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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Mehrwege-Ventilanordnung zur
Verwendung als Kraftstofftank-Umschaltventil zwischen zwei Kraftstofftanks
und einem Motor in einem Kraftfahrzeug, mit zweimal zwei Tankanschlüssen jeweils
für Vorlauf und
Rücklauf
und zwei Motoranschlüssen
für Vorlauf und
Rücklauf
sowie mit einer Ventileinrichtung derart, dass die Vorlauf-Tankanschlüsse alternativ
oder gemeinsam mit dem Vorlauf-Motoranschluss
und die Rücklauf-Tankanschlüsse alternativ
oder gemeinsam mit dem Rücklauf-Motoranschluss
verbindbar sind.
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In
bestimmten Regionen der Erde, beispielsweise in den U.S.A., werden
im Fernverkehr mit Lastkraftwagen große Strecken zwischen Gebieten
mit hohen Durchschnittstemperaturen und Gebieten mit sehr niedrigen
Temperaturen zurückgelegt.
Da LKW's üblicherweise
mit Diesel-Kraftstoff betrieben werden, tritt dabei das Problem
auf, dass "Normal-Diesel" bei etwa –15°C einfriert.
Deshalb müssen
Diesel-Fahrzeuge
bei niedrigeren Temperaturen mit einem anderen, speziellen Kraftstoff
betrieben werden, dem sogenannten "Arktic-Diesel", der auch bei Temperaturen bis –40°C noch flüssig bleibt.
Arktic-Diesel ist allerdings um ca. 10 % bis 15 % teuerer als Normal-Diesel
und verursacht zudem auch einen um etwa 10 % bis 15 % höheren Kraftstoff
Verbrauch. Deshalb soll vermieden werden, das Fahrzeug nur, d. h.
auch in wärmeren
Regionen, mit Arktic-Diesel zu betreiben. Allerdings ist es nicht
praktikabel und auch nicht rentabel, das gesamte Kraftstoffsystem
mit Tanks) und Leitungen bei einem Wechsel zwischen warmen und kalten
Regionen umzustellen, d. h. vollständig zu entleeren und neu zu
befüllen.
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Schwere
LKW's sind heute üblicherweise
mit (mindestens) zwei Kraftstofftanks ausgerüstet. Daraus ergibt sich die
Möglichkeit,
je nach Einsatzfall die Tanks mit gleicher oder unterschiedlicher
Kraftstoffart zu betanken. Mit Hilfe einer Ventilanordnung der eingangs
beschriebenen Art können
dann die Tanks einzeln oder gemeinsam mit dem Motor verbunden werden.
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Eine
bekannte Ventilanordnung der genannten, gattungsgemäßen Art
ist als Mehrfachventil aus Metall ausgebildet und besteht aus vielen
miteinander verschraubten Einzelteilen, und zwar aus vier 2/2-Wege-Ventilen,
die über
zwei T-Verteiler verbunden sind. Jedes Einzelventil ist als Kugelventil
ausgebildet und wird mechanisch über
Zug/Schub-Stangen bedient. Dabei treten einige bedeutende Nachteile auf:
- – lange
Betätigungswege
der Hebel-Gestänge (150
bis 160 mm)
- – hohes
Gewicht (ca. 2, 5 kg)
- – verschraubte
Anschlüsse
sind nicht oder nur schwer richtungsverstellbar (bezüglich der
Verlaufsrichtung von angeschlossenen Leitungen)
- – hoher
Material- und Montageaufwand
- – hohe
Betätigungskraft
- – nur
direkte manuelle Betätigung
möglich,
wozu der Fahrer anhalten und das Führerhaus verlassen muß.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zur Vermeidung
der beschriebenen Nachteile verbesserte Mehrwege-Ventilanordnung der
genannten Art zu schaffen, die sich insbesondere durch reduzierten
Material- und Montageaufwand, geringes Gewicht und geringe Betätigungskraft
mit der daraus resultierenden Möglichkeit
einer automatischen (Fern-) Betätigung
auszeichnet.
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Erfindungsgemäß wird dies
durch die Merkmale des Anspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
enthalten.
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Demnach
besteht die Ventileinrichtung erfindungsgemäß aus (mindestens) zwei schaltungstechnisch
bezüglich
der vorhandenen Anschlüsse
symmetrischen Teilventilen, die insbesondere als 4/2-Wege-Ventile
beliebiger Bauart, bevorzugt aber als Schieberventile ausgebildet
sind. Somit handelt es sich vorzugsweise um ein Doppel-Schieberventil mit
zwei zusammenwirkenden Schieberventilen. Dies stellt eine kostengünstige Lösung dar,
die mit minimalem Aufwand alle Funktionen der bekannten Ventilanordnung
erfüllt,
dabei aber aus sehr wenigen Einzelkomponenten besteht. Daraus resultiert
auch ein geringer Herstellungs- und Montageaufwand. Der Einsatz
von Schieberventilen ist auch bezüglich der Durchflusseigenschaften
sehr vorteilhaft, weil große Strömungsquerschnitte
realisiert werden können.
So müssen
keine Dichtungen umströmt
werden, so dass die Strömungsquerschnitte
innerhalb der Ventilanordnung sogar um etwa 20 % größer sein
können,
als in den angeschlossenen Leitungen, und dies sogar ohne größere Einbaumaße der Ventilanordnung.
Die zur Betätigung
notwendigen Schaltwege können
kleiner als 30 mm gehalten werden.
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Die
Betätigungskräfte sind
derart gering, dass auch ein Schalten mit automatischen Mitteln, insbesondere
elektromagnetisch oder pneumatisch, möglich ist. Zudem kann gegenüber der
bekannten Ausführung
eine Gewichtsreduzierung von mindestens 50 % (bei manueller Betätigung)
bzw. von mindestens 20 % (bei automatischer Betätigung) erreicht werden. Schließlich können alle
Anschlüsse
auf recht einfache Weise, insbesondere durch Verwendung von Steckverbindungen,
richtungseinstellbar, ausgelegt sein.
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Jedes
Teilventil weist zwei Tankanschlüsse für Vor- und
Rücklauf
und zwei Motoranschlüsse
für Vor-
und Rücklauf
auf, wobei die Vorlauf-Motoranschlüsse der Teilventile miteinander
zu einem gemeinsamen Vorlauf-Motoranschluss sowie die Rücklauf-Motoranschlüsse der
Teilventile miteinander zu einem gemeinsamen Rücklauf-Motoranschluss verbunden
sind.
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Es
sei an dieser Stelle bemerkt, dass das bevorzugte Doppel-Schieberventil
grundsätzlich
auch unabhängig
von der speziellen Anwendung eingesetzt werden kann, und zwar als
6/3- bzw. 6/4-Wege-Ventil.
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Anhand
von in der Zeichnung veranschaulichten, bevorzugten Ausführungsbeispielen
soll die Erfindung genauer erläutert
werden. Dabei zeigen:
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1 eine
Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung (ohne endseitige Deckelelemente),
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2 eine
Seitenansicht der Ventilanordnung in Pfeilrichtung II gemäß 1,
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3 einen
Axialschnitt in der Ebene III-III gemäß 2,
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4 einen
weiteren Axialschnitt in der zur Ansicht nach 3 senkrechten
Schnittebene IV-IV gemäß 3,
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5 eine
Ausschnittvergrößerung des
Bereichs V in 4,
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6 eine
vergrößerte Ansicht
eines Deckelelementes in Pfeilrichtung VI gemäß 7,
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7 einen
Schnitt in der Ebene VII-VII in 6,
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8 eine
teilweise geschnittene Seitenansicht eines Einzelteils, und zwar
eines Schiebers, der erfindungsgemäßen Ventilanordnung,
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9 einen
Querschnitt in der Ebene IX-IX gemäß 8,
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10 bis 13 Darstellungen
analog zu 3 in verschiedenen Schaltstellungen
der erfindungsgemäßen Ventilanordnung,
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14 eine
Seitenansicht der Ventilanordnung in einer vorteilhaften Ausgestaltung
mit einer Druckmittel-Betätigungseinrichtung,
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15 einen
Axialschnitt in der Ebene XV-XV in 14,
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16 eine
vergrößerte Darstellung
des Bereichs XVI der Betätigungseinrichtung
in 15,
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17 eine
vergrößerte Axialschnittansicht eines
Einzelteils, und zwar eines Betätigungskolbens,
der Betätigungseinrichtung
gemäß 15 bzw. 16,
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18 eine
Stirnansicht des Betätigungskolbens
in Pfeilrichtung XVIII gemäß 17,
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19 eine
Seitenansicht in Pfeilrichtung XIX in 18,
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20 einen
weiteren Axialschnitt in der Ebene XX-XX in 18,
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21 eine
weitere Ansicht eines Deckelelementes in einer gegenüber 6 alternativen
Ausführung,
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22 einen
Teilschnitt der Ventilanordnung entsprechend der Schnittlinie XII-XII
in 15 mit zusätzlicher
Darstellung von Anschlußsteckern
und
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23 ein
vereinfachtes Schaltbild der erfindungsgemäßen Ventilanordnung als Umschaltventil zwischen
zwei Kraftstofftanks und einem Motor, beispielhaft in einer Schaltstellung
wie in 13.
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In
den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets
mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Wie
sich zunächst
aus 23 ergibt, wird eine erfindungsgemäße Mehrwege-Ventilanordnung 1 insbesondere
als Kraftstofftank-Umschaltventil zwischen zwei Kraftstofftanks
A und B und einem nur schematisch angedeuteten Motor M in einem
Kraftfahrzeug (LKW) eingesetzt. Die Ventilanordnung 1 weist
dazu zweimal zwei Tankanschlüsse
A1, A2 für den
Tank A und B1, B2 für
den Tank B auf, wobei die Anschlüsse
A1 und B1 als Vorlauf-Tankanschlüsse für je eine
vom Tank A bzw. B zur Ventilanordnung 1 führende Tank-Saugleitung 2, 4 und
die Anschlüsse A2
und B2 als Rücklauf-Tankanschlüsse für je eine zurück in Richtung
Tank A bzw. B führende
Rücklaufleitung 6, 8 fungieren.
Ferner weist die Ventilanordnung 1 zwei Motoranschlüsse M1 und
M2 auf, wobei der Anschluss M1 als Vorlauf-Motoranschluss für eine zum
Motor M führende
Vorlaufleitung 10 und der Anschluss M2 als Rücklauf-Motoranschluss
für eine vom
Motor M kommende Rücklaufleitung 12 vorgesehen
sind. Die Ventilanordnung 1 weist weiterhin eine Ventileinrichtung
derart auf, dass die Vorlauf-Tankanschlüsse A1,
B1 alternativ oder gemeinsam mit dem Vorlauf-Motoranschluss M1 und
die Rücklauf-Tankanschlüsse A2,
B2 alternativ oder gemeinsam mit dem Rücklauf-Motoranschluss M2 verbindbar
sind. Dadurch kann alternativ entweder der Tank A oder der Tank
B mit dem Motor verbunden werden, oder es können beide Tanks A und B parallel mit
dem Motor verbunden werden. Vorzugsweise ist noch eine vierte Schaltstellung
vorgesehen, wobei beide Tanks A und B vom Motor M getrennt, d. h.
abgesperrt sind. Diese vierte Schaftstellung (siehe 10)
kann beispielsweise – durch
eine geeignete Steuerung betätigt – den Kraftstoff
zwangsweise absperen, um als Wegfahrsperre zu dienen oder als Sicherheitsventil
bei einem Unfall einen ungewollten Kraftstoffaustritt aus beschädigten Leitungen
oder Aggregaten zu verhindern. In 23 ist
beispielhaft die Schaltstellung dargestellt, wobei der Tank B mit dem
Motor M verbunden ist, während
der andere Tank A abgesperrt ist. Zu den anderen Schaltstellungen
wird bereits an dieser Stelle auf die 10 bis 13 verwiesen.
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Erfindungsgemäß besteht
nun die Ventileinrichtung 1 aus zwei zusammenwirkenden,
Mehrwege-Teilventilen V1, V2, insbesondere Schieberventilen 14 und 16.
Jedes Teilventil V1, V2 bzw. Schieberventil 14, 16 ist
als 4/2-Wege-Ventil ausgebildet und weist zwei der Tankanschlüsse, und
zwar einerseits A1 und A2 und andererseits B1 und B2, für Vor- und Rücklauf auf.
Die Motoranschlüsse
M1 und M2 sind mit beiden Schieberventilen 14, 16 verbunden.
Daraus resultiert insgesamt ein Aufbau als 6/3- oder 6/4-Wege-Ventil mit sechs
Anschlüssen
und mindestens drei, vorzugsweise vier Schaltstellungen.
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Jedes
Schieberventil 14, 16 weist ein Ventilgehäuse 18 und
einen in einem länglichen,
zylinderartigen Schieberraum 20 innerhalb des Ventilgehäuses 18 in
Richtung einer Schieberachse 22 kolbenartig zwischen (mindestens)
zwei Schaltstellungen längsverschiebbaren
Schieber 24 auf (vgl. hierzu auch die gesonderte Darstellung
in 8). Jeder Schieberraum 20 weist an axial,
d. h. in Richtung der Schieberachse 22 versetzten Stellen
vier Steueröffnungen 26 auf,
die jeweils mit einem der Tankanschlüsse A1, A2 bzw. B1, B2 bzw.
einem der Motoranschlüsse
M1 bzw. M2 verbunden sind. Je nach Stellung der Schieber 24 können die
Steueröffnungen 26 paarweise
verbunden oder gegeneinander abgesperrt werden.
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In
der bevorzugten Ausführung
sind die zwei Schieberventile 14, 16 direkt benachbart
und bezüglich
ihrer Schieberachsen 22 parallel zueinander angeordnet.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung sind dabei die beiden Ventilgehäuse 18 zu
einem monolithisch einstückigen
Gehäuse-Formteil 28 zusammengefasst.
Dieses Formteil 28 ist insbesondere als Kunststoff-Spritzteil
oder als Druckgussteil beispielsweise aus Aluminium oder Zink ausgebildet.
Auch dies trägt
zu einer wirtschaftlichen Herstellung bei. Grundsätzlich kann
aber das Formteil 28 auch aus Vollmaterial durch eine spanende
Bearbeitung hergestellt werden.
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Das
einstückige
Gehäuse-Formteil 28 mit den
beiden Ventilgehäusen 18 ist
bezüglich
einer mittigen Symmetrieebene 30 spiegelsymmetrisch ausgebildet.
Dabei erstrecken sich die Tankanschlüsse A1, A2 und B1 und B2 jeweils
mit zur Symmetrieebene 30 paralleler oder senkrechter Verlaufsrichtung von
dieser weg nach außen.
Die Motoranschlüsse M1,
M2 sind mittig mit einer der Symmetrieebene 30 entsprechenden
Verlaufsrichtung angeordnet. Somit liegen die Motoranschlüsse M1,
M2 mittig zwischen den beiden Schieberventilen 14, 16.
Jeder Motoranschluss M1, M2 geht in einen Kanal über, der zur Bildung der zugehörigen Steueröffnungen 26 die
Schieberräume 20 beider
Schieberventile 14, 16 anschneidet. Dadurch sind
auf einfache Weise die Motoranschlüsse M1, M2 mit beiden Schieberventilen 14 und 16 verbunden.
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Jeder
Schieber 24 weist an axial beabstandeten Stellen Umfangsdichtungen 32 auf,
die mit inneren Dichtflächen
des jeweiligen Ventilgehäuses 18 zusammenwirken.
Dabei besteht jeder Schieber 24 – siehe insbesondere 8 – aus einem
zentrischen, axialen Kern 36 und mehreren, in der dargestellten Ausführung vier,
radialen tellerartigen Ventilscheiben 38 sowie einem einseitig
aus dem jeweiligen Ventilgehäuse 18 nach
außen
geführten
Betätigungsende 40.
Jede Ventilscheibe 38 trägt auf ihrem Außenumfang
vorzugsweise in einer Ringnut 42 eine der Umfangsdichtungen 32.
Die Umfangsdichtungen 32 können von elastischen O-Ringen
gebildet sein. Gemäß 8 ist
es vorteilhaft, wenn die Ventilscheiben 38 im Bereich radial
zwischen dem Kern 36 und dem äußeren Umfang axiale Hinterschneidungen 44 aufweisen.
Bei einer bevorzugten Herstellung der Schieber 24 als einstückige Kunststoff-Formteile
werden durch die Hinterschneidungen 44 vorteilhafterweise
Materialanhäufungen
und damit ein Verzug vermieden. Diese Hinterschneidungen 44 werden
bei der Fertigung durch eine sogenannte Springkerntechnik entformt.
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In
weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist hierbei vorgesehen,
dass die Umfangsdichtungen 32 bezüglich ihrer Außendurchmesser D1,
D2, D3 (siehe hierzu 8) sowie die Dichtflächen 34 bezüglich ihrer
Innendurchmesser D'1,
D'2 und D'3 (siehe 4)
in Anpassung aneinander derart ausgelegt sind, dass jede Umfangsdichtung 32, die
sich bei einem Schaltvorgang axial über den Bereich einer der Steueröffnungen 26 hinweg
bewegt (im dargestellten Beispiel sind dies die Dichtungen 32b und 32d;
siehe 4 und 8), in ihrem sich axial über die
jeweilige Steueröffnungen 26 hinweg erstreckenden
Bewegungsbereich radial im Wesentlichen unverpresst ist und erst
in einem jeweils axial zwischen zwei voneinander zu trennenden Steueröffnungen 26 liegenden
Dichtbereich radial verpresst wird. Durch diese vorteilhafte Maßnahme wird
vermieden, dass eine der Umfangsdichtungen 32 bei ihrer
Bewegung über
eine seitlich in den Schieberraum 20 mündende Steueröffnung 26 hinweg
beschädigt werden
könnte,
denn in einem verpressten Zustand könnte sich die Dichtung in die
Steueröffnung 26 hinein
ausdehnen und bei der weiteren Bewegung am Öffnungsrand hängenbleiben
und so beschädigt
werden. Dies wird durch die erfindungsgemäße Maßnahme vermieden. Konkret ist
bei der bevorzugten Ausführung
vorgesehen, dass der Schieberraum 20 jedes Ventilgehäuses 18 ausgehend
von einem für
das Betätigungsende 40 des
Schiebers 24 offenen Ende 46 mehrere axial über konische Übergänge 48 ineinander übergehende,
im Wesentlichen zylindrische Dichtflächen 34a bis c aufweist,
deren Innendurchmesser D'1
bis D'3 sich sukzessive über die
konischen Übergänge 48 verkleinern
(siehe nochmals 4). Es sei bemerkt, dass die
Dichtflächen 34 auch
jeweils schwach konisch, d. h. mit einem kleinen Konuswinkel ≤ 1°, ausgebildet
sein können.
Dies ermöglicht
eine vereinfachte Entformbarkeit bei der Herstellung als Spritz-
oder Druckgussteil. Die Auslegung der Durchmesser muss dabei in
Relation zu den zugehörigen
Umfangsdichtungen natürlich
so sein, dass jede Umfangsdichtung 32 in ihrer Dichtstellung
im Bereich der zugehörigen
Dichtfläche 34 eine
sichere Abdichtung gewährleistet.
Was den Schieber 24 betrifft (siehe 8), so weist
die – ausgehend
vom Betätigungsende 40 – erste
Umfangsdichtung 32a einen Durchmesser D1 auf, der an den Innendurchmesser
D'1 der ersten Dichtfläche 34a so angepasst
ist, dass diese Umfangsdichtung 32a zur Abdichtung verpresst
ist. Damit dient diese erste Umfangsdichtung 32a zur ständigen Abdichtung
des Schieberraums 20 nach außen in Richtung des offenen
Endes 46. Die nächste,
zweite Umfangsdichtung 32b weist demgegenüber einen
reduzierten Durchmesser D2 auf, so dass diese zweite Umfangsdichtung 32b im
Bereich der ersten Dichtfläche 34a nicht oder
zumindest nicht vollständig
radial verpresst ist. Dadurch kann sie sich über den Bereich der ersten Steueröffnung 26 hinweg
schadlos bewegen. Im Anschluss daran wird diese zweite Umfangsdichtung 32b über den
konischen Übergang 48 radial
verpresst, bis sie dann dichtend auf der zweiten Dichtfläche 34b mit
dem Innendurchmesser D'2
anliegt. In analoger Weise verhält
sich dies auch mit der dritten und vierten Umfangsdichtung 32.
So liegt die dritte Umfangsdichtung 32c in jeder Stellung
radial verpresst und dadurch dichtend an der Dichtfläche 34b an.
Ihr Durchmesser D2 entspricht demgemäß etwa dem Innendurchmesser
D'2. Die vierte
und letzte Umfangsdichtung 32d weist einen weiter reduzierten Durchmesser
D3 auf, so dass sie folglich im Bereich dieser Dichtfläche 34b mit
dem Innendurchmesser D'2
nicht oder nur unwesentlich radial verpresst ist. Sie kann sich
dadurch über
den Bereich der weiteren Steueröffnung 26 schadlos
hinweg bewegen und wird dann über
den weiteren konischen Übergang 48 radial
verpresst, und zwar entsprechend dem Innendurchmesser D'3 der sich anschließenden Dichtfläche 34c.
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Es
ist zweckmäßig, wenn
die Ventilgehäuse 18 an
ihren offenen Enden 46 mit einem Deckelelement 50 verschlossen
bzw. verschließbar
sind. Vorzugsweise dient das Deckelelement 50 auch zur
Führung
des Betätigungsendes 40 des
jeweiligen Schiebers 24. Dazu weist das Deckelelement 50 jeweils eine
Führungsöffnung 52 mit
einer dem Querschnitt des Kerns 36 bzw. eines zusätzlichen
Führungsabschnittes 54 entsprechenden Öffnungskontur
auf. Im dargestellten Beispiel handelt es sich um einen von der
Kreisform abweichenden, insbesondere etwa kreuzförmigen Querschnitt, siehe insbesondere 6,
so dass auch eine Führung
gegen Verdrehen um die Schieberachse 22 erreicht wird.
Durch eine spezielle, insbesondere gegeneinander „verdrehte" Anordnung der Führungsöffnungen 52 (vgl. 6 und 21)
wird eine definierte Einbaulage der Schieber 24 zur Korrektur
von eventuellen, herstellungsbedingten Formabweichungen im Gehäuse 18 erreicht.
Hierzu kann der Schieber 24 in der Form dem Gehäuse und
dessen Formabweichung angepasst werden. Es ist dabei zudem vorteilhaft,
wenn die einzelnen Deckelelemente 50 der beiden Ventilgehäuse 18 über einen
Verbindungsabschnitt 56 zu einem einstückigen Teil, insbesondere einem
einstückigen
Kunststoff-Formteil, zusammengefasst sind.
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In
weiterer bevorzugter Ausgestaltung ist jeder Schieber 24 in
jeder von zwei Schaltstellungen insbesondere über Rastmittel 58 kraftformschlüssig fixiert.
Wie sich insbesondere aus 5 ergibt,
kann als Rastmittel 58 jeweils ein Rastarm 60 im
Bereich der Führungsöffnung 52 des
Deckelelementes 50 vorgesehen sein, der mit einer Rastnase
jeweils in eine Rastausnehmung 62 des Schiebers 24 bzw.
des Führungsabschnittes 54 eingreift.
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Wie
nur in 3 stark schematisch angedeutet ist, ist es weiterhin
vorteilhaft, wenn zur Schmutzabdichtung zwischen dem Betätigungsende 40 jedes
Schiebers 24 und dem Ventilgehäuse 18 bzw. dem damit
verbundenen Deckelelement 50 eine faltenbalgartig längenvariable
Hülle 64 angeordnet ist.
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In
den Ausführungen
gemäß 1 bis 13 sind
die Schieber 24 manuell, insbesondere über nicht dargestellte mechanische
Verbindungen, wie Gestänge
oder Seilzüge,
betätigbar.
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Alternativ
oder auch zusätzlich
kann eine Betätigungseinrichtung 66 zur
motorischen, insbesondere pneumatischen oder hydraulischen oder
elektromagnetischen Betätigung
der Schieber 24 vorgesehen sein.
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Hierzu
wird auf das Ausführungsbeispiel
gemäß 14 bis 16 verwiesen,
wobei die Ventilgehäuse 18 auf
der Seite der Betätigungsenden 40 der
Schieber 24 – vorzugsweise
zusätzlich
zu dem Deckelelement 50 – mit jeweils einem Zylindergehäuse 68 verbunden
sind. Die Schieber-Betätigungsenden 40 sind
mit jeweils einem in dem Zylindergehäuse 68 geführten Betätigungskolben 70 verbunden. Jedes
Zylindergehäuse 68 weist
einen Steuerdruckanschluß S1
bzw. S2 auf. Dadurch kann der jeweilige Betätigungskolben 70 auf
der Seite eines Arbeitsraums 71 mit einem Druckmittel beaufschlagt
werden, um den zugehörigen
Schieber 24 insbesondere gegen die Rückstellkraft einer Rückstellfeder 72 zu verschieben.
Vorzugsweise ist dabei jeder Betätigungskolben 70 über Rastmittel 74 mit
dem Betätigungsende 40 des
zugehörigen
Schiebers 24 verbunden. Hierzu wird auch auf die gesonderten
Darstellungen des Betätigungskolbens 70 in 17 bis 20 hingewiesen.
Um auf der dem Arbeitsraum 71 gegenüberliegenden Seite des Betätigungskolbens 70 bei
der Druck-Betätigung
innerhalb des Zylindergehäuses 68 einen Überdruck
zu vermeiden bzw. abzubauen, weist das/jedes Zylindergehäuse 68 in
diesem Bereich (mindestens) eine Lüftungsöffnung 67 auf, die
vorzugsweise außen
von einer membranventilartigen, ringbandförmigen Schmutzdichtung 69 überdeckt
ist (siehe insbesondere 16).
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Weiterhin
ist es vorteilhaft, wenn die beiden Zylindergehäuse 68 der Betätigungseinrichtung 66 zu
einem einstückigen
Formteil zusammengefasst sind. Dieses Zylinder-Formteil wird bevorzugt im Bereich von
seitlichen Montageansätzen 75 mit
dem Gehäuse-Formteil 28 verschraubt,
und zwar unter Zwischenlage des einteiligen Deckelelementes 50. Dieses
weist dann gemäß 21 korrespondierende Montageansätzen 75 mit
Schraubenlöchern 76 auf. Zur
Positionierung und Montagehilfe sind bevorzugt im Anlagebereich
zwischen der Betätigungseinrichtung 66 und
dem Deckelelement 50 sowie zwischen letzterem und dem Gehäuse 18 bzw.
dem Gehäuse-Formteil 28 Positionsansätze 77 vorgesehen,
die in korrespondierende Öffnungen
eingreifen (siehe insbesondere 16). Durch
eine unterschiedliche Anordnung und/oder Form, z.B. unterschiedliche Durchmesser,
der Positionseinsätze 77 können die Teile
nur korrekt und lagerichtig miteinander verbunden werden, so dass
vorteilhafterweise eine Fehlmontage praktisch ausgeschlossen ist.
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Bei
der Alternative gemäß 2 bis 13 ist
das Deckelelement 50 gemäß 6 über Rastmittel 78 mit
den Ventilgehäusen 18 bzw.
dem Gehäuse-Formteil 28 verrastbar.
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Dabei
kann auch die Betätigungseinrichtung 66 über Rastmittel
befestigt werden (nicht dargestellt).
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Es
ist weiterhin zweckmäßig, wenn
alle vorgesehenen Anschlüsse
A1/2, B1/2, M1/2 und S1/2 als Kupplungsteile zum insbesondere richtungsvariablen
Steckanschluss von Leitungen ausgebildet sind. Hierzu wird auf 22 verwiesen,
wonach jeder Anschluss als muffenartige Aufnahmeöffnung 80 zum Einstecken
eines Steckerteils 82 ausgebildet ist. Dabei sind zudem
geeignete Arretiermittel 84 zum lösbaren Arretieren des eingesteckten
Steckerteils 82 vorgesehen. Im dargestellten Beispiel weist
jeder Anschluss im Mündungsbereich
der Aufnahmeöffnung 80 einen
radial nach außen
ragenden Umfangsrand 86 auf, der im eingesteckten Zustand
von äußeren, sich
axial erstreckenden Rastarmen 88 des jeweiligen Steckerteils 82 rastend übergriffen
wird. Zum Lösen
können
die Rastarme 88 radial nach außen gespreizt werden. Vorteil
dieser Anschlussart ist, dass die Verlaufsrichtung der angeschlossenen
Leitung (selbst nicht dargestellt) variabel ist, weil sich die Steckerteile 82 relativ
zu den Anschlüssen
verdrehen lassen. Im dargestellten Beispiel gemäß 22 weist
jedes Steckerteil 82 zum Leitungsanschluss einen üblichen
Anschlussdorn 90 auf.
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Die
Bestandteile der erfindungsgemäßen Ventilanordnung 1,
und zwar insbesondere die Ventilgehäuse 18 bzw. das einstückige Gehäuse-Formteil 28,
die Schieber 24 und vorzugsweise auch die Deckelelemente 50 und
optional die Zylindergehäuse 68 und
die Betätigungskolben 70,
bestehen vorzugsweise aus dem gleichen Material, und zwar insbesondere
aus einem faserverstärkten
Kunststoff, wie PA12-GF50. Dieses bevorzugte Material weist eine geringe
Wasseraufnahme auf und eignet sich gut zur Anwendung mit Kraftstoffen,
insbesondere Diesel. Durch Verwendung von gleichen Materialien für die Bestandteile
werden Undichtigkeiten, die durch thermische Dehnung entstehen könnten, vermieden.
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Das
Gehäuse-Formteil 28 weist
zur Montagebefestigung an einem nicht dargestellten Träger in einem
Kraftfahrzeug mindestens zwei, bevorzugt drei außen angeformte Befestigungselemente 92 auf,
die insbesondere derart gegenüber
den Bereichen der Dichtflächen 34 axial
und/oder radial versetzt angeordnet sind, dass bei der Montage ein
Verzug des Formteils und daraus resultierende Formveränderungen
im Bereich der Dichtflächen 34 weitgehend
ausgeschlossen sind. Dies gewährleistet
eine gute Funktionsfähigkeit
und dauerhafte Dichtwirkung im Bereich der Umfangsdichtungen 32 und
Dichtflächen 34.
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Die
Funktion der erfindungsgemäßen Ventilanordnung 1 dürfte durch
die obigen Erläuterungen des
konstruktiven Aufbaus bereits hinreichend klar sein. Ergänzend wird
auf die Darstellungen in den 10 bis 13 verwiesen.
In 10 ist eine optionale Absperrstellung dargestellt,
in der alle vorhandenen Anschlüsse
voneinander getrennt sind. 11 zeigt
die Ventilstellung zur Verbindung des Tanks A mit dem Motor M, indem
A1 mit M1 und A2 mit M2 verbunden sind. Der Tank B ist vom Motor
M abgesperrt. Die umgekehrte Schaltstellung ist in 13 dargestellt,
wobei der Tank A abgesperrt und der Tank B mit dem Motor M verbunden
ist. Schließlich
zeigt 12 eine Stellung, in der beide
Tanks A und B mit dem Motor M verbunden sind. Diese Schaltstellung
ist vorgesehen für
den Fall, dass beide Tanks mit dem selben Kraftstoff befüllt sind.
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Die
Absperrstellung gemäß 10 kann
als Prüfstellung
zur Dichtheitsprüfung
vorgesehen sein. Dabei bilden sich im Ventil zwei Prüfkammern,
die über
die beiden Motoranschlüsse
M1 und M2 mit einem Prüfdruck
beaufschlagt werden können.
Diese Prüfkammern
werden von den Umfangsdichtungen 32 der Schieber 24 gedichtet.
Im Falle eines gemessenen Druckabfalls des Prüfdruckes kann auf eine beschädigte oder
gar fehlende Umfangsdichtung geschlossen werden.
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Durch
die beschriebene Ausgestaltung der Ventilanordnung 1 bzw.
der beiden Schieberventile 14, 16 werden Vor-
und Rücklauf
eines Tanks stets nur gemeinsam geschaltet. Dadurch sind Vertauschungen
ausgeschlossen.
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Es
sei nochmals bemerkt, dass ein Schieberventil 14 bzw. 16 der
beschriebenen Art bzw. ein Doppel-Schieberventil der bevorzugten
Art auch unabhängig
von der beschriebenen, speziellen Anwendung als Tank-Umschaltventil
als allgemeines 4/2-bzw.
6/3- oder 6/4-Wege-Ventil verwendet werden kann.
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Im Übrigen ist
die Erfindung ohnehin nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt,
sondern erstreckt sich auch auf gleichwirkende Ausführungen.
Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die im jeweils
unabhängigen
Anspruch definierte Merkmalskombination beschränkt, sondern kann auch durch
jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller
insgesamt offenbarten Einzelmerkmalen definiert sein. Dies bedeutet,
daß grundsätzlich praktisch
jedes Einzelmerkmal des jeweils unabhängigen Anspruchs weggelassen
bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes
Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern sind die Ansprüche lediglich
als ein erster Formulierungsversuch für eine Erfindung zu verstehen.