DE20305232U1

DE20305232U1 - Ventilblock

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Publication number: DE20305232U1
Application number: DE20305232U
Authority: DE
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2003-04-01
Filing date: 2003-04-01
Publication date: 2003-05-28
Anticipated expiration: 2013-04-02

Description

G 22398 - les 3. März 2003

FESTO AG & Co, 73734 Esslingen Ventilblock

Die Erfindung betrifft einen Ventilblock, der insbesondere zur Steuerung der Druckluft bei der Blasherstellung von Kunststoffflaschen eingesetzt wird.

Bei der Blasherstellung von Kunststoff flaschen wird in der Regel mittels eines Extruders ein Hohlkörper-Formling hergestellt, der in einem Formwerkzeug aufgeblasen wird, sodass sich das die Flaschenwandung bildende Kunststoffmaterial, unter Einhaltung der gewünschten Wandstärke, an die Innenfläche des entsprechend konturierten Formwerkzeuges anlegt. Vor allem sogenannte PET-Flaschen können auf diese Weise produziert werden.

Um eine exakte Formgebung der Flaschenwandung zu erhalten, wird der Hohlkörper-Formling mit einem Hochdruck in der Größenordnung von 25 bis 40 bar an die Formwerkzeug-Wandung angedrückt. Um ein Reißen des Kunststoffmaterials zu vermeiden, schaltet man der Hochdruckbeaufschlagung allerdings eine Niederdruckbeaufschlagung vor, bei der der Hohlkörper-Formling mit einem Niederdruck in der Größenordnung bis 16 bar vorgeblasen wird.

Ein Problem bei der entsprechenden Druckluftsteuerung besteht darin, dass beim Umschalten vom Niederdruck auf den Hochdruck ein Druckabfall in dem gemeinsam an das Niederdruckventil und an das Hochdruckventil angeschlossenen, zum Formwerkzeug führenden Arbeitskanal auftritt, was gleichzeitig eine Verlängerung der für die Formgebung einer Kunststoffflasche erforderlichen Bearbeitungszeit zur Folge hat. Zwar könnte man erwägen, in die Verbindung zwischen dem Ventilauslass des Niederdruckventils und dem Arbeitskanal ein Rückschlagventil vorzusehen, das ein Zurückströmen des Hochdruckfluides in das Niederdruckventil verhindert, wenn das Hochdruckventil frühzeitig umgeschaltet wird. Aufgrund des hohen Druckniveaus wäre allerdings ein nicht geringer Aufwand für die Realisierung eines geeigneten Rückschlagventils erforderlich.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Ventilblock zu schaffen, der bei kostengünstigem Aufbau im Arbeitskanal einen raschen Übergang von der Niederdruckphase in die Hochdruckphase ermöglicht.

Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Ventilblock, insbesondere zur Druckluftsteuerung bei der Blasherstellung von Kunststoffflaschen, mit einem einlassseitig an einen Hochdruck-Speisekanal angeschlossenen Hochdruckventil und einem einlassseitig an einen Niederdruck-Speisekanal angeschlossenen Niederdruckventil, welche beiden Ventile auslassseitig an

einen gemeinsamen Arbeitskanal angeschlossen sind und jeweils ein umschaltbares Ventilglied aufweisen, mit dem die Verbindung zwischen dem jeweils zugeordneten Ventileinlass und Ventilauslass wahlweise absperrbar (Schließstellung) oder freigebbar (Offenstellung) ist, wobei die Verbindung zwischen dem Ventilauslass des Niederdruckventils und dem Arbeitskanal rückschlagventillos ausgeführt ist und wobei das Ventilglied des Niederdruckventils hinsichtlich seiner in der Offenstellung den über den Ventileinlass und den Ventilauslass anstehenden Fluiddrücken ausgesetzten, in Schaltrichtung orientierten Wirkflächen so ausgebildet ist, dass diese Fluiddrücke in der Offenstellung auf das Ventilglied eine resultierende Stellkraft in der Schließrichtung hervorrufen.

Auf diese Weise muss mit dem Umschalten des Hochdruckventils in die Offenstellung nicht gewartet werden, bis das Niederdruckventil in die Schließstellung umgeschaltet hat. Der entsprechende Umschaltvorgang des Hochdruckventils kann gleichzeitig oder sogar kurz vor dem Umschaltvorgang des Niederdruckventils initiiert werden. Somit wird das Umschalten vom Niederdruck in den Hochdruck nicht von einem relevanten Druckabfall im Arbeitskanal begleitet, was den gewünschten Druckluft-Beaufschlagungsvorgang, insbesondere beim Blasformen einer Kunststoffflasche, in verkürzter Zeit ermöglicht. Durch den Verzicht auf ein Rückschlagventil zwischen dem Ventilauslass des Niederdruckventils und dem Arbeitskanal ist der erwähnte Vorteil mit einer kostengünstigen Bauweise er-

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zielbar. Zwar kann durch den Entfall des Rückschlagventils der zugeschaltete Hochdruck bei einer Überschneidung der Sehaltvorgänge über den gemeinsamen Arbeitskanal auch in das Niederdruckventil eintreten. Durch die besondere Ausgestaltung der Wirkflächen des Ventilgliedes des Niederdruckventils wird durch diesen Druckaufbau der Schließvorgang des Niederdruckventils jedoch nicht beeinträchtigt, sondern sogar noch mit einer zusätzlichen fluidischen Schließkraft unterstützt, sodass das Schließen des Niederdruckventils sehr schnell vonstatten geht.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Vorzugsweise befindet sich an dem Ventilglied des Niederdruckventils mindestens eine für die Erzeugung einer Stellkraft in Schließrichtung verantwortliche erste Wirkfläche und mindestens eine für die Erzeugung einer Stellkraft in der Öffnungsrichtung verantwortliche zweite Wirkfläche, wobei die ersten Wirkflächen größer sind als die zweiten Wirkflächen.

Eine weitere Reduzierung der Schaltzeit ergibt sich, wenn dem Niederdruckventil und dem Hochdruckventil zur Betätigung jeweils ein elektrisch aktivierbares Vorsteuerventil zugeordnet ist. Diese Vorsteuerventile sind bevorzugt an einen gemeinsamen Vorsteuerkanal angeschlossen.

Der Ventilblock ist zweckmäßigerweise auch mit mindestens einem Entlüftungsventil ausgestattet, das einlassseitig an den Arbeitskanal angeschlossen ist und auslassseitig zur Atmosphäre führt. Über dieses mindestens eine Entlüftungsventil kann der Arbeitskanal, beispielsweise nach dem Abschluss eines Blasformungsvorganges, rasch entlüftet werden. Durch den Einsatz mehrerer parallelgeschalteter Entlüftungsventile lässt sich der Entlüftungsvorgang besonders einfach in zeitlich abgestimmter Weise vornehmen.

Auch die Betätigung des Entlüftungsventils erfolgt zweckmäßigerweise mittels eines elektrisch betätigbaren Vorsteuerventils. Letzteres ist zweckmäßigerweise an den gleichen Vorsteuerkanal angeschlossen wie die gegebenenfalls vorhandenen Vorsteuerventile des Niederdruckventils und des Hochdruckventils.

Besonders vorteilhaft ist der Einsatz eines Entlüftungsventils vom Typ "Normalerweise Geschlossen", während das zugehörige Vorsteuerventil vom Typ "Normalerweise Offen" ist. In den zum Vorsteuerventil führenden Vorsteuerkanal ist zweckmäßigerweise ein in Richtung zum Vorsteuerventil öffnendes Rückschlagventil und, zwischen diesem Rückschlagventil und dem Vorsteuerventil, ein Druckspeicher eingeschaltet. Auf diese Weise ist eine Entlüftung des Arbeitskanals über das sich im Druckspeicher ansammelnde Druckluftvolumen auch dann

noch möglich, wenn aufgrund einer Störung ein Stromausfall oder ein Ausfall der Luftversorgung auftritt.

Das Niederdruckventil wird während des Betriebes zweckmäßigerweise mit einem Niederdruck bis maximal 16 bar betrieben. Der Betrieb des Hochdruckventils erfolgt zweckmäßigerweise mit einem Hochdruck von maximal 40 bar.

Eine besonders kompakte Bauweise ergibt sich, wenn das Hochdruckventil, das Niederdruckventil und das gegebenenfalls vorhandene mindestens eine Entlüftungsventil über ein gemeinsames Ventilgehäuse verfügen, das die funktioneilen Komponenten aufnimmt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine bevorzugte Bauform des erfindungsgemäßen Ventilblockes in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Ventilblock aus Fig. 1, allerdings ohne Abbildung des Betätigungsgliedes einer optional vorgesehenen Drosseleinrichtung,

Fig. 3 den Schaltplan des Ventilblockes gemäß Fig. 1 und 2 und

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Fig. 4 einen teilweise aufgebrochenen Ausschnitt einer Variante des Ventilblockes im Bereich des Niederdruckventils, wobei insbesondere eine abgewandelte Bauform des Ventilgliedes ersichtlich ist.

Aus der Zeichnung geht ein in seiner Gesamtheit mit Bezugsziffer 1 versehener kompakter Ventilblock hervor, in dem ein Niederdruckventil 2, ein Hochdruckventil 3 und ein Entlüftungsventil 4 zusammengefasst sind.

Die vorgenannten drei Ventile 2, 3, 4 verfügen zweckmäßigerweise über ein gemeinsames Ventilgehäuse 5. In diesem Ventilgehäuse 5 ist für jedes Ventil 2, 3, 4 ein länglicher Ventilraum 6a, 6b, 6c ausgebildet, wobei diese Ventilräume 6a, 6b, 6c in paralleler Ausrichtung auf gleicher axialer Höhe in einer Reihe aufeinanderfolgend angeordnet sind. Die Aufreihungsrichtung ist strichpunktiert bei 7 angedeutet.

Die erwähnten drei Ventile 2, 3, 4 sind beim Ausführungsbeispiel als 2/2-Wegeventile ausgebildet. Ihre Ventilräume 6a, 6b, 6c sind jeweils durch eine Überströmöffnung 8 in eine Einlass-Ventilkammer 12a, 12b, 12c und eine Auslass-Ventilkammer 13a, 13b, 13c unterteilt. In jedem Ventilraum 6a, 6b, 6c erstreckt sich ein längliches, die zugeordnete Ü-berströmöffnung 8 durchsetzendes Ventilglied 14a, 14b, 14c, das mit einem bevorzugt tellerförmigen Verschlussabschnitt versehen ist, der einem die Überströmöffnung 8 umschließen-

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den, axial orientierten, gehäusefesten Ventilsitz 16 axial gegenüberliegt.

Die Einlass-Ventilkammer 12a des Niederdruckventils 2 ist an einen Niederdruck-Speisekanal 17 angeschlossen, der im Betrieb des Ventilblockes 1 mit einem als "Niederdruck" bezeichneten Fluiddruck Pl gespeist wird. Das Ventilgehäuse 5 enthält zu diesem Zweck eine Schnittstelle 18a, an die eine von der entsprechenden Druckquelle kommende Fluidleitung angeschlossen werden kann. Bei einem typischen Anwendungsfall, in Verbindung mit der Blasherstellung von Kunststoffflaschen, beläuft sich der bereitgestellte Niederdruck Pl auf bis zu 16 bar. Mittels einer in den Verlauf des Niederdruck-Speisekanals 17 eingeschalteten Drosseleinrichtung 22, die über ein von außen her zugängliches Betätigungsglied 23 variabel einstellbar ist, kann der einlassseitig am Niederdruckventil 2 anstehende Durchfluß bei Bedarf variiert werden.

Die Einlass-Ventilkammer 12b des Hochdruckventils 3 ist an einen wiederum das Ventilgehäuse 2 durchsetzenden Hochdruck-Speisekanal 24 angeschlossen, der zu einer weiteren Schnittstelle 18b führt, über die ein als "Hochdruck" bezeichneter Fluiddruck P2 zuführbar ist. Bei dem erwähnten Einsatzfall beläuft sich der zur Verfügung gestellte Hochdruck P2 auf etwa 25 bis 40 bar. Er ist auf jeden Fall höher als der Niederdruck Pl.

Die Auslass-Ventilkammern 13a, 13b des Niederdruckventils 2 und des Hochdruckventils 3 sind an einen gemeinsamen Arbeitskanal 25 angeschlossen, der das Ventilgehäuse 5 durchsetzt und zu mindestens einer dritten Schnittstelle 18c führt, an der eine zur anzusteuernden Einrichtung führende Fluidleitung anschließbar ist. Diese Fluidleitung führt beispielsweise zu einem Blaskopf einer zur Herstellung von Kunststoffflaschen oder sonstigen Kunststoffbehältern dienenden Vorrichtung.

Beim Ausführungsbeispiel verfügt der Arbeitskanal 25 über mindestens eine weitere Schnittstelle 18d, die alternativ oder zusätzlich verwendbar ist. Beim Ausführungsbeispiel ist sie nicht verwendet und daher mittels eines Verschlussstopfens 26 dicht verschlossen.

Das Entlüftungsventil 4 ist mit seiner Einlass-Ventilkammer 12c an den gemeinsamen Arbeitskanal 25 angeschlossen. Seine Auslass-Ventilkammer 13c steht über einen zur Außenfläche des Ventilgehäuses 5 ausmündenden Entlüftungskanal 27 mit der Atmosphäre in Verbindung. Es besteht die Möglichkeit, den Entlüftungskanal 27 mit einer Schnittstelle auszustatten, die den Anschluss eines Schalldämpfers oder eine gefasste Abführung der Abluft ermöglicht.

Die drei Ventile 3,4, 5 sind jeweils vom Typ "Normalerweise Geschlossen". Jedes Ventilglied 14a, 14b, 14c wird durch eine Federeinrichtung 28 ständig in Richtung der Schließstellung

beaufschlagt, in der es mit seinem Verschlussabschnitt 15 dichtend am Ventilsitz 16 der zugeordneten Überströmöffnung anliegt. Die Verbindung zwischen dem jeweils zugeordneten Ventileinlass 32a, 32b, 32c und dem zugeordneten Ventilauslass 33a, 33b, 33c ist in diesem Falle abgesperrt.

Jedes Ventilglied 14a, 14b, 14c kann durch eine der Federkraft entgegengesetzte Umschaltkraft beaufschlagt werden, um das Ventilglied 14a, 14b, 14c aus der Schließstellung in die Offenstellung umzuschalten, in der die Verbindung zwischen dem jeweiligen Ventileinlass 32a, 32b, 32c und dem zugehörigen Ventilauslass 33a, 33b, 33c freigegeben ist.

Die drei Ventile 2, 3, 4 könnten direkt gesteuerte Bauformen sein. Bevorzugt werden sie jedoch indirekt gesteuert betätigt, was beim Ausführungsbeispiel der Fall ist. Die zum Umschalten in die Offenstellung erforderliche Umschaltkraft wird hier fluidisch aufgebracht, und zwar durch Beaufschlagung eines in Baueinheit mit dem betreffenden Ventilglied 14a, 14b, 14c ausgebildeten oder gesonderten Stellkolbens mit unter einem Vorsteuerdruck stehender Druckluft.

Die Beaufschlagung mit dem erforderlichen Vorsteuerdruck wird mittels elektrisch betätigbarer Vorsteuerventile 35a, 35b, 35c gesteuert, von denen je eines einem der drei Ventile 2, 3, 4 zugeordnet ist. Alle drei Vorsteuerventile 35a, 35b, 35c sind zweckmäßigerweise an einen gemeinsamen, im Ventilgehäuse

5 verlaufenden Vorsteuerkanal 36 angeschlossen, der über eine außen am Ventilgehäuse 5 zugängliche Schnittstelle 18e verfügt, über die während des Betriebes unter einem Vorsteuerdruck von bevorzugt maximal 8 bar stehende Druckluft eingespeist wird.

Die Vorsteuerventile 35a, 35b, 35c verfügen zweckmäßigerweise über elektrische Antriebe in Gestalt von Elektromagneten. Wie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, sind sie an das Ventilgehäuse zweckmäßigerweise angebaut. Sie sitzen zweckmäßigerweise an der gleichen Außenseite des Ventilgehäuses 5, in Verlängerung der Ventilräume 6a, 6b, 6c.

Aus dem Schaltbild der Fig. 3 gehen Vorsteuerventile 35a, 35b, 35c hervor, die für einen Betrieb mit Steuerhilfsluft ausgebildet sind. Alternativ kann es sich aber auch um Bauformen handeln, die ohne Steuerhilfsluft betrieben werden. Zweckmäßigerweise handelt es sich bei den Vorsteuerventilen 35a, 35b, 35c um 3/2-Wegeventile.

Das Vorsteuerventil 35c des Entlüftungsventils 4 ist zweckmäßigerweise vom Typ "Normalerweise Offen". Durch eine Federeinrichtung 3 7 wird es im nicht aktivierten Zustand in der Offenstellung gehalten, in der eine Fluidverbindung zwischen dem Vorsteuerkanal 3 6 und dem Entlüftungsventil 4 vorliegt.

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Die Vorsteuerventile 3 5a, 35b des Niederdruckventils 2 und des Hochdruckventils 3 sind beim Ausführungsbeispiel vom Typ "Normalerweise Geschlossen", wobei Federeinrichtungen 38 im deaktivierten Zustand eine Schließstellung vorgeben, in der der Vorsteuerkanal 36 vom zugeordneten Niederdruckventil 2 bzw. Hochdruckventil 3 abgetrennt ist. Der Vorsteueranschluss 3 8 dieser Ventile 2, 3, über den den Stellkolben 34 die fluidische Umschaltkraft auferlegbar ist, ist in diesem Falle zur Atmosphäre hin entlüftet.

Die Verbindung zwischen dem Ventilauslass 33a des Niederdruckventils 2 und dem Arbeitskanal 25 ist rückschlagventillos. Die Druckluft kann also, bei entsprechendem Druckgefälle, in beiden Richtungen zwischen dem Niederdruckventil 2 und dem Arbeitskanal 25 strömen.

Bei einem typischen Betriebszyklus des Ventilblockes 1 wird zunächst das Vorsteuerventil 35c des Entlüftungsventils 4 in die Schließstellung umgeschaltet, sodass der Vorsteuereinlass 3 8 des Entlüftungsventils 4 entlüftet wird und das Entlüftungsventil 4 die aus Fig. 3 ersichtliche Schließstellung einnimmt. Aufgrund der bis dahin die Ausgangsstellung und somit die Offenstellung einnehmenden anderen Vorsteuerventile 35a, 35b befinden sich das Niederdruckventil 2 und das Hochdruckventil 3 ebenfalls in der Schließstellung.

Nun wird während eines anwendungsspezifisch vorgegebenen Zeitraumes das Vorsteuerventil 35a des Niederdruckventils 2 aktiviert und geöffnet. Dadurch schaltet das Niederdruckventil 2 in die Offenstellung um, und unter dem vorgegebenen Niederdruck stehende Druckluft tritt vom Niederdruck-Speisekanal 17 in den Arbeitskanal 25 ein, von wo aus sie über die Schnittstelle 18c zum angeschlossenen Verbraucher strömt.

Ist die Niederdruck-Beaufschlagungsphase abgeschlossen, wird durch entsprechende Aktivierung des Vorsteuerventils 35b das bis dahin noch die Schließstellung einnehmende Hochdruckventil 3 seinerseits in die Offenstellung umgeschaltet. Unter dem vorgegebenen Hochdruck stehende Druckluft strömt somit aus dem Hochdruck-Speisekanal 24 ebenfalls in den Arbeitskanal 25 ein und gelangt von dort über die erwähnte Schnittstelle 18c zum Verbraucher. Damit die Druckluft nicht über das offene Niederdruckventil 2 auch in den Niederdruck-Speisekanal 17 einströmt, wird in diesem Zusammenhang das Niederdruckventil 2 in die Schließstellung zurückgeschaltet.

Unter normalen Umständen würde über den Ventilauslass 33a in das Niederdruckventil 2 einströmende, unter Hochdruck stehende Druckluft den Schließvorgang des Niederdruckventils 2 beeinträchtigen. Man müsste daher das Niederdruckventil 2 zeitlich vor dem Öffnen des Hochdruckventils 3 schließen. Dieser zeitliche Versatz hätte jedoch einen Druckabfall im Arbeits-

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kanal 25 zur Folge und somit auch eine zeitliche Verzögerung beim Aufbau des Hochdruckes im Arbeitskanal 25 und somit beim angeschlossenen Verbraucher. Mit einem Rückschlagventil zwischen dem Arbeitskanal 25 und dem Ventilauslass 33a des Niederdruckventils könnte einem solchen Effekt entgegengewirkt werden. Der damit verbundene konstruktive Aufwand ist allerdings relativ groß.

Bei dem auf der Erfindung basierenden Ventilblock ist daher vorgesehen, dass das Ventilglied 14a des Niederdruckventils hinsichtlich seiner in der Offenstellung den über den Ventileinlass 32a und den Ventilauslass 33a anstehenden Fluiddrücken ausgesetzten, in Schaltrichtung orientierten Wirkflächen so ausgebildet ist, dass diese Fluiddrücke in der Offenstellung des Niederdruckventils 2 eine in der Schließrichtung wirkende resultierende Stellkraft auf das Ventilglied 14a hervorrufen.

Man wird somit die Umschaltvorgänge des Niederdruckventils 2 und des Hochdruckventils 3 so aufeinander abstimmen, dass der Öffnungsvorgang des Hochdruckventils 3 zeitgleich oder zeitlich kurz vor dem Schließvorgang des Niederdruckventils 2 veranlasst wird. Somit kann sich der Hochdruck fast verzögerungsfrei im Arbeitskanal 25 aufbauen, wobei der auch auf das Ventilglied 14a des noch geöffneten Niederdruckventils 2 einwirkende Hochdruck eine in der gleichen Richtung wie die Federeinrichtung 2 8 wirksame Schließkraft auf das Ventilglied

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14a ausübt und den Schließvorgang aktiv unterstützt. Man erreicht somit bei reduziertem konstruktivem Aufwand eine Verkürzung der Umschaltzeit des Niederdruckventils 2, mit der Folge, dass nur wenig Hochdruckmedium in den Niederdruck-Speisekanal 17 einströmt und somit auch kein unnötiger Luftverbrauch auftritt.

Wie aus Fig. 2 und 4 hervorgeht, verfügt das Ventilglied 14a des Niederdruckventils über zwei axial beidseits des Verschlussabschnittes 15 angeordnete erste und zweite Endabschnitte 42, 43. Jeder dieser Endabschnitte 42, 43 greift verschiebbar in die stirnseitige Abschlusswand 44a, 44b der zugeordneten Auslass-Ventilkammer 13a und Einlass-Ventilkammer 12a ein. Besagte Abschlusswände 44a, 44b können einstückiger Bestandteil des Ventilgehäuses 5 sein oder auch, wie beim Ausführungsbeispiel, in das Ventilgehäuse 5 gesondert eingesetzte Komponenten.

Jeder Endabschnitt 42, 43 ist von einer an der zugeordneten Abschlusswand 44a, 44b fixierten ringförmigen Dichtung 49 fluiddicht umschlossen.

Durch geeignete konstruktive Auslegung des Ventilgliedes 14a befindet sich an diesem mindestens eine für die Erzeugung einer Stellkraft in Schließrichtung verantwortliche erste Wirkfläche 45 und mindestens eine für die Erzeugung einer Stellkraft in der Öffnungsrichtung verantwortliche zweite Wirkflä-

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ehe 46, wobei die Summe der ersten Wirkflächen 45 größer ist als die Summe der zweiten Wirkflächen 46. Durch diese Flächendifferenz wird erreicht, dass der herrschende Druck eine resultierende Stellkraft in der Schließrichtung hervorruft, also gleichgerichtet wie die Rückstellkraft der Federeinrichtung 28, sodass der Schließvorgang druckkraftunterstützt abläuft .

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 verfügt das Ventilglied 14a zwischen jedem Endabschnitt 42, 43 und dem Verschlussabschnitt 15 über eine Einschnürung, sodass sowohl beide Endabschnitte 42, 43 als auch der Verschlussabschnitt 15 über stellkraftrelevante Wirkflächen verfügen. Gemäß Fig. 2 findet sich an dem der Auslass-Ventilkammer zugeordneten ersten Endabschnitt 42 des Ventilgliedes 14a eine zum Verschlussabschnitt 15 weisende erste Wirkfläche 45 und an dem der Einlass-Ventilkammer 12a zugeordneten zweiten Endabschnitt 43 des Ventilgliedes 14a eine ebenfalls dem Verschlussabschnitt 15 zugewandte zweite Wirkfläche 46. In entsprechender Weise einander axial entgegengesetzt orientierte erste und zweite Wirkflächen 45, 46 befinden sich an den beiden Axialseiten des nach Art eines ringförmigen Vorsprunges ausgebildeten Verschlussabschnittes 15. Eine resultierende Wirkflächendifferenz zu Gunsten einer in Schließrichtung wirkenden resultierenden Stellkraft wird dadurch erreicht, dass die am Verschlussabschnitt 15 vorgesehenen ersten und zweiten Wirkflächen 45, 46 gleichgroß sind, während die am ersten Endab-

schnitt 42 vorgesehene erste Wirkfläche 45 größer ist als die am zweiten Endabschnitt 43 vorgesehene zweite Wirkfläche 46.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4 hat das Ventilglied 14a auf der dem zweiten Endabschnitt 43 zugewandten Seite durchweg einen dem Querschnitt des zweiten Endabschnittes 43 entsprechenden konstanten Querschnitt. Die resultierende Stellkraft in Schließrichtung ergibt sich hier aufgrund der Flächendifferenz zwischen der Summe der am ersten Endabschnitt 42 und am Verschlussabschnitt 15 vorgesehenen ersten Wirkflächen 45 und der ebenfalls am Verschlussabschnitt 15 vorgesehenen zweiten Wirkflächen 46. Ein solches Ventilglied, bei dem der zweite Endabschnitt 43 wirkflächenlos ausgeführt ist, lässt sich in der Regel kostengünstiger herstellen.

Es versteht sich, dass durch konstruktive Maßnahmen die Anzahl und Verteilung erster und zweiter Wirkflächen 45, 46 am Ventilglied 14a des Niederdruckventils 2 in vielfältiger Weise ausgeführt werden kann.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Ventilblockes lässt sich der Fig. 3 entnehmen. Demnach ist in den zum Vorsteuerventil 35c des Entlüftungsventils 4 führenden Vorsteuerkanal 36 ein in Richtung zum Vorsteuerventil 35c öffnendes und in Gegenrichtung schließendes Rückschlagventil 47 eingeschaltet. Außerdem sitzt zwischen diesem Rückschlagventil 47

und dem vorgenannten Vorsteuerventil 35c ein Druckspeicher 48.

Im Normalbetrieb des Ventilblockes 1 wird der Druckspeicher 48 von der dem Vorsteuerkanal 3 6 zugeführten Druckluft gespeist, sodass sich ein unter dem Vorsteuerdruck stehendes Druckluftvolumen ansammelt. Tritt nun im Betrieb des Ventilblockes 1 eine Störung auf, beispielsweise ein Ausfall des für die Versorgung des Vorsteuerkanals 3 6 herangezogenen Vorsteuerdruckes, so kann mittels des gespeicherten Druckluftvolumens noch mindestens ein Schaltvorgang des Entlüftungsventils veranlasst werden, durch den das Entlüftungsventil 4 in die Offenstellung umschaltet, sodass der Arbeitskanal 25 aus Sicherheitsgründen entlüftet wird.

Der Arbeitskanal 25 kann bei Bedarf mit mehreren Entlüftungs ventilen 4 gekoppelt sein, um bei Bedarf eine abgestufte Ent lüftung vornehmen zu können.

Es ist ferner möglich, den Ventilblock gleichzeitig mit mehreren funktioneilen Einheiten auszustatten, die über einen ventiltechnischen Aufbau der beschriebenen Art verfügen. Dadurch kann der Ventilblock zur gleichzeitigen, voneinander unabhängigen Ansteuerung mehrerer Verbraucher eingesetzt wer den.

Claims

1. Ventilblock, insbesondere zur Druckluftsteuerung bei der Blasherstellung von Kunststoffflaschen, mit einem einlassseitig an einen Hochdruck-Speisekanal (24) angeschlossenen Hochdruckventil (3) und einem einlassseitig an einen Niederdruck- Speisekanal (17) angeschlossenen Niederdruckventil (2), welche beiden Ventile (3, 2) auslassseitig an einen gemeinsamen Arbeitskanal (25) angeschlossen sind und jeweils ein umschaltbares Ventilglied (14b, 14a) aufweisen, mit dem die Verbindung zwischen dem jeweils zugeordneten Ventileinlass (32b, 32a) und Ventilauslass (33b, 33a) wahlweise absperrbar (Schließstellung) oder freigebbar (Offenstellung) ist, wobei die Verbindung zwischen dem Ventilauslass (33a) des Niederdruckventils (2) und dem Arbeitskanal (25) rückschlagventillos ausgeführt ist und wobei das Ventilglied (14a) des Niederdruckventils (2) hinsichtlich seiner in der Offenstellung den über den Ventileinlass (32a) und den Ventilauslass (33a) anstehenden Fluiddrücken ausgesetzten, in Schaltrichtung orientierten Wirkflächen (45, 46) so ausgebildet ist, dass diese Fluiddrücke in der Offenstellung auf das Ventilglied (14a) eine resultierende Stellkraft in der Schließrichtung hervorrufen.

2. Ventilblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ventilglied (14a) des Niederdruckventils (2) mindestens eine für die Erzeugung einer Stellkraft in Schließrichtung verantwortliche erste Wirkfläche (45) und mindestens eine für die Erzeugung einer Stellkraft in der Öffnungsrichtung verantwortliche zweite Wirkfläche (46) vorgesehen sind, wobei die Summe der ersten Wirkflächen (45) größer ist als die Summe der zweiten Wirkflächen (46).

3. Ventilblock nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Niederdruckventil (2) einen länglichen Ventilraum (6a) aufweist, der in eine mit dem Ventileinlass (32a) kommunizierende Einlass-Ventilkammer (12a), eine mit dem Ventilauslass (33a) kommunizierende Auslass-Ventilkammer (13a) und eine die beiden Ventilkammern (12a, 13a) verbindende Überströmöffnung (8) unterteilt ist, wobei in dem Ventilraum (6a) ein die Überströmöffnung (8) durchsetzendes Ventilglied (14a) angeordnet ist, das einen die Überströmöffnung (8) je nach Schaltstellung absperrenden oder freigebenden Verschlussabschnitt (15) und zwei unter Abdichtung verschiebbar in die stirnseitige Abschlusswand (44a, 44b) der jeweils zugeordneten Ventilkammer eingreifende Endabschnitte (42, 43) aufweist.

4. Ventilblock nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem der Auslass-Ventilkammer (13a) zugeordneten ersten Endabschnitt (42) des Ventilgliedes (14a) mindestens eine erste Wirkfläche (45), an dem der Einlass-Ventilkammer (12a) zugeordneten zweiten Endabschnitt (43) des Ventilgliedes (14a) mindestens eine zweite Wirkfläche (46) und an dem Verschlussabschnitt (15) sowohl mindestens eine erste als auch mindestens eine zweite Wirkfläche (45, 46) vorgesehen sind.

5. Ventilblock nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die am Verschlussabschnitt (15) vorgesehenen ersten und zweiten Wirkflächen (45, 46) gleichgroß sind und dass die am ersten Endabschnitt (42) vorgesehene mindestens eine erste Wirkfläche (45) größer ist als die am zweiten Endabschnitt (43) vorgesehene mindestens eine zweite Wirkfläche (46).

6. Ventilblock nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem der Auslass-Ventilkammer (13a) zugeordneten ersten Endabschnitt (42) des Ventilgliedes (14a) mindestens eine erste Wirkfläche (45) und an dem Verschlussabschnitt (15) sowohl mindestens eine erste als auch mindestens eine zweite Wirkfläche (45, 46) vorgesehen sind, wobei die Summe der ersten Wirkflächen (45) größer ist als die mindestens eine zweite Wirkfläche und wobei der der Einlass-Ventilkammer (12a) zugeordnete zweite Endabschnitt (43) des Ventilgliedes (14a) wirkflächenlos ausgebildet ist.

7. Ventilblock nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem Niederdruck-Ventil (2) und dem Hochdruckventil (3) jeweils ein für die Betätigung verantwortliches, elektrisch betätigbares Vorsteuerventil (35b, 35a) zugeordnet ist.

8. Ventilblick nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsteuerventile (35a, 35b) an einen gemeinsamen Vorsteuerkanal (36) angeschlossen sind.

9. Ventilblock nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch mindestens ein Entlüftungsventil (4), das einlassseitig an den Arbeitskanal (25) angeschlossen ist und auslassseitig mit der Atmosphäre in Verbindung steht.

10. Ventilblock nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass dem Entlüftungsventil (4) zu seiner Betätigung ein elektrisch betätigbares Vorsteuerventil (35c) zugeordnet ist.

11. Ventilblock nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Entlüftungsventil (4) vom Typ "Normalerweise Geschlossen" ist, während das zugehörige Vorsteuerventil (35c) vom Typ "Normalerweise Offen" ist, wobei in den zum Vorsteuerventil (35c) führenden Vorsteuerkanal (36) ein in Richtung zum Vorsteuerventil (35c) öffnendes Rückschlagventil (47) und, zwischen dem Rückschlagventil (47) und dem Vorsteuerventil (35c), ein Druckspeicher (48) eingeschaltet ist.

12. Ventilblock nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass während seines Betriebes im Niederdruck- Speisekanal (17) ein Niederdruck von bis zu 16 bar herrscht, während im Hochdruck-Speisekanal (24) ein im Vergleich zum aktuellen Niederdruck höherer Hochdruck von bis zu 40 bar herrscht.

13. Ventilblock nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in den Niederdruck-Speisekanal (17) eine eine variable Vorgabe des Durchflusses ermöglichende einstellbare Drosseleinrichtung (22) eingeschaltet ist.

14. Ventilblock nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochdruckventil (3) und/oder das Niederdruckventil (2) jeweils vom Typ "Normalerweise Geschlossen" sind, wobei das Ventilglied (14b, 14a) durch eine Federeinrichtung (37) ständig in Richtung der Schließstellung beaufschlagt ist.

15. Ventilblock nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochdruckventil (3), das Niederdruckventil (2) und das gegebenenfalls vorhandene mindestens eine Entlüftungsventil (4) über ein gemeinsames Ventilgehäuse (5) verfügen.