bezeichnet. Es enthält zwei Hauptventile und 403 zusammen mit einem Wechsel-Sperrventil. Die Steuerventile 404 und 405 sind normalerweise offene Ventile, d.h., wenn ihre Magnetspulen 406 und 407 entregt sind, verbinden die Steuerventile die inneren Speiseleitungen 408 und 409 zu den Kolbenkammern der Ventile 402 und 403, wodurch diese Ventile in ihrer ersten Stellung gehalten werden, welches in diesem Falle die untere Stellung ist, die in Fig. 12 dargestellt ist. Wenn die Magnetspulen erregt werden, werden die Steuerventile so verschoben, daß sie die Zuführungsleitungen 408 und 409 sperren und die Hauptventilkolbenkammern mit den Entleerungsöffnungen 411 und 412 verbinden. Hierdurch wird es den Federn 413 und 414 ermöglicht, die Hauptventile in ihre zweite oder obere Stellung zu verschieben, die in Fig. 13 gezeigt ist.

Die Anordnung der Hauptventile 402 und 403 entspricht derjenigen

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der vorher beschriebenen Ausführungsbeispiele. Es ist ebenfalls ein Wechsel-Sperrventil vorgesehen, das allgemein mit 415 bezeichnet ist. Ferner ist eine Arbeitsöffnung 416 vorgesehen, die zu dem Kupplungs/Brems-Motor 417 der Presse führt. Die Verbindungen sind derart, daß, wenn die Hauptventile sich in ihrer unteren Stellung befinden, die Speiseöffnung 418 mit der Einlaßöffnung 419 des Wechsel-Sperrventils verbunden ist und die Arbeitsöffnung 416 entleert wird. Wenn die Hauptventile synchron in ihre obere Stellung verschoben werden, wird die Zuführungsöffnung 418 sowohl mit der Einlaßöffnung 421 des Wechsel-Sperrventils und mit der Arbeitsöffnung 416 verbunden.

Die Druckmittelsteuerleitung für die Schiebevorrichtung des Hauptventils (Fig. 12 bis 16) ist mit 422 bezeichnet. Sie steht in Verbindung mit der Auslaßöffnung 423 des Wechsel-Sperrventils 415. Zusätzlich zu den Steuerventilen und Federn enthält die Hauptvent- '. Schiebevorrichtung in Fig. 12 ein allgemein mit 424 bezeichnetes Absperrventil. Dieses Ventil besitzt eine Zuführungsöffnung 24 für konstanten Druck und eine Entleerungsöffnung 426. Es ist zwischen einer rechten Stellung (Fig. 12), in welcher die Entleerungsöffnungen 411 und 412 der Steuerventile mit der Entleerungsöffnung 426 verbunden sind, und einer linken Stellung (Fig. 14,15 und 16) verschiebbar, in welcher die öffnungen 411 und 412 mit der Speiseöffnung 425 verbunden sind. Wenn dies auftritt, führt die Hauptventil-Schiebevorrichtung, insbesondere die Steuerventile 404 und 405, unabhängig von ihrer Stellung Luft den Kolbenkammern der Hauptventile zu, wodurch diese in ihre erste oder untere Stellung

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gedrängt werden.

Die Stellung des Absperrventils 424 wird durch die Steuerleitung 422 bewirkt, welche mit einer Kolbenkammer 427 am linken Ende des Ventils verbunden ist, wobei eine Feder 428 am rechten Ende das Ventil nach links drängt. Der Druck in der Steuerleitung 422 ermöglicht es somit der Hauptventil-Schiebevorrichtung, die Hauptventile synchron zwischen ihren Stellungen in Fig. 12 und Fig. zu bewegen, solange sich das Absperrventil 424 in seiner rechten Stellung befindet, während eine Entleerung der Steuerleitung die Schiebevorrichtung veranlaßt, beide Hauptventile in ihre erste oder untere Stellung zu drängen«

Eine Leitung 429 verbindet das Absperrventil 424 mit den Entleerungsöffnungen 411 und 412 des Steuerventils« Um sicherzustellen, das, nachdem das Absperrventil 424 in seine linke oder Sicherheitsstellung verschoben worden ist_f es nicht unbeabsichtigt rückgestellt werden kann (in seine rechte Stellung zurückgeschoben), nachdem die Steuerleitung 422 wieder unter Druck gesetzt worden ist. Eine Umgehungsleitung 431 ist vorgesehen, die von der Leitung 429 zu einer Kolbenkammer 432 an der rechten Seite des Ventils 424 führt. Die Kammer 432 hat die gleiche wirksame Fläche wie die Kammer 427 am gegenüberliegenden Ende des Ventils. Eine Handrückstellung 433 ist an der linken Seite des Ventils 424 vorgesehen, welche der Feder 428 entgegenwirkt und mit welcher das Ventil zurückgebracht werden kann, nachdem die Steuerleitung 422 wieder unter Druck gesetzt ist? um die öffnungen aus der in Fig. 16 ge-

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zeigten Lage wieder in die in Fig. 12 gezeigte Stellung zu bringen.

Im Betrieb der Ausführung nach den Fig. 12 bis 16 wird, solange sich die Hauptventile synchron bewegen, das Absperrventil 424 in seiner rechten Stellung gehalten, und es wird die Arbeitsöffnung 416 entleert, wenn die Magnetspulen entregt sind (Fig. 12), wobei sich die Hauptventile in ihrer unteren Stellung befinden, und sie werden wieder unter Druck gesetzt, wenn die Magnetspulen erregt werden (Fig. 13), wobei die Hauptventile angehoben werden. Bei einem Fehler in einem Hauptventil ergibt die sich ergebende ungleiche Stellung zwischen den Ventilen (Fig. 14 und 15) eine Verbindung zwischen den Einlaßöffnungen 419 und 421 des Wechsel-Sperrventils and der Arbeitsöffnung 416, wodurch auch die Steuerleitung 422 entleert wird. Das Absperrventil 424 wird nach links verschoben, wodurch den öffnungen 411 und 412 ein konstanter Druck zugeführt wird, so daß die Hauptventile nach abwärts gedrängt werden, wodurch ihre Aufwärtsverschiebung verhindert wird. Bei Korrektur der Schwierigkeiten des Hauptventils kehren die öffnungen in ihre in Fig. 16 gezeigte Lage zurück, so daß das Absperrventil 424 von Hand zurückgestellt werden kann.

Es ist offensichtlich, daß die offenbarten bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung speziell dafür berechnet sind, die oben angegebenen Ziele zu erreichen. Es sif& aber erwähnt, daß die Erfindung auch Abwandlungen und Abänderungen umfaßt, soweit sie im Bereich der Ansprüche liegen.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Doppel-Sicherheitsventil, gekennzeichnet durch zwei Hauptventile (12,13) sowie Schiebevorrichtungen (25,26) für diese Hauptventile, durch eine Druckmittelsteuerleitung (32) für die Schiebevorrichtungen, durch ein Wechsel-Sperrventil (35) mit einem Paar Einlaßöffnungen (39,41) und einer zwischen den Einlaßöffnungen liegenden und mit der Steuerleitung (32) verbundenen Auslaßöffnung (42), wodurch die Steuerleitung in Abhängigkeit von dem Unterdrucksetzen einer oder beider Einlaßöffnungen (39,41) unter Druck gesetzt und in Abhängigkeit von der Entleerung beider Einlaßöffnungen entleert wird, durch eine Arbeitsöffnung (51), die über das Doppelventil mit einer zu steuernden Einheit verbindbar ist, durch eine unter Druck stehende, zu einem der Hauptventile (12,13) führende Druckmittelzuführöffnung (43) und durch von beiden Hauptventilen abgehende Entleerungsöffnungen (18,24), wobei die Hauptventile synchron zwischen einer ersten Stellung, in welcher die Zufuhröffnung (43) mit einer der Einlaßöffnungen (39, 41) des Wechsel-Sperrventils (35) verbunden ist und die Arbeitsöffnung (51) mit einer der Entleerungsöffnungen (18,24) verbunden

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ist, und einer zweiten Stellung bewegbar ist, in welcher die Zuführungsöffnung (43) mit der anderen Einlaßöffnung (41,39) des Wechsel-Sperrventils und der Arbeitsöffnung (51) verbunden ist, wobei die Hauptventile (12,13) ferner so angeordnete Öffnungen aufweisen, daß, wenn ein Hauptventil sich in der ersten Stellung und das andere Hauptventil sich in der zweiten Stellung befindet, die Arbeitsöffnung (51) und beide Einlaßöffnungen (39,41) des Wechsel-Sperrventils (35) mit den Entleerungsöffnungen (18,24) verbunden sind, und wobei die Schiebevorrichtungen (25,26) auf das Entleeren der Steuerleitung (32) ansprechen und beide Hauptventile in ihre erste Stellung drängen.

2. Doppel-Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptventile (12,13) so aufgebaut sind, daß, wenn ein Ventil sich in einer Zwischenstellung befindet und das andere Ventil sich in der ersten oder der zweiten Stellung befindet, die Einlaßöffnungen (39,41) des Wechsel-Sperrventils (35) und die Arbeitsöffnung (51) mit den Entleerungsöffnungen (18,24) verbunden sind.

3. Doppel-Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptventile offene Querventile (cross over valves) sind.

4. Doppel-Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptventile Schieberventile enthalten.

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5. Doppel-Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Hauptventil mit zwei Zuführungsöffnungen (19,21;14 ,15) , zwei Arbeitsöffnungen (22 ,23;16 ,17) und einer Entleerungsöffnung (24,18) versehen ist und daß die Druckmittelzuführungsöffnung (43) mit den beiden Zuführungsöffnungen eines der Hauptventile (13) verbunden ist.

6. Doppel-Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebevorrichtungen für die Hauptventile (12,13) Steuerventile (25,26) für diese Hauptventile enthalten.

7. Doppel-Sicherheitsventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventile (25,26) normalerweise geschlossen sind.

8. Doppel-Sicherheitsventil nach Anspruch 1 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Absperr- und Rückführ-Ventilvorrichtung (52) vorgesehen ist, die zwischen der Auslaßöffnung (42) des Wechsel-Sperrventils (35) und der Steuerleitung (32) für die Schiebevorrichtungen angeordnet ist, daß eine Handbetätigungsvorrichtung (54) für die Verschiebung der Absperr- und Rückführ-Ventilanordnung (52) in eine erste Stellung vorgesehen ist, in welcher die Auslaßöffnung (42) des Wechsel-Sperrventils (35) mit der Steuerleitung (32) für die Schiebevorrichtungen (25, 26) verbunden ist, daß eine auf die Handverschiebung ansprechende Vorrichtung vorgesehen ist, welche die Absperr-Rückführ-Ventilvorrichtung (52) durch ein von der Auslaßöffnung (42) des Wechsel-Sperrventils (35) zugeführtes Druckmittel in der ersten Stellung

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hält, und daß eine Vorrichtung (55) vorgesehen ist, welche die Absperr-Rückführ-Ventilvorrichtung (52) ständig in eine zweite Stellung drängt, und zwar in Abhängigkeit von einem Druckverlust an der Auslaßöffnung (42) des Wechsel-Sperrventils (35) in welcher diese Auslaßöffnung (42) von der Steuerleitung (32) für die Schiebevorrichtungen und von der Haltevorrichtung für das Absperr-Rückführ-Ventil abgeschaltet wird.

9. Doppel-Sicherheitsventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperr- und Rückführ-Ventilvorrichtung ein normalerweise geschlossenes Dreiwegeventil enthält.

10. Doppel-Sicherheitsventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperr- und Rückführ-Ventilanordnung in Serie angeordnete erste und zweite Ventile (101,102) enthält, von denen das erste Ventil (101) ein Zweiwegventil ist, das zwischen einer offenen ersten Stellung und einer gesperrten zweiten Stellung bewegbar ist, während das zum ersten Ventil (101) stromabwärtsliegende zweite Ventil (102) eine mit der Schiebevorrichtung-Steuerleitung (32) verbundene Auslaßöffnung aufweist und zwischen einer offenen ersten Stellung und einer die Schiebevorrichtung-Steuerleitung (32) entleerenden Stellung verschiebbar ist, daß eine Rückführventil-Haltevorrichtung (113,114) für beide Ventile (101, 102) der Absperr- und Rückführ-Ventilanordnung vorgesehen ist, die mit der Auslaßöffnung (111) des zweiten Ventils (102) verbunden ist, und daß eine mit dem ersten Absperr- und Rückführventil (101)

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verbundene Vorrichtung vorgesehen ist, die zwischen einer die
Entleerung der Haltevorrichtung sperrenden ersten Stellung, wenn sich das erste Ventil in der ersten Stellung befindet, und einer die Haltevorrichtung unabhängig von dem zweiten Ventil entleerenden zweiten Stellung bewegbar ist, wenn sich das erste Ventil in seiner zweiten Stellung befindet.

11. Doppel-Sicherheitsventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventile normalerweise geöffnet sind und Zuführungs- und Entleerungsöffnungen besitzen und daß die Hauptventil-Schiebevorrichtungen eine Vorrichtung enthalten, welche auf die
Steuerventil-Entleerungsöffnungen in Abhängigkeit von der Entleerung der Steuerleitung einen konstanten Druck aufbringen.

12. Doppel-Sicherheitsventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein Verriegelungsventil (424) enthält,
das zwischen einer ersten Stellung, in welcher es durch Druck in der Steuerleitung (422) veranlaßt wird, die Entleerungsöffnungen des Steuerventils (404,405) zu entleeren, und in Abhängigkeit von der Entleerung der Steuerleitung einer zweiten Stellung verschiebbar ist, um die Steuerleitung zu entleeren und den konstanten
Druck aufzubringen.

13. Doppel-Sicherheitsventil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (431) zum Aufbringen eines Druckes auf das der Steuerleitung (422) gegenüberliegende Ende des Verriegelungsventils (424) vorgesehen ist, daß die beiden Enden des Ver-

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riegelungsventils gleiche Flächen haben, daß eine Feder (428) vorgesehen ist, welche die Vorrichtung (431) zum Aufbringen eines Druckes unterstützt, so daß das Verriegelungsventil (424) nicht in Abhängigkeit von einem Druckverlust bzw. Druckwiederaufbau in der Steuerleitung automatisch zurückgestellt wird, und daß eine von Hand betätigbare Rückstellvorrichtung für das Verriegelungsventil vorgesehen ist.

14. Doppel-Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebevorrichtungen für die Hauptventile (301,302) Magnetspulen (303,304) enthalten, daß eine elektrische Speiseleitung für diese Magnetspulen vorgesehen ist und daß in der Speisedur ch ein

leitung einyDruckmittel betätigbarer Schalter (311 bis 316) vorgesehen ist.

15. Doppel-Sicherheitsventil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (311 bis 316) so ausgebildet ist, daß er die Speiseleitung in Abhängigkeit von der Entleerung der Steuerleitung (309) unterbricht.

16. Doppel-Sicherheitsventil nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetspulen (303,304) die Hauptventile (301,302) unmittelbar betätigen.

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