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DE10156099B4 - Steuervorrichtung für druckmittelbetätigte pneumatische Antriebe von Armaturen - Google Patents

Steuervorrichtung für druckmittelbetätigte pneumatische Antriebe von Armaturen Download PDF

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DE10156099B4 DE2001156099 DE10156099A DE10156099B4 DE 10156099 B4 DE10156099 B4 DE 10156099B4 DE 2001156099 DE2001156099 DE 2001156099 DE 10156099 A DE10156099 A DE 10156099A DE 10156099 B4 DE10156099 B4 DE 10156099B4
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Abstract

Steuervorrichtung für druckmittelbetätigte pneumatische Antriebe (10) von Armaturen mit einem Gehäuse (12, 13), mit einer Druckmittelzuleitung (20), mit einer Druckmittelableitung (21, 23), einer Entlüftung (22, 24), und mit einem Schaltkolben (31), der in einer Zylinderbohrung (32) geführt ist, und Kolbenscheiben (33, 34, 35) aufweist, durch welche die Zylinderbohrung (32) in Steuerkammern (39, 40, 41, 42) unterteilt ist, wobei zum Verschieben des Schaltkolbens (31) von einer ersten Schaltstellung in eine zweite Schaltstellung und umgekehrt eine der Steuerkammern (42) mittels eines Steuermittels (43) mit Druck beaufschlagt oder entlüftet werden kann, wobei je nach Schaltstellung des Schaltkolbens (31) die Druckmittelableitung (21, 23) entweder. mit der Druckmittelzuleitung (20) oder der Entlüftung (22, 24) durch eine der weiteren Steuerkammern (39, 40, 41) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Steuerkammer (42) zum Entlüften mit der Entlüftung (22, 24) verbindbar ist, und daß das Steuermittel (43) in dem Gehäuse (12, 13) angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für druckmittelbetätigte pneumatische Antriebe von Armaturen mit einem Gehäuse, mit einer Druckmittelzuleitung, mit einer Druckmittelableitung, mit einer Entlüftung und mit einem Schaltkolben, der in einer Zylinderbohrung geführt ist, und Kolbenscheiben aufweist, durch welche die Zylinderbohrung in Steuerkammern unterteilt ist, wobei zum Verschieben des Schaltkolbens von einer ersten Schaltstellung in eine zweite Schaltstellung und umgekehrt eine der Steuerkammern mittels eines Steuermittels mit Druck beaufschlagt oder entlüftet werden kann, wobei je nach Schaltstellung des Schaltkolbens die Druckmittelableitung entweder mit der Druckmittelzuleitung oder der Entlüftung durch eine der weiteren Steuerkammern verbunden ist.
  • Eine solche Steuervorrichtung ist aus der US 4,254,798 bekannt. Diese bekannte Steuervorrichtung ermöglicht einen hohen Druckluftdurchsatz bei geringer Leistung des Steuermittels. Nachteilig bei der bekannten Steuervorrichtung ist aber, daß eine Vielzahl von Zu- und Ableitungen erforderlich ist. Insbesondere wegen des verhältnismäßig freiliegenden Magnetventils ist diese Steuervorrichtung nur in weitgehend feuchtigkeitsgeschützten Bereichen anwendbar. Insbesondere in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie ist der gesamte Produktionsbereich aber sorgfältig zu säubern. Dazu werden meist Hochdruckreiniger und Desinfektionslösungen verwendet.
  • Eine für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie geeignete Steuervorrichtung ist aus der DE 196 42 181 A1 bekannt. Bei dieser Steuervorrichtung sind eine Signaleinrichtung, durch welche die Stellung des Antriebes und mithin der Armatur ("Auf" oder "Zu") erfaßt werden kann, und die Ansteuerung für den Antrieb in einem Gehäuse zusammengefaßt. Gegenüber Steuervorrichtungen, bei denen diese Funktionen in getrennten Gehäusen untergebracht sind, hat die Steuervorrichtung nach der DE 196 42 181 A1 den Vorteil, daß, zumindest wenn keine Hilfsspannung beispielsweise für ein ASI-Bussystem benötigt wird, nur eine einzige elektrische Zuleitung erforderlich ist und die Steuervorrichtung raum- und gewichtssparend ausgebildet ist. Insbesondere letztes ist bei dünnen Rohrleitungen, in die die Armatur eingebaut ist, wichtig, da die Leitungen auch das Gewicht des Stellantriebes für die Armatur tragen müssen.
  • Bei der Steuervorrichtung nach der DE 196 42 181 A1 werden als Schaltmittel ein oder mehrere Magnetventile verwendet. In derartige Steuervorrichtungen eingebaute Magnetventile haben aber den Nachteil, daß sie bei einem Vordruck von etwa 6 bar und einem Hinterdruck von etwa 5 bar nur einen Druckluftdurchsatz von etwa 300 bis 400 l/min ermöglichen. Dieses führt dazu, daß sich die Armaturen nur sehr langsam betätigen lassen, also nur sehr große Schaltzeiten möglich sind. Zum Verkürzen der Schaltzeiten wäre ein höherer Druckluftdurchsatz erforderlich, wie er bei den herkömmlichen Antrieben, bei denen die Signaleinrichtung und die Ansteuerung getrennt sind, nämlich die Ansteuerung in Form des Magnetventils direkt an den Antrieb angeschlossen wird, bereitgestellt wird. Konkret wird hier ein Druckluftdurchsatz von etwa 900 l/min bei einem Vordruck von 6 bar und einem Hinterdruck von 5 bar bereitgestellt.
  • Ein Magnetventil, das einen Druckluftstrom von 860 l/min bei einem Vordruck von 6 bar und einem Hinterdruck von 5 bar bereitstellt, ist beispielsweise durch ein Magnetventil "ASCO® Joucomatic Typ 551" gegeben. Bei diesem Typ ist ein Schieber vorgesehen, der mittels Druckluft gegen eine Feder verschiebbar ist und damit die Druckluftströme umschaltet. Dieses Magnetventil stellt diesen Druckluftstrom aber nur als reines Steuerventil, das unmittelbar an einem Antrieb angeschraubt ist, bereit. Sobald Leitungswege zwischen dem Magnetventil und dem Antrieb vorgesehen sind, wird, je nach Länge der Leitungswege, nur noch ein erheblich niedrigerer Druckluftstrom bereitgestellt. Damit ist dieses Magnetventil in einem integrierten System nicht mehr geeignet. Um einen solchen Volumenstrom mit einem integrieren System bereitzustellen, wären sehr große und damit schwere Magnetventile erforderlich.
  • Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Steuervorrichtung anzugeben, mit der sich auf einfache Weise hohe Druckluftdurchsätze erzielen lassen und die sich einfach sauberhalten läßt, so daß sie auch in starker Feuchtigkeit ausgesetzter Umgebung einsetzbar ist.
  • Das Problem wird dadurch gelöst, daß bei einer Steuervorrichtung der eingangs genannten Art die Steuerkammer zum Entlüften mit der Entlüftung verbindbar ist, und daß das Steuermittel in dem Gehäuse angeordnet ist.
  • Durch das Kapseln des Steuermittels in dem Gehäuse läßt sich ein geeigneter Schutz des Steuermittels beispielsweise gegen Spritzwasser sicherstellen. Das Gehäuse kann auch vollständig wasserdicht ausgebildet sein. Auf diese Weise läßt sich die Steuervorrichtung einfacher sauberhalten und beispielsweise auch mittels eines Hochdruckreinigers säubern. Das Anordnen des Steuermittels in dem Gehäuse wird dadurch ermöglicht, daß die Steuerkammer zum Entlüften mit der Entlüftung verbindbar ist. Auf diese Weise ist keine zusätzliche Entlüftung für die Steuerkammer erforderlich. Insbesondere ist auch keine Entlüftung im Bereich des Steuermittels erforderlich. Eine solche Steuervorrichtung ist insbesondere für integrierte Systeme, bei denen die Signaleinrichtung und die Ansteuerung in einem Gehäuse zusammengefaßt sind, von Vorteil. Diese Steuervorrichtung läßt sich aber auch als reine Steuervorrichtung ohne Signaleinrichtung vorteilhaft verwenden.
  • Durch den erfindungsgemäß ausgebildeten Schaltkolben lassen sich auf überraschend einfache Weise erheblich höhere Druckluftdurchsätze ermöglichen, als dieses mit den herkömmlichen Magnetventilen der Fall ist. Insbesondere können Druckluftdurchsätze von 800 l/min bei einen Vordruck von 6 bar und einem Hinterdruck von 5 bar und höher auch bei integrierten Systemen (Ansteuerung und Signaleinrichtung in einem Gehäuse) problemlos bereitgestellt werden, da sich aufgrund des Schaltkolbens die jeweils miteinander zu verbindenden Anschlüsse gleichsam kurzschließen lassen, ohne daß der „Umweg" über ein Magnetventil erforderlich ist. Darüber hinaus lassen sich aufgrund des Schaltkolbens erhöhte Durchleitungsquerschnitte bereitstellen, was den Strömungswiderstand herabsetzt und mithin den Druckluftdurchsatz erhöht.
  • Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung ist sowohl für einfach wirkende Antriebe, bei denen eine 3/2-Wege-Steuerung ausreicht, als auch für doppelt wirkende Antriebe geeignet. Allerdings müssen für doppelt wirkende Antriebe zwei Druckluftableitungen bereitgestellt werden (5/2-Wege-Steuerung). Eine Weiterbildung der Erfindung für doppelt wirkende Antriebe ist deshalb dadurch gekennzeichnet, daß zwei Druckluftableitungen und zwei Entlüftungen vorgesehen sind, wobei in einer ersten Stellung des Schaltkolbens die erste Druckluftableitung mit der Druckmittelzuleitung und die zweite Druckmittelableitung mit der zweiten Entlüftung, und in einer zweiten Stellung des Schaltkolbens die zweite Druckluftableitung mit der Durckmittelzuleitung und die erste Druckmittelableitung mit der ersten Entlüftung verbunden sind.
  • Der Schaltkolben ist nach einer konkreten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung längsverschieblich in der Zylinderbohrung angeordnet. Er kann alternativ aber beispielsweise auch als Drehkolben ausgebildet sein.
  • Nach einer an sich auch unabhängig denkbaren Weiterbildung der Erfindung weist die Steuervorrichtung eine Signaleinrichtung zum Erfassen der Stellung des Antriebes auf. Hierdurch ist eine einfach montierbare, kleine und leichte Einheit gegeben, die sich ohne weiteres auch auf Armaturen in dünnen Rohrleitungen einsetzen läßt. Besonders günstig ist es, wenn die Signaleinrichtung und Magnetventile zum Schalten des Schaltkolbens in einer gemeinsamen, gesonderten Kammer untergebracht sind. Hierdurch ist der elektrische Anschluß der Steuervorrichtung weiter erleichtert sowie das Magnetventil und die Signaleinrichtung vor Verschmutzung geschützt.
  • Weitere Merkmale der Erfindung beziehen sich auf konstruktive Ausgestaltungen des Schaltkolbens und einer Signaleinrichtung zum Erfassen der Schaltstellung der Armatur.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung näher dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. In der Zeichnung zeigen:
  • 1 eine auf einen Antrieb montierte Steuervorrichtung mit den Erfindungsmerkmalen in Seitenansicht,
  • 2 die Steuervorrichtung gemäß 2 in noch nicht auf dem Antrieb montiertem Zustand im Vertikalschnitt,
  • 3 einen schematischen Horizontalschnitt durch die Steuervorrichtung gemäß 1 in einem ersten Schaltzustand,
  • 4 den Horizontalschnitt durch die Steuervorrichtung gemäß 3 in einer zweiten Schaltstellung,
  • 5 einen Horizontalschnitt einer Steuervorrichtung nach einem anderen Ausführungsbeispiel in einer ersten Schaltstellung,
  • 6 einen Horizontalschnitt der Steuervorrichtung gemäß 5 in einer zweiten Schaltstellung
  • 7 eine Draufsicht auf die geöffnete Steuervorrichtung gemäß 1, und
  • 8 einen Horizontalschnitt in der Ebene VI-VI gemäß 5 durch die Steuervorrichtung.
  • 1 zeigt eine auf einen Antrieb 10 montierte Steuervorrichtung 11. Die Steuervorrichtung 11 weist ein kastenförmiges Gehäuse 12 auf, das durch einen Deckel 13 verschlossen ist. Mittels eines wasserdicht verschließbaren Durchleitungskanal 14 können Elektroleitungen in das innere des Gehäuses 12 geführt werden. Ferner sind in 1 fünf Anschlüsse 15, 16, 17, 18, 19 erkennbar, die zum Anschließen von Druckluftleitungen dienen. Konkret ist an den Anschluß 15 eine Druckluftzuleitung 20, an den Anschluß 16 eine Druckluftableitung 21, an den Anschluß 17 eine Entlüftung 22, an den Anschluß 18 eine Druckluftableitung 23 und an den Anschluß 19 eine Entlüftung 24 angeschlossen. Die Druckluftableitungen 21, 23 sind zu korrespondierenden Anschlüssen 25, 26 des Antriebes 10 geführt. Durch die Druckluftableitungen 21, 23 wird dem Antrieb 10 die Druckluft zum Betätigen der Armatur im Zwei-Wege-Prinzip zugeführt.
  • Wie aus 2 erkennbar, wird das Gehäuse 12 der Steuervorrichtung 11 auf den Antrieb 10 aufgesteckt. An der Oberseite des Antriebes 10 ist ein genormter (VDI/VDE 3845) Verbindungszapfen 27 vorgesehen, der in einen korrespondierenden Mitnehmerzapfen 28 der Steuervorichtung eingreift, so daß eine drehfeste Verbindung zwischen dem Mitnehmerzapfen 28 und dem Verbindungszapfen 27 hergestellt wird. Der Mitnehmerzapfen 28 ist gegen das Gehäuse 12 der Steuervorrichtung 11 durch einen O-Ring 29 gedichtet. Auf die Oberseite des Mitnehmerzapfens 28 ist eine Steuerscheibe 30 aufgeschraubt, die weiter unten noch näher beschrieben wird.
  • Der Antrieb 10 selbst wird der aufgesetzten Steuervorrichtung 11 auf eine nicht gezeigte Armatur in bekannter Weise aufgesetzt und mit dieser verbunden.
  • Das Herzstück der Steuervorrichtung 11 bildet ein Schaltkolben 31 (3 und 4). Der Schaltkolben 31 ist längsverschieblich in einer abgestuften Zylinderbohrung 32 im Gehäuse 12 gelagert. Der Schaltkolben 31 selbst weist drei Kolbenscheiben 32, 34, 35 auf, welche durch Distanzstücke 36, 37 auf einen vorbestimmten Abstand zueinander gehalten werden und mittels einer Schraubverbindung 38 montiert sind.
  • Die Kolbenscheibe 33 weist den kleinsten Durchmesser auf und korrespondiert zu dem Abschnitt der Zylinderbohrung 32 mit dem geringeren Querschnitt. Die Kolbenscheiben 34 und 35 weisen jeweils den gleichen Durchmesser auf und sind größer als die Kolbenscheibe 33. Ihr Durchmesser korrespondiert zu dem Durchmesser des größeren Abschnittes der Zylinderbohrung 32. Die Kolbenscheiben 33, 34 und 35 liegen dichtend an der Zylinderbohrung 32 an und unterteilen die Zylinderbohrung 32 in vier Steuerkammern 39, 40, 41 und 42.
  • Der insoweit beschriebene Schaltkolben 31 arbeitet wie folgt:
    Der Anschluß 15 für die Druckluftzuleitung 20 ist immer der Steuerkammer 40 zugeordnet, so daß die Steuerkammer 40 immer unter dem Leitungsdruck der Druckluftzuleitung 20 steht. In 3 ist nun eine erste Endstellung des Schaltkolbens 31 gezeigt, bei der sich zusätzlich auch der Anschluß 18 für die Druckluftableitung 23 in die Steuerkammer 40 öffnet. Der Anschluß 16 für die Druckluftableitung 21 und der Anschluß 17 für die Entlüftung 22 öffnen sich hingegen in die Steuerkammer 39. In dieser Position wird also über die Druckluftableitung 23 Druckluft zum Anschluß 26 des Antriebes 10 geführt, während der Anschluß 25 über die Druckluftableitung 21 entlüftet wird. Der Antrieb 10 befindet sich in einer ersten Schaltstellung für die Armatur.
  • Zum Umschalten des Antriebes 10 in die zweite Schaltposition für die Armatur ist nun die Druckluftableitung 21 mit Druckluft aus der Druckluftzuleitung 20 zu versorgen und die Druckluftableitung 23 zu entlüften. Für diesen Schaltvorgang ist die Steuervorrichtung 11 mit einem Magnetventil 43, das hier nur als Vorschaltventil arbeitet, ausgerüstet. Dieses Magnetventil 43 wird zum Umschalten so geschaltet, daß über Leitungsbohrungen 44, 45 im Gehäuse 12 Druckluft aus der Druckluftzuleitung 20 in die Steuerkammer 42 geleitet wird. In den Steuerkammern 40 und 42 herrscht jetzt also der gleiche, erhöhte Druck, während die Steuerkammern 39 und 41 unter Normaldruck oder gegebenenfalls unter einem an den Entlüftungen 22 und 24 anliegenden Unterdruck stehen. Der Schaltkolben 31 wird hierdurch nach links in die in 4 gezeigte Position verschoben.
  • In dieser Position öffnet sich nur noch der Anschluß 17 für die Entlüftung 22 in die Steuerkammer 39. Die Anschlüsse 15 und 16 für die Druckluftzuleitung 20 bzw. die Druckluftableitung 21 öffnen sich gemeinsam in die Steuerkammer 40 und sind somit kurzgeschlossen. Die Druckluftableitung 21 wird jetzt mit Druckluft aus der Druckluftzuleitung 20 versorgt. Die Anschlüsse 18 und 19 für die Druckluftableitung 23 und die Entlüftung 24 öffnen sich gemeinsam in die Steuerkammer 41, so daß der Anschluß 26 des Antriebes 12 über die Druckluftableitung 23 durch die Entlüftung 24 entlüftet wird. Der Antrieb 10 wird in seine zweite Schaltposition für die Armatur umgeschaltet.
  • Zum Zurückschalten des Schaltkolbens 31 in die in 3 gezeigte Position und damit zum erneuten Umschalten des Antriebes 10 werden nun mittels des Magnetventiles 43 über die Leitungsbohrung 45 und eine weitere Leitungsbohrung 46 die Steuerkammern 41 und 42 miteinander verbunden. Die Steuerkammern 39, 41 und 42 stehen nun unter Normaldruck oder gegebenenfalls unter einem an den Entlüftungen 22 und 24 anliegenden Unterdruck. Nur noch die Steuerkammer 40 steht unter dem erhöhten Leitungsdruck der Druckluftzuleitung 20. Aufgrund der größeren Fläche der Kolbenscheibe 34 gegenüber der Kolbenscheibe 33 wird der Schaltkolben 31 nach rechts in die in 3 gezeigte Position verschoben. Der Antrieb 10 ist, wie weiter oben bereits anhand von 3 beschrieben, umgeschaltet.
  • Die in soweit beschriebene Steuervorrichtung 11 ist monostabil ausgebildet. Das bedeutet, daß der Schaltkolben 31 bei Stromausfall am Magnetventil 43 immer eine vorbestimmte Schaltstellung einnimmt. Ist das Magnetventil 43 so angeschlossen, daß bei einem Stromausfall die Druckluftzuleitung 20 mit der Steuerkammer 42 verbunden ist, nimmt der Schaltkolben 31 die Schaltstellung gemäß 4 ein. Ist das Magnetventil 43 hingegen so angeschlossen, daß im Falle eines Stromausfalls die Steuerkammer 42 mit der Entlüftung 24 verbunden ist, nimmt der Schaltkolben 31 die Schaltstellung gemäß 3 ein. Die jeweilige Anschlußart wird je nach Anwendungsfall nach dem Gesichtspunkt des "Fail-Save-Verhaltens" ausgewählt, so daß sich bei einem Stromausfall die sichere Variante (Armatur "Auf" oder Armatur "Zu") einstellt.
  • Alternativ kann die Steuervorrichtung auch bistabil ausgebildet werden. Eine solche Variante ist in 5 und 6 gezeigt, in der die bistabile Steuervorrichtung mit 11' bezeichnet ist. Bei der bistabilen Steuervorrichtung behält der Schaltkolben 31' bei einem Stromausfall immer die Schaltstellung bei, die er gerade im Moment des Stromausfalls inne hatte.
  • Der Schaltkolben 31' weist bei der bistabilen Ausführung der Steuervorrichtung 11' vier Kolbenscheiben 34, 35, 36 und 52 auf, die durch drei Distanzstücke 36, 37 und 53 auf Abstand gehalten werden, so daß sich fünf Steuerkammern 39, 40, 41, 42 und 54 ergeben. Ferner ist die bistabile Steuervorrichtung 11' mit zwei Magnetventilen 43a und 43b ausgerüstet. Durch das Magnetventil 43a kann die Steuerkammer 54 mit der Druckluftzuleitung 20 (Anschluß 15) oder der Entlüftung 22 (Anschluß 17) verbunden werden. Das Magnetventil 43b verbindet die Steuerkammer 42 entweder mit der Druckluftzuleitung 20 (Anschluß 15) oder der Entlüftung 24 (Anschluß 19). Dabei sind die Magnetventile 43a und 43b so miteinander verschaltet, daß entweder die Steuerkammer 54 oder 42 mit der Druckluftzuleitung 20 verbunden und demnach mit Druckluft versorgt sind und die jeweils andere Steuerkammer 42 bzw. 54 mit der Entlüftung 22 bzw. 24 verbunden, also drucklos ist. Dementsprechend wird der Schaltkolben 31' entweder in die linke Position gemäß 5 oder die rechte Position gemäß 6 verschoben.
  • Fällt der Strom komplett aus, so daß weder das Magnetventil 43a, noch das Magnetventil 43b mit Strom versorgt sind, werden beide Steuerkammern 54 und 42 mit ihren zugehörigen Entlüftungen 22 bzw. 24 verbunden und sind demnach drucklos. Der Schaltkolben 31' bleibt in der Position, in der er sich gerade befindet. Die Steuervorrichtung 11' ist bistabil.
  • Aufgrund des oben beschriebenen Aufbaus mit zwei Magnetventilen 43a und 43b braucht der Schaltkolben 31' und entsprechend die Zylinderbohrung 32' nicht abgestuft zu sein. Vielmehr hat die Zylinderbohrung 32' über ihre gesamte Länge den gleichen Durchmesser. Dementsprechend weisen auch die Kolbenscheiben 33, 34 und 52 immer den gleichen Durchmesser auf.
  • Die Steuervorrichtung 11, 11' ist im vorliegenden Fall auch mit einem Signalgeber für die jeweilige Schaltstellung des Antriebes 10 und damit der Armatur ausgerüstet. Wie bereits anhand von 2 beschrieben, ist hierzu die Signalscheibe 30 über den Mitnehmerzapfen 28 mit dem Verbindungszapfen 27 des Antriebes 10 verbunden. Die Signalscheibe 30 ist aus einem nichtmagnetischen Stahl gebildet und ist an zwei, den jeweiligen Endstellungen des Antriebes 10 entsprechenden Positionen mit jeweils einer Schraube 46, 47 aus einem magnetischen Material versehen. Ein Sensor 48, beispielsweise ein elektroinduktiver oder -kapazitiver Aufnehmer erfaßt die Schraube 46 bzw. 47 und meldet hierdurch, ob sich der Antrieb 10 in der einen oder anderen Endstellung befindet. Gegebenenfalls können die Schrauben 46 und 47 auch mit unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften ausgerüstet sein, so daß sich je nachdem, ob sich die Schraube 46 oder 47 im Bereich des Sensors 48 befindet, ein unterschiedlich starkes Signal ausgelöst wird. Hierdurch läßt sich auf einfache Weise auch erfassen, welche der beiden Endstellungen der Antrieb 10 gerade eingenommen hat. Mit Hilfe der beiden Schrauben 46, 47 und dem einen Sensor 48 ist aufgrund der Schaltstellung des Magnetventils 43 bzw. 43a, 43b klar, welche der beiden Endpositionen der Antrieb 10 eingenommen hat. Gegebenenfalls kann hierzu alternativ auch nur eine Schraube verwendet werden, die mit zwei unterschiedlich positionierten Sensoren zusammenwirkt, wie dieses ähnlich in DE 196 42 181 A1 beschrieben ist.
  • Das Magnetventil 43 bzw. 43a, 43b ist mit dem Signalgeber in einer gemeinsamen, gesonderten Kammer 55 im Gehäuse 12 untergebracht.
  • Der Sensor 48 ist über Elektrokabel 49 mit der Anschlußleiste 51 verbunden. Durch eine entsprechende Schaltung ist dafür gesorgt, daß das Magnetventil 43 nur umgeschaltet werden kann, wenn sich eine der beiden Schrauben 46 oder 47 im Bereich des Sensors 48 befindet, also der Antrieb 10 zuverlässig eine seiner beiden Endstellungen angenommen hat.
  • Durch entsprechende Steuerung können auch Zwischenpositionen zwischen Armatur „Auf" und Armatur „Zu" angefahren werden. Hierfür werden gegebenenfalls eine oder mehrere weitere Schrauben in der Signalscheibe 30 vorgesehen.
  • Das Magnetventil 43 ist durch weitere Kabel 50 mit einer Anschlußleiste 51 verbunden. An diese Anschlußleiste 51 werden die durch den Durchleitungskanal 14 hindurchgeführte Anschlußleitungen angeschlossen. Hierdurch wird zum einen das Magnetventil 43 und auch der Sensor 48 mit Strom versorgt und Signale über die Schaltstellung des Antriebes 10 gesendet und Steuerbefehle empfangen.
  • Das Gehäuse 12 ist wasserdicht verschlossen. Auch der O-Ring 28 am Mitnehmerzapfen 27 sorgt für eine gute Wasserdichtung, so daß die Steuervorrichtung 11 gegen Spritzwasser, sogar beim Einsatz von Hochdruckreinigern im Bereich der Armatur, geschützt ist. Ferner ist das Gehäuse 12 als eigene Einheit nach IP 65 und höher geschützt. Die Steuervorrichtung 11 kann auch in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden.
  • Das gezeigte Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine 5/2-Wege-Steuerung. Die Erfindung ist analog auch für 3/2-Wege- und 5/3-Wege-Steuerungen vorteilhaft einsetzbar.
  • 10
    Antrieb
    11
    Steuervorrichtung
    12
    Gehäuse
    13
    Deckel
    14
    Durchleitungskanal
    15
    Anschluß
    16
    Anschluß
    17
    Anschluß
    18
    Anschluß
    19
    Anschluß
    20
    Druckluftzuleitung
    21
    Druckluftableitung
    22
    Entlüftung
    23
    Druckluftableitung
    24
    Entlüftung
    25
    Anschluß
    26
    Anschluß
    27
    Verbindungszapfen
    28
    Mitnehmerzapfen
    29
    O-Ring
    30
    Signalscheibe
    31
    Schaltkolben
    32
    Zylinderbohrung
    33
    Kolbenscheibe
    34
    Kolbenscheibe
    35
    Kolbenscheibe
    36
    Distanzstück
    37
    Distanzstück
    38
    Schraubenverbindung
    39
    Steuerkammer
    40
    Steuerkammer
    41
    Steuerkammer
    42
    Steuerkammer
    43
    Magnetventil
    44
    Leitungsbohrung
    45
    Leitungsbohrung
    46
    Schraube
    47
    Schraube
    48
    Sensor
    49
    Kabel
    50
    Kabel
    51
    Anschlußleiste
    52
    Kolbenscheibe
    53
    Distanzstück
    54
    Steuerkammer
    55
    Kammer

Claims (10)

  1. Steuervorrichtung für druckmittelbetätigte pneumatische Antriebe (10) von Armaturen mit einem Gehäuse (12, 13), mit einer Druckmittelzuleitung (20), mit einer Druckmittelableitung (21, 23), einer Entlüftung (22, 24), und mit einem Schaltkolben (31), der in einer Zylinderbohrung (32) geführt ist, und Kolbenscheiben (33, 34, 35) aufweist, durch welche die Zylinderbohrung (32) in Steuerkammern (39, 40, 41, 42) unterteilt ist, wobei zum Verschieben des Schaltkolbens (31) von einer ersten Schaltstellung in eine zweite Schaltstellung und umgekehrt eine der Steuerkammern (42) mittels eines Steuermittels (43) mit Druck beaufschlagt oder entlüftet werden kann, wobei je nach Schaltstellung des Schaltkolbens (31) die Druckmittelableitung (21, 23) entweder. mit der Druckmittelzuleitung (20) oder der Entlüftung (22, 24) durch eine der weiteren Steuerkammern (39, 40, 41) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Steuerkammer (42) zum Entlüften mit der Entlüftung (22, 24) verbindbar ist, und daß das Steuermittel (43) in dem Gehäuse (12, 13) angeordnet ist.
  2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuermittel ein Magnetventil (43) ist.
  3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der einen Steuerkammer (42) mindestens eine der Druckmittelleitungen (20, 21, 22, 23, 24) über das Steuermittel (43) zuweisbar ist.
  4. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkolben (31) in einer abgestuften Zylinderbohrung (32) längsverschieblich geführt ist.
  5. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine der Kolbenscheiben (33) dem Bereich der abgestuften Zylinderbohrung (32) mit kleinerem Durchmesser und wenigstens eine der Kolbenscheiben (34, 35) dem Bereich der abgestuften Zylinderbohrung (32) mit dem größeren Durchmesser zugeordnet sind.
  6. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Druckmittelableitungen (21, 23) und zwei Entlüftungen (22, 24) vorgesehen sind, wobei in einer ersten Schaltstellung des Schaltkolbens (31) die erste Druckmittelableitung (21) mit der Druckmittelzuleitung (20) und die zweite Druckmittelableitung (23) mit de zweiten Entlüftungen (24), und in einer zweiten Schaltstellung des Schaltkolben (31) die zweite Druckmittelableitung (23) mit der Druckmittelzuleitung (20) und die erste Druckmittelableitung (21) mit der ersten Entlüftungen (22) verbunden sind.
  7. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Signaleinrichtung, durch welche die Stellung des Antriebs (10) erfaßbar ist.
  8. Steuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Signaleinrichtung eine mit dem Antrieb (10) wirkverbundene Signalscheibe (30) mit einem Signalgeber (46, 47) ist, die mit einem Sensor (48) zusammenwirkt.
  9. Steuervorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Signaleinrichtung über einen Mitnehmerzapfen (28) betätigbar ist, der gegen ein Gehäuse (12), insbesondere mittels O-Ring (29), gedichtet ist.
  10. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetventil (43, 43a, 43b) mit der Signaleinrichtung in einer gemeinsamen, gesonderten Kammer (55) angeordnet ist.
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