[发明专利]阀装置和控制方法

说明书

为了提供用于控制气动驱动器的阀装置，该阀装置提供保护以防在没有输入信号的情况下，在预级的复位装置中的故障的情况下初始切换位置的突然的自动改变，并且针对该情况能够实现通过纯气动器件有效地识别故障，该阀装置包括与驱动器能连接的第一和第二工作接头（1；2）和被电气动地预控制的第一和第二换向阀，其中一个或两个换向阀前置于工作接头（1；2），以用于加载和排气，其中两个换向阀的预级自动复位地构造，并且第二换向阀构造用于交替占据静止和切换位置，并且第一换向阀的预级具有外部的控制接头（8、8’），该控制接头通过第二换向阀在其切换位置中是能加载的，并且在其静止位置中是能排气的，其中第二换向阀具有在外部通过第一换向阀能加载的和能排气的空气弹簧（19）作为用于主级（14）的复位装置，并且在通过第一换向阀占据切换位置之后仅根据第一换向阀的切换状态的改变来进行空气弹簧（19）的加载或排气之间的状态改变，并且在之前利用通过第二换向阀占据切换位置进行的加载或排气之后，仅根据通过第二换向阀占据静止位置进行在工作接头（1；2）上的加载或排气之间的状态改变。

技术领域

本发明涉及一种用于安全控制气动驱动器的阀装置和控制方法。

背景技术

为了将被气动预控制的阀使用在用于气动驱动器的控制中，在特定的应用领域中存在运行安全技术的要求，其例如由准则2006/42/EG（机械准则）或特定于安全的标准ENISO 13849的规定得到。因此，例如在机床中的门控制的情况下，在操作员手动干预期间，必须可靠地禁止驱动气缸的意外的运动。根据ISO 13849-2:2012，对于阀此外由此产生故障排除的需求“在没有输入信号的情况下自动改变输出切换位置”。

为了控制气动驱动器、例如双重作用的气动工作气缸，在现有技术中已知了使用被电气动地预控制的阀，其具有直接电动操纵的预级（预控制阀、导向阀）和间接通过预级被气动操纵的主级（主阀）。这种被气动预控制的阀也被称为多级阀，并且例如包括在座阀结构方式中的、具有机械弹簧复位装置的、被电动操纵的3/2换向预控制磁阀（也被称为“导向磁阀”）作为预级，和在纵向或活塞滑块结构方式中的、同样与机械弹簧相抗地被气动操纵的5/2换向滑阀作为主级。这种被电气动地预控制的阀的结构例如来自于由文献EP 0846 873 A2或EP 0 463 394 B1公开的现有技术。在此，被电动操纵的3/2换向预控制磁阀作为预级将在其输入端上存在的控制空气接入到主级的同样被弹性负载的纵向或活塞滑块上。控制空气可以由预控制阀要么在内部通过多级阀的压缩空气接头（即由主级切换的通向驱动器的工作接头的压缩空气供应装置），要么在外部通过单独的控制空气接头获得。当主级仅应该切换非常小的甚至不足以用于操纵驱动活塞的压力时，例如使用控制空气的外部的输送。在使用在与安全相关的应用时，这样预控制的阀具有如下缺点，预控制阀的弹簧的可能的断裂减小其关闭力，并且存在的空气压力挤压预控制阀，并且因此控制空气可以到达主级的驱动滑块或活塞。由此可以切换主级，并且意外地自动加载气动驱动器。