EP0684392B1 - Sicherheitsventil - Google Patents

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EP0684392B1
EP0684392B1 EP95105548A EP95105548A EP0684392B1 EP 0684392 B1 EP0684392 B1 EP 0684392B1 EP 95105548 A EP95105548 A EP 95105548A EP 95105548 A EP95105548 A EP 95105548A EP 0684392 B1 EP0684392 B1 EP 0684392B1
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EP
European Patent Office
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valve
connection
valves
air
safety valve
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EP95105548A
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Erich Herion
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Herion Werke KG
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    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/06—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with two or more servomotors
    • F15B13/08—Assemblies of units, each for the control of a single servomotor only
    • F15B13/0803—Modular units
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    • F15B13/0814—Monoblock manifolds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F15B13/0803—Modular units
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F15B20/00—Safety arrangements for fluid actuator systems; Applications of safety devices in fluid actuator systems; Emergency measures for fluid actuator systems
    • F15B20/001—Double valve requiring the use of both hands simultaneously

Definitions

  • the innovation concerns a safety valve for compressed air operated Consumers consisting of two cross each other coupled directional valves.
  • the innovation is therefore based on the task of a safety valve of the type mentioned at the beginning, that its structure is simplified and its manufacturing costs are reduced can be.
  • the two directional valves are arranged on a common base plate.
  • An inlet connection, a working connection and an exhaust air connection, the connecting channels from these connections to the two directional control valves and the connecting channels between the two directional control valves are preferably formed in the common base plate.
  • an air accumulator connected to the inlet connection for each directional control valve and a throttle point between the inlet connection and each of the two air accumulators are also formed in the common base plate.
  • each of the two directional control valves preferably consists of a 2/2 valve and a 3/2 valve, which are coupled to one another via a common valve piston.
  • the safety valve 10 is constructed from two directional valves 12, 14, each of these two directional valves consisting of a 3/2-way valve 16 and a 2/2-way valve 18, which are each coupled to one another by a common piston 20.
  • a compressed air connection 22 is connected in parallel to the two 2/2-way valves 18, two air accumulators 30 being supplied with compressed air in each case via a throttle point 28 and channels 58, 60.
  • the output of each air reservoir 30 is connected to a pilot valve 32, through which the two directional control valves 12, 14 are controlled.
  • FIG. 1 the rest position of the safety valve is shown, in which the working connection 24 is vented in parallel via the two directional control valves 16 to the exhaust air connection 26.
  • the two 2/2-way valves 18 are cross-connected to the two 3/2-way valves 16 by means of the two channels 44, 46. If the valve according to FIG. 1 is switched into its switching position, then the compressed air flows from the connection 22 via the two directional control valves 18 crosswise to the two directional control valves 16 and from these parallel to the working connection 24, while the ventilation connection 26 is blocked.
  • the switchover takes place by activating the two pilot valves 32, via which the compressed air from the air accumulators 30 is guided to the drive pistons 36 (FIG. 2) of the two directional control valves 12, 14, as a result of which their valve pistons 20 are switched to the switching position.
  • Figure 2 shows the safety valve 10 also in the rest position.
  • the 3/2-way valves of each of the two directional control valves 12, 14 are formed by the seals 40 and the associated piston 20, while the 2/2-way valves of each of the directional control valves 12, 14 are formed by the seals 42 and the associated piston 20.
  • the 2/2 valve 18 on the left in FIG. 2 is connected via the cross channel 44 to the 3/2 valve 16 on the right in FIG. 2, and the 2/2 valve 18 on the right in FIG. 2 is connected to the valve in FIG Figure 2 left 3/2 valve 16 connected.
  • connection channels 22, 24, 26 and their connection channels to the directional control valves 12, 14, the connection channels 44, 46 between the two directional control valves 12, 14, the air accumulator 30, the channels 58, 60 between the air accumulator 30 and the cross ducts 44, 46 and the throttle points 28 are all formed in a common base plate 34 on which the two directional control valves 12, 14 are mounted.
  • the drive pistons 36 of the two valve pistons 20 are not pressurized with compressed air. They are held in their rest position by a compression spring 38 each.
  • the compressed air flows from the connection 22 into the chambers 48, also via the throttling points 28 into the cross-channels 44, 46 and from there into the chambers 50 and 52.
  • the connection to the working connection 24 is blocked, rather it is via the chambers 54 and 56 vented to the exhaust port 26.
  • the compressed air also flows from the cross ducts 44, 46 via the ducts 58, 60 into the air reservoir 30 and fills them.
  • the compressed air flows from the air reservoirs 30 via the pilot valves 32 to the drive pistons 36 and acts on them, as a result of which the valve pistons 20 connected to the drive pistons 36 are switched into their switching position against the force of the respective compression spring 38, in which the lower ends of the valve pistons 20, in relation to FIG. 2, abut, for example, on suitable stops 62.
  • the compressed air connection 22 is connected to the working connection 24 via the chambers 48, 50, the cross channels 44, 46 and the chambers 52, 54, while the connection between the chambers 54 and the chambers 56 is made by the respective one Seal between these two chambers is blocked, whereby the connection between the working connection 24 and the exhaust air connection 26 is closed.
  • the compressed air connection 22 is thus connected to the inputs of the 2/2 valves 18, the outputs of which are connected via the cross channels 44, 46 to the inputs of the 3/2 valves 16, while the outputs of the latter two are either connected to the working connection 24 or can be connected to the exhaust air connection 26.

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Description

Die Neuerung betrifft ein Sicherheitsventil für druckluftbetriebene Verbraucher, bestehend aus zwei über Kreuz miteinander gekoppelten Wegeventilen.
Es sind Sicherheitsventile aus der deutschen Veröffentlichung "Ölhydraulik und Pneumatik" Vol. 27 (1983) Dez., No. 12, Mainz sowie aus der EP-A-0 558 976 A1 bekannt, bei denen darch geeignete Serien- und Parallelschaltungen von 2/2-Ventilen und 3/2-Ventilen erreicht wird, daß am Verbraucheranschluß nur dann Druck ansteht, wenn zwei Ventilspindeln sich in gleichen Schaltpositionen befinden. Dies wird dadurch erreicht, daß die Luftzuführungen der beiden Einzelventile in Serie und über Kreuz geschaltet sind, während die Entlüftungskanäle parallel liegen, wodurch bei Nichtfunktion eines Ventils der Arbeitsanschluß entlüftet ist. Im Arbeitsanschluß und damit am Verbraucher kann sich daher kein Druck aufbauen.
Diese bekannten Sicherheitsventile sind bisher als Eingehäuse-Konstruktionen gebaut worden, was zu hohen Fertigungskosten führt.
Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitsventil der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß sein Aufbau vereinfacht und seine Herstellungskosten gesenkt werden könnnen.
Nach der Neuerung wird dies dadurch erreicht, daß die beiden Wegeventile auf einer gemeinsamen Grundplatte angeordnet sind.
Vorzugsweise sind in der gemeinsamen Grundplatte ein Zulaufanschluß, ein Arbeitsanschluß und ein Abluftanschluß, die Verbindungskanäle von diesen Anschlüssen zu den beiden Wegeventilen und die Verbindungskanäle zwischen den beiden Wegeventilen ausgebildet.
Vorteilhafterweise sind ferner in der gemeinsamen Grundplatte je ein an den Zulaufanschluß angeschlossener Luftspeicher für jedes Wegeventil sowie je eine Drosselstelle zwischen dem Zulaufanschluß und jedem der beiden Luftspeicher ausgebildet.
Schließlich besteht vorzugsweise jedes der beiden Wegeventile aus einem 2/2-Ventil und einem 3/2-Ventil, die über einen gemeinsamen Ventilkolben miteinander gekoppelt sind.
Eine beispielsweise Ausführungsform der Neuerung wird nachstehend anhand der Zeichnung erläutert, in der
Figur 1
schematisch ein Schaltbild des neuerungsgemäßen Sicherheitsventiles zeigt.
Figur 2
zeigt schematisch in Draufsicht eine bevorzugte Ausführung des Sicherheitsventiles nach Figur 1.
Das Sicherheitsventil 10 nach Figur 1 ist aufgebaut aus zwei Wegeventilen 12, 14, wobei jedes dieser beiden Wegeventile aus einem 3/2-Ventil 16 und einem 2/2-Ventil 18 besteht, die jeweils durch einen gemeinsamen Kolben 20 miteinander gekoppelt sind.
Ein Druckluftanschluß 22 ist parallel an die beiden 2/2-Ventile 18 angeschlossen, wobei jeweils über eine Drosselstelle 28 und Kanäle 58, 60 zwei Luftspeicher 30 mit Druckluft versorgt werden. Der Ausgang jedes Luftspeichers 30 ist je an ein Pilotventil 32 angeschlossen, durch welche die beiden Wegeventile 12, 14 angesteuert werden.
In Figur 1 ist die Ruheposition des Sicherheitsventiles dargestellt, in welcher der Arbeitsanschluß 24 parallel über die beiden Wegeventile 16 zum Abluftanschluß 26 entlüftet ist.
Die beiden 2/2-Wegeventile 18 sind mittels der beiden Kanäle 44, 46 über Kreuz mit den beiden 3/2-Wegeventilen 16 verbunden.
Wird das Ventil nach Figur 1 in seine Schaltposition umgeschaltet, dann strömt die Druckluft vom Anschluß 22 über die beiden Wegeventile 18 über Kreuz zu den beiden Wegeventilen 16 und von diesen aus parallel zum Arbeitsanschluß 24, während der Entlüftungsanschluß 26 gesperrt ist. Die Umschaltung erfolgt durch Ansteuerung der beiden Pilotventile 32, über welche die Druckluft aus den Luftspeichern 30 auf die Antriebskolben 36 (Figur 2) der beiden Wegeventile 12, 14 geführt wird, wodurch deren Ventilkolben 20 in die Schaltposition umgeschaltet werden.
Figur 2 zeigt das Sicherheitsventil 10 ebenfalls in Ruhestellung.
Die 3/2-Ventile jedes der beiden Wegeventile 12, 14 werden gebildet durch die Dichtungen 40 und den zugehörigen Kolben 20, während die 2/2-Ventile jedes Wegeventils 12, 14 durch die Dichtungen 42 und den zugehörigen Kolben 20 gebildet werden.
Das in Figur 2 linke 2/2-Ventil 18 ist über den Kreuzkanal 44 mit dem in Figur 2 rechten 3/2-Ventil 16 verbunden, und das in Figur 2 rechte 2/2-Ventil 18 ist über den Kreuzkanal 46 mit dem in Figur 2 linken 3/2-Ventil 16 verbunden.
Die Anschlüsse 22, 24, 26 und ihre Verbindungskanäle zu den Wegeventilen 12, 14, die Verbindungskanäle 44, 46 zwischen den beiden Wegeventilen 12, 14, die Luftspeicher 30, die Kanäle 58, 60 zwischen den Luftspeichern 30 und den Kreuzkanälen 44, 46 und die Drosselstellen 28 sind sämtlich in einer gemeinsamen Grundplatte 34 ausgebildet, auf welcher die beiden Wegeventile 12, 14 montiert sind.
In der dargestellten Ruheposition sind die Antriebskolben 36 der beiden Ventilkolben 20 nicht mit Druckluft beaufschlagt. Durch je eine Druckfeder 38 sind sie in ihrer Ruheposition gehalten.
Die Druckluft strömt vom Anschluß 22 in die Kammern 48 ein, außerdem über die Drosselstellen 28 in die Kreuzkanäle 44, 46 und von dort in die Kammern 50 und 52. Die Verbindung zum Arbeitsanschluß 24 ist jedoch gesperrt, dieser ist vielmehr über die Kammern 54 und 56 zum Abluftanschluß 26 hin entlüftet. Von den Kreuzkanälen 44, 46 strömt die Druckluft ferner über die Kanäle 58, 60 in die Luftspeicher 30 und füllt diese.
Werden die Pilotventile 32 erregt und umgeschaltet, so strömt die Druckluft aus den Luftspeichern 30 über die Pilotventile 32 zu den Antriebskolben 36 und beaufschlagt diese, wodurch die mit den Antriebskolben 36 verbundenen Ventilkolben 20 gegen die Kraft der jeweiligen Druckfeder 38 in ihre Schaltposition umgeschaltet werden, in welcher die bezogen auf Figur 2 unteren Enden der Ventilkolben 20, z.B. an geeigneten Anschlägen 62 anliegen.
In dieser in der Zeichnung nicht dargstellten Schaltposition ist der Druckluftanschluß 22 über die Kammern 48, 50, die Kreuzkanäle 44, 46 und die Kammern 52, 54 mit dem Arbeitsanschluß 24 verbunden, während die Verbindung zwischen den Kammern 54 und den Kammern 56 durch die jeweilige Dichtung zwischen diesen beiden Kammern gesperrt ist, womit auch die Verbindung zwischen dem Arbeitsanschluß 24 und dem Abluftanschluß 26 geschlossen ist.
Der Druckluftanschluß 22 ist somit an die Eingänge der 2/2-Ventile 18 angeschlossen, deren Ausgänge über die Kreuzkanäle 44, 46 über Kreuz an die Eingänge der 3/2-Ventile 16 gelegt sind, während die Ausgänge der beiden letzteren entweder mit dem Arbeitsanschluß 24 oder mit dem Abluftanschluß 26 verbindbar sind.
Da in der Ruheposition der beiden Wegeventile 12, 14 gemeinsame Arbeitanschluß 24 parallel über beide 3/2-Ventile 16 an den gemeinsamen Abluftanschluß 26 geführt ist, ist der Arbeitsanschluß 24 auch dann entlüftet, wenn bei einem der beiden Wegeventile 12 oder 14 oder einem der beiden Pilotventile 32 eine Störung auftritt.

Claims (4)

  1. Sicherheitsventil für druckmittel-betriebene Verbraucher, bestehend aus zwei über Kreuz miteinander gekoppelten Wegeventilen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wegeventile (12, 14) auf einer gemeinsamen Grundplatte (34) angeordnet sind.
  2. Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der gemeinsamen Grundplatte (34) ein Druckluftanschluß (22), ein Arbeitsanschluß (24) und ein Abluftanschluß (26), die Verbindungskanäle von diesen Anschlüssen (22, 24, 26) zu den beiden Wegeventilen (12, 14) und die Verbindungskanäle (44, 46) zwischen den beiden Wegeventilen (12, 14) ausgebildet sind.
  3. Sicherheitsventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der gemeinsamen Grundplatte (34) je ein an den Druckluftanschluß (22) angeschlossener Luftspeicher (30) für jedes Wegeventil (12, 14) sowie je eine Drosselstelle (28) zwischen dem Druckluftanschluß (22) und jedem der Luftspeicher (30) ausgebildet ist.
  4. Sicherheitsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der beiden Wegeventile (12, 14) aus einem 2/2-Ventil (18) und einem 3/2-Ventil (16) gebildet ist, die über einen gemeinsamen Ventilkolben (20) miteinander gekoppelt sind.
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