DE102004020865B3 - Ventilanordnung - Google Patents
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Abstract
Eine Ventilanordnung für eine Einrichtung, in der eine erste und eine zweite Kolbenpumpe (6, 8) ein Fluid (10) über einen Fluideinlass (9) ansaugen und über einen Fluidauslass (12) pulsationsfrei abgeben, besteht aus einem einzigen Drehventil (4) mit acht Schaltstellungen, das dementsprechend nur einen einzigen Antrieb (2) benötigt.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.
- Eine derartige, aus der
DE 34 41 054 A1 bekannte Ventilanordnung besteht aus vier steuerbaren Durchgangsventilen, die in einer Brückenschaltung angeordnet sind, wobei an den vier Schaltungspunkten der Brückenschaltung zwei Kolbenpumpen, ein Fluideinlass und ein Fluidauslass angeschlossen sind. Die beiden Kolbenpumpen saugen abwechselnd ein Fluid über den Fluideinlass an und geben das Fluid pulsationsfrei über den Fluidauslass ab. Dazu werden die Durchgangsventile durch entsprechende Ansteuerung abwechselnd geöffnet und geschlossen, so dass immer eine der beiden Kolbenpumpen und in Überlappungszeitintervallen auch beide Kolbenpumpen das Fluid durch den Fluidauslass hinausdrücken. - Es ist ferner bekannt, die mit jeweils einer der Kolbenpumpen verbundenen Durchgangsventile durch ein 4/2-Wege-Drehventil zu ersetzen, wobei jedes der beiden Drehventile einen eigenen Antrieb benötigt.
- Aus der
US 4 923 616 ist ein Drehventil mit einem Stator und einem Rotor bekannt, wobei der Stator Fluidein- und -auslässe und auf zur Drehachse konzentrischen Kreisen ringförmige Kanäle enthält, und wobei der Rotor radiale Kanäle enthält, die in den verschiedenen Schaltstellungen des Drehventils die Fluidein- und -auslässe und ringförmigen Kanäle selektiv miteinander verbinden. Das bekannte Drehventil wird bei der Trennung von Komponenten einer Mehrkomponentenfluidmischung mittels des so genannten Simulated-Moving-Bed-Verfahrens eingesetzt. - Aus der
US 3 513 981 ist ebenfalls ein Drehventil mit einem Stator und einem Rotor bekannt, das auf einem Filter montiert ist und vier Schalstellungen aufweist, in denen das Filter wirksam ist, das Filter rückgespült wird, das Ventil gespült wird oder das Ventil geschlossen ist. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte bekannte Ventilanordnung für eine Einrichtung, in der eine erste und eine zweite Kolbenpumpe ein Fluid über einen Fluideinlass ansaugen und über ein Fluidauslass pulsationsfrei abgeben, weiter zu vereinfachen.
- Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe durch die in dem Patentanspruch angegebene Ventilanordnung gelöst, die nur noch ein einziges Drehventil aufweist und dementsprechend auch nur einen einzigen Antrieb benötigt.
- Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im Folgenden auf die Figuren der Zeichnung Bezug genommen; im Einzelnen zeigen
-
1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ventilanordnung mit einem einzigen Drehventil und die -
2 bis9 das Drehventil in seinen acht unterschiedlichen Schaltstellungen. -
1 zeigt das aus einem Stator1 und einem von einem Motor2 angetriebenen Rotor3 bestehende Drehventil4 , wobei hier aus Gründen der besseren Darstellung der Stator1 und der Rotor3 voneinander getrennt gezeigt sind. Der Stator1 weist einen ersten Anschluss5 für eine erste Kolbenpumpe6 , einen zweiten Anschluss7 für eine zweite Kolbenpumpe8 , einen als Fluideinlass dienenden Anschluss9 zum Anschluss an ein ein Fluid10 enthaltendes Reservoir11 sowie einen als Fluidauslass dienenden Anschluss12 auf. Die Kolbenpumpen6 und8 werden durch eigene Motoren13 und14 angetrieben, welche ebenso wie der den Rotor3 antreibende Motor2 von einer Steuereinrichtung15 angesteuert werden. - Der Stator
1 enthält auf seiner dem Rotor3 zugewandten Seite hier nicht sichtbare ringförmige Kanäle, die auf noch zu erläuternde Weise mit den Anschlüssen5 ,7 ,9 und12 verbunden sind und je nach Schaltstellung des Drehventils4 durch radial verlaufende Kanäle16 und17 in dem Rotor3 miteinander verbunden werden. Im zusammengebauten Zustand sind der Stator1 und der Rotor3 zusammengepresst und dichten so die in ihnen enthaltenen Kanäle ab. - Das Drehventil
4 kann acht unterschiedliche Schaltstellungen einnehmen, die in den2 bis9 dargestellt sind. - Wie die
2 bis9 zeigen, ist der Stator1 des Drehventils4 entsprechend den Schaltstellungen in acht gleich große Sektoren S1 bis S8 unterteilt. Der Stator1 enthält auf zur Drehachse konzentrischen Kreisen von außen nach innen einen sich über alle Sektoren S1 bis S8 erstreckenden und mit dem Fluidauslass12 verbundenen ersten Kanal18 , einen sich über die Sektoren S1 bis S5 erstreckenden und über den Anschluss5 mit der ersten Kolbenpumpe6 verbundenen zweiten Kanal19 , einen sich über die Sektoren S5 bis S8 und S1 erstreckenden und über den Anschluss7 mit der zweiten Kolbenpumpe8 verbundenen dritten Kanal20 , auf einem inneren Kreis im Sektor S3 einen mit dem zweiten Kanal19 verbundenen Kanalabschnitt21 und im gegenüberliegenden Sektor S7 einen mit dem dritten Kanal20 verbundenen weiteren Kanalabschnitt22 sowie am nächsten zur Drehachse einen mit dem Fluideinlass9 verbundenen vierten Kanal23 . Die in dem Rotor1 des Drehventils4 enthaltenen radialen Kanäle16 ,17 sind derart angeordnet, dass der erste radiale Kanal16 die Kreise des ersten, zweiten und dritten Kanals18 ,19 ,20 kreuzt und dass der ihm auf einer Linie gegenüberliegende zweite radiale Kanal17 den vierten Kanal23 und den Kreis für die Kanalabschnitte21 und22 kreuzt. - In der in
2 gezeigten Schaltstellung ist die erste Kolbenpumpe6 mit dem Reservoir11 zum Ansaugen des Fluids10 verbunden, während gleichzeitig die zweite Kolbenpumpe8 mit dem Fluidauslass12 verbunden ist und durch diesen das von ihr zuvor angesaugte Fluid10 drückt. - In der in
3 gezeigten Schaltstellung ist nur die zweite Kolbenpumpe8 mit dem Fluidauslass12 verbunden und drückt durch diesen das in ihr enthaltene Fluid10 . - In der in
4 gezeigten Schaltstellung sind beide Kolbenpumpen6 und8 mit Fluidauslass12 verbunden und drücken durch diesen das in ihnen enthaltene Fluid10 . - In der in
5 gezeigten Schaltstellung ist nur die erste Kolbenpumpe6 mit dem Fluidauslass12 verbunden und drückt durch diesen das in ihr enthaltene Fluid10 . - In der in
6 gezeigten Schaltstellung ist die zweite Kolbenpumpe8 mit dem Reservoir11 zum Ansaugen des Fluids10 verbunden, während gleichzeitig die erste Kolbenpumpe6 das von ihr zuvor angesaugte Fluid10 durch den Fluidauslass12 drückt. - In der in
7 gezeigten Schaltstellung ist nur die erste Kolbenpumpe6 mit dem Fluidauslass12 verbunden und drückt durch diesen das in ihr enthaltene Fluid10 . - In der in
8 gezeigten Schaltstellung sind beide Kolbenpumpen6 und8 mit Fluidauslass12 verbunden und drücken durch diesen das in ihnen enthaltene Fluid10 . - In der in
9 gezeigten Schaltstellung ist nur die zweite Kolbenpumpe8 mit dem Fluidauslass12 verbunden und drückt durch diesen das in ihr enthaltene Fluid10 . - Beide Kolbenpumpen
6 ,8 saugen also abwechselnd das Fluid10 über den Fluideinlass9 an und geben das Fluid10 pulsationsfrei über den Fluidauslass12 ab, wobei immer eine der beiden Kolbenpumpen6 ,8 und zeitweise auch beide Kolbenpumpen6 ,8 das Fluid10 durch den Fluidauslass12 hinausdrücken.
Claims (1)
- Ventilanordnung für eine Einrichtung, in der eine erste und eine zweite Kolbenpumpe (
6 ,8 ) ein Fluid (10 ) über einen Fluideinlass (9 ) ansaugen und über einen Fluidauslass (12 ) pulsationsfrei abgeben, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung aus einem einzigen Drehventil (4 ) mit acht Schaltstellungen besteht, – wobei der Stator (1 ) des Drehventils (4 ) entsprechend den Schaltstellungen in acht aufeinanderfolgende Sektoren S1 bis S8 unterteilt ist und auf zur Drehachse konzentrischen Kreisen von außen nach innen – einen sich über alle Sektoren S1 bis S8 erstreckenden und mit dem Fluidauslass (12 ) verbundenen ersten Kanal (18 ) enthält, – einen sich über die Sektoren S1 bis S5 erstreckenden und mit der ersten Kolbenpumpe (6 ) verbundenen zweiten Kanal (19 ) enthält, – einen sich über die Sektoren S5 bis S8 und S1 erstreckenden und mit der zweiten Kolbenpumpe (8 ) verbundenen dritten Kanal (20 ) enthält, – auf einem inneren Kreis im Sektor S3 einen mit dem zweiten Kanal (19 ) verbundenen Kanalabschnitt (21 ) und in dem gegenüberliegenden Sektor S7 einen mit dem dritten Kanal (20 ) verbundenen weiteren Kanalabschnitt (22 ) enthält – und am nächsten zur Drehachse einen mit dem Fluideinlass (9 ) verbundenen vierten Kanal (23 ) enthält, und – wobei der Rotor (1 ) des Drehventils (4 ) auf einer den Kanälen (18 bis23 ) in dem Stator (1 ) zugewandten Seite einen die Kreise des ersten, zweiten und dritten Kanals (18 ,19 ,20 ) kreuzenden ersten radialen Kanal (16 ) und diesem gegenüberliegend einen den vierten Kanal (23 ) und den Kreis für die Kanalabschnitte (21 und22 ) kreuzenden zweiten radialen Kanal (17 ) aufweist.
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