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Title:
ASSEMBLY OF CONTROL VALVES FOR PNEUMATIC CONTROL AT LOW PRESSURE AND WORKING PRESSURE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1980/000269
Kind Code:
A1
Abstract:
The assembly of control valves comprises a plurality of control valves which, in general, are identical. Each control valve comprises means (9, 10) which, when the control system (20, 25) is actuated, close instantaneously the upstream inlet and vent the downstream side. The valve or the assembly of valves is intended in particular to time or sequence automatic controls for pneumatic or hydropneumatic control machines.

Inventors:
GASSERT W (CH)
Application Number:
PCT/CH1979/000098
Publication Date:
February 21, 1980
Filing Date:
July 10, 1979
Export Citation:
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Assignee:
WIRZ E (CH)
GASSERT W (CH)
International Classes:
F01L25/06; F15B13/04; F15C3/06; F16K31/56; F16K11/07; (IPC1-7): F15B13/042; F16K31/56; F15C3/06; F01L25/06
Foreign References:
US3429327A1969-02-25
DE1200084C
FR2150639A11973-04-13
FR2060194A11971-06-18
US2773486A1956-12-11
DE1653525A11971-06-16
FR2346584A21977-10-28
US3592230A1971-07-13
DE1475930B11970-10-01
US3707982A1973-01-02
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Steuerventilsatz für eine vollpneu¬ matische Nieder und Arbeitsdrucksteuerung, insbesondere zur Signalgabe oder für Zeit und Folgesteuerung zum Antrieb pneumatisch und hydropneumatisch gesteuerter Maschinen, wobei jedes schaltende Einzelsteuerventil, vor der Ausführung der Schaltung, auf der Seite des Steuer¬ kolbens entlüftet und auf der Gegenseite belüftet werden muss, bevor die Schaltung des Steuerkolbens vorgenommen werden kann, so dass bei einem komplizierten Steuerab lauf mehrere LogikBausteine wie UND/ODER/JA/NICHT zur Realisierung des Steuerablaufes verwendet werden müssen und dadurch für den Bau von solchen Steuerabläufen eine komplizierte Ueberlegungsweise vorliegt, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass jedes Einzelsteuerventil den Steuerkolben durch Belüftung auf der einen Seite und Entlüftung auf der entgegengesetzten Seite, schlagartig auf die ent¬ lüftete Seite abschiesst, wobei an jedem Steuerventil Mittel vorgesehen sind, welche die durch die Belüftung schlagartige Schaltung, nach der Schaltung, die Belüf ' tungszufuhr schlagartig schliessen und zugleich die auf der Stirnseite des Steuerkolbens wirkende Belüftung schlag¬ artig entlüften, so dass bei jedem Steuerablauf, wo der Servomotor nur einmal ein und ausfährt, beim nächsten Steuerablauf jedes anzusteuernde Steuerventil den Belüf tungseingang zur Belüftung zur nächsten Schaltung offen ist und auf der entgegengesetzten Stirnseite des Steuer¬ kolbens die belüftete Seite entlüftet hat.
2. Steuerventilsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Ansteuerung einer Verbindung über ein Ueberdruckrückschlagventil nach der Schaltung schliesst und die Entlüftung über ein Rück 5 schlagventil auf der belüfteten Seite des Steuerventils entlüftet wird.
3. Steuerventilsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Steuerventil bei der Schaltung hin und her, der Steuerdurchlass für die 0 Ansteuerung wieder geöffnet ist.
4. Steuerventilsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Steuerungsäblauf, bei dem alle Servomotoren nur einmal ein, und ausfahren, ohne, vorherige Studien und ohne.Verwendung von Schalt 15 gliedern zu stecken sind.
5. Steuerventilsatz nach Ansprüchen 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei manueller Bedie¬ nung an jedem Steuereingang ein UNDGlied vorgeschaltet ist, wodurch bei der Entlüftung von b die manuelle Be 20 dienung an den Steuerknöpfen (Sichtanzeiger 24) vorge¬ nommen werden kann.
6. Steuerventilsatz für eine vollpneu matische Nieder und Arbeitsdrucksteuerung, insbesondere zur Signalgabe oder für die Zeit und Folgesteuerung zum __ Antrieb pneumatisch und hydropneumatisch gesteuerter Maschinen, wobei jedes Einzelsteuerventil ein Ventil¬ gehäuse und einen in diesem angeordneten Steuerkolben aufweist, welcher mittels eines wechselseitigen auf seine Endflächen wirkenden strömungsfähigen Druckmediums zwi, 30 sehen zwei Endstellungen im Ventilgehäuse hin und her¬ verschiebbar ist, ferner an beiden stirnseitigen Enden des Ventilgehäuses angeordnete Federspeicher für den Steuerkolben und eine am Ventilgehäuse gehaltene Ver¬ riegelungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass jede Verriegelungseinrichtung am Ventilgehäuse gehalten ist und mindestens auf einer Seite des Steuerkolbens ein Verriegelungsorgan aufweist, das zumindest beim Ueber gang des Steuerkolbens von einer Endstellung zur anderen in den gelösten Bereich an der Aussenwand der Schikane anliegt und bei eingerasteter Einrichtung die abge¬ stützte Kolbenstirnseite andrückt und nach Uebersteigen einer vorbestimmten axialen Druckkraft auf den Steuer kolben schnappend auslösen, um somit den Steuerkolben schlagartig in seine andere Endstellung zu bringen.
7. Steuerventilsatz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Drosseln vorgesehen sind, um den Druckaufbau zeitlich einstellbar zu gestalten und eine zeitlich schlagartige Auslösung der Verriege¬ lungseinrichtung vorzunehmen.
8. Steuerventilsatz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsorgane als Federstäbe ausgebildet sind, so dass diese bei gelöstem Steuerkolben mit der Wölbung ihrer Biegeste'llen an der Aussenwandung der Verriegelungseinrichtung gleitend, in die entgegengesetzte Verriegelung einschnappen. '.
9. Steuerventilsatz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungsorgan am Steuerkolben als Kugel oder Nocken ausgebildet ist, sodass zumindest die nach dem Abschuss vorhandene Kraft die entgegengebrachte Reibung bis zur nächsten Ver¬ riegelung übertrifft. 10.Verwendung des Steuerventilsatzes nach Anspruch 6, zur Steuerung des Zu und Abflusses eines pneumatischen oder hydraulischen Druckmediums zu einem als Oszillator arbeitenden KolbenZylinderAggregat.
Description:
Steuerventilsatz für eine vollpneumatische Nieder- und Arbeitsdrucksteuerung

Die Erfindung betrifft einen Steuerventilsatz für eine pneumatische Steuerung, ins¬ besondere zum Antrieb von pneumatisch und hydropneu- matisch gesteuerten Maschinen und Apparaten. Die Er- kenntnis, dass man mit pneumatischen Steuerungen in der Industrie fast immer einfachere Lösungen erhält, als mit elektrische und elektronischen, hat sich heute weitgehend durchgesetzt: Geben doch die elektroni¬ schen lediglich die Signale, mit denen dann über einen Motor, Magnet, Kompressor oder mit andern Mitteln die eigentlichen Arbeitsbewegungen ausgeführt werden. Bei der pneumatischen Steuerung kann sehr oft Steuerimpuls und Ausführung der Bewegung vereinigt werden.

Eine verwirrende Vielfalt kennzeichnet heute das Angebot pneumatischer Steuerungen. Fast im¬ mer arbeitet man mit dem Baukastensystem, bei welchem durch zweckmässiges Zusammenfügen der verschiedenen Bausteine, von denen jeder eine ganz bestimmte Steuer¬ funktion übernimmt, bis schliesslich die gewünschte Be¬ wegungsfolge erreicht wird. Die elektrischen und elek¬ tronischen Steuerungen für den pneumatischen Ablauf einer Maschine ist zum vornherein ein Umweg, wenn man versucht, pneumatische Steuerungen von der Elektronik her abzuleiten.

Die pneumatischen Steuerungen haben gegenüber elektrischen und elektronischen Steuerungen sehr grosse Vorteile: 1. einfachere Lösungen aller Steuerprobleme durch den Einsatz der gleichen Energie und Steuertechnik.

2. unempfindlich gegen Wasser und Feuchtigkeit und Oeldä pfe und dergleichen.

3. keine Gefahr bei hochexplosiven Gasen und Flüssig- keiten.

4. da einfache Steuertechnik, hohe Schaltgeschwindig¬ keiten. •

5. je weniger Steuer-und Schaltglieder, umso grossere Zuverlässigkeit und lange Lebensdauer sowie kürzere Ansprechzeiten (höhere Produktionszahlen).

6. kein Temperaturanstieg der St'euex;- und Arbeitsventile während des Betriebes, dadurch keine Schaltdiffe¬ renzen des Slaierablaufes bei Inbetriebnahme oder während des Betriebes, wie es bei .Elektroventilen der Fall ist.

7. durch die Einfachheit ein Minimum von Betriebs¬ störungen.

8. keine Störungen durch elektrische Funkenabrisse und

Blitzschläge sowie Brandgefahr (Kurzschluss usw.)

9. Durch nicht richtiges Verschlauchen der Staierven- tile können diese keinen Defekt erleiden, da keine Membranen oder durch Kurzschluss beschädigten Teile vorhanden sind.

10. Einfaches Ueberprüfen des Steuerablaufes durch Spüren der Druckluft ohne Instrumente.

Bei fast allen der auf dem Markt befind¬ lichen pneumatischen Steuerungen ist der Aufbau durch das Zusammenfuegen der verschiedenen Bausteine auch für den Pneumatiker nicht leicht genug, einen Steuerablauf ohne einen Kursbesuch selbst zu montieren. Hauptsäch¬ lich dan, wenn jede Steuerbewegung (Arbeitsbewgung) der Zylinder mit dem geringsten Aufwand an Bausteinen oder Ventilen erstellt werden wollte und diese beim Ein¬ richten der Maschine eine manuelle Betätigung nicht fehlen sollte.

Die obengenannte Erfindung ist ein Steuerventil, das durch seine Einfachheit auch vom Nichtpneu atiker verstanden wird, so dass bei jeder Steuerung,ob Zeit- oder Folgesteuerung,immer das glei¬ che Steuerventil pro Zylinder eingesetzt wird. Diese . neuartigen Steuerventile sind sehr klein und werden auf einer Grundplatte befestigt, die zur manuellen Bedie- nung leich zugänglich sind. Bei einer Zeitsteuerung können auch neben dem Steuerventil die dazu verwende¬ ten Zeitdrosseln befestigt werden. An jedem Steuerven¬ til sind zwei Sichtanzeiger eingebaut, an denen der ganze Steuerablauf verfolgt werden kann, zugleich kann an diesen die manuelle Bedienung ausgeführt werden. Durch diese kleinen Steuerventile werden die pneumatischen Arbeitsventile,gleich welcher Grosse, je nach Durch¬ messer der Zylinder, von der einen Seite belüftet, wäh¬ rend dasselbe auf der andern Seite entlüftet wird. Es

können aber auch Ventile, wo die Rückstellung durch eine Feder betätigt wird, verwendet werden. Durch die einfache und übersichtliche Konstruktion dieses Steuer¬ ventils ist die Funktion auch für den Nichtpneumatiker leicht erfassbar, so dass auch bei einem komplizierten Steuerablauf bei Verwendung mit steckbaren UND- und ODER-Gliedern, wie Rückschlaventilen, diese auch für den Nichtpneumatiker leicht verständlich sind und beim Verschlauchen auf der Rückseite der Grundplatte nach dem entsprechenden Steuerablauf gesteckt werden können. Durch das schlagartige Schalten dieses Steuerventils während des Steuerab1aufs, wird bei einer Zeitsteuerung eine ausgezeichnete Wiederholungsgenauigkeit erreicht.

Verschiedene Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Steuerventile sind mit Steuerablaufen teilweise schematisch in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt, teilweise schematisch, durch ein Steuerventil, F Fiigg.. 2 2 einen Schnitt A-A der Fig. 1,

Fig. 3 einen gebogenen Federstahlstift mit überzogenem Kunststoffröhr,

Fig. 4 einen geraden Federstahlstift mit überzogenem Kunststoffröhr, F Fiigg.. 5 5 eine Grundplatte von unten, mit einer Mehrzahl aufgeschraubter Steuerventile.

Fig. 6 eine Grundplatte mit aufgeschraubten Steuerventi¬ len und Zeitdrösselventilen

Fig. 7 ein Steuerventil von unten gesehen, Fig. 8 ein Zeitdrosselventil von unten gesehen, Fig. 9 eine Seitenansicht der Fig. 6, Fig. 10 ein Steuerventil schematisch dargestellt,

Fig. 11 ein UND-Glied, Fig. 12 ein ODER-Glied

Fig. 13 in einem Einstich zwei eingelegte Rundstahl¬ federn, 4W ι Fig. 14/eine Oszillationssteuerung für Zeit- und Folge¬ steuerungen, Fig. 16 einen kompleten Steuerablauf für Zeit- und

Folgesteuerung, Fig. 17 eine Schnappvorrichtung beispielsweise an einem metallisch dichtenden 5-2-Wege-Ventil,

Fig. 18 ein Steuerventil mit einem metallisch dixhtendem 5-2-Wege-Ventil zur Anwesenheitskontrolle mit Vakuum und Druckluft für die Aufnahme und Ab¬ nahmekontrolle eines Werkstückes, Fig. 19 ein Beispiel der Verrasterung

Fig. 20 eine weitere Ausführungsform eines Steuerven¬ tils, und Fig. 21 einen zugehörigen Steuerablauf.

Die Fig. 1 zeigt ein beispielsweises Steuerventil, bei dem der Mittelteil 1 mit beidseitig zentrierten Teilen 2 und 3. sowie mit zwei äusseren Deckeln 4 und 5, zusammen mit einer Grundplatte 6 mit einer Grundplatte 6 mit Längsbohrung 7, sowie mit sechs Durchgangsbohrungen 30,31,35,35 f ,33,33' , mit dem darauf befestigten Steuerventil abgedichtet sind. In den Boh¬ rungen 8 des dreiteiligen Mittelteiles des Steuerventils 1,2 und 3 laufen mit Spiel zwei Kugeln 9 und 10^ diese sind in der linken oder rechten Endstellung mit vier Dichtungsringen 11,12,13,14 leicht abgedichtet, so dass die Kugeln bei einem Druckbereich von 0,5 - 1,5 bar in den beiden Endstellungen abdichten. Beim Zusammenfügen der Teile 1,2 und 3 ist beidseitig eine Freistellung vom grossen Durchmesser 15 und 15' , bei Fig. 2 ersichtlich,

die eine Breite vom Durchmesser der Federstäbe 16 haben, wobei der breitere Einstich 17 vom Durchmesser 18 eine Aussparung ist, damit die .Federstäbe 16 beim Spannen keine seitliche Reibung erhalten, ansonst sich der Ab- schuss der Kugeln leicht schleifend verhalten würde.

Dieses Verhalten mit zwei Kugeln hat die gleiche Wirkungs weise wie ein 5-2-Wege-Ventil. Die Federstäbe 16 können in verschiedenen Faconen wirksam sein, ein Beispiel Fig. 3, bei dieser ist der Federstab 16 leicht gebogen und zur besseren Gleitfähigkeit mit einer Kunststoff¬ hülse 19 überzogen, bei Fig. 13 ist die Federung zwei¬ teilig gebogen, so dass diese beim Einlegen in der Mittel stellung bleiben. Die zweiteilige Federung ist in der Mitte geöffnet, somit sind vier Federenden der Federung ausgesetzt. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Steuerventil sind die zwei Kugeln 8 und 10 auf der linken Seite und beide Kugeln 9 und 10 werden auf der rechten Seite durch den Federstab 16' nach links an den Schaltkolben 20 ge¬ drückt, diese ist in seine Endposition gerückt und hat die leichte Druckfeder 21 zusammengedrückt und steht mit der Schulter 22 an der inneren Fläche 24 vom Deckel 4 an. Der Schaft 24 des Steuerkolbens 20 ist in der Deckel- bohrung 25 mittels Dichtung 26 gedichtet. Die Druckfeder 21 ist so schwach, dass diese den Steuerkolben 20, wenn die Kugeln 9 und 10 auf der rechten Seite sind, sich auch nach rechts verschiebt, bis die Schulter 27 am Ven¬ tilteil 2 anliegt, so dass der Schaft 24 als Sichtanzeige und zugleich für die manuelle Betätigung verwendet werden kann. Bei der Verwendung von Kugeln ist darauf zu achten, dass die Federstäbe 16 mindestens eine Spannkraft aufwei¬ sen: dass die Kugeln 9 und 10 in die Endstellung gedrückt werden und dadurch mindestens einen Steuerdruck von an-

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genommen ca 2 bar aushält, bevor sich die beiden Kugeln 9 und 10 voneinander trennen. Im Raum 28 darf beispielsweise der Druck von ca. 2 bar, je nach Stärke der Federstäbe 16 sein, so würde sich die Kugel 10 auf keinen Fall nach rechts abschieben lassen, doch hat sich der Schaltwiderstand je nach Druck verkleinert, während¬ dem sich der Schaltwiderstand durch den Druck bei der Kugel 9 vergrössert hat, muss um die Kugel 9 und 10 zur Schaltung nach rechts zu bringen, vom Schaltkolben 20 her ein Druck von fast um das Doppelte nötig sein, dadurch müssen die Schaltkolben 20 im Durchmesser entsprechend grösser sein, bis der im Raum 29 aufgebaute Druck durch den Schaltkolben 20 die Kugeln 9 und 10 schlagartig nach rechts abschiessen und sich durch die Federstäbe 16 an den Schaltkolben 20', bei dem der Raum 29' entlüftet ist, schlagartig durch die Spannung der Federstäbe 16 in seine Endstellung verschiebt und gehalten bleibt. Es ist auch wichtig, dass die Schaltkolben 20,20' leicht sind. Mit einer beidseitigen Entlüftung der Räume 29 und 29' kann durch manuelle Bedienung, durch Druck auf die (Sichtanzeiger) Schaft 24 oder 24' die Kugeln 9 und 10 schlagartig auf die gewünschte Seite geschal¬ tet werden, weil der Raum 28 unter Druck steht, so ist' je nach Schaltstellung die eine Leitung 30 oder 31 belüf- tet, während die andere entlüftet ist. Da der dreitei¬ lige Ventilteil 1,2 und 3 vom Steuerventil die gleiche Wirkungsweise besitzt, wie ein 5/3-Wege-Ventil, so kann- je nach Schaltstellung durch die beiden Leitungen 30 und 31 der Steuerkolben vom Arbeitsventil von der einen auf die andere Seite verschoben werden, es können aber auch Ventilschieber, die auf der einen Seite durch Druck¬ beaufschlagung und die Rückstellung durch Federn verscho¬ ben und angesteuert werden. Beim Steuerventil in Fig. 1 ist die Bohrung 7 mit Druck beaufschlagt, in der ge-

zeichneten Stellung ist der Raum 28 durch die Bohrung 32 belüftet und sind mit den beiden Dichtungsringen 11 und 13 auf beide Seiten abgedichtet, so dass der Durch¬ gang vpn der Bohrung 32 in die Leitung 30 offen ist, zugleich hat sich die Leitung 31 über die Bohrung 33' en lüftet, somit sind die Räume 34 und 34' immer entlüftet.

Je nach Belüftung auf der einen und Entlüftung auf der andern Seite der beiden Bohrungen 35 und 35' kann die Schaltstellung vom Steuerventil schlagartig gewechselt werden.

Das Steuerventil kann je nach Spannkraf der Federstäbe 16 auch für höhere Drücke ausgebildet wer den. Um die manuelle Bedienung zu erleichtern, können di Druckfedern 21 durch stärkere ersetzt werden. Im weitere könnte die manuelle Bedienung auch durch Servohilfe, dur Belüftung der Räume 29 leicht zur Schaltung gebracht wer den.

Die Fig. 17 zeigt auch ein Beispiel wie die schlagartige Schaltweise auch an jedem Steuerventil verwendet werden kann, das gezeichnete Ventil ist bei¬ spielsweise ein metallisch dichtendes Ventil, dieser Stuerkolben 36 kann auch manuell oder mit Druckluft be¬ tätigt werden. '

Das Steuerventil der Fig. 1 wird auf eine Grundplatte 6 aufgeschraubt, so zeigt die Fig. 5 di Grundplatte 6 von unten gesehen, diese ist zur Belüftung der Steuerventile 38 mit einer Längsbohrung 7 versehen, die Steuerventile werden mit Bohrungen 37 belüftet. Das Steuerventil 38 kann um 180 verdreht aufgeschraubt wer- den. Es ist auch gleich, wie die die Zeitdrosselventile oder ZeitdrosselrückschlajT-entile aufgeschraubt werden, da die belüftete Bohrung 30 oder 31 auf der unteren Seit

der Grundplatte 6 mit dem Schlauch richtig gesteckt wird. Beim Stecken des Steuerablaufes mit Schlauchverbindungen können je nach dem Steuerablauf die UND-oder ODER-Glieder sowie die Rückschlagventile mit und ohne Feder gesteckt werden. Mit dem kleinsten Aufwand an Steuerventilen kön¬ nen komplizierte Steuerabläufe ohne Kursbesuche gesteckt werden, ob Zeit- oder Folgesteuerungen oder beides, diese sind auch für den Nichtpneumatiker ausführbar.

Fig. 11 zeigt ein UND-Glied, erst wenn a-und b belüftet, ist Durchgang auf c.

Fig. 12 zeigt ein ODER-Glied, erst wenn mindestens a oder b belüftet, ist Durchgang auf c.

Fig. 6 zeigt, wie auf der Grundplatte 6 Steuerventile 38 sowie Zeitdrosselventile 39 je nach An- wendung zum Steuerablauf befestigt sind, auf der Rück¬ seite der Grundplatte 6 werden je nach Steuerablauf die Schläuche gesteckt.

Fig. 14 zeigt eine Oszillationssteuerung in Zeit oder Folgesteuerung, mit dem Steuerventil A und einem Arbeitsventil 8, das je nach Anwendung ein grosses oder kleines Ventil sein kann. Weil das Steuerventil A mit Kugeln 9 und 10 ausgerüstet, ist der Drucklufteingang mit PN _= Niederdruck=Steuerdruck bezeichnet. Doch wäre dieses Steuerventil A mit einem Steuerkolben 36 wie Fig. 17 zeigt, ausgerüstet, so könnte man mit diesem allein, ohne Arbeitsventil B die Arbeitsbewegungen ausführen. Um diese Ausführung vom Steuerventil A nicht in verschiede¬ nen Grossen auszuführen und möglichst klein zu halten, weil diese auf das Armaturenbrett montiert und meistens als Steuerventile verwendet werden, wäre die Verwendung nur für Kleinzylinder möglich. Da der Steuerkolben oder die Kugeln vom Steuerventil A auf die linke Seite ge¬ schaltet ist, ist beim Steuerventil A die Leitung 1 wie

Fig. 1 mit 30 belüftet, durch diese Belüftung hat der Steuerkolben 36 vom Ventil B die linke Stellung 1 eingenommen, somit wäre bei einer Zeitsteuerung die Lei¬ tung 1 mit l.=l in Verbindung, die über ein Zeitdrossel- ventil 40 im Raum 29 einen Druck aufbaut, bis dieses Steuerventil den Steuerkolben oder Kugeln 9 und 10 schlagartig auf die rechte Seite 2 schaltet, mit dieser Schaltung hat auch das Arbeitsventil B mit Zylinder C } der durch die Leitung 41 belüftet ist, nach rechts ge- schaltet. Dieser Zylinder C arbeitet auf dem Gegendruck¬ prinzip, das heisst, dass die durch die Leitung 42 aus- stossende Druckluft über das Arbeitsventil B über das Auslassdrosselventil 43, je nach Schubgeschwindigkeit gedrosselt werden kann. Bei einer Zeitsteuerung ist vom Steuerventil A die Leitung 2 mit der Leitung 2 mit 2.=2 verbünden und baut nach dem Zeitdrosselventil 44 im Raum 29' einen Druck auf, bis dieses Steuerventil 1 den Sc&altpύnkt erreicht hat und auf 1 schaltet. Mit dieser Schaltung vom Steuerventil A, hat auch das Ar- beitsventil B auf 1 geschaltet. Die Sehübgeschwindig¬ keit vom Zylinder 45 wird durch das Auslassdrosselventil 46 eingestellt. Bei einer Folgesteuerung werden keine . Zeitdrosselventile 40 und 44 verwendet, ausser man möchte nach der Betätigung vom Grenzschalterventil 17,18 eine Schaltverzögerung haben. Bei einer Folgesteuerung sind die Grenztasterventile 47 und 48 im Einsatz, diese werden durch die Bewegung der Kolbenstange betätigt, so dass vom Steuerventil A die Leitung 1 mit dem Grenztaste ventil 47 verbunden ist, durch das Oeffnen vom Grenztast ventil 47, wird der Durchgang von 1 auf 1. geöffnet und belüftet das Steuerventil A durch die Leitung l.=l und schaltet das Steuerventil mit Arbeitsventil B auf 2,

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durch diese Schaltung ist die Leitung 41 belüftet, somit fährt der Kolben vom Zylinder 45 nach rechts aus und schaltet das Grenztasterventil 48, das den Kreislauf 2 auf 2. öffnet und die Leitung 2.=2 belüftet, so dass das Steuerventil A wieder auf Stellung 1 schaltet.

Fig. 15 zeigt eine begrenzbare Oszilla¬ tionssteuerung, wo die Oszillationsbewegungen mit dem Steuerablauf verbunden ist und 1 bis 10 Oszillationsbewe¬ gungen eingestellt werden können. Während das Steuerventil B oszilliert, steht das Steuerventil C in Stellung 4, somit ist die Leitung 4 belüftet, auch ist das Arbeits¬ ventil D mit Zylinder 49' in derselben Stellung, dadurch ist die Leitung 50 belüftet sowie das Rückschlagventil 51, das geschlossen ist, dadurch entsteht beim Oszillieren vom Steuerventil B, wenn dieses in Stellung 2 ist und die Leitung 2 unter Druck steht, über die Zeitdrossel 52 ein Druckaufbau in die Leitung 56, so dass das Steuerven¬ til B wieder nach links auf Stellung 1 geschaltet wird, diese Schaltbewegung auf 1 können nur stattfinden, wenn die Leitung 50 unter Druck steht. Die Zahl der Oszilla¬ tionsbewegungen vom Steuerventil B werden je nach Ein¬ stellung des Zeitdrosselventils 53 eingestellt. Bei jeder Oszillationsbewegung vom Steuerventil B in Stellung 2, wird durch das Drosselventil 53 über ein federbelastetes Ruckschlay-entil 54 Druckluft in ein Volumen 55 gepresst, da die Leitung 56 mit der Leitung 35' in Verbindung steht, wird bei jeder Oszillationsbewegung der Druckauf¬ bau im Volumen 55 immer mehr erhöht, bis dieser Druck die Schaltkraft vom Steuerventil C übertrifft und dieses nach links schaltet und dadurch das Volumen 55 über die Leitung 56 und das Rückschlagventil 60 über die Leitung 4 = 31 bei Fig. 1 über 33' entleert. Durch Belüftung der Leitung

3, diese könnte aber bei einem Steuerablauf mit mehreren Ventilen,beispielsweise auch von einem anderen Ventil her¬ genommen werden, das die Leitung 57 über das Zeitdrossel¬ ventil 58 und schaltet das Steuerventil C in Stellung 4, in dieser Stellung wird die Oszillationsbewegung vom Steuerventil B wieder fortgesetzt.

Fig. 16 zeigt ein Beispiel eines Steuer¬ ablaufes mit vier dopp* elwirkenden Zylindern, in £eit- oder Folgesteuerung. Für den ganzen Steuerablauf sind neun Steuerventile 1 bis 9 und sechs angesteuerte Ar¬ beitsventile 10,11,14 bis 17 vorhanden, diese stehen alle in der Ausgangsstellung auf . Die vier Steuerventile 1,2,3 und 4 sind zur Bedienung dieser Steuerung. Mit dem Steuerventil 1, wenn die Kugeln oder der Steuerschieber u auf die Seite a geschaltet ist, diese Schaltung kann auch mit Steuerventil 2 in Stellung d durch die Leitung 63 be¬ lüftet und ausgeführt werden, ebenso schalten auch die Steuerventile 1,3 und 4 auch in die Ausgangsstellung , wenn diese noch nicht in dieser Stellung sind, die Stel- lung a vom Ventil 1 bringt alle Steuerventile mit Zylinder in ihre Ausgangsstellung °. Wird das Steuerventil 1 auf b geschaltet, schaltet das Steuerventil 2 durch die Leitung 61 auf c. In der Stellung b sind alle Ventile belüftet, da alle Steuerventile 2 bis 9 und Arbeitsventile 14 bis 17 in ihrer Ausgangstellung sind, erfolgt der Programmablauf erst, wenn das Steuerventil 3 auf f gebracht ist, dann belüftet die Leitung 64 das Rückschlagventil 62, so dass die Kette vom Programmablauf geschlossen ist und ab¬ laufen kann. Muss der Programmablauf unterbrochen wer¬ den, so wird- das Steuerventil 3 auf e geschaltet, dann wir durch die Leitung 64 das Ruckschalgventil 62 entlüftet, so dass der Programmablauf in seiner Ausgangsstellung

anhält. Beim Schalten (alles aus) wird das Steuerventil 2 in die Stellung d gebracht, durch diese Schaltung wer¬ den die Steuerventile 1,2 und 4 in die Ausgangsstellung gebracht. Durch dieses Schalten vom Steuerventil 4 auf g werden alle Rückschlagventile 0 belüftet. Auch ist das Ventil 10 in seine Ausgangsstellung gekommen und entlüf¬ tet über die Auslassdrossel 65, weil das Volumen 18 mit Arbeitsdruckluft gefüllt ist, wird die Leitung 66 mit den

5 federbelasteten Rückschlagventilen x belüftet, so dass alle Steuerventile von 5 bis 9 in ihre Ausgangsstellung gebracht werden, mit ihnen auch die Arbeitsventile 14 bis 17 mit den Zylindern. Die Auslassdrossel 65 lässt die übrige Arbeitsdruckluft vom Volumen 18 langsam ab, bis sich alle Leitungen entleert haben. Bei manueller Bedienung der Steuerventile

6 bis 9 wird das Steuerventil 4 auf h gebracht, dadurch wird durch die belüftete Leitung 67 das Steuerventil 1 auf b geschaltet (alle ein), alles belüftet. Das Steuer¬ ventil 1 auf b schaltet, schaltet durch die Leitung 61 das Steuerventil 2 auf c. Durch die Schaltung vom

Steuerventil 4 auf h sind alle Rückschlagventile 0 ent¬ lüftet worden. Durch Schalten vom Steuerventil 1 auf b haben die Ventile 10 und 11 die Steuer- und Arbeitsventile belüftet, so dass die Steuerventile 6 bis 9 manuell be- dient werden können. Beim Schalten vom Steuerventil 2 auf d werden die Steuerventile 1,3 und 4 in die Ausgangs¬ stellung gebracht und zugleich werden alle Steuer- und Arbeitsventile in die Ausgangsstellung gebracht und entlüftet. Zum Anlassen der Maschine wird das Steu¬ erventil 1 auf b geschaltet: (alles ein) alles belüftet. Für den Programmablauf der Maschine wird das Steuerven¬ til 3 auf f geschaltet, dadurch wird das Rückschlag-

ventil 62 belüftet, weil das Steuerventil 4 auf g ge¬ schaltet ist, sind alle Rückschlagventile 0 belüftet, so dass die Taktkette geschlossen ist.

Der programmgemässe Steuerablauf oder Bedienung kann an allen Steuerventilen beidseitig durch Sichtanzeiger 24 verfolgt und für manuelle Bedienung verwendet werden. Das Steuerventil 6 schaltet auf 1, weil vom Steuerventil 8 ein Impuls 8 sowie vom Umschalt¬ ventil (UM) 5, der Ausgang A belüftet, so dass durch die Belüftung eines UND-Gliedes 68 von A und 8 über ein Drosselventil 69 das Steuerventil 6 auf 1 schaltet, durch die Belüftung A und 1 wird über ein UND-Glied 70 das Steuerventil 7 über ein Zeitdrosselventil 71 auf 2 geschaltet, das Steuerventil 7 auf 2 belüftet das (UM) Umschaltventil 5 auf B = 2+ dies belüftet Steuerventil 7 2+ = B und schaltet dies über ein Drosselventil 72 auf 3, die 3 und B belüftet das UND-Glied 76 am Steuerven¬ til 9 über ein Drosselventil 77 auf 6, 6 belüftet das UM Umschaltventil 5 und schaltet dies auf 6+ A, das Steuerventil 9 wird von A = 6+ über ein Drosselventil 78 belüftet und schaltet dies auf. 7, 7 belüftet das Ventil 8 über ein UND-Glied 79 mit A 7 über ein Drossel- ventil 80 und schaltet dies auf 8, 8 belüftet wieder, den nächsten Programmablauf. Jede Schaltung vom Steuer- ventil schaltet das Arbeitsventil 14 - 17 und bewegt die Zylinder, diese werden auf dem Gegendruckprinzip gedrosselt, so dass die Abluft wechselweise durch die Auslassdrosseln Z an den Arbeitsventilen 14 bis 17 ge¬ drosselt werden. Die Steuerventile 1 und 4 bleiben durch die Leitungen 81 und 82 immer belüftet, ob das Ventil 11 links oder rechts angesteuert ist. Wird das Steuerventil 1 auf b geschaltet, so sind alle Ventile belüftet, somit auch die Leitung 83, wenn diese belüftet ist, wird, die

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Leitung 81 und 82 über das Rückschlägventil 84 belüftet. Die beiden Wartungseinheiten 12 und 13 sorgen für sauber geölte Druckluft. Je nach Steuerablauf können auf der Rückseite der Grundplatte 6 UND- und ODER-Glieder oder Rückschlagventile gesteckt werden.

Bei einer Folgesteuerung können die Grenzschalterventile mit kleinen Staudüsen versehen sein, damit der Luftverbrauch bei manueller Bedienung mög¬ lichst klein bleibt. Bei Schaltverzögerungen können nach den Grenzschalterventilen auch Zeitdrosselventile ange¬ bracht werden. Bei Zeit- wie bei Folgesteuerungen ist es sehr wichtig, dass bei Belüftung der Steuerventile diese auf der gegenüberliegenden Seite entlüftet sind, sonst müssten bei komplizierten Steuerabläufen (UM) Umsteuerventile sowie UND- und ODER-Glieder eingesetzt werden. Bei der Folgesteuerung können an UND-Glieder von (UM) Umschaltventile 5 A oder B direkt mit dem UND-Glied verbunden werden, wobei die Belüftung der Steuerventile über das Grenzventil auf das UND-Glied ge- bracht wird.

Die Fig. 18 zeigt mit einem Steuerven¬ til H und einem metallisch dichtenden 5/2-Wege-Ventil G , wie dies Fig. 17 zeigt, dieses 5/2-Wege-Ventil zeigt die Anwesenheitskontrolle mit Vakuum = VA und Druckluft PN. Die beiden Ventile stehen in Ausgangs¬ stellung , die Belüftung von der Leitung 85 kann bei einem Steuerungsablauf von irgend einem Ventil gegeben werden. Diese ist beispielsweise vom Ventil 6 gegeben, so dass das Steuerventil H nach rechts schaltet, da- durch ist die Leitung 86 belüftet und hat das Rück¬ schlagventil 87 geschlossen, da in der Aus angsstellung vom Ventil G die ausgezogenen Linien Durchgang besitzen, so ist der Druck von der Leitung 88 und die Leitung 89

OMPI vr-Λ, V lP0 - y

unter Druck, damit auch Leitung 85. Die Leitung 89 geht über ein Drosselrückschlagventil 90, dieses ist nur schwach geöffnet, so dass in der Leitung 91 ein leichter Druckaufbau entsteht und die Druckluft beim Aufnahmetisch 92 entweicht. Da die beiden äusseren Ein¬ gänge 93 und 94 unter Vakuum VA sind, ist in der Aus¬ gangsstellung vom Ventil G der Durchgang der Leitung 94 auf 95 unter Vakuum = VA. Das Vakuum in der Leitung hat keinen Durchlast im Raum 29', siehe Fig. 1 vom Steuerventil H. Das Vakuum von der Leitung 95 geht durc das Drosselrückschlagventil 97 über das Rückschlagventi in den Greifer 98, dieser hat beispielsweise vom Vibra- tor ein Werkstück 99 angesogen, da die Leitung 100 unte Vakuum ist, wird das Rückschlagventil 101 in Leitung 10 geschlossen. Da das Vakuum in der Leitung 100^die am Ventileingang 35' angeschlossen ist, nicht vermag den Stuerkolben 36 nach rechts zu ziehen, dadurch bleibt de Greifer. 98 mit dem Werkstück 99 unter Sogwirkung. Der Greifer 98 mit Werkstück 99 legt dieses auf den Aufnahm tisch 92, durch dieses Andrücken vom Werkstück 99 ent¬ steht durch die ausströmende Druckluft 103 in der Leitu 91 ein Staudruck, dieser erhöht sich im Raum 29 und < schaltet den Steuerkolben 36 vom Ventil G schlagartig nach rechts, steht die Leitung 89 und 91 unter Vakuum und saugt das Werkstück 99 am Aufnahmetisch 92 an, wäh¬ rend die Leitung 95 unter Druckwirkung das Werkstück 99 bläst. Durch diesen Druck in der Leitung 95 und 96 hat das Steuerventil H in seine Ausgangsstellung geschal¬ ten, durch eine Zeitdrossel, oder durch ein Ventil im Steuerablauf kann diese Schaltung vom Steuerventil H, wenn die Bearbeitung fertig ist, vorgenommen werden.

Hat das Steuerventil H seine Ausgangsstellung erreicht,

so wird die Leitung 102 belüftet uns schliesst das Rückschlagventil 101, somit entsteht in der Leitung 100 sowie im Raum 29' ein Druckaufbau und schaltet das Ventil G in seine Ausgangslage , somit fängt der Steuerablauf wieder von vorne an.

Die Fig. 19 zeigt ein Beispiel,um eine exakte Schaltung zu erhalten, dass die F.ederstäbe 16 auf der Auflagefläche 105 anliegen, damit der Federstab 16 sich immer gleich abheben kann, dadurch bleibt die Spannkraft der Federstäbe wie die Schaltung vom Ventil gleichmässig. Diese kann um eine längere Lebensdauer zu erhalten, auch angeflacht.sein.

Diese schlagartige Schaltweise kann für alle Ventile wie für Schieber- und Sitzventile verwendet werden.

Die Fig. 20 zeigt beispielsweise ein Sitzventil, das durch den Einbau von Schikanen sich besonders gut eignet für den Bau von pneumatischen Steuerungen, diese können auch vom Nichtpneumatiker ohne Kurse oder besondere Vorkenntnisse verschlaucht werden. Dieses Steuerventil kann ohne zusätzliche Schalt¬ glieder, wie ODER/NICHT/JA usw. und ohne lange Studien verschlaucht werden, da für jede Schaltung von einem Steuerventil zum andern nur ein Verbindungsschlauch verwendet wird, dieser Verbindungsschlauch und die verwendeten Schikanen machen das Belüften zur Schaltung sowie Schliessen der Belüftung und entlüften automatisch. Die UND-Glieder 126 werden nur dort eingesetzt, wo eine manuelle Bedienung unerlässlich ist. Das 5/2-Wege-Steuer- ventil der Fig. 1, wie bei Fig. 20, ist für die beid- seitige Ansteuerung eines Arbeitsventils oder doppel¬ wirkenden Zylinders ausgelegt und hat den Vorteil, dass das Umsteuern vom Arbeitsventil oder Zylinder, beidseitig

schlagartig stattfindet, wobei bei zwei 3/2-Wege- Steuerventilen beim Nachschaltenden eine kleine Ver¬ spätung stattfindet. Doch haben diese 3/2-:Wege-Steuer- ventile auch grosse Vorteile, wie beispielsweise bei Betätigung von Signalgaben und einfachwirkenden Zylindern, oder bei einer einseitigen Ansteuerung eines durch Druck¬ feder rückstellbaren Schieberventils, ist die Anwen¬ dungsmöglichkeit grösser als beim 5/2-Wege-Steuerven- til. Die beispielsweise Ausführung dieses Steuerventils bei Fig. 20 ist teilweise schematisch dargestellt. Der Drucklufteingang der Bohrung 105 verteilt sich im Raum 106 und entweicht beim geöffneten rechten Sitz 115 und tritt durch die Bohrung 107' über die Verschlauchung, die bei einer Zeitsteuerung über eine Zeitdrossel 124, die zwischen UND-Glied 126 und Blende 125 angebracht ist, wo bei einer Folgesteuerung über ein Grenz ' taster- ventil zum nächstzuschaltenden Steuerventil vor der Blende, oder vor dem UND- Glied 125 an der Bohrung 108 oder 108' für den weiteren Steuerablauf gesteckt wird. Die Druckluftzufuhr wird vom zuletzt angesteuerten

Steuerventil von der belüfteten Leitung lo7 oder 107' mit dem nächstzuschaltenden Steuerventil, beispielsweise wie Fig. 20 zeigt, an der Leitung 108' angeschlossen: Die Leitung 107' ist vor dem Eingang in das Ventil mit einem UND-Glied 126 versehen, damit können bei Nicht- belüftung von b alle Steuerventile manuell betätigt werden. Durch diese Betätigung. am Steuerknopf 24 oder Sichtanzeiger 24', schaltet auch das Arbeitsventil mit Zylinder. Beim Einschalten des Steuerablaufes schalten zuerst alle Steuerventile wieder in ihre Ausgangslage zurück, werden auf der entgegengesetzten Seite der Aus¬ gangslage, bei Fig. 20 ersichtlich, alle UND-Glieder 125

mit b belüftet, so werden alle Steuerventile der Reihe nach, bei Belüftung von a in ihre Ausgangsstellung ge¬ bracht. Sind die UND-Glieder 125 auf beiden Seiten mit b belüftet, ist der automatische Steuerablauf gewährleistet. Wenn beim UND-Glied 126 a und b belüftet ist, wird der Druckluftdurchgang durch eine Blende 125 gedrosselt undge- langtüber ein kleines Volumen 127, das eine Beruhigung der Druckluft herbeiführt, in der Leitung 108' über ein Ueberdruckrückschlagsventil 109' auf die Membrane 110' , er Druckluftdurchgang über das Ueberdruckrückschlagsven¬ til 109' ist offen. Da der Druck der Druckluft in der Leitung 108 von der Durchflussmenge der Blende 125, wie vom Ueberdruckrückschlagventil 109' bestimmt wird, steigt der Druck in der Bohrung 111 sofort nach, bis dieser den Schaltdruck der Membrane 110,das heisst, des Steuerkolbens 112 erreicht hat und dieser schlagartig umschaltet, dadurch werden die Ventilteller 113 und 114 auf ihre Ventilsitze 115 und 116 nach links geschaltet und angedrückt, diese werden vom Druckaufbau im Raum 106, sowie durch die Federstäbe 16' auf die Ventilsitze 115 und 116 gedrückz. Durch diese Schaltung der Ventilteller nach links, haben die beiden Bohrungen 107 und 107' ihre Rolle vertauscht, indem die Bohrung 107' entlüftet ist, so dass der Druckaufbau auf einer Seite vom Arbeitsventil oder Zylinder über den Raum 117', durch die Bohrung 118' entlüftet wird. Durch diese schlagartige Entlüftung in der Bohrung 107' kann die Bohrung 119', die mit der Bohrung 111' über ein Rückschlagventil 120' verbunden ist, auch die Bohrung 111' wird schlagartig entlüftet. Durch diese schlagartige Entlüftung in der Bohrung 111' sind durch die grössere Durchflussmenge durch die Bohrung 119' über das Rückschlagventil 120' und die kleinere Durch-

flussmenge des Ueberdruckrückschlagventils 109', das sich durch die abgestimmte Druckfeder 121' und die im Volumen 127' befindliche Druckluft, diese- sich schlag¬ artigüber das Ueberdruckrückschlagventil 109' entfernen will und diese schlagartig schliesst. Dieses Ueberdruck¬ rückschlagventil 109' bleibt solange geschlossen, bis das anzusteuernde Steuerventil durch eine Belüftung eines andern umschaltet.

Durch diese Neuerung können alle Steuer- ablaufe gesteckt werden, gleich wieviele Zylinder und welcher Steuerablauf diese besitzen, ausserdem müssen keine Logikfunktionen durch pneumatische Schaltglieder gleich welcher Art, eingesetzt werden,solange bei einem Steuerablauf ein Zylinder nicht zwei-oder mehrmals ein- oder ausfahren muss. Sollten bei einem Steuerablauf einig Zylinder mehrmals ein- und ausfahren, so sind verschie¬ dene einfache Hilfsmittel möglich, beispielsweise kann das UND-Glied 126 bei b kurz entlüftet werden, sonst kann die Fig. 15 nähere Hinweise erteilen. Mit einem Steuerventil kann auch durch Selbststeuerung eine Oszil- latorsteuerύng geschaltet werden.

Bei jedem angesteuerten Steuerventil,' Wie Fig. 20 zeigt, wird schlagartig nach der Schaltung desselben die Ansteuerung geschlossen und die angesteuer- te Membranseite 110' entlüftet. Durch diese Entlüftung, beispielsweis auf der rechten Seite, kann durch Ansteu- -erung auf die Bohrung 108 auf der linken Seite der Steuerkolben 112 wieder schlagartig nach rechts geschal¬ tet werden. Somit kann der gleiche Steuerablauf der Fig. 16, der mit den Steuerventilen UM 6,6,7,8 und 9 mit grossen Studien und etlichem zusätzlichen Aufwand ver¬ schlaucht worden ist, mit dem Steuerventil, wie dies

OMPI ..

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Fig. 20 zeigt, durch seine Schikanen können ohne lange Studien auf ganz einfache Weise der gleiche Steuerablauf wie Fig. 21 zeigt, ohne zusätzlichen Aufwand verschlaucht werden. Da für das automatische Schliessen der

Signal- oder Steuerleitung und das gleichzeitige Ent¬ lüften (Löschen) des unter Druckaufbau (Setzen) zu schaltende Steuerventile, verschiedene Mittel vorgesehen sind, werden diese Mittel mit der gleichen Wirkungsweise vom Erfinder, Schikanen genannt.