DE2714160A1

DE2714160A1 - Steuergeraet fuer pneumatische einrichtungen, bestehend aus einem verteiler und einem sockel

Info

Publication number: DE2714160A1
Application number: DE19772714160
Authority: DE
Inventors: Daniel Bouteille
Original assignee: La Telemecanique Electrique SA
Current assignee: Telemecanique SA
Priority date: 1976-04-02
Filing date: 1977-03-30
Publication date: 1977-10-13
Also published as: US4167200A; JPS584802U; FR2346582B1; SE428489B; JPS52138724A; FR2346582A1

Description

dim..-inc. MANS ZAPiE

PATENTANWALT

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D - 605 OFFENBACH (MAIN) . tf , KAISERSTRASSC 9

BUNDCSRIiPUBMK DGUTSCIILAND

TELEFON (06 11) 88 27

28. März 1977 Zap/Han

Akte: 111/30

Societe Anonyme LA TELEMECANIQUE ELECTRIQUE

bis avenue du Marechai Joffre

92002 NANTERRE
Frankreich

Steuergerät für pneumatische Einrichtungen, bestehend aus einem Verteiler und einem Sockel "

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Die Erfindung betrifft ein Steuergerät für pneumatische Ein-" richtungen, bestehend aus einem Verteiler und einem damit zusammen wirkenden Sockel mit Ein- und Auslassöffnungen, wobei Verteiler und Sockel Ufaer an ihnen angeordnete, einander entsprechende Berührungsflächen unter Zwischenschaltung einer Dichtung miteinander verbunden sind, wobei die Berührungsfläche des Sockels mit öffnungen versehen ist, die über Kanäle im Sockel mit mindestens einer Druckmittelleitung, mit mindestens einer Entlüftungsleitung und mit mindestens einem Abgang für den AnschluS an einen Verbraucher verbunden sind, wobei die Berührungsfläche des Verteilers mit öffnungen versehen ist, deren Lage den öffnungen im Sockel entspricht und die untereinander durch Leitungen im Verteiler verbindbar sind, und wobei das Steuergerät Kanäle besitzt, die beim Betrieb normalerweise in nur einer Richtung vom Druckmittel durchströmt werden, sowie Kanäle, die im Betrieb in beiden Richtungen vom Druckmittel durchströmt werden.

Bei pneumatischen Einrichtungen mit mehreren Verbrauchern, beispielsweise mit mehreren Druckluftzylindern, die an eine gemeinsame Druckmittelleitung sowie an eine gemeinsame Entlüftungsleitung 'angeschlossen sind, tritt das Problem auf, daß bei Betätigung eines Verbrauchers, insbesondere wenn dieser einen großen Druckmittelbedarf hat, eine Druckabsenkung in der Druckmittelleitung eintritt.

Gleichzeitig tritt in der Regel eine Druckerhöhung in der Entlüftungsleitung auf. Damit vermindert sich kurzzeitig die Differenz zwischen den Drücken in der Druckmittelleitung und in der Entlüftungsleitung. Falls diese Druckdifferenz für die Beibehaltung der Stellung weiterer Verbraucher, bei-r spielsweise weiterer Druckluftzylinder, erforderlich ist, führt ihr Zusammenbrechen zu Betriebsstörungen bzw. ungewollten

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Schalthandlungen. Einzelheiten sind in der Detailbeschreibung im Zusammenhang mit Figur 1 näher erläutert.

Es ist bereits bekannt, die gegenseitige Beeinflussung von Verbrauchern bei pneumatischen Einrichtungen dadurch auszuschalten, daß in den Zuführungsleitungen zu den Schaltventilen bzw. Verteilern Rückschlagventile angeordnet werden, deren Öffnungsrichtung der Hauptströmungsrichtung entspricht, d.h. derjenigen Strömungsrichtung, die das Druckmittel bei der Betätigung des betreffenden Verbrauchers

hat. Die Rückschlagventile sind dabei jedoch außerhalb des Verteilers angeordnet, womit zusätzliche Montage- und Wartungsarbeiten sowie ein großer Platzbedarf verbunden sind. Die Anordnung ist kostspielig, und die Bedienungsperson ist häufig gezwungen, nach dem Anbringungsort zu suchen. Man

hat daher eine solche unbefriedigende Lösung bisher nur
dann angewandt, wenn sie tatsächlich unumgänglich war.

Andererseits wird die Entwicklung der an Bedeutung zunehmenden pneumatischen Steuerungen durch den Einsatz kompakter Bauteile in rationeller Weise unterstützt, wie beispielsweise durch Verteiler, die sich in einer Reihenanordnung zusammenfügen lassen. Diese Reihen- oder Batterieanordnungen besitzen im allgemeinen eine gemeinsame Druckmittelleitung und eine oder zwei Entlüftungsleitungen. Solche Anordnungen besitzen aber den weiter oben beschriebenen Nachteil einer gegenseitigen Beeinflussung der Verbraucher. Die gedrängte Bauweise einer solchen Anordnung verbietet eine
Lösung des Problems durch überdimensionierte Leitungen. Darüberhinaus ist es bei solchen Systemen unmöglich, die bekannten Rückschlagventile einzusetzen, deren Wirkungsweise in der Detailbeschreibung im Zusammenhang mit Figur 2 näher erläutert wird.

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Eine Steueranordnung ohne Rückschlagventile ist dann mit einem weiteren Nachteil behaftet, wenn der Gegendruck in der Entlüftungsleitung eines Verbrauchers dazu herangezogen wird, den Endanschlag des Kolbens zu überwachen. Bei einer Reihe von Maschinen ist es unmöglich, pneumatische oder elektromechanische Systeme zur Rückmeldung der Endstellung vorzusehen, die ermöglicht wird, wenn der gesamte Druckabfall des Gegendrucks der Entlüftung im Zylinder erfaßt wird. Die Erfassung des Druckabfalls hat die Betätigung einer Vorrichtung wie beispielsweise eines Relais zur Folge, dessen Erregung einen Befehl erzeugt, eine Folge weiterer Funktionsabläufe der Maschine auszulösen. Daraus ergibt sich, daß ein unerwünschter Gegendruck, der durch einen Verbraucher verursacht wird, durch einen weiteren Verbraucher erfaßt werden und in der Steuerschaltung dieses Verbrauchers Störsignale erzeugen kann.

Schließlich sind zahlreiche Verteiler empfindlich im Hinblick auf Druckschwankungen, insbesondere im Hinblick auf Druckanstiege in der Entlüftungsleitung, die gleichzeitig mit Drcckabsenkungen in der Druckmittel leitung auftreten, so daß sie ihre Schaltstellung unter der Wirkung der Störsignale ändern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Vorrichtungen zu beseitigen und ein Steuergerät der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, welches in integrierter Bauweise einfache Rückschlagventile enthält, einfach herstellbar ist, keine Störung der Funktion der Steuerschaltung verursacht, keine zusätzlichen Maßnahmen des Benutzers beim Einsatz erforderlich macht und automatisch in den Ablauf der Hauptfunktion der Steuerung eingreift.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangs

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beschriebenen Steuergerät erfindungsgemäß dadurch, daß in mindestens einem der Kanäle des Steuergeräts, die in nur einer Richtung durchströmt werden, in der Nähe der gemeinsamen Berührungsflächen von Sockel und Verteiler ein Rückschlagventil angeordnet ist, dessen Öffnungsrichtung mit der Hauptströmungsrichtung übereinstimmt.

In vorteilhafter Weise ist jeder der Kanäle mit Strömungsrichtung vom Verteiler zum Sockel mit einem Rückschlagventil versehen. Eine vorteilhafte Variante dieses Ausführungsbeispiels ist dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Kanäle mit Strömungsrichtung vom Sockel zum Verteiler gleichfalls mit einem Rückschlagventil versehen ist.

Ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Steuergeräts ist gemäß der weiteren Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagventile eine verformbare Zunge aufweisen, die mit einem Ende auf mindestens einer der Berührungsflächen zwischen Sockel und Verteiler befestigt ist und deren anderes Ende Flatterbewegungen in einer Kammer ausführen kann, die in Richtung auf die Berührungsfläche geöffnet und in Reihe mit dem zugehörigen Kanal angeordnet ist, der entgegen der Strömungsrichtung in einen Ventilsitz mündet, auf dem die Zunge in Schließstellung anliegt, und der von einer öffnung ausgeht, die in Strömungsrichtung vom Ventilsitz aus gesehen angeordnet und von der Zunge nicht verschließbar ist.

Der Stand der Technik einerseits und Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes andererseits sowie deren Wirkungs· weise seien nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 7 näher beschrieben.

Es zeigen:

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Figur 1 eine herkömmliche Steueranordnung mit zwei

Verteilern und zwei Verbrauchern ohne RückschlagventiIe,

Figur 2 eine herkömmliche Steueranordnung nach Figur 1, jedoch mit Rückschlagventilen be

kannter Art,

Figur 3 eine perspektivische Darstellung einer Reihenanordnung eines bekannten Steuergeräts ohne Rückschlagventile,

Figur 4 einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel

des Erfindungsgegenstandes,

Figur 4a eine Draufsicht auf ein Rückschlagventil des Gegenstandes nach Figur 4,

Figur 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in perspektivischer Ansicht und

Explosionsdarstellung, Figur 6 einen Vertikalschnitt durch den Gegenstand gemäß

Figur 5,

Figur 6a einen vertikalen Teilschnitt durch den Gegenstand nach Figur 5, jedoch im rechten Winkel zum

Schnitt nach Figur 6,

Figur 7 einen weiteren Vertikalschnitt durch den Gegenstand nach Figur 5 und

Figur 7a einen vertikalen Teilschnitt durch den Gegenstand nach Figur 5, jedoch im rechten Winkel zum Schnitt

gemäß Figur 7.

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ln den Figuren 1 und 2 sind vereinfachte Schemata von pneumatischen Steueranordnungen dargestellt. Die Figur 1 zeigt eine Anordnung mit zwei Verbrauchern, in diesem Fall zwei doppeltwirkenden Pneumatikzylindern 1 und 2. Jede der Kammern la, Ib, und 2a, 2b dieser Zylinder ist in bekannter Weise mit einer Druckmittel1 eitung 3, die zu einem nicht dargestellten Drucklufterzeuger führt, und mit einer gemeinsamen Entlüftungsleitung 4 über Verteiler 5 und 6 verbunden, die wahlweise eine Verbindung der Kammern mit den Leitungen 3 und 4 ermöglichen. Der Pneumatikzylinder 1 ist in der Zeichnung sehr viel größer als der Pneumatikzylinder 2 dargestellt. Bei einer pneumatischen Ste ierung ist es in der Praxis nicht selten, daß mit einer gemeinsamen Druckluftquelle Verbraucher sehr unterschiedlicher Leistung verbunden sind.

Wenn der Verteiler 5 in der Weise betätigt wird, daß er die Strömung des Druckmittels in den Kammern la und Ib umkehrt, erzeugt man zwei gleichzeitige übergangszustände, die einerseits im Aufbau eines Gegendrucks in der Entlüftungsleitung 4 bestehen, der durch das Ausströmen der in der Kammer Ib enthaltenen Luft hervorgerufen wird, und andererseits in einem plötzlichen Druckabfall in der Druckmittelleitung 3, der durch die Versorgung des großen Volumen^der Kammer la verursacht wird. Mittels des Verteilers 6 und der Leitungen, die den Pneumatikzylinder 2 mit den Leitungen 3 und 4 verbinden, wird der Gegendruck in der Entlüftungsleitung 4 bis zur Kammer 2b übertragen, während der Druckabfall in der Leitung 3 einen Druckabfall in der Kammer 2a des gleichen Zylinders bewirkt. Daraus folgt, daß die auf den Kolben des Zylinders 2 ausgeübte Kraft sich während dieses Übergangszustandes verringert. Wenn der Zylinder 2 beispielsweise für einen Anpress- oder Haltevorgang unter

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einer bestimmten Kraft vorgesehen ist, kann die Verringerung der Kraft eine schwerwiegende Stör-ung der Wirkungsweise der Anordnung zur Folge haben.

Dieser Nachteil kann vollständig oder teilweise dadurch behoben werden, daß eine Druckluftquelle und Leitungen 3 und 4 vorgesehen werden, die im Hinblick auf die Bedürfnisse der gesamten Anordnung überdimensioniert sind. Dies ist mit unvorteilhaften Folgen für die Kosten und die Abmessungen der Anordnung verbunden. Es ist gleichfalls möglich, die Bewegung der Kolben zu verzögern, um den dynamischen Effekt der strömenden Luft zu verzögern, jedoch ist dies nicht immer möglich und auch nicht mit der geforderten Leistung der Anordnung vereinbar. Gleichfalls bekannt ist eine mehr theoretische Lösung dieses Problems, die darin besteht, daß bei einer Anordnung gemäß Figur 2 in jeder der Leitungen zwischen den Zylindern 1 und 2 und den Leitungen 3 und 4 Rückschlagventile 7 und 8 vorgesehen sind. Eine solche Lösung besitzt den Nachteil, daß sie kostspielig, unbefriedigend und komplex ist. Eine solche Lösung wird daher nur an solchen Stellen vorgesehen, wo sie unerläßlich ist > wobei sie den Benutzer dazu zwingt, nach der Anordnung der Ventile zu suchen, ein Vorgang, der durch die Kompliziertheit der Ausführung sehr erschwert wird.

Um den Einfluß eines Gegendruck in einer Entlüftungsleitung ζu vermeiden, genügt es, auf eine Verbindung der Entlüftungsleitungen untereinander bzw. auf eine gemeinsame Sammelleitung wie die Entlüftungsleitung 4 zu verzichten. In einem solchen Fall muß die entweichende Luft allerdings durch einen Schalldämpfer geschickt werden, um den Lärm zu vermeiden. Allerdings führt der Kampf gegen eine Luftverunreinigung in den Fabriken durch das Schmieröl pneumatischer Antriebe in Form eines ölnebels zu einer wirksamen Lösung mittels gemeinsamer

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Entlüftungsleitungen, die beispielsweise einem Abwasserkanal zugeführt werden. Um den Vorschriften gegen eine Umweltverschmutzung zu entsprechen und eine zuverlässige Funktion der Steueranordnung zu gewährleisten, muß daher die an sich nachteilige Lösung gemäß Figur 2 verbessert werden.

In Figur 3 ist eine Reihenanordnung herkömmlicher Steuergeräte dargestellt. Jedes der Steuergeräte besteht aus einem Sockel 10 mit einer Eintritts- und Austrittsleitung für das zu steuernde Druckmittel und aus einem Verteiler 11. Das Zusammenwirken zwischen dem Sockel und dem Verteiler geschieht durch die Verbindung von Berührungsflächen loa und 11a, die jeweils am Sockel und am Verteiler angeordnet sind. Die Abdichtung dieser Verbindung wird durch eine Dichtung 12 gewährleistet. Die Berührungsfläche 10a ist mit öffnungen 13 versehen, die in bekannter Weise über innere Kanäle im Sockel 10 mit einer Druckmittelöffnung 14, einer Entlüftungsöffnung 15 und mit zwei Abgängen 16 und 17 verbunden sind, die für den Anschluß an einen Verbraucher vorgesehen sind. Ein derartiger Sockel kann im Hinblick auf den Anwendungszweck verschieden ausgeführt sein und insbesondere nur einen einzigen Abgang 16 und zwei Entlüftungsöffnungen aufweisen. Die Berührungsfläche lla des Verteilers 11 besitzt in analoger Weise nicht dargestellte öffnungen, die mit den öffnungen 13 in der Berührungsfläche 10a fluchten und in bekannter Weise untereinander über innere Kanäle im Verteiler verbindbar sind. Die Vereinigung des Verteilers 11 und des Sockels 10 führt zu einem Steuergerät, das in herkömmlicher Weise innere Kanäle besitzt, die normalerweise nur in einer einzigen Richtung vom Druckmittel durchströmt werden, sowie innere Kanäle, die normalerweise in beiden Richtungen vom Druckmittel durchströmt werden. Die in Figur 3 dargestellten Pfeile geben die Strömungsrichtung des Druckmittels in dem

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Steuergerät an.

Figur 4 zeigt in Form einer schematischen und vereinfachten Schnittzeichnung das erfindungsgemäße Steuergerät. Gleiche Teile, die bereits in Figur 3 dargestellt sind, weisen die gleichen Bezugszeichen auf. Ein innerer Kanal 18 wird normalerweise vom Druckmittel nur in der Richtung "A" durchströmt, die vom Sockel zum Verteiler verläuft. Ein weiterer innerer Kanal 19 wird vom Druckmittel nur in der Richtung "B" durchströmt, die vom Verteiler zum Sockel verläuft. Jeder der Kanäle 18 und 19 ist mit einem Rückschlagventil versehen, das den ungehinderten Durchtritt des Strömungsmittels in der Hauptströmungsrichtung "A" oder "B" zuläßt.

Das Rückschlagventil im Kanal 18 besteht aus einem Plättchen 20, welches frei beweglich in einer Kammer 21 angeordnet ist, die in Richtung auf die Berührungsfläche A geöffnet und durch diese Fläche zugänglich ist. Die Kammer 21 ist in Reihe mit dem Kanal 18 geschaltet, der in denjenigen Teil der Kammer mündet, der entgegen der Strömungsrichtung "A" durch einen Ventilsitz verläuft, der durch den Rand der öffnung 13 gebildet wird, auf den das Plättchen 20 in Schließstellung des Kanals 18 anpreßbar ist. Der Kanal 18 geht in Strömungsrichtung "A" von der Kammer 21 aus und ist seitlich in der Weise erweitert, daß das Plättchen 20 den Kanal nicht verschliessen kann, wenn es sich von seinem Ventilsitz entfernt hat. Figur 4 zeigt anhand einer Draufsicht auf die Kammer 21 die seitliche Verbindung des Kanals 18 und der Kammer 21. Es ist erkennbar, daß das Plättchen teilweise in den Kanal 18 hineinragt und eine Oberfläche für die Kraft des Druckmittels bietet, welches in Gegenrichtung zur normalen Strömungsrichtung "A" strömt und eine Bewegung in Richtung auf den Ventilsitz bewirkt.

Der Kanal 19 ist in analoger Weise mit einem Rückschlagventil

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gleicher Bauart versehen, wie der Kanal 18. Auch hier besteht das Rückschlagventil aus einem Plättchen 22, welches beweglich in einer Kammer 23 angeordnet ist, die der Kammer 21 entspricht. Das Plättchen 22 kann auf einen Ventilsitz gepreßt werden, der entgegen der Strömungsrichtung "B" angeordnet ist und durch den Rand einer Öffnung in der Berührungsfläche 11a gebildet wird, die mit der betreffenden Öffnung 13 fluchtet und den Kanal 19 bildet.

Die Dichtung 12, die die Ränder der Öffnungen 13 bedeckt, bildet gleichzeitig eine Abdichtung für den Verschluß der Rückschlagventile. Die Plättchen 20 und 22 können aus Metall bestehen. In einem Fall, in dem die Dichtung 12 die Ränder nicht bedeckt, werden die Plättchen zweckmäßig aus einem leicht verformbaren Material hergestellt, um die gewünschte Abdichtung zu gewährleisten.

Die vorstehend beschriebenen Plättchen 20 und 22 können eine völlig verschiedene Form besitzen, ohne daß der Erfindungsgedanke verlassen würde. Sie können beispielsweise kugelförmig oder konisch sein, wobei der Rand der Öffnungen 13, der den Ventilsitz darstellt, in einem solchen Fall abgeschrägt ausgebildet würde. Außerdem könnten die Kammern 21 und 23, die im Gehäuse des Verteilers bzw. des Sockels angeordnet sind, wahlweise in dem jeweils anderen Teil angeordnet werden. Im Prinzip genügt es, daß die Kanäle 18 und 19 entgegen der Strömungsrichtung "A" bzw. "B" in einen Ventilsitz münden. Man kann auch schließlich in den Kammern 21 und 23 elastische Rückhol elemente, wie beispielsweise Federn, anordnen, welche die Plättchen 20 und 22 an den jeweiligen Ventilsitz anpressen.

Im Betrieb ist der Kanal 18 üher eine von der Druckmittel-

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öffnung 14 ausgehende Leitung 14a mit einer Druckluftquelle verbunden. In analoger Weise ist der Kanal 19 über eine Leitung 15a mit einer Entlüftungsöffnung 15 verbunden. Es ist zu erkennen, daß die durch den Pfeil "A" angedeutete normale Strömungsrichtung des Druckmittels im Kanal 18 das Plättchen 20 von seinem Sitz abhebt und eine ungehinderte Strömung von der Leitung 14a bis zur Bohrung des Verteilers 11 erlaubt. Das gleiche gilt für die normale Strömungsrichtung "B" des Druckmittels in der Leitung 19, welche das Plättchen 22 von seinem Ventilsitz abhebt und eine ungehinderte Strömung des Druckmittels von der Bohrung im Verteiler zur Leitung 15a erlaubt. Wenn der Druck in der Leitung 14a aus einem der oben gegenannten Gründe absinkt, kann das Druckmittel in Gegenrichtung zum Pfeil "A" strömen. In diesem Augenblick bewegt es das Plättchen 20 in Richtung auf dessen Ventilsitz und preßt es an diesen an, wodurch der Kanal 18 geschlossen wird. Wenn sich andererseits in der Leitung 15a ein Gegendruck aufbaut, bewirkt dieser einen Transport des Druckmittels im Kanal 19 entgegen dem Pfeil "B" und bewegt das Plättchen 22 in Richtung auf seinen Ventilsitz, auf den es gepreßt wird, so daß der Kanal 19 geschlossen wird. Daraus ergibt sich, daß der an das Steuergerät angeschlossene Verbraucher vom übrigen Teil der Steueranordnung getrennt ist, sobald eine Störung auftritt, sei es auf der Seite der Druckmittel leitung oder auf der Seite der Entlüftungsleitung.

Auch in Figur 5 sind gleiche Teile wie bisher mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es ist zu erkennen, daß die normalerweise in einer einzigen Richtung vom Druckmittel/durchströmten Kanäle mit Rückschlagventilen versehen sind, die aus Zungen 28 bestehen. Die Zungen sind einteilig mit der Dichtung 12

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ausgebildet, jedoch sind Abweichungen denkbar, bei denen die Zungen von der Dichtung unabhängig und entweder auf der Berührungsfläche 10a des Sockels 10 oder auf der Berührungsfläche 11a des Verteilers 11 befestigt sind.

Figur 6 zeigt die Anordnung einer dieser Zungen 28 in einem inneren Kanal 24, der normalerweise vom Druckmittel in Richtung des Pfeils C durchströmt wird. Der Kanal 24 besitzt in Reihenschaltung eine Kammer 25 für die Bewegung der Zunge 28. Die Verbindung der Kammer 25 mit dem Kanal 24 erfolgt entgegen der Strömungsrichtung "C" über einen Ventilsitz 26, auf dem die Zunge 28 anliegend dargestellt ist. Der Kanal 24 geht von der Kammer 25 über eine Öffnung 27 aus und ist, ausgehend vom Ventilsitz 26 in Strömungsrichtung "C" durch die Zunge 28 nicht verschließbar. In der Stellung 28a verschließt die Zunge 28 die Öffnung 27 nur teilweise, wobei sie etnen Strömungsquerschnitt freiläßt, der mindestens dem Nennquerschnitt des Steuergeräts entspricht. Anhand von Figur 6a ist dargestellt, daß der Ventilsitz 26 ein Mittelstück 26a besitzt, welches durch den oberen Teil einer Zwischenwand 38 gebildet wird, die in dem Kanal 24 angeordnet ist, um die Zunge 28 zu unterstützen, die aus einem verformbaren Werkstoff besteht. Die in den Figuren 6 und 6a dargestellte Stellung der Zunge 28 entspricht derjenigen, die normalerweise vorliegt, wenn keine Strömung durch das Steuergerät verläuft. Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird eine solche Stellung durch die elastischen Eigenschaften der Zunge 28 selbst gewährleistet, jedoch ist es vorstellbar, daß die betreffende Stellung durch eine Rückholfeder erreicht wird, die sich beispielsweise zwischen der Zunge 28 und dem Verteiler 11 erstreckt.

In Figur 7 ist ein innerer Kanal 29 dargestellt, der normaler-

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v/eise vom Druckmittel in Richtung des Pfeils D durchströmt wird. Eine Zunge 28 ist in einer Kammer 30 beweglich, die in Reihenschaltung zum Kanal 29 angeordnet ist. Der Kanal 29 mündet entgegen der Strömungsrichtung "D" durch einen Ventilsitz 31, der durch denjenigen Teil der Berührungsfläche Ha gebildet wird, die die zugehörige öffnung des Verteilers 11 umgibt. Der Kanal 29 geht von einer öffnung 32 aus, die vom Ventilsitz aus gesäien in Strömungsrichtung "D" abgeordnet ist, wobei diese öffnung von der Zunge 28 nicht verschließbar ist. Infolgedessen verschließt die Zunge 28 in ihrer Stellung 28a die öffnung 32 nur teilweise, wobei sie einen Strömungsquerschnitt freiläßt, der mindestens gleich dem Nennquerschnitt des Steuergeräts ist. Die Zunge 28 ist in Figur 7 in einer Stellung gezeigt, die sie unter dem Einfluß der Eigenelastizität oder unter dem Einfluß einer nicht dargestellten Rückstellfeder einnimmt, die zwischen dem Sockel 10 und der Zunge 28 angeordnet ist, solange wie keine Druckmittelströmung im Steuergerät auftritt. Aus Figur 7a ist zu entnehmen, daß der Ventilsitz 31 ein Mittelstück 31a aufweist, welches von der Unterkante einer Zwischenwand 33 gebildet wird. Die Zwischenwand 33 bildet den inneren Teil des Kanals 29 im Verteiler 11 und dient zur Abstützung der Zunge 28, die unter der Einwirkung des Drucks auf den Ventilsitz anpreßbar ist.

Figur 6 ist zu entnehmen, daß die Strömung im Kanal 24 in Richtung des Pfeils C ungehindert verläuft. Wenn sich eine Strömung in Gegenrichtung des Pfeils C aufbaut, insbesondere als Folge einer Druckabsenkung in der Leitung 14a, berührt diese Strömung die Zunge 28 an ihrem freien Ende in der öffnung 27 bzw. in der Kammer 25 und preßt sie gegen den Ventilsitz 26. Der Kanal 24 wird dadurch geschlossen und eine

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der normalen Strömungsrichtung entgegengesetzte Strömung kann sich nicht ausbilden. Eine Strömung entgegen dem Pfeil D, die beispielsweise durch einen Gegendruck in der Leitung 15a entstehen könnte, berührt das freie Ende der Zunge 28, welches in die öffnung 32 bzw. in die Kammer 30 ragt und preßt sie auf den Ventilsitz 31. In diesem Augenblick ist der Kanal 29 geschlossen, so daß sich eine derartige Strömung nicht fortsetzen kann. Der oder die an die Abgänge 16 und 17 in Figur 5 angeschlossenen Verbraucher sind dadurch vom übrigen Teil der Steueranordnung isoliert, sobald dort eine Störung auftritt.

Der Erfindungsgegenstand kann einzeln in einer Steueranordnung verwendet werden. In einem solchen Fall bringt er für den Anwender die Vorteile einer Sicherheitsfunktion, darüberhinaus die übliche Funktion eines solchen Steuergeräts mit sich, ohne daß der Benutzer sich um die Ausführung einer solchen Funktion kümmern muß. Die Funktion einer Verhinderung der Rückströmung, die sowohl in der Entlüftungsleitung als auch in der Druckmittelleitung gewährleistet wird, ist vollständig in das Steuergerät integriert. Insbesondere sind die benutzten, frei beweglichen Ventile unverlierbar mit dem Steuergerät vereint. Ein weiterer Vorteil beruht auf der Tatsache, daß das Steuergerät aufgrund seiner Konstruktion Kosten verur-'sacht, die im wesentlichen den Kosten eines herkömmlichen Steuergeräts entsprechen..Die Kosten der Anordnung getrennter Rückschlagventile werden eingespart.

Das erfindungsgemäße Steuergerät eignet sich mit doppeltem Vorteil für eine Reihenanordnung. Durch den Verzicht auf eine Oberdiniens ioni erung der Verbi ndungs 1 ei tungen gemäß den obigen Ausführungen wird eine Kleinheit der Abmessungen

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erreicht, die eine der Hauptvoraussetzungen für die Reihenanordnung derartiger Steuergeräte ist, Darüherhinaus werden die Probleme einer Zwischenverbindung und der Störsignale beseitigt, die üblicherweise bei Steueran-Ordnungen in Reihenschaltung anzutreffen sind, bei denen im allgemeinen die Entlüftungsleitungen zusammengefaßt werden. Dies wird erreicht, ohne daß der Monteur besonders darauf achten müßte. Schließlich wird der zweifache Vorteil auf eine Weise erreicht, die mit den bekannten Vorrichtungen außerordentlich konkurrenzfähig ist. Ein besonders interessantes Anwendungsgebiet besteht auf dem Gebiet der pneumatischen Antriebe.

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Leerseite

Claims

27U160 Ansprüche:

1.)Steuergerät für pneumatische Einrichtungen, bestehend aus einem Verteiler und einem damit zusammenwirkenden Sockel mit Ein- und Auslaßöffnungen, wobei Verteiler und Sockel über an ihnen angeordnete, einander entsprechende Berührungsflächen unter Zwischenschaltung einer Dichtung miteinander verbunden sind, wobei die Berührungsfläche des Sockels mit Öffnungen versehen ist, die Über Kanäle im Sockel mit mindestens einer Druckmittel1eitung, mit mindestens einer Entlüftungsleitung und mit mindestens einem Abgang für den Anschluß an einen Verbraucher verbunden sind, wobei die Berührungsfläche des Verteilers mit Öffnungen versehen ist, deren Lage den öffnungen im Sockel entspricht und die untereinander durch Leitungen im Verteiler verbindbar sind, und wobei das Steuergerät Kanäle besitzt, die beim Betrieb normalerweise in nur einer Richtung vom Druckmittel durchströmt werden, sowie Kanäle, die im Betrieb in beiden Richtungen vom Druckmittel durchströmt werden, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einem der Kanäle (18, 19, 24, 29) die in nur einer Richtung durchströmt werden, in der Nähe der gemeinsamen Berührungsflächen (10a, lla) von Sockel (10) und Verteiler (11) ein Rückschlagventil angeordnet ist, dessen Öffnungsrichtung mit der Hauptströmungsrichtung übereinstimmt.

2. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

jeder der Kanäle (19, 29) mit Strömungsrichtung vom

Verteiler (11) zum Sockel (10) mit einem Rückschlagventil versehen ist.

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3. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

jeder der Kanäle (18, 24) mit Strömungsrichtung vom

Sockel (10) zum Verteiler (.11) mit einem Rückschlagventil versehen ist.

4. Steuergerät nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzei chnet, daß die Rlickschlagventi Ie ein Plättchen (20, 22) aufweisen, welches in einer Kammer (21/23) frei beweglich angeordnet ist, die eine Öffnung (13) auf der Seite der Berührungsfläche (10a bzw. lla) aufweist und in Reihe mit dem zugehörigen Kanal (18 bzw. 19) geschaltet ist, wobei der Kanal entgegen der Strömungsrichtung in einen Ventilsitz mündet, auf den das Plättchen anpreßbar ist, und seitlich erweitert entlang desjenigen Teils der Kammer (21, 23) verläuft, der sich in Strömungsrichtung vom Ventilsitz ausgehend erstreckt.

5. Steuergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Plättchen (20, 22) sich teilweise in denjenigen Teil des Kanals (18, 19) erstreckt, der der Kammer (21, 23) benachbart ist und die Kammer seitlich berührt.

6. Steuergerät nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch ge kennzei chnet, daß der Ventilsitz von dem Rand der Öffnung (13) gebildet wird, der in der Berührungsfläche (10a bzw. lla) zwischen Sockel (10) und Verteiler (11) und in der Kammer (21 bzw. 23) liegt.

7. Steuergerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand von der Dichtung (12) bedeckt ist, die die Abdichtung zwischen Sockel (10) und Verteiler (11) und die Abdichtung des Rückschlagventils in der Schließstellung bewirkt.

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8. Steuergerät nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagventile eine verformbare Zunge (28) aufweisen, die mit einem Ende auf mindestens einer der Berührungsflächen (10a, lla) zwischen Sockel (10) und Verteiler (.11) hefestigt ist und deren anderes Ende Flatterbewegungen in einer Kammer (25, 30) ausführen kann, die in Richtung auf die Berührungsfläche geöffnet und in Reihe mit dem zugehörigen Kanal (24, 29) angeordnet ist, der entgegen der Strömungsrichtung in einen Ventilsitz (26, 31) mündet, auf dem die Zunge in Schließstellung anliegt, und der von einer Öffnung (27, 32) ausgeht, die in Strömungsrichtung vom Ventilsitz aus gesehen, angeordnet und von der Zunge nicht verschließbar ist.

9. Steuergerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunge (28) die Öffnung (27, 32) teilweise verschließbar ausgebildet ist, die in Strömungsrichtung hinter dem Ventilsitz (26, 31) liegt, wobei ein Strömungsquerschnitt frei bleibt, der mindestens gleich dem Nennquerschnitt des Steuergeräts entspricht.

10. Steuergerät nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunge (28) mit der Dichtung (12) zwischen Sockel (10) und Verteiler (11) einstückig ausgebildet ist.

11. Steuergerät nach den Ansprüchen 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Teil des Rückschlagventils mit einer Rückholfeder verbunden ist, durch welche das bewegliche Teil gegen den Ventilsitz gepreßt wird.

12. Steuergerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Rückschlagventil mit Zunge (28) die Rückholfeder aus der Zunge selbst gebildet wird, die aus einem elastischen Werkstoff besteht.

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