Dreiwegumschaltventil Die Erfindung betrifft ein Dreiwegumschaltventil, mit Verschlusskörpern, die gemeinsam, vorzugsweise über einen durch einen Elektromagnet ausgelösten Steuervorgang betätigt werden.
Derartige Ventile werden für die Steuerung von Flüssigkeiten oder Gasen benötigt, wobei sie so aus gebildet sind, dass sie entweder bei Stromeinschaltung öffnen oder schliessen.
Bei solchen Ventilen ist es bekannt, die Abdich tung der Gestänge für die Verschlusskörper und ihre Entlastung über nachgeschaltete Entlastungsräume und besondere Abdichtstellen durchzuführen, ohne in allen Betriebsstellungen dadurch eine volle Ent lastung der Verschlusskörper zu erreichen. Die dafür erforderlichen Manschetten- oder Kolbenabdichtun gen sind einseitigen Druckbelastungen ausgesetzt und führen infolgedessen zu Betriebsstörungen, da die aufzubringenden Umschaltkräfte<B>je</B> nach den ver schiedenen Drücken schwanken.
Die Schaltleistung wird erhöht, wobei der Magnet die Umschaltung der Verschlussstücke nicht immer mit der notwendigen Sicherheit durchführen kann, infolge der sich laufend ändernden Reibungswerte.
Der Zweck der Erfindung besteht darin, eine An ordnung bei einem solchen Dreiwegventil zu treffen, bei welcher die Ventilkörper in allen Betriebsstellun gen von dem Druck des Mittels in einer jeweils ge wünschten Grösse entlastet sind, ohne dass verwickelte Abdichtvorgänge über Manschetten oder dergleichen und die sich daraus ergebenden Reibungswerte erfor derlich werden.
Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass mindestens drei Ventilkörper vorgesehen sind, die in ihren beiden Endstellungen die wechselweise Verbindung einer Zu- bzw. Abgangsleitung mit einer von zwei anderen Leitungen bewirken, wobei nur zwei der Ventilkörper gleichzeitig auf entsprechende Ventilsitze zu liegen kommen, und dass jeder Ventil körper mindestens teilweise druckentlastet ist.
Die Erfindung wird anschliessend in einem Aus führungsbeispiel anhand der Zeichnung erläutert.
In einem Gehäuse<B>1</B> ist mit 2 die Zu- bzw. <B>Ab-</B> gangsleitung eines Dreiwegumschaltventils bezeichnet, während<B>3</B> und 4 weitere Leitungen für das zu steuernde Medium sind, das in den eingezeichneten Pfeilrichtungen strömen kann. Innerhalb des Ge häuses<B>1</B> erfolgt von der Gehäuseoberseite aus, über ein Gestänge<B>5,</B> die Betätigung der Ventilkörper<B>7,</B> <B>8</B> und<B>9.</B> Das Gestänge<B>5</B> arbeitet mit einer elektro magnetischen Schaltvorrichtung in Form eines Schalt magneten<B>6</B> zusammen, dessen nicht näher bezeich neter Kolben mit dem Gestänge<B>5,</B> gegebenenfalls unmittelbar, verbunden ist. Falls erwünscht, können auch vier Ventilkörper vorgesehen sein.
Vier Ventil körper werden dann vorgesehen, wenn der Ventil körper<B>8</B> aus räumlichen Gründen unterteilt werden soll. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind das Gehäuse<B>1</B> und die Ventilsitze<B>10-13</B> so ausge bildet, dass auf dem Gestände <B>5</B> drei Ventilkörper aus reichen, so dass der Ventilkölper <B>8</B> zwei Ventilsitze steuert.
Die Ventilkörper<B>7</B> bis<B>9</B> sind zwischen den vier Ventilsitzen<B>10</B> bis<B>13</B> und den dazugehörenden Steuerwegen so angeordnet, dass sie in allen Betriebs stellungen völlig druckentlastet sind. Bei der in der Zeichnung dargestellten Stellung ist dies klar erkenn bar, da der Ventilkörper<B>7</B> in Pfeilrichtung auf beiden Seiten von dem zu steuernden Mittel umströmt wird, während die Ventilkörper<B>8</B> und<B>9</B> auf beiden Seiten druckentlastet sind.
Wird über das Gestänge<B>5</B> eine Umschaltung der Ventilkörper üi Pfeilrichtung nach oben durchgeführt, dann kehrt sich der Strömungs lauf um, wobei jetzt der Ventilkörper<B>9</B> auf beiden Seiten von dem zu steuernden Mittel umströmt wird, während die Ventilkörper<B>7</B> und<B>8</B> auf beiden Seiten druckentlastet sind.
Anstatt den Verbindungskanal zu den Ventil körpern<B>7</B> und<B>9</B> im Gehäuse<B>1 -</B> wie gezeichnet von der Zu- bzw. Abgangsleitung 2 aus vorzusehen, ist es auch möglich, das Gestänge<B>5</B> axial zu durch- g mit der Zu- bzw. <B>Ab</B> bohren und die Verbindung gangsleitung 2 durch eine Querbohrung im Ventil körper<B>8</B> herzustellen. Das Gestänge<B>5</B> oberhalb des Ventilkörpers<B>7</B> erhält ebenfalls eine Querbohrung. Durch diese Verlegung des Verbindungskanals in das Gestänge<B>5</B> kann der Gehäuseaufbau einfacher werden.
Schliesslich ist es noch denkbar, die VentUörper <B>7</B> und<B>9</B> so anzuordnen, dass sie nicht, wie gezeichnet, in Strömungsrichtung des von der Zu- bzw. Abgangs leitung 2 kommenden zu steuernden Mediums öffnen, sondern dass sie durch Umkehren der Ventilsitze<B>10</B> und<B>13</B> nach aussen in dieser Strömungsrichtung schliessen, wobei die Ventilkörper<B>7</B> und<B>9</B> auf dem Gestänge<B>5</B> entsprechend weiter nach aussen rücken. Der Verbindungskanal für das zu steuernde Mittel kann auch hier im Gehäuse<B>1</B> oder im mit entspre chenden Querbohrungen versehenen Gestänge<B>5</B> ange ordnet sein.
Damit wird einmal erreicht, dass für die Schalt vorgänge kleinere Schaltleistungen benötigt werden und darüber hinaus ist die Schaltzeit verkürzt, das heisst auch die Umschaltgeschwindigkeit wesentlich erhöht worden. Man kann in dieser Richtung noch einen Schritt weitergehen in der Weise, dass die be- aufschlagten Flächen der Ventilkörper<B>7</B> bis<B>9</B> gege benenfalls untereinander mit Bezug auf die zu regeln den Steuerquerschnitte verschieden gross ausgebildet werden, so dass in der einen oder anderen Schalt stellung<B>je</B> nach Wunsch ein Differenzdruckgefälle verbleibt.
Dies kann dazu dienen, die Ventilkörper in der betreffenden Endlage mit einer entsprechenden Kraft festzuhalten.
Es empfiehlt sich, die einzelnen Ventilkörper<B>7</B> bis<B>9</B> scheibenförmig auszubilden und auf dem Ge stänge<B>5</B> einstellbar, beispielsweise durch einen Schraubvorgang, zu befestigen. Gleichzeitig können die einzelnen Ventilsitze<B>10</B> bis<B>13</B> ebenfalls ring förmig ausgebildet sein und mit Abstandshaltern untereinander zwischen die Ventilkörper angeordnet sein. Sie werden gemeinsam in eine Bohrung 14 des Gehäuses<B>1</B> von oben als Baugruppe eingeschoben. Diese Baugruppe ist durch Überwurfartige Befesti gungsmittel<B>15</B> in an sich bekannter Weise in dem Gehäuse<B>1</B> festgelegt.
Auf diese Weise kann das ganze Ventil zur Steuerung der einzelnen Durchströmquerschnitte mit seinen genauen Steuerwegen vorher eingestellt wer den, was den Zusammenbau und auch die über- wachung erleichtert.
Three-way switchover valve The invention relates to a three-way switchover valve with closure bodies which are actuated jointly, preferably via a control process triggered by an electromagnet.
Such valves are required for the control of liquids or gases, and they are designed so that they either open or close when the power is switched on.
In such valves, it is known to carry out the sealing device of the linkage for the closure body and its relief via downstream relief spaces and special sealing points without thereby achieving a full Ent load on the closure body in all operating positions. The cuff or piston seals required for this are exposed to unilateral pressure loads and consequently lead to operational disruptions, since the switching forces to be applied vary depending on the various pressures.
The switching capacity is increased, with the magnet not always being able to switch over the locking pieces with the necessary security due to the constantly changing friction values.
The purpose of the invention is to make an arrangement with such a three-way valve, in which the valve body in all operating positions are relieved of the pressure of the agent in a respective ge desired size, without complicated sealing processes about cuffs or the like and the the resulting friction values are required.
According to the invention, this is achieved in that at least three valve bodies are provided which, in their two end positions, bring about the alternating connection of an inlet or outlet line with one of two other lines, with only two of the valve bodies simultaneously resting on corresponding valve seats, and that each valve body is at least partially relieved of pressure.
The invention will then be explained in an exemplary embodiment with reference to the drawing.
In a housing <B> 1 </B>, 2 denotes the inlet or outlet line of a three-way switch valve, while <B> 3 </B> and 4 other lines for the one to be controlled Are medium that can flow in the directions indicated by the arrows. Within the housing <B> 1 </B>, the valve bodies <B> 7, </B> <B> 8 are actuated from the top of the housing via a linkage <B> 5 </B> > and <B> 9. </B> The linkage <B> 5 </B> works with an electro-magnetic switching device in the form of a switching magnet <B> 6 </B>, the piston of which is not specified in detail with the Linkage <B> 5, </B> optionally directly connected. If desired, four valve bodies can also be provided.
Four valve bodies are provided when the valve body is to be divided for spatial reasons. In the present exemplary embodiment, the housing <B> 1 </B> and the valve seats <B> 10-13 </B> are designed so that three valve bodies are sufficient on the stand <B> 5 </B>, see above that the valve body <B> 8 </B> controls two valve seats.
The valve bodies <B> 7 </B> to <B> 9 </B> are arranged between the four valve seats <B> 10 </B> to <B> 13 </B> and the associated control paths so that they are completely relieved of pressure in all operating positions. In the position shown in the drawing, this can be clearly seen, since the valve body <B> 7 </B> is flowed around in the direction of the arrow on both sides by the means to be controlled, while the valve body <B> 8 </B> and < B> 9 </B> are pressure-relieved on both sides.
If the valve body is switched over in the direction of the arrow upwards via the linkage <B> 5 </B>, the flow course is reversed, with the valve body <B> 9 </B> now on both sides of the means to be controlled is flowed around while the valve bodies <B> 7 </B> and <B> 8 </B> are pressure-relieved on both sides.
Instead of providing the connection channel to the valve bodies <B> 7 </B> and <B> 9 </B> in the housing <B> 1 - </B> as drawn from the inlet or outlet line 2, it is It is also possible to drill the rod <B> 5 </B> axially through with the inlet or <B> Ab </B> and connect the connecting line 2 through a cross hole in the valve body <B> 8 </ B> to manufacture. The linkage <B> 5 </B> above the valve body <B> 7 </B> also has a transverse hole. This relocation of the connecting channel in the linkage <B> 5 </B> can make the housing structure easier.
Finally, it is also conceivable to arrange the valve bodies 7 and 9 so that they cannot be controlled in the flow direction of the line 2 coming from the inlet or outlet line 2, as shown Medium, but that they close by reversing the valve seats <B> 10 </B> and <B> 13 </B> outwards in this flow direction, the valve bodies <B> 7 </B> and <B> 9 </B> Move further outwards on the rod <B> 5 </B> accordingly. The connection channel for the agent to be controlled can also be arranged here in the housing <B> 1 </B> or in the linkage <B> 5 </B> provided with corresponding transverse bores.
This means that the switching operations require lower switching capacities and, moreover, the switching time is shortened, which means that the switching speed has also been significantly increased. One can go a step further in this direction in such a way that the exposed surfaces of the valve bodies <B> 7 </B> to <B> 9 </B>, if necessary, differ from one another with respect to the control cross-sections to be regulated be made large, so that in one or the other switching position <B> each </B> a differential pressure gradient remains as desired.
This can serve to hold the valve body in the relevant end position with a corresponding force.
It is advisable to design the individual valve bodies <B> 7 </B> to <B> 9 </B> in the form of discs and to attach them to the rods <B> 5 </B> in an adjustable manner, for example by screwing. At the same time, the individual valve seats <B> 10 </B> to <B> 13 </B> can also be designed in the shape of a ring and arranged with spacers between the valve bodies. They are pushed together as an assembly into a bore 14 of the housing 1 from above. This assembly is fixed in the housing <B> 1 </B> in a manner known per se by cap-like fastening means.
In this way, the entire valve for controlling the individual flow cross-sections with its precise control paths can be set beforehand, which facilitates assembly and monitoring.