DE3243199A1

DE3243199A1 - Magnetventileinheit

Info

Publication number: DE3243199A1
Application number: DE19823243199
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl.-Ing. 7300 Esslingen Stoll
Original assignee: Festo Maschinenfabrik Gottlieb Stoll Firma
Current assignee: Festo Maschinenfabrik Gottlieb Stoll Firma
Priority date: 1982-11-23
Filing date: 1982-11-23
Publication date: 1984-07-05
Also published as: GB2131523A; US4586535A; IT1183257B; GB8331153D0; FR2536492B1; FR2536492A1; IT8323824A0; CH667706A5; IT8323824A1; JPS59106781A; GB2131523B

Description

Zusatz zu Patent .:..·..-

P 31 47 030.0-13 - £ - 28. Oktober 1982

D 8915 - MRs

Festo-Maschinenfabrik Gottlieb Stoll ,7300 Esslingen

Magnetventileinheit

Die Erfindung betrifft eine Magnetventi1 einheit zur Steuerung der Druckmittelver- und -entsorgung eines Druckluftverbrauchers gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Magnetventileinheit ist in der Deutschen Patentschrift ... (Deutsche Patentanmeldung P 31 47 030.0-13) beschrieben. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung einer solchen Magnetventi1 einheit in Form eines 3/2-Magnetventils. Sie folgt der Erkenntnis, daß man den Elektromagneten eines Magnetventils in wünschenswerter Weise verkleinern kann, wenn man den von ihm bewegten Ventilkörper in erster Linie nur für die Steuerung des unter hohem Druckstehenden Luftstromes auslegt. Für diesen Luftstrom wird nämlich nur ein geringer Durchströmquerschnitt benötigt, so daß auch die Überwindung der auf den Ventilkörper einwirkenden Druckbeaufschlagungskräfte durch einen verhältnismäßig kleinen Elektromagneten bewerkstelligt werden kann. Das Abführen der großen Mengen entspannter Luft bei der Entlastung des

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Druckluftverbrauchers erfolgt dagegen über einen zweiten Ventil körper, durch welchen eine großdimensionierte zusätzliche Druckentlastungsöffnung freigegeben,werden kann. Arbeitet beispielsweise der Druckluftverbraucher mit einem Speisedruck von etwa 6 atm und einem Entlastungsdruck von etwa 1 atm, so muß der Durchströmquerschnitt für die entspannte Abluft etwa 5 6 mal größer sein als der Durchströmquerschnitt für die unter hohem Druck zugeführt Luft. Wollte man die Druckentlastungsöffnung mit einer Magnetventi1 einheit öffnen oder schließen, so wären entsprechend größere Ventilteile, d. h. höhere zu bewegende Massen erforderlich. Auch wäre die Leistungsaufnahme einer solchen Magnetventi1 einheit vergleichsweise hoch. Wird dagegen gemäß der vorliegenden Erfindung in dem Ventilkörper eine zusätzliche, mit einem druckbetätigten zweiten Ventilkörper zu öffnende und schließende Druckentlastungsöffnung mit einem großen Durchströmquerschnitt vorgesehen, so kann die Magnetventi!einheit ausschließt ich für die Steuerung des unter hohem Druck stehenden Luftstromes ausgelegt werden. Man kommt somit mit entsprechend kleineren, billigeren und einfacher anzusteuernden Elektromagneten aus.

Diesem Grundprinzip der Erfindung entsprechend, besteht die Magnetventi1 einheit gemäß der vorliegenden Anmeldung aus einem 3/2-Magnetventi1 mit einem Ventilgehäuse, welches eine D-rucköf f nung, eine mit dem Verbraucher zu verbindende Arbeitsöffnung sowie eine erste Entlastungsöffnung aufweist. Vermittels der Magnetventi1 einheit kann der Verbraucher mit Druckluft aus der Druck!uftquelle beaufschlagt werden, wozu in einer ersten Schal t-stel lung der Magnetventil einheit die

Arbeitsöffnung mit der Drucköffnung in Verbindung gebracht wird. Das Durchschalten der Drucköffnung an die Arbeitsöffnung erfolgt dabei durch die Bewegung eines Venti1 körpers, der im Innern des Venti1 gehäuses angeordnet ist und mit dem Anker eines Elektromagneten in Wirkverbindung steht. Der Ventilkörper ist vorzugsweise in einer Ruhelage vorgespannt. Wird der Elektromagnet durch einen geeigneten Stromstoß aktiviert, so wird der Ventilkörper aus der Ruhelage in eine Arbeitsstellung bewegt. In der ersten Schaltstellung des Ventilkörpers wird dabe.i eine Verbindung zwischen der Drucköffnung und der Arbeitsöffnung des Venti1 gehäuses hergestellt. Hierdurch wird der Druckluftverbraucher mit Druckluft beaufschlagt. Soll dieser Betriebszustand beendet werden, so wird durch entsprechende Ansteuerung des Elektromagneten der Ventilkörper in eine wahlweise einzustellende, zweite Schaltstellung bewegt. Diese dient dazu, den zwischen der Drucköffnung und Arbeitsöffnung bestehenden Durchgang zu sperren. Ist dies erreicht, also die Druckquelle von dem Druckmittel verbraucher getrennt, muß eine rasche Entlüftung der Magnetventileinheit einerseits und des Druckluftverbrauchers andererseits erfolgen. Die zu entlüftende Ventilkammer der Magnetventileinheit, in der der Ventilkörper angeordnet ist, hat dabei ein vergleichsweise kleines Volumen. Sie kann durch eine Entlastungsöffnung mit nur geringem Durchströmquerschnitt entlüftet werden, die in an sich bekannter Weise von dem magnetisch betätigten Ventilkörper selbst geöffnet und geschlossen wird. Der Querschnitt der Entlastungsöffnung kann dabei so klein sein, daß ihr Vorhandensein für die Dimensionierung der Magnetventil einheit und insbesondere des Elektromagneten eine

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gänzlich untergeordnete Rolle spielt. Dagegen müssen bei der Entlüftung des Druckluftverbrauchers in der Regel große, bei einem niedrigen Entlastungsdruck abströmende Druckluftmengen bewältigt werden. Dies geschieht erfindungsgemäß durch eine einen großen Durchströmquerschnitt aufweisende zusätzliche Druckentlastungsöffnung _y die von einem zweiten Ventilkörper gesteuert mit der Arbeitsöffnung in Verbindung gebracht wird. Dieser zweite Ventil körper wird nun nicht magnetisch, sondern durch den stromab des ersten Venti!körpers herrschenden Druck betätigt. Er kann deshalb bei der Dimensionierung des Elektromagneten der Magnetventileinheit außer Betracht bleiben. Im Ergebnis wird so eine sichere Entlüftung großer Druckluftverbraucher mit sehr kleinen, in der Leistungsaufnahme günstigen Magnetventileinheiten erreicht, die sich auch elektronisch gut ansteuern lassen.

In der obengenannten DE-PS ist bereits eine Mag.netve.nti !einheit in Form eines 3/2-Ventüs beschrieben, das nach dem genannten Prinzip arbeitet und alle funktionswesentlichen Teile in einem Ventilgehäuse integriert enthält. Hierbei wurde eine im wesentlichen koaxiale Anordnung gewählt, bei der d.ie Drucköffnung und die Arbeitsöffnung an die einander gegen- ' überliegenden Seiten des Venti!gehäuses angeordnet sind, während die zusätzliche Druckentlastungsöffnung an einer dritten, rechtwinklig zu den anderen Seiten verlaufenden Fläche des Ventil gehäuses mündet. Die Druckentlastungsöffnung geht dabei von einer axial zwischen der Drucköffnung und der Arbeitsöffnung angeordneten Gehäusebohrung aus, in der der zweite Ventilkörper gehaltert ist. Durch diese Bauweise ist es einer-

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seits erforderlich, dem Ventilgehäuse eine sehr langgestreckte Form zu geben, da es in Axial richtung hintereinander die Drucköffnung, die Gehä'usebohrung und die Arbeitsöffnung aufnehmen muß. Diese Form ist wegen ihres großen Platzbedarfs
nicht optimal. Andererseits hat es sich auch als nachteilig erwiesen, drei Seiten des Ventil gehäuses der Magnetventi1 einheit durch öffnungen zu belegen. Diese Anordnung schränkt die Montagemöglichkeiten der Magnetventi1 einheit ein und ist auch dann ungünstig, wenn eine baukastenartige Erweiterung
der Magnetventileinheit in Betracht gezogen wird.

Aufgabe der Weiterentwicklung gemäß der vorliegenden Erfindung ist es, eine Magnetventil einheit der genannten Art zu
schaffen, die ein kompakteres, an weniger Seiten mit öffnungen belegtes Ventilgehäuse aufweist und sich deshalb in vorteilhafter Weise zu größeren, engbestückten Ventilbänken
zusammensetzen läßt. Des weiteren soll sich das Magnetventil auf einfache Weise mit dazu passenden anderen pneumatischen Elementen zu einer Vielzahl von Ventilformen kombinieren lassen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den
Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird anhand zweier iη den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

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Fig. 1 eine Drauf si ch"t*"au*f ei n*"teT"lweVse**a"uf gebrochenes Ventilgehäuse einer ersten Ausführungsform der Magnetventileinheit gemäßder Erfindung;

Fig. 2 eine Seitenansicht des Ventilgehäuses mit Schnitt entlang der Linie H-II von Fig. 1, wobei zusätzlich der magnetisch betätigte Ventil körper eingezeichnet ist;

Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Ventilgehäuse einer zweiten Ausführungsform der Magnetventi1 einheit gemäß der Erfindung;

Fig. 4 eine Seitenansicht des Ventilgehäuses mit Schnitt entTang der Linie IV-IV von, Fig. 3;

Fig. 5 ein Anwendungsbeispiel der Erfindung.

Bezugnehmend zunächst auf Fig. 1, weist die erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Magnetventi !einheit ein quaderförmiges Ventilgehäuse auf, das insgesamt mit 10 bezeichnet ist. Das Ventilgehäuse ist an seiner Oberseite 16 mit einer in konzentrischen Stufen verlaufenden Ausnehmung versehen, die eine Ventilkammer 12 für einen magnetisch betätigten Ventilkörper 14 bildet. Fig. 1 zeigt nur die den Ventilkörper 14 aufnehmende Ventil kammer 12; dagegen ist der Ventil körper 14 in Fig. 2 geschnitten dargestellt. Der Ventilkörper 14 wird vermittels einer Magnetanordnung (nicht dargestellt) bewegt, die oberhalb der Ausnehmung 12 auf der Oberseite 16 des Venti1 gehäuses 10 festgelegt werden kann. Die Magnetanordnung kann aus einem vorzugsweise ringförmigen Elektromagneten bestehen, in dessen Ringspalt ein durch magnetische Einwirkung verschiebbarer Anker läuft. Mit diesem Anker ist der Ventilkörper 14 verbunden. Der Ventilkörper 14 wird so in Richtung des Doppelpfeils 18 bewegt, wobei er in der dargestellten Position von einem Dichtsitz an dem axialen Ende der Ventilkammer 12 abgehoben ist. Der Dichtsitz wird durch eine ebene Platte 20 vermittelt, die einen

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Teil des Bodens der y«ntj.tkanuiier.:J2 iij'litei, Der Ventilkörper

wird durch Aktivierung der Magnetanordnung dichtend auf die Platte 20 abgesenkt bzw. unter öffnung eines Durchlasses in der Magnetventileinheit von der Platte 20 abgehoben.

Die Platte 20 ist mittig unter Bildung eines Kanals 22 angebohrt, der koaxial zu der Venti1 kammer 12 verläuft und diese mit einer quer dazu angeordneten Bohrung 24 in dem Ventilgehäuse 10 verbindet. Die Bohrung 24 erweitert sich stufenförmig zu einer Drucköffnung 26, die an einer Seitenwand 28 des Venti1 gehäuses 10 mündet. Vermittels dieser Drucköffnung 26 läßt sich die erfindungsgemäße Magnetventil einheit mit einer Druckluftquelle (nicht dargestellt) verbinden. Befindet sich der Ventilkörper 14 in der in Fig. 2 dargestellten, von der Platte 20 abgehobenen Position, so kann Druckluft aus der Druckluftquelle durch die Bohrung 24 und den Kanal 22 in die Ventilkammer 12 einströmen. Wird dagegen der Ventilkörper 14 auf die Platte 20 abgesenkt, so ist die Druckluftzufuhr in die Ventil kammer 12 gesperrt. Der in der Venti1 kammer 12 herrschende überdruck kann dann über eine Entlastungsöffnung (nicht dargestellt) entweichen, die von dem Ventilkörper 14 freigegeben wird. Die Entlastungsöffnung, die wegen des nur sehr kleinen zu entlüftenden Volumens der Ventilkammer 12 einen sehr geringen Durchlaßquerschnitt aufweisen kann, ist vorzugsweise im Gehäuse der Magnetanordnung vorgesehen.

An der der Drucköffnung 26 gegenüberliegenden Seitenwand 30 des Ventilgehäuses 10 sind zwei weitere Gehäusebohrungen 32, 34 ausgenommen. Die Mündung der Gehäusebohrung 32 bildet da-

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bei eine Arbeitsöff'nungv'^vermitters derer die Magnetventil-Feinheit an-einfen Dr^ckM-iite-lverbHäüdher angeschlossen wird. Wenn der Ventilkörper T4 von der Platte 2o abgehoben ist, wird eine noch im einzelnen beschriebene Verbindung zwischen der Drueköffnung" 26 und der Ärbeitsöffhühg 36 hergestellt und der Druckluftverbraucher so mit Druckluft versorgt. Wird Mngeg-ender Ventilkörper.14 dichtend auf die Platte 2o abgesenkt, so erfolgt- eine Entlüftung des Druckluftverbrauchers über eine zusätzliche" Drucfcerit lastungsöffnung 38, die durch die Mündung der anderen Gehäusebohrung 34 gebildet wird.

Die Gehäusebohrung 34 weist'arv ihrem axialen Ende 4o eine zu der Ventilkammer 12 führende, von dem Ventilkörper 14 gesteuerte Arbeitsleitüng 42 auf. Die Arbeitsleitung 42 mündet am Boden der ■■ Ventil kammer 12, sodaß diese mit dem axialen Ende der Gehäusebölirung 34 kommuniziert. Am Mantel 44 der Gehäusebohrung-34 mündet ^:ern zu'der Gehäusebohrung 32 mit der Arbeitsöffnung 36 führender Querkanal 46. Dieser ist in dem „Ausführungsbei spiel gemäß Fig. 1 aus herste 1 lung stechnischen ©runden als Bohfrüng in dem Ventilgehäuse Io ausgenommen , deren; Mündung "difrcfr ei-ne Kugel 47 dichtend verschlossen ist. Ein von der Drucköffnung 26 her durch die Ventilkammer 12 einströmendes Druckmedium wird durch den Querkanal 46 ausschließlich der Arbeitsöffnung 36 zugeführt. In dieser, einer Offenstellung der Magnetventileinheit entsprechenden Schalt

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stellung ist die zusätzliche Druckentlastungsöffnung 38 durch einen zweiten Ventilkörper in Gestalt eines Venti1 te!1ers 48 verschlossen. Die Anordnung dieses Venti1tellers wird nachstehend unter Bezug auf Fig. 2 näher erläutert.

In der Gehäusebohrung 34 mit der zusätzlichen Druckentlastungsöffnung 38 ist ein konischer Einsatz 50 dichtend festgelegt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist dabei der konische Einsatz 50 in einer Schulter 52 der Gehäusebohrung 34 gehaltert und mittels eines O-Rings 53 gegen den Mantel 44 der Gehäusebohrung 34 abgedichtet. Der konische Einsatz 50 hat die Grundform eines an den Stirnseiten offenen Hohlkegelstumpfs. Die Stirnseite mit dem größeren Querschnitt ist in der genannten Dichtstellung der zusätzlichen Druckentlastungsöffnung 38 zugewandt. Die im Durchmesser verjüngte Stirnseite 54 ragt hingegen in die Gehäusebohrung 34 hinein und kommt in einem Abstand zu der Mündung der Arbeitsleitung 42 zu liegen. Die Wand 56 des konischen Einsatzes 50 verläuft dabei im Abstand zu der Mündung des Querkanals 46 am Mantel 44 der Gehäusebohrung 34. Es verbleibt somit ein Ringspalt zwischen der Wand 56 des konischen Einsatzes 50 und dem Mantel 44 der Gehäusebohrung 34, der einen Durchtritt von Druckluft gestattet.

Die im Durchmesser verjüngte Stirnseite 54 des konischen Einsatzes 50 bildet einen Dichtsitz für den Ventilteller 48, der zwischen der Stirnseite 54 und dem axialen Ende 40 der Gehäusebohrung 34 beweglich angeordnet ist. Der Ventilteller 48 kann dabei zwischen zwei alternativen Dichtstellungen

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verschoben werden, wobei er in der einen die Stirnseite 54 des konischen Einsatzes 50 und in der anderen die Arbeitsleitung 42 am axialen Ende 40 der Gehäusebohrung 34 dichtend verschließt. Der Ventilteller 48 wird dabei vermittels einer Ringlippe 58 geführt, die dichtend an dem Mantel 44 der Gehäusebohrung 34 anliegt. In einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Ventilteller 48 aus einem zylindrischen Grundkörper, dessen ebene Flächen in Dichtkontakt mit dem axialen Ende 40 der Gehäusebohrung 34 und der Stirnseite 54 des konischen Einsatzes 50 gebracht werden können,und einer am Umfang des Grundkörpers angeformten, sich becherförmig radial nach außen erweiternden Ringlippe 58. Diese setzt vorzugsweise an der dem axialen Ende 40 der Gehäusebohrung 34 zugewandten ebenen Fläche des Grundkörpers an und ragt über die dem konischen Einsatz 50 zugewandte ebene Fläche des Grundkörpers hinaus. Auf Grund dieser Formgebung kann die Ringlippe 58 unter dem Einfluß eines durch die Arbeitsleitung 42 einströmenden Druckmediums von dem Mantel 44. der Gehäusebohrung abgehoben werden. Daraus ergibt sich die folgende Schaltfunktion des Venti1 te!lers 48:

Befindet sich der Venti1 körper 14 in der in Fig. 2 dargestellten, von der Platte 20 abgehobenen Position, so strömt ein Druckmedium, insbesondere Druckluft, durch die Arbeitsleitung 42 in die Gehäusebohrung 34 ein. Der Ventilteller wird dabei an seiner der Mündung der Arbeitsleitung 42 zugewandten, eine Angriffsfläche bildenden Seite durch das Druckmedium beaufschlagt und gegen die Stirnseite 54 des konischen Einsatzes 50 verschoben, an der er dichtend zu liegen kommt.

Zugleich wird die Ringlippe 58 unter dem Einfluß des Druckmediums von dem Mantel 44 der Gehäusebohrung 34 abgehoben und radial nach innen gepreßt. Das Druckmedium kann dadurch an dem Ventilteller 48 und dem konischen Einsatz 50 vorbei in den Querkanal 46 einströmen und die Arbeitsöffnung 36 erreichen. Somit wird in dieser -Stellung ein an die Arbeitsöffnung 36 angeschlossener Druckluftverbraucher mit Druckmittel versorgt. Wird nun die Magnetventi1einheit in ihre Schließstellung versetzt, d. h. der Ventilkörper 14 dichtend auf die Platte 20 abgesenkt, so wird dadurch der Kanal 22 verschlossen und die Ventilkammer 12 sowie die Arbeitsleitung 42 von der an die Drucköffnung 26 angeschlossenen Druckluftquelle getrennt. Zugleich öffnet der Ventilkörper 14 eine nicht dargestellte Entlastungsöffnung, durch die das in der Ventilkammer 12 und Arbeitsleitung 42 enthaltene Druckmedium abströmen kann. Hierdurch ergibt sich gegenüber dem an der Arbeitsöffnung 36 herrschenden Betriebsdruck ein Druckabfall. Die Ringlippe 58 kann sich dadurch spreizen und ihre Dichtstellung an dem Mantel 44 der Gehäusebohrung 34 wieder einnehmen. Sodann wird der Ventilteller 48 durch den Differenzdruck und die einsetzende Rückströmung des Druckmediums aus dem uruckluftverbraucher von der Stirnseite 54 des konischen Einsatzes 50 gelöst und in eine Endstellung geschoben, in der er die Arbeitsleitung 42 dichtend verschließt. Hierdurch öffnet sich . ein Strömungsweg durch das Innere des konischen Einsatzes 50 zu der zusätzlichen Druckentlastungsöffnung 38, durch die der Druckluftverbraucher auf Grund des durchweg bestehenden großen Durchströmquerschnitts schnell von dem Druckmittel entsorgt wird. Die zusätzliche Druck-

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entlastungsöffnung 38 kann mit einer Niederdruckleitung verbunden sein, die das abströmende Druckmedium aufnimmt. Sie kann aber auch unmittelbar zur Außenluft hin münden, wobei die Druckentlastungsöffnung 38 vorteilhafterweise zur Geräuschdämpfung mit einem Dämpfungsfilter 60, z. B. einer Scheibe aus Sintermetall, verschlossen wird.

Bezugnehmend auf Fig. 1, istauf die äußerst günstige Raumaufteilung in dem Ventilgehäuse 10 zu verweisen, durch die eine sehr kompakte Magnetventileinheit geschaffen wird. Wie dort ersichtlich, sind die Gehäusebohrungen 32, 34 für die Ärbeitsöffnung 36 bzw. die zusätzliche Druckentlastungsöffnung 38 annähernd achsparallel angeordnet. Dies wird durch eine Führung des Querkanals 46 annähernd rechtwinklig zu der Gehäusebohrung 34 und die entsprechende Gestaltung des die zusätzliche Druckentlastungsöffnung 38 steuernden zweiten Venti1 körpers erreicht. Erfindungsgemäß können so die Arbeits-Öffnung 36 und die zusätzliche 'Druckentlastungsöffnung 38 nebeneinander an einer Seitenwand 30 des Ventilgehäuses 10 münden. Weiterhin ist es möglich, die Drucköffnung 26, die Arbeitsöffnung 36 und die zusätzliche Entlastungsöffnung achsparallel in einer Ebene anzuordnen, die vorzugsweise parallel zu der Oberseite 16 des Ventilgehäuses 10 verläuft. Die Drucköffnung 26 befindet sich dabei vorzugsweise mittig an der den übrigen öffnungen gegenüberliegenden Seitenwand

Diese Anordnung, bei der mit einem hohen Grad an Symmetrie nur zwei Seitenwände 28; 30 des Venti1 gehäuses 10 mit Anschlußöffnungen belegt sind, ist insbesondere von Vorteil,

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wenn die Magnetventi1einheit nach Art eines Baukastensystems mit weiteren pneumatischen Einrichtungen, insbesondere Steuer- und Regeleinrichtungen, kombiniert werden soll. Beispielsweise kann der Drucköffnung 26 eine Montageplatte vorgeordnet sein, die eine zu einer Druckquelle führende Verteilerleitung und mehrere Abzweigungen für eine entsprechende Anzahl von Magnetventi1einheiten enthält. Weiterhin kann der Arbeitsöffnung 36 eine Reglerplatte nachgeordnet sein, welche ein einstellbares Druckregelventi1 trägt. Hierdurch kann die Stärke des von der Magnetventi1 einheit geschalteten Druckluftstroms gesteuert und an den jeweiligen Druckluftverbraucher angepaßt werden. Der zusätzlichen Druckentlastungs· öffnung 38 kann eine Geräuschreduzierungsplatte nachgeordnet sein, die weitere Schall dämpfungselemente enthält. Durch die benachbarte Stellung der Arbeitsöffnung 36 und zusätzlichen Druckentlastungsöffnung 38 ist es überdies von Vorteil, die Regelplatte und Geräuschreduzierungsplatte zu kombinieren und insbesondere einstückig auszuführen. Die genannten Platten werden jeweils unter Zwischenschaltung von Dichtelementen, die die öffnungen 26; 36; 38 des Ventilgehäuses 10 umschließen, an dem Ventilgehäuse 10 festgelegt.

Bezugnehmend nunmehr auf Fig. 3 und Fig. 4, ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt, übereinstimmende Teile sind dabei mit gleichen Bezugszeichen versehen; auch auf die obige Funktionsbeschreibung wird in vollem Umfang Bezug genommen. Nachstehend werden nur Merkmale der zweiten Ausführungsform behandelt, die von denen der ersten Ausführungsform abweichen. -14-

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Ein wesentlicher Unterschied besteht zunächst hinsichtlich der Anordnung der Drucköffnung 26, Arbeitsöffnung 36 und zusätzlichen Druckentlastungsöffnung 38 in dem Ventilgehäuse 10. Drucköffnung 26 und Arbeitsöffnung 36 münden beide an der Unterseite 62 des Ventilgehäuses 10, während die zusätzliche Druckentlastungsöffnung 38 seitlich an dem Ventilgehäuse 10 vorgesehen ist. Die Unterseite 62 des Ventilgehäuses 10 ist dabei mit zwei Druck-öffnungen 26 belegt, von denen jeweils Bohrungen 24 ausgehen, die in einem gemeinsamen Kanal 22 zusammengeführt sind. Die Druck-öffnungen 36 haben vorzugsweise die Gestalt von Langlöchern, und die Bohrungen 24 können herstellungstechnisch besonders einfach in Gestalt einer einzigen, quer durch die Langlöcher geführten Bohrung geschaffen werden, die durch eines der Langlöcher, hindurchführt und in dem anderen Langloch mündet. Die dabei entstehende, einzige Gehäuseöffnung der Bohrungen 24 ist durch eine Kugel 64 dichtend verschlossen. Durch die Anordnung von zwei Drucköffnungen 26 an der Unterseite 62 des Ventilgehäuses 10 wird eine Magnetventileinheit geschaffen, die sich besonders flexibel nach Art eines Baukastensystem mit anderen pneumatischen Einrichtungen kombinieren läßt. Das Ventilgehäuse 10 wird dazu vermittels geeigneter Montagebohrunge.n 66 auf einem passenden Teil derart festgelegt, daß wahlweise eine der Drucköffnungen 26 mit einer zugehörigen Anschlußleitung in eine fluchtende Durchgangsstellung kommt, während die andere Drucköffnungen 26 blindgeflanscht sein kann. Die beiden Drucköffnungen 26 bilden dabei ein Anschlußsystem, das einen hohen Grad an Kompatibilität mit.anderen Teilen eines Baukastens gewährleistet.

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Der gemeinsame Kanal 22, in dem die den Drucköffnungen 26 zugeordneten Bohrungen 24 zusammengeführt sind, kann seinerseits derart von der Oberseite 16 her in dem Ventilgehäuse 10 verbohrt sein, daß er die Bohrungen 34 trifft. Der Kanal 22 tritt an der Oberseite 16 des Venti1 gehäuses 10 aus einer Platte 20 aus, an der eine mit einer Ventilkammer versehene Magnetanordnung (nicht dargestellt) dichtend festgelegt wird. Anders als bei dem ersten Ausführungsbeispiel, ist also die Ventilkammer nicht in dem Ventilgehäuse 10, sondern oberhalb von demselben vorgesehen. Die Platte 20 bildet einen Dichtsitz für den in der Venti!kammer magnetisch bewegten Ventilkörper, der auf die Platte 20 abgesenkt bzw. von ihr abgehoben wird.

Im Bereich der Mündung des Kanals 22 tritt aus der Platte 20 eine Arbeitsleitung 42 aus, die an das axiale Ende 40 einer seitlich in dem Ventilkörper 10 ausgenommenen Gehäusebohrung 34 führt. Die Mündung dieser Gehäusebohrung 34 bildet die zusätzliche Druckentlastungsöffnung 38, die wie in dem ersten Ausführungsbeispiel durch einen zweiten Ventil körper in Gestalt eines Venti1tellers 48 verschlossen wird. Am Mantel 44 der Gehäusebohrung 34 mündet wiederum ein Querkanal 46, der zu einer von der Mündung einer Gehäusebohrung 32 gebildeten Arbeitsöffnung 36 führt. Der Querkanal 46 verläuft annähernd rechtwinklig zu der Gehäusebohrung 34 nach unten und tritt über einen abgewinkelten Abschnitt in die Gehäusebohrung 32, die etwa mittig an der Unterseite 62 des Ventilgehäuses 10 angeordnet ist.

Der von der Magnetanordnung bewegte Ventilkörper (nicht dargestellt) steht nun so mit der Platte 20 an der Oberseite 16

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des Ventil gehäuses 10 in dichtender Anlage, daß er den Kanal 22 verschließt. Wird die Magnetanordnung aktiviert, so wird der Ventilkörper von der Platte 20 abgehoben und über die an der Magnetanordnung ausgenommene Ventil kammer eine Verbindung zwischen dem Kanal 22 und der Arbeitsleitung 42 hergestellt/ Auf diese Art kann das dem Ventilgehäuse 10 über eine der Drucköffnungen 26 zugeführte Betriebsmedium in die Arbeitsleitung 42 eintreten und den Ventilteller 48 derart beaufschlagen, daß er von dem axialen Ende 40 der Gehäusebohrung 34 v/eggedrückt wird. Zugleich wird die Ringlippe 58 des Ventilteller 48 radial nach innen gepreßt und der Strömungsweg in den Querkanal 46 freigegeben. Das Betriebsmedium kann also über die Arbeitsöffnung 36 in einen Druckluftverbraucher eintreten, während die zusatz!iche Drückentlastungsöffnung 38 geschlossen bleibt. Wird nun die Schaltstellung der Magnetventi1 einheit gewechselt und der Ventilkörper auf die Platte 20 abgesenkt, so wird zugleich eine nicht dargestellte ,kleine Druckentlastungsöffnung in der Magnetanordnung geöffnet und der Ventilteller 48 durch den Differenzdruck derart mit dem axialen Ende 40 der Gehäusebohrung 34 in Anlage gebracht, daß sich die zusätzliche DruckentTastungsöffnung 38 öffnet. Der an die Arbeitsöffnung 36 angeschlossene 'Druckluftverbraucher wird dann von dem unter niedrigem Druck ausströmenden Betriebsmedium über die zusätzliche Druckentlastungsöffnung 38 entsorgt.

Die in Fig. 3 und 4 dargestellte zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Magnetventi1 einheit eignet sich besonders zur Kombination mit anderen pneumatischen Einrichtungen, da sämtliche Anschlußstellen, nämlich die Arbeitsöffnung 36 sowie eine,

zwei oder auch mehrere Drucköffnungen 26 an einer Seite des Venti1 gehäuses 10 angeordnet sind. Hierfür eignet sich besonders die Unterseite 62, d. h. die der Magnetanordnung abgewandte Seite des Venti!gehäuses 10. Hingegen mündet die zu- . sätzliche Druckentlastungsöffnung 38 sei ti ich am Ventilgehäuse 10. Eine räumlich besonders gedrängte, platzsparende Anordnung wird dadurch erreicht, daß die zusätzliche Druckentlastungsöffnung 38 auf einer Diagonalen des Ventilgehäuses 10 verläuft.

Eine bevorzugte Anwendung der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Magnetventileinheit wird anhand von Fig. 5 erläutert, die zugleich die Kombination der Magnetventi1 einheit mit anderen Teilen eines pneumatischen Baukastensystems demonstriert. Die Magnetventi1 einheit bildet dabei das Schaltventil eines pneumatisch angesteuerten, verschiedene Betriebszustände aufweisenden Wegeventils, das in Fig. 5 exemplarisch als an sich bekanntes 5/2-Wegeventi1 dargestellt ist. Der Druckeingang des Wegeventils ist mit P, die Arbeitsausgänge mit A und B und die Entlastungsausgänge mit R und S bezeichnet, In der ersten Schaltstellung des Wegeventils ist der Druckeingang P mit dem Arbeitsausgang B verbunden, während der Arbeitsausgang A über den Entlastungsausgang R entlüftet wird. Der Entlastungsausgang S ist ohne Funktion. In der zweiten Schaltstellung des Wegeventils wird der Druckeingang P mit dem Arbeitsausgang A verbunden und der Arbeitsausgang B über den Entlastungsausgang S entlüftet, während der Entlastungsausgang R .ohne Funktion ist. Der Wechsel der Schaltstellungen erfolgt durch einen im Inneren des Wegeventils angeordneten, pneumatisch gegen die Kraft einer Rückstellfeder betätigten

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Kolben (nicht dargestellt). Die Ansteuerung dieses Kolbens erfolgt durch die erfindungsgemäße Magnetventi1 einheit mit der zusätzlichen Druckentlastungsöffnung 38. Man erkennt in Fig. 5 das auf dem Wegeventil in den Montagebohrungen 66 verschraubte Ventilgehäuse 10. Dabei kommt die Unterseite 62

68 des Ventilgehäuses 10 auf einer Anschlußplatte/des Wegeventils zu liegen. An dieser Unterseite 62 münden eine oder mehrere Drucköffnungen 26 der Magnetventileinheit, von denen wenigstens eine über einen in dem Wegeventil ausgenommenen, an der Anschl ußplatte.6.8 mündenden Kanal (nicht dargestellt) mit dem Druckeingang P des Wegeventils kommuniziert. Ebenso mündet auch die Arbeitsöffnung 36 der Magnetventi!einheit an der Unterseite 62 des Venti ^gehäuses JLO. Sie steht über einen Durchlaß in der Anschlußplatte 68 mit dem Zylinder in Verbindung, in dem der den Schaltwechsel des Wegeventils vermittelnde Kolben läuft. Oberhalb des Venti!gehäuses 1Oi st eine Magnetanordnung 70 angeordnet, die die erfindungsgemäße Magnetventileinheit in der beschriebenen -Weise schaltet. Wird die Magnetanordnung 70 aktiviert, so wird der Kolben des Wegeventils mit Druckluft beaufschlagt und dadurch ein Schaltwechsel des Wegeventils herbeigeführt. Umgekehrt wird bei einer Entaktivierung der Magnetanordnung 70 der Zylinder des Wegeventils, in dem der Kolben läuft, über die zusätzliche Druckentlastungsöffnung 38 entlüftet und der Kolben durch die Kraft einer Rückstellfeder in seine dem anderen Schaltzustand zugeordnete Ausgangsstellung zurückgeführt.

Die erfindungsgemäße Magnetventileinheit kann in entsprechender Weise auch zur Ansteuerung anderer pneumatischer Aggregate eines Baukasensystems dienen.

Claims

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1. J Magnetventiieinheit zur Steuerung der Druckmittelverund. -entsorgung eines ,Druckrl uftverbrauchers, mit einem Ventil gehäuse, welches ,eine Drujcköffnung» eine mit dem Verbraucher zu, verbindende^.Arbeitsöffnung sowie eine Entlastungsöffnung au.fweist,-;,mit..eiinem im Ventilgehäuse angeordneten, in einer Ruhelage vorgespannten Ventilkörper zur wahl weisen Verbindung der Arbeitsöffnung mit der Drucköffnung bzw. der Entlastungsöffnung und mit einem Elektromagneten, zum Bewegen des Ventil körpers in eine Arbeitsstel1ung, und mit einem zweiten Ventilkörper, welcher eine vom stromab des ersten Ventil körpers herrschenden Druck beaufschlagte Druckangriffsfläche aufweist und durch welchen ein Strömungsweg zwischen der Arbeitsöffnung und einer einen großen Durchströmquerschnitt aufweisenden zusätzlichen Druckentlastungsöffnung steuerbar ist» gemäß DE-PS ... (Deutsche Patentanmeldung P 31 47 030.0-13), dadurch gekennzeichnet, daß die

zusätzliche Druckentlastungsöffnung (38) durch die Mündung einer Gehäusebohrung (34) in dem Ventilgehäuse (10) gebildet wird, an deren axialem Ende (40) eine von dem ersten Ventilkörper (14) gesteuerte Arbeitsleitung (42) und an deren Mantel(44) ein zu der Arbeitsöffnung (36) führender Querkanal (46) mündet, und in der Gehäusebohrung (34) ein konischer Ein· satz (50) dichtend festgelegt ist, dessen Wand (56) im Abstand zu der Mündung des Querkanals (46) und dessen im Durchmesser verjüngte Stirnseite (54) im Abstand zu der Mündung der Arbeitsleitung (42) zu liegen kommt, wobei die Stirnseite (54) einen Dichtsitz für einen in der Gehäusebohrung (34) axial beweglichen, mit einer Ringlippe (58) an dem Mantel (44) der Gehäusebohrung (34) anliegenden Ventilteller (48) bildet.

2. Magnetventileinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringlippe (58) unter dem Einfluß eines durch die Arbeitslei'tung (42) einströmenden Druckmediums von dem Mantel (44) der Gehäusebohrung (34) abhebbar ist.

3. Magnetventileinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der konische Einsatz(50) in einer Schulter (52) der Gehäusebohrung (34) gehaltert und mittels eines O-Rings (53) gegen den Mantel(44) der Gehäusebohrung (34) abgedichtet ist.

4. Magnetventileinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (48) aus einem zylindrischen Grundkörper, dessen ebene Flächen in Dicht-

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kontakt mit dem axialen Ende (4Q) der Gehäus.ebohrung (34) und der Stirnseite (54) des konischen Einsatzes (50) gebracht werden können, und einer am. Umfang des Grundkörpers angeformten, sich becherförmig radial nach außen erweiternden RingVippe (58) besteht. .-

5. Magnetventileinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringlippe (58) an der dem axialen Ende (40) der Gehäusebohrung (34) zugewandten ebenen Fläche des Grundkörpers ansetzt und über die dem konischen Einsatz (50) zugewandte ebene Fläche des Grundkörpers hinausragt.

6. Magnetventileinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querkanal (46) annähernd rechtwinklig zu der Gehäusebohrung (34) verläuft und in eine achsparallel zu der Gihäüsebohrung (34) angeordnete .Gehäusebohrung--(32) eintritt, deren Mündung die Arbeitsöffnung (36) bildet.

7. Magnetventileinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucköffnung(26),die Arbeitsöffnung (36) und die zusätzliche Entlastungsöffnung (38) achsparallel in einer Ebene angeordnet- sind.

8. Magnetventi!einheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsöffnung (36). und die zusätzliche Druckentlastungsöffnung (38) an einer Seitenwand'(30) und die Drucköffnung (26) an der gegenüberliegenden Seitenwand (28) des Ventil gehäuses (10) münden.

9. Magnetventi1 einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querkanal (46)annähernd rechtwinklig zu der Genau· sebohrung (34) verläuft und in eine etwa senkrecht zu der Gehäusebohrung (34) angeordnete Gehäusebohrung (32) eintritt, deren Mündung die Arbeitsöffnung (36) bildet.

10. Magnetventi1 einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Drucköffnung (26) und eine Arbeitsöffnung (34) an der Unterseite (62) des Venti1 gehäuses (10) angeordnet sind, während die zusätzliche Druckentlastungsöffnung (38) seitlich an dem Ventilgehäuse mündet.

11. Magnetventileinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Drucköffnungen (26) an der Unterseite (62) des Venti1 gehäuses (10) vorgesehen sind, von denen zwei in einem gemeinsamen Kanal (22) zusammengeführte Bohrungen (24) ausgehen.

12. Magnetventileinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (22) sowie eine Arbeitsleitung (42) aus einer Platte (20) an der Oberseite (16) des Venti1 gehäuses (10) austreten und an der Platte (20) ein abhebbarer Ventilkörper dichtend zur Anlage kommt.

13. Magnetventi1 einheit nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Druckentlastungsöffnung (38) auf einer Diagonalen des Ventilgehäuses (10) angeordnet ist.

14. Magnetventileinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Druckentlastungsöffnung (38) mit einem Dämpfungsfilter (60), z. B. einer Scheibe aus Sintermetall, verschlossen ist. -

15. Verwendung einer Magnetventi1 einheit gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14 als Schaltventil eines pneumatisch angesteuerten Wegeventils.

16. Verwendung einer Magnetventileinheit nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14 in einem pneumatische Aggregate enthaltenden Baukastensystem.