[0001] Die Erfindung betrifft eine Softstartvorrichtung für Druckluftsysteme,
- mit einem Primäreinlass, an dem Druckluft unter Primärdruck zuführbar ist,
- wobei der Primäreinlass mit einem, mit wenigstens einem Verbraucher koppelbaren Sekundärauslass
über eine Ventilschaltung verbunden ist, an dem Druckluft unter Sekundärdruck abführbar
ist, wobei der Sekundärdruck kleiner oder gleich dem Primärdruck ist,
- wobei zwischen Primäreinlass und Sekundärauslass ein Hauptventil vom Typ 2/2-nc (normaly
closed) eingeschaltet ist, das mittels eines Bypasses umgehbar ist, wobei im Bypass
eine Drosseleinrichtung eingeschaltet ist,
- wobei Hauptventil und Drosseleinrichtung zusammen mit weiteren Ventilen der Ventilschaltung
derart miteinander verschaltet sind, dass bei einem Startvorgang, bei zunächst gesperrtem
Hauptventil, Druckluft mit gegenüber dem Primärdruck geringerem, allmählich ansteigendem
Sekundärdruck am Sekundärauslass anliegt, bis ab einem bestimmten Verhältnis zwischen
Sekundär- und Primärdruck ein Schaltvorgang des Hauptventils in seine Offenstellung
stattfindet, sodass dann Druckluft mit Primärdruck zum Sekundärauslass gelangt, und
- die Ventilschaltung in eine derartige Standard-Entlüftungsschaltstellung versetzbar
ist, dass der Sekundärauslass entlüftet wird.
[0002] Softstartvorrichtungen werden in Druckluftsystemen dazu verwendet, druckstoßempfindliche
Funktionseinheiten, wie beispielsweise Wartungsgeräte etc., mit Druckluft zu versorgen,
wobei der Druck allmählich von einem relativ niedrigen Sekundärdruck auf den Primär-
bzw. Betriebsdruck ansteigt. Dadurch werden Druckstöße mit hohem, schädlichem Primärdruck
vermieden. Druckstoßanfälligen Funktionseinheiten sind beispielsweise Filtereinheiten
oder doppeltwirkende Pneumatikzylinder. Im Falle von doppeltwirkenden Pneumatikzylindern
kann es vorkommen, dass sich der Kolben im "drucklosen" Zustand des Zylinders in einer
Mittelstellung befindet, sodass, würde der volle Druckstoß auf den Kolben wirken,
dieser schlagartig in eine der Endstellungen fahren könnte, was zu Beschädigungen
am Kolben oder am Endanschlag des Zylinders führen könnte. Gefahrbringende Bewegungen
können vor allem auch zu Personenschäden führen. Dies wird durch den Softstart verhindert,
so dass der Kolben relativ langsam in seine Endlage fährt.
[0003] Eine Softstartvorrichtung der eingangs erwähnten Art ist beispielsweise in der EP
0 758 063 B1 offenbart, in der ein Startventil in Form eines Sitzventils beschrieben
ist, wobei das Ventil über eine Schnellentlüftung entlüftet wird. Das Startventil
besitzt ein Gehäuse, in dem ein einziger, vom Einlass bis zum Auslass verlaufender
Strömungsweg ausgebildet ist, wobei im Strömungsweg das als Drossel wirkende Sitzventil
angeordnet ist.
[0004] In Druckluftsystemen müssen bestimmte Sicherheitsaspekte beachtet werden. Diese sind
beispielsweise in der Norm EN 954-1 und in der Folge-Norm DIN EN ISO 13849-1 kategorisiert.
Um die Kategorie 3 der Norm EN 954-1 zu erfüllen, ist gefordert, dass die Druckluftvorrichtung
eine sogenannte "Ein-Fehler-Sicherheit" bei sicherheitsrelevanten Funktionen aufweist.
Das bedeutet, dass trotz eines einzelnen Fehlers im System eine Entlüftung möglich
sein muss.
[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Softstartvorrichtung der eingangs erwähnten Art
zu schaffen, die eine "Ein-Fehler-Sicherheit" beim Entlüften bietet und somit die
Kategorie 3 der vorgenannten Norm erfüllt.
[0006] Diese Aufgabe wird durch eine Softstartvorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen
Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.
[0007] Die erfindungsgemäße Softstartvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Ventile
der Ventilschaltung derart miteinander verschaltet sind, dass zusätzlich zur Standard-Entlüftungsschaltstellung
mehrere weitere Entlüftungsschaltstellungen möglich sind, wobei sich jeweils eine
der weiteren Entlüftungsschaltstellungen ergibt, wenn bei dem normalerweise die Standard-Entlüftungsschaltstellung
hervorrufenden Betätigungsvorgang ein beliebiges einzelnes der vorhandenen Ventile
eine Fehlfunktion aufweist.
[0008] Der Sekundärauslass kann also bei Fehlfunktion eines der Ventile trotzdem entlüftet
werden, da die Softstartvorrichtung insgesamt eine "Ein-Fehler-Sicherheit" aufweist.
Damit genügt sie den Erfordernissen der Norm EN 954-1, Kategorie 3.
[0009] Bei einer Weiterbildung der Erfindung hat die Softstartvorrichtung folgenden Aufbau
der Ventilschaltung:
- der Einlass eines zweiten Wegeventils vom Typ 3/2-nc (normaly closed) ist mit dem
Primäreinlass und der Auslass des zweiten Wegeventils in Parallelschaltung mit dem
Einlass des als fünftes Wegeventil vom Typ 2/2-nc ausgebildeten Hauptventils, mit
dem Einlass eines dritten Wegeventils vom Typ 3/2-nc, mit dem Eingang der Drosseleinrichtung
und mit dem Ausgang eines in Richtung Sekundärauslass sperrenden Rückschlagventils
verbunden, wobei das zweite Wegeventil über einen Entlüftungsabgang entlüftbar und
steuerseitig mit dem Primäreinlass gekoppelt ist,
- der Einlass eines zur Ansteuerung des zweiten Wegeventils dienenden ersten Wegeventils
vom Typ 3/2-nc ist mit dem Primäreinlass und der Auslass mit der Steuerseite des zweiten
Wegeventils verbunden, wobei das erste Wegeventil über einen Entlüftungsabgang entlüftbar
und über steuerseitig angeordnete Schaltmittel aktiv schaltbar ist,
- der Auslass des fünften Wegeventils ist mit dem Einlass eines vierten Wegeventils
vom Typ 3/2-nc und parallel mit dem Ausgang der Drosseleinrichtung verbunden, wobei
das fünfte Wegeventil steuerseitig mit dem Auslass des vierten Wegeventils gekoppelt
ist,
- der Auslass des zur Ansteuerung des vierten Wegeventils dienenden dritten Wegeventils
ist mit der Steuerseite des vierten Wegeventils gekoppelt, wobei das dritte Wegeventil
über einen Entlüftungsabgang entlüftbar ist und über steuerseitig angeordnete Schaltmittel
aktiv schaltbar ist,
- der Auslass des vierten Wegeventils ist parallel zur Kopplung mit der Steuerseite
des fünften Wegeventils mit dem Sekundärauslass und mit dem Eingang des Rückschlagventils
verbunden, wobei das vierte Wegeventil über einen Entlüftungsabgang entlüftbar ist.
[0010] In bevorzugter Weise bilden das erste und zweite Wegeventil zusammen eine dem fünften
Wegeventil bzw. Hauptventil vorgeschaltete Einschaltstufe und das dritte, vierte und
fünfte Wegeventil zusammen mit der Drosseleinrichtung und dem Rückschlagventil eine
den Softstart ermöglichende Softstartstufe. Die Einschaltstufe kann in einer Einschaltventileinheit
und die Softstartstufe in einer separaten, von der Einschaltventileinheit trennbaren
Softstartventileinheit angeordnet sein. Die erfindungsgemäße Softstartvorrichtung
kann also aus zwei separaten Baueinheiten bestehen, von denen die eine Baueinheit
eine "Einschaltfunktion" und die andere Baueinheit eine "Softstartfunktion" aufweist.
[0011] Bei einer Alternative hat die Ventilschaltung folgenden Aufbau:
- der Einlass des als fünftes Wegeventil vom Typ 2/2-nc ausgebildeten Hauptventils ist
mit dem Primäreinlass und der Auslass mit dem Einlass eines vierten Wegeventils vom
Typ 3/2-nc und parallel dazu mit dem Ausgang der Drosseleinrichtung verbunden, wobei
das fünfte Wegeventil steuerseitig mit dem Ausgang der Drosseleinrichtung und zusätzlich
mit einem Auslass eines sechsten Wegeventils vom Typ 4/2-nc gekoppelt ist,
- der Einlass des ersten Wegeventils vom Typ 3/2-nc ist mit dem Primäreinlass und der
Auslass ist mit dem Eingang eines dritten Wegeventils vom Typ 3/2-nc und parallel
dazu mit der Steuerseite des sechsten Wegeventils verbunden, wobei das erste Wegeventil
über einen Entlüftungsabgang entlüftbar und über steuerseitig angeordnete Schaltmittel
aktiv schaltbar ist,
- der Auslass des dritten Wegeventils ist mit der Steuerseite eines vierten Wegeventils
vom Typ 3/2-nc gekoppelt, wobei das dritte Wegeventil über einen Entlüftungsabgang
entlüftbar und über steuerseitig angeordnete Schaltmittel aktiv schaltbar ist,
- der Auslass des vierten Wegeventils ist mit dem Sekundärauslass und parallel dazu
mit einem Einlass des sechsten Wegeventils verbunden, wobei das vierte Wegeventil
über einen Entlüftungsabgang entlüftbar ist, und
- das sechste Wegeventil ist zwischen einer Normalstellung und einer Funktionsstellung
schaltbar, wobei in Normalstellung ein erster Einlass mit dem Sekundärauslass und
parallel dazu mit dem Auslass des vierten Wegeventils verbunden ist, während der dazugehörige
erste Auslass zur Atmosphäre hin offen ist, und ein zweiter Einlass mit der Steuerseite
des fünften Wegeventils gekoppelt ist, während ein dazugehöriger zweiter Auslass zur
Atmosphäre offen ist, und wobei in Funktionsstellung der Einlass mit dem Auslass des
vierten Wegeventils und parallel dazu mit dem Sekundärauslass verbunden ist und der
dazugehörige Auslass mit der Steuerseite des fünften Wegeventils gekoppelt ist.
[0012] In bevorzugter Weise werden die nicht aktiv schaltbaren Wegeventile durch Stellfedern
und zusätzlich durch Druckbeaufschlagung mit Druckluft in ihrer nc-Stellung gehalten,
um eine Vordruckunabhängigkeit zu erreichen. Alternativ wäre es natürlich auch möglich,
die betreffenden Wegeventile ohne zusätzliche Druckbeaufschlagung in ihrer nc-Stellung
zu halten und beispielsweise eine Stellfeder mit dementsprechend größerer Federkraft
einzusetzen.
[0013] Es ist möglich, dass die Drosseleinrichtung ein einstellbares Drosselventil und zusätzlich
eine Festdrossel in Form eines die einstellbare Drossel umgehenden Drossel-Bypasses
aufweist. Dadurch wird verhindert, dass der Strömungsweg bei vollständigem Schließen
des Drosselventils total abgesperrt wird.
[0014] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden
im Folgenden näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen:
- Figur 1
- die Ventilschaltung samt druckluftbeaufschlagter Stränge (fette Linien) eines ersten
Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Softstartvorrichtung in Ruhestellung vor
dem Startvorgang,
- Figur 2
- die Ventilschaltung gemäß Figur 1 bei geschaltetem ersten Wegeventil,
- Figur 3
- die Ventilschaltung gemäß Figur 1 bei geschaltetem ersten und dritten Wegeventil,
wobei hier der Startvorgang eingeleitet ist,
- Figur 4
- die Ventilschaltung gemäß Figur 1 nach dem Softstartvorgang,
- Figur 5
- die Ventilschaltung gemäß Figur 1 beim Entlüftungsvorgang, wobei das erste Wegeventil
eine Fehlfunktion hat,
- Figur 6
- die Ventilschaltung gemäß Figur 1 beim Entlüftungsvorgang, wobei das zweite Wegeventil
eine Fehlfunktion hat,
- Figur 7
- die Ventilschaltung gemäß Figur 1 beim Entlüftungsvorgang, wobei das dritte Wegeventil
eine Fehlfunktion hat,
- Figur 8
- die Ventilschaltung gemäß Figur 1 beim Entlüftungsvorgang, wobei das vierte Wegeventil
eine Fehlfunktion hat,
- Figur 9
- die Ventilschaltung gemäß Figur 1 beim Entlüftungsvorgang, wobei das Rückschlagventil
eine Fehlfunktion hat,
- Figur 10
- die Ventilschaltung gemäß Figur 1 beim Entlüftungsvorgang, wobei beim Startvorgang
entlüftet wird,
- Figur 11
- eine Ventilschaltung samt druckluftbeaufschlagter Stränge (fette Linien) eines zweiten
Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Softstartvorrichtung in Ruhestellung vor
dem Startvorgang,
- Figur 12
- die Ventilschaltung gemäß Figur 11 bei geschaltetem ersten Wegeventil,
- Figur 13
- die Ventilschaltung gemäß Figur 11 bei geschaltetem ersten und dritten Wegeventil,
wobei der Softstartvorgang eingeleitet ist,
- Figur 14
- die Ventilschaltung gemäß Figur 11 nach dem Softstartvorgang,
- Figur 15
- die Ventilschaltung gemäß Figur 11 beim Entlüftungsvorgang in Standard-Entlüftungsschaltstellung,
- Figur 16
- die Ventilschaltung gemäß Figur 11 beim Entlüftungsvorgang, wobei das erste Wegeventil
eine Fehlfunktion hat,
- Figur 17
- die Ventilschaltung gemäß Figur 11 beim Entlüftungsvorgang, wobei das dritte Wegeventil
eine Fehlfunktion hat,
- Figur 18
- die Ventilschaltung gemäß Figur 11 beim Entlüftungsvorgang, wobei das fünfte Wegeventil
eine Fehlfunktion hat,
- Figur 19
- die Ventilschaltung gemäß Figur 11 beim Entlüftungsvorgang, wobei das vierte Wegeventil
eine Fehlfunktion hat, und
- Figur 20
- die Ventilschaltung gemäß Figur 11 beim Entlüftungsvorgang, wobei das sechste Wegeventil
eine Fehlfunktion hat.
[0015] Die Figuren 1 bis 10 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Softstartvorrichtung 11.
[0016] Die Ventilschaltung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel besitzt einen Primäreinlass
P1, an dem Druckluft unter Primärdruck zugeführt wird. Der Primäreinlass ist mit einem,
mit wenigstens einem Verbraucher koppelbaren Sekundärauslass P2 verbunden, an dem
Druckluft unter Sekundärdruck abgeführt wird, wobei der Sekundärdruck kleiner oder
gleich dem Primärdruck ist. Die gesamte Softstartvorrichtung 11 lässt sich beispielsweise
einer Wartungseinheit vorschalten, sodass Druckstöße auf druckstoßempfindliche Bauteile
der Wartungseinheit abgeschwächt werden. Ein weiteres Einsatzgebiet der Softstartvorrichtung
ist dessen Vorschaltung vor einen doppeltwirkenden Pneumatikzylinder, sodass Druckstöße
auf den Kolben des Pneumatikzylinders abgeschwächt werden, solange sich dieser nicht
in einer Endlage, sondern in einer Mittelstellung befindet.
[0017] Primäreinlass P1 und Sekundärauslass P2 sind über einen Hauptströmungsweg 12 miteinander
verbunden, in den mehrere Wegeventile in nachfolgend näher beschriebener Weise eingeschaltet
sind.
[0018] Wie beispielsweise in Figur 1 dargestellt, hat die Ventilschaltung des ersten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Softstartvorrichtung 11 folgenden Aufbau:
[0019] Es ist ein zweites Wegeventil WV2 vom Typ 3/2-nc vorgesehen, dessen Einlass E2 mit
dem Primäreinlass P1 und dessen Auslass A2 in Parallelschaltung mit dem Einlass E5
des als fünftes Wegeventil WV5 vom Typ 2/2-nc ausgebildeten Hauptventils, mit dem
Einlass E3 eines dritten Wegeventils WV3 vom Typ 3/2-nc, mit dem Eingang der Drosseleinrichtung
13 und mit dem Ausgang eines in Richtung Sekundärauslass P2 sperrenden Rückschlagventils
RV verbunden ist, wobei das zweite Wegeventil WV2 über einen Entlüftungsabgang R2
entlüftbar und steuerseitig mit dem Primäreinlass P1 gekoppelt ist. Das zweite Wegeventil
WV2 wird über eine Stellfeder 14 in seiner nc(normaly closed)-Stellung gehalten. Um
den aktuellen Schaltzustand des zweiten Wegeventils WV2 feststellen zu können, ist
diesem ein Sensor 15 einer Sensoreinrichtung zugeordnet. Das zweite Wegeventil WV2
wird über ein erstes Wegeventil WV1 vom Typ 3/2-NC angesteuert.
[0020] Der Einlass E1 des ersten Wegeventils WV1 ist mit dem Primäreinlass P1 und der Auslass
A1 mit der Steuerseite S2 des zweiten Wegeventils WV2 verbunden, wobei das erste Wegeventil
WV1 über einen Entlüftungsabgang R1 entlüftbar und über steuerseitig angeordnete Schaltmittel
16 aktiv schaltbar ist. Als Schaltmittel kommen beispielsweise manuell oder elektrisch
betätigbare Stellglieder in Frage.
[0021] Wie bereits erwähnt, ist der Auslass A2 des zweiten Wegeventils WV2 mit dem Einlass
E5 des fünften Wegeventils WV5 verbunden. Der Auslass A5 des fünften Wegeventils WV5
ist mit dem Einlass E4 eines vierten Wegeventils WV4 vom Typ 3/2-nc und parallel mit
dem Ausgang der Drosseleinrichtung 13 verbunden, wobei das fünfte Wegeventil WV5 steuerseitig
mit dem Auslass A4 des vierten Wegeventils WV4 gekoppelt ist. Das fünfte Wegeventil
WV5 wird ebenfalls über eine Stellfeder 14 in seiner nc-Stellung gehalten. Es ist
außerdem ein Sensor 15 zur Feststellung des aktuellen Schaltzustandes des fünften
Wegeventils WV5 vorgesehen. Um das im Hauptströmungsweg 12 befindliche fünfte Wegeventil
WV5 zu umgehen, ist ein Bypass 17 vorgesehen, in den die Drosseleinrichtung 13 eingeschaltet
ist.
[0022] Es ist ein drittes Wegeventil WV3 vorgesehen, das zur Ansteuerung des vierten Wegeventils
WV4 dient. Der Auslass A3 des dritten Wegeventils WV3 ist mit der Steuerseite S4 des
vierten Wegeventils WV4 gekoppelt, wobei das dritte Wegeventil WV3 über einen Entlüftungsabgang
R3 entlüftbar und über steuerseitig angeordnete Schaltmittel 16 aktiv schaltbar ist.
[0023] Schließlich ist noch das vierte Wegeventil WV4 vorgesehen, das ebenfalls im Hauptströmungsweg
12 angeordnet ist und dem fünften Wegeventil WV5 bzw. Hauptventil nachgeschaltet ist.
Der Auslass A4 des vierten Wegeventils WV4 ist parallel zur Kopplung mit der Steuerseite
S5 des fünften Wegeventils WV5 mit dem Sekundärauslass P2 und mit dem Eingang des
Rückschlagventils RV verbunden, wobei das vierte Wegeventil WV4 über einen Entlüftungsabgang
R4 entlüftbar ist.
[0024] Figur 1 zeigt eine Schaltstellung, in der alle Wegeventile WV1 bis WV5 in ihrer nc-Stellung
sind, sodass dieser Zustand auch als "Ruhestellung" vor dem Softstartvorgang bezeichnet
werden könnte. Dabei strömt über den Primäreinlass P1 Druckluft unter Primärdruck
sowohl zum Einlass E1 des ersten Wegeventils WV1 als auch zum Einlass E2 des zweiten
Wegeventils WV2 und steht dort an, da der Durchgang versperrt ist.
[0025] Figur 2 zeigt eine fiktive Schaltstellung, bei der zunächst nur das erste Wegeventil
WV1 aktiv in seine Offenstellung geschaltet wird, während das dritte Wegeventil WV3
noch in seiner nc-Stellung verbleibt. Nunmehr gelangt Druckluft unter Primärdruck
über das erste Wegeventil WV1 zur Steuerseite S2 des zweiten Wegeventils WV2 und schaltet
dieses in seine Offenstellung. Durch das offene zweite Wegeventil WV2 gelangt Druckluft
unter Primärdruck entlang des Hauptströmungswegs zum Einlass E5 des fünften Wegeventils
WV5 und steht dort an, da das fünfte Wegeventil noch in seiner nc-Stellung ist. Parallel
dazu gelangt Druckluft unter Primärdruck zum Einlass E3 des dritten Wegeventils WV3
und steht ebenfalls dort an, da das dritte Wegeventil WV3 noch in seiner nc-Stellung
ist. Zusätzlich strömt Druckluft in den Bypass 17 ein und gelangt dort zur Drosseleinrichtung
13, die ein einstellbares Drosselventil enthält, das die Druckluft auf einen gegenüber
dem Primärdruck geringeren Sekundärdruck drosselt. Die unter Sekundärdruck stehende
Druckluft gelangt nunmehr zum Auslass A5 des fünften Wegeventils und parallel dazu
zum Einlass E4 des vierten Wegeventils, kann jedoch von dort nicht weiter, da viertes
und fünftes Wegeventil WV4 und WV5 noch in ihren nc-Stellungen sind. Ferner gelangt
die vom Auslass A2 des zweiten Wegeventils stammende Druckluft noch zum Rückschlagventil
RV, kann aber dort nicht passieren, da das Rückschlagventil RV in dieser Richtung,
das heißt in Richtung zum Sekundärauslass P2, sperrt.
[0026] Figur 3 zeigt nunmehr eine Schaltstellung zur Einleitung des Softstartvorgangs. Dabei
werden erstes und drittes Wegeventil WV1 und WV3 gleichzeitig in ihre Offenstellung
geschaltet. Nunmehr gelangt die vom Auslass A2 des zweiten Wegeventils stammende Druckluft
unter Primärdruck zum dritten Wegeventil, kann dort passieren und gelangt zur Steuerseite
S4 des vierten Wegeventils WV4. Dadurch wird das vierte Wegeventil in seine Offenstellung
WV4 geschaltet, sodass mittels des Drosselventils auf Sekundärdruck gedrosselte Druckluft
über den Auslass A4 des vierten Wegeventils auf die Steuerseite S5 des fünften Wegeventils
WV5 gelangen kann. Gleichzeitig strömt unter Sekundärdruck stehende Druckluft zum
Sekundärauslass P2 und gelangt dort zu den Verbrauchern, die also nicht mit dem vollen
Primärdruck-Druckstoß beaufschlagt werden, sondern zunächst nur mit geringerem Sekundärdruck.
Der Sekundärdruck steigt allmählich an, bis ab einem bestimmten Verhältnis zwischen
Sekundär- und Primärdruck ein Schalten des fünften Wegeventils WV5 in seine Offenstellung
veranlasst wird. Das Verhältnis zwischen Sekundär- und Primärdruck kann beispielsweise
im Bereich von >0 bis 1, insbesondere 0,4 bis 0,6, liegen. Besonders bevorzugt wird
in Offenstellung geschaltet, falls der Sekundärdruck p
2 gleich ca. 0,5 . Primärdruck p
1 beträgt.
[0027] Figur 4 zeigt die Schaltstellung nach dem Softstartvorgang, wobei hier alle Wegeventile
WV1 bis WV5 in ihrer Offenstellung sind. Dadurch gelangt Druckluft mit Primärdruck
vom Primäreinlass P1 direkt über den Hauptströmungsweg 12 zum Sekundärauslass P2 und
von dort zu den Verbrauchern.
[0028] Zum Entlüften des Sekundärauslasses P2 wird die Softstartvorrichtung 11 in eine Standard-Entlüftungsschaltstellung
geschaltet, deren Schaltbild dem in Figur 1 dargestellten Schaltbild entspricht. Erstes
und drittes Wegeventil werden also in ihre nc-Stellung zurückgeschaltet. Dadurch kann
Druckluft von der Steuerseite S4 des vierten Wegeventils über den Entlüftungsabgang
R3 entweichen, sodass das vierte Wegeventil WV4 in seine nc-Stellung zurückschaltet.
Gleichzeitig entweicht Druckluft von der Steuerseite S2 des zweiten Wegeventils über
den Entlüftungsabgang R1 des ersten Wegeventils WV1, sodass das zweite Wegeventil
WV2 ebenfalls in seine NC-Stellung zurückschaltet. In nc-Stellung des vierten Wegeventils
kann nunmehr am Sekundärauslass P2 anliegende Druckluft über den Entlüftungsabgang
R4 entweichen. Gleichzeitig entweicht auch Druckluft von der Steuerseite S5 des fünften
Wegeventils WV5, sodass dieses ebenfalls in seine nc-Stellung zurückschaltet. Die
übrigen Stränge werden über das zweite Wegeventil WV2 und dessen Entlüftungsabgang
R2 entlüftet.
[0029] Figur 5 zeigt nunmehr eine Entlüftungsschaltstellung, bei der das erste Wegeventil
WV1 eine Fehlfunktion hat, das heißt nicht in seine nc-Stellung zurückschaltet, sondern
in seiner Offenstellung verbleibt. Dadurch bleibt die Steuerseite S2 des zweiten Wegeventils
druckluftbeaufschlagt, sodass das zweite Wegeventil ebenfalls in seiner Offenstellung
verbleibt und die Entlüftung über den Entlüftungsabgang R2 gesperrt ist. Der Sekundärauslass
P2 kann trotz Fehlfunktion des ersten Wegeventils WV1 dennoch entlüftet werden, da
das dritte Wegeventil WV3 vorschriftsmäßig in seine nc-Stellung geschaltet hat und
somit auch das vierte Wegeventil WV4 in seine nc-Stellung zurückgeschaltet hat. Dadurch
kann vom Sekundärauslass P2 stammende Druckluft über den Entlüftungsabgang R4 des
vierten Wegeventils WV4 entweichen.
[0030] Figur 6 zeigt eine Entlüftungsschaltstellung, bei der das zweite Wegeventil WV2 eine
Fehlfunktion hat, das heißt nicht in seine nc-Stellung zurückschaltet. Der Durchgang
E2-A2 ist also nach wie vor offen, sodass Druckluft unter Primärdruck vom Primäreinlass
P1 passieren kann, wohingegen der Entlüftungsabgang R2 gesperrt ist. Dennoch kann
vom Sekundärauslass P2 stammende Druckluft über das vierte Wegeventil WV4, das vorschriftsmäßig
in seine NC-Stellung zurückgeschaltet hat, da auch das dritte Wegeventil WV3 korrekt
geschaltet hat, über den Entlüftungsabgang R4 entweichen.
[0031] Figur 7 stellt eine Entlüftungsschaltstellung dar, bei der das dritte Wegeventil
eine Fehlfunktion hat, das heißt nicht in seine nc-Stellung zurückgeschaltet hat.
Dadurch bleibt die Steuerseite S4 des vierten Wegeventils druckluftbeaufschlagt, sodass
dieses nicht in seine nc-Stellung zurückschalten kann, sondern in seiner Offenstellung
bleibt. Dadurch ist der Entlüftungsabgang R4 für vom Sekundärauslass P2 stammende
Druckluft gesperrt. Es kann jedoch dennoch entlüftet werden, da vom Sekundärauslass
P2 stammende Druckluft entgegen der Hauptströmungsrichtung, also entlang A4-E4 und
A5-E5, zum zweiten Wegeventil WV2 gelangt, das durch das korrekt geschaltete erste
Wegeventil WV1 vorschriftsmäßig in seine nc-Stellung geschaltet hat. Dadurch kann
die Druckluft über den Entlüftungsabgang R2 entweichen.
[0032] Figur 8 zeigt eine Entlüftungsschaltstellung, bei der das vierte Wegeventil WV4 eine
Fehlfunktion hat, das heißt nicht in seine nc-Stellung zurückgeschaltet hat. Dadurch
ist der Entlüftungsweg über den Entlüftungsabgang R4 gesperrt. Dennoch gelangt vom
Sekundärauslass P2 stammende Druckluft in identischer Weise wie in der in Figur 7
dargestellten Entlüftungsschaltstellung zum zweiten Wegeventil und kann dort über
den Entlüftungsabgang R2 entweichen.
[0033] Figur 9 zeigt eine Entlüftungsschaltstellung, bei der das Rückschlagventil eine Fehlfunktion
hat, das heißt in seiner eigentlichen Durchströmrichtung vom Sekundärauslass P2 in
Richtung Primäreinlass P1 sperrt. Die Entlüftung der vom Sekundärauslass P2 stammenden
Druckluft erfolgt hier über das vierte Wegeventil WV4, das durch Zurückschalten des
dritten Wegeventils vorschriftsmäßig in seine nc-Schaltstellung geschaltet hat, sodass
die Druckluft über den Entlüftungsabgang R4 entweichen kann.
[0034] Figur 10 zeigte eine Entlüftungsschaltstellung, bei der beim Softstartvorgang, also
in der Startphase, entlüftet wird. Erstes und drittes Wegeventil WV1 und WV3 haben
in ihre nc-Stellung zurückgeschaltet, sodass die zugeordneten zweiten und vierten
Wegeventile WV2 und WV4 ebenfalls in ihre nc-Stellung zurückgeschaltet haben. Vom
Sekundärauslass P2 stammende Druckluft kann nun über die Entlüftungsabgänge R4 des
vierten Wegeventils WV4 entweichen. Zusätzlich entlüften die restlichen Stränge, über
das zweite Wegeventil WV2 und den dortigen Entlüftungsabgang R2.
[0035] In den Figuren 11 bis 20 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Softstartvorrichtung 11 dargestellt.
[0036] Das zweite Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, dass die Komponenten der
Ventilschaltung alle gemeinsam in einer Ventileinheit unterbringbar sind. Es ist hier
ebenfalls ein Primäreinlass P1 vorgesehen, an dem Druckluft unter Primärdruck zugeführt
wird. Der Primäreinlass P1 ist über einen Hauptströmungsweg 12 mit einem Sekundärauslass
P2 verbunden, an dem seinerseits Druckluft unter Sekundärdruck zu den Verbrauchern
abgeführt wird.
[0037] Wie beispielsweise in Figur 11 dargestellt, ist die Ventilschaltung gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Softstartvorrichtung 11 folgendermaßen aufgebaut:
[0038] Es ist ein fünftes Wegeventil WV5 vom Typ 2/2-NC vorgesehen, dessen Einlass E5 mit
dem Primäreinlass P1 und dessen Auslass A5 mit dem Einlass E4 eines vierten Wegeventils
WV4 vom Typ 3/2-NC und parallel dazu mit dem Ausgang der Drosseleinrichtung 13 verbunden
ist, wobei das fünfte Wegeventil WV5 steuerseitig mit dem Ausgang der Drosseleinrichtung
13 und zusätzlich mit einem Auslass A6 eines sechsten Wegeventils WV6 vom Typ 4/2-NC
gekoppelt ist, falls sich das sechste Wegeventil WV6 in seiner nachfolgend beschriebenen
Funktionsstellung befindet. Das fünfte Wegeventil WV5 ist über eine Stellfeder 14
und zusätzlich mittels Druckluftbeaufschlagung per Kopplung mit dem Primäreinlass
P1 in seiner nc-Stellung gehalten. Ferner ist dem fünften Wegeventil WV5 ein Sensor
15 zur Feststellung seines aktuellen Schaltzustandes zugeordnet.
[0039] In Parallelschaltung zum fünften Wegeventil WV5 ist ein erstes Wegeventil WV1 angeordnet,
dessen Einlass E1 mit dem Primäreinlass P1 und dessen Auslass A1 mit dem Einlass E3
eines dritten Wegeventils WV3 vom Typ 3/2-NC und parallel dazu mit der Steuerseite
S6 des sechsten Wegeventils WV6 verbunden ist, wobei das erste Wegeventil WV1 über
einen Entlüftungsabgang R1 entlüftbar und über steuerseitig angeordnete Schaltmittel
16 aktiv schaltbar ist. Ferner wird das erste Wegeventil über eine Stellfeder 14 in
seiner nc-Stellung gehalten.
[0040] In Reihe zum ersten Wegeventil WV1 ist ein drittes Wegeventil WV3 angeordnet, dessen
Auslass A3 mit der Steuerseite S4 eines vierten Wegeventils WV4 vom Typ 3/2-NC gekoppelt
ist, wobei das dritte Wegeventil WV3 über einen Entlüftungsabgang R3 entlüftbar und
über steuerseitig angeordnete Schaltmittel 16 aktiv schaltbar ist.
[0041] Das mittels des dritten Wegeventils WV3 angesteuerte vierte Wegeventil WV4 ist über
seinen Auslass A4 mit dem Sekundärauslass P2 und parallel dazu mit einem Einlass E6
des sechsten Wegeventils WV6 verbunden, wobei das vierte Wegeventil WV4 über einen
Entlüftungsabgang R4 entlüftbar ist. Das vierte Wegeventil WV4 wird über eine Stellfeder
14 und zusätzlich mittels Druckluftbeaufschlagung per Kopplung mit dem Ausgang der
Drosseleinrichtung 13 und parallel dazu per Kopplung mit dem Ausgang A5 des fünften
Wegeventils WV5 in seiner nc-Stellung gehalten. Zusätzlich ist noch ein Sensor 15
zur Feststellung des aktuellen Schaltzustandes des vierten Wegeventils WV4 vorgesehen.
[0042] Das sechste Wegeventil WV6 schließlich ist zwischen einer Normalstellung und einer
Funktionsstellung schaltbar, wobei in Normalstellung ein erster Einlass E6 mit dem
Sekundärauslass P2 und parallel dazu mit dem Auslass A4 des vierten Wegeventils WV4
verbunden ist, während der dazugehörige erste Entlüftungsabgang R6 zur Atmosphäre
hin offen ist. In Normalstellung des sechsten Wegeventils WV6 ist ferner ein zweiter
Einlass E6* mit der Steuerseite S5 des fünften Wegeventils WV5 gekoppelt, während
ein dazugehöriger zweiter Entlüftungsabgang R6* zur Atmosphäre hin offen. In der Funktionsstellung
des sechsten Wegeventils WV6 hingegen ist dessen Einlass E6 mit dem Auslass A4 des
vierten Wegeventils und parallel dazu mit dem Sekundärauslass P2 verbunden, während
der dazugehörige Auslass A6 mit der Steuerseite S5 des fünften Wegeventils WV5 gekoppelt
ist.
[0043] In Figur 11 ist eine Schaltstellung dargestellt, bei der alle 3/2- bzw. 2/2-Wegeventile
in ihrer nc-Stellung sind, sowie das sechste Wegeventil WV6 vom Typ 4/2-NC in seiner
Normalstellung ist. Diese Stellung könnte auch als Ruhestellung vor dem Softstartvorgang
bezeichnet werden. Dabei steht vom Primäreinlass P1 stammende Druckluft mit Primärdruck
am Einlass E1 des geschlossenen ersten Wegeventils WV1 und parallel dazu am Eingang
E5 des gecshlossenen fünften Wegeventils WV5 an. Parallel dazu gelangt Druckluft zur
Unterstützung der Stellfeder 14 auf die Gegensteuerseite des fünften Wegeventils WV5.
Schließlich strömt Druckluft in den Bypass 17 und gelangt dort zur Drosseleinrichtung
13 und von dort zum Einlass E4 des geschlossenen vierten Wegeventils, zum Auslass
A5 des geschlossenen fünften Wegeventils WV5 und zur Steuerseite S5 des fünften Wegeventils
WV5. Als Drosseleinrichtung 13 ist hier ein einstellbares Drosselventil vorgesehen
und zusätzlich eine Festdrossel in Form eines die einstellbare Drossel umgehenden
Drossel-Bypasses. Dadurch wird verhindert, dass bei geschlossenem Drosselventil der
Strömungsweg vollständig verschlossen ist. Vielmehr kann stets eine Druckluftmenge
über den Drossel-Bypass, der einen relativ geringen Querschnitt besitzt zu den zugeordneten
Anschlüssen des vierten und fünften Wegeventils WV4 und WV5 gelangen. Schließlich
steht die Druckluft mit Primärdruck noch an der Gegensteuerseite des vierten Wegeventils
WV4 an und unterstützt damit die Stellkraft der Stellfeder 14.
[0044] Figur 12 zeigt eine fiktive Schaltstellung, bei der zunächst nur das erste Wegeventil
WV1 in seine Offenstellung geschaltet hat, sodass Druckluft am Eingang des dritten
Wegeventils WV3, das nach wie vor in seiner nc-Stellung verbleibt, gelangt und dort
ansteht sowie Druckluft unter Primärdruck zur Steuerseite S6 des sechsten Wegeventils
WV6 gelangt und dieses in seine Funktionsstellung schaltet. Viertes und fünftes Wegeventil
WV4 und WV5 sind jedoch nach wie vor geschlossen, das heißt in ihrer nc-Stellung.
[0045] Figur 13 zeigt eine Schaltstellung beim Einleiten des Softstartvorgangs. Dabei haben
das erste Wegeventil WV1 und das dritte Wegeventil WV3 vorschriftsmäßig in ihre Offenstellung
geschaltet, wobei Druckluft über das dritte Wegeventil WV3 zur Steuerseite S4 des
vierten Wegeventils WV4 gelangt und dieses in seine Offenstellung schaltet. Zwar hat
sich im gesperrten Zustand des vierten Wegeventils WV4 vor dessen Eingang E4 Druckluft
unter Primärdruck angestaut, jedoch wird diese, zwischen dem Ausgang der Drosseleinrichtung
13 und dem Eingang E4 des vierten Wegeventils WV4 zunächst eingesperrte Druckluftmenge
bei Öffnung des vierten Wegeventils WV4 abgeführt und gelangt zum Sekundärauslass
P2. Druckluft unter Primärdruck kann jedoch nicht sofort nachströmen, da die Drosseleinrichtung
13 zwischengechaltet ist, die die anstehende Druckluft unter Primärdruck auf Sekundärdruck
drosselt. Es gelangt also Druckluft mit Sekundärdruck zum vierten Wegeventil WV4 und
dort zum Primärauslass P2. Gleichzeitig strömt die Druckluft unter Sekundärdruck zum
Einlass E6 des sechsten Wegeventils WV6 und gelangt dort über den Auslass A6 zur Steuerseite
S5 des fünften Wegeventils WV5. Gleichzeitig gibt es eine direkte Verbindung vom Ausgang
der Drosseleinrichtung 13 zur Steuerseite S5 des fünften Wegeventils WV5, sodass das
fünfte Wegeventil WV5 also doppelt mit Druckluft unter Sekundärdruck steuerseitig
beaufschlagt wird. Der Druck am Sekundärauslass P2 steigt nunmehr wieder allmählich
an, bis ab einem gewissen Verhältnis zwischen Sekundär- und Primärdruck ein Schalten
des fünften Wegeventils WV5 in seine Offenstellung veranlasst wird. Das Verhältnis
zwischen Sekundär- und Primärdruck ist vorzugsweise identisch zu dem im ersten Ausführungsbeispiel
offenbarten Verhältnis. Besonders bevorzugt beträgt das Verhältnis zwischen Sekundär-
und Primärdruck ca. 0,5.
[0046] Figur 14 zeigt nunmehr eine Schaltstellung nach dem Softstartvorgang. Durch den anstehenden
Druck auf der Steuerseite S5 des fünften Wegeventils WV5 hat dieses geöffnet, sodass
Druckluft direkt vom Primäreinlass P1 über den Hauptströmungsweg 12, das vierte Wegeventil
WV4 passierend, zum Sekundärauslass P2 und von dort zu den Verbrauchern gelangt.
[0047] Figur 15 zeigt eine Standard-Entlüftungsschaltstellung zum Entlüften des Sekundärauslasses
P2. Dabei haben erstes und drittes Wegeventil WV1 und WV3 vorschriftsmäßig in ihre
nc-Stellung zurückgeschaltet, so dass die an der Steuerseite S4 des vierten Wegeventils
WV4 anstehende Druckluft über den Entlüftungsabgang R3 entweicht, während die an der
Steuerseite S6 des sechsten Wegeventils WV6 anstehende Druckluft über den Entlüftungsabgang
R1 entweicht. Dadurch hat das vierte Wegeventil WV4 in seine nc-Stellung zwischengeschaltet,
während das sechste Wegeventil WV6 in seine Normalstellung zurück geschaltet hat.
Vom Sekundärauslass P2 stammende Druckluft kann nunmehr über den Entlüftungsabgang
R4 des vierten Wegeventils WV4 und zusätzlich über den Entlüftungsabgang R6 des sechsten
Wegeventils WV6 entweichen. In bevorzugter Weise sind die Entlüftungsabgänge R4 und
R6 zu einem gemeinsamen, zur Atmosphäre hin offenen Zentralentlüftungsabgang 18 zusammengefasst.
Dem Zentralentlüftungsabgang 18 kann zudem noch ein Schalldämpfer 19 zur Schalldämpfung
der austretenden Druckluft zugeordnet sein.
[0048] Wird der Softstartvorgang abgebrochen und soll entlüftet werden, wird sich die Standard-Entlüftungsschaltstellung
einstellen, das heißt, vom Sekundärauslass P2 stammende Druckluft entweicht über die
Entlüftungsabgänge R4 und R6 des vierten bzw. sechsten Wegeventils WV4 bzw. WV6.
[0049] Figur 16 zeigt eine Entlüftungsschaltstellung, bei der das erste Wegeventil WV1 eine
Fehlfunktion hat, das heißt nicht in seine NC-Stellung zurückschaltet. Dadurch bleibt
der Durchgang E3-A3 offen, und Druckluft steht nach wie vor an der Steuerseite S6
des sechsten Wegeventils WV6 an, sodass dieses in seiner Funktionsstellung verbleibt.
Der Entlüftungsabgang R6 des sechsten Wegeventils WV6 ist somit gesperrt. Ein Entlüften
ist jedoch trotzdem möglich, da das dritte Wegeventil WV3 vorschriftsmäßig in seine
nc-Stellung zurückgeschaltet hat, sodass an der Steuerseite S4 des vierten Wegeventils
WV4 anstehende Druckluft über den Entlüftungsabgang R3 entweichen kann, wodurch das
vierte Wegeventil WV4 in seine nc-Stellung zurückschaltet. Vom Sekundärauslass P2
stammende Druckluft kann nunmehr über den Entlüftungsabgang R4 entweichen. Zudem wird
die Steuerseite S5 des fünften Wegeventils WV5 über die Anschlüsse A6-E6 und den Entlüftungsabgang
R4 entlüftet, sodass das fünfte Wegeventil WV5 in seine nc-Stellung zurückschaltet.
[0050] Figur 17 zeigt eine Entlüftungsschaltstellung, bei der das dritte Wegeventil WV3
eine Fehlfunktion hat, das heißt nicht in seine nc-Stellung zurückgeschaltet hat.
Die Besonderheit hieran ist, dass die Steuerseite S4 des vierten Wegeventils WV4 trotzdem
entlüftet wird, und zwar über das vorschriftsmäßig in NC-Stellung zurückgeschaltete
erste Wegeventil WV1, und zwar über die Anschlüsse A3-E3 und Al-R1. Dadurch schalten
viertes und sechstes Wegeventil WV4 bzw. WV6 in ihre nc-Stellungen zurück, wodurch
vom Sekundärauslass P2 stammende Druckluft sowohl über den Entlüftungsabgang R4 als
auch über den Entlüftungsabgang R6 entweichen kann.
[0051] Figur 18 zeigt eine Entlüftungsschaltstellung, bei der das fünfte Wegeventil WV5
bzw. Hauptventil eine Fehlfunktion hat, das heißt nicht in seine nc-Stellung zurückgeschaltet
hat. Dadurch bleibt der Hauptströmungsweg 12 über E5-A5 offen, sodass vom Primäreinlass
P1 stammende Druckluft nachströmen kann. Ein Entlüften ist jedoch trotzdem möglich,
da die beiden Wegeventile WV1 und WV3 in ihre nc-Stellungen zurückgeschaltet haben,
wodurch die Steuerseite S4 des vierten Wegeventils WV4 als auch die Steuerseite S6
des sechsten Wegeventils WV6 entlüftet werden, so dass viertes und sechstes Wegeventil
WV4 und WV6 in ihre nc-Stellung bzw. Normalstellung zurückgeschaltet haben. Dadurch
ist wiederum ein Entlüften der vom Sekundärauslass P2 stammenden Druckluft über die
Entlüftungsabgänge R4 und R6 möglich.
[0052] Figur 19 zeigt eine Entlüftungsschaltstellung, bei der das vierte Wegeventil WV4
eine Fehlfunktion hat, das heißt nicht in seine nc-Stellung zurückgeschaltet hat.
Der Entlüftungsabgang R4 ist somit gesperrt. Eine Entlüftung ist jedoch dennoch möglich,
da erstes und drittes Wegeventil WV1 und WV3 vorschriftsmäßig in ihre nc-Stellungen
zurückgeschaltet haben, wodurch insbesondere die Steuerseite S6 des sechsten Wegeventils
entlüftet wird, sodass dieses in seine Normalstellung zurückschaltet, sodass an der
Steuerseite S5 des fünften Wegeventils WV5 anliegende Druckluft über die Anschlüsse
E6* und R6* entlüftet wird, sodass das fünfte Wegeventil ebenfalls in seine nc-Stellung
zurückschaltet. Vom Sekundärauslass P2 stammende Druckluft kann nunmehr über den Entlüftungsabgang
R6 entweichen.
[0053] Figur 20 zeigt nunmehr eine Entlüftungsschaltstellung, bei der das sechste Wegeventil
WV6 eine Fehlfunktion hat, das heißt nicht in seine Normalstellung zurückschaltet.
Dadurch ist der Entlüftungsabgang R6 gesperrt. Erstes und drittes Wegeventil WV1 und
WV3 haben jedoch vorschriftsmäßig in ihre NC-Stellung zurückgeschaltet, sodass die
Steuerseite S4 des vierten Wegeventils WV4 entlüftet wird, wodurch dieses in seine
NC-Stellung zurückschaltet, sodass vom Sekundärauslass P2 stammende Druckluft über
den Entlüftungsabgang R4 entweichen kann. Zusätzlich wird die Steuerseite S5 über
die Anschlüsse A6-E6 und den Entlüftungsabgang R4 entlüftet, sodass das fünfte Wegeventil
in seine nc-Stellung zurückschaltet.
1. Softstartvorrichtung für Druckluftsysteme,
- mit einem Primäreinlass (P1), an dem Druckluft unter Primärdruck zuführbar ist,
- wobei der Primäreinlass (P1) mit einem, mit wenigstens einem Verbraucher koppelbaren
Sekundärauslass (P2) über eine Ventilschaltung verbunden ist, an dem Druckluft unter
Sekundärdruck abführbar ist, wobei der Sekundärdruck kleiner oder gleich dem Primärdruck
ist,
- wobei zwischen Primäreinlass (P1) und Sekundärauslass (P2) ein Hauptventil vom Typ
2/2-nc (normaly closed) eingeschaltet ist, das mittels eines Bypasses (17) umgehbar
ist, wobei im Bypass (17) eine Drosseleinrichtung (13) eingeschaltet ist,
- wobei Hauptventil (WV5) und Drosseleinrichtung (13) zusammen mit weiteren Ventilen
(WV1, WV2, WV3, WV4; WV6; RV) der Ventilschaltung derart miteinander verschaltet sind,
dass bei einem Startvorgang, bei zunächst gesperrtem Hauptventil (WV5), Druckluft
mit gegenüber dem Primärdruck geringerem, allmählich ansteigendem Sekundärdruck am
Sekundärauslass (P2) anliegt, bis ab einem bestimmten Verhältnis zwischen Sekundär-
und Primärdruck ein Schaltvorgang des Hauptventils (WV5) in seine Offenstellung stattfindet,
sodass dann Druckluft mit Primärdruck zum Sekundärauslass (P2) gelangt und
- die Ventilschaltung in eine derartige Standard-Entlüftungsschaltstellung versetzbar
ist, dass der Sekundärauslass (P2) entlüftet wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Ventile (WV1, WV2, WV3, WV4, WV5; WV6; RV) der Ventilschaltung derart miteinander
verschaltet sind, dass zusätzlich zur Standard-Entlüftungsschaltstellung mehrere weitere
Entlüftungsschaltstellungen möglich sind, wobei sich jeweils eine der weiteren Entlüftungsschaltstellungen
ergibt, wenn bei dem normalerweise die Standard-Entlüftungsschaltstellung hervorrufenden
Betätigungsvorgang ein beliebiges einzelnes der vorhandenen Ventile (WV1, WV2, WV3,
WV4, WV5; WV6; RV) eine Fehlfunktion aufweist.
2. Softstartvorrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch folgenden Aufbau der Ventilschaltung:
- der Einlass (E2) eines zweiten Wegeventils (WV2) vom Typ 3/2-nc (normaly closed)
ist mit dem Primäreinlass (P1) und der Auslass (A2) ist in Parallelschaltung mit dem
Einlass (E5) des als fünftes Wegeventil (WV5) vom Typ 2/2-nc ausgebildeten Hauptventils,
mit dem Einlass (E3) eines dritten Wegeventils (WV3) vom Typ 3/2-nc, mit dem Eingang
der Drosseleinrichtung (13) und mit dem Ausgang eines in Richtung Sekundärauslass
(P2) sperrenden Rückschlagventils (RV) verbunden, wobei das zweite Wegeventil (WV2)
über einen Entlüftungsabgang (R2) entlüftbar und steuerseitig mit dem Primäreinlass
(P1) gekoppelt ist,
- der Einlass (E1) eines zur Ansteuerung des zweiten Wegeventils (WV2) dienenden ersten
Wegeventils (WV1) vom Typ 3/2-nc ist mit dem Primäreinlass (P1) und der Auslass (A1)
mit der Steuerseite (S2) des zweiten Wegeventils (WV2) verbunden, wobei das erste
Wegeventil (WV1) über einen Entlüftungsabgang (R1) entlüftbar und über steuerseitig
angeordnete Schaltmittel (16) aktiv schaltbar ist,
- der Auslass (A5) des fünften Wegeventils (WV5) ist mit dem Einlass (E4) eines vierten
Wegeventils (WV4) vom Typ 3/2-nc und parallel mit dem Ausgang der Drosseleinrichtung
(13) verbunden, wobei das fünfte Wegeventil (WV5) steuerseitig mit dem Auslass (A4)
des vierten Wegeventils (WV4) gekoppelt ist,
- der Auslass (A3) des zur Ansteuerung des vierten Wegeventils (WV4) dienenden dritten
Wegeventils (WV3) ist mit der Steuerseite (S4) des vierten Wegeventils (WV4) gekoppelt,
wobei das dritte Wegeventil (WV3) über einen Entlüftungsabgang (R3) entlüftbar ist
und über steuerseitig angeordnete Schaltmittel (16) aktiv schaltbar ist,
- der Auslass (A4) des vierten Wegeventils (WV4) ist parallel zur Kopplung mit der
Steuerseite (S5) des fünften Wegeventils (WV5) mit dem Sekundärauslass (P2) und mit
dem Eingang des Rückschlagventils (RV) verbunden, wobei das vierte Wegeventil (WV4)
über einen Entlüftungsabgang (R4) entlüftbar ist.
3. Softstartvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass erstes und zweites Wegeventil (WV1, WV2) zusammen eine dem fünften Wegeventil (WV5)
vorgeschaltete Einschaltstufe und das dritte, vierte und fünfte Wegeventil (WV3, WV4,
WV5) zusammen mit der Drosseleinrichtung (13) und dem Rückschlagventil (RV) eine den
Softstart ermöglichende Softstartstufe bilden.
4. Softstartvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschaltstufe in einer Einschaltventileinheit und die Softstartstufe in einer
separaten, von der Einschaltventileinheit trennbaren Softstartventileinheit angeordnet
sind.
5. Softstartvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosseleinrichtung (13) ein einstellbares Drosselventil aufweist.
6. Softstartvorrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch folgenden Aufbau der Ventilschaltung:
- der Einlass (E5) des als fünftes Wegeventil (WV5) vom Typ 2/2-nc ausgebildeten Hauptventils
ist mit dem Primäreinlass (P1) und der Auslass (A5) ist mit dem Einlass (E4) eines
vierten Wegeventils (WV4) vom Typ 3/2-nc und parallel dazu mit dem Ausgang der Drosseleinrichtung
verbunden, wobei das fünfte Wegeventil (WV5) steuerseitig mit dem Ausgang der Drosseleinrichtung
(13) und zusätzlich mit einem Auslass (A6) eines sechsten Wegeventils (WV6) vom Typ
4/2-nc gekoppelt ist,
- der Einlass (E1) des ersten Wegeventils (WV1) vom Typ 3/2-nc ist mit dem Primäreinlass
(P1) und der Auslass (A1) ist mit dem Einlass (E3) eines dritten Wegeventils (WV3)
vom Typ 3/2-nc und parallel dazu mit der Steuerseite (S6) des sechsten Wegeventils
(WV6) verbunden, wobei das erste Wegeventil (WV1) über einen Entlüftungsabgang (R1)
entlüftbar und über steuerseitig angeordnete Schaltmittel (16) aktiv schaltbar ist,
- der Auslass (A3) des dritten Wegeventils (WV3) ist mit der Steuerseite (S4) eines
vierten Wegeventils (WV4) vom Typ 3/2-nc gekoppelt, wobei das dritte Wegeventil (WV3)
über einen Entlüftungsabgang (R3) entlüftbar und über steuerseitig angeordnete Schaltmittel
(16) aktiv schaltbar ist,
- der Auslass (A4) des vierten Wegeventils (WV4) ist mit dem Sekundärauslass (P2)
und parallel dazu mit einem Einlass (E6) des sechsten Wegeventils (WV6) verbunden,
wobei das vierte Wegeventil (WV4) über einen Entlüftungsabgang (R4) entlüftbar ist,
und
- das sechste Wegeventil (WV6) ist zwischen einer Normalstellung und einer Funktionsstellung
schaltbar, wobei in Normalstellung ein erster Einlass (E6) mit dem Sekundärauslass
(P2) und parallel dazu mit dem Auslass (A4) des vierten Wegeventils (WV4) verbunden
ist, während der dazugehörige erste Entlüftungsabgang (R6) zur Atmosphäre hin offen
ist, und ein zweiter Einlass (E6*) ist mit der Steuerseite (S5) des fünften Wegeventils
(WV5) gekoppelt, während ein dazugehöriger zweiter Entlüftungsabgang (R6*) zur Atmosphäre
hin offen ist, und wobei in Funktionsstellung der Einlass (E6) mit dem Auslass (A4)
des vierten Wegeventils (WV4) und parallel dazu mit dem Sekundärauslass (P2) verbunden
ist und der dazugehörige Auslass (A6) mit der Steuerseite (S5) des fünften Wegeventils
(WV5) gekoppelt ist.
7. Softstartvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsabgänge (R4, R6) des vierten und sechsten Wegeventils zu einem gemeinsamen,
zur Atmosphäre hin offenen Zentralentlüftungsabgang (18) zusammengefasst sind.
8. Softstartvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem Zentralentlüftungsabgang (18) ein Schalldämpfer (19) zur Schalldämpfung der austretenden
Druckluft zugeordnet ist.
9. Softstartvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das fünfte Wegeventil (WV5) durch eine Stellfeder (14) und zusätzlich per Druckluftbeaufschlagung
mittels Kopplung mit dem Primäreinlass (P1) in seiner nc-Stellung gehalten ist und
dass das vierte Wegeventil (WV4) durch eine Stellfeder (14) und zusätzlich per Druckluftbeaufschlagung
mittels Kopplung mit dem Auslass (A5) des fünften Wegeventils und parallel dazu mit
dem Ausgang der Drosseleinrichtung in seiner nc-Stellung gehalten ist und dass das
sechste Wegeventil (WV6) durch eine Stellfeder (14) und zusätzlich per Druckluftbeaufschlagung
mittels Kopplung mit dem Sekundärauslass (P2) und parallel dazu mit dem Auslass (A4)
des vierten Wegeventils (WV4) in seiner Normalstellung gehalten ist.
10. Softstartvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosseleinrichtung (13) ein einstellbares Drosselventil und zusätzlich eine Festdrossel
in Form eines die einstellbare Drossel umgehenden Drossel-Bypasses aufweist.
11. Softstartvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis zwischen Sekundär- und Primärdruck, ab dem ein Schaltvorgang des Hauptventils
(WV5) in Offenstellung stattfindet, im Bereich von >0 bis 1, typischerweise 0,4 bis
0,6, liegt.
12. Softstartvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sensoreinrichtung mit mehreren Sensoren (15) zur Feststellung der aktuellen
Schaltzustände der Wegeventile, insbesondere der nicht aktiv schaltbaren Wegeventile,
vorgesehen ist.