DE102004046976A1 - Multiple-way valve with two switch positions and pneumatic spring back position which works to increase the drive surface pressed upon by the air pressure cushion in its first switch position and to reduce it in the second - Google Patents

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Abstract

Multiple-way valve has a valve slide (12) which using controlled air pressure on a first drive surface (19) is adjustable against a pressure air cushion (34) functioning as pneumatic spring (27) from one switch positon to a second position and back. The air pressure cushion presses on a second drive surface (20) in working connection with the valve slide. The pneumatic spring works in a multiple way so that the back force exerted by it upon the valve slide varies according to the switching movements of the slide.

Description

Die Erfindung betrifft ein Mehrwegeventil mit zwei Schaltstellungen und Luftfeder-Rückstellung, bei dem der Ventilschieber durch gesteuerte Druckluftbeaufschlagung einer ihm zugeordneten ersten Antriebsfläche gegen ein als Luftfeder fungierendes Druckluftpolster aus einer ersten in eine zweite Schaltstellung und zurück verstellbar ist, wobei das Druckluftpolster ständig eine mit dem Ventilschieber in Wirkverbindung stehende, entgegengesetzt zur ersten Antriebsfläche orientierte zweite Antriebsfläche beaufschlagt.The The invention relates to a multi-way valve with two switching positions and air spring return, at the valve spool by controlled Druckluftbeaufschlagung a first drive surface assigned to it as an air spring acting compressed air cushion from a first to a second switching position and back is adjustable, with the compressed air cushion constantly one with the valve spool in Actually connected, opposite to the first drive surface oriented second drive surface applied.

Ein aus der DE 10010690 A1 bekanntes Mehrwegeventil dieser Art verfügt über einen Ventilschieber, der einenends einen Stellkolben aufweist, welcher mit einer zweiten Antriebsfläche versehen ist, die ständig durch ein als Luftfeder fungierendes Druckluftpolster beaufschlagt ist. Dadurch ist der Ventilschieber ständig in Richtung einer ersten Schaltstellung vorgespannt. Zum Umschalten in eine zweite Schaltstellung kann die im Vergleich zur zweiten Antriebsfläche größere erste Antriebsfläche eines weiteren Stellkolbens mit Druckluft beaufschlagt werden, wobei diese Beaufschlagung durch ein Vorsteuerventil gesteuert wird. Um die Rückstellung in die erste Schaltstellung zu bewirken, wird die Beaufschlagung der ersten Antriebsfläche beendet, sodass die Rückstellkraft der Luftfeder überwiegt und den Ventilschieber in die erste Schaltstellung zurückschiebt. Um auch nach längerer Einnahme der ersten Schaltstellung ein verzögerungsfreies Umschalten in die erste Schaltstellung zu gewährleisten, sind dem weiteren Stellkolben Federmittel zugeordnet, die durch die beim Umschalten aus der zweiten in die erste Schaltstellung erzeugte kinetische Energie gespannt werden und den Umschaltvorgang entgegen der Wirkung der Luftfeder unterstützen.One from the DE 10010690 A1 known multi-way valve of this type has a valve spool having at one end an actuating piston, which is provided with a second drive surface, which is constantly acted upon by acting as an air spring compressed air cushion. As a result, the valve spool is constantly biased in the direction of a first switching position. For switching to a second switching position, the larger in comparison to the second drive surface first drive surface of another control piston can be acted upon with compressed air, this admission is controlled by a pilot valve. To effect the return to the first switching position, the application of the first drive surface is terminated, so that the restoring force of the air spring outweighs and pushes back the valve spool in the first switching position. In order to ensure a delay-free switching to the first switching position even after prolonged receipt of the first switching position, the further control piston spring means are assigned, which are stretched by the kinetic energy generated during switching from the second to the first switching position and the switching operation against the action of the air spring support.

Bei der bekannten Anordnung kann der Umschaltvorgang in die zweite Schaltstellung stets nur für einen bestimmten Druckwert optimal ausgelegt werden. Sind die Federmittel zu stark, fährt der Ventilschieber mit Beginn des die Federmittel spannenden Vorganges nur stark verlangsamt in die erste Schaltstellung oder kann bei ungünstigen Druckverhältnissen sogar vorher zum Stillstand kommen, sodass er die entsprechende Schaltstellung gar nicht erreicht und Funktionsfehler auftreten. Bei hohen Drücken des Druckluftpolsters schwindet also der Einfluss der Federmittel. Zudem erfordert die Realisierung der Federmittel eine relativ große Anzahl von Bauteilen.at the known arrangement, the switching operation in the second switching position always only for be designed optimally a certain pressure value. Are the spring means too strong, driving the valve slide with the beginning of the spring means exciting process only greatly slowed down to the first switching position or can at unfavorable pressures even come to a standstill before, so he Switch position not reached and malfunction occur. At high pressures of the compressed air cushion thus dwindles the influence of the spring means. In addition, the realization of the spring means requires a relatively large number of components.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein zuverlässigeres Umschalten eines mit einer Luftfeder kooperierenden Ventilschiebers bei geringen Umschaltzeiten zu gewährleisten.It It is the object of the present invention to provide a more reliable Switching a valve spool cooperating with an air spring to ensure low switching times.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine mehrstufig arbeitende Luftfeder vorgesehen, die mit abgestuften Rückstellkräften auf den Ventilschieber einwirkt, indem während der ersten Schaltbewegung des Ventilschiebers, wenn dieser sich aus der ersten in die zweite Schaltstellung bewegt, eine Vergrößerung und während der entgegengesetzten zweiten Schaltstellung eine neuerliche Verringerung der vom Druckluftpolster beaufschlagten zweiten Antriebsfläche stattfindet.to solution this task is provided a multi-stage air spring, the with gradual restoring forces the valve spool acts by during the first switching movement of the Valve spool when this is from the first to the second switching position moves, enlarges and while the opposite second switching position a further reduction the acted upon by the compressed air cushion second drive surface takes place.

Auf diese Weise wird trotz der vorhandenen Luftfederfunktion beim Umschalten des Ventilschiebers aus der ersten in die zweite Schaltstellung anfänglich eine hohe Stellkraftdifferenz zu Gunsten der ersten Schaltbewegung erreicht, was ein zuverlässiges Überwinden der Haftreibung gewährleistet und ein sicheres Ansprechen des Ventilschiebers garantiert. Erst wenn der Ventilschieber ein Stück der Wegstrecke der ersten Schaltbewegung zurückgelegt hat, wird durch eine Vergrößerung der zweiten Antriebsfläche die Rückstellkraft des Druckluftpolsters erhöht, wobei jedoch die bis dahin aufgebaute kinetische Energie ausreicht, um den Ventilschieber entgegen der größeren Rückstellkraft in die zweite Schaltstellung zu verlagern. Dort steht dann für den Rückschaltvorgang in die erste Schaltstellung aufgrund der vergrößerten zweiten Antriebsfläche von Beginn an eine durch die Luftfeder bewirkte hohe Rückstellkraft zur Verfügung, die ein sicheres Überwinden eventueller Haftreibungskräfte zu Beginn der zweiten Schaltbewegung garantiert. Zwar wird im Laufe der zweiten Schaltbewegung die zweite Antriebsfläche wieder auf den ursprünglichen, minimalen Flächenbetrag zurückgestuft. Da hier allerdings nur noch Gleitreibung zu überwinden ist, reicht der vorhandene Schwung des Ventilschiebers aus, um die sichere Rückstellung in die erste Schaltstellung zu gewährleisten. Vorteilhaft ist ferner, dass die Auslegung des Mehrwegeventils im Großen und Ganzen schaltdruckunabhängig erfolgen kann, weil durch die über die druckbeaufschlagten Flächen vorgegebenen Stellkräfte eine automatische verhältnismäßige Stellkraftanpassung stattfindet. So ist bei der abgestuften Luftfeder auch bei niedrigen Schaltdrücken immer eine resultierende Schaltkraft vorhanden.On this way, despite the existing air spring function when switching the valve spool from the first to the second switching position initially a high force difference in favor of the first switching movement achieves what a reliable overcoming the stiction ensured and a safe response of the valve spool guaranteed. First if the valve spool a piece has traveled the distance of the first switching movement, is replaced by a Magnification of the second drive surface the restoring force the compressed air cushion increases, wherein however, the kinetic energy built up so far is sufficient to the valve spool against the larger restoring force in the second Shift position shift. There then stands for the switch-back in the first Switching position due to the enlarged second drive surface of Beginning at a caused by the air spring high restoring force to disposal, a sure overcoming any friction forces guaranteed at the beginning of the second switching movement. Although will be in the course the second switching movement the second drive surface back to the original, minimum floor space downgraded. However, since only sliding friction has to be overcome here, the existing momentum is sufficient of the valve spool to the safe return to the first switching position to ensure. It is also advantageous that the design of the multiway valve in Huge and whole switching pressure independent can be done because of the over the pressurized surfaces predetermined restoring forces an automatic proportional adjusting force takes place. So is the graded air spring even at low switching Press always a resulting switching force exists.

Vorteilhaft ist ferner, dass durch das Aufteilen der Schaltbewegungen in wenigstens zwei Stufen die Belastung des vorhandenen Dichtsystems verringert wird, was eine Erhöhung der Lebensdauer zur Folge hat. Auch lässt sich die Anordnung bei Bedarf mit relativ wenigen Bauteilen verwirklichen. Schließlich erreicht man auch aufgrund des geringeren Widerstandes zu Beginn der ersten Schaltbewegung eine Verringerung der Umschaltzeit für das Umschalten aus der ersten in die zweite Schaltstellung, bei nahezu gleichbleibenden Rückschaltzeiten.It is also advantageous that the burden of the existing sealing system is reduced by dividing the switching movements in at least two stages, resulting in an increase in the life result. Also, the arrangement can be realized if necessary with relatively few components. Finally, due to the lower resistance at the beginning of the first switching movement, a reduction of the switching time for the switching is also achieved the first to the second switching position, with almost constant reset times.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.advantageous Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Zweckmäßigerweise ist das Mehrwegeventil so gestaltet, dass die Luftfeder zweistufig arbeitet, indem die zweite Antriebsfläche zwischen einem minimalen Flächenbetrag während der ersten Arbeitsstufe und einem maximalen Flächenbetrag während der zweiten Arbeitsstufe umgeschaltet wird.Conveniently, the multi-way valve is designed so that the air spring in two stages works by placing the second drive surface between a minimum face amount while the first working level and a maximum area amount during the second Work stage is switched.

Das Umschalten zwischen den Arbeitsstufen der Luftfeder geschieht zweckmäßigerweise durch An- und Abkoppeln eines Stellgliedes an den bzw. von dem Ventilschieber während dessen Schaltbewegungen. In der Anfangsphase der ersten Schaltbewegung ist der Ventilschieber vom Stellglied abgekoppelt und bewegt sich unabhängig von diesem, wobei die zweite Antriebsfläche ausschließlich von einer Fläche des Ventilschiebers definiert wird. In der sich daran anschließenden Bewegungsphase wird das Stellglied an den Ventilschieber angekoppelt und von diesem mitgenommen, wobei nun eine vergrößerte zweite Antriebsfläche dem Druckluftpolster ausgesetzt ist. Die die vergrößerte zweite Antriebsfläche definierende Fläche kann allein am Stellglied vorgesehen sein oder sich vorzugsweise aus sich addierenden Flächen des Ventilschiebers und des Stellgliedes zusammensetzen.The Switching between the stages of the air spring is done appropriately by coupling and uncoupling an actuator to or from the valve spool while its switching movements. In the initial phase of the first switching movement the valve spool is disconnected from the actuator and moves independently of this, wherein the second drive surface exclusively by a area the valve spool is defined. In the subsequent movement phase the actuator is coupled to the valve spool and from this taken, now an enlarged second drive surface the Compressed air cushion is exposed. The defining the enlarged second drive surface area may be provided alone on the actuator or preferably of adding surfaces put together the valve spool and the actuator.

Das Stellglied ist zweckmäßigerweise dem Ventilschieber wenigstens zum Teil koaxial vorgelagert, und das Ankoppeln geschieht dadurch, dass der Ventilschieber während der ersten Schaltbewegung mit einer Schubfläche auf eine bis dahin axial beabstandete Mitnahmefläche des Stellgliedes aufläuft und das Stellglied beim restlichen Abschnitt der ersten Schaltbewegung vor sich herschiebt. Das Abkoppeln läuft derart ab, dass das Stellglied während der zweiten Schaltbewegung zunächst gemeinsam mit dem Ventilschieber verlagert wird, nach einer gewissen Wegstrecke jedoch durch vom Ventilschieber unabhängige, gehäusefeste Anschlagmittel gestoppt wird, sodass von da an die Schubfläche von der zurückgehaltenen Mitnahmefläche abhebt und der Ventilschieber den restlichen Abschnitt der zweiten Schaltbewegung allein zurücklegt.The Actuator is suitably the valve spool at least partially coaxial upstream, and the coupling takes place in that the valve spool during the first switching movement with a thrust surface on one until then axially spaced driving surface of the actuator runs up and the actuator at the remaining portion of the first switching movement pushing in front of him. Uncoupling is such that the actuator while the second switching movement first is displaced together with the valve spool, after a certain However, distance is stopped by independent of the valve slide, housing-fixed stop means, so from then on the thrust area from the withheld drive surface lifts and the valve spool the remaining portion of the second switching movement travels alone.

Das Stellglied ist zweckmäßigerweise kolbenartig ausgebildet und relativ zum Ventilschieber wie auch zum Ventilgehäuse verschiebbar gelagert.The Actuator is suitably formed like a piston and relative to the valve spool as well to the valve housing slidably mounted.

Die das Druckluftpolster bildende Druckluft ist zweckmäßigerweise im Innern des Ventils von einem dort verlaufenden Speisekanal abgezweigt. Entsprechendes gilt vorzugsweise auch für die zur Beaufschlagung der ersten Antriebsfläche herangezogene Druckluft. Auf diese Weise lässt sich besonders einfach eine identische Druckbeaufschlagung der beiden Antriebsflächen gewährleisten, sodass die herrschenden Kräfteverhältnisse unabhängig von sich ändernden Drücken im Wesentlichen konstant bleiben.The the compressed air cushion forming compressed air is expediently in the interior of the valve branched off from there extending feed channel. The same applies preferably also for the admission of the first drive surface used compressed air. This way is very easy ensure an identical pressurization of the two drive surfaces, so that the prevailing balance of power independently of changing ones To press remain essentially constant.

Das Mehrwegeventil kann in Gestalt unterschiedlicher Ventiltypen realisiert werden. Besonders vorteilhaft ist allerdings eine Ausgestaltung als 5/2-Wegeventil.The Multi-way valve can be realized in the form of different valve types become. However, an embodiment is particularly advantageous as a 5/2-way valve.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Die 1 bis 3 darin zeigen Längsschnitte einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mehrwegeventils in unterschiedlichen Betriebsphasen. Im Einzelnen zeigtThe invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. The 1 to 3 therein are longitudinal sections of a preferred embodiment of the multi-way valve according to the invention in different operating phases. In detail shows

1 das Mehrwegeventil bei in der ersten Schaltstellung befindlichem Ventilschieber, 1 the multi-way valve with valve slide located in the first switching position,

2 das Mehrwegeventil während der ersten Umschaltbewegung im Moment des Vergrößerns der zweiten Antriebsfläche durch Ankoppeln eines Stellgliedes und 2 the multi-way valve during the first switching movement at the moment of increasing the second drive surface by coupling an actuator and

3 das Mehrwegeventil bei in der zweiten Schaltstellung angelangtem Ventilschieber. 3 the multi-way valve at the arrival in the second switching position valve spool.

Das in der Zeichnung abgebildete Mehrwegeventil 1 ist als 5/2-Wegeventil ausgeführt, wenngleich sich die Erfindung auch bei anderen Mehrwegeventiltypen realisieren lässt, bei denen der Ventilschieber in wahlweise einer von zwei Schaltstellungen positionierbar ist.The multi-way valve shown in the drawing 1 is designed as a 5/2-way valve, although the invention can be implemented in other multi-way valve types in which the valve spool is positionable in either one of two switching positions.

Das Mehrwegeventil 1 enthält ein Ventilgehäuse 2, das sich beim Ausführungsbeispiel aus einem zentralen Hauptkörper 3 und zwei an dessen beiden axialen Stirnseiten angeordneten ersten und zweiten Abschlusskörpern 4, 5 zusammensetzt.The multiway valve 1 contains a valve body 2 , Which in the embodiment of a central main body 3 and two at its two axial end faces arranged first and second end bodies 4 . 5 composed.

Im Innern des Ventilgehäuses 2 erstreckt sich in dessen Längsrichtung ein länglicher Aufnahmeraum 7, in dem ein kolbenartig ausgebildeter länglicher Ventilschieber 12 angeordnet ist. Dem dem ersten Abschlusskörper 4 zugeordneten ersten Endabschnitt 8 des Ventilschiebers 12 ist ein separater erster Stellkolben 13 vorgelagert, dessen vom Ventilschieber 12 axial wegweisende Stirnfläche eine mit Druckluft beaufschlagbare erste Antriebsfläche 19 bildet. Der erste Stellkolben 13 liegt nur lose an der zugewandten Stirnfläche des Ventilschiebers 12 an, könnte mit Letzterem allerdings auch fest verbunden und insbesondere einstückig ausgebildet sein.Inside the valve body 2 extends in the longitudinal direction of an elongated receiving space 7 , in which a piston-like elongated valve spool 12 is arranged. The first closing body 4 associated first end portion 8th of the valve spool 12 is a separate first actuator piston 13 upstream of which from the valve spool 12 axially pioneering face a pressurized with compressed air first drive surface 19 forms. The first control piston 13 is only loose on the facing end face of the valve spool 12 However, could also be firmly connected to the latter and in particular be formed in one piece.

Dem entgegengesetzten zweiten Endabschnitt 9 des Ventilschiebers 12 ist ein zweiter Stellkolben 14 zugeordnet, der hier zweckmäßigerweise unmittelbar von dem zweiten Endabschnitt 9 gebildet ist. Auch er könnte allerdings ein bezüglich des Ventilschiebers 12 gesondertes Bauteil sein.The opposite second end portion 9 of the valve spool 12 is a second one actuating piston 14 assigned here expediently directly from the second end portion 9 is formed. He too could, however, a respect to the valve spool 12 be separate component.

Die vom ersten Stellkolben 13 axial abgewandte Stirnfläche 22 des zweiten Endabschnittes 9 bzw. des zweiten Stellkolbens 14 bildet eine mit Druckluft beaufschlagbare erste Beaufschlagungsfläche 23.The first actuator piston 13 axially facing end face 22 the second end portion 9 or the second actuating piston 14 forms a pressurizable first pressurization surface 23 ,

In den Aufnahmeraum 7 münden seitlich, an in Längsrichtung beabstandeten Stellen, mehrere Ventilkanäle 15 ein, wobei die mit den einzelnen Ventilkanälen 15 kommunizierenden Aufnahmeraumabschnitte axial beidseits jeweils von einer ringförmigen Dichtungseinrichtung 16 flankiert sind. Zwischen axial benachbarten Aufnahmeraumabschnitten befindet sich dabei jeweils nur eine Dichtungseinrichtung 16. Der Ventilschieber 12 verfügt in Längsrichtung abwechselnd über Bereiche größeren und kleineren Querschnittes, die je nach momentaner Axialposition des Ventilschiebers 12 mit einzelnen der beim Ausführungsbeispiel gehäusefest fixierten Dichtungseinrichtungen 16 zusammenarbeiten oder nicht zusammenarbeiten. Besteht ein Dichtkontakt, sind die beidseits der betreffenden Dichtungseinrichtung 16 befindlichen Aufnahmeraumabschnitte fluiddicht voneinander abgetrennt. Befindet sich hingegen ein Bereich geringeren Durchmessers des Ventilschiebers 12 auf gleicher Höhe mit einer Dichtungseinrichtung 16, ergibt sich ein Zwischenraum, durch den hindurch die benachbarten Aufnahmeraumabschnitte miteinander verbunden sind, sodass Druckluft zwischen den dadurch miteinander kommunizierenden Ventilkanälen 15 überströmen kann.In the recording room 7 open laterally, at longitudinally spaced locations, a plurality of valve channels 15 one, with the individual valve channels 15 communicating receiving space sections axially on both sides in each case by an annular sealing device 16 flanked. Between axially adjacent receiving space sections is in each case only one sealing device 16 , The valve spool 12 has in the longitudinal direction alternately over areas of larger and smaller cross-section, depending on the instantaneous axial position of the valve spool 12 with individual of the housing fixed in the embodiment fixed sealing means 16 work together or not work together. If there is a sealing contact, they are on both sides of the relevant sealing device 16 located receiving space sections fluid-tight separated from each other. On the other hand, there is an area of smaller diameter of the valve spool 12 at the same level with a sealing device 16 , results in a gap through which the adjacent receiving space sections are interconnected, so that compressed air between the thus communicating with each other valve channels 15 can overflow.

Beim Ausführungsbeispiel ist einer der Ventilkanäle 15 ein Speisekanal P, über den durch das Ventil zu verteilende Druckluft eingespeist wird. Beidseits benachbart zum Speisekanal P mündet jeweils ein Arbeitskanal A, B in den Aufnahmeraum 7 ein, die jeweils mit einem zu betätigenden Verbraucher verbindbar sind, beispielsweise mit einem nicht näher dargestellten Pneumatikzylinder. Axial außerhalb der den Arbeitskanälen A, B zugeordneten Aufnahmeraumabschnitte mündet jeweils noch ein mit der Atmosphäre in Verbindung stehender Entlüftungskanal R, S ein.In the embodiment, one of the valve channels 15 a feed channel P, via which compressed air to be distributed through the valve is fed. On both sides adjacent to the feed P each opens a working channel A, B in the receiving space 7 a, which are each connectable to a consumer to be operated, for example, with a pneumatic cylinder, not shown. Axially outside of the working channels A, B associated receiving space sections each still opens a communicating with the atmosphere vent channel R, S a.

Die Dichtungseinrichtungen 16 umschließen den Ventilschieber 12 koaxial, wobei sie zweckmäßigerweise jeweils einen aus geeignetem Dichtmaterial bestehenden ringförmigen Dichtkörper 17 enthalten, beispielsweise einen Elastomerkörper. Der Dichtkörper 17 wird beim Ausführungsbeispiel von einem ringförmigen, radial nach innen hin offenen Dichtungsgehäuse 18 gehalten, über das eine jeweilige Dichtungseinrichtung 16 an der Innenfläche des Aufnahmeraumes 7 festgelegt ist, beispielsweise durch Einpressen, Einkleben oder Einschweißen.The sealing devices 16 enclose the valve spool 12 coaxially, wherein they expediently each consisting of a suitable sealing material annular sealing body 17 included, for example, an elastomeric body. The sealing body 17 is in the embodiment of an annular, radially inwardly open seal housing 18 held over which a respective sealing device 16 on the inner surface of the receiving space 7 is fixed, for example by pressing, gluing or welding.

Der Dichtkontakt zwischen einer jeweiligen Dichtungseinrichtung 16 und dem Ventilschieber 12 wird dadurch herbeigeführt, dass der Dichtkörper 17 einen Abschnitt größeren Durchmessers des Ventilschiebers 12 mit Dichtkontakt umschließt.The sealing contact between a respective sealing device 16 and the valve spool 12 is brought about by the fact that the sealing body 17 a larger diameter portion of the valve spool 12 encloses with sealing contact.

Die Abdichtung zwischen Ventilgehäuse 2 und Ventilschieber 12 könnte allerdings auch auf andere Art und Weise realisiert werden. So könnten geeignete Dichtungen auch vom Ventilschieber 12 getragen sein, während die damit kooperierende Dichtfläche ventilgehäusefest angeordnet ist.The seal between the valve body 2 and valve spool 12 However, it could also be realized in other ways. So could suitable seals also from the valve spool 12 be worn while the cooperating sealing surface is arranged valve housing fixed.

Der Ventilschieber 12 kann zwei stationäre Schaltstellungen einnehmen, und zwar eine aus 1 ersichtliche erste Schaltstellung und eine aus 2 ersichtliche zweite Schaltstellung. Das Umschalten aus der ersten in die zweite Schaltstellung geschieht im Rahmen einer ersten Schaltbewegung 25, während das Zurückschalten aus der zweiten in die erste Schaltstellung im Rahmen einer zweiten Schaltbewegung 26 erfolgt. Beide Schaltbewegungen 25, 26 sind in der Zeichnung durch Pfeile verdeutlicht.The valve spool 12 can take two stationary switch positions, one off 1 apparent first switch position and off 2 apparent second switching position. The switching from the first to the second switching position is done in the context of a first switching movement 25 , while the switching back from the second to the first switching position in the context of a second switching movement 26 he follows. Both switching movements 25 . 26 are illustrated in the drawing by arrows.

In der aus 1 ersichtlichen ersten Schaltstellung ist beim Ausführungsbeispiel eine dahingehende Verknüpfung der Ventilkanäle 15 gegeben, dass der Speisekanal P mit dem einen Arbeitskanal A in Verbindung steht, während gleichzeitig der andere Arbeitskanal B mit dem einen Entlüftungskanal S kommuniziert. Der zweite Entlüftungskanal R ist hierbei abgesperrt (1). In der zweiten Schaltstellung steht der Speisekanal P mit dem zuvor noch entlüfteten Arbeitskanal B in Verbindung, während gleichzeitig der andere Arbeitskanal A über den zuvor noch abgesperrten Entlüftungskanal R entlüftet wird. Hier ist dann der noch verbleibende andere Entlüftungskanal S abgesperrt ( 3).In the out 1 apparent first switching position is in the embodiment a pertinent linkage of the valve channels 15 given that the feed channel P is in communication with the one working channel A, while at the same time the other working channel B communicates with the one vent channel S. The second venting channel R is shut off here ( 1 ). In the second switching position, the feed channel P communicates with the previously vented working channel B, while at the same time the other working channel A is vented via the previously still closed vent channel R. Here then the remaining remaining vent channel S is shut off ( 3 ).

Bei dem Mehrwegeventil 1 handelt es sich um ein monostabiles Ventil, wobei die erste Schaltstellung die bevorzugte Schaltstellung ist. Das Zurückschalten aus der zweiten Schaltstellung in die erste Schaltstellung geschieht aufgrund von Mitteln, die eine Luftfeder 27 definieren.In the multi-way valve 1 it is a monostable valve, wherein the first switching position is the preferred switching position. The switching back from the second switching position to the first switching position is due to means that an air spring 27 define.

Zur Bildung der Luftfeder 27 ist der sich an den zweiten Stellkolben 14 anschließende Endabschnitt des Aufnahmeraumes 7 als Luftfederkammer 28 ausgebildet. Diese steht über einen ersten Betätigungskanal 32 im Betrieb des Mehrwegeventils 1 unter ständiger Druckluftbeaufschlagung. Bevorzugt steht der erste Betätigungskanal 32 mit dem Speisekanal P in Verbindung, sodass die Druckluft von dort abgezweigt wird und in der Luftfederkammer 28 ein komprimierbares Druckluftpolster 34 ansteht, dessen Luftdruck dem im Speisekanal P herrschenden Druck entspricht.To form the air spring 27 is the second actuator piston 14 subsequent end portion of the receiving space 7 as air spring chamber 28 educated. This is via a first actuating channel 32 during operation of the multi-way valve 1 under constant compressed air. Preferably, the first actuating channel 32 communicates with the feed passage P, so that the compressed air is diverted from there and in the air spring chamber 28 a compressible compressed air cushion 34 is present, whose air pressure prevail in the feed channel P. corresponds to the pressure.

Das Druckluftpolster 34 beaufschlagt ständig die erste Beaufschlagungsfläche 23 des Ventilschiebers 12 in Richtung der ersten Schaltstellung.The compressed air cushion 34 constantly acts on the first loading area 23 of the valve spool 12 in the direction of the first switching position.

Ein zweckmäßigerweise ebenfalls vom Speisekanal P abzweigender zweiter Betätigungskanal 33 führt zu einer von dem der Luftfederkammer 28 entgegengesetzten Endabschnitt des Aufnahmeraumes 7 definierten Beaufschlagungskammer 35, die von der am zweiten Stellkolben 14 angeordneten ersten Antriebsfläche 19 begrenzt ist. In den Verlauf des zweiten Betätigungskanals 33 ist ein bevorzugt elektrisch betätigbares Vorsteuerventil 36 eingeschaltet, das als Bestandteil des Mehrwegeventils 1 ausgeführt ist und das je nach Aktivierungszustand den zweiten Betätigungskanal 33 absperrt oder freigibt. Im freigegebenen Zustand wird die erste Antriebsfläche 19 mit Druckluft aus dem Speisekanal P beaufschlagt, wobei es sich zweckmäßigerweise um den gleichen Druck handelt, mit dem auch die Luftfeder 27 versorgt wird. Im abgesperrten Zustand ist die Beaufschlagungskammer 35 entlüftet, was zweckmäßigerweise durch das Vorsteuerventil 36 hindurch geschieht, welches zu diesem Zweck mit einem Vorsteuer-Entlüftungskanal 37 ausgestattet ist.An expediently also from the feed channel P branching second actuating channel 33 leads to one of the air spring chamber 28 opposite end portion of the receiving space 7 defined admission chamber 35 that of the second actuator piston 14 arranged first drive surface 19 is limited. In the course of the second actuating channel 33 is a preferred electrically actuated pilot valve 36 switched on, as part of the multi-way valve 1 is executed and depending on the activation state, the second actuating channel 33 locks or releases. In the released state, the first drive surface 19 pressurized with compressed air from the feed channel P, which is expediently the same pressure, with which the air spring 27 is supplied. In the locked state is the Beaufschlagungskammer 35 vented, which expediently through the pilot valve 36 through which is done for this purpose with a pilot exhaust passage 37 Is provided.

Durch Steuerung der Druckluftbeaufschlagung der stets konstant großen ersten Antriebsfläche 19 über das Vorsteuerventil 36 – also durch wahlweise Zufuhr von Druckluft in die Beaufschlagungskammer 35 oder Entlüftung derselben – kann die Schaltstellung des Ventilschiebers 12 vorgegeben werden. Beim Umschalten wird entweder der Ventilschieber 12 entgegen der Rückstellkraft des Druckluftpolsters 34 aus der ersten in die zweite Schaltstellung verlagert (erste Schaltbewegung 25) oder der Ventilschieber 12 wird – bei entlüfteter Beaufschlagungskammer 35 – durch die Rückstellkraft des Druckluftpolsters 34 aus der zweiten Schaltstellung in die erste Schaltstellung zurückgeschoben (zweite Schaltbewegung 26).By controlling the pressurization of the constantly constant first drive surface 19 via the pilot valve 36 - So by optional supply of compressed air in the Beaufschlagungskammer 35 or venting the same - can the switching position of the valve spool 12 be specified. When switching, either the valve spool 12 against the restoring force of the compressed air cushion 34 shifted from the first to the second switching position (first switching movement 25 ) or the valve spool 12 is - with vented Beaufschlagungskammer 35 - By the restoring force of the compressed air cushion 34 pushed back from the second switching position in the first switching position (second switching movement 26 ).

Die Luftfederkammer 28 wird von einem bezüglich des Ventilschiebers 12 koaxial angeordneten Stellglied 42 begrenzt, das dem zweiten Endabschnitt 9 des Ventilschiebers 12 zugeordnet ist, dem es mit wenigstens einem Teil seiner Länge koaxial vorgelagert ist. Das Stellglied 42 ist in dem Aufnahmeraum 7 gemäß Doppelpfeil 43 relativ zum Ventilgehäuse 2 und auch relativ zum Ventilschieber 12 verstellbar angeordnet, wobei die Verstellrichtung mit derjenigen des Ventilschiebers 12 gleichachsig ist.The air spring chamber 28 is from a respect to the valve spool 12 coaxially arranged actuator 42 limited, the second end portion 9 of the valve spool 12 associated with it is coaxially upstream with at least a portion of its length. The actuator 42 is in the recording room 7 according to double arrow 43 relative to the valve housing 2 and also relative to the valve spool 12 arranged adjustable, wherein the adjustment direction with that of the valve spool 12 equiaxed.

Bei dem Stellglied 42 könnte es sich um ein mittels einer Membran verstellbar aufgehängtes Element handeln. Bevorzugt ist es allerdings kolbenartig ausgebildet und in dem der Luftfederkammer 28 zugeordneten Endabschnitt des Aufnahmeraumes 7 linear verschiebbar geführt.At the actuator 42 it could be an adjustable element suspended by a membrane. Preferably, however, it is piston-like design and in which the air spring chamber 28 associated end portion of the receiving space 7 guided linearly displaceable.

Das Stellglied 42 befindet sich in der Bewegungsbahn des Ventilschiebers 12 und besitzt eine Mitnahmefläche 44, die einer Schubfläche 45 des Ventilschiebers 12 zugewandt ist, welche Letztere bevorzugt von der Stirnfläche 22 gebildet ist und gleichzeitig auch die erste Beaufschlagungsfläche 23 repräsentiert.The actuator 42 is located in the path of movement of the valve spool 12 and has a driving surface 44 that a pushing surface 45 of the valve spool 12 facing, which latter preferably from the end face 22 is formed and at the same time the first loading area 23 represents.

Beim Ausführungsbeispiel befindet sich die Mitnahmefläche 44 am Grund einer zum Ventilschieber 12 hin offenen axialen Ausnehmung 46 des Stellgliedes 42, in die der Ventilschieber 12 unter Abdichtung mit seinem die Schubfläche 45 tragenden zweiten Endabschnitt 9 eintaucht. Zur Abdichtung ist radial zwischen dem zweiten Endabschnitt 9 und der Innenumfangsfläche der Ausnehmung 46 eine ringförmige Dichtung 47 vorgesehen, die zweckmäßigerweise von dem zweiten Endabschnitt 9 getragen wird.In the embodiment, the driving surface is located 44 at the bottom of a valve spool 12 towards open axial recess 46 of the actuator 42 into which the valve slide 12 under sealing with his the pushing surface 45 carrying second end portion 9 dips. For sealing is radially between the second end portion 9 and the inner peripheral surface of the recess 46 an annular seal 47 provided, which expediently from the second end portion 9 will be carried.

Das Stellglied 42 ist seinerseits am Außenumfang mit einer ringförmigen Dichtung 48 versehen, die am Innenumfang des Aufnahmeraumes 7 dichtend anliegt.The actuator 42 is in turn on the outer circumference with an annular seal 48 provided on the inner circumference of the receiving space 7 sealingly rests.

Das Stellglied 42 ist axial von mindestens einer Durchbrechung 52 durchsetzt, die eine ständige fluidische Verbindung zwischen der Luftfederkammer 28 und dem von der Stirnfläche 22 begrenzten inneren Abschnitt der Ausnehmung 46 herstellt. Dadurch steht nicht nur die der Luftfederkammer 28 zugewandte, im Folgenden als zweite Beaufschlagungsfläche 24 bezeichnete Stirnfläche des Stellgliedes 42, sondern auch die stirnseitig am Ventilschieber 12 angeordnete erste Beaufschlagungsfläche 23 unter ständigem Einfluss der vom Druckluftpolster 34 ausgeübten Rückstellkraft.The actuator 42 is axial of at least one opening 52 interspersed, which is a constant fluidic connection between the air spring chamber 28 and from the frontal area 22 limited inner portion of the recess 46 manufactures. This is not just the air spring chamber 28 facing, hereinafter referred to as the second loading area 24 designated end face of the actuator 42 , but also the front side on the valve spool 12 arranged first loading area 23 under constant influence of the compressed air cushion 34 applied restoring force.

Das Stellglied 42 ist derart innerhalb des Ventilgehäuses 2 gefangen, dass der von ihm durchführbare axiale Hub kleiner ist als der Schalthub des Ventilschiebers 12 beim Umschalten zwischen den beiden Schaltstellungen. Durch erste Anschlagmittel 54 wird eine weitestmöglich in Richtung der zweiten Schaltbewegung 26 verlagerte Grundstellung des Stellgliedes 42 vorgegeben, welche aus 1 ersichtlich ist. Die ersten Anschlagmittel 54 bestehen beispielsweise aus einem oder mehreren radialen Vorsprüngen des Stellgliedes 42, die einer Abstufung des Aufnahmeraumes 7 axial gegenüberliegen.The actuator 42 is so inside the valve housing 2 caught that the axial stroke that can be carried out by it is smaller than the switching stroke of the valve spool 12 when switching between the two switching positions. By first stop means 54 will as far as possible in the direction of the second switching movement 26 shifted basic position of the actuator 42 given, which off 1 is apparent. The first lifting gear 54 For example, consist of one or more radial projections of the actuator 42 that a gradation of the recording room 7 axially opposite.

Eine weitestmöglich in Richtung der ersten Schaltbewegung 25 verlagerte Endstellung des Stellgliedes 42 wird durch zweite Anschlagmittel 55 vorgegeben, die vergleichbar den ersten Anschlagmitteln 54 aufgebaut sein können. Diese Endstellung ist aus 3 ersichtlich, ebenso wie der Hub H des Stellgliedes 42 zwischen der Grundstellung und der Endstellung.As far as possible in the direction of the first switching movement 25 shifted end position of the actuator 42 is by second stop means 55 predetermined, comparable to the first lifting gear 54 can be constructed. This end position is off 3 as well as the stroke H of the actuator 42 between the basic position and the end position.

Die Verschiebewege von Ventilschieber 12 und Stellglied 42 sowie die Abmessungen dieser Komponenten und des Aufnahmeraumes 7 sind so gewählt, dass zwischen der Schubfläche 45 und der Mitnahmefläche 44 ein axialer Zwischenraum vorliegt, wenn sich der Ventilschieber 12 in der ersten Schaltstellung und das Stellglied 42 in der Grundstellung befindet. Dieser in 1 mit dem Buchstaben "Z" bezeichnete Zwischenraum hat eine geringere axiale Länge als der Schalthub des Ventilschiebers 12.The displacement paths of valve spool 12 and actuator 42 as well as the dimensions of these components and the receiving space 7 are chosen so that between the thrust surface 45 and the driving surface 44 an axial gap exists when the valve spool 12 in the first switching position and the actuator 42 is in the basic position. This in 1 The space designated by the letter "Z" has a smaller axial length than the switching stroke of the valve spool 12 ,

Die Endstellung des Stellgliedes 42 hingegen stimmt mit der zweiten Schaltstellung des Ventilschiebers 12 überein ( 3).The end position of the actuator 42 on the other hand, it agrees with the second switching position of the valve spool 12 agree 3 ).

Es schließt sich nun eine Erläuterung der Funktionsweise des Mehrwegeventils an.It includes Now an explanation the operation of the multiway valve.

Die 1 zeigt den Ausgangszustand des Mehrwegeventils. Der zweite Betätigungskanal 33 ist hier unterbrochen und somit die Beaufschlagungskammer 35 entlüftet. Mithin wirkt auf die erste Antriebsfläche 19 nur atmosphärischer Druck. Andererseits wirkt das Druckluftpolster 34 der Luftfeder 27 auf die beiden Beaufschlagungsflächen 23, 24 ein und drückt somit den Ventilschieber 12 in die erste Schaltstellung und gleichzeitig das Stellglied 42 in die Grundstellung.The 1 shows the initial state of the multi-way valve. The second actuating channel 33 is interrupted here and thus the Beaufschlagungskammer 35 vented. Consequently acts on the first drive surface 19 only atmospheric pressure. On the other hand, the compressed air cushion acts 34 the air spring 27 on the two admission areas 23 . 24 and thus pushes the valve spool 12 in the first switching position and at the same time the actuator 42 to the basic position.

Aufgrund des zwischen der Schubfläche 45 und der Mitnahmefläche 44 gleichzeitig vorhandenen Zwischenraumes Z übt das Stellglied 42 hierbei keine Stellkraft auf den Ventilschieber 12 aus. Dieser wird lediglich durch eine Rückstellkraft beaufschlagt, die aus dem in der Luftfederkammer 28 herrschenden Druck und der ersten Beaufschlagungsfläche 23 resultiert. Mit anderen Worten arbeitet das Druckluftpolster 34 bei diesem Zustand gegen eine der ersten Antriebsfläche 19 entgegengesetzte zweite Antriebsfläche 20, die allein von der ersten Beaufschlagungsfläche 23 gebildet ist. Durch diese Kraft wird der Ventilschieber 12 in der ersten Schaltstellung gehalten.Due to the between the thrust surface 45 and the driving surface 44 simultaneously existing intermediate space Z exercises the actuator 42 no force on the valve spool 12 out. This is only acted upon by a restoring force, which from the in the air spring chamber 28 prevailing pressure and the first impact area 23 results. In other words, the compressed air cushion works 34 in this state against one of the first drive surface 19 opposite second drive surface 20 that alone from the first impingement area 23 is formed. By this force, the valve spool 12 held in the first switching position.

Zum Umschalten in die zweite Schaltstellung wird durch Aktivierung des Vorsteuerventils 36 der zweite Betätigungskanal 33 freigeschaltet, sodass nun auch die am ersten Stellkolben 13 vorgesehene erste Antriebsfläche 19 mit der unter dem System druck stehenden Druckluft beaufschlagt wird. Da diese erste Arbeitsfläche 19 größer ist als die entgegengesetzt orientierte, von der Luftfeder 27 beaufschlagte zweite Arbeitsfläche 20, beginnt der Ventilschieber 12 seine erste Schaltbewegung, wobei sich seine Schubfläche 45 an die Mitnahmefläche 44 des Stellgliedes 42 annähert.To switch to the second switching position is by activation of the pilot valve 36 the second actuating channel 33 unlocked, so now the first actuator piston 13 provided first drive surface 19 is pressurized with the pressurized air under the system. Because this first work surface 19 is greater than the opposite oriented, from the air spring 27 acted upon second work surface 20 , the valve spool starts 12 his first shift, taking its thrust surface 45 to the driving surface 44 of the actuator 42 approaches.

Bevor der Ventilschieber 12 die zweite Schaltstellung erreicht, hat er den Zwischenraum Z überbrückt und prallt mit seiner Schubfläche 45 auf die Mitnahmefläche 44 auf. Dieser Zwischenzustand ist in 2 illustriert.Before the valve spool 12 reached the second switching position, he has bridged the gap Z and bounces with its thrust surface 45 on the driving surface 44 on. This intermediate state is in 2 illustrated.

Durch den Kontakt mit dem die erste Schaltbewegung 25 ausführenden Ventilschieber 12 wird das Stellglied 42 an den Ventilschieber 12 angekoppelt und durch den Ventilschieber 12 vorwärtsgeschoben, bis die zweite Schaltstellung des Ventilschiebers 12 und gleichzeitig die Endstellung des Stellgliedes 42 erreicht ist. Es liegt dann der in 3 gezeigte Endzustand des Mehrwegeventils 1 vor.By the contact with the the first switching movement 25 exporting valve spool 12 becomes the actuator 42 to the valve spool 12 coupled and through the valve spool 12 pushed forward until the second switching position of the valve spool 12 and at the same time the end position of the actuator 42 is reached. It is then the in 3 shown final state of the multiway valve 1 in front.

Während des mit dem Stellglied 42 gekoppelten Zustands des Ventilschiebers 12 muss zum Verlagern des Ventilschiebers 12 auch der noch hinzugekommene Rückstellkraftanteil des Druckluftpolsters 34 überwunden werden, der aus der Beaufschlagung der zweiten Beaufschlagungsfläche 24 des Stellgliedes 42 mit der in der Luftfederkammer 28 eingeschlossenen Druckluft resultiert. Die in Richtung der ersten Schaltstellung wirksame zweite Antriebsfläche 20 setzt sich hier also aus einer Addition der beiden Beaufschlagungsflächen 23, 24 zusammen. Da diese jedoch insgesamt kleiner ist als die erste Antriebsfläche 19, ist das Umschalten des Ventilschiebers 12 in die zweite Schaltstellung auf jeden Fall gewährleistet.While with the actuator 42 coupled state of the valve spool 12 must to move the valve spool 12 also the added restoring force component of the compressed air cushion 34 be overcome, the from the admission of the second loading area 24 of the actuator 42 with the in the air spring chamber 28 enclosed compressed air results. The effective in the direction of the first switching position second drive surface 20 So here is an addition of the two admission areas 23 . 24 together. However, since this is smaller overall than the first drive surface 19 , is the switching of the valve spool 12 guaranteed in the second switching position in any case.

Beim Ausführungsbeispiel entspricht die zweite Antriebsfläche 20 dem Querschnitt des Stellgliedes 42 im Bereich der Dichtung 48. Die erste Beaufschlagungsfläche 23 wird durch die Durchbrechung 52 hindurch mit dem Druckluftpolster 34 beaufschlagt.In the embodiment, the second drive surface corresponds 20 the cross section of the actuator 42 in the field of sealing 48 , The first loading area 23 gets through the opening 52 through with the compressed air cushion 34 applied.

Ersichtlich arbeitet die Luftfeder 27 mehrstufig, indem während der ersten Schaltbewegung des Ventilschiebers 12 eine abgestufte Vergrößerung der vom Druckluftpolster 34 beaufschlagten, wirkungsmäßig mit dem Ventilschieber 12 verbundenen zweiten Antriebsfläche 20 stattfindet. Genauer gesagt liegt beim Ausführungsbeispiel eine zweistufige Luftfeder vor, indem die zweite Antriebsfläche 20 während der ersten Schaltbewegung 25 zwischen einem von der ersten Beaufschlagungsfläche 23 gebildeten minimalen Flächenbetrag während der ersten Arbeitsstufe und einem aus der hinzugekommenen zweiten Beaufschlagungsfläche 24 resultierenden maximalen Flächenbetrag während der sich daran anschließenden zweiten Arbeitsstufe umgeschaltet wird.Obviously, the air spring works 27 multi-stage, by during the first switching movement of the valve spool 12 a graduated enlargement of the compressed air cushion 34 acted upon, effective with the valve spool 12 connected second drive surface 20 takes place. More specifically, in the embodiment, there is a two-stage air spring by the second drive surface 20 during the first switching movement 25 between one of the first impingement surface 23 during the first working stage and from the second loading area added 24 resulting maximum area amount is switched during the subsequent second work step.

Letztlich unterliegt somit der Ventilschieber 12 in der ersten Schaltstellung durch das im Druck konstante Druckluftpolster 34 einer größeren Rückstellkraft als in der ersten Schaltstellung.Ultimately, therefore subject to the valve spool 12 in the first switching position by the constant pressure in the compressed air cushion 34 a greater restoring force than in the first switching position.

Beim Zurückschalten des Mehrwegeventils 1 aus dem Endzustand in den Ausgangszustand läuft die zweistufige Funktion der Luftfeder 27 in entgegengesetztem Sinne ab. Hierzu wird die Beaufschlagungskammer 35 entlüftet, sodass die in Richtung der ersten Schaltbewegung 25 wirksame Stellkraft entfällt. Der Ventilschieber 12 wird dann während einer ersten Arbeitsstufe, bis das Stellglied 42 seinen Hub H zurückgelegt hat, sowohl direkt durch die auf die erste Beaufschlagungsfläche 23 einwirkende Druckluft als auch indirekt über das Stellglied 42, deren zweite Beaufschlagungsfläche 24 ebenfalls dem Druckluftpolster unterliegt, in Richtung zur ersten Schaltstellung zurückbewegt. Der Ventilschieber 12 wird hierbei durch die an der Schubfläche 45 anliegende Mitnahmefläche 44 vor dem Stellglied 42 hergeschoben.When switching back the multi-way valve 1 from the final state to the initial state, the two-stage function of the air spring is running 27 in contrast in the strict sense. For this purpose, the Beaufschlagungskammer 35 vented, so that in the direction of the first switching movement 25 Effective actuating force is eliminated. The valve spool 12 is then during a first stage of work until the actuator 42 has covered his stroke H, both directly through the on the first impingement surface 23 acting compressed air as well as indirectly via the actuator 42 , whose second loading area 24 also subject to the compressed air cushion, moved back in the direction of the first switching position. The valve spool 12 This is due to the thrust surface 45 adjacent driving surface 44 in front of the actuator 42 procrastinated.

Hat das Stellglied 42 nach Zurücklegen des Hubes H seine Grundstellung wieder erreicht – dies entspricht wiederum dem Zwischenzustand aus 2 -, kann es dem weiteren Verlauf der zweiten Schaltbewegung 26 nicht mehr folgen, sodass sich der Ventilschieber 12 vom Stellglied 42 abkoppelt und den restlichen Abschnitt der zweiten Schaltbewegung 26 ohne das gestoppte Stellglied 42 zu Ende führt, wobei nur noch die erste Beaufschlagungsfläche 23 als zweite Antriebsfläche 20 fungiert. Wenn die die erste Antriebsfläche 19 und die zweite Antriebsfläche 20 beaufschlagenden Drücke gleichgroß sind, ist die Flächenabstimmung so zu wählen, dass die erste Antriebsfläche 19 in jeder Stellung des Ventilschiebers 12, also ob an das Stellglied 42 angekoppelt oder von diesem abgekoppelt, stets größer ist als die zweite Antriebsfläche 20.Has the actuator 42 after returning the stroke H its basic position again reached - this again corresponds to the intermediate state 2 - It may be the further course of the second switching movement 26 no longer follow, so the valve spool 12 from the actuator 42 decouples and the remaining portion of the second switching movement 26 without the stopped actuator 42 leads to an end, with only the first impact area 23 as second drive surface 20 acts. When the first drive surface 19 and the second drive surface 20 acting pressures are the same size, the surface tuning is to be chosen so that the first drive surface 19 in every position of the valve spool 12 So whether to the actuator 42 coupled or decoupled from this, is always larger than the second drive surface 20 ,

Das Mehrwegeventil könnte mit mehreren stufenweise zuschaltbaren Stellgliedern 42 ausgestattet sein, um eine mehr als zweistufige Luftfeder 27 zu realisieren. Unter Berücksichtigung des Kosten-Nutzen-Effektes empfiehlt sich allerdings die Beschränkung auf eine zweistufige Luftfeder mit nur einem Stellglied 42.The multi-way valve could be equipped with several incrementally switchable actuators 42 be equipped to a more than two-stage air spring 27 to realize. Taking into account the cost-benefit effect, however, the restriction to a two-stage air spring with only one actuator is recommended 42 ,

Claims (15)

Mehrwegeventil mit zwei Schaltstellungen und Luftfeder-Rückstellung, bei dem der Ventilschieber (12) durch gesteuerte Druckluftbeaufschlagung einer ihm zugeordneten ersten Antriebsfläche (19) gegen ein als Luftfeder (27) fungierendes Druckluftpolster (34) aus einer ersten in eine zweite Schaltstellung und zurück verstellbar ist, wobei das Druckluftpolster (34) ständig eine mit dem Ventilschieber (12) in Wirkverbindung stehende, entgegengesetzt zur ersten Antriebsfläche (19) orientierte zweite Antriebsfläche (20) beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftfeder (27) mehrstufig arbeitet, indem während der aus der ersten in die zweite Schaltstellung stattfindenden ersten Schaltbewegung (25) des Ventilschiebers (12) eine Vergrößerung und während der entgegengesetzten zweiten Schaltbewegung (26) eine Verringerung der vom Druckluftpolster (34) beaufschlagten zweiten Antriebsfläche (20) erfolgt.Multi-way valve with two switching positions and air spring return, in which the valve slide ( 12 ) by controlled pressurization of a first drive surface ( 19 ) against as air spring ( 27 ) acting compressed air cushion ( 34 ) is adjustable from a first to a second switching position and back, wherein the compressed air cushion ( 34 ) constantly one with the valve spool ( 12 ) are in operative connection, opposite to the first drive surface ( 19 ) oriented second drive surface ( 20 ), characterized in that the air spring ( 27 ) works in several stages, by during the first switching movement taking place from the first to the second switching position ( 25 ) of the valve spool ( 12 ) an enlargement and during the opposite second switching movement ( 26 ) a reduction of the compressed air cushion ( 34 ) acted upon second drive surface ( 20 ) he follows. Mehrwegeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftfeder (27) zweistufig arbeitet, indem die zweite Antriebsfläche (20) im Laufe der beiden Schaltbewegungen (25, 26) jeweils zwischen einem minimalen Flächenbetrag und einem maximalen Flächenbetrag umgeschaltet wird.Multi-way valve according to claim 1, characterized in that the air spring ( 27 ) works in two stages by the second drive surface ( 20 ) in the course of the two switching movements ( 25 . 26 ) is switched between a minimum area amount and a maximum area amount. Mehrwegeventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Umschalten zwischen den Arbeitsstufen der Luftfeder durch An- und Abkoppeln eines Stellgliedes (42) an den bzw. von dem Ventilschieber (12) stattfindet, wobei die zweite Antriebsfläche (20) im abgekoppelten Zustand ausschließlich von einer Beaufschlagungsfläche (23) des sich dabei unabhängig vom Stellglied (42) bewegenden Ventilschiebers (12) und im angekoppelten Zustand ausschließlich oder zusätzlich von einer Beaufschlagungsfläche (24) des sich dabei gemeinsam mit dem Ventilschieber (12) bewegenden Stellgliedes (42) gebildet ist.Multi-way valve according to claim 1 or 2, characterized in that the switching between the working stages of the air spring by coupling and uncoupling an actuator ( 42 ) to or from the valve spool ( 12 ) takes place, wherein the second drive surface ( 20 ) in the uncoupled state exclusively from an admission area ( 23 ) which is independent of the actuator ( 42 ) moving valve spool ( 12 ) and in the coupled state exclusively or additionally from an admission area ( 24 ) of this together with the valve spool ( 12 ) moving actuator ( 42 ) is formed. Mehrwegeventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (42) dem Ventilschieber (12) wenigstens zum Teil koaxial vorgelagert ist, wobei das Ankoppeln dadurch geschieht, dass der Ventilschieber (12) während der ersten Schaltbewegung (25) mit einer Schubfläche (45) auf eine bis dahin axial beabstandete Mitnahmefläche (44) des Stellgliedes (42) aufläuft und das Stellglied (42) beim restlichen Abschnitt der ersten Schaltbewegung (25) vor sich herschiebt, während das Abkoppeln dadurch erfolgt, dass das Stellglied (42) während der zweiten Schaltbewegung (26) durch vom Ventilschieber (12) unabhängige Anschlagmittel (54) gestoppt wird, sodass die Schubfläche (45) von der Mitnahmefläche (44) abhebt und der Ventilschieber (12) den restlichen Abschnitt der zweiten Schaltbewegung (26) allein zurücklegt.Multiway valve according to claim 3, characterized in that the actuator ( 42 ) the valve spool ( 12 ) is at least partially coaxially upstream, wherein the coupling is effected in that the valve spool ( 12 ) during the first switching movement ( 25 ) with a pushing surface ( 45 ) on a hitherto axially spaced driving surface ( 44 ) of the actuator ( 42 ) and the actuator ( 42 ) at the remaining portion of the first switching movement ( 25 ), while the uncoupling is carried out in that the actuator ( 42 ) during the second switching movement ( 26 ) by the valve spool ( 12 ) independent lifting means ( 54 ) is stopped so that the thrust surface ( 45 ) from the driving surface ( 44 ) and the valve slide ( 12 ) the remaining portion of the second switching movement ( 26 ) alone. Mehrwegeventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschieber (12) stirnseitig in eine Ausnehmung des Stellgliedes (42) eintaucht, wobei die Schubfläche (45) von der Stirnfläche (22) des entsprechenden Endabschnittes (9) des Ventilschiebers (12) und die Mitnahmefläche (44) vom Grund der Ausnehmung (46) gebildet ist.Multi-way valve according to claim 4, characterized in that the valve slide ( 12 ) end face in a recess of the actuator ( 42 ), wherein the thrust surface ( 45 ) from the end face ( 22 ) of the corresponding end section ( 9 ) of the valve spool ( 12 ) and the driving surface ( 44 ) from the bottom of the recess ( 46 ) is formed. Mehrwegeventil nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubfläche (45) zugleich den am Ventilschieber (12) vorgesehenen Bestandteil der zweiten Arbeitsfläche (20) bildet.Multi-way valve according to claim 4 or 5, characterized in that the thrust surface ( 45 ) at the same time on the valve spool ( 12 ) provided part of the second work surface ( 20 ). Mehrwegeventil nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (42) auf der dem Ventilschieber (12) axial entgegengesetzten Seite eine das Druckluftpolster (34) beinhaltende Luftfederkammer (28) begrenzt und über mindestens eine Durchbrechung (52) zur Seite des Ventilschiebers (12) hin verfügt, sodass sowohl das Stellglied (42) als auch der Ventilschieber (12) ständig einer durch das Druckluftpolster (34) hervorgerufenen Rückstellkraft in Richtung der ersten Schaltstellung des Ventilschiebers (12) ausgesetzt sind.Multi-way valve according to one of claims 4 to 6, characterized in that the actuator ( 42 ) on the valve spool ( 12 ) axially opposite side of a compressed air cushion ( 34 ) containing air spring chamber ( 28 ) and at least one opening ( 52 ) to the side of Valve spool ( 12 ), so that both the actuator ( 42 ) as well as the valve slide ( 12 ) constantly one through the compressed air cushion ( 34 ) caused return force in the direction of the first switching position of the valve spool ( 12 ) are exposed. Mehrwegeventil nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (42) in einem Endabschnitt eines auch den Ventilschieber (12) beinhaltenden Aufnahmeraumes (7) des Ventilgehäuses (2) unter Abdichtung axial verstellbar gelagert ist.Multi-way valve according to one of claims 4 to 7, characterized in that the actuator ( 42 ) in an end portion of a valve spool ( 12 ) receiving space ( 7 ) of the valve housing ( 2 ) Is mounted axially adjustable under sealing. Mehrwegeventil nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (42) in der Bewegungsbahn des Ventilschiebers (12) angeordnet und relativ zum Ventilschieber (12) mit geringerem Hub als dieser verstellbar ist, wobei es durch das Druckluftpolster (34) ständig gleichgerichtet mit der zweiten Schaltbewegung (26) in Richtung einer Grundstellung beaufschlagt ist, bei deren Einnahme ein axialer Zwischenraum (Z) zwischen der Mitnahmefläche (44) und der Schubfläche (45) des gleichzeitig die erste Schaltstellung einnehmenden Ventilschiebers (12) vorliegt, welcher so bemessen ist, dass der Ventilschieber (12) bei seiner ersten Schaltbewegung (25) vor Erreichen der zweiten Schaltstellung auf das Stellglied (42) aufprallt und dieses anschließend unter Überwindung der vergrößerten Rückstellkraft des Druckluftpolsters (34) bis zum Erreichen der zweiten Schaltstellung mitnimmt.Multi-way valve according to one of claims 4 to 8, characterized in that the actuator ( 42 ) in the path of movement of the valve spool ( 12 ) and relative to the valve spool ( 12 ) with a lower stroke than this is adjustable, whereby it by the compressed air cushion ( 34 ) constantly rectified with the second switching movement ( 26 ) is acted upon in the direction of a basic position, when taking an axial gap (Z) between the driving surface ( 44 ) and the pushing surface ( 45 ) of the same time the first switching position engaging valve spool ( 12 ), which is dimensioned such that the valve spool ( 12 ) at its first switching movement ( 25 ) before reaching the second switching position on the actuator ( 42 ) and this then by overcoming the increased restoring force of the compressed air cushion ( 34 ) until it reaches the second switching position. Mehrwegeventil nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (42) koaxial zum Ventilschieber (12) angeordnet ist.Multi-way valve according to one of claims 3 to 9, characterized in that the actuator ( 42 ) coaxial with the valve spool ( 12 ) is arranged. Mehrwegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (12) kolbenartig ausgebildet und verschiebbar im Ventilgehäuse (2) angeordnet ist.Multi-way valve according to one of claims 1 to 10, characterized in that the actuator ( 12 ) piston-like manner and displaceable in the valve housing ( 2 ) is arranged. Mehrwegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebsfläche (19) in jeder Stellung des Ventilschiebers (12) größer ist als die zweite Antriebsfläche (20).Multi-way valve according to one of claims 1 to 11, characterized in that the first drive surface ( 19 ) in each position of the valve slide ( 12 ) is larger than the second drive surface ( 20 ). Mehrwegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die das Druckluftpolster (34) bildende Druckluft und zweckmäßigerweise auch die zur Beaufschlagung der ersten Antriebsfläche (19) herangezogene Druckluft von einem im Innern des Ventils verlaufenden Speisekanal (15, P) abgezweigt sind.Multi-way valve according to one of claims 1 to 12, characterized in that the compressed air cushion ( 34 ) forming compressed air and expediently also for acting on the first drive surface ( 19 ) used compressed air from a running inside the valve feed channel ( 15 , P) are branched off. Mehrwegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Drücke der die Luftfeder (27) bildenden Druckluft und der zur gesteuerten Beaufschlagung der ersten Antriebsfläche (19) herangezogenen Druckluft gleichgroß sind.Multi-way valve according to one of claims 1 to 13, characterized in that the pressures of the air spring ( 27 ) forming compressed air and the controlled actuation of the first drive surface ( 19 ) used compressed air are the same size. Mehrwegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch eine Ausgestaltung als 5/2-Wegeventil.Multi-way valve according to one of claims 1 to 14, characterized by a design as a 5/2-way valve.
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