DE1214064B

DE1214064B - Solenoid valve in multiple arrangement with safety circuit

Info

Publication number: DE1214064B
Application number: DEH30623A
Authority: DE
Inventors: Erich Herion; Erich Ruchser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1957-07-15
Filing date: 1957-07-15
Publication date: 1966-04-07

Description

Magnetventil in Mehrfachanordnung mit Sicherheitsschaltung Die Erfindung betrifft ein Magnetventil in Mehrfachanordnung, insbesondere mit Hilfsventilauslösung in Durchgangs- oder Mehrwegeausführung.Solenoid valve in multiple arrangement with safety circuit The invention relates to a solenoid valve in a multiple arrangement, in particular with auxiliary valve actuation in pass-through or multi-way design.

Bei solchen Ventilen hat die Erfindung zur Aufgabe, diese Zusammenschaltung in Form einer Sicherheitseinrichtung in der Weise durchzuführen, daß bei Ausfall eines der Ventile in elektrischer oder mechanischer Hinsicht dieses vom Verbraucher abgeschaltet wird, -so daß der Verbraucher nach wie vor von dem verbleibenden Ventil weiter versorgt wird.In such valves, the invention has the task of this interconnection in the form of a safety device in such a way that in the event of failure one of the valves in electrical or mechanical terms this from the consumer is switched off, so that the consumer continues to benefit from the remaining valve continues to be supplied.

Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß für eine Sicherheitsschaltung die Zu- und Abgänge der Ventile vereinigt sind und in der Vereinigung der Abgänge zweier Ventile mindestens ein Rückschlagventil angeordnet ist, wodurch bei Ausfall eines der Ventile dieses vom Verbraucher abgeschaltet wird.According to the invention this is achieved in that for a safety circuit the inlets and outlets of the valves are combined and in the union of the outlets two valves at least one check valve is arranged, whereby in case of failure one of the valves this is switched off by the consumer.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further features of the invention emerge from the subclaims.

Wie die Erfindung im einzelnen ausführbar ist, zeigt mit den für sie wesentlichen Teilen das Ausführungsbeispiel in der Zeichnung, und zwar F i g. 1 die Gesamtanordnung in einem Schaltschema und F i g. 2 je' ein Dreiwegeventil in Mehrfachanordnung im Schnitt.How the invention can be carried out in detail, shows with the for them essential parts of the embodiment in the drawing, namely F i g. 1 the overall arrangement in a circuit diagram and FIG. 2 each 'a three-way valve in Multiple arrangement in section.

Nach F i g. 1 führt der Zugang 10 zu der als Dreiwegeventil wirkenden Ventilanordnung 11. Von dort aus wird bei entsprechender Schalterbetätigung über die Leitung 12 der Druck zum Verbraucher, z. B. einen Arbeitskolben 13, freigegeben, vor dem sich dann der Druck aufbauen und z. B. eine nicht dargestellte Bremse anziehen kann. Beim Umschalten des Ventils 11 wird der Zugang 10 abgesperrt und der Druck vor dem Arbeitskolben in den Ablauf 14 abgebaut, so daß der Arbeitskolben unter Federwirkung zurückgeht und die Bremse löst.According to FIG. 1, the access 10 leads to that acting as a three-way valve Valve arrangement 11. From there, if the switch is actuated accordingly, over the line 12 of the pressure to the consumer, z. B. a working piston 13, released, before the pressure builds up and z. B. tighten a brake, not shown can. When switching over the valve 11, the access 10 is blocked and the pressure degraded in front of the working piston in the outlet 14, so that the working piston under Spring action decreases and the brake is released.

Den inneren Aufbau des Ventils 11 zeigt die F i g. 2. Danach sind in einem gemeinsamen Gehäuse 15 als Hauptventile für die Steuerung des Mediums zwei gleiche Dreiwegeventile 16 parallel zueinander angeordnet, von denen im folgenden nur eines. beschrieben wird. In einer Gehäusebohrung 17 sind über laternenartige Abstandshalter 18 der Zulaufventilsitz 19 und der Ablaufventilsitz 20 eingeschoben und durch einen Verschlußstopfen 21 festgelegt. Zwischen beiden Ventilsitzen 19 und 20 ist ein Verschlußstück 22 auf einer Stange 23 angeordnet.The internal structure of the valve 11 is shown in FIG. 2. Thereafter, two identical three-way valves 16 are arranged parallel to one another in a common housing 15 as main valves for controlling the medium, of which only one is below. is described. In a housing bore 17, the inlet valve seat 19 and the outlet valve seat 20 are inserted via lantern-like spacers 18 and fixed by a plug 21. A closure piece 22 is arranged on a rod 23 between the two valve seats 19 and 20.

Der unterhalb des Zulaufventilsitzes 19 liegende Ventilraum 24 ist mit dem entsprechenden Raum des anderen Ventils und mit dem Zugang 10 verbunden, während die oberhalb der Ablaufventilsitze 20 liegenden Ventilräume 25 mit den Ablaufbohrungen 26 oder einem gemeinsamen Ablauf in Verbindung stehen. Die mittleren, zwischen den Ventilsitzen 19, 20 liegenden Ventilräume 27 der beiden Hauptventile sind zum Anschluß für den Arbeitskolben bestimmt und durch eine Querbohrung 28 miteinander verbunden.The valve chamber 24 located below the inlet valve seat 19 is connected to the corresponding space of the other valve and to access 10, while the valve chambers 25 with the drain holes located above the drain valve seats 20 26 or a common process. The middle ones, between the Valve seats 19, 20 lying valve chambers 27 of the two main valves are for connection intended for the working piston and connected to one another by a transverse bore 28.

In dieser Ausführung ergibt sich die Wirkung, daß beim Hängenbleiben eines der Ventile - und zwar gleich, in welcher Stellung - der Druck vor dem Arbeitskolben in den Ablauf des anderen Ventils abgebaut wird. Es wird also in jedem Fall erreicht, daß der Antrieb sofort stehenbleibt. Diese Ausführung würde sich daher z. B. für Pressenantriebe bzw. andere Antriebe von Werkzeugmaschinen oder Spannvorrichtungen eignen.In this embodiment, there is the effect of getting stuck one of the valves - regardless of the position - the pressure in front of the working piston is degraded into the drain of the other valve. In any case, it is achieved that the drive stops immediately. This execution would therefore z. B. for Press drives or other drives for machine tools or clamping devices suitable.

Im vorliegenden Fall handelt es sich jedoch um eine Bremse, d. h., es muß im Gegenteil sichergestellt werden, daß der Arbeitskolben unter allen Umständen mit Druck beaufschlagt werden kann. Dafür sind nun besondere selbsttätig wirkende Abschaltmittel für das jeweils defekte Ventil vorgesehen. Zu diesem Zweck kann in der beschriebenen Querbohrung ein weiteres Ventil, wie z. B. ein Kugelventil mit einer Kugel 29, zwischen zwei Ventilsitzen 30 und 31 angeordnet sein. Eine Bohrung 32 führt von der Querbohrung 28 nach oben und mündet in den Anschluß 33, an welchen dann die Leitung 12 zum Arbeitskolben angeschlossen ist. Auch die Verwendung von Rückschlagventilen ist denkbar, z. B. derart, daß jedem Ventilraum 27 eine Bohrung zugeordnet ist, in welcher ein Rückschlagventil angeordnet ist. Diese Bohrungen münden dann in einen gemeinsamen Kanal zum Arbeitskolben.In the present case, however, it is a brake, i. H., On the contrary, it must be ensured that the working piston under all circumstances can be pressurized. For this there are now special automatic ones Shutdown means provided for each defective valve. For this purpose, in the cross hole described another valve, such as. B. a ball valve with a ball 29, be arranged between two valve seats 30 and 31. One hole 32 leads from the transverse bore 28 upwards and opens into the connection 33, to which then the line 12 is connected to the working piston. Also the use of Check valves is conceivable, for. B. such that each valve chamber 27 has a bore is assigned, in which a check valve is arranged. These holes then open into a common channel to the working piston.

In der dargestellten Stellung sind beide Zulaufventile geschlossen, und der Arbeitskolben ist über die Ablaufventile 20 entlastet. Bei normaler Betätigung bewegen sich beide Verschlußstücke 22 gleichzeitig und in gleicher Richtung. In ihrer oberen Stellung werden die Ablaufventile 20 geschlossen und der Zugang zum Arbeitskolben über die Zulaufventile 19 und die gemeinsame Querbohrung 28 freigegeben. Die Kugel 29 verbleibt hierbei in der gezeichneten Mittelstellung, da sie von beiden Seiten vom Druck beaufschlagt wird.In the position shown, both inlet valves are closed and the working piston is relieved via the outlet valves 20. During normal actuation, both locking pieces 22 move simultaneously and in the same direction. In their upper position, the drain valves 20 are closed and access to the working piston via the inlet valves 19 and the common transverse bore 28 is released. The ball 29 remains in the center position shown since it is acted upon by pressure from both sides.

Wenn jetzt trotz des gegebenen Schaltimpulses beispielsweise das rechte Hauptventil aus irgendeinem Grund in seiner unteren Stellung hängenbleibt, dann öffnet nur das linke Ventil. Das Medium tritt durch das Zulaufventi119 des linken Hauptventils in den mittleren Raum 27 und von dort aus von links in die gemeinsame Querbohrung 28 ein. Da von rechts infolge des hängengebliebenen rechten Hauptventils kein Gegendruck auf die Kugel 29 wirkt, wird diese vom Druck auf den rechten Ventilsitz 31 gedrückt. Damit wird verhindert, daß das Medium über die Querbohrung 28 in den mittleren Ventilraum 27 des rechten Hauptventils eintritt und von dort aus in den rechten Ablauf 26 abströmt. Das rechte Hauptventil ist dadurch abgeschaltet, und seine Funktion wird allein von dem linken Hauptventil übernommen. Über die Bohrungen 32, 33 gelangt das Druckmedium zum Arbeitskolben, der in der gewünschten Weise die Bremse anzieht.If, for example, the right main valve gets stuck in its lower position for any reason despite the given switching impulse, then only the left valve opens. The medium enters the central space 27 through the inlet valve 119 of the left main valve and from there into the common transverse bore 28 from the left. Since no counterpressure acts on the ball 29 from the right due to the stuck right main valve, it is pressed onto the right valve seat 31 by the pressure. This prevents the medium from entering the middle valve chamber 27 of the right main valve via the transverse bore 28 and from there flowing out into the right outlet 26. The right main valve is thereby switched off and its function is taken over by the left main valve alone. The pressure medium reaches the working piston via the bores 32, 33, which applies the brake in the desired manner.

Für Feuerlösch- oder ähnliche Sicherheitszwecke, z. B. auf Schiffen, Flugzeugen od. dgl., eignet sich eine prinzipiell gleichwirkende Anordnung. Dabei sind zwei oder gegebenenfalls auch mehr gleiche Durchgangsventile parallel zueinander in einem gemeinsamen Gehäuse vorgesehen. Sie können durch je einen Auslösemagneten direkt oder mittelbar über eine Hilfssteuerung betätigt werden. Für alle Ventile ist ein gemeinsamer Zu- und Abgang angeordnet. Auch bei dieser Anordnung kann der Ausfall eines Ventils die Wirksamkeit der gesamten Anordnung nicht beeinträchtigen.For fire extinguishing or similar security purposes, e.g. B. on ships, Airplanes or the like, an arrangement which in principle has the same effect is suitable. Included are two or possibly more identical straight-way valves parallel to one another provided in a common housing. You can use a release magnet each can be operated directly or indirectly via an auxiliary control. For all valves a common entry and exit is arranged. Even with this arrangement, the Failure of a valve does not affect the effectiveness of the entire arrangement.

Die Betätigung der Dreiwegeventile 16 nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann über Auslösemagnete direkt oder auch unter Verwendung einer Hilfssteuerung erfolgen. Zu diesem Zweck sind jedem Hauptventil 16 eine Hilfssteuerung und ein Magnet 34 zugeordnet. Letztere können durch einen gemeinsamen oder durch zwei voneinander getrennte Schalter, z. B. Druckknopfschalter, betätigt werden. Auf der Kolbenstange 23 ist oben ein Antriebskolben 35 befestigt, z. B. über ein Gewinde 36.The actuation of the three-way valves 16 according to the illustrated embodiment can take place directly via release magnets or also using an auxiliary control. For this purpose, an auxiliary control and a magnet 34 are assigned to each main valve 16. The latter can be switched by a common switch or by two separate switches, e.g. B. push button switch, are operated. A drive piston 35 is attached to the top of the piston rod 23, e.g. B. via a thread 36.

Diesem ist ein Druckraum 37 zugeordnet, währender auf der Rückseite in den Ablauf 26 druckentlastet ist. Vom Zulauf 10 aus gelangt der Druck über Gehäusebohrungen 38 in Ringkanäle 39, die unten an lösbaren Gehäuseeinsätzen 40 vorgesehen sind. Von dort aus wirkt der Druck durch eine weitere Bohrung 41 auf das Hilfsventil und hebt den Magnetanker 43 an. Dadurch wird das über dem Anker befindliche Entlüftungsventil44 geschlossen, und der Druck kann sich vom Hilfssteuerraum 45 aus über Bohrungen 46 und 47 im Druckraum 37 über dem Antriebskolben 35 aufbauen. Dadurch wird das Verschlußstück 22 nach unten bewegt und das Zulaufventil 19 geschlossen.This is assigned a pressure space 37, while on the rear is relieved of pressure in the drain 26. The pressure reaches the inlet 10 via the housing bores 38 in annular channels 39, which are provided at the bottom of detachable housing inserts 40. From there, the pressure acts through a further bore 41 on the auxiliary valve and lifts the magnet armature 43. This will remove the vent valve 44 located above the armature closed, and the pressure can be increased from the auxiliary control chamber 45 via bores 46 and 47 build up in the pressure chamber 37 above the drive piston 35. This becomes the breechblock 22 moved down and the inlet valve 19 closed.

Der Hilfsventilsitz 42 ist einschließlich der Bohrungen 41 und 46 an einem lösbaren Einsatz 48 vorgesehen, der mit einem Flansch 49 zwischen dem Überwurfteil 50 des Magneten 34 und dem Gehäusesinsatz 40 bzw. dem Gehäuse selbst festgelegt ist. Durch Auswechseln dieses Einsatzes 48 kann der Druckaufbau vor dem Antriebskolben beeinflüßt und das Ventil auch für andere Drücke verwendbar gemacht werden.The auxiliary valve seat 42 , including the bores 41 and 46, is provided on a detachable insert 48 which is fixed with a flange 49 between the coupling part 50 of the magnet 34 and the housing insert 40 or the housing itself. By exchanging this insert 48, the pressure build-up in front of the drive piston can be influenced and the valve can also be made usable for other pressures.

Bei Stromdurchgang durch die Erregerwicklung wird der Anker 43 entgegen dem Druck nach unten gezogen und dadurch das Hilfsventil bei 42 geschlossen und das Entlüftungsventil 44 geöffnet. Der Druck im Druckraum 37 über dem Antriebskolben 35 wird über die Bohrungen 47, 46, den Ringschlitz 51 bzw. entsprechende Nuten sowie das Entlüftungsventil 44 abgebaut. Dadurch kann der von unten auf die Verschlußstücke 22 wirkende Druck diese anheben und nach oben bewegen, in welcher Stellung sie die Ablaufventile-20 schließen und den Zulauf 10 über die Querbohrung 28 mit dem Anschluß 33 zum Arbeitskolben verbinden.When current passes through the excitation winding, the armature 43 is opposed the pressure is pulled down and thereby the auxiliary valve closed at 42 and the vent valve 44 is opened. The pressure in the pressure chamber 37 above the drive piston 35 is via the bores 47, 46, the annular slot 51 or corresponding grooves as well the vent valve 44 dismantled. This allows the from below to hit the locking pieces 22 acting pressure lift them and move them upwards, in which position they the Drain valves-20 close and the inlet 10 via the transverse bore 28 with the connection 33 connect to the working piston.

Beim Ausschalten des Stromes wird durch den Druck der Anker 43 wieder in seine obere Stellung gehoben und das Entlüftungsventil 44 geschlossen. Über das nunmehr geöffnete Hilfsventil baut sich im Druckraum 37 über den Antriebskolben 35 wieder Druck auf, so daß die Verschlußstücke 22 nach unten bewegt und die Zulaufventile 19 geschlossen werden.When the current is switched off, the armature 43 is again due to the pressure raised to its upper position and the vent valve 44 closed. About the The now open auxiliary valve builds up in the pressure chamber 37 via the drive piston 35 again pressure, so that the locking pieces 22 moves down and the inlet valves 19 to be closed.

Für die Handbetätigung des Ventils ist über dem Magnetanker 43 eine gegebenenfalls federnde Druckstange 52 angeordnet und am oberen Ende mit einer topfartigen Kappe 53 als Druckknopf versehen. Am unteren Ende ist an ihr ein gegebenenfalls auswechselbarer Zapfen 54 angeordnet, der in die Bohrung des Entlüftungsventils 44 mit Spiel hineinpaßt, aber in der oberen Stellung der Druckstange 52 nicht bis in diese Bohrung hineinragt. Durch einen Druck auf die Kappe 53 kann mit der Druckstange 52 der Anker 43 nach unten gedrückt und vom Sitz des Entlüftungsventils 44 abgehoben werden. Dadurch tritt dieselbe Wirkung ein wie beim Einschalten des Stromes. Damit durch diese Handbetätigung die elastische Dichtung 55 des Entlüftungsventils nicht beschädigt wird, ist dieser mit einem zentralen Stift 56 axial durchsetzt. Dadurch kann der Zapfen 54 ohne Berührung der Dichtung 55 direkt über den starren Stift 56 den Magnetanker 43 nach unten bewegen.For the manual operation of the valve is above the armature 43 a optionally resilient push rod 52 arranged and at the upper end with a pot-like Cap 53 provided as a push button. At the bottom there is an optional on her replaceable pin 54 arranged in the bore of the vent valve 44 fits into it with play, but not up to in the upper position of the push rod 52 protrudes into this hole. By pressing the cap 53, the push rod 52, the armature 43 is pressed down and lifted from the seat of the vent valve 44 will. This has the same effect as when the power is switched on. In order to by this manual operation, the elastic seal 55 of the vent valve does not is damaged, this is axially penetrated by a central pin 56. Through this the pin 54 can directly over the rigid pin without touching the seal 55 56 move the armature 43 downwards.

Im Zulauf ist eine einstellbare Drossel vorgesehen und hierfür in den Verschlußstopfen 21 eine von außen durch den Handgriff 57 verstellbare Stellspindei 58 eingesetzt, welche mit einem Kegelstumpf 59 unmittelbar in den Querschnitt des Zulaufventils 19 hineinragt. Sie bildet gleichzeitig die Führung für die Kolbenstange 23. Die Stellspindel 58 ist durch eine Gegenmutter 60 in jeder beliebigen Stellung festlegbar. Durch entsprechende Drosselung kann man den Druckaufbau vor dem Arbeitskolben beeinflussen und auch überhaupt verschiedene Drücke berücksichtigen.An adjustable throttle is provided in the inlet and for this purpose in the stopper 21 an adjustable spindle from the outside by means of the handle 57 58 used, which with a truncated cone 59 directly into the cross section of the Inlet valve 19 protrudes. It also forms the guide for the piston rod 23. The adjusting spindle 58 is in any position by a lock nut 60 definable. The pressure build-up in front of the working piston can be controlled by throttling influence and also consider different pressures in general.

Claims

Claims: 1. Solenoid valve in multiple arrangement, in particular with auxiliary valve release in straight-through or multi-way design, characterized in that the inlets and outlets of the valves (16 ) are combined for a safety circuit and at least one check valve in the union (28 ) of the outlets of two valves (29) is arranged, whereby if one of the valves (16) fails, this is switched off by the consumer.

2. Valve arrangement according to claim 1, characterized in that a ball valve (29) with two valve seats (30, 31) assigned to the solenoid valves (16) and a central connection (32) to the consumer is arranged for the automatic disconnection.

3. Valve arrangement according to claim 2, characterized in that the two for the connection to the consumer certain valve spaces (27) of the solenoid valves (16) through a transverse bore (28) connected and in this transverse bore (28) the two opposite valve seats (30, 31) are arranged for the freely movable ball (29) in between.

4. Valve arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that each valve chamber (27) of the solenoid valves (16) intended for the connection to the consumer has a check valve, e.g. B. a ball valve is assigned and these are arranged in bores which open into a common channel for connection to the consumer. Considered publications: German Patent Specifications No. 68 726, 882 875; German utility model No. 1711269; French Patent Nos. 354 216, 444 453; British Patent Nos. 636 363, 767 823; U.S. Patent Nos. 2,633,871, 2,694,544, 2710162.