DE3115715C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Verknüpfungsbau­ stein für pneumatische Schaltungen, mit einem Umschaltventil als UND-Element, das zwei einander abgekehrte Ventilsitze mit zwei Verschlußkörpern aufweist, die durch einen Verbindungs­ kanal zwischen den beiden Ventilsitzen hindurch miteinander wenigstens in einer Richtung antriebsverbunden sind, wobei die beiden Verschlußkörper je die Verbindung zwischen einem Signaleingang und einem Ausgang steuern, der vom Verbin­ dungskanal zwischen den beiden Ventilsitzen ausgeht.

Verknüpfungsbausteine dieser Art sind z. B. aus der DE-OS 15 23 575 bekannt und werden in pneumatischen Schal­ tungen als sogenannte UND-Elemente verwendet. Sie besitzen zwei Signaleingänge und einen Ausgang, dem nur dann ein Signal zugeleitet wird, wenn beide Signaleingänge gleichzei­ tig mit einem Eingangssignal, also mit einem pneumatischen Druckmedium, beaufschlagt sind. Außerdem sind sogenannte ODER-Elemente bekannt, die meist als Doppelrückschlagventil aufgebaut sind, also mit zwei Ventilsitzen und einem zwischen diesen hin und her verschiebbaren Verschlußkörper versehen sind. Je nach der logischen Funktion, die in der pneuma­ tischen Schaltung ausgeführt werden soll, werden sowohl UND-Elemente als auch ODER-Elemente verwendet, die sich aufgrund ihrer unterschiedlichen logischen Funktion auch im Aufbau deutlich voneinander unterscheiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ver­ knüpfungsbaustein der angeführten Art so zu verbessern bzw. weiter auszugestalten, daß er wahlweise zwei unterschiedliche Funktionen ausführen kann, nämlich entweder die UND- Verknüpfung oder die ODER-Verknüpfung.

Mit der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß einem der beiden Verschlußkörper des Umschaltventils ein zweiter Ventilsitz zugeordnet ist, über den die Verbindung mit dem zugehörigen Signaleingang geführt ist, und daß aus dem Raum zwischen den beiden Ventilsitzen des so gebildeten Doppelrückschlagventils ein weiterer Ausgang nach außen geführt ist, wobei das Doppelrückschlagventil ein ODER- Element mit denselben Signaleingängen wie das UND-Element und dem weiteren Ausgang bildet. Es entsteht auf diese Weise ein kombinierter Verknüpfungsbaustein mit vier Anschlüssen, nämlich zwei Signaleingängen und zwei Ausgängen. Wenn jeweils einer der beiden Ausgänge mit einem Signaleingang verbunden wird, entsteht in einem Fall eine ODER-Verknüpfung und im anderen Fall eine UND-Verknüpfung. Der erfindungs­ gemäße Verknüpfungsbaustein kann also durch passende Wahl der Anschlußverbindungen wahlweise als ODER-Element oder aber als UND-Element verwendet werden. Damit ist für die am häufigsten vorkommenden pneumatischen Verknüpfungs­ funktionen nur ein einziges Bauteil erforderlich.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Verknüpfungsbaustein als Einsatz ausgebildet sein, der die beiden Signaleingänge und die beiden Ausgänge aufweist und zwischen zwei Endlagen in einem Gehäuse verschiebbar ist, in dem zwei Signalanschlüsse und ein Ausgangsanschluß vorgesehen sind, von denen die beiden Signalanschlüsse in beiden Endlagen des Einsatzes je mit einem Signalein­ gang verbunden sind, wogegen der Ausgangsanschluß in den beiden Endlagen jeweils mit einem anderen der beiden Aus­ gänge des Einsatzes in Verbindung steht. Die Umstellung von einer Funktion auf die andere erfolgt bei dieser Ausgestaltung lediglich durch Verschieben des Einsatzes von einer Endlage in die andere.

Eine ebenfalls einfache Umstellung der Funktion des Verknüpfungsbausteins kann nach einem weiteren Merk­ mal der Erfindung dadurch erreicht werden, daß die beiden Signaleingänge und die beiden Ausgänge in einer Ebene nebeneinander angeordnet und durch eine in zwei ver­ schiedenen Lagen einbaubare Rangierdichtung abgedichtet sind, wobei die Rangierdichtung mit einer über zwei An­ schlußöffnungen reichenden Aussparung versehen ist und in den beiden Einbaulagen jeweils einen der beiden Signal­ eingänge mit einem Ausgang verbindet, den anderen Signal­ eingang hingegen vom zweiten Ausgang trennt. Es ist dabei lediglich notwendig, die Dichtung umzulegen, wenn von einer Funktion auf die andere umgestellt werden soll.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Aus­ führungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verknüpfungsbausteins in schematischer Darstellung im Mittelschnitt,

Fig. 2 dazu eine Ansicht des Verknüpfungs­ bausteins von unten mit aufgelegter Dichtung und

Fig. 3 die Ansicht nach Fig. 2 mit in anderer Einbaulage vorge­ sehener Dichtung.

In den Fig. 4 und 5 sind als weiteres Ausführungsbeispiel Mittelschnitte durch einen als Einsatz ausgebildeten Verknüpfungsbaustein in zwei verschiedenen Endlagen schematisch dargestellt.

Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3 be­ steht der Verknüpfungsbaustein aus einem Gehäuse 1, in dem ein Umschaltventil als UND-Element angeordnet ist. Dieses besteht aus zwei Ventilsitzen 2 und 3, die im Gehäuse 1 einander abgekehrt an den Enden eines Verbindungskanals 4 angeordnet sind. An diesen Verbindungskanal 4 schließen zu beiden Seiten erweiterte Räume 5 und 6 an, in denen je ein Verschlußkörper 7 und 8 für den zugehörigen Ventilsitz 2, 3 vorgesehen ist. Die Verschlußkörper 7, 8 sind durch eine Stange 9 antriebsverbunden, an deren Enden die Verschluß­ körper 7, 8 lose anliegen. Die Stange 9 kann aber auch mit einem der beiden Verschlußkörper fest verbunden sein. Im Gehäuse 1 sind für die Verschlußkörper 7, 8 und die Stange 9 Führungen vorgesehen, die in der schematischen Zeichnung weggelassen sind.

Dem Verschlußkörper 8 im Raum 6 ist ein weiterer Ventilsitz 10 zugeordnet, der dem Ventilsitz 3 zugekehrt ist, so daß ein Doppelrückschlagventil mit den beiden Ventilsitzen 3 und 10 und dem Verschlußkörper 8 gebildet ist. An der Unterseite des Gehäuses 1 münden in einer Ebene nebeneinander vier Kanäle. Ein Signaleingang 11 führt zum Raum 5, in dem der Verschlußkörper 7 angeordnet ist. Aus dem Verbindungskanal 4 zwischen den beiden Ver­ schlußkörpern 7 und 8 ist ein Ausgang 12 herausgeführt und ein weiterer Ausgang 13 ist mit dem Raum 6 verbunden. Ein zweiter Signaleingang 14 ist über den Ventilsitz 10 geführt und wird so durch den Verschlußkörper 8 gesteuert. An der Unterseite des Gehäuses 1 ist eine Dichtung 15 vorgesehen.

Wenn der Signaleingang 14 mit dem Ausgang 13 ver­ bunden und der Ausgang 1 als Signalausgang verwendet wird, funktioniert der Verknüpfungsbaustein nach Fig. 1 als UND-Element. Am Ausgang 12 erscheint nur dann ein Signal, wenn sowohl durch den Signaleingang 11 als auch durch den Signaleingang 14 Druckmittel zugeführt wird. Wenn Druckmittel nur durch einen Signaleingang zufließt, z. B. durch den Signaleingang 11, verschließt der Verschluß­ körper 7 den Ventilsitz 2, so daß die Verbindung zum Aus­ gang 12 unterbrochen ist. In gleicher Weise verschließt der Verschlußkörper 8 den Ventilsitz 3, wenn nur durch den Signaleingang 14 Druckmedium zugeführt wird. Der Ver­ knüpfungsbaustein nach Fig. 1 kann aber wahlweise auch als ODER-Element verwendet werden, einfach dadurch, daß der Signaleingang 11 mit dem Ausgang 12 verbunden wird. Als Signalausgang dient dann der Ausgang 13, zu dem das Druckmittel gelangen kann, unabhängig davon, ob es durch den Signaleingang 11 oder durch den Signaleingang 14 zu­ geführt wird. Der Verschlußkörper 8 mit den beiden Ventil­ sitzen 3 und 10 wirkt in diesem Fall als Doppelrückschlag­ ventil, so daß der durch die Signaleingänge 11, 14 jeweils zugeführte höhere Druck auf den Ausgang 13 geschaltet wird.

Die Umstellung des Verknüpfungsbausteins nach Fig. 1 von einer Funktionsweise auf die andere erfolgt mit Hilfe der Dichtung 15. Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, ist diese als Rangierdichtung ausgebildet, die in zwei Lagen einge­ baut werden kann. Die Rangierdichtung 15 ist mit einer über zwei Anschlußöffnungen reichenden, schräg verlaufen­ den Aussparung 16 versehen, durch die jeweils zwei An­ schlußöffnungen miteinander verbunden werden. In der Einbaulage nach Fig. 2 ist der Signaleingang 14 über die Aussparung 16 mit dem Ausgang 13 verbunden, wogegen der Signaleingang 11 und der Ausgang 12 durch die Rangier­ dichtung 15 voneinander getrennt sind. Der Verknüpfungs­ baustein wirkt in diesem Fall als UND-Element. Gemäß Fig. 3 ist die Rangierdichtung 15 hingegen in einer um 180° um ihre Achse verdrehten Lage eingebaut. Die Aus­ sparung 16 verbindet dann den Signaleingang 11 mit dem Ausgang 12. In diesem Fall funktioniert der Verknüpfungs­ baustein als ODER-Element.

In den Fig. 4 und 5 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, in welchem der Verknüpfungsbaustein als Einsatz 17 eines Gehäuses 18 ausgebildet ist und in einem Hohlraum 19 des Gehäuses 18 zwischen zwei Endlagen verschiebbar ist. Wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist im Einsatz 17 ein Umschaltventil mit zwei Ventilsitzen 2, 3 und zwei Verschlußkörpern 7, 8 vorgesehen, wobei der Ventilsitz 3 mit dem Verschlußkörper 8 und einem zusätzlichen Ventil­ sitz 10 ein Doppelrückschlagventil bildet. Die beiden Signaleingänge 11 und 14 sowie die beiden Ausgänge 12 und 13 durchsetzen den Einsatz 17 in radialer Richtung und münden im Hohlraum 19 des Gehäuses 18. Von diesem Hohlraum 19 führen zwei Signalanschlüsse 20 und 21 sowie ein Aus­ gangsanschluß 22 nach außen. Der Einsatz 17 bildet im Hohlraum 19 einen Schieber, der die Verbindung zwischen den einzelnen Anschlüssen des Einsatzes 17 und den An­ schlüssen des Gehäuses 18 steuert.

In der in Fig. 4 gezeigten Stellung befindet sich der Einsatz 17 in seiner linken Endlage. Der Signaleingang 11 und der Ausgang 12 sind miteinander verbunden und stehen gemeinsam über den Hohlraum 19 mit dem Signalanschluß 20 in Verbindung. Der Ausgang 13 ist mit dem Ausgangsanschluß 22 des Gehäuses 18 verbunden und der Signaleingang 14 steht in Verbindung mit dem Signalanschluß 21. In dieser Stellung funktioniert der Verknüpfungsbaustein als ODER-Element.

Fig. 5 zeigt hingegen den Einsatz 17 in der anderen, rechten Endlage. Wie zu erkennen ist, besteht dort eine Verbindung zwischen dem Signalanschluß 21 des Gehäuses 18 und dem Ausgang 13 und dem Signaleingang 14 des Einsatzes 17. Mit dem Ausgangsanschluß 22 ist der Ausgang 12 verbunden und vom Signaleingang 11 des Einsatzes 17 führt eine Verbindung zum Signalanschluß 20. In dieser Endlage des Einsatzes wird daher eine UND-Verknüpfung erzielt. Nur wenn sowohl durch die Signalanschlüsse 20 und 21 des Gehäuses 18 Druckmedium zugeführt wird, gelangt ein Drucksignal zum Ausgangsanschluß 22.

Claims (3)

1. Verknüpfungsbaustein für pneumatische Schaltungen, mit einem Umschaltventil als UND-Element, das zwei einander abgekehrte Ventilsitze mit zwei Verschlußkörpern aufweist, die durch einen Verbindungskanal zwischen den beiden Ventilsitzen hindurch miteinander wenigstens in einer Richtung antriebsverbunden sind, wobei die beiden Ver­ schlußkörper je die Verbindung zwischen einem Signalein­ gang und einem Ausgang steuern, der vom Verbindungskanal zwischen den beiden Ventilsitzen ausgeht, dadurch gekenn­ zeichnet, daß einem der beiden Verschlußkörper (7, 8) des Umschaltventils ein zweiter Ventilsitz (10) zugeordnet ist, über den die Verbindung mit dem zugehörigen Signal­ eingang (14) geführt ist, und daß aus dem Raum (6) zwi­ schen den beiden Ventilsitzen (3, 10) des so gebildeten Doppelrückschlagventils ein weiterer Ausgang (13) nach außen geführt ist, wobei das Doppelrückschlagventil (3, 8, 10) ein ODER-Element mit denselben Signaleingängen (11, 14) wie das UND-Element und dem weiteren Ausgang (13) bildet.

2. Verknüpfungsbaustein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er als Einsatz (17) ausgebildet ist, der die beiden Signaleingänge (11, 14) und die beiden Ausgänge (12, 13) auf­ weist und zwischen zwei Endlagen in einem Gehäuse (18) ver­ schiebbar ist, in dem zwei Signalanschlüsse (20, 21) und ein Ausgangsanschluß (22) vorgesehen sind, von denen die beiden Signalanschlüsse (20, 21) in beiden Endlagen des Einsatzes (17) je mit einem Signaleingang (11, 14) des Einsatzes (17) ver­ bunden sind, wogegen der Ausgangsanschluß (22) in den beiden Endlagen jeweils mit einem anderen der beiden Ausgänge (12, 13) des Einsatzes (17) in Verbindung steht.

3. Verknüpfungsbaustein nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Signaleingänge (11, 14) und die beiden Ausgänge (12, 13) in einer Ebene nebeneinander angeordnet und durch eine in zwei verschiedenen Lagen einbaubare Rangierdichtung (15) abgedichtet sind, wobei die Rangierdichtung (15) mit einer über zwei Anschluß­ öffnungen (11, 12; 13, 14) reichenden Aussparung (16) versehen ist und in den beiden Einbaulagen jeweils einen der beiden Signaleingänge (11, 14) mit einem Ausgang (12, 13) verbindet, den anderen Signaleingang hingegen vom zweiten Ausgang trennt.