Ein solches Sicherheitsventil geht beispielsweise aus der DE 30 05 547 C2 sowie aus der DE 196 22 198 A1 her- vor.

Derartige Sicherheitsventile werden beispielsweise zum Betätigen von Kupplungen und Bremsen von Pressen einge- setzt. Bei einer Fehlschaltung, in welcher die beiden Wegeventile unterschiedliche Schaltstellungen einneh- men, ist bei solchen Sicherheitsventilen der Zulauf ge- sperrt und die zum Verbraucher führende Leitung entlüf- tet, so daß in der letzteren kein Restdruck mehr vor- handen ist. Um eine solche Fehlschaltung festzustellen und die Anlage abzuschalten, ist bei dem aus der DE 30 05 547 C2 hervorgehenden Sicherheitsventil vorge- sehen, die Steuerluft für die Vorsteuerventile nicht direkt vom Zulauf, sondern von Kreuzkanälen abzunehmen, die die beiden Bohrungen, in denen die Ventilteller ge- führt sind, miteinander aber Kreuz verbinden. Hierdurch ist eine ständige dynamische Selbstüberwachung des Si- cherheitsventiles erreichbar.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Sicherheitsventil der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, daß ein Rücksetzen oder Wiedereinschalten des Ventils nach Be- seitigung der Störung auf einfache Weise, vorzugsweise ohne Zuhilfenahme von elektrischen Schaltelementen, möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst und hat den Vorteil, daß das Sicherheitsventil nicht nur bei einer auftretenden Störung eines der bei- den Wegeventile sperrbar, sondern durch externe Betäti- gung des Schaltelements, beispielsweise durch Schlüs- selschalter oder manuell oder durch Entfernen des ge- samten Systemdruckes, auch wiedereinschaltbar ist. Wei- tere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

So ist es beispielsweise besonders vorteilhaft, daß je- des Schaltelement eine Vorrichtung zur dynamischen Überwachung von Druckdifferenzen in wenigstens zwei Druckleitungen mit einer Kolben-Zylinder-Einheit ist, die bei unterschiedlichen Drücken in den beiden Druck- leitungen den Eingang eines der beiden Wegeventile mit der Atmosphäre verbindet. Durch Verbinden des Eingangs eines der beiden Wegeventile mit der Atmosphäre wird ein unbeabsichtigtes und ungewolltes Wiedereinschalten des Sicherheitsventils vermieden.

Vorzugsweise ist das Schaltelement jeweils in einem der Vorsteuerkanäle angeordnet.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind Gegen- stand der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung.

In der Zeichnung zeigen : Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines Sicherheitsven- tils gemäß der Erfindung in Ruhestellung ; Fig. 2 das Sicherheitsventil in Schaltstellung ; Fig. 3 das Sicherheitsventil in einer Fehlschaltung ; Fig. 4 das Sicherheitsventil nach aufgetretenem und gespeichertem Fehler in Ruhestellung ; Fig. 5 die Rücksetzung des Fehlers bei dem in Fig. 1 bis 4 dargestellten Sicherheitsventil ; Fig. 6 eine in einem erfindungsgemäßen Sicherheits- ventil verwendete Vorrichtung zur Überwachung von Druckdifferenzen in zwei Druckleitungen in Ruhestellung und Fig. 7 die in Fig. 6 dargestellte Vorrichtung in Speicherstellung.

Ein Sicherheitsventil 10, dargestellt in Fig. 1 bis Fig. 5, umfaßt ein Gehäuse 12, in welchem zwei Wegeven- tile parallel geschaltet angeordnet sind. Jedes der beiden Wegeventile weist einen Arbeitskolben 16a und 16b und einen mit diesem fest verbundenen Ventilteller 18a, 18b auf. Das Gehäuse 12 hat einen Zulaufanschluß 20 für Druckluft, einen Rücklaufanschluß 22 und einen Verbraucheranschluß 24. Jedem der Wegeventile ist ein elektromagnetisch schaltbares Vorsteuerventil 26a bzw.

26b zugeordnet mit Ventilsitzen 28a bzw. 28b und Ent- lüftungsöffnungen 30a bzw. 30b. Die kolbenförmigen Ven- tilteller 18a, 18b sind in Bohrungen 36a, 36b des Ge- häuses 12 geführt. Hierdurch werden Ventilsitze 34a, 34b geöffnet und geschlossen. Durch die Arbeitskolben 16a, 16b werden Ventilsitze 32a, 32b geöffnet und ge- schlossen.

Die beiden Ventilteller 18a, 18b weisen Querbohrungen 38 auf, die in einen Ringkanal 42a bzw. 42b münden.

In dem Gehäuse 12 sind des weiteren zwei Kanäle 46a, 46b, nachfolgend Kreuzkanäle genannt, ausgebildet, durch die die beiden Bohrungen 36a, 36b wechselseitig miteinander verbindbar sind. Von diesen Kreuzkanälen 46a, 46b zweigen Vorsteuerkanäle 48a, 48b ab, die über Speicherkammern 60a, 60b und nachfolgend noch näher zu beschreibenden Vorrichtungen zur dynamischen Überwa- chung von Druckdifferenzen, nachfolgend kurz Speicher- ventile 70a, 70b genannt, zu den Ventilsitzen 28a, 28b der Vorsteuerventile 26a, 26b führen. Von den Vorsteu- erventilen führen ferner Kanäle 50a bzw. 50b zu den Ar- beitskolben 16a, 16b bzw. zu deren Arbeitskammern 14a, 14b.

Die Speicherventile 70a, 70b sind so geschaltet, daß das dem einen Wegeventil 26a oder einem der beiden par- allel geschalteten Wegeventile zugeordnete Speicherven- til 70a eine erste Eingangsleitung 71a aufweist, die einerseits mit einem elektromagnetisch betätigbaren Ventil 72a und andererseits mit der Eingangsleitung 73b des anderen Speicherventils 70b verbunden ist, und eine zweite Eingangsleitung 73a, die mit der Speicherkammer 60b verbunden ist. Das dem anderen Wegeventil zugeord- nete Speicherventil 70b weist eine Eingangsleitung 71b auf, die einerseits mit einem elektromagnetisch betä- tigbaren Ventil 72b und andererseits mit der zweiten Eingangsleitung 73a des anderen Speicherventils 70a verbunden ist, wohingegen seine zweite Eingangsleitung 73b mit der ersten Eingangsleitung 71a des Speicherven- tils 70a verbunden ist. Die Speicherventile 70a, 70b sind damit aber die Speicherkammern 60a, 60b ebenfalls kreuzweise über die Kanäle 48a und 48b mit den parallel angeordneten Wegeventilen verbunden. Zum Verständnis der Funktionsweise des Sicherheitsven- tils wird zunächst die Funktionsweise der Speicherven- tile 70a, 70b anhand der Fig. 6 und 7 erläutert.

Das Speicherventil zur dynamischen Überwachung und Speicherung von Druckdifferenzen, dargestellt in Fig. 6 und Fig. 7, umfaßt ein Gehäuse 200 mit einem Anschluß 207, der mit den zweiten Eingangsleitungen 73a bzw. 73b verbunden ist und einen Anschluß 211, der mit den er- sten Eingangsleitungen 71a bzw. 71b verbunden ist. In dem Gehäuse 200 ist in einer Öffnung des Gehäuses 200 ein Kolben 202 entgegen der Rückstellkraft von Rück- stellfedern 205 verschieblich.

Das Speicherventil umfaßt ferner einen Anschluß 208 und einen Anschluß 210, wobei der Anschluß 208 abhängig von der Stellung des Kolbens 202 entweder mit dem Anschluß 207 oder mit dem Anschluß 210, der seinerseits mit der Atmosphäre verbunden ist, verbindbar ist. Der Anschluß 208 ist bei dem in Fig. 1 bis Fig. 5 dargestellten Si- cherheitsventil mit den Vorsteuerventilen 26a, 26b ver- bunden, wohingegen der Anschluß 210 mit der Rückleitung 22 oder der Atmosphäre verbunden ist.

Der Kolben 202 ist auf seiner den Rückstellfedern 205 abgewandten Seite durch eine Membran 201 abgeschlossen, die in dem Gehäuse 200 befestigt ist und eine wirksame Druckfläche Al bildet, mit der der Kolben 201 mit einem Druck, der an dem Anschluß 211 herrscht, beaufschlagbar ist.

Auf der der Feder 205 zugewandten Seite des Kolbens 202 wird die wirksame Durckfläche durch die auf dieser Sei- te größere, durch einen Sitz 209 ausgebildete Druckflä- che A2 des Kobens 202 gebildet. Darüber hinaus kann die Druckfläche aber auch durch einen Kolben mit einem Dichtelement, das beispielsweise ein Lippenring sein kann, ausgebildet werden.

Die durch die Rückstellfedern 205 erzeugte Federkraft hält den Kolben 202 in seiner in Fig. 6 dargestellten Ruhestellung. Hierzu weist der Kolben 202 auf seiner den Rückstellfedern 205 abgewandten Seite Dichtflächen 203 auf, die mit dem Ventilsitz 209 zusammenwirken.

Auf seiner den Rückstellfedern 205 zugewandten Seite weist der Kolben 202 ferner eine Dichtfläche 204 auf, die mit einem Ventilsitz 206 zusammenwirkt.

Das Speicherventil speichert ein Signal immer dann, wenn gleichzeitig am Anschluß 211 ein Druck und am An- schluß 207 kein Druck anliegt oder wenn hier eine Druckdifferenz anliegt, wie im folgenden näher be- schrieben wird.

Werden die beiden Anschlüsse 207 und 211 mit Druck be- aufschlagt, so verbleibt der Kolben 202 in seiner in Fig. 6 dargestellten Ruhestellung. Die Federkraft der Rückstellfedern 205 und die Druckkraft an der Fläche A2, die durch den Fluiddruck am Anschluß 207 erzeugt wird und auf den Ventilsitz 209 wirkt, ergeben in Ruhe- stellung eine resultierende Kraft, die den Kolben 202 entgegen einer Kraft halten, die durch den Fluiddruck, der an der Membran 201 auftritt, hervorgerufen wird. Es versteht sich, daß die beiden wirksamen Flächen Al, A2 sowie die Federkonstante dabei so gewählt sind, daß die wirksame Fläche A2 abzüglich der wirksamen Fläche A1 bei gleichem Druck an den Anschlüssen 207 und 211 eine resultierende Druckkraft ergeben, die so gewählt ist, daß der Kolben 202 in seiner Ruhestellung verharrt. In dieser Ruhestellung liegt an dem Anschluß 208 der glei- che Fluiddruck an wie an dem Anschluß 207. Der Anschluß 210 ist, wie oben erwähnt, mit der Atmosphäre oder Rückleitung 22 verbunden.

Die Speicherfunktion des Speicherventils ist folgende.

Fällt der Fluiddruck am Anschluß 207 und damit am An- schluß 208 ab-wobei eine Druckdifferenz durch das Zu- sammenspiel der Fläche Al, A2 und die Federkraft der Federn 205 bestimmt werden kann, bei der ein Speicher- vorgang eingeleitet werden soll-so verbleibt (nur noch) die Federkraft und die resultierende Kraft aus dem niedrigeren Druck gegenüber dem Anschluss 211 an den Anschlüssen 207,208, um den Kolben 202 in seiner Ruhestellung zu halten. Da aber die an der Membran 201 anliegende Druckkraft die Federkraft und die resultie- rende Kraft aus dem niedrigeren Druck gegenüber dem An- schluss 211 an den Anschlüssen 207,208 überwiegt, da der Anschluss 211 weiterhin mit einem Druck beauf- schlagt ist, bewegt sich der Kolben 202 in die in Fig.

7 dargestellte Speicherstellung nach unten in Richtung des Ventilsitzes 206 mit der Fläche A3. Wenn nun am Anschluß 207 und 208 wieder ein Fluiddruck anliegt bzw. der Druck wieder ansteigt, so entsteht nur eine geringe nach oben gerichtete Kraft, die gebildet wird aus dem Produkt"Sitzfläche A3 des Ventilsitzes 206 mal Fluiddruck". Die Sitzfläche A3 des Ventilsitzes 206 ist dabei so dimensioniert, daß diese Kraft zusam- men mit der von den Rückstellfedern 205 erzeugten Kraft nicht ausreicht, den Kolben 202 gegen die nach unten gerichtete Kraft, die gebildet wird durch das Produkt "Fluiddruck mal Membranfläche A1"zu bewegen. Ein Druckausgleich zwischen Anschluß 207 und 211 führt nicht zum Rücksetzen bzw. Löschen der Speicherfunktion der Vorrichtung in die Ruhestellung. Die aufgetretene Druckdifferenz bleibt gewissermaßen durch die Stellung des Kolbens, der den Anschluß 208 durch den Anschluß 210 mit der Atmosphäre verbindet, gespeichert.

Ein Rücksetzen des Speicherventils, d. h. eine Lösch- funktion kann nur dadurch erzielt werden, daß der Raum über der Membran 201 durch den Anschluß 211 entlüftet wird, so daß die Federn 205 und der an der Sitzfläche A3 anstehende Fluiddruck den Kolben 202 wieder in seine Ausgangs-oder Ruhestellung nach oben bewegen. In die- sem Falle ist das gespeicherte Signal gelöscht. Die Entlüftung kann, wie nachfolgend in Verbindung mit Fig.

1 bis 5 beschrieben, über die elektromagnetisch betä- tigbaren Rücksetzventile 72a bzw. 72b erfolgen.

In den Fig. 1 bis 5 bezeichnen gleiche Bezugszeichen identische Elemente.

Die Funktionsweise des Sicherheitsventils ist folgende.

In Fig. 1 ist das Sicherheitsventil in Ruhestellung dargestellt. In Ruhestellung sind die Vorsteuerventile 26a, 26b geschlossen und die Arbeitskammern 14a, 14b der Arbeitskolben 16a, 16b über die Kanäle 50a, 50b und die Entlüftungsöffnungen 30a, 30b der Vorsteuerventile 26a, 26b entlüftet. Die Ventilteller 18a, 18b werden damit durch die Druckfedern 80a und 80b (und das Druck- mittel) gegen die Sitze 34a, 34b gepreßt und schließen diese. Die Ventilsitze 32a und 32b der Arbeitskolben sind geöffnet, so daß der Verbraucheranschluß 24 zum Rücklaufanschluß 22 entlüftet ist. Werden die Vorsteu- erventile 26a, 26b nun umgeschaltet, so werden, wie in Fig. 2 dargestellt, ihre Ventilsitze 28a, 28b geöffnet und ihre Entlüftungsöffnung 30a, 30b geschlossen. Das Volumen der Vorsteuerkanäle 48a, 48b der Speicherkam- mern 60a, 60b und der zweiten Anschlußleitungen 73a, 73b sowie den Anschlußleitungen 75a, 75b der Speicher- ventile 70a, 70b ist so groß gewählt, daß die in den Vorsteuerkanälen 48a, 48b sowie, den Speicherkammern 60a, 60b und den zweiten Anschlußleitungen 73a, 73b so- wie den Anschlußleitungen 75a, 75b befindliche Druck- luft, die über die Ventilsitze 28a, 28b und die Kanäle 50a, 50b in die Arbeitskammern 14a und 14b der Arbeits- kolben 16a, 16b einströmt, ausreicht, um die Arbeits- kolben 16a, 16b umzuschalten, so daß sie die in Fig. 2 gezeigte Position einnehmen, in welcher die Ventilsitze 32a, 32b der Arbeitskolben geschlossen und die Ventil- sitze 34a, 34b der Ventilteller 18a, 18b geöffnet sind. Die Druckluft strömt in diesem Fall vom Zulauf 20 in die hohl gebohrten Ventilteller 18a, 18b ein, von dort durch die Querbohrungen 38 in die Ringkanäle 42a, 42b, dann durch die Kreuzkanäle 46a, 46b in die Ringkanäle 40a, 40b und von diesen durch die Ventilsitze 34a, 34b hindurch über den Verbraucheranschluß 24 zum Verbrau- cher. Gleichzeitig strömt die Druckluft aus den Kreuzkanälen 46a, 46b bzw. aus den Ringkanälen 40a, 40b in die Vorsteuerkanäle 48a, 48b, in die Speicherkammern 60a, 60b und hin zu den Speicherventilen 70a, 70b, wo- bei sowohl jeweils die Eingangsleitung 71a bzw. 71b als auch die Eingangsleitung 73a bzw. 73b der Speicherven- tile 70a bzw. 70b mit Druckluft unter gleichem Druck beaufschlagt sind. Die Speicherventile 70a, 70b sind in diesem Zustand in der oben beschriebenen Ruhestellung, so daß die Ventilsitze 28a bzw. 28b mit Druckluft ge- füllt sind, die unter dem vollen Zulaufdruck stehen, um die Arbeitskolben 16a, 16b der parallel angeordneten Ventile über die Leitungen 50a, 50b in Schaltstellung zu halten. Werden die Vorsteuerventile 26a, 26b nun er- neut umgeschaltet und ihre Ventilsitze 28a, 28b ge- schlossen, so werden gleichzeitig die Entlüftungsöff- nungen 30a, 30b geöffnet und die Arbeitskammern 14a, 14b der Arbeitskolben 16a, 16b über die Entlüftungsöff- nungen 30a, 30b der Vorsteuerventile und die Kanäle 50a und 50b entlüftet.

Die beiden Wegeventile werden dann wieder in die in Fig. 1 dargestellte Ruhestellung umgeschaltet, da die Arbeitskolben 16a, 16b nicht mehr mit der Druckluft be- aufschlagt sind und daher die Federn 80a, 80b die Ven- tilteller 18a, 18b auf ihre Ventilsitze 34a, 34b druk- ken. Die Vorsteuerkanäle 48a und 48b sind dabei jedoch mit Druckluft gefüllt, die den vollen Zulaufdruck auf- weist, so daß bei erneuter Umschaltung durch diese Druckluft die Arbeitskolben 16a, 16b wieder in die Po- sition gemäß Fig. 2 umgeschaltet werden.

Bei einer in Fig. 3 dargestellten Fehlschaltung wurde angenommen, daß der Magnet des Vorsteuerventils 26a an- geregt ist, wohingegen der Magnet des Vorsteuerventils 26b nicht angeregt ist. Damit ist der Ventilsitz 28a geöffnet, der Ventilsitz 28b jedoch geschlossen. Der Arbeitskolben 16a wird über den Vorsteuerkanal 48b und die zweite Eingangsleitung 73a, das Speicherventil 70a, die Leitung 75a, den Ventilsitz 28a und den Kanal 50a mit Druckluft beaufschlagt und in die in Fig. 3 gezeig- te Position umgeschaltet, während der Arbeitskolben 16b nicht umgeschaltet wird. Damit ist der Ventilsitz 34b geschlossen, der Ventilsitz 34a jedoch geöffnet. In dieser Stellung kann jedoch keine Druckluft zum Ventil- sitz 34a strömen, da der zum Ventilsitz 34a führende Kreuzkanal 46a durch den kolbenförmigen Ventilteller 18b geschlossen ist. Der Verbraucheranschluß 24 ist über den offenen Ventilsitz 32b zum Rücklauf 32 entlüf- tet. Ein Druckaufbau am Verbraucheranschluß 24 ist aus- geschlossen.

Durch den Ventilteller 18a tritt zwar Druckluft ein über die Querbohrung 38 und den Ringkanal 42a in den Kreuzkanal 46b ein, da der Ventilteller 18b jedoch in geschlossener Stellung ist, kann sie dort nicht weiter- strömen. Über den mit dem Kreuzkanal 46b in Verbindung stehenden Vorsteuerkanal 48b bleibt jedoch der Arbeits- kolben 16a mit dem vollen Zulauf beaufschlagt.

Der Vorsteuerkanal 48a hingegen ist über den Ringkanal 40a und die offenen Ventilsitze 34a und 32b zum Rück- lauf 22 entlüftet, so daß sich im Vorsteuerkanal 48a kein Druck aufbauen kann und ein etwa vorhandener Druck auf den Rücklaufdruck, z. B. Atmosphärendruck, abgebaut wird.

Aufgrund der Schaltung der Speicherventile 70a, 70b ist in diesem Fall das Speicherventil 70a in seiner Ruhe- stellung, in der die Leitung 73a über die Leitung 75a mit dem Ventilsitz 28a des Magnetventils 26a verbunden ist, so daß der Ventilsitz 28a über die Vorsteuerlei- tung 48b und die Speicherkammer 60b mit unter Druck stehendem Fluid beaufschlagt ist. Das Speicherventil 70b dagegen ist in seine Speicherstellung übergegangen, da in den beiden Leitungen 71b und 73b nicht der glei- che Druck vorhanden ist. Während nämlich in Leitung 73b kein Druck vorhanden ist, da diese Leitung über die Speicherkammer 60a und den Vorsteuerkanal 48a mit dem Rücklauf 22 verbunden und damit entlüftet ist, ist die Leitung 71b über die Speicherkammer 60b über die Lei- tungen 48b, 46b, den Ringkanal 42a und die Querbohrung 38 mit dem Zulaufanschluß 20 für Druckluft verbunden.

In diesem Falle ist der Anschluß 210 (vergl. Fig. 6 und Fig. 7) des Speicherventils 70b über die der Leitung 74b mit der Atmosphäre verbunden. Sollte nun das Vor- steuerventil 26b noch in irgendeiner Weise umgeschaltet werden, so dass der Ventilsitz 28b geöffnet würde, so wäre ein Umschalten des Arbeitskolbens 16b nicht mög- lich, da der Kanal 50b über die Kanäle 75b und dem in Speicherstellung verharrenden Speicherventil 70b in diesem Falle mit der Leitung 74b verbunden ist.

Selbst wenn der Arbeitskolben 16a wieder in seine Ruhe- stellung übergehen würde, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, bliebe der Fehler gespeichert, da das Speicherven- til 70b auch in diesem Falle in seiner in Fig. 3 darge- stellten Position verharren würde, obwohl die Druckver- hältnisse an dem Speicherventil 70b in der Leitung 71b und 73b ausgeglichen wären. Erst wenn ein Rücksetzen des Speicherventils erfolgt, durch Betätigung des Rück- setzventils 72, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, d. h. dann, wenn die Leitung 71b entlüftet wird und das Spei- cherventil 70b in seine Ruhestellung zurückkehrt, ist eine erneute Betätigung des Sicherheitsventils möglich.

Dieses Rücksetzen kann beispielsweise durch einen Schlüsselschalter oder durch andere manuelle Betätigung erfolgen.

Ein Rücksetzen der Vorrichtung ist auch durch das Ab- schalten des Systemdruckes möglich. Dadurch können z. B. das Magnetventil oder auch das mechanisch betätigte Ventil, das beispielsweise mittels eines Schlüssel- schalters betätigt wird, entfallen.