Elektromagnetisch betätigtes Vierwegsteuerorgan Die Erfindung bezieht sich auf ein Vierwegsteuer- organ, das durch einen Elektromagneten betätigt und mit einem Servokolben und zwei -unter dem Druck des zu steuernden Mediums stehenden Absperrven tilen versehen ist.
Es ist bereits ein elektromagnetisch betätigtes Vierwegventil vorgeschlagen worden, bei dem ein durch den Elektromagneten betätigtes Hilfsventil mehrere Servokolben beherrscht, von denen jeder auf ein doppeltwirkendes Absperrventil wirkt. Bei dieser Ausführung sind demgemäss mehrere Servokolben so wie ein zusätzliches Hilfsventil erforderlich. Ausser dem ist ein Servokolben hierbei als Absperrventü auszubilden. Hierdurch entsteht eine vielgliedrige und in ihrer Herstellung teuere Vorrichtung.
Die Erfindung bezweckt die einfache Gestaltung eines elektromagnetisch betätigten Vierwegsteuer- organs. Bei ihm findet ein einziger Servokolben An wendung, und die Notwendigkeit für ein zusätzliches Hilfsmittel entfällt. Der Servokolben übernimmt selbst keine Ventilfunktion, so dass die Kolbenflächen im Gegensatz zu bekannten Ausführungen nicht als Ven til ausgebildet zu werden brauchen.
Erfindungsgemäss wird der Servokolben durch zwei do#peltwirkende Absperrventile gesteuert, wobei der Elektromagnet unmittelbar auf eines dieser Ven tile einwirkt. Bei einer bevorzugten Ausführung ist dieses durch den Elektromagneten unmittelbar beein- flusste Absperrventil als Vierwegventil ausgeführt. Das zweite Absperrventil, das durch den Servokolben gesteuert ist, ist hierbei als Dreiwegventil ausgebildet. Das von dem Magneten betätigte Absperrventil steht mit der Zuflussleitung und mit der Abflussleitung in Verbindung.
Des weiteren münden in dieses Ventil die zu einer Arbeitsmaschine führende Leitung als auch ein mit dem Zylinder, der den Servokolben auf- nimmt, in Verbindung stehender Kanal. Der Magnet kern des Elektromagneten ist bei dieser Ausführung mit einem Stössel versehen und ragt durch den mit der Auslassöffnung verbundenen Kanal des durch den Magneten gesteuerten Ventils.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Vierwegsteuerorgans gemäss der Erfindung darge stellt. Es zeigen: Fig. <B>1</B> einen Längsschnitt durch das Ventil mit ungeschnittenem Elektromagneten und Fig. 2 eine Draufsicht.
Das Gehäuse<B>1</B> ist mit einer Einlassöffnung 2 ver sehen, deren Fortsetzung der Kanal<B>3</B> und der zur Einlassöffnung 2 rechtwinklig angeordnete Kanal 4 bilden. Den Abschluss des Kanals<B>3</B> bildet der Ventil sitz<B>5.</B> Diesem gegenüber ist ein zweiter Ventüsitz <B>6</B> angeordnet, der eine mit dem Auslasskanal <B>7</B> verbun dene Öffnung<B>8</B> besitzt. Zwischen den beiden Ventil sitzen<B>5</B> und<B>6</B> ist eine Ventilkugel<B>9</B> vorgesehen, auf die der Stössel<B>10</B> des Elektromagneten<B>11</B> unmittel bar einwirkt.
Hierbei ragt der Stössel durch die öff- nung <B>8</B> des Ventilsitzes<B>6</B> hindurch.
Zwischen den beiden Ventilsitzen<B>5</B> und<B>6</B> mün den die Kanäle 12 und<B>13,</B> von denen der eine in Verbindung steht mit einer zur Arbeitsmaschine<B>füh-</B> renden Leitung, während der zweite zu einem Zylin der 14 führt, der den einteiligen Servokolben<B>15</B> auf nimmt. Dieser trägt an seinem vorderen Ende einen Stift<B>16,</B> der durch einen Ventilsitz<B>17</B> hindurchragt und eine Ventilkugel<B>18</B> steuert. Dem Ventilsitz<B>17</B> gegenüber ist ein weiterer Ventilsitz<B>19</B> angeordnet, der eine mit dem Kanal 4 in Verbindung stehende Durchlassöffnung 20 aufweist.
Zwischen den Ventil sitzen<B>17</B> und<B>19</B> mündet der mit der zweiten Zufluss- leitung zur anderen Kolbenseite der Arbeitsmaschine verbundene Kanal<B>21.</B> Der vor der vorderen Stirnfläche des Kolbens<B>15</B> befindliche Raum des Zylinders 14 ist über einen Kanal 22 mit der Auslassöffnung <B>7</B> verbunden.
Die Wirkungsweise des Steuerorgans ist folgende: In der in Fig. <B>1</B> dargestellten Lage der Ventil kugeln und des Servokolbens hat der Kern des Elek tromagneten mittels seines Stössels<B>10</B> die Ventilkugel <B>9</B> auf den Ventilsitz<B>5</B> gedrückt.
Beim Einströmen des zu steuernden Mediums durch den Zuflusskanal 2, den Kanal 4 und die Öffnung 20 wird die Ventilkugel <B>18</B> auf den Ventilsitz<B>17</B> gedrückt, wodurch das Me dium durch den Kanal 21 zu der einen Kolbenseite der Arbeitsmaschine gelangen kann, und zwar in Pfeilrichtung<B>A.</B> Gleichzeitig wird die andere Kolben seite der Arbeitsmaschine durch Entweichen des vor her zuaeführten Mediums dadurch entlastet, dass die ses in Pfeilrichtunor B über den Kanal 12, den Kanal<B>8</B> zur Auslassöffnung <B>7</B> gelangen kann.
Auf diese Art und Weise wird die eine Kolbenseite der Arbeits maschine mit dem Druckmedium beaufschlagt, wäh rend die andere Kolbenseite entlastet wird.
Wird der Elektromagnet<B>11</B> stromlos gemacht, so hebt das Medium die Ventilkugel<B>9</B> von dem Sitz<B>5</B> ab und drückt sie auf den Ventilsitz<B>6,</B> wodurch die Öffnung<B>8</B> verschlossen wird. Jetzt kann das Druck medium über die Kanäle<B>3</B> und 12 in Pfeilrichtung<B>C</B> zu der zu beaufschlagenden Kolbenfläche der Arbeits maschine gelangen.
Gleichzeitig wirkt das Druckmedium über den Kanal<B>13</B> auf die hintere Stirnfläche 24 des Servo- kolbens <B>15,</B> der hierdurch nach rechts verstellt wird und die Ventilkugel<B>18</B> auf den Ventilsitz<B>18</B> drückt, wodurch die Öffnung 20 verschlossen wird.
Der vor der zu entlastenden Kolbenstirnfläche der Arbeitsmaschine herrschende Druck kann nunmehr in Pfeilrichtung<B>D</B> durch den Kanal 21, die im Ventil- sitz<B>17</B> gebildete Öffnung<B>23</B> und den Kanal 22 zur Auslassöffnung <B>7</B> gelangen.
Wird der Elektromagnet wiederum erregt, so drückt der Stössel<B>10</B> die Ventilkugel<B>9</B> auf den un teren Sitz<B>5,</B> wodurch der Kanal<B>13</B> in Verbindung gebracht wird mit der Auslassöffnung <B>7.</B> Der vor der hinteren Stirnfläche 24 des Kolbens<B>15</B> herrschende Druck kann somit entweichen.
Das auf die Ventil kugel<B>18</B> wirkende Druckmedium drückt diese auf den Ventilsitz<B>17,</B> wodurch der Servokolben wieder in seine linke Endstellung gebracht wird und somit alle Teile wiederum die in Fig. <B>1</B> dargestellte Lag ,e einnehmen.
Electromagnetically operated four-way control element The invention relates to a four-way control element which is actuated by an electromagnet and is provided with a servo piston and two shut-off valves under the pressure of the medium to be controlled.
An electromagnetically operated four-way valve has already been proposed in which an auxiliary valve operated by the electromagnet controls a plurality of servo pistons, each of which acts on a double-acting shut-off valve. In this design, several servo pistons and an additional auxiliary valve are accordingly required. In addition, a servo piston is to be designed as a shut-off valve. This creates a multi-part device that is expensive to manufacture.
The invention aims at the simple design of an electromagnetically actuated four-way control organ. A single servo piston is used with it and there is no need for an additional tool. The servo piston itself does not take on a valve function, so that, in contrast to known designs, the piston surfaces do not need to be designed as a valve.
According to the invention, the servo piston is controlled by two double-acting shut-off valves, the electromagnet acting directly on one of these valves. In a preferred embodiment, this shut-off valve, which is directly influenced by the electromagnet, is designed as a four-way valve. The second shut-off valve, which is controlled by the servo piston, is designed as a three-way valve. The shut-off valve actuated by the solenoid is connected to the inflow line and to the outflow line.
Furthermore, the line leading to a working machine and also a channel connected to the cylinder that receives the servo piston open into this valve. In this version, the magnet core of the electromagnet is provided with a plunger and protrudes through the channel of the valve controlled by the magnet that is connected to the outlet opening.
In the drawing, an embodiment of the four-way control member according to the invention is Darge provides. They show: FIG. 1 a longitudinal section through the valve with an uncut electromagnet, and FIG. 2 a top view.
The housing <B> 1 </B> is provided with an inlet opening 2, the continuation of which is formed by the channel 3 and the channel 4 arranged at right angles to the inlet opening 2. The end of the channel <B> 3 </B> is formed by the valve seat <B> 5. </B> Opposite this, a second valve seat <B> 6 </B> is arranged, one with the outlet channel <B> 7 </B> has connected opening <B> 8 </B>. A valve ball <B> 9 </B> is provided between the two valves <B> 5 </B> and <B> 6 </B>, onto which the tappet <B> 10 </B> of the electromagnet < B> 11 </B> acts immediately.
The tappet here protrudes through the opening <B> 8 </B> of the valve seat <B> 6 </B>.
Between the two valve seats <B> 5 </B> and <B> 6 </B> the channels 12 and <B> 13 </B> open out, one of which is in connection with one to the working machine <B> The leading line, while the second one leads to a cylinder 14, which receives the one-piece servo piston <B> 15 </B>. At its front end, this has a pin <B> 16 </B> which protrudes through a valve seat <B> 17 </B> and controls a valve ball <B> 18 </B>. A further valve seat 19 is arranged opposite the valve seat 17, which has a passage opening 20 connected to the channel 4.
The channel 21, which is connected to the second inflow line to the other piston side of the working machine, opens out between the valves <B> 17 </B> and <B> 19 </B> in front of the front face The space of the cylinder 14 located of the piston 15 is connected to the outlet opening 7 via a channel 22.
The mode of operation of the control element is as follows: In the position of the valve balls and the servo piston shown in Fig. 1, the core of the electromagnet has the valve ball <B> by means of its plunger <B> 10 </B> 9 </B> pressed onto the valve seat <B> 5 </B>.
When the medium to be controlled flows in through the inflow channel 2, the channel 4 and the opening 20, the valve ball <B> 18 </B> is pressed onto the valve seat <B> 17 </B>, causing the medium to pass through the channel 21 can reach one piston side of the working machine, namely in the direction of arrow <B> A. </B> At the same time, the other piston side of the working machine is relieved by the escape of the medium supplied before that this ses in arrow direction B via channel 12 , the channel <B> 8 </B> can get to the outlet opening <B> 7 </B>.
In this way, one side of the piston of the working machine is acted upon by the pressure medium, while the other side of the piston is relieved.
If the electromagnet <B> 11 </B> is de-energized, the medium lifts the valve ball <B> 9 </B> from the seat <B> 5 </B> and presses it onto the valve seat <B> 6 , </B> whereby the opening <B> 8 </B> is closed. The pressure medium can now reach the piston surface of the working machine to be acted upon via channels <B> 3 </B> and 12 in the direction of the arrow <B> C </B>.
At the same time, the pressure medium acts via the channel 13 on the rear face 24 of the servo piston 15, which is thereby adjusted to the right, and the valve ball 18 presses on the valve seat 18, whereby the opening 20 is closed.
The pressure prevailing in front of the piston face to be relieved of the working machine can now flow in the direction of the arrow <B> D </B> through the channel 21, the opening <B> 23 </B> formed in the valve seat <B> 17 </B> and pass the channel 22 to the outlet opening <B> 7 </B>.
If the electromagnet is again excited, the plunger <B> 10 </B> presses the valve ball <B> 9 </B> onto the lower seat <B> 5 </B>, whereby the channel <B> 13 < / B> is brought into connection with the outlet opening <B> 7. </B> The pressure prevailing in front of the rear end face 24 of the piston <B> 15 </B> can thus escape.
The pressure medium acting on the valve ball <B> 18 </B> presses it onto the valve seat <B> 17, </B> as a result of which the servo piston is brought back into its left end position and thus all parts in turn are the ones shown in FIG Take> 1 </B> shown lag, e.