DE2755149A1 - Fluid-verteiler mit einem steuerbaren schieber - Google Patents

Description

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Anmelderin: Stuttgart, den 8· Dezember 1977

MAHTONAIH P 34-76 S/kg

Druckluftateuerungen GmbH
4234 Alpen, Niederrhein

Vertreter»

Kohler - Schwindling - Späth
Patentanwälte
Hohentwielstraße 41
7000 Stuttgart 1

Fluid-Verteiler mit einem steuerbaren Schieber

Die Erfindung betrifft einen Fluid-Verteiler mit einem durch bevorrechtigte Signale steuerbaren Schieber.

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Es ist bekannt, daß bei industriellen Folgeschaltungen Unsicherheiten oder Fehler im gesamten Arbeitszyklus oder in gewissen Phasen des Arbeitszyklus in erster Linie durch das gleichzeitige Auftreten von unverträglichen Signalen entstehen, die einen korrekten Ablauf des Arbeitszyklus verhindern· Diese Unsicherheiten werden im allgemeinen durch Einschalten von Funktionsrelaie in die Folgeschaltung eliminiert· Das Einschalten der Funktionsrelais kann intuitiv nach logischen oder graphischen mathematischen Methoden oder systematisch in Kaskaden-, Teiler-, Folgesystemen usw· erfolgen.

In allen Fällen haben diese Methoden und Anordnungen den Nachteil, daß sie zur Lösung der Probleme den Einbau zusätzlicher Komponenter, erfordern, wie Relais, Verzweigungen, Rohrleitungen usw., deren Entwurf, Herstellung und Betrieb relativ kostspielig ist und ein vollkommen ausgebildetes Personal erfordert. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fluid-Verteiler so auszubilden, daß er ein Gedächtnis besitzt und dadurch in Folgesteuerungen Fehler vermeidet, ohne daß in solchen Einrichtungen zusätzliche Maßnahmen erforderlich wären·

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die Verwendung eines Fluid-Verteilers gelöst, bei dem der Schieber an seinen beiden Enden von Einrichtungen gesteuert wird, die den Schieber jedesmal verstellen, wenn das den Einrichtungen des einen Endes zugeführte Steuersignal vom Zustand "0" in den Zustand ^M1" wechselt, und zwar unabhängig von dem Zustand des Steuersignals, das an den Einrichtungen des anderen Endes anliegt. Es versteht sich,

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daß ein solcher Verteiler auch mehrere derart gesteuerter Schieber aufweisen kann. Ferner ist unter "Enden" des Schiebers der Ort zu verstehen, wo sich die üteueröffnungen befinden» Diese Angabe hat daher keinen beschränkenden Charakter. Die erfindungsgemäße Ausbildung des Fluid-Verteilers erlaubt den Aufbau eines Verteilungs-Systems , bei dem das zuletzt erscheinende Befehlssignal die Priorität genießt, d_eh., daß immer das Erscheinen des letzten Signales den Zustand des Schiebers bestimmt. Daher ist es möglich, mit den erfindungsgemäßen Verteilern ein Folgesystem zu schaffen, ohne daß zusätzliche Kreise oder zusätzliche Komponenten erforderlich wären, ohne unerwünschte Zustände durch zufälliges gleichzeitiges Auftreten von Signalen zu verhindern.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können bei anderen Ausfuhrungsformen der Erfindung einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden. Es zeigen

Fig. Λ einen Längsschnitt durch «ine erste Ausführungsform eines Fluid-Verteilers nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Endabschnitt des Verteilers nach Fig. 1 in vergrößertem Maßstab,

Fig. 3 und M- Längsschnitte entsprechend Fig. 2 durch

abgewandelte Ausführungsformen der Erfindung,

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Fig» 3 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Fluid-Verteilers nach der Erfindung,

Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine dritte Ausführunßsform eines Fluid-Verteilers nach der Erfindung und

Fig. 7 einen Längsschnitt durch eine Steuereinrichtung, die an einen Fluid-Vorteiler anbaubar ist, um ihn nach der Erfindung auszubilden.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Fluid-Verteiler isb in einen Grundkörper 1 eine Buchse 2 eingesetzt, die Fluid-Kanäle in Form von Nuten 2a aufweist und in deren Bohrung ein zylindrischer Schieber 4 verschiebbar gelagert ist, der einen an sich bekannten Aufbau hat und dazu dient, eine Verbindung zwischen verschiedenen Öffnungen herzustellen. Obwohl in der Zeichnung ein zylindrischer Schieber dargestellt ist, versteht es sich, daß sich die Erfindung auf alle Arten von Schiebern bezieht, insbesondere auf Flachschieber und auf Verteiler mit Ventilen.

Das erfindungsgemäße Steuersystem kann auch bei durch den Fluid-Druck gesteuerten Fluid-Verteilern angewendet werden-, die mit einem Magnet-Pilotventil ausgestattet sind und allgemein als Magnet-Verteiler bezeichnet werden.

Nach der Erfindung weist der Verteiler an seinen beiden iüiden Steuereinrichtungen auf, die, wie aus den Fig. 1 und ersichtlich, jeweils aus einem Körper 5» 5^a bestehen, dtr in

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den Grundkörper 1 dee Verteilers eingesetzt ist und einen Zylinder 6, 6a bildet, der an einem seiner ünden durch einen Stopfen 7i 7a geschlossen ist. In dem Zylinder 6, 6a ist ein erster Kolben 8, 8a verschiebbar angeordnet, der den Zylinder 6, 6a in zwei Kammern 9» 9a und 10, 10a unterteilt«

Die Stopfen 7» 7» sind mit Je einer Steueröffnung 11, 11a versehen, welche in die Kammern 9» 9a münden und die Zufuhr des Steuer-Pluids zu dieser Kammer ermöglichen. Diese Steueröffnungen können in bekannter Weise mit einem Leitungaanschluß versehen sein«

Die ersten Kolben 8, 8a sind mit je einer Stange 12, 12a versehen, die an ihrem Ende einen VentilkSrper 13» 13a trägt, der eine Dichtung 14- trägt, die in der Lage ist, eine kalibrierte öffnung 15, 15a zu verschließen, die sich zwischen der Stange 16 und der Bohrung in einem zweiten Kolben oder Hilfskolben 16, 16a befindet, der gegenüber der Stange 12, 12a verschiebbar ist.

Der zweite Kolben 16, 16a, der an seinem Umfang mit einer Dichtung 17 versehen ist, ist in der Bohrung $ verschiebbar angeordnet, die sich bis in den Körper 5» 5a verlängert, ao daß der zweite Kolben 16, 16a zusammen mit dem Schieber 4-, an dem er zur Anlage kommen kann, in der Bohrung beweglich ist. Der zweite Kolben 16, 16a hat einen kleineren Querschnitt als der erste Kolben 8, 8a,

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Die Ventilkörper 13» 13a sind selbst jeweils in Bohrungen 18, 18a angeordnet, die an den beiden Enden des Schiebers Ί-angebracht sind. In dem Schieber 4 sind sur Entlüftung dienende Auslässe 19, 19a angebracht, die unmittelbar mit einer Entlüftungs-Öffnung des Verteilers in Verbindung stehen oder auch unmittelbar über eine spezie: zu diesem Zweck angebrachte öffnung mit der Außenluft in Verbindung stehen können.

Die Kammer 10, 10a wird von einer iJruckmittelqueiie über einen Kanal 20, 20a, eine kalibrierte Droaselbohrung 21, 21a, eine Leitung 22, 22a und eine Öffnung 23 gespeist, die an eine Druckmittelquelle angeschlossen ist. Solange dem Verteiler ein unter Druck stehendes Fluid zugeführt wird, wird auch die Kammer 10, T3a selbst mit diesem Fluid gespeist.

In der Ruhestellung, d.h. bei Fehlen eines Befehlssignale an den Steueröffnungen 11 und 11a, werden die ersten Kolben 8, 8a in einer hinteren Stellung gehalten, in der sie den Stopfen 7» 7a benachbart sind, wie es Fig. 2 zeigt, weil von dem in der Kammer 10, 10a herrschenden Druck auf den ersten Kolben 8, 8a eine größere Kraft ausgeübt wird als auf den kleineren Hilfskolben 16, 16a. Ea entsteht infolge der Differenz zwischen den Querschnitten der beiden Kolben 8, 8a und 16, 16a eine resultierende Kraft, welche die die Kolben 8, 8a und 16, 16a bestehende Einheit nach hinten führt, bis der Kolben 16, 16a an einer Schulter 24, 24a des Körpers 5» 5a anliegt, während der Kolben 8, 8a dem Stopfen 7» 7a dicht benachbart ist, wie es Fig. 2 zeigt.

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ks ist zu erwähnen, daß in diesem Zustand, bei dem die Kammer 9» 9a drucklos ist, die auf den ersten Kolben 8, 8a wirkende Kraft zur Folge hat, daß der Ventilkörper 13, 13a mit seiner Dichtung 14 in den Sitz gedrückt wird, der sich in dem zweiten Kolben 16, 16a befindet und dadurch die Öffnung 15 abschließt, während gleichzeitig der Kolben 16, 16a an der Schulter 24 anliegt.

Wenn beispielsweise der steueröffnung 11a ein üteuersignal zugeführt wird, das aus einem Fluid besteht, dessen Druck gleich dem Druck des an der Öffnung 23 zugeführten Fluids ist, ist die Resultierende der Kräfte, denen der Hilfskolben 16a und der erste Kolben 8a ausgesetzt ist so beschaffen, daß die von den beiden Kolben 8a und 16a sowie dem Schieber 4 gebildete Einheit nach rechts verschoben wird, also in Hichtung auf die Steueröffnung 11« Am Knde des Weges findet der Schieber an dem Hilfskolben 16 Anschlag, der seinerseits an der Schulter 24 anliegt. Der erste Kolben 8a setzt Jedoch seinen V/eg nach rechts fort, so daß der Ventilkörper 13a abhebt und dem Fluid den Meg durch die kalibrierte ringförmige öffnung 15a freigibt. Auf dieee Weise wird die Kammer 10a über die ringförmige öffnung 15*» deren Querschnitt in bezug auf die Drosselbohrung 21a kalibriert ist, die Bohrung 16a und den Auslaß 19a mit der Entlüftungsöffnung, die auch mit einem liückführbehälter für das Fluid in Verbindung stehen kann, in Verbindung gebracht·

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Das Fluid strömt daher bei diesem Zustand von der Zuführöffnung 23 über die Leitung 22a, die Drosselbohrung 21a, die Kammer 10a, die ringförmige kalibrierte Öffnung 15a und den Auslaß 19a zur Entlüftungs-öffnung und ggf. zum Hückführbehälter. Die Drosselbohrung 21a und die ringförmige kalibrierte Öffnung 15a bestimmen daher bei diesem Zustand den in der Kammer 10a herrschenden Druck. Dieser Druck ist jedenfalls so niedrig, daß die auf den Hilfskolben 16a ausgeübte Kraft kleiner ist als die Kraft, die zum Verschieben des Schiebers 4- erforderlich ist, aber groß genug, um ein Rückführen des ersten Kolbens 8a mit dem Ventilkörper 13a zu gewährleisten.

Wenn unter Aufrechterhaltung des Drucksignals an der Steueröffnung 11a nunmehr gleichzeitig ein Signal mit den gleichen Druck der Steueröffnung 11 zugeführt wird, ist die Resultierende der auf die Kolben 18 und 16 ausgeübten Kräfte größer als die auf den Kolben 16a ausgeübte Kraft, weil der Ventilkörper 13a abgehoben und infolgedessen der Druck in der Kammer 10a sehr niedrig ist. Daher bewegt sich die aus dem Schieber 4, dem Kolben und dem Kolben 8 bestehende Einheit nach links, also in Richtung auf die Steueröffnung 11a, und nimmt den Kolben 16a mit, bis dieser an der Schulter 24a des Körpers 5a Anlage findet. Der Schieber 4 wurde infolgedessen trotz des Vorliegen eines Drucksignales an der Steueröffnung 11a verschoben.

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Wenn nunmehr die Steueröffnung 11a drucklos wird, führt der Hestdruck des Fluids in der Kammer 10a den Kolben 8a in seine hintere Stellung zurück, bis der Ventilkörper 13» mit seiner Dichtung 14a sich an den Sitz im Hilfskolben 16a anlegt und auf diese Weise die ringförmige Öffnung 15a und damit die Entlüftungsöffnung abschließt. Der Druck in der Kammer 10a steigt daher auf seinen Normaldruck an, ohne daß jedoch eine Bewegung des Schiebers 4- stattfindet, Der Schieber bleibt vielmehr in seiner Stellung, da keine zu seiner Bewegung ausreichende Kraft vorliegt.

Bei dem nun herrschenden Zustand befindet sich der Ventilkörper 13 in der Offen-Stellung und der in der Kammer 10 herrschende Druck auf einem niedrigen Wert. Wird nunmehr ein Drucksignal der Steueröffnung 11a zugeführt, ist erneut die Resultierende der Kräfte, die auf die beiden Flächen des ersten Kolbena 8a von den Kammern 9a und 10a und auf den Kolben 16a von der Kammer 10a her ausgeübt werden, so groß, daß sie die von dem Schieber 4 ausgeübte Gegenkraft überwindet. Am anderen Ende des Schiebers 4 ist der Druck in der Kammer 10 auf seinem niedrigen Wert, weil der Ventilkörper 13 in der Offen-Stellung ist. Infolgedessen wird die aus dem Kolben 8a, dem Kolben 16a und dem Schieber bestehende Einheit veranlaßt, sich wieder nach rechts in Richtung auf die Steueröffnung 11 zu bewegen, bis sie am rechten Ende ihres Weges zum Anschlag kommt.

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-^s ist demnach ersichtlich, daß die Steuereinrichtung des Verteilers eine Bewegung des Schiebers 4 jedesmal dann gewährleistet, wenn ein Befehlssignal vom Zustand "O" in den Zustand "1" übergeht, unabhängig davon, ob das Steuersignal am anderen Steuereingang den Zustund "0" oder "1" hat.

In Fig. 3 ist eine Variante der zuvor beschriebenen Ausführungsform dargestellt, bei welcher die ringförmige Öffnung 15 keine Drosselwirkung mehr besitzt, sondern eine vollständige Entspannung des Mediums in der Kammer gestattet, wenn der Ventilkörper 13 abgehoben hat. In diesem Fall wird eine Schraubendruckfeder 25 verwendet, die sich in der Kamner 10 befindet und sich einerseits an dem Körper 5 und andererseits an dem Kolben 8 abstützt. Diese Schraubendruckfeder 25 hat den Zweck, eine auf den Stopfen 7 und die Steueröffnung 11 gerichtete Rückstellkraft auf den Kolben 8 auszuüben»

Das andere ünde des Verteilers ist in der gleichen Weise ausgebildet, indem der erste Kolben 8a in Richtung auf die Steueröffnung 11a durch eine gleiche Schraubendruckfeder beaufschlagt ist.

Fig. 4 zeigt eine andere Variante, bei welcher die ringförmige öffnung 15 wiederum keine Drosselwirkung mehr aufweist, jedoch zwischen den Kolben 8 und 16 ein· Trennwand 26 angeordnet ist, die eine zusätzliche Kammer schafft, die mit der Kammer 10 über eine die Stange umgebende, ringförmige öffnung 28 in Verbindung steht,

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welche eine ürosselwirkung aufweist. In diesem Fall findet in der Kammer 27 eine vollkommene Entspannung statt, da die ringförmige Öffnung 15 keine Drossel-Wirkung;; mehr hat, während die Öffnung 28 nach dem Abheben des Ventilkörpers 13 das Aufrechterhalten eines Druckes in der Kammer 10 gestattet, der höher ist als der -Druck bei den Ausführungsi'ormen. nach den Fig. 1 und 2. Dither ist in diesem FaIl die Rückführung des Kolbens 8 noch sicherer»

tia versteht sich, daß es möglich ist, einen Verteiler nur an einer Seite mit den zuvor beschriebenen Steuereinrichtungen zu versehen, so daß er nur auf einer Seite durch bevorrechtigte Signale steuerbar ist, während die Steuerung an der anderen Seite in bekannter Weise erfolgt. In diesem Fall wird der Schieber an einem ersten Ende durch einrichtungen gesteuert, die den Schieber immer dann bewegen, wenn das den an dieser Seite vorhandenen einrichtungen zugeführte Steuersignal vom Zustand ¹¹O" in den Zustand "1" übergeht, und zwar unabhängig von dem Zustand des Steuersignals an dem zweiten Ende des Verteilers. Dagegen können die Einrichtungen an dem zweiten ende des Vex-teilers dessen Schieber nur dann bewegen, wenn das steuersignal am ersten Ende den Zustand "0" einnimmt_o

In Fig. 5 ist ein Verteiler dargestellt, der wie der zuvor beschriebene Verteiler einen ürundkörper 1 mit einer Buchse 2 aufweist, in der ein das Verteilungsorgan bildender beweglicher Schieber 4 angeordnet ist.

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An einem Ende, und zwar in der Zeichnung an dem rechten Ende, ist ein erster Kolben 8 angeordnet, der den Zylinder 6 in zwei Kammern 9 und 10 unterteilt, von denen die Kammer 9 mit der Steueröffnung 11 in Verbindung steht. Der Kolben 8 ist mit einer Stange 12 versehen, die einen Ventilkörper 15 trägt, der in der Lage ist, eine kalibrierte Öffnung 1^ zu verschließen, die sich zwischen der Stange 12 und der Bohrung in einem zweiten Kolben oder Hilfskolben 16 befindet. An dem anderen, in der Zeichnung links dargestellten Ende ist ein Stopfen 7& vorhanden, der nur mit einer einfachen Steueröffnung 11a bekannter Art versehen ist. Das Drucksignal wirkt hier unmittelbar auf das Ende des Schiebers, solange es vorliegt·

Es sei daran erinnert, daß bezüglich der Steueröffnung nach Verschiebung des Schiebers 4- und des Kolbens 16 unter Mitwirkung des Kolbens 8 der Ventilkörper 13 am Ende des Weges abgehoben wird und die Kammer 10 mit einer Entlüftung oder einem Hückführbehälter in Verbindung gebracht wird, so daß der Druck in der Kammer auf einen niedrigen Wert abfällt. Wenn dann ein Signal der Steueröffnung 11a zugeführt wird, wird auf den Schieber 4- eine Kraft ausgeübt, welche den Widerstand übersteigt, der von dem Restdruck in der Kammer 10 ausgeübt wird. Infolgedessen wird der Schieber 4 bewegt, bis er die in Pig, 5 dargestellte Lage einnimmt·

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Wenn anschließend das Signal 11 eliminiert wird, während das Signal 11a erhalten bleibt, wird der Kolben 8 freigegeben und kann unter dem in der Kammer 10 herrschenden geringen Druck des Fluids in seine Kuhesteilung zurückkehren, in welcher der Ventilkörper 13 an seinem Ventilsitz zur Anlage kommt und dadurch die Kammer 10 abschließt, so daß der Druck des Mediums in dieser Kammer auf seinen Normalwert ansteigen kann. Wenn nun erneut ein Drucksignal über die Steueröffnung 11 zugeführt wird, während das Druckeignal noch immer an der Steueröffnung 11a anliegt, bleibt der Schieber 4 in der in Fig. 5 gezeigten Stellung unbeweglich und es bewegt sich nur der Kolben 8, der dabei den Ventilkörper 13 erneut in die Offenstellung bringt. Demgemäß hat daa Signal an der Steueröffnung 11a eine Priorität gege.\ ber dem Signal an der Steueröffnung 11. Aufgrund dieser i tsache kann die Stellung des Schiebers 4 von dem an der Steueröffnung 11a anliegendes Signal immer dann geändert werden, wenn dieses Signal vom Zustand "0" in den Zustand "1" wechselt, und zwar unabhängig vom Zustand des Signals an der Steueröffnung 11. Dagegen kann der Schieber 4- von dem an der Steueröffnung 11 anliegenden Signal nur dann verschoben werden, wenn ein Signal an der Steueröffnung 11a fehlt. &s besteht eine Priorität nur in einer Richtung und man verfügt demgemäß über einen Verteiler, der nur an einer Steueröffnung durch ein bevorrechtigtes Signal steuerbar ist.

Ea ist zu bemerken, daß in allen Fällen der Verteiler ein Gedächtnis besitzt, d.h., daß sein Schieber in der Stellung verbleibt, in die er von dem letzten Steuersignal

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gebracht worden ist, auch wenn das Steuersignal verschwindet.

Die Einrichtungen, die zur Steuerung des Verteilers durch bevorrechtigte Signale dienen, können entweder in den Verteiler integriert oder als Zusatzeinrichtungen gesondert hergestellt und angeboten werden, die in Form von ein oder zwei Zellen an dem Grundkörper des Verteilers angebracht werden. Im letzten Fall können die Verbindungen zum Zu- und Abführen des Fluids zwischen dem Verteiler und den Zellen durch geeignete Leitungen hergestellt werden, die unter Verwendung üblicher Dichtungen mit dem Verteiler und den Zellen dicht verbunden werden.

Fig. 6 zeigt eine andere Ausführungsform, die es ermöglicht, die Ergebnisse von Steuereinrichtungen mit Signal-Priorität zu erhalten. Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform ist der Grundkörper 1 des Verteilers an seinen Enden mit je einem Stopfen oder Einsatz 40, 40a versehen, der einen Zylinder 42, 42a enthält, in dem ein Differenzkolben 29, 29a verschiebbar gelagert ist, dessen größere Fläche in dem Zylinder eine erste Kammer 43, 43a und dessen kleinere Fläche in dem Zylinder eine kleinere Kammer 51, 51a begrenzt. Die größere Kolbenfläche des Differenzkolbens 29, 29a ist mit einer Schicht 32, 32a aus einem elastischen Werkstoff versehen, die zusammen mit einem Sitz 31, 31a eine Dichtung bildet. Der Sitz 31, 31a umgibt die öffnung einer Leitung 30, 30a, die mit einer Nut 44, 44a in Verbindung steht, welche sich

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in der Buchse 2 befindet, und bei ßedarf über Öffnungen 45, 45a im Schieber 4 mit Nuten 46.

Der in Fig. 6 dargestellte Verteiler ist auf einem Anschlußstück 41 montiert, der mit Anachlußöffnungen zum Zuführen des unter Druck stehenden Fluids, Ausgängen 37 und 37a» die zu dem zu steuernden Empfänger führen, und l^ntlüftungs-Offnungen 38, 38a, die ggf. zu einem Rückführ-Behälter führen, versehen.

In der Kammer 43, 43a wird von dem Sitz 31» 31a und der großen Kolbenfläche eine ringförmige Kammer begrenzt, die mit einem Auslaß 33> 33a verbunden ist, die zur Entlüftung dient und ggf. zum Hückführ-Behälter führt. Der Kolben 29, 29a ist durch eine Stange verlängert, die einen Schieber 47, 47a trägt, der sich in einer Leitung 35» 35a bewegt, die an eine ftntlüftungsöffnung oder an einen Fluid-Behälter angeschlossen ist und in die eine Leitung 34, 3^a mündet, die mit der Kammer 10, 10a verbunden ist, welche sich an jeweils einem Ende des Schiebers 4 befindet, sowie an Öffnungen 11, 11a, die das Steuersignal mit den Druckzuständen "0" und "1" liefern.

Unter der Annahme, daß der Öffnung 36 ein unter Druck stehendes Fluid zugeführt wird und sich der Schieber sowie die Differenzkolben 29 und 29a in der in Fig. gezeigten Stellung befinden, befindet sich die große Fläche des Kolbens 29 über die Leitung 30 und die Wut 44,

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die Öffnung 45, die Nut 46 und die Öffnung 48 mit der öffnung 38 in Verbindung, die zur Entlüftung dient und ggf. zu einem Rückkehr-Behälter führt. In dieser Stellung liegt die elastische Schicht 32 des Kolbens an dem Sitz 31 an und schließt dadurch die Leitung 33 ab.

Im übrigen ist die Kammer 43a, die sich über dem Kolben 29a befindet, über die Leitung 30a, die Nut 44a, die öffnung 45a und eine Nut 46 im Schieber 4 sowie eine öffnung mit der öffnung 36 in Verbindung, über die das unter Druck stehende Medium zugeführt wird.

Wenn ein Drucksignal der Steueröffnung 11a zugeführt wird, gelangt dieses Signal durch den Raum zwischen der Stange des Kolbens 29a und der Leitung 35a zur Leitung 34a und wirkt auf das entsprechende Ende des Schiebers 4, dessen anderes Ende über die Leitungen 34 und 35 entlüftet oder mit einem Rückführ-Behälter verbunden ist. Während dieser Zeit bleibt der Differenzkolben 29 in seiner Stellung, weil die Resultierende der Kräfte, die aufgrund der angewendeten Drücke auf seine verschiedenen Abschnitte wirken, ihn in dieser Stellung halten. Infolgedessen wird der Schieber 4 bewegt, bis er mit seinem anderen Ende an der Seite anschlägt, an der sich die Steueröffnung 11 befindet.

Die Entlüftungsöffnung 38a, die auch zu einem Kückführ-Behälter führen kann, ist nun über die öffnung 45 mit der Nut 44 und die Leitung 30a mit der ersten Kammer 43a verbunden. Der Kolben 29a, der noch immer an seiner

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kleineren Fläche dem Druck de3 von der Öffnung 11a zugeführten Steuersignals ausgesetzt ist, während die Kammer 43a nunmehr drucklos ist, bewegt sich nunmehr in Hichtung auf den Sitz 31a, an dem er mit seiner elastischen Schicht 32a zur Anlage kommt, so daß dieser Sitz geschlossen wird_e

Im Gegensatz dazu wird der andere Kolben 29 der Wirkung des unter Druck stehenden Fluids ausgesetzt, weil die Leitung 30 mit der das unter Druck stehende Medium zuführenden Öffnung 36 über die Nut 44 und die Öffnungen und 49 verbunden ist. Infolgedessen wird der Kolben gegen den Boden der zweiten Kammer 51 bewegt, wobei er den Schieber 47 mitnimmt, der die Verbindung zwischen der Leitung 34 und der ttntlüftungs-Leitung 35 unterbricht und statt dessen eine Verbindung zwischen der Steueröffnung 11 und der Leitung 34 herstellt. Wenn nunmehr ein Drucksignal an die Steueröffnung 11 angelegt wird, während noch das Signal an der Steueröffnung 11a besteht, wirkt auf die Stirnfläche des Schiebers eine durch den Druck bedingte Schubkraft, während sein anderes der Steueröffnung 11a zugewandtes Ende entlüftet oder mit einem Rückführ-Behälter verbunden iat. Infolgedessen bewegt sich der Schieber 4 in Hichtung auf die Steueröffnung 11a. Dadurch werden die Öffnung 37 und die Leitung 30 drucklos, und es wird wie zuvor der Kolben 29a nunmehr der Kolben verschoben, bis er am Sitz 31 anliegt und diesen abschließt. Dies hat zur Folge, daß sich der Schieber 47 verschiebt und die Leitung 34 mit der -üntlüftungsleitung 35 verbunden wird.

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Im Gegensatz dazu werden die üffnung 37 und die Leitung JOa über die Nut 4Aa und die Öffnungen und 49 mit der öffnung 36 verbunden, an der das Fluid unter Druck zugeführt wird.

Das unter Druck stehende Fluid gelangt somit zum Ventilsitz 31a, der noch von der Fläche 32a des Kolbens 29a verschlossen wird. Der Kolben bleibt noch in dieser stellung unter der Wirkung der resultierenden Kräfte, die von dem an der Steueröffnung 11a zugeführten Drucksignal entwickelt werden. Der Querschnitt des Ventilsitzes 31a ist so klein, daß gewährleistet ist, daß der hier ausgeübte Schub kleiner ist als der Schub, der von dem an der Steueröffnung 11a zugeführten Signal ausgeübt wird. Auf diese Weise wird die Leitung 34a in Verbindung mit der üntlüftungs-Leitung 35» gehalten.

Auf der anderen Seite wurden die Üffnung 37 und die Leitung 30 mit der Entlüftungsöffnung 38 verbunden. Infolgedessen legt sich der Kolben ?S mit seiner elastischen Schicht 32 an den Ventilsitz 31 an, den er unter der Wirkung der liesultierenden der Kräfte verschließt, die auf das Vorliegen eines Drucksignals an der Steueröffnung 11 zurückzuführen sind.

Wenn nunmehr die Steueröffnung 11a drucklos wird, wird der Kolben 29 unter der Yn'irkung des Druckes, die innerhalb des Ventilsitzes 31 auf die Fläche 32g ausgeübt wird, der Kolben 29a verschoben, so daß die Leitung 34a mit der Steueröffnung 11a in Verbindung gebracht wird, die jetzt drucklos ist.

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Die beiden Endflächen des Schiebers 4 sind jetzt druckfrei.

Wenn nunmehr die Steueröffnung 11a wieder unter Druck gesetzt wird, bewegt sich der Schieber 4 in Richtung auf die Steueröffnung 11, weil die Leitung 34a mit der Steueröffnung 11a in Verbindung steht.

^s ist auch möglich, eine Rückkehr des beweglichen Gliedes 4 zur Seite der Steueröffnung 11a zu bewirken, indem die Steueröffnung 11 zunächst drucklos gemacht und dann wieder unter Druck gesetzt wird, Infolgedessen erfüllt die Steuereinrichtung sehr wohl die Merkmale der Erfindung, denn es wird die Stellung des Schiebers 4 jedesmal verändert, wenn der Zustand eines der Befehlssignale 11 oder 11a vom Zustand "0" in den Zustand "1" übergeht, und zwar unabhängig davon, ob das andere Steuersignal im Zustand ¹¹O" oder "1" ist.

Die Auslässe 33 und 33a sind ständig mit der Atmosphäre oder einer Rückführleitung verbunden. Es ist jedoch auch möglich, daß diese Auslässe verschlossen werden, wenn die Kolben 29 und 29a nicht an den Sitzen 31» 31a anliegen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist der Verteiler auf einem Anschlußblock 41 montiert und es sind die Steuereinrichtungen an den beiden Enden des Verteilers integriert« j£b wäre auch möglich, die Steuereinrichtungen in dem Anschlußblock anstelle am Verteiler selbst anzubringen.

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l'ig. 7 zeigt eine !Steuereinrichtung in Form einer Zelle 50» die an einem normalen Verteiler befestigt und mittels geeigneter Leitungen 30, 34- an den Verteiler angeschlossen werden kann. Die Verbindung zwischen den Leitungen und dem Verteiler sowie den Zellen erfolgt mittels geeigneter Dichtungen.

Derartige Zellen können auch in der gleichen Weise an dem Anschlußblock an ütelle des Verteilers selbst angebracht werden.

Die Zelle kann einfach oder doppelt ausgebildet sein, d.h., daß sie im gleichen Körper ein oder zwei Kolbenanordnungen mit den dazugehörigen Leitungen und Ventilen umfassen kann. -Uine einfache oder doppelte Zelle 50, die in der in Fig. 7 dargestellten Weise ausgebildet ist, ist ein selbständiges Bauteil, da» mit dem Verteiler oder seinem Anschlußblock durch geeignete Verbindungsmittel, Leitungen usw. verbunden werden kann.

oder mehrere solcher Zellen können auch auf einem eigenen ünschlußblock angeordnet werden, der dann mit dem Verteiler auf geeignete weise verbunden wird.

unabhängige, einfache oder doppelte Zelle gestattet β3, einen klasaischen Verteiler, der durch den Fluiddruck oder ein Jiagnet-Pilotventil gesteuert wird, in einen Verteiler umzuwandeln, der durch bevorrechtigte üignale gesteuert wird, und zwar wahlweise mit einer Priorität beider Signale oder nur eines Signals.

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Weiterhin erlaubt es die erfindungs^emäße Vorrichtung, einen Verteiler mit einer Untersetzung 1t2 zu schaffen, indem die beiden Steueröffnungen 11 und 11a miteinander und mit einer einzigen Drucksignalquelle zur Steuerung verbunden werden. In diesem Fall ändert der Schieber jedesmal seine Position, wenn das einzige Steuersignal seinen Wert von "0" nach "1" wechselt.

Obwohl die Erfindung in Verbindung mit einem Verteiler beschrieben worden ist, der als bewegliches Steuerglied einen zylindrischen Schieber 4 aufweist, versteht es sich, daß die Erfindung auch bei jeder anderen Art von Verteiler anwendbar ist, beispielsweise bei einem Verteiler mit Flachschieber, einer Eisklappe (clapet ä glace) usw..

Weiterhin kann eine einfache oder doppelte Zelle in Schaltungsanordnungen mit einer Folgelogik oder einer kombinatorischen Logik Anwendung finden, wo sie zu Vereinfachungen führt. In Fig. 6 sind die Steueroffnungen 11 und 11a am Verteiler dargestellt. Ea versteht sich jedoch, daß diese Öffnungen auch am Sockel angebracht werden können.

Es versteht sich, daß zahlreiche Änderungen an den vorstehend beschriebenen Einrichtungen und Methoden vorgenommen werden können, die ohne Absicht einer Einschränkung nur zur Erläuterung der Erfindung ausgewählt wurden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

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Claims (1)

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   Patentansprüche

   (1ΛFluid-Verteiler mit einem durch bevorrechtigte Signale steuerbaren Schieber, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (4) an seinen beiden Enden von Einrichtungen (8, 16) gesteuert wird, die den Schieber (4) jedesmal verstellen, wenn das den Einrichtungen des einen Endes zugeführte Steuersignal vom Zustand "O" in den Zustand "1" wechselt, und zwar unabhängig von dem Zustand des Steuersignals, das an den Einrichtungen des anderen Endes anliegt.

   2w Fluid-Verteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Steuern des Schiebers (4) an jedem Ende einen zylindrischen Körper (5, 5a) mit einem Zylinder (6, 6a) aufweisen, in dem ein erster Kolben (8, 8a) angeordnet ist, der den Zylinder (6, 6a) in zwei Kammern (9« 9a bzw. 10, 1Oa) unterteilt, die an zwei Steuermittelquellen (11, 11a) angeschlossen sind, und der eine Stange (12, 12a) trägt, auf der ein zweiter Kolben (16, 16a) verschiebbar angeordnet ist, der einen kleineren Querschnitt aufweist als der erste Kolben (8, 8a) und der mit einer Seite an dem Ende des Schiebers (4) und mit der anderen Seite an einer körperf este;, Schulter (24, 24a) Anlage finden kann, und daß die Stange (12, 12a) des ersten Kolbens (8, 8a) an ihrem Ende einen Ventilkörper (13» 13a) trägt, der zur Steuerung der Verbindung zwischen der von den beiden Kolben (8, 8a und 16, 16a) begrenzten Kammer (10, 10a) und der Außenluft oder einer Rückführleitung für das Fluid eingerichtet ist.

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   3. Fluid-Verteiler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von den beiden Kolben (8, 8a und 16, 16a) begrenzte Kammer (10, 10a) über eine kalibrierte Öffnung (21, 21a) mit einer ürucknittelquelle (23) in Verbindung steht.

   4-e Fluid-Verteiler nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (4) an einem £nde einen mit der Mißenluft oder einer Abführleitung in Verbindung stehenden Hohlraum (18, 18a) aufweist, in dem der Ventilkörper (13» 13») beweglich derart angeordnet ist, daß er eine ringförmige kalibrierte öffnung (15» 15a), die sich zwischen der Stange (12, 12a) und einer zentralen Bohrung des zweiten Kolbens (16, 16a) ergibt und die den Hohlraum (18, 18a) mit der Kammer (10, 1Oa) zwischen den beiden Kolben (8, 8a und 16, 16a) verbindet, zu verschließen vermag.

   5« Fluid-Verteiler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kolben (8) von einem elastischen Glied (25) belastet ist, das sich an einem körperfesten Widerlager abstützt und den ersten Kolben (8) in lüchtung auf das dem zweiten Kolben (16) abgewandte -^nde des Zylinders (6) drückt.

   Fluid-Verteiler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Kolben (8, 16) eine Trennwand (26) angeordnet iat, welche die von den beiden Kolben (8, 16) begrenzte Kamiier (1O) in zwei Abteile unterteilt und eine Bohrung aufweist, die eine die Stange (12) umgebende, kalibrierte Öffnung (28) begrenzt, welche die beiden abteile der Kammer (1O) verbindet.

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   7· Fluid-Verteiler nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber an einem ersten Ende von Einrichtungen gesteuert wird, die den Schieber jedesmal verschieben, wenn ein den Einrichtungen an diesem Ende zugeführtes üteueraignal vom Zuatand "ü" in den Zustand "1" wechselt, und zwar unabhängig davon, ob das ^Steuersignal, das den Einrichtungen am zweiten Ende des üchiebera zugeführt wird, den Zustand "0" oder "1" hat, wogegen die Einrichtungen am zweiten Ende eine Verschiebung dea Schiebers nur bewirken, wenn das steuersignal am ersten Ende im Zustand "0" ist.

   8. Fluid-Verteiler nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß an dem ersten Ende zwischen dem Schieber (4) und dem Boden des Zylinders (3), in dem sich der üchiebex· (4) bewegt, nur eine einzige Kammer (10a) vorhanden ist, die über eine Leitung mit einer üteuermittelquelle (11a) verbunden ist.

   9· Fluid-Verteiler nach ^nnpruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Steuern des ijchiebers (4) an jedem Ende des Grundkörpers (1), in dem der !Schieber (4) beweglich angeordnet ist, einen Zylinder (42, 42a) aufweist, in den ein Differeiizkolben (29_t 29a) verschiebbar gelagert ist, dessen größere Fläche in dem Zylinder eine erste Kammer (43, 43a) begrenzt, die wahlweise an eine üruckniittelquelle oder an die üußenluft bzw. eine Abführleitung abschließbar ist, während dessen kleinere Fläche in dem Zylinder eine zweite Kammer (44, 44a) begrenzt,

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   die mit einer öffnung (11, 11a) zum Zuführen des Steuersignals in Verbindung steht, und daß der Zylinder mit einem Ventil (47, 47a) versehen ist, das dazu eingerichtet ist, die an einer Endfläche des Schiebers (4) mündende Leitung (34, 34a) mit der das Steuersignal zuführenden Leitung (11, 11a) oder mit einer an die Außenluft mündenden oder an eine Rückführleitung angeschlossenen Leitung (35, 35&) zu verbinden.

   10. Fluid-Verteiler nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Kammer (43, 43a) des Zylinders ein Ventilsitz (31, 31a) angeordnet ist, der eine Leitung (30, 30a) umgibt, die wahlweise an eine Druckmittelquelle oder an die Außenluft bzw. eine Rückführleitung anschließbar ist, wobei der Ventilsitz (31» 31a) am Zylinderboden einen ringförmigen Raum begrenzt, der durch einen Auslaß (33, 33a) mit der Außenluft bzw. einer Abführleitung verbunden ist.

   11. Fluid-Verteiler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die große Fläche des Differenzkolbens (29, 29a) mit einer elastischen Schicht (32, 32a) versehen ist.

   12. Fluid-Verteiler nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen an beiden Enden des Grundkörpers (1) in einem an dem Grundkörper befestigten Einsatz (40, 40a) angeordnet sind.

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   13· Pluid-Verteiler nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen in den Grundkörper (i) an dessen beiden Ünden integriert sind.

   14. Fluid-Verteiler nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen in einer einfachen oder doppelten Zelle (50) angeordnet sind, die unabhängig von dem ürundkürper (1) des Verteilers montierbar und mit diesem durch Leitungen verbunden ist.

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