DE4330640C2 - Strömungsventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Strömungsventil mit einem Ventilgehäuse in dem ein Strömungskanal vorgesehen ist, wobei im Strömungskanal ein bewegliches Ventilteil angeordnet ist, das bei Vorliegen einer vorbestimmten Druckdifferenz an einem Ventilsitz anliegt und den Strömungskanal verschließt, wobei ein die Dichtstelle zwischen dem beweglichen Ventilteil und dem Ventilsitz umgehender Strömungsweg vorgesehen ist, dessen Strömungswiderstand wesentlich größer ist als der Strömungswiderstand des geöffneten Ventils; sowie dessen Verwendung.

Strömungsventile sind in einer Vielzahl bekannt. So ist z. B. aus der DE 34 29 444 A1 ein Vakuumventil für Saugbalken bekannt geworden, welches zum Aufheben und Übergeben von ebenen Körpern verwendet wird. Dieses Ventil weist einen Strömungskanal auf, in dem eine Kugel als Ventilteil angeordnet ist. Liegt das Strömungsventil über einem Sauggreifer auf einem ebenen Ventilteil auf, wird durch Anlegen eines Vakuums die Luft in dem zwischen dem Strömungsventil und dem ebenen Gegenstand sich befindenden Raum abgesaugt. Auf diese Weise können große Haltekräfte erzeugt und der ebene Gegenstand über das Strömungsventil angehoben und transportiert werden. Bei gegenüber der Atmosphäre offenem Strömungsventil verschließt die Kugel den Strömungskanal, so daß das am Sauganschluß anliegende Vakuum nicht zusammenbricht. Um den Raum zwischen dem Strömungsventil und dem Gegenstand bei geschlossenem Ventil dennoch absaugen zu können, weist das Strömungsventil einen Bypasskanal auf, der den Sauganschluß mit dem zwischen dem Strömungsventil und dem Gegenstand sich befindenden Raum miteinander verbindet. Als nachteilig hat sich herausgestellt, daß die Absaugung der Luft aus dem Raum sehr langwierig ist, da der Strömungswiderstand des Bypasskanals wesentlich größer ist als der Strömungswiderstand des offenen Ventils. Außerdem hat sich gezeigt, daß beim Ansaugen von sehr porösen Gegenständen in dem Raum kein Unterdruck aufgebaut werden kann, da aufgrund des porösen Materials des Gegenstands die abgesaugte Luft sofort wieder nachströmt.

Mit dem DE 88 15 392 U1 ist ein Strömungsventil bekannt geworden, bei dem das im Strömungskanal sich befindende Ventilteil in der Ruhelage vom Ventilsitz abgehoben ist. Herrscht also zu beiden Seiten des Ventilteils ein geringer Differenzdruck, bleibt das Ventilteil abgehoben und es kann ein großer Volumenstrom abgesaugt werden. Ab einem bestimmten Differenzdruck wird das Ventilteil mitgerissen und legt sich am Ventilsitz an und verschließt dadurch den Strömungskanal. Ein Absaugen kann nunmehr lediglich über einen Bypasskanal erfolgen, der jedoch einen wesentlich größeren Strömungswiderstand aufweist als das offene Ventil. Mit einem derartigen Strömungsventil können geschlossenporige Gegenstände zwar relativ schnell angesaugt werden, jedoch treten bei offenporigen Gegenständen ebenfalls die Probleme auf, daß aufgrund des hohen Strömungsdurchsatzes das Ventilteil in den Ventilsitz gedrückt wird und die Luft lediglich über den Bypasskanal abgesaugt werden kann.

Mit der DE 41 01 248 A1 ist ein Strömungsventil bekannt geworden, welches einen Bypass aufweist, dessen Strömungswiderstand einstellbar ist. Mit einem derartigen Strömungsventil kann die Hebevorrichtung auf die Porösität des Gegenstands eingestellt werden, so daß entsprechend der Einstellung sowohl geschlossen- als auch offenporige Gegenstände gleichermaßen gut angesaugt werden können. Wird der Strömungswiderstand des Bypasses erniedrigt, dann können zwar poröse Gegenstände gut angesaugt werden, jedoch erhöht sich dadurch der Leckluftstrom bei nicht am Gegenstand anliegenden Strömungsventilen, d. h. bei gegenüber der Atmosphäre offenen Strömungsventilen.

Aus der DE 35 27 937 A1 ist eine Vakuumspannplatte mit automatischer Formanpassung bekannt geworden, die für Filme, Folien, Platten und dergleichen verwendbar ist. Die Spannseite der kastenförmigen Vakuumplatte weiset eine Vielzahl von Saugbohrungen auf. Die vom zu spannenden Stück nicht bedeckten Bohrungen werden durch automatisch arbeitende Ventilkörper verschlossen, um die Leckrate gering zu halten. Jedoch treten bei offenporigen Materialien, wie oben dargelegt, Ansaugprobleme auf.

Aus der US 4,506,859 ist ein Bypassventil bekannt geworden, bei dem der Ausschnitt des Bypasskanals über eine Stellschraube einstellbar ist.

Ausgehend von dem eingangs genannten Gegenstand liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein weiterentwickeltes Strömungsventil bereitzustellen sowie eine Verwendung des Strömungsventils vorzuschlagen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Strömungsventil einen zweiten Strömungskanal aufweist, daß in dem zweiten Strömungskanal ein zweites bewegliches Ventilteil angeordnet ist und daß das zweite bewegliche Ventilteil den zweiten Strömungskanal abhängig von dem in Strömungsrichtung vor dem Ventilsitz des ersten Strömungskanals herrschenden Druck öffnet oder schließt. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt weiterhin mit den Merkmalen der Patentansprüche 15 und 16.

Das erfindungsgemäße Strömungsventil weist neben dem bereits bekannten Strömungskanal mit dem darin angeordneten beweglichen Ventilteil, welches den Strömungskanal öffnet oder verschließt, einen weiteren Strömungskanal auf, der über ein zweites Ventilteil verschlossen werden kann. Dieses zweite Ventilteil reagiert auf den im ersten Strömungskanal herrschenden Druck und öffnet, abhängig von diesem Druck, den zweiten Strömungskanal bzw. hält diesen verschlossen. Wird also ein Sauggreifer mit einem derartigen Strömungsventil bestückt und wird der Sauggreifer auf einen anzuhebenden Gegenstand aufgesetzt, dann wird über den ersten Strömungskanal die Luft aus dem Raum zwischen dem Strömungsventil und dem Gegenstand abgesaugt. Dabei nimmt der Druck in Strömungsrichtung vor dem Ventilsitz allmählich ab. Hat er einen bestimmten Wert erreicht, wird das im zweiten Strömungskanal sich befindende Ventilteil aus seiner Ruhelage heraus, in der es den zweiten Strömungskanal verschließt, bewegt, wodurch dieser zweite Strömungskanal geöffnet wird. Liegt an diesem zweiten Strömungskanal ebenfalls Vakuum an, wird über den zweiten Strömungskanal zusätzlich Luft aus dem Raum zwischen dem Strömungsventil und dem Gegenstand abgesaugt. Durch die Hinzuschaltung des zweiten Strömungskanals zum ersten Strömungskanal wird der Volumenstrom beträchtlich erhöht. Auf diese Weise können auch poröse Gegenstände angesaugt werden, ohne daß der Bypass bzw. der den Ventilsitz im ersten Strömungskanal umgehende Strömungsweg, vergrößert werden muß. Das zweite Ventil wird über den Druck bzw. Differenzdruck im ersten Strömungskanal angesteuert. Dabei kann dieser Druck oder Differenzdruck auf spezielle anzusaugende Gegenstände abgestimmt werden, so daß das zweite Ventilteil z. B. bereits bei einem geringen Differenzdruck öffnet, was in der Regel bei porösen Gegenständen der Fall ist. Unter dem Differenzdruck wird hier der Druckunterschied vor und hinter dem ersten Ventilteil verstanden.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, daß am zweiten Ventilteil der im zweiten Strömungskanal herrschende Druck und der im ersten Strömungskanal herrschende Druck anliegt. Diese Drücke bilden einen zweiten Differenzdruck. Bei diesem zweiten Ventilteil kann entweder durch Differenzdrücke oder durch unterschiedlich große Flächen am Ventilteil dieses in die Arbeitslage oder Ruheposition geschoben werden.

Bevorzugt weist das Strömungsventil ein oder zwei Strömungseingänge und ein oder zwei Strömungsausgänge auf. Es kann also an eine einzige Vakuumpumpe angeschlossen werden bzw. kann es mit einem einzigen Sauggreifer verbunden sein. Dabei dient der erste Strömungskanal lediglich als Steuerkanal für das zweite Ventilteil des zweiten Strömungskanals.

Bei einem Ausführungsbeispiel befindet sich das zweite Ventilteil in seiner Ruhelage, wenn es den zweiten Strömungskanal verschließt. Erst in seiner Arbeitslage öffnet das zweite Ventilteil den zweiten Strömungskanal, über den dann zusätzlich Luft abgesaugt werden kann.

Bevorzugt ist das zweite Ventilteil als verschiebbarer Kolben ausgebildet. Durch geeignete Lagerungen und Toleranzen bzw. Einsätze und Dichtmittel kann der Kolben einerseits mit wenig Kraftaufwand in seiner Bohrung verschoben werden, andererseits dichtet der Kolben den zweiten Strömungskanal soweit ab, daß die Leckverluste vernachlässigbar sind.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist der Kolben als Stufenkolben mit unterschiedlich großen Wirkflächen (Kolbenflächen) ausgebildet. Auf diese Weise kann die Schaltcharakteristik dieses zweiten Ventilteils verändert und auf bestimmte Anwendungsfälle abgestimmt werden, z. B. frühes Öffnen und spätes Schließen.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das zweite Ventilteil als Membran ausgebildet. Eine Membran hat den Vorteil, daß keine gleitenden Teile notwendig sind und daher keine Reibungskräfte überwunden werden müssen und daß die Stellwege extrem kurz sind. Derartige Strömungsventile reagieren außerordentlich schnell. Auch hier sind Differenzflächen möglich, so daß auf diese Weise unterschiedliche Schaltfunktionen erzielt werden können.

Bei Ausführungsbeispielen ist vorgesehen, daß am zweiten Ventilteil wenigstens in einer Stellrichtung die Kraft einer Feder angreift. Der Einsatz von Federn zur Unterstützung der Stellbewegung des Ventilteils hat den Vorteil, daß die Schaltfunktion gezielt beeinflußt bzw. das Strömungsventil auf bestimmte Druckunterschiede abgestimmt werden kann. Durch die Möglichkeit, daß das zweite Ventilteil austauschbar im Ventilgehäuse gelagert ist, kann das Strömungsventil durch den Einsatz anderer Ventilteile exakt auf den gewünschten Einsatzzweck, z. B. für bestimmte Gegenstände eingestellt werden. Außerdem sind Wartungsarbeiten wesentlich einfacher durchführbar.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist der Öffnungs- bzw. Schließdruck für das zweite Ventilteil einstellbar. Dies dann z. B. dadurch erfolgen, daß eine Feder vorgespannt werden kann bzw. die Vorspannung der Feder veränderbar ist oder daß Kolben, Membranen oder andere Ventilteile mit unterschiedlichen Wirkflächen für die beiden Drücke in den beiden Strömungskanälen eingesetzt werden.

Bei Ausführungsvarianten des Strömungsventils ist vorgesehen, daß das erste Ventilteil durch die Kraft einer Feder in Öffnungsrichtung belastet ist. Werden Strömungsventile verwendet, bei denen am ersten Ventilteil keine Feder angreift, dann weisen derartige Strömungsventile einen erhöhten Strömungswiderstand auf, was bei bestimmten Einsatzzwecken gewünscht ist. Greift jedoch am ersten Ventilteil eine Feder an und drückt das Ventilteil vom Ventilsitz weg, dann weist das Strömungsventil solange einen verringerten Strömungswiderstand auf, bis der Differenzdruck aus den Drücken vor und hinter dem Ventilteil einen vorgegebenen Wert erreicht. Erst dann wird das Ventilteil in Richtung des Ventilsitzes und entgegen der Kraft der Feder bewegt, wodurch der Strömungswiderstand erhöht wird. Dies ist in der Regel dann der Fall, wenn das Strömungsventil zur Atmosphäre hin offen ist.

Bevorzugt kann am ersten Strömungskanal ein Überdruck angelegt werden, wodurch das erste Ventilteil seine Offenstellung einnimmt. Auf diese Weise kann der in Strömungsrichtung vor dem Strömungsventil sich befindende Raum schnell belüftet und dadurch das gespannte Werkstück gelöst werden. Außerdem kann durch diesen Rückstrom der erste Strömungskanal gereinigt werden, was insbesondere bei spanabhebenden Maschinen bzw. bei Holzbearbeitungsmaschinen von Vorteil ist.

Bei einem bevorzugten Strömungsventil sind ein oder mehrere Näherungssensoren oder -schalter vorgesehen, die die Lage des zweiten Ventilteils ermitteln. Dabei ist wenigstens ein Näherungssensor oder -schalter mit einer Anzeige, einer Steuerung für das Vakuum oder dgl. verbunden. Über diese Näherungssensoren oder Druckschalter kann die Stellung des Kolbens abgefragt werden und das erzeugte Signal für eine Anzeige oder zur gezielten Ansteuerung eines anderen Bauteils verwendet werden. Auf diese Weise kann festgestellt werden, ob über das Strömungsventil ein Werkstück angesaugt wird oder nicht. Dabei können die Näherungs- bzw. Druckschalter auch zu Sicherheitszwecken verwendet werden.

Die Erfindung betrifft außerdem eine bevorzugte Verwendung des erfindungsgemäßen Strömungsventils für Vakuumhandhabungsgeräte mit einem oder mehreren Sauggreifern. Außerdem kann das Strömungsventil an Maschinentischen für Holzbearbeitungsmaschinen, die mehrere Tragbalken aufweisen, an denen wenigstens eine Werkstückauflage verschieblich angeordnet ist, verwendet werden, wobei jeder Tragbalken mit mehreren Strömungsventilen bestückt ist. Dabei kann das Werkstück auf den Werkstückauflagen aufliegen, d. h. es befindet sich oberhalb der Strömungsventile, oder es kann an Werkstückanlagen hängen, so daß die Strömungsventile oberhalb des Werkstücks sind.

In der nachfolgenden Beschreibung sind unter Bezugnahme auf die Zeichnung besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung im einzelnen beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Strömungsventils;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines Strömungsventils;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel eines Strömungsventils;

Fig. 4 eine Draufsicht auf das Strömungsventil;

Fig. 5 den Einsatz des Strömungsventils in einer Holzbearbeitungsmaschine;

Fig. 6 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 5 in Richtung des Pfeils VI;

Fig. 7 eine Draufsicht auf die Vorrichtung der Fig. 5 und 6 gemäß Pfeil VII;

Fig. 8 eine vergrößerte Wiedergabe eines Balkens gemäß Fig. 7; und

Fig. 9 ein in ein Gehäuse eingeschraubtes Strömungsventil; und

Fig. 10 eine Ansicht gemäß Fig. 5, jedoch mit einem herkömmlichen Strömungsventil.

Bei dem in der Fig. 1 im Längsschnitt dargestellten und insgesamt mit 1 bezeichneten Strömungsventil sind in einem Ventilgehäuse 2 Strömungskanäle 3 und 4 vorgesehen. Im ersten Strömungskanal 3 ist ein erstes Ventilteil 5, in diesem Fall eine Kugel 6, gelagert und sitzt auf einem Ventilsitz 7 auf. Die Kugel 6 unterteilt den Strömungskanal 3 in einen vorderen Teil 8, der an ein nicht dargestelltes Vakuumgebläse angeschlossen wird, und in einen hinteren Teil 9, der über einen nicht dargestellten Sauggreifer mit dem zwischen dem Strömungsventil 1 und einem nicht dargestellten, zu ergreifenden Gegenstand sich befindenden Raum, aus dem Luft abgesaugt werden soll, in Verbindung steht. In diesen hinteren Teil 9 mündet außerdem ein den Ventilsitz 7 umgehender Strömungsweg 10 bzw. Bypass, der bei geschlossenem Ventil, d. h. dann, wenn die Kugel 6 dicht auf dem Ventilsitz 7 aufliegt, dennoch eine Absaugung von Luft aus dem hinteren Teil 9 ermöglicht.

Im Strömungsweg des zweiten Strömungskanals 4 befindet sich ein zweites Ventilteil 11, welches bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel als Kolben 12 ausgebildet ist. Dieser Kolben 12 ist in einer Bohrung 13 in Richtung des Doppelpfeils 14 verschiebbar. Die Bohrung 13 mündet in den hinteren Teil 9 des Strömungskanals 3 und ist am gegenüberliegenden Ende durch einen geeigneten Verschluß 15 dicht verschlossen.

Wird bei einem derart ausgebildeten Strömungsventil 1 an den beiden Strömungsausgängen 16 und 17 der beiden Strömungskanäle 3 und 4 ein Unterdruck angelegt, und liegt die gegenüberliegende Seite 18 des Strömungsventils 1 z. B. über einen Sauggreifer an einem Gegenstand an, dann verringert sich der Druck im hinteren Teil 9 des Strömungskanals 3. Dieser Druck liegt auch an der dem Strömungskanal 3 zugewandten wirksamen Kolbenfläche 19 des Kolbens 12 an, der sich aus der in der Fig. 1 dargestellten Ruhelage in eine Arbeitslage verschiebt, in der er den Strömungskanal 4 freigibt. In dieser Position des Kolbens 12 kann zusätzlich zum Strömungskanal 3 auch über den Strömungskanal 4 Luft abgesaugt und der anzuhebende Gegenstand angesaugt d. h. gespannt werden.

Soll dieser Gegenstand gelöst werden, wird am Strömungsausgang 16 kurzzeitig ein Überdruck angelegt, wodurch der zwischen dem Strömungsventil 1 und dem Gegenstand sich befindende Raum belüftet wird. Dabei wird nicht nur evtl. angesaugter und im hinteren Teil 9 sich befindender Schmutz ausgeblasen, sondern es wird auch der Kolben 12 aus seiner Arbeitslage in die in der Fig. 1 gezeigten Ruhelage, in der er den Strömungskanal 4 wieder verschließt, wieder zurück verschoben.

Liegt dieses Strömungsventil 1 nicht an einem Gegenstand an, sind die beiden Strömungseingänge 20 und 21 offen und mit der Atmosphäre verbunden. Wird nun an den beiden Strömungsausgängen 16 und 17 ein Unterdruck angelegt, dann schließt sich das von der Kugel 6 und dem Ventilsitz 7 gebildete Ventil und es wird lediglich über den Strömungsweg 10 Luft aus dem hinteren Teil 9 des Strömungskanals 3 angesaugt. Dort baut sich jedoch kein Unterdruck auf, da dieser hintere Teil 9 mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Der Kolben 12 verharrt in seiner Ruhelage. Es wird lediglich über den Strömungsweg 10 Luft abgesaugt. Dessen Strömungswiderstand ist jedoch wesentlich größer als der Strömungswiderstand des offenen Ventils. Deshalb ist dieser Leckstrom relativ gering.

In der Fig. 2 ist eine zweite Ausführungsform des Strömungsventils 1 dargestellt, bei der der Kolben 12 in zwei Abschnitte 22 und 23 unterteilt ist. Der Abschnitt 22 weist einen größeren Durchmesser als der Abschnitt 23 auf und ist in der Bohrung 13 geführt. Um den Abschnitt 23 befindet sich ein hülsenförmiger Einsatz 24, der diesen Abschnitt 23 dicht umgibt. Dieser Einsatz 24 ist ebenfalls in die Bohrung 13 eingepaßt und bildet gleichzeitig den Verschluß der Bohrung 13. Der Einsatz 24 weist außerdem zwei Überströmöffnungen 25 auf, die mit dem Strömungskanal 4 fluchten.

Liegt, wie oben beschrieben, ein Unterdruck an der Kolbenfläche 19 des Kolbens 12 an, wird dieser nach rechts in Richtung des Strömungskanals 3 bewegt, und der linke Kolbenabschnitt 23 aus dem Einsatz 24 herausgezogen, der die beiden Überströmöffnungen 25 freigibt. Der Strömungskanal 4 ist nun offen. Der Kolben 12 wird soweit verschoben, daß sich das linke Ende des Abschnitts 23 gerade noch im Einsatz 24 befindet. Da die Kolbenfläche 19 größer als die gegenüberliegende Kolbenfläche 26 ist, wirkt bei gleichem Unterdruck eine Kraft auf den Kolben 12, die nach rechts gerichtet ist. Auf diese Weise kann die Schaltfunktion des Kolbens 12 auf bestimmte Druckunterschiede abgestimmt werden.

In der Fig. 2 ist außerdem erkennbar, daß im Stellweg des Kolbens 12 eine Feder 27 angeordnet ist, die eine Kraft auf den Kolben 12 ausübt, die nach links gerichtet ist. Auch durch eine derartige Feder 27, die hier lediglich beispielhaft eingezeichnet ist und die auch auf der gegenüberliegenden Seite des Kolbens 12 angeordnet sein kann, kann die Schaltfunktion des Kolbens 12 auf bestimmte Verwendungszwecke abgestimmt werden. Dabei kann die Feder 27 nicht nur bei dem in Fig. 2 dargestellten Kolben 12 sondern auch bei dem in der Fig. 1 gezeigten Kolben 12 und bei anderen Ausführungsformen eingesetzt werden.

Die Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform des Strömungsventils 1, bei der die Schließfunktion für den Strömungskanal 4 von einer Membran 28 übernommen wird. Bei dieser Ausführungsform befindet sich in der Bohrung 13 ein Membraneinsatz 29, der mit einer Querbohrung 30, einer Längsbohrung 31, einem ringförmigen Einstich 32 und einer in diesen Einstich 32 mündenden Querbohrung 33 versehen ist.

Die beiden Querbohrungen 30 und 33 münden in den Strömungskanal 4. Die Membran 28 ist im wesentlichen kegelstumpfförmig ausgebildet und ist zwischen dem Grund der Bohrung 13 und der rechten Stirnfläche des Membraneinsatzes 29 randseitig eingespannt. Dabei liegt die Membran 28 dichtend sowohl auf dem ringförmigen Einstich 32 als auch auf der koaxialen Längsbohrung 31 auf und unterbricht deren Verbindung. Die Anlage der Membran 28 sowohl am Einstich 32 als auch an der Längsbohrung 31 wird durch die Kraft einer Feder 34 unterstützt, die die Membran 28 in die Ruhelage drängt. Die dem Strömungskanal 3 zugewandte Fläche der Membran 28 ist über einen Verbindungskanal 35 mit dem Strömungskanal 3 verbunden, so daß an dieser Fläche der im hinteren Teil 9 herrschende Druck anliegt. Sobald dieser Druck soweit absinkt, daß die Kraft auf die Membran 28 größer als die Kraft der Feder 34 wird, hebt die Membran 28 von der Längsbohrung 31 und dem ringförmigen Einstich 32 ab und verbindet diese miteinander und öffnet dadurch den Strömungskanal 4.

Die Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf das Strömungsventil 1 und die beiden Strömungskanäle 3 und 4 mit ihren Strömungseingängen 20 und 21. Es ist deutlich erkennbar, daß das erfindungsgemäße Strömungsventil 1, welches in der Zeichnung übertrieben groß dargestellt ist, als Ersatz für die herkömmlichen Strömungsventile, die z. B. an Sauggreifer oder dgl. angeschraubt werden, verwendet werden kann.

Die Fig. 5 zeigt ein Anwendungsbeispiel des erfindungsgemäßen Strömungsventils 1, wobei der Einfachheit halber das in Fig. 1 beschriebene Strömungsventil 1 gezeigt ist. Die Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch einen Balken 36 eines Aufspanntisches 37 (Fig. 6) einer Holzbearbeitungsmaschine. In diesem Balken 36 sind eine Vielzahl derartiger Strömungsventile 1 angeordnet, wie aus den Fig. 6 bis 8 ersichtlich ist. Auf diesen Balken 36, wovon z. B. drei Stück je Aufspanntisch 37 vorgesehen sind, befinden sich jeweils zwei Werkstückauflagen 38, wobei die Werkstückauflagen 38 auf den Balken 36 in die jeweils gewünschte Position verschoben werden können. Auf den Werkstückauflagen 38 liegt das zu spannende Werkstück 39, z. B. eine Spanplatte auf.

Zwischen dem Balken 36 und der Werkstückauflage 38 sowie zwischen der Werkstückauflage 38 und dem Werkstück 39 befinden sich Dichtungen 40 bis 43, die entsprechende Räume 44 bis 46 zwischen sich abgrenzen.

Wird an den beiden Strömungsausgängen 16 und 17 der beiden Strömungskanäle 3 und 4 ein Unterdruck angelegt, dann sinkt der Druck im hinteren Teil 9 des Strömungskanals 3 sowie im Raum 44 ab. Durch den im hinteren Teil 9 sowie im Raum 44 herrschende Unterdruck wird die Werkstückauflage 38 angesaugt und gespannt. Da der Strömungskanal 4 vom Kolben 12 verschlossen ist, herrscht im Raum 45 sowie im Raum 46 Atmosphärendruck. Sobald der Druck im hinteren Teil 9 einen bestimmten Wert erreicht hat, wird der Kolben 12 aus der in der Fig. 5 dargestellten Ruhelage in eine Arbeitslage verschoben, in der er den Strömungskanal 4 freigibt. Durch den offenen Strömungskanal 4 werden nun die Räume 45 und 46 entlüftet und sowohl die Werkstückauflage 38 als auch das Werkstück 39 angesaugt und gespannt.

Ein Lösen des Werkstücks 39 erfolgt durch Belüften der Räume 45 und 46 über den Strömungskanal 4. Solange am Strömungskanal 3 ein Unterdruck anliegt, verbleibt der Kolben 12 in seiner Arbeitslage und bleibt die Werkstückauflage 38 gespannt. Es kann also das Werkstück 39 entfernt werden, ohne daß die Werkstückauflage 38 verrutscht.

Aus den Fig. 6 bis 8 wird deutlich, daß Werkstückauflagen 38 lediglich bei einzelnen Strömungsventilen 1 vorgesehen sind und daß eine Vielzahl von Strömungsventile 1′ nicht durch Werkstückauflagen 38 überdeckt sind. Da jedoch alle Strömungsventile 1 und 1′ an eine gemeinsame Unterdruckversorgung angeschlossen sind muß sichergestellt sein, daß bei den Strömungsventilen 1′ kein zu großer Leckluftstrom entsteht. Dies wird dadurch bewirkt, daß bei diesen Strömungsventilen 1′ der Strömungskanal 3 durch die Kugel 6, die auf dem Ventilsitz 7 aufliegt, verschlossen wird. Es strömt lediglich Luft über den Strömungsweg 10 ein. Der Strömungskanal 4 wird durch den Kolben 12 verschlossen.

Aus der Fig. 8 ist ersichtlich, daß bei kleineren Werkstücken 39 die Werkstückauflagen 38 entsprechend verschoben werden müssen, so daß dieses kleine Werkstück 39 gespannt werden kann. Es muß lediglich darauf geachtet werden, daß beim Verschieben der Werkstückauflage 38 in Richtung des Pfeils 47 diese wieder mit einem darunterliegenden Strömungsventil 1 fluchtet.

Die Fig. 9 zeigt das erfindungsgemäße Strömungsventil 1 als Gehäuseeinsatz. Dabei weist das Strömungsventil 1 an seiner Außenumfangsfläche ein Außengewinde 52 auf über das es in ein Gehäuse 53 eingeschraubt werden kann. Gegen eindringenden Schmutz ist das Strömungsventil 1 mit einem Filter oder Sieb 54 abgedeckt. Außerdem ist ein Näherungssensor 55 erkennbar, der in der Längsachse des Kolbens 12 angeordnet ist und das Ventilgehäuse 2 das Gehäuse 53 durchgreift. Über diesen Näherungssensor 55 kann die Stellung des Kolbens 12 ermittelt werden.

In Fig. 10 ist die Verwendung eines Strömungsventils 48 gemäß dem Stand dem Technik dargestellt. Dieses Strömungsventil 48 weist lediglich einen einzigen Strömungskanal 49 auf, der zum Erzeugen eines Unterdrucks in den Räumen 45 und 46 vorgesehen ist. Liegt auf der Werkstückauflage 38 ein Werkstück 39 auf, dann werden die Räume 45 und 46 entsprechend entlüftet und die Werkstückauflage 38 und das Werkstück 39 gespannt. Befindet sich entweder kein Werkstück 39 auf der Werkstückauflage 38 oder keine Werkstückauflage 38 über dem Strömungsventil 48, dann verschließt die Kugel 50 den Strömungskanal 49 und es wird lediglich Luft über den Bypass 51 angesaugt.

Als nachteilig hat sich herausgestellt, daß beim Lösen eines gespannten Werkstücks 39, d. h. beim Belüften des Strömungskanals 49 nicht nur das Werkstück 39 gelöst wird sondern auch die Werkstückauflage 38. Es besteht somit die Gefahr, daß diese Werkstückauflage entweder beim Abheben des Werkstücks 39 oder beim Aufsetzen eines neuen Werkstücks verschoben wird. Dann fluchtet die Werkstückauflage 38 nicht mehr mit dem Strömungsventil 49, was zu Fehlfunktionen führen kann.

Claims (16)

1. Strömungsventil mit einem Ventilgehäuse (2) in dem ein Strömungskanal (3) vorgesehen ist, wobei im Strömungskanal (3) ein bewegliches Ventilteil (5) angeordnet ist, das bei Vorliegen einer vorbestimmten Druckdifferenz an einem Ventilsitz (7) anliegt und den Strömungskanal (3) verschließt, wobei ein die Dichtstelle zwischen dem beweglichen Ventilteil (5) und dem Ventilsitz (7) umgehender Strömungsweg (10) vorgesehen ist, dessen Strömungswiderstand wesentlich größer ist als der Strömungswiderstand des offenen Ventils, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsventil (1) einen zweiten Strömungskanal (4) aufweist, daß in dem zweiten Strömungskanal (4) ein zweites bewegliches Ventilteil (11) angeordnet ist und daß das zweite bewegliche Ventilteil (11) den zweiten Strömungskanal (4) abhängig von dem in Strömungsrichtung vor dem Ventilsitz (7) des ersten Strömungskanals (3) herrschenden Druck öffnet oder schließt.

2. Strömungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am zweiten Ventilteil (11) der im zweiten Strömungskanal (4) herrschende Druck und der im ersten Strömungskanal (3) herrschende Druck anliegt.

3. Strömungsventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es ein oder zwei Strömungseingänge (20 und 21) und ein oder zwei Strömungsausgänge (16 und 17) aufweist.

4. Strömungsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ventilteil (11) in seiner Ruhelage den zweiten Strömungskanal (4) verschließt.

5. Strömungsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ventilteil (11) als verschiebbarer Kolben (12) ausgebildet ist.

6. Strömungsventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (12) als Stufenkolben mit unterschiedlich großen Wirkflächen bzw. Kolbenflächen (19 und 26) ausgebildet ist.

7. Strömungsventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ventilteil (11) als Membran (28) ausgebildet ist.

8. Strömungsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am zweiten Ventilteil (11) wenigstens in einer Stellrichtung die Kraft einer Feder (27 oder 34) angreift.

9. Strömungsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ventilteil (11) austauschbar im Ventilgehäuse (2) gelagert ist.

10. Strömungsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungs- bzw. Schließdruck für das zweite Ventilteil (11) einstellbar ist.

11. Strömungsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ventilteil (5) durch die Kraft einer Feder in Öffnungsrichtung belastet ist.

12. Strömungsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am ersten Strömungskanal (3) ein Überdruck anlegbar ist und dabei das erste Ventilteil (5) seine Offenstellung einnimmt.

13. Strömungsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Näherungssensoren oder -schalter vorgesehen sind, die die Lage des zweiten Ventilteils (11) ermitteln.

14. Strömungsventil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Näherungssensor oder -schalter mit einer Anzeige, einer Steuerung für das Vakuum oder dgl. verbunden ist.

15. Verwendung eines Strömungsventils (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche für Vakuumhandhabungsgeräte mit einem oder mehreren Sauggreifern.

16. Verwendung des Strömungsventils (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche an Aufspanntischen (37) für Holzbearbeitungsmaschinen, die mehrere Tragbalken (36) aufweisen, an denen wenigstens eine Werkstückauflage (38) verschieblich angeordnet ist, wobei jeder Tragbalken (36) mit mehreren Strömungsventilen (1) bestückt ist.