DE3707353C2 - Zwei Ventilanordnungen zur Aufrechterhaltung eines konstanten Druckbereiches in einem Drucksystem - Google Patents
Zwei Ventilanordnungen zur Aufrechterhaltung eines konstanten Druckbereiches in einem DrucksystemInfo
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Description
Die Erfindung betrifft gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1
und 4 jeweils eine Ventilanordnung mit einem in eine Drucklei
tung zwischen einer Druckmittelquelle und einem Drucksystem mit
konstantem, aufrechtzuerhaltendem Druckbereich einsetzbaren
Drucksteuerventil, das in Abhängigkeit eines Drucksensors steu
erbar ist.
Derartige Ventilanordnungen dienen zur Aufrechterhaltung eines
konstanten Druckbereiches in einem Drucksystem, wobei das
Drucksteuerventil öffnet, wenn der Druck im Drucksystem unter
einen vorgebbaren Druck abgesunken ist, und schließt, wenn der
erwünschte Druck wieder erreicht ist. Beim Öffnen des Druck
steuerventiles kann Druckmittel von einer Druckmittelquelle in
das Drucksystem einströmen, wodurch eine Druckerhöhung bewirkt
wird.
Nachteilig an einer aus der US 3 146 789 bekannten Ventilanord
nung dieser Art ist es, daß die Ansprechempfindlichkeit zu ge
ring ist und daß die Zahl der Schaltvorgänge des Drucksteuer
ventiles um den Druckansprechwert herum zu groß ist, so daß zu
viel Druckmedium durch Entlüftungsvorgänge des oder der Ventile
aus dem System entweicht, was vor allem dann besonders uner
wünscht ist, wenn das zu steuernde Druckmedium zur Steuerung
der Ventile verwendet wird, insbesondere wenn dieses Druckmedi
um ätzend, übelriechend oder gar giftig ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine
Ventilanordnung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die
bei kompaktem Aufbau eine exakte Druckeinstellung bei einer nur
geringen Zahl von Schaltvorgängen gewährleistet, wobei mög
lichst wenig Druckmittel aus dem System austreten soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Ventilanordnung
gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 4 gelöst.
Durch die als Vorsteuerventil für das Drucksteuerventil wirken
de Druckschaltventilanordnung sind zwei exakte Schaltpunkte der
gesamten Ventilanordnung vorgegeben, womit eine Schalthysterese
erzeugt wird, die ein häufiges Hin- und Herschalten der Ventile
um den erwünschten Druckwert herum verhindert. Die überschnei
dungsfrei arbeitende Ventilanordnung verhindert jeweils ein
langes Entlüften und führt dadurch zu einem definierten gerin
gen Druckmittelverbrauch, im Falle der pneumatischen Betätigung
zu einem geringen Gasverbrauch. Besteht das auf einem konstan
ten Druck zu haltende Gas beispielsweise aus CO₂ und N₂, so
würde sich bei hohem Gasverbrauch die Luft in abgeschlossenen
Räumen immer mehr verschlechtern, wodurch eine Erstickungsge
fahr herbeigeführt werden könnte. Diese kann hier weitgehend
verhindert werden. Insbesondere durch die Merkmale des Anspru
ches 1 kann die gesamte Druckschaltventilanordnung als einfache
und kompakte Baueinheit realisiert werden, die in die Druckzu
leitung zu einem anderen Drucksystem geschaltet werden kann.
Eine Verlegung von Leitungen ist dabei nicht erforderlich. Auf
einfache Weise könnten durch Verstellen der beiden Ventilfedern
die beiden hysteresebestimmenden Schaltpunkte eingestellt wer
den. Hierdurch kann die Hysterese schnell und exakt justiert
und auch noch nachträglich verändert werden. Bei der alternati
ven Ausgestaltung gemäß Anspruch 4, die zwei Druckschaltventile
enthält, können in vorteilhafter Weise einfacher ausgebildete
Druckschaltventile verwendet werden, bei denen jeweils nur ein
Schaltpunkt einstellbar sein muß. Die Vorteile der individu
ellen Einstellbarkeit der Hysterese ist auch hier in der glei
chen Weise gegeben.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind
vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im An
spruch 1 und 4 angegebenen Ventilanordnung möglich.
Als besonders geeignet als Ausbildung der Ventilanordnung gemäß
Anspruch 1 erweist sich ein 3/3-Wegeventil, das in seiner mitt
leren Schaltstellung die Druckleitung, eine Leitung zum Druck
steuerventil und eine Rückströmleitung voneinander trennt. Ein
Rückfluß von Druckmittel bzw. eine Entlüftung ist daher nur in
einer Schaltstellung möglich, was zu einem definierten kleinen
Gasverbrauch führt. Das Ventil arbeitet mit hoher Sicherheit
überschneidungsfrei.
Besondere Vorteile ergeben sich bei einer Ausbildung des Druck
sensors als Venturi-Düse. Es besteht nämlich die Gefahr, daß
sich schleichende Durchflüsse, z. B. infolge geringer Entnahmen
aus dem Drucksystem zu diesem hin einstellen, die bewirken, daß
der untere Schaltpunkt nie unterschritten wird, so daß sich das
Drucksteuerventil nicht öffnen kann. Dies würde zu einem sehr
trägen Verhalten der Ventilanordnung führen. Bei einem schlei
chenden Durchfluß durch die Venturi-Düse wird dagegen der Sen
sordruck infolge der Strömung zusätzlich abgesenkt, so daß der
untere Schaltpunkt unterschritten werden kann. Jede Schaltten
denz wird hier so verstärkt, daß eine Schaltung in die Endlage
erzwungen und ein langsames Schalten verhindert wird. Wird der
Drucksensor, insbesondere die Venturi-Düse, dem Drucksteuerven
til unmittelbar nachgeschaltet, insbesondere daran angesetzt,
so verbessert dies nochmals die kompakte Bauweise der gesamten,
im wesentlichen aus drei oder vier Teilen bestehenden Ven
tilanordnung.
Der kompakten Bauweise förderlich ist die Anbringung sämtlicher
Bauteile der Ventilanordnung an und/oder in einem gemeinsamen
Block, so daß die Ventilanordnung im ganzen praktisch durch ein
Bauteil gebildet wird. Anstelle eines einzigen Blocks kann da
bei auch ein mit einer Integrationsplatte versehener Block tre
ten.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung darge
stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispieles
der Ventilanordnung,
Fig. 2 ein Beispiel für eine detaillierte Ausführung des in
Fig. 1 dargestellten 3/3-Wegeventiles mit Hysterese in
der Schnittdarstellung und
Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel der Ventilanordnung
mit zwei 3/3-Wegeventilen.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel be
steht eine Ventilanordnung 1 aus einem als 2/2-Wegeventil aus
gebildeten Drucksteuerventil 2, einem als 3/3-Wegeventil mit
einstellbarer Hysterese ausgebildeten Druckschaltventil 3 sowie
einer als Drucksensor ausgebildeten Venturi-Düse 4. Eine von
einer nicht dargestellten Druckmittelquelle ausgehende Druck
leitung 5 ist mit den Druckmedium-Anschlüssen P der beiden Ven
tile 2, 3 verbunden. Der Arbeitsanschluß A
des Drucksteuerventils 2 ist über die unmittelbar nachge
schaltete Venturi-Düse 4 und eine Leitung 6 mit einem Druck
system verbunden, das durch einen Druckbehälter 7 dargestellt
ist. In diesem Druckbehälter 7 soll ein bestimmter, konstanter
Druckbereich erzeugt bzw. aufrechterhalten werden.
Ein Arbeitsanschluß A des Druckschaltventils 3 ist mit dem
Steueranschluß Z des Drucksteuerventils 2 verbunden. Eine
Drucksensorleitung 8 führt von der Venturi-Düse 4 zum Steuer
anschluß Z des Druckschaltventils 3. Dieses weist noch einen
Medium-Abflußanschluß R auf, der im Falle der Druckversorgung
mit einem Gas als Entlüftungsanschluß ausgebildet ist.
In den dargestellten Positionen fließt zunächst Druckmittel
über die Druckleitung 5, das geöffnete Drucksteuerventil
2, die Venturi-Düse 4 und die Leitung 6 zum Druckbehälter
7, wo sich langsam ein Druck aufbaut. Wird ein erster Grenz
druck von beispielsweise 2,7 bar über die Venturi-Düse 4
dem Druckschaltventil 3 als Steuerdruck zugeführt, so erfolgt
eine Umschaltung in die mittlere Schaltstellung, in der
die Anschlüsse A, P und R voneinander getrennt sind. Dieser
Schaltdruck von 2,7 bar kann durch eine erste einstellbare
Feder 10 im Druckschaltventil 3 vorgegeben werden. Das Druck
steuerventil 2 behält dadurch seine Schaltstellung bei.
Wird ein zweiter, höherer Schaltdruck von beispielsweise
4 bar von der Venturi-Düse 4 dem Druckschaltventil 3 zuge
führt, so schaltet dieses in seine dritte Schaltstellung,
in der die Druckleitung 5 mit dem Steueranschluß Z des Druck
steuerventils 2 verbunden ist. Dieser zweite, höhere Schalt
druck wird durch die zusätzliche Überwindung der Kraft einer
zweiten einstellbaren Feder 11 vorgegeben. Das Drucksteuer
ventil 2 schaltet nunmehr in seine zweite Schaltstellung,
in der die Druckleitung 5 vom Druckbehälter 7 getrennt ist.
Sinkt der Druck im Druckbehälter 7 beispielsweise durch
Druckmittelentnahme ab, so schaltet bei einer Unterschreitung
von 4 bar das Druckschaltventil 3 wieder in seine mittlere
Schaltstellung, ohne daß hierdurch die Schaltstellung des
Drucksteuerventils 2 verändert würde. Bei einer Unterschrei
tung des unteren Schaltdrucks von 2,7 bar gelangt das Druck
schaltventil 3 wieder in seine erste Schaltstellung, in
der durch Entlüftung auch das Drucksteuerventil 2 wieder
in seine erste dargestellte Schaltstellung gelangt, in der
erneut Druckmittel dem Druckbehälter 7 zufließen kann.
Durch die Venturi-Düse 4 wird jeweils die Schalttendenz
verstärkt, das heißt, bei fließendem Druckmittel durch die
Venturi-Düse 4 wird am Steueranschluß Z des Druckschalt
ventils 3 eine Druckabsenkung bewirkt, die die Tendenz zum
Zurückschalten dieses Ventils erhöht. Sogenannte schleichen
de Durchflüsse über längere Zeit können dadurch verhindert
werden.
Das Drucksteuerventil 2 dient einerseits als Durchflußver
stärker für das vom Druckschaltventil 3 erzeugte Signal
und andererseits als Bauteil, das unmittelbar auf die Venturi-
Düse 4 einwirkt, so daß sich jede Druckänderung sofort auf
das Schaltverhalten auswirken kann.
Da einerseits ein konstanter Druck im Druckbehälter 7 auf
rechterhalten werden soll, andererseits der Druck nicht
dort, sondern in der Leitung 6 mittels der Venturi-Düse
4 gemessen wird, ist selbstverständlich eine dem Druckabfall
in der Leitung 6 entsprechende Korrektur der Druckschalt
punkte vorzunehmen.
In Fig. 2 ist eine konkrete Ausführungsform des als 3/3-Wege
ventil ausgebildeten Druckschaltventils 3 dargestellt. Die
Anschlüsse A, P, R und Z sind in Übereinstimmung mit Fig. 1
als Anschlußmündungen von Kanälen 12, 13, 14, 15 in einem
Ventilgehäuse 16 dargestellt.
Ein erstes, rohrförmig ausgebildetes Ventilglied 17 ist
axial verschiebbar und mittels einer Ringdichtung 18 abge
dichtet im Ventilgehäuse 16 verschiebbar gelagert. Am unteren
Ende des ersten Ventilglieds 17 ist ein scheibenförmiges
Basisglied 19 befestigt, das sich bei einer Axialbewegung
des ersten Ventilglieds 17 in einer Hubkammer 20 bewegt,
die über den Kanal 14 mit dem Mediumabflußanschluß R verbun
den ist. Im Bereich der Hubkammer 20 weist das erste Ventil
glied 17 eine seitliche Bohrung 21 auf, die die Fortführung
des Kanals 14 im Innern des ersten Ventilglieds erlaubt.
Der vom Steueranschluß Z ausgehende Kanal 15 mündet in einer
unterhalb der Hubkammer 20 angeordneten Membrankammer 22,
die an der dem Basisglied 19 zugewandten Seite mittels einer
an diesem Basisglied 19 anliegenden Membran 23 abgeschlossen
ist. Wird ein Druckmedium der Membrankammer 22 zugeführt,
so bewegt sich die Membran 23 und damit das Basisglied 19
und das erste Ventilglied 17 gegen die Kraft der ersten
Feder 10 nach oben. Diese Feder 10 ist zwischen ein von
oben her in das Ventilgehäuse 16 einschraubbares erstes
Einstellglied 34 und ein in einer Ringkammer 24 axial ver
schiebbares Ringelement 25 gespannt, wobei die Federkraft
vom Ringelement 25 über in Axialbohrungen geführte stabförmige
Verbindungselemente 26 auf das Basisglied 19 übertragen
wird. Anstelle der dargestellten zwei Verbindungselemente
26 können selbstverständlich auch drei oder eine noch größere
Anzahl treten, die gleichmäßig über den Umfang des Ring
elements 25 verteilt sind. Die Verbindungselemente 26 stützen
sich am Ringelement 25 bzw. am Basisglied 19 ab und sind
in ihren Führungsbohrungen geführt.
Das obere Ende des ersten Ventilglieds 17 taucht in eine
erste Ventilkammer 27 ein, wobei der Kanal 14 an der Stirn
seite dieses ersten Ventilglieds 17 mündet. In diese erste
Ventilkammer 27 mündet auch der mit dem Arbeitsanschluß
A verbundene Kanal 12.
Oberhalb der ersten Ventilkammer 27 schließt sich eine zweite
Ventilkammer 28 mit etwas vergrößertem Querschnitt an. In
diese zweite Ventilkammer 28 mündet der mit dem Druckmedium
anschluß P verbundene Kanal 13. Ein zweites, an seiner Unter
seite mit einem flächigen Dichtungselement 29 versehenes
Ventilglied 30 ist in der zweiten Ventilkammer 28 gegen
die Kraft der zweiten Feder 11 axial verschiebbar angeord
net. Im nicht ausgelenkten Zustand verschließt das Dichtungs
element 29 die erste Ventilkammer 27 gegenüber der zweiten
Ventilkammer 28 über einen nicht näher dargestellten Dichtungs
sitz. In dieser Position ist auch der Kanal 13 von der ersten
Ventilkammer 27 getrennt. Die zweite Feder stützt sich in
der zweiten Ventilkammer 28 einerseits am zweiten Ventil
glied 30 und andererseits an einem bolzenförmigen Übertra
gungsglied 31 ab, das von oben her mittels einer Ringdichtung
32 abgedichtet in die zweite Ventilkammer 28 eintaucht.
Außerhalb derselben ist das Übertragungsglied 31 in einer
zentrischen Bohrung 3 im ersten Einstellglied 34 axial ver
schiebbar geführt und stützt sich dort gegen ein zweites,
als Schraube ausgebildetes Einstellglied 35 ab, das von
oben her in das erste Einstellglied 34 einschraubbar ist.
Im drucklosen Zustand der Membrankammer 32, also bei nicht
vorhandenem oder geringem Steuerdruck, befinden sich beide
Ventilglieder 17, 30 in ihrer Grundstellung, wobei der Druck
mediumanschluß P mit der zweiten Ventilkammer 28 verbunden,
jedoch von der ersten Ventilkammer 27 getrennt ist und wobei
der Arbeitsanschluß A über den Kanal 12, die erste Ventil
kammer 27, das erste Ventilglied 17, die seitliche Bohrung
21, die Hubkammer 20 und den Kanal 14 mit dem Mediumabfluß
anschluß R verbunden ist.
Erreicht der Steuerdruck einen durch die Federkraft der
ersten Feder 10 bestimmten vorgegebenen Wert von beispiels
weise 2,7 bar, so wird die Membran 23 so weit ausgelenkt,
daß die obere Kanalmündung des ersten Ventilglieds 17 in
Anlage mit dem Dichtungselement 29 gelangt und verschlossen
wird. In dieser zweiten, mittleren Schaltstellung sind sämt
liche Kanäle 12, 13, 14 voneinander getrennt.
Steigt der Steuerdruck weiter an, so wird ab einem vorge
gebenen Wert von beispielsweise 4 bar das zweite Ventil
glied 30 gegen die zusätzliche Federkraft der zweiten Feder
11 von seinem Ventilsitz abgehoben, so daß jetzt die beiden
Ventilkammern 27, 28 und damit die Kanäle 12, 13 bzw. die
Anschlüsse A und P miteinander verbunden sind. Dies stellt
die dritte Schaltstellung dar.
Durch Einschrauben oder Ausschrauben der beiden Einstell
glieder 34, 35 kann die Vorspannung und damit die Federkraft
der beiden Federn 10, 11 unabhängig voneinander eingestellt
werden. Die beiden Schaltpunkte zwischen den drei Schalt
stellungen können somit auf einfache Weise nahezu beliebig
variabel eingestellt und verändert werden. Die zweite Feder
11 ist zusammen mit dem zweiten Ventilglied 30 in der zweiten
Ventilkammer 28 vollständig von Druckmedium umgeben, so
daß die Reibungskräfte nur noch in geringem Maße wirken.
Die Hysterese kann dadurch sehr fein eingestellt werden.
Selbstverständlich kann die zweite Feder 11 auch außerhalb
der zweiten Ventilkammer, z. B. in der Bohrung 33, angeord
net werden. Die Präzision der Einstellung der Schaltpunkte
kann in Abhängigkeit der Feinheit der Gewinde der beiden
Einstellglieder 34, 35 vorbestimmt werden. Nicht dargestellte
Skalen an den beiden Einstellgliedern 34, 35 können dabei
in vorteilhafter Weise zur schnellen und sicheren Einstellung
dienen.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel
tritt anstelle des Drucksteuerventils 2, das in seiner ersten
Schaltstellung durch Federkraft gehalten wird, ein ebenfalls
als 2/2-Wegeventil ausgebildetes Drucksteuerventil 40, das
als Impulsventil ausgebildet ist. Dieses Drucksteuerventil
40 wird nunmehr über eine Druckschaltventilanordnung gesteu
ert, die durch zwei, als 3/3-Wegeventile ausgebildete Druck
schaltventile 41, 42 gebildet wird. Diese beiden Druckschalt
ventile 3 entsprechen jeweils weitgehend dem in Fig. 2 darge
stellten und ausführlich beschriebenen Druckschaltventil
3, so daß auf eine nochmalige Beschreibung verzichtet werden
kann. Im Unterschied zum Drucksteuerventil 3 entfallen hier
das Übertragungsglied 31, die Bohrung 33 und das zweite
Einstellglied 35. Die zweite Feder 11 stützt sich jeweils
an der Stirnseite der zweiten Ventilkammer 28 ab und ist
im Gegensatz zur ersten Feder 10 nicht einstellbar.
An dem Ventilgehäuse 16 des Druckschaltventils 41 ist seitlich
- zweistückig oder einstückig - ein invertierendes Ventil
43 angeordnet, das einen in einer Steuerdruckkammer 44 beweg
baren Steuerkolben 45 aufweist. Der Steuerkolben 45 ist
mit einem Ventilglied 46 verbunden, das in einer mit dem
Steueranschluß Z₁ des Drucksteuerventils 40 verbundenen
Ventilkammer 47 bewegbar ist. Im drucklosen Zustand der
Steuerdruckkammer 44 verschließt das Ventilglied 46 durch
die Kraft einer Feder 48 eine linke Öffnung der Ventilkammer
47, so daß die Druckleitung 5 über den Druckmediumanschluß
P mit dem Steueranschluß Z₁ des Drucksteuerventils 40 ver
bunden ist. Ist dagegen der Steuerkolben 45 gegen die Kraft
der Feder 48 ausgelenkt, so verschließt das Ventilglied
46 eine rechte Öffnung der Ventilkammer 47. In dieser Ventil
stellung ist der Steueranschluß Z₁ des Drucksteuerventils
40 mit einem Mediumabflußanschluß R₂, also im Falle von
Gasen mit einem Entlüftungsanschluß verbunden. Ein weiterer
Mediumabflußanschluß R₁ entspricht dem in Fig. 2 mit R bezeich
neten.
Beim zweiten Druckschaltventil 42 ist der Arbeitsanschluß
A mit dem Steueranschluß Z₂ des Drucksteuerventils 40 ver
bunden. An den Druckmediumanschluß P ist die Druckleitung
5 angeschlossen. Beide Steueranschlüsse Z der beiden Druck
schaltventile 41, 42 sind über je eine Drucksensorleitung
8 mit der Venturi-Düse 4 verbunden.
Die beiden Druckschaltventile 41, 42 sind an einem aus zwei
Teilen 49, 50 bestehenden Block angebracht und bilden mit
diesem eine Einheit. An diesem Block sind in nicht darge
stellter Weise selbstverständlich auch das Drucksteuerventil
40 und die Venturi-Düse 4 anbringbar, so daß die gesamte
Ventilanordnung eine zusammenhängende Einheit bildet. An
der Verbindungsstelle zwischen den beiden Teilen 49, 50
ist ein Hohlraum 51 gebildet, der von drei Zuleitungen 52-54
mit Druckmedium gespeist wird und die Druckmittelquelle
der Ventilanordnung darstellt. Von diesem Hohlraum 51 aus
führen die Druckleitungen 5 zu den drei Ventilen 40-42.
Der Hohlraum 51 kann über die Zuleitungen 52-54 auch mit
verschiedenen Druckmedien gespeist werden und dient dann
als Mischkammer für diese.
Die beschriebenen Leitungen verlaufen teilweise in den Teilen
49, 50 des Blocks, das heißt, sie sind im Block integriert.
Werden zusätzlich noch das Drucksteuerventil 40 und die
Venturi-Düse 4 am Block angebracht, so können selbstverständ
lich auch sämtliche Leitungen in diesem Block verlaufen,
so daß auf freie Leitungen innerhalb der Ventilanordnung
auch vollständig verzichtet werden kann.
Die Wirkungsweise des in Fig. 3 dargestellten zweiten Aus
führungsbeispiels entspricht weitgehend dem in Fig. 1 darge
stellten ersten Ausführungsbeispiel, jedoch wird hier jeweils
einer der beiden zur Hysterese gehörenden Schaltpunkte durch
eines der beiden Druckschaltventile 41 bzw. 42 eingestellt.
Zunächst strömt Druckmittel durch die Leitungen 5 und 6
zum Druckbehälter 7, wobei in der Venturi-Düse ein geringer
Druck von beispielsweise weniger als 2,7 bar vorliegt. Der
Steueranschluß Z₂ ist über das Druckschaltventil 42 - wie
dargestellt - mit dem Mediumabflußanschluß R verbunden.
Das rechte Druckschaltventil 41 befindet sich ebenfalls
in seiner Grundstellung, wobei das Ventilglied 46 die linke
Öffnung der Ventilkammer 47 verschließt, so daß die Druck
leitung 5 mit dem Steueranschluß Z₁ des Drucksteuerventils
40 verbunden ist. Übersteigt der in der Venturi-Düse 4 ge
messene Druck einen ersten Schaltdruck von beispielsweise
2,7 bar, so bleibt die Schaltstellung des Druckschaltventils
42 unverändert, während das Druckschaltventil 41 in seine
mittlere Schaltstellung gelangt, in der seine drei Anschlüsse
A, P und R₁ voneinander getrennt sind. Dies wirkt sich auf
das Drucksteuerventil 40 nicht aus.
Wird ein zweiter, höherer Schaltdruck von beispielsweise
3 bar überschritten, so gelangt auch das Druckschaltventil
42 in seine mittlere Schaltstellung, was ebenfalls keine
Auswirkung auf das Drucksteuerventil 40 mit sich bringt.
Wird ein dritter, noch höherer Schaltdruck von beispiels
weise 3,5 bar überschritten, so gelangt bei unveränderter
Schaltstellung des Druckschaltventils 42 das Druckschaltventil
41 in seine dargestellte dritte Schaltstellung, in der die
Druckleitung 5 mit der Steuerdruckkammer 44 verbunden ist.
Hierdurch wird der Steuerkolben 45 in seine dargestellte
Position verschoben, in der der Steueranschluß Z₁ des Druck
steuerventils 40 mit dem Mediumabflußanschluß R₂ verbunden
ist, das heißt im Falle eines Gases als Druckmedium, daß
der Steueranschluß Z₁ entlüftet wird. Da das Drucksteuer
ventil 40 als Impulsventil ausgebildet ist, verändert es
dadurch seine Schaltstellung nicht.
Erst wenn ein vierter, noch höherer Schaltdruck von beispiels
weise 4 bar überschritten wird, erreicht auch das linke
Druckschaltventil 42 seine dritte Schaltstellung, in der
die Druckleitung 5 mit dem Steueranschluß Z₂ verbunden ist.
Das Drucksteuerventil 40 wird dadurch umgesteuert und ver
sperrt den weiteren Zufluß von Druckmittel zum Druckbehälter
7.
Bei wieder absinkendem Meßdruck an der Venturi-Düse 4 behält
das Drucksteuerventil 40 so lange die gesperrte Stellung
bei, bis der erste Schaltdruck von 2,7 bar wieder unter
schritten wird. Erst jetzt kann der Druck in der Steuerdruck
kammer 44 über den Mediumabflußanschluß R₁ abgebaut werden,
so daß das invertierende Ventil 43 umschaltet und dadurch
die Druckleitung 5 wieder mit dem Steueranschluß Z₁ verbindet.
Das Drucksteuerventil 40 wird dadurch wieder geöffnet.
Der für die Hysterese maßgebliche erste und vierte Schalt
druck (z. B. 2,7 und 4 bar) können unabhängig voneinander
durch Drehen der Einstellglieder 34 an den beiden Druck
schaltventilen 41, 42 eingestellt werden.
Anstelle der im Ausführungsbeispiel verwendeten beiden 3/3-
Wegeventile können auch beispielsweise einfachere 2/2-Wege
ventile treten, denen jeweils ein Druckregelventil vorgeschal
tet ist.
Claims (12)
1. Ventilanordnung mit einem in eine Druckleitung zwischen
einer Druckmittelquelle und einem Drucksystem mit konstantem,
aufrechtzuerhaltendem Druckbereich einsetzbaren Drucksteuerven
til, das in Abhängigkeit eines Drucksensors steuerbar ist, wo
bei der in der Druckleitung angeordnete Drucksensor dem Druck
steuerventil in Strömungsrichtung gesehen nachgeschaltet und
mittels einer Druckmittel führenden Drucksensorleitung mit ei
nem Steueranschluß (Z) eines Druckschaltventiles für das Druck
steuerventil verbunden ist und wobei ein Arbeitsanschluß des
Druckschaltventiles mit einem Steueranschluß des Drucksteuer
ventiles verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Druck
schaltventil (3) als Dreistellungsventil mit zwei getrennt ein
stellbaren Schaltpunkten ausgebildet ist und daß zwei die bei
den Schaltpunkte bestimmende Ventilfedern (10, 11) vorgesehen
sind, die unabhängig voneinander einstellbar sind, wodurch die
Ventilanordnung eine Schalthysterese mit zwei einstellbaren
Schaltpunkten aufweist.
2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Dreistellungsventil (3) als 3/3-Wegeventil ausgebildet
ist, das in seiner mittleren Schaltstellung die Druckleitung
(5), die Leitung zum Drucksteuerventil (2) und eine Rückström
leitung voneinander trennt.
3. Ventilanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Drucksteuerventil (2) durch das Drei
stellungsventil (3) gegen die Kraft einer im Drucksteuerventil
angeordneten Feder verstellbar ist.
4. Ventilanordnung mit einem in eine Druckleitung zwischen
einer Druckmittelquelle und einem Drucksystem mit konstantem,
aufrechtzuerhaltendem Druckbereich einsetzbaren Drucksteuerven
til, das in Abhängigkeit eines Drucksensors steuerbar ist, wo
bei der in der Druckleitung angeordnete Drucksensor dem Druck
steuerventil in Strömungsrichtung gesehen nachgeschaltet und
mit wenigstens einem Steueranschluß (Z) einer Druckschalt
ventilanordnung für das Drucksteuerventil druckmittelverbunden
ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckschaltventilanordnung
aus zwei Druckschaltventilen (41, 42) mit je einem mit dem
Drucksensor verbundenen Steueranschluß besteht, wobei an jedem
von diesen einer der beiden eine Schalthysterese der Ven
tilanordnung bestimmenden Schaltpunkte einstellbar ist, und daß
das Drucksteuerventil (40) zwei Steueranschlüsse (Z₁, Z₂) zum
Schalten zwischen zwei Schaltstellungen aufweist, von denen je
der mit einem Arbeitsanschluß eines der beiden Druckschaltven
tile (41, 42) in Druckmittelverbindung steht.
5. Ventilanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Druckschaltventil (41, 42) eine den ihm zugeordneten
Schaltpunkt bestimmende, einstellbare Ventilfeder aufweist.
6. Ventilanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß zwei gleichartige Druckschaltventile (41, 42)
vorgesehen sind, wobei der Arbeitsanschluß (A) von dem einen
(42) direkt mit einem der Steueranschlüsse (Z₂) und der Ar
beitsanschluß (A) von dem anderen (41) indirekt über ein inver
tierendes Ventil (43) mit dem anderen (Z₁) der Steueran
schlüsse des Drucksteuerventiles (40) verbunden ist.
7. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Druckschaltventile als 3/3-Wegeventile
ausgebildet sind.
8. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Drucksensor (4) als Venturi-
Düse ausgebildet ist.
9. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Drucksensor (4) dem Drucksteu
erventil (2; 40) unmittelbar nachgeschaltet ist.
10. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Drucksteuerventil (2; 40) als
2/2-Wegeventil ausgebildet ist.
11. Ventilanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß das Drucksteuerventil (40) als Impulsventil ausgebildet
ist.
12. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch ihre Anbringung an und/oder in einem ge
meinsamen Block (49, 50).
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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Owner name: FESTO AG & CO, 73734 ESSLINGEN, DE |
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