CH542382A

CH542382A - Mehrwegeventil

Info

Publication number: CH542382A
Application number: CH1256170A
Authority: CH
Inventors: R De Fries Jan
Original assignee: Festo Maschf Stoll G
Priority date: 1970-08-21
Filing date: 1970-08-21
Publication date: 1973-09-30

Description

Die Erfindung betrifft ein Mehrwegeventil, das ein als linear undtoder rotierend bewegbarer Flachschieber ausgebildetes Schaltglied besitzt, mit dessen Hilfe die zu einem Verbraucher für flüssige oder gasförmige Medien führenden Leitungen wahlweise mit der Zuleitung für das Druckmedium oder mit einer in die freie Atmosphäre oder zu einem Vorratsbehälter führenden Abführleitung in Verbindung gesetzt werden können.

Bei Mehrwegeventilen der vorgenannten Art ergibt sich eine besondere Aufgabe: Diese Ventile sollen ein Minimum an Bauteilen aufweisen, über sehr grosse Schaltspielzahlen zuverlässig schalten und sich mit verhältnismässig geringem Energieaufwand ansteuern lassen. Die vorgeschlagenen Lösungen für diese Aufgabe haben bisher in der Praxis nicht einwandfrei befriedigt.

Es sind hierbei zwei Arten von Anordnungen entstanden, nämlich Flachschieber und Spindelschieber genauester Passung, bei denen die Abdichtungen der einzelnen Funktionslagen durch eine hohe Genauigkeit der mechanischen Ausführung erreicht wird und die naturgemäss teuer in der Herstellung und sehr empfindlich gegen Verunreinigungen der gesteuerten Medien sind und zudem einer dauernden Abnutzung unterliegen, und eine Gruppe von Flach- und Spindelschiebern und - ventilen sowie Tellerventilen mit Anschmiegung, vorzugsweise mit deformierbaren Dichtelemente, die geringe Ansprüche an die Herstellung stellen und bei geeigneter Bauform hohe Spielzahlen aufweisen, von denen jedoch die Flach- und Spindelschieber nachteilig sind, da die Dichtelemente unter Vorspannung verschoben werden müssen, und die von der Funktion her vorteilhaften Tellerventile,

bei denen die
Dichtungsberührung erst in den Endlagen geschieht, die zufolge der Staffelung der einzelnen Dichtelemente einen verwickelten Aufbau haben und aus einer grösseren Anzahl von Teilen zusammengesetzt sind.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Ventil der hier in Frage stehenden Art zu schaffen, das die Vorteile der oben beschriebenen beiden Gruppen besitzt, ihre Nachteile jedoch vermeidet.

Zu dem oben genannten Zweck ist gemäss der Erfindung beim neuen Ventil vorgesehen, dass das Schaltglied in seiner Ruhestellung an die Dichtflächen unter dem Einfluss einer senkrecht zu den Dichtflächen gerichteten Kraft, angepresst gehalten wird, dass das Schaltglied zum Ausführen seiner Schaltbewegung quer zu den Dichtflächen bzw.

den Mündungen der anzusteuernden Kanäle geführt ist, wobei es vor Einleitung der Schaltbewegung durch Hinzuschalten einer auf seine den Dichtflächen zugekehrten Seite wirkenden Zusatzkraft von den Dichtflächen abgehoben wird, dass das Schaltglied zum Ausführen der Schaltbewegung an quer zur Schaltbewegung verlaufenden Flächen mit Druck beaufschlagt wird, wobei es im Verlaufe dieser Schaltbewegung den Abstand zur Dichtfläche beibehält und dass das Schaltglied schliesslich in der neuen Schaltstellung nach Beendigung der Schaltbewegung durch Abschalten der Zusatzkraft wieder an die Dichtfläche angepresst wird.

Beim erfindungsgemässen Ventil wird das Schaltglied vor Einleitung der Schaltbewegung von den Dichtflächen abgehoben, es wird hierbei in eine Art Schwebezustand überführt und in diesem Zustand in eine neue Schaltstellung gebracht, wonach es wieder an die Dichtflächen angepresst wird. Während der Schaltbewegung tritt keine Reibung zwischen den schwebenden Flächen und anderen, ihnen zugeordneten Flächen auf, in ausgesteuertem Zustand wird der Schieber z.B. durch den anstehenden Luftdruck gegen die Fläche angedrückt; es ist also eine gute Dichtigkeit gegen Lecken vorhanden.

Während der Verstellbewegung beim Umsteuern vermeidet dann das den Schieber umgebende Luftpolster die direkte Berührung von Material zu Material, so dass praktisch keine Reibung vorhanden ist, die Abnutzung entsprechend klein ist und das Schaltglied sich auch bei Abnutzung selbsttätig nachjustiert und weiterhin dicht bleibt.

Bei alledem ist der Aufbau denkbar einfach, so wie er nur bei Schiebersteuerungen sein kann. Es ergibt sich also, dass beim erfindungsgemässen Ventil die Vorzüge des Tellerventils mit einer Anschmiegung erst beim völligen Erreichen der Schaltlage mit dem einfachen und zuverlässigen Aufbau des quer zu den Steuerkanälen beweglichen Schiebers verbunden sind.

Im folgenden ist anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen die Erfindung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Mehrwegeventil gemäss der Erfindung in einer Seitenansicht in einem senkrechten Schnitt in schematischer Darstellung,
Fig. 2 den Schieber des Mehrwegeventils nach Fig. 1 in perspektivischer Darstellung,
Fig. 3 eine abgewandelte Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung in perspektivischer schematischer Darstellung,
Fig. 3a eine Einzelheit des Ventils nach Fig. 3 in grösserem Massstab in perspektivischer Darstellung,
Fig. 4 eine weitere abgewandelte Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung in einer schematisch dargestellten Draufsicht,
Fig. 4a einen schematischen Querschnitt durch den Erfindungsgegenstand nach Fig. 4 in der Stellung gemäss Fig.

5b entlang der Schnittlinie 1-1 in Fig. Sb,
Fig. 5a, 5b, 5c das Ventil nach Fig. 4 in drei verschiedenen Stadien ihrer Funktion, wobei Fig. 5b eine Draufsicht gemäss der Schnittlinie Il-II in Fig. 4a ist, Fig. 6 die Darstellung nach Fig. 5c mit einer schematisch eingezeichneten weiteren Einzelheit und
Fig. 7 eine andere Variante des Erfindungsgegenstandes in einer Draufsicht teilweise geschnitten.

Das Mehrwegeventil gemäss der Erfindung besteht, wie das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 zeigt, im wesentlichen aus dem linear bewegbaren Flachschieber 1, der in dem Schiebergehäuse 2 angeordnet ist. Der Schieber 1 hat, wie insbesondere auch aus Fig. 2 hervorgeht, die Gestalt einer im Querschnitt etwa rechteckigen Platte, die im Schiebergehäuse 2 geführt ist und an der dem Arbeitsdruck abgewandten Seite eine ebene oder annähernd ebene Abschlussfläche 3 besitzt. In die zur Führung, des Flachschiebers des Mehrwegeventils gemäss der Erfindung, das bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 als Fünfwegeventil ausgebildet ist, dienende Ausnehmung des Schiebergehäuses münden folgende Leitungen bzw.

Anschlüsse ein: in den den axialen Enden des Schiebers entsprechenden Bereichen jeweils die Leitungen 4, 5, über die die Schaltbewegung eingeleitet wird, und an der der Unterseite des Flachschiebers entsprechenden Seite 6 die Zuleitung 7 für das Druckmedium, der Anschluss 8 für eine zu einer Arbeitszylinderseite führende Speiseleitung, der Anschluss 9 für die dieser Arbeitszylinderseite zugewandte Abführleitung, der Anschluss 10 für eine zu der zweiten Arbeitszylinderseite führende Speiseleitung und der Anschluss 11 für die dieser Zylinderseite zugeordnete Abführleitung, wobei der Anschluss für eine zu einem Arbeitszylinder führende Speiseleitung in Richtung der Längsachse des Schiebers gesehen zwischen der Zuleitung für das Druckmedium und dem Anschluss für die dem Arbeitszylinder zugeordnete Abführleitung angeordnet ist.

Der Schieber besitzt an seiner Unterseite 6 die der Zuleitung für das Druckmedium zugewandt ist, mehrere an jeweils rechtwinklig nach aussen gerichteten vorspringenden Partien, die zwischen sich jeweils einen Verbindungsraum enthalten, vorgesehene Abdichtungsflächen 12, 13, wobei die Verbindungsräume dazu dienen, jeweils zwei der in das Schiebergehäuse mündenden Leitungen paarweise miteinander zu verbinden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 besitzt der Schieber arbeitsdruckseitig zwei Abdichtungsflächen 12, 13, die in der ersten Endstellung, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, die Speiseleitung 7 für das Druckmedium mit der einen Arbeitszylinderseite 8 und die andere Arbeitszylinderseite 10 mit der zugehörigen Abführleitung 11 und in der zweiten Endstellung des Schiebers die Speiseleitung 7 mit der anderen Arbeitszylinderseite 10 und die entgegengesetzte Arbeitszylinderseite 8 mit der zugehörigen Abführleitung 9 in Verbindung treten lassen. Die axialen Endbereiche des Schiebers besitzen arbeitsdruckseitig jeweils eine prismatische Ausnehmung 14, 15, die zum axialen Ende und zur Arbeisdruckseite hin offen ist und die der zugehörigen
Steuerleitung 4 bzw. 5 zugeordnet ist.

Die Ausnehmungen an den beiden axialen Enden des Schiebers sind von der übrigen druckseitigen Schieberoberfläche durch einen rechtwinklig zur
Arbeitsdruckseite hin vorstehenden äusseren Abdichtungsvorspurung 16 getrennt, wobei im Abdichtungsvorsprung 16 noch die rundumlaufenden Druckmediumnuten 20a, 20b vorgesehen sind.

Zweck der oben beschriebenen Ausbildung des Flachschiebers 1 ist es, zu erreichen, dass der Flachschieber in der jeweiligen Ruhestellung, also den beiden Endstellungen, mit seiner den anzusteuernden Kanälen 7 bis 11 zugewandten
Fläche 6 fest auf der entsprechenden Fläche des Schieberge häuses 2 aufliegt, so dass die einzelnen Kanäle gegeneinander abgedichtet sind und das Druckmedium nur in den über den Schieber 1 miteinander verbundenen Kanälen strömt, während der Schieber im Verlaufe der Schaltbewegung von der Fläche des Schiebergehäuses 2 abgehoben wird, so dass er frei im
Schiebergehäuse schwebt.

Der Schaltvorgang ist dabei folgender:
An der Seite 17 des Schaltgliedes herrscht dauernd ein konstanter oder annähernd konstanter Druck, der beispielswei se durch das Überdruckventil 19 aufrechterhalten wird. Wird nun der Steuerleitung 5 (Fig. 1) ein Druckimpuls aufgeprägt, so pflanzt sich dieser Impuls in die Aussparung 15 und die Druckmediumnuten 20a, 20b am Schieber 1 fort und hebt diesen in Richtung des Pfeiles 18 von der Dichtfläche des
Schiebergehäuses ab.

Der nunmehr im wesentlichen frei im Schiebergehäuse schwebende Schieber wird nun durch den Druckimpuls in der
Steuerleitung 5 nach links verschoben. Die Zeitdauer des
Schaltvorgangs ist zu kurz für einen Druckausgleich zwischen dem Raum 2 des Schiebergehäuses und der Aussparung 15 am
Schieber. Endigt der Druck in der Steuerleitung 5 und erfolgt der Druckausgleich zwischen dem an der Oberseite des
Schiebers angrenzenden Raum und den Aussparungen 15 und
14, so wird der Schieber wieder an die Dichtflächen im
Schiebergehäuse gepresst und unter konstantem Durck an diesem gehalten. Soll der Schieber nach rechts verschoben werden, so wird der Steuerleitung 4 ein Druckimpuls aufgeprägt und der Vorgang findet in umgekehrter Richtung statt.

Zur besseren Abdichung kann man die Innenfläche der den Schieber aufnehmenden Ausnehmung des Schiebergehäuses an der der Zuleitung für das Druckmedium zugewandten
Seite 6 mit einem Belag 21 aus einem Material mit nachgiebig elastischen Eigenschaften, z.B. aus Gummi oder Kunststoff mit gummiähnlichen Eigenschaften bedecken. Man kann die Anordnung auch so treffen, dass der Schieber kanalseitig einen weich-elastischen Überzug, z.B. aus Gummi trägt, der einen sehr hohen Reibungskoeffizienten und ein vorzügliches
Abdichtungsvermögen aufweist, derart, dass die Verschiebung des Schiebers erst dann einsetzt, wenn die Anschmiegung vollständig aufgelöst ist.

Schliesslich kann man die Anordnung auch noch so treffen, dass der Schieber mit der die Mündungen der verschiedenen Leitungen enthaltenden Seite des Schiebergehäuses eine feine Verzahnung oder Rasterung aufweist, die erst nach dem Abheben des Schiebers von dieser Seite um einen bestimmten Betrag, nämlich der Rasttiefe, den Schieber zur Seitenbewegung freigibt, sonst aber jegliche Verschiebung des Schiebers durch Formschluss verhindert.

Selbstverständlich kann man auch vorsehen, dass der Schieber nicht nur zwischen zwei Endstellungen, sondern zwischen mehreren Schaltstellungen hin und her bewegt wird.

Es können die rechtwinklig zur Schaltbewegung liegende Flächen des Schiebers mit einem pneumatischen oder einem hydraulischen Druck beaufschlagbar sein, um den nicht mehr angepressten Schieber zu bewegen, wie bei den gezeigten Ausführungsbeispielen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist ein Gehäuse 28 gezeigt, das aus einer unteren Führungsplatte 29 und einer oberen Deckplatte 31 besteht, wobei die Schieber im Inneren des Gehäuses geführt sind. Um in das Innere des Gehäuses blicken zu können, ist ein Teil der Deckplatte 31 weggebro eben. Es ist zu sehen, dass mehrere Schieber, 25, 26, 27 in dem gemeinsamen Gehäuse 28 untergebracht sind, in dem sie an ihrer Arbeitsdruckseite an der gemeinsamen Führungsplatte 29 geführt sind, welche die entsprechenden Leitungsmündungen 30 aufweist, die in der Zeichnung der Übersichtlichkeit wegen angedeutet sind, obwohl sie nicht zu sehen sind, da sie sich an der Unterseite befinden. An der gegenüberliegenden also oberen Seite sind die Schieber durch eine gemeisame Deckplatte 31 geführt, die aus durchsichtigem Material, z.B.

aus dem unter dem Namen Plexiglas im Handel bekannten Material besteht. Der Innenraum des Gehäuses steht unter konstantem Druck und ist durch die Deckplatte nach aussen hin abgeschlossen. Auf diese Weise erreicht man eine einwandfreie Übersicht über den jeweiligen Schaltzustand. Die einzelnen Schieber 25, 26, 27 sind einerseits zwischen hochstehenden Stiften 32a, 32b an der Führungsplatte und andererseits - wie im besonderen in Fig. 3a gezeigt ist - mit Hilfe eines hochstehenden Zapfens 33 geführt, der am Schieber vorgesehen ist und in einem Längsschlitz an der Deckplatte hin und her verschieblich ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 bis 6 handelt es sich um ein Schaltglied, das als quer zu den angesteuerten Leitungen um eine zentrale Achse drehbarer Flachschieber ausgebildet ist.

Das Schaltglied 35 hat die Gestalt einer Scheibe, die um eine Achse 36 gemäss Pfeil 36a eine durch als Anschläge wirkende Zapfen 43, 44 begrenzte Drehbewegung ausführt. An der einen Flachseite besitzt das Schaltglied eine Ausnehmung 35a, die von einem am Scheibenumfang entlanglaufenden vorspringenden Rand 37 eingeschlossen ist und durch zwei in einander entgegengesetzten Richtungen verlaufende, mit dem Boden 103 des Ventilgehäuses 100 verbundene, feststehende Flügel 38a, 38b sowie durch zwei ebenfalls in einander entgegengesetzten Richtungen verlaufende, mit der das Schaltglied bildenden Scheibe fest verbundene und mit ihr umlaufende Querwände 39a, 39b in vier Kammern A, B, C, D unterteilt ist,

von denen in jeder Stellung des Schaltgliedes die sich jeweils diametral gegenüberliegenden zwei Kammern gleich gross sind und in welche Zuleitungen 41, 42 für ein Druckmedium münden. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Schaltglied 35 am zylindrischen Zapfen 40 frei drehbar gelagert. Vom Zapfen 40 gehen an einander diametral gegenüberliegenden Stellen die feststehenden Flügel oder Querleisten 38a, 38b radial nach aussen und erstrecken sich bis zum Rand 37 am Scheibenumfang, während sich die beweglichen Querwände 39a, 39b, vom Rand 37 am Scheibenumfang in radialer Richtung nach innen bis zur Achse erstrecken.

In die beiden benachbarten Kammern A, B der Ausnehmung an einem axialen Ende der Scheibe, die durch die bewegliche Querwand 39a voneinander getrennt sind, mündet jeweils eine feststehende Zuleitung 41, 42 für ein Druckmedium. Die vier Kammern A, B, C, D des Schaltgliedes sind über Kanäle 46, 47 jeweils paarweise miteinander verbunden, wie in Fig. 6 schematisch gezeigt ist, wobei jede Kammer nicht mit der unmittelhar benachbarten Kammer, sondern mit der üherniichsten Kammer in Verbindung steht. Die Kammer A ist also über den Kanal 46 mit der Kammer C und die Kammer B über den Kanal 47 mit der Kammer D verbunden.

Die Verhindungskanäle zwischen den einzelnen Kammern eines Paares können im Schaltglied selbst vorgesehen sein, sie können sich hierbei in einem Bereich der Scheibe hefinden, der in axialer Richtung gesehen hinter den Kammern liegt, und zweckmässig im Bereich des gegenüberliegenden axialen Endes der Scheibe verlaufen. In diesem letzteren Falle sind die Verbindungskanäle als in die Scheiben eingearheitete, nach aussen hin offene Nuten ausgebildet. die nach aussen hin durch einen auf die Scheibe aufgesetzten Deckel ahgedeckt sind. In den Kammern A und B ist jeweils ein parallel zur Drehachse 36 verlaufender. mit dem Schaltglied 35 verbundener Zapfen 43, 44 vorgesehen, dessen Durchmesser mindestens so gross wie derjenige der Leitung 41 bzw. 42 ist.

In Fig. 5a, 5h, 5c sind zur Erläuterung in rein schematischer Darstellung verschiedene Stellungen des Schaltgliedes 35 gezeigt. Die Anordnung ist so getroffen, dass der Zapfen in der einen Endstellung des Schaltgliedes 35 (vgl. 43 in Fig. 5a bzw. 44 in Fig. 5c) an dem zugeordneten feststehenden Flügel 38a in Fig. 5a bzw. 38b in Fig. 5c anliegt und in der anderen Endstellung des Schaltgliedes derMündung der zugehörigen Zuleitung gegenüberliegt (val. 42, 44 in Fig. 5a bzw.43,41 in Fig. Sie). Die Zapfen 43,44 dienen im Zusammenwirken mit den feststehenden Flügeln 38a, 38b als Anschlagmittel.

die die Drehbewegung des Schaltgliedes begrenzen, wobei zweckmässigerweise die Drehbewegung des Schaltgliedes über einen Zentriwinkel von 30 bis 30"erfolgen kann. In den Rand 37 des Schaltgliedes 35, der den Anschlüssen der anzusteuernden Leitungen gegenüberliegt, sind Verhindungsräume 5 la, 52a eingearbeitet. Diese verbinden in der einen Endstellung des Schaltgliedes 35 gemäss Fig. 4 und Fig. 5a die Anschlüsse 49h bzw. 50b der zu den Arbeitzylinderseiten führenden Speiseleitungen mit dem Anschluss 49a einer Abführleitung bzw. mit dem Anschluss 50 der Zuleitung für das Druckmedium.

In der anderen Endstellung des Schaltgliedes gemäss Fig. 5c, die Lage der Verbindungsräume in dieser Stellung ist in Fig. 4 bei 51 h und 52b eingezeichnet, steht umgekehrt die mit dem Anschluss 49b in Verbindung stehende Zylinderseite unter Druck, da der Anschluss 49b mit dem Anschluss 49 für das Druckmedium in Verbindung steht und die mit dem Anschluss 50b in Verbindung stehende Zylinderseite ist mit dem Anschluss 50a der Abführleitung verbunden. Je nach Endstellung des Schaltgliedes 35 steht also eine andere Zylinderseite unter Druck bei gleichzeitiger Belüftung der jeweils anderen Zylinderseite.

Der Schaltvorgang selbst geht folgendermassen vor sich: Die Ausgangsstellung sei gemäss Fig. 4 bzw. 5a. Im Innenraum 101 des Ventilgehäuses 100 herrscht dauernd ein konstanter oder annähernd konstanter Druck, der sich über die Leitung 102 z.B. mittels eines Überdruckventils einstellen lässt. Die dadurch von Innenraum 101 auf das Schaltglied 35 ausgewirkte Kraft drückt dieses gegen den Boden 103. Der Zapfen 43 liegt an dem feststehenden Flügel 38a an. Wird nun durch die Leitungen 41 und 42 den Kammern A bzw. B und damit auch durch die Verbindungskanäle 46 und 47 den Kammern C bzw.

D Druckmedium zugeführt, so wird, wenn sich ein genügend hoher Druck eingestellt hat, das Schaltglied 35 vom Boden 103 abgehoben. Dabei wird gleichzeitig durch Zuführung von mehr Druck medium in die Kammern A und C als in die Kammern B und D, also durch die Ausbildung eines Druckunterschiedes zwischen jeweils zwei benachbarten Kammern, ein resultierendes Drehmoment auf das Schaltglied 35 derart ausgeübt, dass es sich in Richtung des Pfeiles 45a dreht. Während der Drehbewegung besitzt das Schaltglied 35 die Abstände a und b vom Ventilgehäuse 100. Über die in den Figuren 4a und Sb dargestellte Stellung dreht sich das Schaltglied 35 in die Stellung gemäss Fig. 5c, in der der Zapfen 44 an den feststehenden Flügel 38b anschlägt, wodurch die Drehbewegung beendet wird.

Die Drehbewegung verläuft so schnell, dass sich dabei kein Druckausgleich zwischen den Kammern und dem Inneraum 101 des Ventilgehäuses 100 einstellt. Durch Abschalten der Zufuhr des Druckmediums bzw. durch Belüften der Leitungen 41 und 42 wird das Schaltglied nun in seiner neuen Endstellung wieder gegen den Boden 103 gedrückt.

In Fig. 7 ist eine Mehrwegeventilanordnung gezeigt, die aus einer verstellbaren, von aussen her angetriebenen Schieberplatte 60 und einer unterhalb dieser Schieberplatte angeordneten (und daher in der Zeichnung nicht weiter gezeigten) Anschlussplatte besteht, die die Anschlüsse für die Zuleitungen oder Speiseleitungen und die Abführleitungen einer grösseren Anzahl von Zylindern besitzt und feststeht.

Die Schieberplatte, welche oberhalb der Anschlussplatte verstellbar ist, besitzt Aussparungen zur Bildung von Luftkissen und an ihrer der Anschlussplatte zugewandten Seite Verbindungskanäle zur Herstellung der Verbindung zwischen den verschiedenen Anströmkanälen oder -leitungen. Diese Schieberp]atte ist sowohl linear verschieblich als auch verschwenkbar gelagert, zu welchem Zweck sie mit Hilfe eines quer zur Schieberplattenoberfläche gerichteten Zapfens 61 und eines in Richtung der einen Schieberplattenabmessung verlaufenden ersten Längsschlitzes, 62 gemäss den Pfeilen 63a, 63b geradlinig hin und her verschieblich ist, während sie darüber hinaus mit Hilfe eines zweiten Längsschlitzes 64, der rechtwinklig zum ersten Längsschlitz verläuft, und eines in diesem zweiten Längsschlitz geführten Führungsgliedes 65,

das um eine rechtwinklig zur Schieberoberfläche verlaufende Achse 66 verdrehbar ist, gemäss den Pfeilen 66a, 66b und den Pfeilen 67a, 67b verschwenkbar geführt ist. Mit Hilfe einer solchen Anordnung kann man beliebige logische Funktionen ausüben.

Die Anschmiegung zwischen Schieber und Dichtfläche kann ausser durch einen hydrostatischer Druck auch auf magnetischem Wege erzielt werden, indem der Schieber und die Dichtfläche einen magnetischen Kreis bilden. Hierbei kann man z.B. den Schieber aus permanent magnetischem oder magnetisierbarem Material, die die Dichtfläche enthaltende Platte aus geeignetem Material, z.B. ferromagnetischem Material erzeugen. Man kann weiterhin die Vorspannung zum Anschmiegen des Schiebers an die Dichtfläche auch auf mechanischem Wege, z.B. mittels Federn, durch Gewicht usw.

erzielen.

Die obigen Ausführungen zeigen, dass die erfindungsge mässen Mehrwegeventile sich für die Steuerung auch komplizierter moderner Maschinen bestens eignen. Die erfindungsgemässen Ventile benötigen keine Verstärker, nach dem Ventil kann direkt die Leistung entnommen werden, da sie z.B. mit Druckmedien im Bereich von 6 bis 10 atü arbeiten können. Abgesehen davon, dass es sich hier also um sogenannte Hochdruckventile handelt, zeichnen sich die neuen Ventile auch noch dadurch aus, dass sie billiger sind und wesentlich weniger Raum in Anspruch nehmen.

Claims

PATENTANSPRUCH

Mehrwegeventil, das ein linear und/oder rotierend bewegbarer Flachschieber ausgebildetes Schaltglied besitzt, mit dessen Hilfe die zu einem Verbraucher für flüssige oder gasförmige Medien führenden Leitungen wahlweise mit der Zuleitung für das Druckmedium oder mit einer in die freie Atmosphäre oder zu einem Vorratsbehälter führenden Abführleitung in Verbindung gesetzt werden können, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltglied (1) in seiner Ruhestellung an die Dichtflächen unter dem Einfluss einer rechtwinklig zu den Dichtflächen gerichteten Kraft angepresst gehalten wird, dass das Schaltglied zum Ausführen seiner Schaltbewegung quer zu den Dichtflächen bzw.

den Mündungen der anzusteuernden Kanäle geführt ist, wobei es vor Einleitung der Schaltbewegung durch Hinzuschalten einer Zusatzkraft, die auf seine den Dichtflächen zugekehrte Seite wirkt, von den Dichtflächen abgehoben wird, dass das Schaltglied ausschliess lich zum Ausführen der Schaltbewegung an quer zur Schaltbewegung verlaufenden Flächen mit Druck beaufschlagt wird, wobei es im Verlaufe dieser Schaltbewegung den Abstand zur Dichtfläche beibehält, und dass das Schaltglied schliesslich in der neuen Schaltstellung nach Beendigung der Schaltbewegung durch Abschalten der Zusatzkraft wieder an die Dichtfläche angepresst wird.

UNTERANSPRÜCHE 1. Mehrwegeventil nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass von den beiden einander entgegengesetzten, zur Richtung der Schaltbewegung parallelen Seiten des Schiebers (1) die den Dichtflächen abgewandte Seite sich in einem Raum befindet oder mit einem Raum in Verbindung steht, in dem mit Hilfe geeigneter Druckregelmittel (19) ein konstanter oder annähernd konstanter Druck aufrecht erhalten wird.

2. Mehrwegeventil nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (1) an der dem Arbeitsdruck zugewandten Seite eine annähernd symmetrisch über den Schieber verteilte, von der übrigen Schieberoberfläche getrennte Zusatzfläche besitzt, auf die zum Einleiten der Abhebebewegung über Kanäle (20a, 20b) ein zusätzlicher Druck aufgebracht werden kann.

3. Mehrwegeventil nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der das Schaltglied bildende Flachschieber (1) an seiner dem Arbeitsdruck zugekehrten Seite eine kleinere vom Druck beaufschlagte wirksame Fläche als an der gegen überliegenden Seite aufweist.

4. Mehrwegeventil nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (1) die Gestalt einer im Querschnitt etwa rechteckigen Platte hat, die an der dem Arbeitsdruck abgewandten Seite (3) eben oder annähernd eben ausgebildet ist.

5. Mehrwegeventil nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltglied (35) die Gestalt einer um eine Achse (36) drehbare Scheibe hat, die im Bereich ihrer einen Flachseite eine von einem am Scheibenumfang entlanglaufenden vorspringenden Rand (37) eingeschlossene Ausnehmung besitzt, die durch zwei in einander entgegengesetzten Richtungen verlaufende feststehende Flügel (38a, 38b) und durch zwei ebenfalls in einander entgegengesetzten Richtungen verlaufende, mit der das Schaltglied bildenden Scheibe fest verbundene und mit ihr umlaufende Querwände (39a, 39b) in vier etwa gleich grosse Kammern (A, B, C, D) unterteilt ist, in welche die Zuleitungen für das Druckmedium münden.

6. Mehrwegeventil nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die das Schaltglied (35) bildende Scheibe am Umfang einer zentralen feststehenden Achse (40) kreisrunden Querschnitts frei drehbar gelagert ist, von deren Umfang an einander diametral gegenüberliegenden Stellen die feststehenden Flügel (38a, 38b) ausgehen, die sich von der Achse in radialer Richtung nach aussen bis zum Rand (37) am Scheibenumfang erstrecken, während die beweglichen Querwände sich vom Rand am Scheibenumfang in radialer Richtung nach innen bis zur Achse erstrecken.

7. Mehrwegeventil nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in den beiden Kammern (A, B), in die jeweils eine Zuleitung (41, 42) für das Druckmedium einmündet, ein parallel zur Drehachse (36) verlaufender und sich von einem axialen Ende zum anderen hin erstreckender Zapfen (43, 44) mit einem Durchmesser mindestens so gross wie derjenige der Zuleitung vorgesehen ist, der in der einen Endstellung des Schaltgliedes an dem zugeordneten feststehenden Flügel (38a, 38b) anliegt und in der anderen Endstellung des Schaltgliedes der Mündung der zugehörigen Zuleitung in koaxialer Anordnung gegenüberliegt.

8. Mehrwegeventil nach Unteranspruch 7. dadurch gekennzeichnet, dass die Zapfen (43, 44) im Zusammenwirken mit den Flügeln die Anschlagmittel bilden, die zur Begrenzung der Drehbewegung des Schaltgliedes dienen.

9. Mehrwegeventil nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die vier Kammern (A, B, C, D) des Schaltgliedes über Kanäle (46, 47) jeweils paarweise miteinander in Verbindung stehen, wobei jede Kammer nicht mit der unmittelbar benachbarten Kammer, sondern mit der übernächsten Kammer verbunden ist und wobei weiterhin nur in eine Kammer jedes Paares eine der Zuleitungen (41, 42) für das Druckmedium mündet.

10. Mehrwegeventil nach Unteranspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand (37) des Schaltgliedes (35) Verbindungsräume (51a, 52b) enthält, die je nach der Stellung des Schaltgliedes (35) einen dem Rand (37) gegenüberliegenden Anschluss (49b,50b) für eine zur Arbeitszylinderseite führende Leitung mit dem Anschluss (49, 50) für das Druckmedium oder mit dem Anschluss (49a, 50a) einer Abführleitung verbinden.

11. Mehrwegeventil nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in den zur Führung des linear beweglichen Flachschiebers dienenden Innenraum des Schiebergehäuses (2) folgende Leitungsanschlüsse einmünden: in den den axialen Enden des Schiebers (1) entsprechenden Bereichen jeweils die Leitungsanschlüsse (4, 5) über die die Schaltbewegung eingeleitet wird, und an der der Unterseite des Flachschiebers entsprechenden Seite (6) die Zuleitung (7) für das Druckmedium, der Anschluss (8) für eine zu einem Arbeitszylinder führende Speiseleitung und der Anschluss (9) für eine dieser Arbeitszylinderseite zugeordnete Entlüftungsleitung.

12. Mehrwegeventil nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber an seiner arbeitsdruckseitigen Fläche (6) mehrere jeweils etwa rechtwinklig nach aussen gerichtete und zwischen sich jeweils einen Verbindungsraum enthaltende Abdichtungsvorsprünge (12, 13) besitzt, wobei die Verbindungsräume zwischen den Abdichtungsvorsprüngen dazu dienen, jeweils zwei der in das Schiebergehäuse mündenden Leitungen paarweise miteinander zu verbinden.

13. Mehrwegeventil nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Endbereiche des Schiebers (1) arbeitsdruckseitig jeweils eine zum axialen Ende und zur Arbeitsdruckseite hin offene prismatische oder zylindrische Ausnehmung (14, 15) besitzen, die der zugehörigen Steuerleitung (4 bzw. 5) zugeordnet ist.

14. Mehrwegeventil nach Unteranspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (14, 15) an den beiden axialen Enden des Schiebers (1) von der übrigen arbeitsdruckseitigen Schieberoberfläche durch einen rechtwinklig zur Arbeitsdruckseite hin vorstehenden äusseren Abdichtungsvorsprung (16) getrennt sind, in den Druckmediumnuten (20a, 20b) eingearbeitet sind, die zur Aufnahme des den Zusatzdruck erzeugenden Druckmediums dienen.

15. Mehrwegeventil nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche des Innenraums des Schiebergehäuses (2) an der dem Schieber (1) zugewandten Seite oder der Schieber (1) an der der Zuleitung für das Druckmedium zugewandten Seite mit einem Belag aus einem Material mit nachgiebigelastischen Eigenschaften bedeckt ist.

16. Mehrwegeventil nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber mit der Unterseite des Innenraums des Schiebergehäuses eine Feinverzahnung oder

Rasterung aufweist, die erst nach dem Abheben des Schiebers von der Unterseite um die Rasttiefe, den Schieber zur Schaltbewegung freigibt, sonst aber jegliche Verschiebung des Schiebers durch Formschluss verhindert.

17. Mehrwegeventil nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der der Arbeitsdruckseite abgewandte Raum des Schiebergehäuses (2) über ein einstellbares Überdruckventil (19) mit der freien Atmosphäre in Verbindung steht.

18. Mehrwegeventil nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Schieber (25, 26, 27) in einem gemeinsamen Gehäuse (28) untergebracht sind, indem sie an ihre Arbeitsdruckseite an einer die entsprechenden Leitungsmündungen (30) aufweisenden gemeinsamen Führungsplatte (29) geführt sind und an der gegenüberliegenden Seite durch eine gemeinsame Deckplatte (31) unter Freilassung eines Raumes konstanten Druckes nach aussen hin abgeschlossen sind.

19. Mehrwegeventil nach Unteranspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Schieber (25, 26, 27) einerseits zwischen hochstehenden Stiften (32a, 32b) an der Führungsplatte und andererseits mit Hilfe eines hochstehenden Zapfens (33) am jeweiligen Schieber geführt sind, der in einem Längsschlitz an der Deckplatte hin und her verschieblich ist.

20. Mehrwegeventil nach Patentanspruch. dadurch gekennzeichnet, dass es eine die Anschlüsse für die Zuleitungen oder Speiseleitungen und die Entlüftungsleitungen einer grösseren Anzahl von Zylindern besitzenden feststehenden Abschlussplatte und eine oberhalb derselben verstellbare, von aussen her angetriebene Schieberplatte (60) aufweist, welche die Aussparungen zur Bildung von Luftkissen und an ihrer der Anschlussplatte zugewandten Seite Verbindungskanäle zur Herstellung der Verbindung zwischen den verschiedenen Anströmkanälen oder -leitungen besitzt und einerseits linear verschieblich und andererseits verschwenkbar mit Hilfe eines quer zur Schieberplattenoberfläche gerichteten Zapfens (61) und eines in Richtung der einen Schieberplattenabmessung verlaufenden ersten Längsschlitzes (62) gelagert ist.

21. Mehrwegeventil nach Unteranspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Schieberplatte (60) mit Hilfe eines zweiten Längsschlitzes (64), der rechtwinklig zum ersten Längsschlitz verläuft und eines in diesem zweiten Längsschlitz geführten Führungsgliedes (65), das um eine rechtwinklig zur Schieberoberfläche verlaufende Achse (66) verdrehbar ist, verschwenkbar geführt ist.