CH656441A5

CH656441A5 - Servo-schieberventil.

Info

Publication number: CH656441A5
Application number: CH1406/82A
Authority: CH
Inventors: Kurt Dipl-Ing Stoll; Manfred Dipl-Ing Ruedle
Original assignee: Festo Maschf Stoll G
Priority date: 1981-03-18
Filing date: 1982-03-08
Publication date: 1986-06-30
Also published as: ES8306238A1; DE8107889U1; IN158296B; JPS57171179A; FR2502286B1; SE8201672L; HU186914B; GB2095795A; ZA821444B; IT8220189A0; MX156654A; US4646785A; GB2095795B; FR2502286A1; SE458228B; ES510521A0; US4524803A; IT1150329B

Description

Die Erfindung betrifft ein Servo-Schieberventil mit mindestens zwei Arbeitsstellungen, mit einem Ventilgehäuse, welches eine Ventilbohrung mit gehäusefesten Steueröffnungen aufweist und mit einem in der Ventilbohrung verlagerbaren Ventilschieber, welcher mit den Steueröffnungen zusammenarbeitende Steuerbunde trägt, mit zwei Servokolben zum Bewegen des Ventilschiebers in beiden Richtungen und mit mindestens einem fernbedienbaren Vorsteuerventil zum wahlweisen Beaufschlagen und Entlasten der Servokolben.

Derartige Servoventile sind in verschiedener Ausführung im Einsatz. Typische Verwendungen für derartige Ventile sind Druckluft- und Hydraulikkreise von Kraftfahrzeugen, insbesondere Lastwagen. Für diesen Einsatzzweck müssen derartige Servoventile in verhältnismässig kleiner Serie mit unterschiedlichen Kenndaten hergestellt werden, z.B. für Arbeitsdrucke von 10 oder 16 bar. Bei den bekannten Servo-ventilen ist es schwierig, zu wirtschaftlich vertretbaren Kosten Kleinserien nach Kundenwünschen aufzulegen.

Wenn man aus anderen Gesichtspunkten heraus die Befestigungsbohrungen und die diesen zugeordneten Befestigungsmittel näher aneinanderrücken will, erhält man zugleich den Nachteil, dass entsprechend die Einbauteile des Ventils kleiner gebaut und der Durchlass, die Grösse des Durchgangsquerschnittes verringert werden müssen. Deshalb hat sich die weitere Erfindung die Aufgabe gestellt, eine Anordnung der hier in Frage stehenden Art zu schaffen, bei der trotz der vorgeschriebenen Verringerung des Abstandes zwischen den Befestigungsbohrungen die Grösse des den Durch-fluss bestimmenden Durchgangsquerschnitts erhalten bleibt.

Zur Lösung der obigen Aufgabe wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass die gehäusefesten Steueröffnungen in symmetrisch zur Gehäusemittelebene unter axialem Abstand angeordneten Ventileinsätzen vorgesehen sind; dass die Arbeitsräume für die Servokolben durch die in den Ventileinsätzen ausgebildeten Ventilbohrung begrenzt sind; dass das Ventilgehäuse mindestens einen Gehäusehauptkörper und diesen verschliessende Stirnplatten aufweist; dass zumindest in einer der Stirnplatten ein Entlüftungsventil mit grossem Abströmquerschnitt angeordnet ist. Zur Lösung der weiterhin genannten Aufgabe kann die Durchgangsbohrung für die Befestigungselemente die luftführenden zentralen Gehäusebohrungen des Gehäusehauptkörpers ganz oder teilweise durchziehen, wobei den Befestigungselementen jeweils ein z.B. als O-Ring ausgebildeter Dichtring zugeordnet sein kann, der zum Abdichten des Zwischenraumes zwischen der Anlageschulter und der Übergangspartie zwischen Kopf und Schaft des Befestigungselementes dient.

Das erfindungsgemässe Servo-Schieberventil hat einen hochmodularen Aufbau. Die einzelnen Teile können leicht ausgetauscht und Kundenwünschen angepasst werden. Z.B. kann man für Einsatzzwecke mit hoher Druckbelastung die Ventileinsätze aus Metall herstellen, während für geringere Druckbelastungen Ventileinsätze aus Kunststoff Verwendung finden. In diesem Falle verwendet man dann auch andere Dichtringe auf den Steuerbunden des Ventilschiebers. So sind für Ventileinsätze aus schlagfestem Kunststoff wie Polymethyloxyd Dichtringe aus Polyurethan geeignet. Für höhere Drucke werden Ventileinsätze z.B. aus Aluminium hergestellt. Des weiteren ist es durch die Erfindung möglich, trotz der erwünschten Verringerung des Abstandes zwischen den Befestigungselementen und -bohrungen grosse Innenbauteile wie bisher zu verwenden, um einen entsprechend grossen Durchfluss zu erzielen. Hiermit bleibt die Grösse des Durchgangsquerschnitts so wie bisher, da zwar wegen der Verringerung des Abstandes zwischen den Befestigungselementen und -bohrungen die Befestigungsbohrungen und die zentralen luftführenden Innenräume des Ventils sich

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schneiden, durch den in bestimmter Weise angeordneten und ausgebildeten Abdichtungsring, jedoch ein Entweichen von Druckmedium aus den zentralen Innenräumen durch die Befestigungsbohrung hindurch nach aussen vermieden wird.

Bei dem erfindungsgemässen Servo-Ventil kann man den Gehäusehauptkörper einfach von einem entsprechenden stranggepressten Metallprofil abschneiden. Eine spanende mechanische Bearbeitung entfällt also hier weitgehend. Man muss auch zur Herstellung des Gehäusehauptkörpers keine teuren Spritzformen erstellen. Dadurch, dass bei dem erfindungsgemässen Servo-Schieberventil ein Entlüftungsventil mit grossem Abströmquerschnitt in einer der Stirnplatten des Ventilgehäuses angeordnet ist, erfolgt die Entlüftung des zugeordneten Servokolbens sehr rasch. Man hat also kurze Schaltzeiten.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Ein Entlüftungsventil, wie es im Anspruch 3 angegeben ist, kann bei sehr einfachem mechanischem Aufbau die beiden Aufgaben der Steuerung der Druckmittelzufuhr und Druckmittelabfuhr zum bzw. vom zugeordneten Servolkolben vornehmen.

Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäss Anspruch 6 wird erreicht, dass man unter Verwendung derselben Ventilbauteile wahlweise ein übliches Servoventil (ein Vorsteuerventil wird verwendet) und ein Impulsventil (Verwendung von zwei Vorsteuerventilen) herstellen kann.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäss Anspruch 7 ist im Hinblick auf die Verwendung verhältnismässig grossen Durchmesser aufweisender, belastungsfähiger Befestigungsmittel bei kleinen Abmessungen des Ventilgehäuses von Vorteil.

Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäss Anspruch 9 wird auf einfache Weie eine dritte Arbeitsstellung des Schie-berventiles erhalten, nämlich eine neutrale oder Mittenstellung. Bei der Realisierung eines solchen Dreistellungs-Ven-tiles können weitestgehend diejenigen Baugruppen verwendet werden, welche auch beim Bau von Zweistellungs-Ventilen verwendet werden.

Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäss Anspruch 10 wird erreicht, dass die vom Ventilschieber getragenen Dichtungen beim Vorbeilaufen an einer Steuerkante stets einen Druckausgleich erfahren, wobei sich auch noch der Vorteil eines einfachen Herstellens des Ventileinsatzes durch Spritzen ergibt, insbesondere dann, wenn eine der Steueröffnungen mit Druckausgleichskerben versehen ist und die Trennebene zwischen den beiden Einsatzsegmenten durch diese Steueröffnung gelegt wird.

Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäss Anspruch 12 wird erreicht, dass die einzelnen Dichtringe jeweils druckausgeglichen sind, ganz gleich, zu welcher Seite der zugeordneten Steueröffnung sie stehen; wobei sich auch noch der Vorteil ergeben kann, dass das Ventil bei sehr hohen Drucken eingesetzt werden kann.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 einen axialen Schnitt durch ein 5/2-Servoventil;

Fig. 2 einen transversalen Schnitt durch das Ventil nach Fig. 1 längs der dortigen Schnittlinie II-II;

Fig. 3 einen axialen Schnitt durch ein abgewandeltes 5/2-Servoventil;

Fig. 4 einen Schnitt durch ein 5/3-Servoventil, welches sich unter Verwendung von Bauteilen für das Ventil nach Fig. 3 zusammensetzen lässt;

Fig. 5 einen abgewandelten Ventileinsatz zur Verwendung im Ventil nach Fig. 4;

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Fig. 6 eine Aufsicht auf die Stirnseite des Einsatzes nach Fig. 5, in Fig. 5 von rechts gesehen;

Fig. 7 eine vergrösserte Darstellung des in Fig. 5 bei VII gezeigten Abschnittes des dortigen Ventileinsatzes; und

Fig. 8 eine vergrösserte Darstellung des in Fig. 6 bei VIII gezeigten Abschnittes des dortigen Ventileinsatzes.

Fig. 1 zeigt eine Ventilmontageplatte 10 mit einer Hochdruckanschlussöffnung 12, zwei Niederdruckanschlussöffnungen 14,16 sowie zwei Arbeitsanschlussöffnungen 18,20. Auf die Ventilmontageplatte 10 ist eine Dichtplatte 22 aus elastomerem Material aufgesetzt, die mit den Anschlussöffnungen 12 bis 20 fluchtende Durchbrechungen aufweist. Auf der Dichtplatte 22 sitzt ein insgesamt mit 24 bezeichnetes 5/2-Schieberventil, welches seinerseits ein Magnet-Vorsteuerventil 26 trägt. Die durch Schieberventil 24 und Vorsteuerventil 26 gebildete Ventileinheit ist mittels Gewindebolzen 28 mit der Montageplatte 10 verschraubt (s. Fig. 2).

Das Schieberventil 24 hat einen Gehäusehauptkörper 30, der an seinen Enden durch Stirnplatten 32,34 verschlossen ist. An einer Gehäusebohrung 36 des Gehäusehauptkörpers 30 ist mittig ein radial nach innen vorspringender Anschlagbund 38 vorgesehen. Am letzteren schlagen von links bzw. rechts zwei Ventileinsätze 40,42 an. Diese sind gleich aufgebaut, so dass nur der Einsatz 42 im einzelnen beschrieben zu werden braucht. Der Einsatz 42 ist über einen O-Ring 44 gegen den Anschlagbund 38, einen O-Ring 46 gegen die Gehäusebohrung 36 und einen O-Ring 48 gegen die Stirnplatte 34 abgedichtet. In der Mantelfläche des Ventileinsatzes 42 sind zwei breite Umfangsnuten 50,52 vorgesehen, welche über eine Mehrzahl in Winkelrichtung verteilter radialer Verbindungsöffnungen 54,56 mit einer durch die Innenfläche des hülsenförmigen Ventileinsatzes 42 gebildeten Ventilbohrung 58 in Verbindung stehen.

Durch die Ventilbohrungen 58 der beiden Ventileinsätze 40,42 erstreckt sich ein Ventilschieber 60 gleitend verschiebbar. Der Ventilschieber 60 hat Stirnbunde 62, in welchen O-Ringe 64 einsitzen. Steuerbunde 66,68 des Ventilschiebers 60 tragen jeweils zwei O-Ringe 70,72, deren axialer Abstand etwas grösser ist als die axiale Erstreckung der Verbindungsöffnungen 54,56. Durch die Bunde 62,66 und 68 sind in Umfangsrichtung verlaufende Steuernuten 74,76,78 des Ventilschiebers 60 vorgegeben, über welche die Arbeitsanschlussöffnungen 18,20 wahlweise mit der Hochdruckanschlussöffnung 12 bzw. einer benachbarten der Niederanschlussöffnungen 14,16 verbindbar sind.

Der Ventilschieber 60 ist als Hohlkolben ausgebildet, eine innen liegende abgestufte Sackbohrung 80 steht über eine radiale Verbindungsöffnung 82 in der Umfangswand des Ventilschiebers 60 ständig mit der Hochdruckanschlussöffnung 12 in Verbindung. Im in Fig. 1 rechts gelegenen Abschnitt der Sackbohrung 80 ist ein Kolben 88 angeordnet, welcher einen Kolbenkörper 84 und eine von diesem getragene Lippendichtung 86 aufweist. Der Kolbenkörper 84 hat eine axiale Verlängerung 88, welche sich an der Stirnplatte 34 abstützt. Auf diese Weise ist der Ventilschieber 60 durch Druckmittelbeaufschlagung ständig in die in Fig. 1 wiedergegebene Arbeitsstellung vorgespannt, in welcher die Hochdruckanschlussöffnung 12 mit der Arbeitsanschlussöffnung 18 kommuniziert, während die Arbeitsanschlussöffnung 20 über die Steuernut 78 mit der Niederdruckanschlussöffnung 16 verbunden ist.

Die Hochdruckanschlussöffnung 12 steht ferner über einen Gehäusekanal 90 mit dem Einlasskanal 92 des Vorsteuerven-tiles 26 in Verbindung. Ein Ventilkörper 94 des Vorsteuerven-tiles ist durch einen nicht näher gezeigten Elektromagneten von einem zugeordneten, durch das Ende des Einlasskanals 92 vorgegebenen Ventilsitz 95 abhebbar und stellt dann eine

Verbindung zu einem Auslasskanal 96 des Vorsteuerventiles 26 her. Der letztere kommuniziert mit einem im wesentlichen axial verlaufenden Verbindungskanal 97 des Gehäusehauptkörpers 30, welcher in die Stirnfläche des Gehäusehauptkörpers 30 ausmündet. Dort beginnt ein fluchtender Einlasskanal 98 der Stirnplatte 32, welcher zu einer in der Stirnplatte 32 ausgebildeten Ventilkammer 100 führt. In der letzteren ist ein Ventilsitz 102 angeordnet, der mit dem mittigen Abschnitt 104 eines Ventilkörpers 106 zusammenarbeitet, welcher am Unifangsrand mit einer flexiblen Dichtlippe 108 versehen ist, die ein Rückschlagventil darstellt.

Der in Fig. 1 unter dem Ventilkörper 106 und über dem Ventilsitz 102 liegende Raum ist über eine Öffnung 110 mit dem in Fig. 1 links gelegenen Ende der Ventilbohrung 58 des Ventileinsatzes 40 verbunden.

Der Ventilsitz 102 trägt auslassseitig einen Schalldämpfer 112, an dem ein Befestigungsring 114 angreift.

Die Ventilbohrung 58 des Ventileinsatzes 42 steht mit einer Entlüftungsbohrung 116 der Stirnplatte 34 in Verbindung, welche durch ein Filter 118 verschlossen ist.

Das obenstehend beschriebene Servoventil arbeitet fol-gendermassen:

Wird das Magnet-Vorsteuerventil 26 nicht erregt, so wird der Ventilschieber 60 in der in Fig. 1 wiedergegebenen ersten Arbeitsstellung gehalten. Bei Erregung des Magnet-Vorsteuerventiles 26 wird die linke Stirnfläche des Ventilschiebers 60 unter Verformung der Dichtlippe 108 des Ventilkörpers 106 mit Druck beaufschlagt, so dass der Ventilschieber 60 nun durch Differenzdruckbeaufschlagung effektiv in Fig. 2 nach rechts bewegt wird, bis er mit seinem rechts gelegenen Ende an der Stirnplatte 34 anschlägt. In dieser Arbeitsstellung ist die Hochdruckanschlussöffnung 12 mit der Arbeitsanschlussöffnung 20 verbunden, die Arbeitsanschlussöffnung 18 ist mit der Niederdruckanschlussöffnung 14 verbunden. Wird die Erregung des Magnet-Vorsteuerventiles 26 beendet, so fällt der Druck im Einlasskanal 92 ab, der Ventilkörper 106 wird in Fig. 1 nach oben bewegt und die linke Stirnfläche des Ventilschiebers 60 wird über den Ventilsitz 102 und den Schalldämpfer 112 druckentlastet. Damit bewegt sich der Ventilschieber 60 wieder in Fig. 1 nach links. Dieses Zurückkehren in die erste Arbeitsstellung erfolgt sehr rasch, da das Entlüftungsventil 102,106 direkt in die Stirnplatte 32 integriert ist, so dass das Abströmen der Druckluft über grosse Querschnitte und auf einem kurzen Weg erfolgt.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, schneiden Durchgangsbohrungen 120 des Gehäusehauptkörpers 30 zur Aufnahme der Gewindebolzen 28 die Gehäusebohrung 36. Dies ermöglicht es, verhältnismässig grossen Durchmesser aufweisende Gewindebolzen 28 zu verwenden, ohne dass die transversalen Abmessungen des Gehäusehauptkörpers 30 gross werden. Zur Abdichtung der Durchgangsbohrungen 120 dient monta-geplattenseitig die Dichtplatte 22 und beim in Fig. 2 oben liegenden Ende der Durchgangsbohrungen 120 ein elastischer Dichtring 122, der in eine Dichtnut 124 eingesetzt ist. Letztere befindet sich am Boden einer Gegenbohrung 126, welche einen Kopf 128 des zugehörigen Gewindebolzens 28 aufnimmt. Der Kopf 128 kommt beim Anziehen des Gewindebolzens 28 in Anlage an den Boden der Gegenbohrung 126, so dass der Dichtring 122 in genau vorgegebenem Masse zusammengedrückt wird.

Das in Fig. 3 wiedergegebene 5/2-Servoventil ist sehr ähnlich zu den in den Fig. 1 und 2 wiedergegebenen aufgebaut. Entsprechende Bauteile sind wieder mit denselben Bezugszeichen versehen.

Das in Fig. 3 wiedergegebene Servoventil unterscheidet sich von dem nach den Fig. 1 und 2 zum einen dadurch, dass die O-Ringe 64,70,72 des Ventilschiebers 60 nicht mehr direkt auf den Ventilbohrungen 58 der Ventileinsätze 40,42

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laufen, vielmehr zum radialen elastischen Vorspannen von aus Polytetrafluoräthylen hergestellten Gleitdichtringen 130 dienen.

Ausserdem ist der Gehäusehauptkörper 30 mit einem in Gehäuse-Längsrichtung verlaufenden Vorsteuer-Speisekanal 132 versehen, welcher mit zwei symmetrisch zur Mittelebene des Gehäusehauptkörpers 30 angeordneten Gehäusekanälen 90a und 90b kommuniziert, welche von der Funktion her jeweils dem Gehäusekanal 90 von Fig. 1 entsprechen. Ebenfalls symmetrisch zur Mittelebene des Gehäusehauptkörpers 30 sind zwei transversale Endabschnitte 134a und 134b von zwei getrennten, parallel unter Abstand in Gehäuse-Längsrichtung verlaufenden Verbindungskanälen 97a und 97b vorgesehen. Der Verbindungskanal 97a mündet in die in Fig. 3 links gelegene Stirnfläche des Gehäusehauptkörpers 30 aus, während der Verbindungskanal 97b zur rechts gelegenen Stirnfläche des Gehäusehauptkörpers 30 führt.

Der Gehäusekanal 90b ist durch eine Verschlussplatte 136 unter Verwendung einer in den Gehäusehauptkörper 30 eingeschraubten Schraube 138 und eines O-Ringes 140 dicht verschlossen. Der Kanalabschnitt 134a ist über einen O-Ring 142 gegen die Verschlussplatte 136 abgedichtet und steht über einen in der letzteren angeordneten Filterkörper 144 und eine hiermit fluchtende Öffnung 148 der Verschlussplatte 136 mit der Umgebungsatmosphäre in Verbindung. Das in Fig. 3 wiedergegebene Servoventil arbeitet genauso wie das in Fig. 1 gezeigte. Bei dem Servoventil nach Fig. 3 ist aber in der Stirnplatte 32 ein Entlüftungskanal 116' vorgesehen, welcher zur Ausmündungsstelle des Verbindungskanales 97a führt. Dies erlaubt es, unter Verwendung ein- und derselben Standardbauteile für Vorsteuerventil 26, Gehäusehauptkörper 30, Stirnplatten 32,34 und die restlichen Ventilbauteile 5/2-Ser-voventile und 5/3-Servoventile herzustellen, wobei nur der Ventilschieber 60 geringfügig abzuwandeln ist. Fig. 4 zeigt ein weitestgehend dem Servoventil nach Fig. 3 entsprechendes Servoventil, welches zusätzlich eine Mittenstellung aufweist.

Bei dem Servoventil nach Fig. 4 sind zum einen zwei Stirnplatten 34a und 34b vorgesehen, welche ein Schnellentlüf-tungsventil aufweisen, wie oben im einzelnen beschrieben. Ausserdem ist die Verschlussplatte 136 abgeschraubt, und an der entsprechenden Stelle ist ein zweites Magnet-Vorsteuerventil 26b vorgesehen.

Im Ventilschieber 60 ist die Verbindungsöffnung 82 weggefallen. In ihm sind zwei Kolbenkörper 84a und 84b symmetrisch angeordnet und durch Schraubendruckfedern 150a und 150b in axialer Auswärtsrichtung vorgespannt. Sprengringe 152a und 152b halten die Kolbenkörper 84a und 84b im Ventilschieber 60.

Das Servoventil nach Fig. 4 arbeitet folgendermassen:

Sind die beiden Magnet-Vorsteuerventile 26a und 26b nicht erregt, so sind die Kolbenkörper 84a und 84b beide druckentlastet. Die Schraubendruckfedern 150a und 150b stellen unter diesen Bedingungen den Ventilschieber 60 in die in Fig. 4 wiedergegebene Mittenstellung.

Wird das Magnet-Vorsteuerventil 26a mit Druck beaufschlagt, so wird über den Verbindungskanal 97a und die Stirnplatte 34b die rechts gelegene Stirnfläche des Ventilschiebers 60 mit Druck beaufschlagt, so dass sich dieser in Fig. 4 nach links bewegt. Man erhält so eine erste Arbeitsstellung, in welcher der Arbeitsanschluss Ai mit dem Druckan-schluss Pund der Arbeitsanschluss A2 mit dem Niederdruck-anschluss S verbunden ist.

Wird dagegen nur das Magnet-Vorsteuerventil 26b erregt, so wird die in Fig. 4 links gelegene Stirnfläche des Ventilschiebers 60 über den Verbindungskanal 97b und die Stirnplatte 34a mit Druck beaufschlagt, so dass sich der Ventilschieber 60 in Fig. 4 nach rechts bewegt, und in dieser zweiten

Arbeitsstellung ist die Arbeitsöffnung Ai mit dem Nieder -druckanschluss R und die Arbeitsöffnung A2 dem P Druckanschluss verbunden.

Werden die Magnet-Vorsteuerventile 26a und 26b beide s gleichzeitig erregt, so ist der Ventilschieber 60 wieder druckausgeglichen und wird durch die Schraubendruckfedern 150a und 150b in die Mittenstellung bewegt.

Fig. 5 zeigt einen abgewandelten Ventileinsatz 40', welcher anstelle der Ventileinsätze 40 und 42 verwendbar ist. Teile des 10 Ventileinsatzes, welche obenstehend schon beschriebenen Teilen entsprechen, sind wieder mit denselben Bezugszeichen versehen und brauchen hier nicht noch einmal im einzelnen erläutert zu werden.

Der Ventileinsatz 40' besteht aus zwei axial hintereman-is derliegenden Einsatzsegmenten 154,156. Im Einsatzsegment 154 sind die Steueröffnungen darstellenden Verbindungsöffnungen 56 ausgebildet. Ausserdem weist das Einsatzsegment 154 auf seiner Aussenseite Nuten für die verschiedenen Abdichtringe zur Gehäusebohrung 36 auf, die jeweils mit 20 einer mittigen, dreieckigen Querschnitt aufweisenden Bodenrippe 158 versehen sind, um die zugeordneten O-Ringe verdrehsicher aufzunehmen. An seinem in Fig. 5 rechts gelegenen Ende ist das Einsatzsegment 154 mit einer Vielzahl in Umfangsrichtung verteilter Druckausgleichskerben 160 ver-25 sehen, und die dazwischen verbliebenen Materialstege sind in der Nachbarschaft der Ventilbohrung 58 mit einer Abrun-dung 162 versehen, wie insbesondere aus Fig. 7 ersichtlich ist. Ähnlich ist das Einsatzsegment 156 auf seiner dem Einsatzsegment 154 zugewandten Seite mit Druckausgleichskerben 30 164 versehen, und die dazwischenliegenden Materialstege sind ebenfalls radial innen abgerundet. Das Einsatzsegment 156 ist radial aussen mit einer axial offenen Aufnahmenut 166 für einen O-Ring 44 versehen.

Das Einsatzsegment 154 trägt an seiner in Fig. 5 rechts 35 gelegenen Stirnfläche drei angeformte Distanzabschnitte 168, so dass das Einsatzsegment 156 nicht bündig gegen das Einsatzsegment 154 gelegt werden kann, vielmehr zwischen den beiden Einsatzsegmenten 154, 156 im aneinanderliegenden Zustand definierte Verbindungsöffnungen 54 verbleiben, die 40 wiederum Steueröffnungen darstellen, welche mit den

Steuerbunden des Ventilschiebers 60 zusammenarbeiten. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, fluchten die Distanzabschnitte 168 axial mit den zwischen den Verbindungsöffnungen 56 liegenden Materialstegen. Die effektive Breite der Verbindungs-45 Öffnungen 54 ergibt sich aus der axialen Abmessung der Distanzabschnitte 168 + der Summe der Tiefen der Ausgleichskerben 166 und 164.

Wie am in Fig. 5 unten rechts liegenden der Distanzabschnitte 168 gezeigt, ist deren Innenfläche zur Ventilbohrung 50 58 radial nach aussen versetzt, so dass sich die von den Steuerbunden des Ventilschiebers getragenen Dichtringeinheiten (in Fig. 1:70,72; in den Fig. 3 und 4; 70, 130 und 72, 130) in radialer Richtung aufweiten können, wenn sie durch den Zwischenraum zwischen den Einsatzsegmenten 154,156 55 hindurchbewegt werden.

Fig. 7 zeigt in vergrössertem Massstab eine der Druckausgleichskerben 160 und eine der Abrundungen 162. Zusätzlich ist ein Abschnitt des Steuerbundes 66 mit dem O-Ring 70 wiedergegeben, wobei die Ventilschieberstellung so gewählt 60 ist, dass der O-Ring 70 noch satt an der Bohrung 58 anliegt. Man erkennt, dass der O-Ring 70 stark zusammengedrückt ist. Zum Vergleich sind rechts gestrichelt die Verhältnisse eingetragen, die angetroffen werden, wenn der O-Ring 70 über die Steuerkante hinweg bewegt worden ist. Man erkennt, dass 65 die Abrundung 162 das Vorbeilaufen des O-Ringes 70 an der Steuerkante begünstigt, so dass der Verschleiss herabgesetzt ist. Ausserdem erkennt man, dass die den O-Ring 70 aufnehmende Nut während des Komprimierens und Entlastens des

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O-Ringes 70 über die Druckausgleichskerben 160 frei zugänglich bleibt, so dass sowohl bei Bewegen des Ventilschiebers 60 nach rechts als auch bei seinem Bewegen nach links ein Druckausgleich am O-Ring 70 hergestellt wird, wenn dieser die Steuerkante passiert.

Wie aus Fig. 8 ersichtlich ist, sind die zwischen den Druckausgleichskerben 160 verbleibenden Materialstege auch in axialer Aufsicht gesehen radial innen mit Abrundungen 170 versehen. Auch hierdurch wird das Vorbeilaufen der O-Ringe an einer Steuerkante begünstigt.

Bezüglich der Ausbildung der zwischen den Druckaus-s gleichskerben 164 liegenden Materialstege mit Abrundungen ist das Einsatzsegment 156 analog ausgebildet wie das Einsatzsegment 154.

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3 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Servo-Schieberventil mit mindestens zwei Arbeitsstellungen, mit einem Ventilgehäuse, welches eine Ventilbohrung mit gehäusefesten Steueröffnungen aufweist und mit einem in der Ventilbohrung verlagerbaren Ventilschieber, welcher mit den Steueröffnungen zusammenarbeitende Steuerbunde trägt, mit zwei Servokolben zum Bewegen des Ventilschiebers in beiden Richtungen und mit mindestens einem fernbedienbaren Vorsteuerventil zum wahlweisen Beaufschlagen und Entlasten der Servokolben, dadurch gekennzeichnet, dass die gehäusefesten Steueröffnungen (54, 56) in symmetrisch zur Gehäusemittelebene unter axialem Abstand angeordneten Ventileinsätzen (40,42) vorgesehen sind; dass die Arbeitsräume für die Servokolben (62,64; 84-84a, 84b) durch die in den Ventileinsätzen (40,42) ausgebildete Ventilbohrung (58) begrenzt sind; dass das Ventilgehäuse mindestens einen Gehäusehauptkörper (30) und diesen verschliessende Stirnplatten (32,34) aufweist; dass zumindest in einer (34) der Stirnplatten (32,34) ein Entlüftungsventil (102,106) mit grossem Abströmquerschnitt angeordnet ist.
2. Schieberventil nach Anspruch 1, bei dem eine das Ventil tragende, die Verbindung zwischen Ventil und den Druckluftöffnungen vermittelnde Befestigungsplatte vorgesehen ist, an der das Ventil mittels Befestigungselementen befestigt ist, deren Schaft jeweils eine Durchgangsbohrung im Gehäusehauptkörper durchzieht und die mit dem Aussengewinde tragenden freien Ende des Schaftes in die Befestigungsplatte eingeschraubt sind und mit ihrem entgegengesetzten erweiterten Kopfende in eine Gegenbohrung eingreifen und sich an einer sich hierbei bildenden Anlageschulter am Übergang zwischen dem engeren und dem erweiterten Teil der Bohrung abstützen, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsbohrung (120) für die Befestigungselemente (28) die luftführenden zentralen Gehäusebohrungen (36) des Gehäusehauptkörpers (30) ganz oder teilweise durchzieht und dass den Befestigungselementen (28) jeweils ein z.B. als O-Ring ausgebildeter Dichtring (122) zugeordnet ist, der zum Abdichten des Zwischenraumes zwischen der Anlageschulter und der Übergangspartie zwischen Kopf und Schaft des Befestigungselementes (28) dient.
3. Schieberventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (106) des Entlüftungs-ventiles einen axial vorspringenden Abschnitt (104) aufweist, der mit dem Ventilsitz (102) zusammenarbeitet und am Rand mit einer flexiblen Dichtlippe (108) versehen ist und dass eine zum zugeordneten Servokolbenarbeitsraum führende Öffnung (1 10) mit dem axial zwischen dem Ventilkörper (106) und dem Ventilsitz (102) des Entlüftungsventiles liegenden Abschnitt der Entlüftungsventilkammer (100) in Verbindung steht.
4. Schieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in den Stirnplatten (32,34) zu der benachbarten Stirnfläche des Gehäusehauptkörpers (30) ausmündende, abgewinkelte Druckmittelkanäle (98) ausgebildet sind.
5. Schieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass seine Anschlussöffnung (Ai, Ki, P, R, S) alle in einer gemeinsamen Seitenfläche des Gehäusehauptkörpers (30) angeordnet sind und Anschlussöffnungen (90,134) für die Vorsteuerventile (26) in einer anderen gemeinsamen Seitenfläche des Gehäusehauptkörpers (30) vorgesehen sind, vorzugsweise in der der erstgenannten Seitenfläche gegenüberliegenden Seitenfläche,

wobei z.B. ein in Gehäuse-Längsrichtung verlaufender Verbindungskanal (97) vorgesehen sein kann, der von einer der Vorsteuerventil-Anschlussöffnungen (134) ausgeht und in die Stirnfläche des Gehäusehauptkörpers (30) ausmündet.
6. Schieberventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusehauptkörper zwei in Gehäuse-Längsrichtung verlaufende, strömungsmässig getrennte parallele Verbindungskanäle (97a, 97b) und zwei Sätze von Anschlussöffnungen (90a, 90b, 134a, 134b) für zwei Vorsteuerventile (26a, 26b) aufweist, dass die einen der Vorsteuerventil-Anschlussöffnungen (90a, 90b) durch einen weiteren Gehäusekanal ( 132) miteinander verbunden sind und dass von den beiden Verbindungskanälen (97a, 97b) jeweils einer in eine der beiden Stirnflächen des Gehäusehauptkörpers (30) ausmündet, wobei z.B. ein Anschlussöffnungspaar (90b, 134a) für ein Vorsteuerventil durch eine Platte (136) verschlossen sein kann, welche die mit der korrespondierenden Anschlussöffnung für das andere Vorsteuerventil verbundene der Vorsteuerventil-Anschlussöffnungen (90b) ver-schliesst und die andere Vorsteuerventil-Anschlussöffnung (134a) dieses Anschlussöffnungspaares über ein Filter (144) mit der Atmosphäre verbindet.
7. Schieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Durchgangsbohrungen (120) für Ventil-Befestigungsmittel (28) eine die Ventileinsätze (40, 42) aufnehmende Gehäusebohrung (36) schneiden, dass eine bei den Anschlussöffnungen (Ai, A2, P, R, S) des Ventiles angeordnete Dichtplatte (22) über die Durchgangsbohrungen (120) hinausgezogen ist und dass beim gegenüberliegenden Ende der Durchgangsbohrungen (120) Dichtungen (122) vorgesehen sind, welche beim Anziehen der Befestigungsmittel (28) dicht zwischen den Kopf (128) des betrachteten Befestigungsmittels (28) und den Gehäusehauptkörper (30) eingespannt werden.
8. Schieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Servokolben durch eine Stirnfläche des Ventilschiebers (60) gebildet ist, dass der zweite Servokolben (84) in einer Sackbohrung (80) des Ventilschiebers (60) untergebracht ist und dass diese Sackbohrung ständig mit der Hochdruck-Anschlussöffnung (P) des Ventils kommuniziert (82).
9. Schieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Ventilschieber (60) zwei Servokolben (84a, 84b) angeordnet sind, welche getrennt mit Druck beaufschlagbar sind und jeweils über eine Feder ( 150a, 150b) in die ausgefahrene Stellung vorgespannt sind.
10. Schieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinsätze (40,42) zumindest bei einer (54) ihrer Steueröffnungen (54,56) mit Druckausgleichskerben (160,164) versehen sind und z.B. jeweils durch zwei Einsatzsegmente (154,156) gebildet sein können, wobei zweckmässigerweise eines (154) der Einsatzsegmente (154,156) mit axial vorspringenden Distanzabschnitten (154) zur Vorgabe einer (54) der Steueröffnungen (54,56) versehen sein kann, während z.B. die zwischen den Druckausgleichskerben (160,164) verbleibenden Materialstege an ihrer innen liegenden freien Kante Abrundungen (162,170) aufweisen können.
11. Schieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinsätze (40,42) Kunststoffspritzteile sind, wobei z.B. der Gehäusehauptkörper (30) ein Abschnitt eines metallischen Strangprofiles sein kann.
12. Schieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerbunde (66,68) des Ventilschiebers (60) jeweils zwei unter axialem Abstand angeordnete Dichtpackungen (70,72) aufweisen, deren axialer Abstand grösser ist als die axiale Erstreckung der zugeordneten Steueröffnung, und zweckmässigerweise Dichtpackungen tragen können, welche jeweils einen Gleitdichtring (130) und einen diesen vorspannenden elastischen O-Ring (70,72) aufweisen.

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