(19)
(11)EP 2 383 474 A2

(12)EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43)Veröffentlichungstag:
02.11.2011  Patentblatt  2011/44

(21)Anmeldenummer: 11000478.5

(22)Anmeldetag:  21.01.2011
(51)Int. Kl.: 
F15B 11/00  (2006.01)
(84)Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
BA ME

(30)Priorität: 27.04.2010 DE 102010018317

(71)Anmelder: WABCO GmbH
30453 Hannover (DE)

(72)Erfinder:
  • Holenburg, Rene
    31832 Springe (DE)
  • Kelpe, Holger
    30926 Seelze (DE)
  • Knoke, Stefan
    30657 Hannover (DE)
  • Schulz, Marcus
    31535 Neustadt (DE)

(74)Vertreter: Lauerwald, Jörg 
Wabco GmbH Am Lindener Hafen 21
30453 Hannover
30453 Hannover (DE)

  


(54)Ventileinrichtung


(57) Die Erfindung betrifft eine Ventileinrichtung zum Betätigen eines Stellzylinders (50) mit wenigstens einer ersten und einer zweiten Zylinderkammer (52, 54), wobei die Ventileinrichtung aufweist:
a) ein erstes Hauptventil (22) mit wenigstens
a1) einem mit einer Druckmittelquelle verbindbaren Druckmittelzufuhranschluss (222),
a2) einem mit einer Druckmittelsenke verbindbaren Druckmittelabfuhranschluss (221),
a3) einem mit der ersten Zylinderkammer (52) verbindbaren Zylinderkammeranschluss (223), der durch Betätigung des ersten Hauptventils (22) wahlweise mit dem Druckmittelzufuhranschluss (222) oder dem Druckmittelabfuhranschluss (221) des ersten Hauptventils (22)verbindbar ist,

b) ein zweites Hauptventil (24) mit wenigstens
b1) einem mit einer Druckmittelquelle verbindbaren Druckmittelzufuhranschluss (242),
b2) einem mit einer Druckmittelsenke verbindbaren Druckmittelabfuhranschluss (241),
b3) einem mit der zweiten Zylinderkammer (52) verbindbaren Zylinderkammeranschluss (243), der durch Betätigung des zweiten Hauptventils (24) wahlweise mit dem Druckmittelzufuhranschluss (242) oder dem Druckmittelabfuhranschluss (241) des zweiten Hauptventils (24) verbindbar ist,

wobei
c) in den Verbindungspfaden (42, 44, 45) der Druckmittelabfuhranschlüsse (221, 241) mit der Druckmittelsenke ist wenigstens eine steuerbare Nebenventileinrichtung (30) angeordnet,
d) die Nebenventileinrichtung (30) ist derart steuerbar, dass der Druckmittelabfuhranschluss (221, 241) desjenigen Hauptventils (22, 24), dessen Zylinderkammeranschluss (223, 243) oder daran angeschlossene Zylinderkammer (52, 54) druckbeaufschlagt ist, zumindest bei Nichtbetätigung des jeweils anderen Hauptventils (22, 24) mittels der Nebenventileinrichtung (30) gegenüber der Druckmittelsenke abgesperrt ist.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft eine Ventileinrichtung zum Betätigen eines Stellzylinders gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Stellzylinder sind beispielsweise für Getriebesteuerungen, z.B. als Split-, Gang- und Rangegruppenzylinder, weit verbreitet. Dabei ist in vielen Einsatzgebieten nicht nur ein Betätigen des Stellzylinders erforderlich, sondern auch ein Halten bzw. Fixieren des Stellzylinders in einer jeweiligen Endposition. Zum Halten des Stellzylinders wird bei Verwendung eines Ventils mit 3/2-Funktion das Ventil dauerhaft derart betätigt, dass die entsprechende Zylinderkammer permanent mit der Druckmittelquelle verbunden ist. Dies erfordert allerdings, dass das 3/2-Ventil dauerhaft betätigt sein muss. Bei Verwendung eines Magnetventils muss der Elektromagnet dauerhaft bestromt sein. Dies führt zu einem hohen Energieverbrauch. Zudem muss der Elektromagnet für eine Dauerbestromung ausgelegt sein, was zu einem erhöhten baulichen Aufwand führt. Im Bereich von Omnibus-Türsteuerungen sind daher Ventileinrichtungen bekannt, bei denen mittels kurzer Bestromungen ein stabiler Ventilzustand dahingehend eingenommen wird, dass der Stellzylinder in einer Endstellung gehalten wird. Allerdings sind die dort verwendeten Ventileinrichtungen vergleichsweise aufwendig aufgebaut.

[0003] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine einfacher aufgebaute Ventileinrichtung anzugeben, mit der ein Halten des Stellzylinders in einer jeweiligen Endposition ermöglicht wird.

[0004] Diese Aufgabe wird durch die in dem Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung an.

[0005] Die Erfindung hat den Vorteil, dass die Ventileinrichtung mit einfach aufgebauten Ventilen realisiert werden kann, z.B. mit 3/2-Wegeventilen als Hauptventile. Die Nebenventileinrichtung kann mit einfachen 2/2- und/oder Rückschlagventilen aufgebaut sein. Hierdurch kann die Ventileinrichtung kompakt realisiert werden, wodurch Bauraum eingespart werden kann. Insbesondere ist die Verwendung langjährig bewährter Ventiltechnologien möglich, was eine robuste Ausführung der Ventileinrichtung erlaubt. Gegenüber anderen mechanischen Fixierungen des Stellzylinders, wie z.B. einer Raste, ergibt sich der Vorteil, dass vorhandene Stellzylinder nicht verändert werden müssen. Im Vergleich zu einer Raste kann bei der Erfindung ein geringerer Verschleiß über die Lebensdauer realisiert werden. Zudem lässt sich ein stabiles Halten des Stellzylinders in die jeweiligen Endstellungen realisieren. Gegenüber anderen Lösungen werden bei der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung nur relativ wenige mechanische Komponenten benötigt. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung in einer Steuereinrichtung für ein Fahrzeuggetriebe besteht ein weiterer Vorteil darin, dass keine Änderung am Getriebe erforderlich ist. Bei Verwendung von elektrisch betätigbaren Magnetventilen für die Hauptventile besteht zudem keine Notwendigkeit, besondere Magnete mit einer zulässigen Einschaltdauer von 100% einzusetzen.

[0006] Gemäß der Erfindung ist die Nebenventileinrichtung derart steuerbar, dass der Druckmittelabfuhranschluss desjenigen Hauptventils, dessen Zylinderkammeranschluss oder daran angeschlossene Zylinderkammer druckbeaufschlagt ist, zumindest bei Nichtbetätigung des jeweils anderen Hauptventils mittels der Nebenventileinrichtung gegenüber der Druckmittelsenke abgesperrt ist. Hierdurch wird einerseits der Druckmittelabfuhranschluss einer Zylinderkammer, die druckbeaufschlagt sein soll, gegenüber der Druckmittelsenke abgesperrt. Zusätzlich wird der Druckmittelabfuhranschluss des Hauptventils der anderen Zylinderkammer, die dann nicht druckbeaufschlagt sein soll, quasi automatisch zumindest so lange mit der Druckmittelsenke verbunden, bis das Druckmittel aus der Zylinderkammer ausreichend abgelassen ist.

[0007] Die Verbindungspfade der Druckmittelabfuhranschlüsse mit der Druckmittelsenke seien nachfolgend auch als Druckabbaupfade bezeichnet.

[0008] Die Steuerung der Nebenventileinrichtung kann bei reinen druckmittelbetätigbaren Ausführung durch die anstehenden Drucksignale an den Zylinderkammeranschlüssen bzw. den entsprechenden Drucksignalen der ersten und der zweiten Zylinderkammer erfolgen. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass keine elektrischen Anschlüsse erforderlich sind und weniger Aufwand für eine elektrische Steuerung der Ventileinrichtung erforderlich ist.

[0009] Die Nebenventileinrichtung kann auch elektrisch steuerbar ausgebildet sein. In diesem Fall erfolgt die Steuerung durch entsprechende elektrische oder elektronische Verknüpfung mit den Betätigungssignalen der Hauptventile. Für die Steuerung kann beispielsweise ein elektronisches Steuergerät vorgesehen sein.

[0010] Die erfindungsgemäße Ventileinrichtung kann je nach Anwendungszweck für hydraulische oder gasförmige Druckmittel ausgelegt sein, z.B. für Druckluft. Im Fall der Verwendung von Druckluft als Druckmittel ist die Druckmittelquelle beispielsweise als Druckluftvorratsbehälter und/oder Kompressor ausgebildet. Die Druckmittelsenke ist dann in der Regel die umgebende Atmosphäre. Entsprechend ist der Druckmittelabfuhranschluss dann als Entlüftungsanschluss ausgebildet.

[0011] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Verbindungspfad der Druckmittelabfuhranschlüsse mit der Druckmittelsenke stromabwärts der Nebenventileinrichtung wenigstens eine Drosselstelle auf. Die Drosselstelle hat den Vorteil, dass der Druckabbau in der jeweiligen Zylinderkammer gedämpft erfolgen kann.

[0012] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Nebenventileinrichtung wenigstens ein Sperrventil auf. Das Sperrventil kann vorteilhaft als druckmittelbetätigbares 2/2-Ventil, z.B. als Wegeventil, aufgebaut sein. Vorteilhaft kann das Sperrventil auch als elektrisch betätigbares 2/2-Ventil aufgebaut sein. Dies erlaubt einen einfachen Aufbau der Ventileinrichtung und damit eine kostengünstige Realisierung.

[0013] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Nebenventileinrichtung wenigstens ein Rückschlagventil auf.

[0014] Das Rückschlagventil kann vorteilhaft als Drosselrückschlagventil aufgebaut sein, z.B. als Membranventil, Kugel-Feder-Ventil oder Dichtung-Feder-Ventil.

[0015] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Hauptventile als elektromagnetisch betätigbare 3/2-Ventile aufgebaut. Zumindest bei Nichtbetätigung ist in dem Hauptventil jeweils der Zylinderkammeranschluss mit dem Druckmittelabfuhranschluss verbunden. Bei Betätigung ist der Zylinderkammeranschluss mit dem Druckmittelzufuhranschluss verbunden. Es ist dabei vorteilhaft, dass das jeweilige Hauptventil z.B. durch Federkraft in eine erste Stellung, die als Ruhestellung bezeichnet wird, vorgespannt ist. Bei Nichtbetätigung nimmt das Hauptventil dann die Ruhestellung ein, in der der Zylinderkammeranschluss mit dem Druckmittelabfuhranschluss verbunden ist.

[0016] Im Fall einer druckmittelgesteuerten Realisierung der Nebenventileinrichtung können gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung folgende Merkmale vorgesehen sein:
  1. a) Die Nebenventileinrichtung weist ein erstes steuerbares Sperrventil auf, das in dem Verwendungspfad des Druckmittelabfuhranschlusses des ersten Hauptventils mit der Druckmittelsenke angeordnet ist,
  2. b) Ein Steueranschluss des ersten Sperrventils ist mit dem Zylinderkammeranschluss des zweiten Hauptventils oder einer damit verbundenen zweiten Zylinderkammer verbunden,
  3. c) Die Nebenventileinrichtung weist ein zweites steuerbares Sperrventil auf, das in dem Verbindungspfad des Druckmittelabfuhranschlusses des zweiten Hauptventils mit der Druckmittelsenke angeordnet ist,
  4. d) Ein Steueranschluss des zweiten Sperrventils ist mit dem Zylinderkammeranschluss des ersten Hauptventils oder einer daran angeschlossenen ersten Zylinderkammer verbunden.


[0017] Im Fall einer Realisierung der Nebenventileinrichtung mit elektrisch steuerbaren Sperrventilen kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung in jedem Druckabbaupfad, analog zu der druckmittelgesteuerten zuvor beschriebenen Variante, ein elektrisch betätigbares Sperrventil angeordnet sein. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die Ventileinrichtung einfacher und mit weniger Bauteilen realisiert werden, indem vorgesehen ist, dass der Druckmittelabfuhranschluss des ersten Hauptventils über ein erstes Rückschlagventil mit einem ersten Druckmittelanschluss des Sperrventils verbunden ist, der Druckmittelabfuhranschluss des zweiten Hauptventils über ein zweites Rückschlagventil mit dem ersten Druckmittelanschluss des Sperrventils verbunden ist und ein zweiter Druckmittelanschluss des Sperrventils mit der Druckmittelsenke verbunden ist. Hierdurch werden die Druckmittelabfuhranschlüsse der Hauptventile voneinander entkoppelt.

[0018] Die Steuerung der Ventileinrichtung bei einer Betätigung des Stellzylinders kann z.B. wie folgt durchgeführt werden. Zur Betätigung des Stellzylinders von einer ersten in eine zweite Endposition wird ein Hauptventil mittels eines Steuersignals aus der Ruhestellung in eine zweite Stellung, die Arbeitsstellung, geschaltet, in der eine Verbindung einer mit Druckmittel zu beaufschlagenden Zylinderkammer mit der Druckmittelquelle hergestellt wird. Die Nebenventileinrichtung wird dabei derart geschaltet, dass der Druckmittelabfuhranschluss des anderen Hauptventils, das mit der anderen Zylinderkammer verbunden ist, in der Druck abgebaut werden soll, mit der Druckmittelsenke verbunden ist. Der Stellzylinder fährt dann in die zweite Endposition. Sobald der Stellzylinder seine Endposition erreicht hat und in dieser Position gehalten werden soll, wird das erste Hauptventil in die Ruhestellung verbracht. Die Nebenventileinrichtung sperrt dann in der Ruhestellung dieses Hauptventils dessen Verbindung zur Druckmittelsenke ab. In diesem Zustand wird der Druck in der ersten Zylinderkammer auch ohne Betätigung des ersten Hauptventils aufrecht erhalten. Die zweite Zylinderkammer ist dann der gewünschten Funktion entsprechend drucklos.

[0019] Die Nebenventileinrichtung kann je nach Ausführung der Nebenventileinrichtung eine permanente Verbindung der zweiten Zylinderkammer mit der Druckmittelsenke oder eine zeitlich vorübergehende Verbindung realisieren. Im letztgenannten Fall ist die Verbindung mit der Druckmittelsenke so lange herzustellen bis der Druck in der zweiten Zylinderkammer ausreichend abgebaut ist.

[0020] Zur Betätigung des Stellzylinders von der zweiten in die erste Endposition erfolgt die Betätigung der Hauptventile und der Nebenventileinrichtung entsprechend umgekehrt.

[0021] Die Ventileinrichtung kann z.B. diskret aus einzelnen Ventilen aufgebaut sein oder in Form einer integrierten Ventileinheit, in der einige oder alle Ventile in einem Gehäuse integriert sind. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein elektromagnetisch betätigbares Hauptventil und ein druckmittelbetätigbares Sperrventil als Ventileinheit in einem Gehäuse integriert sind. Hierdurch kann sozusagen ein Ventilmodul für die Realisierung der Ventileinrichtung geschaffen werden. Durch Verwendung zweier solcher Ventilmodule kann eine Ventileinrichtung gemäß Anspruch 1 aufgebaut werden.

[0022] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung liegen die bewegbaren Ventilkörper des Hauptventils und des Sperrventils auf einer Achse. Dies erlaubt einen besonders kompakten Aufbau der Ventileinrichtung und eine günstige Druckmittelführung.

[0023] Im Folgenden werden vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Figuren erläutert.
Figur 1 -
zeigt ein Schaltbild einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung.
Figur 2 -
zeigt ein Schaltbild einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung.
Figur 3 -
zeigt eine Ventileinrichtung in einem Längsschnitt.


[0024] In den Figuren werden gleiche Bezugszeichen für einander entsprechende Elemente verwendet. Als Druckmittel wird in den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren Druckluft verwendet.

[0025] Die Figur 1 zeigt einen doppelt wirkenden Stellzylinder 50 mit einer ersten Zylinderkammer 52 und einer zweiten Zylinderkammer 54. Dargestellt ist ferner ein erstes Hauptventil 22 und ein zweites Hauptventil 24, jeweils in einer Ausführung als elektromagnetisch betätigbares 3/2-Wegeventil. Ferner ist eine Nebenventileinrichtung 30 dargestellt, die ein erstes pneumatisch betätigbares Sperrventil 32 und ein zweites pneumatisch betätigbares Sperrventil 34 aufweist.

[0026] Das erste Hauptventil 22 ist mit einem Druckluftzufuhranschluss 222 über eine Druckluftleitung 12 mit einer Druckluftquelle 10, z.B. einem Kompressor oder einem Druckluftspeicher, verbunden. Entsprechend ist das zweite Hauptventil 24 mit einem Druckluftzufuhranschluss 242 über eine Druckluftleitung 14 mit der Druckluftquelle 10 verbunden.

[0027] Ein Zylinderkammeranschluss 223 des ersten Hauptventils 22 ist über eine Druckluftleitung 13 mit der ersten Zylinderkammer 52 verbunden. Ein Zylinderkammeranschluss 243 des zweiten Hauptventils 24 ist über eine Druckluftleitung 15 mit der zweiten Zylinderkammer 54 verbunden. Ein Entlüftungsanschluss 221 des ersten Hauptventils ist über eine Druckluftleitung 42 über das erste Sperrventil 32 sowie eine Druckluftleitung 25 und eine Drossel 46 mit einem Entlüftungsanschluss 47 verbunden. Der Entlüftungsanschluss 47 mündet in die Atmosphäre. Ein Entlüftungsanschluss 241 des zweiten Hauptventils 24 ist über eine Druckluftleitung 44, das zweite Sperrventil 34, eine Druckluftleitung 45 und die Drossel 47 mit dem Entlüftungsanschluss 47 verbunden. Ein pneumatischer Steuereingang 36 des ersten Sperrventils ist über eine Druckluftleitung 35 mit der Druckluftleitung 15 und damit mit dem Zylinderkammeranschluss 243 des zweiten Hauptventils 24 und der zweiten Zylinderkammer 54 verbunden. Ein pneumatischer Steueranschluss 38 des zweiten Sperrventils 34 ist über eine Druckluftleitung 31 mit der Druckluftleitung 13 und damit mit dem Zylinderkammeranschluss 223 des ersten Hauptventils 22 und der ersten Zylinderkammer 52 verbunden.

[0028] Die Hauptventile 22, 24 sind durch Betätigung eines Elektromagneten zwischen der in der Figur 1 dargestellten Ruhestellung und einer Arbeitsstellung umschaltbar. Bei Nichtbetätigung des Elektromagneten sind die Hauptventile 24 über jeweilige Rückstellfedern in die Ruhestellung gestellt. In der Ruhestellung verbindet jedes Hauptventil 22, 24 seinen Zylinderkammeranschluss 223, 243 mit dem jeweiligen Entlüftungsanschluss 221, 241. In der Arbeitsstellung verbindet jedes Hauptventil seinen Zylinderkammeranschluss 223, 243 mit seinem jeweiligen Druckluftzufuhranschluss 222, 242.

[0029] Die Sperrventile 32, 34 sind durch pneumatische Beaufschlagung des jeweiligen pneumatischen Steuereingangs 36, 38 von einer in der Figur 1 dargestellten Absperrstellung in eine Durchlassstellung schaltbar. Bei unbetätigtem pneumatischen Steuereingang 36, 38 befindet sich das jeweilige Sperrventil 32, 34 infolge der Kraft einer Rückstellfeder in der Absperrstellung. In der Absperrstellung ist die Verbindung zwischen den angeschlossenen Druckluftleitungen des jeweiligen Sperrventils unterbrochen. Bei betätigtem pneumatischen Steuereingang 36, 38 befindet sich das jeweilige Sperrventil 32, 34 in der Durchlassstellung. In der Durchlassstellung wird eine Verbindung des jeweils angeschlossenen Entlüftungsanschlusses 221, 241 der Hauptventile 22, 24 mit dem Entlüftungsanschluss 47 hergestellt.

[0030] Durch die kreuzweise Verschaltung der pneumatischen Steuereingänge 36, 38 der Sperrventile 32, 34 mit den Zylinderkammeranschlüssen 223, 243 bzw. den zugehörigen Zylinderkammern 52, 54 kann eine Haltefunktion des Stellzylinders 50 in der jeweiligen Endstellung realisiert werden, ohne dass die Elektromagnete der Hauptventile 22, 24 dauerhaft elektrisch betätigt sein müssen.

[0031] Die Figur 2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, die hinsichtlich des Stellzylinders 50 und des ersten und zweiten Hauptventils 22, 24 der Ausführungsform gemäß Figur 1 entspricht. Anders aufgebaut ist die Nebenventileinrichtung 30. Die Nebenventileinrichtung 30 gemäß Figur 2 weist ein erstes Rückschlagventil 321, ein zweites Rückschlagventil 341 und ein gemeinsames Sperrventil 37 auf. Das erste Rückschlagventil 321 ist einlassseitig mit dem Entlüftungsanschluss 221 des ersten Hauptventils 22 verbunden. Das zweite Rückschlagventil 341 ist einlassseitig mit dem Entlüftungsanschluss 241 des zweiten Hauptventils 24 verbunden. Auslassseitig sind beide Rückschlagventile 321, 341 über eine gemeinsame Druckluftleitung 45 mit dem Sperrventil 37 verbunden. Das Sperrventil 37 ist über eine Druckluftleitung 45 und eine Drossel 46 wiederum mit dem Entlüftungsanschluss 47 verbunden.

[0032] Das Sperrventil 37 ist mittels eines Elektromagneten betätigbar. Das Sperrventil 37 weist eine in der Figur 2 angenommene Absperrstellung und eine durch Betätigung des Elektromagneten einstellbare Durchlassstellung auf. Bei unbettätigtem Elektromagneten ist das Sperrventil 37 infolge der Kraft einer Rückstellfeder in die Absperrstellung gestellt. In der Absperrstellung ist die gemeinsame Druckluftleitung 43 der Rückschlagventile 321, 341 gegenüber der Druckluftleitung 45 abgesperrt. Im betätigten Falle nimmt das Sperrventil 37 die Durchlassstellung ein, in der die Druckluftleitung 43 mit der Druckluftleitung 45 verbunden ist.

[0033] Zur Steuerung der in der Ausführungsform gemäß Figur 2 vorgesehenen drei elektrisch betätigbaren Ventile, nämlich des ersten und des zweiten Hauptventils 22, 24 und des Sperrventils 37, ist eine elektronische Steuerungseinrichtung oder eine Schaltlogik vorgesehen, die die Betätigung des Sperrventils 37 mit der Betätigung des ersten und/oder des zweiten Hauptventils 22, 24 synchronisiert. Sofern eines der Hauptventile 22, 24 betätigt ist, wird das Sperrventil 37 ebenfalls betätigt. Die Betätigung des Sperrventils 37 kann auch kürzer durchgeführt werden als die Betätigung der Hauptventile 22, 24. Jedoch wird sichergestellt, dass das Sperrventil 37 unbetätigt ist, wenn beide Hauptventile 22, 24 unbetätigt sind. Auch hierdurch kann ein Halten des Stellzylinders in der jeweiligen Endstellung erfolgen.

[0034] Die Figur 3 zeigt eine Ventileinheit 60 in Schnittdarstellung. Die Ventileinheit 60 weist ein elektromagnetisch betätigbares 3/2-Ventil sowie ein pneumatisch betätigbares 2/2-Ventil auf. Die Ventileinheit 60 kann damit vorteilhaft als Kombination eines Hauptventils mit einem Sperrventil gemäß der Ausführungsform der Figur 1 verwendet werden. Vorteilhaft können auch zwei Ventileinheiten 60 in einem Gehäuse integriert angeordnet sein und hierdurch eine Ventileinrichtung gemäß Figur 1 mit zwei Hauptventilen und zwei Sperrventilen bilden.

[0035] Die Ventileinheit 60 weist einen Anschluss 80 zum Anschluss einer Druckmittelquelle auf. Der Anschluss 80 kann als einer der Druckmittelzufuhranschlüsse 222, 242 verwendet werden. Ferner ist ein Anschluss 81 als Arbeitsanschluss vorgesehen, der zur Verbindung mit einer Kammer eines Stellzylinders vorgesehen ist. Der Arbeitsanschluss 81 kann als einer der Zylinderkammeranschlüsse 223, 243 verwendet werden. Die Ventileinheit 60 weist zudem einen Druckmittelabfuhranschluss 85 auf, der als Druckmittelabfuhranschluss 221, 241 verwendet werden kann. Ferner weist die Ventileinheit 60 einen Entlüftungsanschluss 84 auf. Der Entlüftungsanschluss 84 kann als ein mit einer Druckluftleitung 25, 45 verbindbarer Auslassanschluss eines Sperrventils 32, 34 verwendet werden. Schließlich ist ein Druckmitteleinganganschluss 83 vorgesehen, der zur Verbindung mit einem Druckmittelabfuhranschluss eines Hauptventils einer anderen Ventileinheit 60 vorgesehen ist. Der Druckmitteleinganganschluss 83 kann entsprechend der Ausführungsform der Figur 1 mit einer Druckluftleitung 42 oder 44 eines Sperrventils 32, 34 verbunden sein und hierüber mit einem Druckmittelabfuhranschluss 221, 241 eines Hauptventils 22, 24 verbunden sein.

[0036] Das elektromagnetisch betätigbare 3/2-Ventil der Ventileinheit 60 weist einen üblichen Aufbau auf, z.B. mit einem Ventilkörper 61, der zugleich einen Anker der Elektromagnetanordnung bildet. Der Ventilkörper 61 kommt im unbetätigten Zustand des Elektromagnetventils mit einem Ventilsitz 62 zur Anlage. Im unbetätigten Zustand ist der Ventilkörper 61 über eine Feder 66 in diese Ruhestellung vorgespannt. In diesem Zustand ist der Arbeitsanschluss 81 mit dem Druckmittelabfuhranschluss 85 verbunden. Bei Betätigung des Elektromagnetventils hebt sich der Ventilkörper 61 von dem Ventilsitz 62 ab. Hierbei wird der Druckmittelabfuhranschluss 85 abgesperrt und eine Druckluftverbindung zwischen dem Anschluss 80 und dem Arbeitsanschluss 81 freigegeben.

[0037] Der Arbeitsanschluss 81 ist zudem über einen in der Ventileinheit 60 vorgesehenen Kanal 82 mit einer Druckluftkammer 65 verbunden. Die Druckluftkammer 65 wird zwischen dem Gehäuse der Ventileinheit 60 und einem beweglichen Ventilkörper 63 des Sperrventils gebildet. Der Ventilkörper 63 kommt im unbetätigten Zustand des Sperrventils mit einem Ventilsitz 64 zur Anlage. Im unbetätigten Zustand ist der Ventilkörper 63 über eine Feder 67 in eine Schließstellung vorgespannt, in der ein Druckluftpfad zwischen dem Eingangsanschluss 83 und dem Entlüftungsanschluss 84 durch den an dem Ventilsitz 64 anliegenden Ventilkörper 63 abgesperrt ist. Bei einer Druckluftbeaufschlagung der Druckluftkammer 65 wird der Ventilkörper 63 entgegen der Kraft der Feder 67 bewegt. Hierbei hebt der Ventilkörper 63 von dem Ventilsitz 64 ab und gibt eine Druckluftverbindung zwischen dem Eingangsanschluss 83 und dem Entlüftungsanschluss 84 frei.

[0038] Die Ventileinheit 60 zeichnet sich durch die interne Druckluftverbindung 82 zwischen dem 3/2-Magnetventil und dem Sperrventil aus. Mittels der Ventileinheit 60 kann sozusagen eine "halbe" Ventileinrichtung gemäß Figur 1 derart realisiert werden, dass jeweils entweder das Hauptventil 22 und das Sperrventil 34 in einer Ventileinheit 60 realisiert sind oder das Hauptventil 24 und das Sperrventil 32. Vorteilhaft werden zwei Ventileinheiten 60 über Kreuz verschaltet, um eine Ventileinrichtung gemäß Figur 1 zu realisieren. Vorteilhaft können die Ventileinheiten 60 mit einem gemeinsamen Gehäuse ausgebildet sein. In diesem Fall können sämtliche Druckluftleitungen, insbesondere die Verbindungen des Druckmittelabfuhranschlusses 85 mit dem Eingangsanschluss 83 der jeweils anderen Ventileinheit 60, intern in dem Gehäuse ausgeführt werden.


Ansprüche

1. Ventileinrichtung zum Betätigen eines Stellzylinders (50) mit wenigstens einer ersten und einer zweiten Zylinderkammer (52, 54), wobei die Ventileinrichtung aufweist:

a) ein erstes Hauptventil (22) mit wenigstens

a1) einem mit einer Druckmittelquelle verbindbaren Druckmittelzufuhranschluss (222),

a2) einem mit einer Druckmittelsenke verbindbaren Druckmittelabfuhranschluss (221),

a3) einem mit der ersten Zylinderkammer (52) verbindbaren Zylinderkammeranschluss (223), der durch Betätigung des ersten Hauptventils (22) wahlweise mit dem Druckmittelzufuhranschluss (222) oder dem Druckmittelabfuhranschluss (221) des ersten Hauptventils (22)verbindbar ist,

b) ein zweites Hauptventil (24) mit wenigstens

b1) einem mit einer Druckmittelquelle verbindbaren Druckmittelzufuhranschluss (242),

b2) einem mit einer Druckmittelsenke verbindbaren Druckmittelabfuhranschluss (241),

b3) einem mit der zweiten Zylinderkammer (52) verbindbaren Zylinderkammeranschluss (243), der durch Betätigung des zweiten Hauptventils (24) wahlweise mit dem Druckmittelzufuhranschluss (242) oder dem Druckmittelabfuhranschluss (241) des zweiten Hauptventils (24) verbindbar ist,

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

c) in den Verbindungspfaden (42, 44, 45) der Druckmittelabfuhranschlüsse (221, 241) mit der Druckmittelsenke ist wenigstens eine steuerbare Nebenventileinrichtung (30) angeordnet,

d) die Nebenventileinrichtung (30) ist derart steuerbar, dass der Druckmittelabfuhranschluss (221, 241) desjenigen Hauptventils (22, 24), dessen Zylinderkammeranschluss (223, 243) oder daran angeschlossene Zylinderkammer (52, 54) druckbeaufschlagt ist, zumindest bei Nichtbetätigung des jeweils anderen Hauptventils (22, 24) mittels der Nebenventileinrichtung (30) gegenüber der Druckmittelsenke abgesperrt ist.


 
2. Ventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungspfad (42, 44, 45) der Druckmittelabfuhranschlüsse (221, 241) mit der Druckmittelsenke stromabwärts der Nebenventileinrichtung (30) wenigstens eine Drosselstelle (46) aufweist.
 
3. Ventileinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebenventileinrichtung (30) wenigstens ein Sperrventil (32, 34, 37) aufweist.
 
4. Ventileinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Sperrventil (32, 34, 37) der Nebenventileinrichtung (30) als druckmittelbetätigbares 2/2-Ventil (32, 34) aufgebaut ist.
 
5. Ventileinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Sperrventil (32, 34, 37) der Nebenventileinrichtung (30) als elektrisch betätigbares 2/2-Ventil (37) aufgebaut ist.
 
6. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebenventileinrichtung (30) wenigstens ein Rückschlagventil aufweist.
 
7. Ventileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptventile (22, 24) als elektromagnetisch betätigbare 3/2-Ventile aufgebaut sind und zumindest bei Nichtbetätigung jeweils den Zylinderkammeranschluss (223, 243) mit dem Druckmittelabfuhranschluss (221, 241) verbinden.
 
8. Ventileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Die Nebenventileinrichtung (30) weist ein erstes steuerbares Sperrventil auf, das in dem Verwendungspfad (42) des Druckmittelabfuhranschlusses (221) des ersten Hauptventils (22) mit der Druckmittelsenke angeordnet ist,

b) Ein Steueranschluss des ersten Sperrventils (32) ist mit dem Zylinderkammeranschluss (243) des zweiten Hauptventils (24) oder einer damit verbundenen zweiten Zylinderkammer (52) verbunden,

c) Die Nebenventileinrichtung (30) weist ein zweites steuerbares Sperrventil (34) auf, das in dem Verbindungspfad (44) des Druckmittelabfuhranschlusses (241) des zweiten Hauptventils (24) mit der Druckmittelsenke angeordnet ist,

d) Ein Steueranschluss des zweiten Sperrventils (34) ist mit dem Zylinderkammeranschluss (223) des ersten Hauptventils (22) oder einer daran angeschlossenen ersten Zylinderkammer (52) verbunden.


 
9. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckmittelabfuhranschluss (221) des ersten Hauptventils (22) über ein erstes Rückschlagventil mit einem steuerbaren Sperrventil verbunden ist, der Druckmittelabfuhranschluss (241) des zweiten Hauptventils (24) über ein zweites Rückschlagventil (341) mit dem Sperrventil verbunden ist und ein zweiter Druckmittelanschluss des Sperrventils mit der Druckmittelsenke verbunden ist.
 
10. Ventileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektromagnetisch betätigbares Hauptventil und ein druckmittelbetätigbares Sperrventil als Ventileinheit (60) in einem Gehäuse integriert sind.
 
11. Ventileinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegbaren Ventilkörper (61, 63) des Hauptventils und des Sperrventils auf einer Achse (68) liegen.
 




Zeichnung