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Die
Erfindung betrifft ein Mehrwegeventil gemäß des
Oberbegriffes des Patentanspruches 1.
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Ein
derartiges Mehrwegeventil ist beispielsweise in der
EP 13 08 658 A2 beschrieben.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfach aufgebautes und
kompakt bauendes Mehrwegeventil mit einfacher Bedienungsmöglichkeit
und sicher abdichtenden Ventilkörpern zu schaffen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das kennzeichnende
Merkmal des Patentanspruches 1 gelöst. Infolge dieser Maßnahme
sind die den Anschlussleitungen zugeordneten Ventilkörper
derart angeordnet, dass sie im Betrieb mit Unterdruck beaufschlagt
werden und so gegen den Ventilsitz gesaugt werden. Hierdurch ist
eine sichere Abdichtung der Anschlussleitungen während
des Betriebes der Feldspritze, wenn der Innenraum des Mehrwegeventils
mit Unterdruck durch die Saugleitung beaufschlagt wird, durch die
Ventilkörper sichergestellt.
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Um
die Einmündungen der Anschlussleitungen durch die Ventilkörper
sicher abdichten zu können, ist vorgesehen, dass den Einmündungen
der Anschlussleitungen auf ihrer dem Innenraum des Mehrwegeventils
abgewandten Seite des Gehäuses ein mit dem jeweiligen Ventilkörper
zusammenwirkender Ventilsitz angeordnet ist.
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Um
auch eine als Ablassleitung ausgebildete Anschlussleitung sicher
abdichten zu können, ist vorgesehen, dass in dem Mehrwegeventil
eine als Ablassleitung nutzbare Öffnung angeordnet ist,
dass dieser Ablassleitung ebenfalls ein Ventilkörper entsprechend
den Anschlussleitungen angeordnet ist. Eine vorteilhafte Ausgestaltung
eines Mehrwegeventils, insbesondere beim Einsatz bei einer landwirtschaftlichen
Feldspritze lässt sich dadurch erreichen, dass zumindest
eine Anschlussleitung als Ablassleitung und die übrigen
Anschlussleitungen als Zuleitungen ausgebildet und/oder dient.
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Eine
vorteilhafte Anordnung der Zuleitungen wird dadurch erreicht, dass
die Zuleitungen zumindest annähernd sternförmig
in das Gehäuse einmündend angeordnet sind. Hierdurch
wird erreicht, dass die Anschlussleitungen optimal in das Gehäuse
einmünden, sämtliche Zuleitungen sind so in optimaler Weise
zu dem zentralen Betätigungselement angeordnet. Die Anschlussleitungen
können somit gleichmäßig verteilt um
das Betätigungselement einmündend angeordnet sein.
Die den Einmündungen der Anschlussleitungen zugeordneten
Ventilkörper sind ebenfalls in optimaler und gleichmäßig
verteilter Weise in Bezug auf das Betätigungselement angeordnet. Hierbei
sind die Anschlussleitungen in einer bevorzugten Ausführungsform
zumindest annähernd auf einer Ebene in das Gehäuse
einmündend angeordnet. Eine besonders kompakte Bauweise
des Mehrwegeventils wird dadurch erreicht, dass die Saugleitung
auf einer zu der Ebene der einmündenden Anschlussleitungen
im Winkel liegenden Ebene in das Gehäuse einmündend
angeordnet ist. Dadurch, dass die Saugleitung in einer anderen Ebene
als die Anschlussleitungen angeordnet ist, ergibt sich ein Mehrwegventil
mit einer äußerst kompakten Abmessung.
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Eine
einfache Betätigung der einzelnen Ventilkörper
lässt sich dadurch erreichen, dass Zentralbetätigungselement
zumindest einen exzentrisch zur Drehachse des Betätigungselementes
angeordneten Betätigungsnocken aufweist.
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Um
gleichzeitig mit dem Zentralbetätigungselement zwei Ventilkörper
betätigen zu können, ist vorgesehen, dass das
Betätigungselement zumindest zwei hintereinander und versetzt
zueinander angeordnete Betätigungsnocken aufweist.
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Um
mittels des Betätigungsnockens des Zentralbetätigungselementes
die Ventilkörper einerseits mit einer geringen Kraft in Öffnungsstellung bringen
zu können, auch wenn während des Betriebes ein
Unterdruck auf die Ventilkörper einwirkt, also mit einer
geringen Kraft öffnen zu können und andererseits über
einen geringen Verstellweg die Ventilkörper in ihre größte Öffnungsstellung
mittels des Betätigungsnockens des Zentralbetätigungselementes bringen
zu können, ist vorgesehen, dass der Betätigungsnocken
in seinem Schaltbereich zur Betätigung des jeweiligen Ventilkörpers
zumindest zwei unterschiedliche Steigungsbereiche aufweist und zwar
zunächst zum öffnen der Zugangsleitung eine relativ geringe
Steigung und in seinem anschließenden Bereich eine wesentlich
größere Steigung. Hierdurch wird erreicht, dass
mit einer zunächst geringen Steigung der Exzenterkurve
des Betätigungsnockens den mit einem bis zu 0,8 bar Vakuum
belasteten und einer Feder vorgespannten Ventilkörper mit
einer geringen Kraft von seinem Ventilsitz abheben zu können,
damit die Leitungsöffnung der jeweiligen Zuleitung geöffnet
werden kann. Nach dem öffnen fällt das Vakuum
ab und die erforderliche Kraft zum weiteren Bewegen des Ventils
sinkt, so dass die Kurve des Betätigungsnockens anschließend
steiler sein kann, um so mit einem geringeren Verdrehwinkel des
Nockens eine schnelle Öffnung des Ventils zu erreichen.
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Um
verschiedene Schaltkombinationen der Ventilkörper über
das Zentralbetätigungselement je nach erforderlichem Einsatz
realisieren zu können, ist vorgesehen, dass die Betätigungsnocken
in unterschiedlichen Stellungen zueinander angeordnet und/oder anordbar
sind. Durch die Veränderung bzw. des Winkels des Betätigungsnockens
zueinander ist es möglich, eine beliebige Kombination zweier
Abgänge, d. h. die Betätigung zweiter Ventile
realisieren zu können.
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Um
sicherzustellen, dass die Ventilkörper sicher in ihre Schließstellungen
gelangen und die Schließkörper in gewünschter
Weise in ihrer Schließstellung verharren, ist vorgesehen,
dass den Ventilkörpern, jeweils eine Feder derart zugeordnet
ist, dass die Feder den Ventilkörper bezogen auf die Öffnung
der Zugangsleitung, in seine Schließstellung drückt.
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Um
die Ventilkörper sicher in dem Ventilgehäuse führen
zu können, ist vorgesehen, dass der Ventilkörper
einen Ventilteller aufweist, dass beidseitig des Ventiltellers und
senkrecht zu diesem Führungsstifte, die gleitend in Führungen
des Gehäuses gelagert sind, angeordnet sind. Um verschiedene Kombinationsmöglichkeiten
mit nur einem Ventilteller realisieren zu können, der mit
dem einen oder anderen Nocken je nach seiner Anordnung im Ventilgehäuse
betätigt wird, ist vorgesehen, dass der dem Betätigungselement
zugewandte Führungsstift außermittig des Ventiltellers
angeordnet ist. Entsprechend dieser Ausgestaltung des Ventiltellers
mit der entsprechenden Anordnung des Führungsstiftes ist vorgesehen,
dass die Gleitlager für die Aufnahme der Führungsstifte
der Ventilteller außermittig der Zulauföffnung
der Zuleitung angeordnet sind.
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Um
eine Verdrehung des Ventilkörpers gegenüber der
von ihm zu verschießenden Eingangsöffnung der
Zuleitung bei mittig angeordnetem Führungsstift gegenüber
dem Ventilkörper zu vermeiden, ist vorgesehen, dass zumindest
einer der Führungsstifte und die zugeordneten Gleitlager
unrund, vorzugsweise rechteckig oder quadratisch ausgebildet sind.
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Eine
andere Ausgestaltung der Betätigungsnocken sowie der den
Ventiltellern zugeordneten Führungsstiften lässt
sich dadurch erreichen, dass Ventilteller mit geschlitztem Führungsstift
auf der dem Betätigungsnocken zugewandten Seite und Ventilteller
mit einem Führungsstift mit gleich bleibendem Endstück
auf der dem Betätigungsnocken zugewandten Seite vorhanden
sind, dass ein mittlerer Nocken und zwei die seitlich des mittleren
Nockens angeordnete vorhanden sind, dass der mittlere und die seitlichen
Nocken zueinander versetzt angeordnet sind.
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Ein
derartiges Mehrwegeventil wird in vorteilhafter Weise bei einer
landwirtschaftlichen Feldspritze eingesetzt. Mithilfe eines derartigen
Mehrwegeventils wird die Einstellung der Feldspritze für
die jeweilige Betriebsart erheblich vereinfacht, weil mehrere Ventile üblicher
Bauart in das erfindungsgemäße Mehrwegeventil
vereinigt sind, somit werden Fehleinstellungen aufgrund der erfindungsgemägen
Ausgestaltung des Ventils ausgeschlossen.
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Weitere
Einzelheiten der Erfindung sind den übrigen Unteransprüchen,
der Beispielsbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Hierbei zeigen
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1 den
Anschlussplan der verschiedenen Leitungen einer Feldspritze in schematischer
Darstellungsweise,
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2 das
Mehrwegeventil in Seitenansicht,
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3 das
Dreiwegeventil in Vorderansicht,
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4 das
Dreiwegeventil im Schnitt IV-IV,
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5 das
Mehrwegeventil in der Ansicht V-V,
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6 das
Gehäuse des Mehrwegeventils in Vorderansicht,
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7 das
Gehäuse des Mehrwegeventils in der Ansicht VII-VII,
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8 das
Gehäuse des Mehrwegeventils in der Ansicht VIII-VIII,
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9 das
Mehrwegeventils in der Ansicht IX-IX,
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10 den
Betätigungsnocken des Mehrwegeventils in perspektivischer
Darstellung,
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11 die
Betätigungsnocken in Seitenansicht,
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12 die
Betätigungsnocken in der Draufsicht,
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13 die
Betätigungsnocken in Seitenansicht,
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14 die
Betätigungsnocken in der Ansicht XIV-XIV,
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15 den
Ventilkörper in der Ansicht von unten,
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16 den
Ventilkörper in der Seitenansicht,
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17 den
Ventilkörper in dem Schnitt XVII-XVII,
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18 einen
anders ausgestalteten Betätigungsnocken in perspektivischer
Darstellung,
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19 einen
anderes ausgestalteten Ventilteller durch die Betätigung
des Nockens gemäß 18 in
der Vorderansicht und
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20 einen
weiteren Ventilteller für die Betätigung durch
die Betätigungsnocken gemäß 18.
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Die
landwirtschaftliche Feldspritze weist einen Flüssigkeitstank 1,
eine Pumpe 2, ein Druckregelventil 3, eine Dosierarmatur 4,
die Rücklaufleitungen 5, die Rührleitung 6,
sowie die Spritzleitungen 7 auf. An dem Boden des Flüssigkeitstanks 1 ist
die Anschlussleitung 8 angeschlossen. Diese Anschlussleitung 8 mündet
in das Mehrwegeventil 9 ein. An das die Saugleitung 10 der
Pumpe 2 auf der Rückseite des Gehäuses 11 des
Mehrwegeventils 9 einmündend angeschlossen. In
der Saugleitung 10 ist der Filter 12 angeordnet.
Von der Pumpe 2 führt die Druckleitung 13 zu
dem Druckregelventil 3 und der Dosierarmatur 4.
Die Pumpe 2 wird in bekannter und daher nicht näher
dargestellter Weise von einer Kraftquelle, beispielsweise einer
Zapfwelle eines Schleppers oder einer Hydraulikpumpe angetrieben. Neben
der als vom Tank 1 kommenden und als Zuleitung 8 ausgebildeten
Anschlussleitung münden die vom Frischwasserbehälter 14 kommende
und als Anschlussleitung ausgebildete Zuleitung 15, die
die Befüllleitung bildende und als Anschlussleitung ausgebildete
Zuleitung 16 sowie die als Ablassleitung 17 ausgebildete
Anschlussleitung in das Gehäuse 11 des Mehrwegeventils 9 ein.
Neben der als vom Tank 1 kommenden und der Zuleitung 8 ausgebildeten
Anschlussleitung münden in die vom Frischwasserbehälter 14 kommende
und als Anschlussleitung ausgebildete Zuleitung 15, die
die Befüllleitung bildende und als Anschlussleitung ausgebildete
Zuleitung 16, sowie die als Ablassleitung 17 ausgebildete Anschlussleitung
in das Gehäuse 11 des Mehrwegeventils 9 ein.
An den Anschluss der Ablassleitung 17 kann auch, falls
erforderlich, eine weitere Leitung des Feldspritzensystems, die
als Zuleitung ausgebildet ist, angeschlossen sein oder angeschlossen
werden.
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Das
Mehrwegeventil 9 weist ein von einem Handhebel 18 zu
betätigendes zentrales Betätigungselement 19 auf,
mittels welchem die den Anschlussleitungen 8, 13, 15, 17 zugeordneten
und im Folgenden noch näher beschriebenen Ventilkörper 20 zu
betätigen sind auf. Über das Betätigungselement 19 können
die den jeweiligen Anschlussleitungen 8, 13, 15, 17 zugeordneten
Ventilkörper 20 betätigt werden, um über
den Innenraum 21 des Gehäuses 11 des
Mehrwegeventils 9 einzelnen Anschlussleitungen 8, 13, 15, 17 mit
der Saugleitung 10 oder einzelne Anschlussleitungen 8, 13, 15, 17 untereinander
miteinander zu verbinden, so dass Flüssigkeit aus der jeweils über
der von dem Ventilkörper 20 freigegebenen Anschlussleitung 8, 13, 15 der
Saugleitung 10 oder der Ablassleitung 17 fließen
kann. Somit saugt die Pumpe 2 über die Saugleitung 10 und
den Filter 12 entweder die Spritzflüssigkeit aus
dem Vorratsbehälter 1 über die Leitung 8 oder
zum Befüllen des Flüssigkeitstanks 1 Wasser über
den als Saugschlauch ausgebildeten Zuleitung 16 oder um
den Tank 1 und die Leitungen 7 zu spülen, über
die Leitung 15 Wasser aus dem Frischwassertank 14 an.
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Im
Folgenden soll der Aufbau des Mehrwegeventils 9 erläutert
werden:
Das Mehrwegeventil entsprechend den 2 bis 17 weist
das Gehäuse 11 auf. In das Gehäuse 11 ist
die Schaltwelle 22 des zentralen Betätigungselementes 19 mittels
einer zweiseitigen Lagerung 23 drehbar gelagert. Auf der
einen Seite ist die Schaltwelle 22 aus dem Gehäuse 11 herausgeführt.
An dem herausgeführten Ende 24 ist der Handhebel 18 drehfest
angeordnet. Auf der Seite, auf der die Welle 22 aus dem
Gehäuse 11 herausgeführt ist, bildet
ein abnehmbarer Deckel 24, welcher abdichtet und in eine
Gehäuseöffnung des Gehäuses 11 eingesetzt ist,
ein Gehäuseteil. Auf der Schaltwelle 22 des zentralen
Betätigungselementes 19 sind im Ausführungsbeispiel
zwei versetzt zueinander angeordnete Betätigungsnocken 25, 26 zum
Betätigen der in das Gehäuse 11 eingesetzten
und den Anschlussleitungen 8, 13, 15, 17 zugeordneten
Ventilskörpern 20. In den Einmündungsbereichen 27 des
Gehäuses 11, in welchen die Anschlussleitungen 8, 13, 15, 17 einmünden
sind auf der dem Innenraum 21 des Mehrwegeventils 9 abgewandten
Seite des Gehäuses 11 jeweils mit dem jeweiligen
Ventilkörper 20 zusammenwirkende Ventilsitze 28 angeordnet.
Die den Anschlussleitungen 8, 13, 15, 17 zugeordneten
Ventilkörper 20 sind auf der dem Innenraum 21 des
Mehrwegeventils 9 abgewandten Seite der Einmündungen 27 angeordnet,
wie beispielsweise 4 und 5 zeigen.
Die Ventilkörper 20 weisen einen Ventilteller 29 auf.
Weiterhin sind beidseitig des Ventiltellers 29 und senkrecht
zu diesem Führungsstifte 30, 31 angeordnet.
Diese Führungsstifte 30, 31 sind in Führungen 32, 33 des
Gehäuses 9, die im Bereich der Einmündungen 27 der
Anschlussleitungen 8, 13, 15, 17 angeordnet
sind, gleitend gelagert. Der den Betätigungsnocken 25, 26 des
Betätigungselement 19 zugewandte Führungsstift 30 ist
außermittig des Ventiltellers 29 angeordnet, wie
die 15 und 16 zeigen.
Ebenfalls sind die Gleitlager 32 für die Aufnahme
der Führungsstifte 30 der Ventilteller 29 auf
der dem Innenraum 21 des Gehäuses 11 des Mehrwegeventils 9 bzw.
den Betätigungsnocken 25, 26 des zentralen
Betätigungselementes 19 zugeordnet sind, außermittig
der Einmündungen 27 der Zuleitung bzw. der Anschlussleitung 8, 13, 15, 17 angeordnet.
Damit die Ventilteller 29 mit ihren Führungsstiften 30, 31 sich
nicht verdrehen können, ist der dem Betätigungsnocken 25, 26 zugewandte
Führungsstift 30 und das zugeordnete Gleitlager 32 rechteckig
ausgebildet. Die Führungsstifte 30 sind jeweils
einem Betätigungsnocken 25, 26 zugeordnet, um
so entsprechende Kombinationsmöglichkeiten zum gemeinsamen
und getrennten Betätigen der den einzelnen Leitungen 8, 13, 15, 17 zugeordneten
Ventilkörper 20 realisieren zu können.
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Die
Zuleitungen 8, 13, 15 und die Ablassleitungen 17 sind,
wie die 3 und 5 zeigen, sternförmig
in das Gehäuse 9 einmündend angeordnet.
Die als Zuleitungen 8, 13, 15 und Ablassleitung 17 ausgebildeten
Anschlussleitungen sind auf einer Ebene in das Gehäuse 11 einmündend
angeordnet, während die Saugleitung 10 auf einer
zu der Ebene der einmündenden Anschlussleitung 8, 13, 15, 17 im Winkel
liegenden Ebene in das Gehäuse 11 einmündend
angeordnet ist, wie 2 und 4 zeigen. Somit
mündet die Saugleitung 10 außerhalb der
Ebene, auf der die Anschlussleitungen 8, 13, 15, 17 in das
Gehäuse 11 in das Gehäuse ein. Die Betätigungsnocken 25, 26 können
in unterschiedlichen Stellungen auf der Schaltwelle zueinander angeordnet
werden.
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Der
jeweilige Betätigungsnocken 25, 26 weist
in seinem Schaltbereich zur Betätigung des jeweiligen Ventilkörpers 20 zwei
unterschiedliche Steigungsbereiche 34, 35 auf.
Zunächst weist der Betätigungsnocken 25, 26 zum Öffnen
der Zugangsleitungen 8, 13, 15, 17 zum
Betätigen des Ventilskörpers 20 in Steigungsbereich 34 eine
relativ geringe Steigung und in seinem anschließenden Bereich 35 eine wesentlich
größere Steigung auf. Zunächst wird durch
diese Ausbildung der Steigung des Betätigungsnockens in
seinem Schaltbereich 34 mit einem größeren
Weg nur ein geringerer Betätigungsweg des Ventilkörpers 20 erreicht.
Somit kann mittels einer kleinen Kraft über den Führungsstift 30 der
Betätigungsnocken 25, 26 den Ventilteller 29 des
Ventilkörpers 20 von seinen Sitz 28 abheben,
so dass Flüssigkeit aus der Zuleitung 8, 13, 15 in
den Innenraum 21 zur Saugleitung 10 strömen
kann. Anschließend wird durch den Bereich 35 mit
der größeren Steigung erreicht, dass mittels eines
kleineren Verdrehwegs des Betätigungsnockens 25, 26 der
Ventilskörper 20 entsprechend schnell in seine Öffnungsstellung
angehoben wird. Es braucht dann nur noch die Kraft der der Ventilkörpern 20 zugeordnete
Federn 36 überwunden werden.
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Den
Ventilkörpern 20 ist auf ihrer dem Innenbereich 21 des
Mehrwegeventils 9 abgewandten Seite eine Feder 36 derart
zugeordnet, dass die Feder 36 den Ventilkörper 20 bezogen
auf die Einmündungen 29 der Anschlussleitungen 8, 13, 15, 17 in
seine Schließstellung drückt, so dass der Ventilteller 29 mit dem
ihm zugeordneten Dichtring 37, der in der 16 und 17 nicht
dargestellt ist, gegen seinen Ventilsitz 28 gedrückt
wird. Die Ventilteller 36 ist derart ausgelegt dass zumindest
die Gegenkraft zu einer evtl. auf die Anschlussleitungen 8, 13, 15 anstehenden
Wassersäule im Flüssigkeitssystem aufbringen kann.
Während des Betriebs werden die Ventilteller 29 der
Ventilkörper 20 von der auf dem Sauganschluss 10 anstehenden
Saugleitung gegen den Ventilssitz 28 gezogen.
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Die
Schaltnocken 25, 26 weisen auf ihrer höchsten
Erhebung eine Einkerbung 37 auf. In diese Einkerbung 37 fasst
der Führungsstift 30 des Ventilkörpers 20 in
seiner größten Öffnungsstellung. Hierdurch
wird eine sichere Positionierung des Zentralbetätigungselementes 19 mit
den Betätigungsnocken 25, 26 erreicht.
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Durch
eine entsprechende Stellung der Betätigungsnocken 25, 26 zueinander
auf der Schaltwelle 22 können je noch Einsatzfall
entsprechend der Schaltstellung der Schaltwelle und der Betätigungsnocken 25, 26 nur
jeweils ein Ventilteller 29 oder zwei Ventilteller 29 vom
Ventilsitz 28 abgehoben sein. Wenn zwei Ventilteller 29 von
ihren Ventilsitzen 29 abgehoben sind lassen0 sich zwei
Anschlussleitungen 8, 13, 15, 17 miteinander
verbinden. So kann beispielsweise die zum Tank 1 führenden
Leitungen 8 mit dem Ablassanschluss 17 verbunden
werden, so dass Flüssigkeiten aus dem Tank 1 abgelassen
werden kann. In einem anderen Fall können die Leitungen 8 und 15 beispielsweise
miteinander verbunden werden.
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Die 18 bis 20 zeigen
einen anders ausgestalteten Betätigungsnocken 38, 39,
die auf einer Schaltwelle eines Mehrwegeventil, wie vorbeschrieben,
angeordnet sind, und Führungsstifte 40, 41, 42 der
Ventilkörper 43, 44. Der eine Ventilkörper 43 weist
einen Ventilteller 45 mit einem geschlitzten Führungsstift 41 auf
der dem Betätigungsnocken 38, 39 zugewandten
Seite auf, während der andere Ventilkörper 44 einen
Ventilsteller 45 einen ungeschlitzten Führungsstift
mit gleich bleibender Dicke auf. Somit kann der mittlere Nocken 39 durch
den geschlitzten Bereich 46 des Führungsstiftes 41 sich
bewegen ohne den Führungsstift 41 zu berühren
und den Ventilteller 45 des Ventilkörpers 43 anzuheben.
Die Betätigung des Ventiltellers 45 mit dem geschlitzten
Führungsstift 41 erfolgt ausschließlich
durch die beiden seitlich des mittleren Betätigungsnockens
angeordneten Betätigungsnocken 38. Der ungeschlitzte
Führungsstift 42 kann von beiden Betätigungsnocken 38, 39 jeweils
betätigt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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