DE102008014413B4 - Valve - Google Patents
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Abstract
Ventil, mit einem Ventilgehäuse (4), in dem eine Ventilschieberkammer (5) ausgebildet ist, in der ein durch Auferlegung einer Umschaltkraft (11a, 11b) unter Ausführung einer linearen Umschaltbewegung (8) zwischen mehreren Schaltstellungen umschaltbarer Ventilschieber (7) angeordnet ist, und mit Haltemitteln (27) zum lösbaren gehäusefesten Fixieren des Ventilschiebers (7) in wenigstens einer seiner Schaltstellungen, die zwei den Ventilschieber (7) auf diametral entgegengesetzten Seiten flankierende Rastelemente (66a, 66b) aufweisen, denen jeweils eine axial ortsfest am Ventilschieber (7) angeordnete Rastnocke (32a, 32b) zugeordnet ist und die jeweils entgegen einer rückstellend wirkenden Federkraft vorübergehend aus einer die zugeordnete Rastnocke (32a, 32b) hintergreifenden und dadurch den Ventilschieber (7) axial fixierenden Sperrstellung in eine das Vorbeibewegen der zugeordneten Rastnocke (32a, 32b) und somit das Umschalten des Ventilschiebers (7) ermöglichende Freigabestellung auslenkbar sind, wenn der Ventilschieber (7) in der entsprechenden Richtung mit einer Umschaltkraft (11a, 11b) beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Rastelemente (66a, 66b) an zwei seitlich neben den Ventilschieber (7) ragenden Tragarmen (48a, 48b) einer Halteeinheit (44) angeordnet sind, die von außen her in einen die Wandung des Ventilgehäuses (7) durchsetzenden und seitlich in die Ventilschieberkammer (5) einmündenden Querkanal (45) eingesetzt ist, wobei die beiden Tragarme (48a, 48b) federelastisch biegbare Bestandteile eines einstückigen Federelementes (52) sind, derart, dass sie beim Umschalten des Ventilschiebers (7) unter Aufbau einer rückstellend wirkenden Federkraft auseinanderspreizbar sind, und wobei die Halteeinheit (44) einen in dem Querkanal (45) sitzenden und dort durch die Wandung des Ventilgehäuses (4) in Richtung der Umschaltbewegung (8) abgestützten Befestigungsabschnitt (47) aufweist, der ein bezüglich dem Ventilgehäuse (4) und den Tragarmen (48a, 48b) separates, die Tragarme (48a, 48b) jedoch fixierendes Befestigungsteil (57) aufweist, wobei das Federelement (52) einen in dem Befestigungsteil (57) fixierten Basisabschnitt (53) aufweist, von dem die Tragarme (48a, 48b) wegragen.Valve having a valve housing (4) in which a valve spool chamber (5) is formed, in which a switchable by applying a switching force (11a, 11b) to perform a linear switching movement (8) switchable between a plurality of switching positions valve spool (7), and with holding means (27) for releasably fixing the valve slide (7) fixed in the housing in at least one of its switching positions, which have two latching elements (66a, 66b) flanking the valve slide (7) on diametrically opposite sides, each having an axially fixed position on the valve slide (7 ) arranged latching cam (32a, 32b) is assigned and each against a restoring acting spring force temporarily from an associated locking cam (32a, 32b) and thereby engages behind the valve spool (7) axially locking position into a passing the associated locking cam (32a, 32b) and thus the switching of the valve spool (7) Enabling Freigabestellu ng are deflected when the valve slide (7) in the corresponding direction with a switching force (11a, 11b) is acted upon, characterized in that the two latching elements (66a, 66b) on two laterally adjacent to the valve slide (7) projecting support arms (48a , 48b) of a holding unit (44) are arranged, which from the outside in a the wall of the valve housing (7) passing through and laterally into the valve spool chamber (5) opens transverse channel (45) is inserted, wherein the two support arms (48a, 48b) are elastically bendable components of a one-piece spring element (52), such that they are spread apart when switching the valve spool (7) to build a restoring spring force acting, and wherein the holding unit (44) in the transverse channel (45) sitting and there by the Wall of the valve housing (4) in the direction of the switching movement (8) supported mounting portion (47) having a respect to the valve housing (4) and the Supporting arms (48a, 48b) separate, the support arms (48a, 48b) but fixing fixing part (57), wherein the spring element (52) in the fastening part (57) fixed base portion (53) from which the support arms (48a, 48b).
Description
Die Erfindung betrifft ein Ventil, mit einem Ventilgehäuse, in dem eine Ventilschieberkammer ausgebildet ist, in der ein durch Auferlegung einer Umschaltkraft unter Ausführung einer linearen Umschaltbewegung zwischen mehreren Schaltstellungen umschaltbarer Ventilschieber angeordnet ist, und mit Haltemitteln zum lösbaren gehäusefesten Fixieren des Ventilschiebers in wenigstens einer seiner Schaltstellungen, die zwei den Ventilschieber auf diametral entgegengesetzten Seiten flankierende Rastelemente aufweisen, denen jeweils eine axial ortsfest am Ventilschieber angeordnete Rastnocke zugeordnet ist und die jeweils entgegen einer rückstellend wirkenden Federkraft vorübergehend aus einer die zugeordnete Rastnocke hintergreifenden und dadurch den Ventilschieber axial fixierenden Sperrstellung in eine das Vorbeibewegen der zugeordneten Rastnocke und somit das Umschalten des Ventilschiebers ermöglichende Freigabestellung auslenkbar sind, wenn der Ventilschieber in der entsprechenden Richtung mit einer Umschaltkraft beaufschlagt wird.The invention relates to a valve, comprising a valve housing, in which a valve spool chamber is formed, in which a switchable by applying a switching force by performing a linear switching movement between a plurality of switching positions valve spool is arranged, and holding means for releasably fixed housing the valve spool in at least one of his Switch positions, which have two the valve spool on diametrically opposite sides flanking locking elements, each associated with a axially fixedly arranged on the valve spool locking cam and each against a restoring spring force temporarily from behind the associated locking cam and thereby the valve spool axially fixing blocking position in a Moving past the associated latching cam and thus the switching of the valve spool enabling release position can be deflected when the valve spool in the corresponding Ric hhrt with a switching force is applied.
Vor allem bei sogenannten Impulsventilen, gelegentlich aber auch bei konventionellen Ventilen, besteht das Erfordernis, eine vom Ventilschieber eingenommene Schaltstellung durch gesonderte Haltemittel bis zum neuerlichen Umschalten zu fixieren. Impulsventile sind Mehrwegeventile, deren Ventilschieber zum Umschalten zwischen zwei Endstellungen impulsartig mittels eines die erforderliche Umschaltkraft hervorrufenden fluidischen Steuerdruckes beaufschlagt werden, wobei der Ventilschieber auch nach der Wegnahme des Steuerdruckes seine Endstellung beibehält. Solche Ventile haben den Vorteil, dass die Schaltstellungen des Ventilschiebers ohne ständige Energiezufuhr praktisch beliebig lange beibehalten werden können. Die zusätzlichen Haltemittel verhindern, dass der Ventilschieber, beispielsweise aufgrund von Erschütterungen, seine Schaltstellung ändert.Especially in so-called impulse valves, but occasionally also in conventional valves, there is a need to fix a position occupied by the valve spool switch position by separate holding means until the renewed switching. Pulse valves are multiway valves whose valve spool for switching between two end positions are impulsively acted upon by means of the required switching force causing fluidic control pressure, wherein the valve spool retains its end position even after the removal of the control pressure. Such valves have the advantage that the switching positions of the valve spool can be maintained virtually indefinitely without constant power supply. The additional holding means prevent the valve slide, for example, due to shocks, changes its switching position.
Die
Aus der
Ein zur Handbetätigung ausgebildetes Ventil mit einer ähnlichen Rastfunktion ist aus der
Die
Die
Aus der
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventil der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Haltemittel bei zuverlässiger Funktionsweise einfach montierbar sind. The present invention has for its object to provide a valve of the type mentioned, the holding means are easy to install with reliable operation.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass die beiden Rastelemente an zwei seitlich neben den Ventilschieber ragenden Tragarmen einer Halteeinheit angeordnet sind, die von außen her in einen die Wandung des Ventilgehäuses durchsetzenden und seitlich in die Ventilschieberkammer einmündenden Querkanal eingesetzt ist, wobei die beiden Tragarme federelastisch biegbare Bestandteile eines einstückigen Federelementes sind, derart, dass sie beim Umschalten des Ventilschiebers unter Aufbau einer rückstellend wirkenden Federkraft auseinanderspreizbar sind, und wobei die Halteeinheit einen in dem Querkanal sitzenden und dort durch die Wandung des Ventilgehäuses in Richtung der Umschaltbewegung abgestützten Befestigungsabschnitt aufweist, der ein bezüglich dem Ventilgehäuse und den Tragarmen separates, die Tragarme jedoch fixierendes Befestigungsteil aufweist, wobei das Federelement einen in dem Befestigungsteil fixierten Basisabschnitt aufweist, von dem die Tragarme wegragen.To solve this problem, it is provided that the two locking elements are arranged on two laterally adjacent to the valve slide supporting arms of a holding unit, which is inserted from the outside into a wall of the valve housing passing through and laterally into the valve spool chamber opening transverse channel, the two support arms resilient are bendable components of a one-piece spring element, such that they are spread apart when switching the valve spool to build a restoring spring force acting, and wherein the holding unit has a seated in the transverse channel and supported there by the wall of the valve housing in the direction of the switching mounting portion, the one with respect to the valve housing and the support arms separate, the support arms, however, fixing part has, wherein the spring element has a fixed portion in the mounting base portion from which project the support arms.
Indem die beiden Rastelemente von entgegengesetzten Seiten her gegen den Ventilschieber arbeiten, liegt eine symmetrische Krafteinleitung vor, was unerwünschte Querkräfte minimiert. Die Rastelemente sorgen für ein sicheres Festhalten des Ventilschiebers in mindestens einer Schaltstellung und können zum Umschalten des Ventilschiebers entgegen der rückstellend wirkenden Federkraft problemlos auseinander gedrückt werden. Die Montage der Rastelemente gestaltet sich besonders einfach, da sie zu einer Halteeinheit gehören, die von außen her als Baueinheit in einen in die Ventilschieberkammer einmündenden Querkanal einsetzbar ist. Im montierten Zustand wird der Ventilschieber von zwei Tragarmen der Halteeinheit flankiert, die jeweils eines der Rastelemente aufweisen. Die Halteeinheit kann also problemlos von außen her installiert werden, nachdem der Ventilschieber bereits im Ventilgehäuse montiert wurde. Da das angewendete Rastprinzip keine Magnetkräfte erfordert, tritt keine Beeinträchtigung benachbarter Komponenten durch magnetische Felder auf und ist man zudem relativ frei bei der Auswahl der verwendeten Materialien.By working the two locking elements from opposite sides against the valve spool, there is a symmetrical force introduction, which minimizes undesirable transverse forces. The locking elements ensure safe retention of the valve spool in at least one switching position and can be easily pressed apart to switch the valve spool against the restoring spring force acting. The assembly of the locking elements is particularly simple, since they belong to a holding unit, which is used from the outside as a unit in a direction in the valve spool chamber transverse channel. In the assembled state, the valve slide is flanked by two support arms of the holding unit, each having one of the latching elements. The holding unit can thus be easily installed from the outside, after the valve spool has already been mounted in the valve body. Since the applied locking principle does not require magnetic forces, no adverse effects on adjacent components due to magnetic fields and is also relatively free in the selection of the materials used.
Die Halteeinheit ist mit einem Befestigungsabschnitt ausgestattet, der in dem Querkanal aufgenommen ist und darin durch die Wandung des Ventilgehäuses in der Richtung der Umschaltbewegung abgestützt ist. Auf diese Weise wird erreicht, dass die von dem Befestigungsabschnitt über die Tragarme getragenen Rastelemente in ihrer Axialposition, also in ihrer Position in Richtung der Umschaltbewegung des Ventilschiebers, an unerwünschten Bewegungen gehindert sind, seien es rein translatorische Bewegungen oder auch Schwenkbewegungen. Die zu fixierenden Schaltstellungen können auf diese Weise sehr genau definiert werden. Gleichwohl lässt sich in Verbindung mit federnd ausgebildeten Tragarmen eine gewisse Nachgiebigkeit auch in der Umschaltrichtung des Ventilschiebers generieren, was die Haltemittel äußerst unempfindlich gegen Montage- und Fertigungstoleranzen macht. Die Halteeinheit weist ein einstückiges, insbesondere gebogenes Federelement auf, das die Tragarme bildet, die federelastisch biegbar ausgebildet sind, so dass keine gesonderten Federmittel benötigt werden. Beim Umschalten des Ventilschiebers werden die Tragarme durch die Einwirkung der Rastnocken vorübergehend auseinandergespreizt. Der Befestigungsabschnitt hat ein bezüglich den Tragarmen separates Befestigungsteil, in dem das Federelement mit einem Befestigungsabschnitt fixiert ist.The holding unit is provided with a mounting portion which is received in the transverse channel and is supported therein by the wall of the valve housing in the direction of the switching movement. In this way, it is achieved that the locking elements carried by the fastening section via the support arms are prevented in their axial position, that is, in their position in the direction of the switching movement of the valve slide, from undesired movements, be it purely translational movements or also pivoting movements. The switching positions to be fixed can be defined very precisely in this way. Nevertheless, in conjunction with spring-loaded support arms, a certain flexibility can also be generated in the reversing direction of the valve slide, which makes the holding means extremely insensitive to assembly and manufacturing tolerances. The holding unit has a one-piece, in particular curved spring element which forms the support arms, which are formed elastically bendable, so that no separate spring means are needed. When switching the valve spool, the support arms are temporarily spread apart by the action of the locking cam. The attachment portion has a respect to the support arms separate fastening part, in which the spring element is fixed with a mounting portion.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Rastelemente unmittelbar von den Tragarmen gebildet sind. Gleichwohl wäre es prinzipiell denkbar, die Tragarme mit gesonderten Elementen zu bestücken, die als Rastelemente fungieren.It is particularly advantageous if the locking elements are formed directly from the support arms. Nevertheless, it would be conceivable in principle to equip the support arms with separate elements that act as locking elements.
Die Tragarme sind insbesondere drahtförmig ausgebildet. Sie bestehen insbesondere aus einem Federstahl.The support arms are formed in particular wire-shaped. They consist in particular of a spring steel.
Das Federelement kann beispielsweise nach Art eines Bügels ausgeführt sein. Es verfügt zweckmäßigerweise über zwei sich nebeneinander erstreckende Endabschnitte, die die beiden Tragarme bilden.The spring element may for example be designed in the manner of a bracket. It expediently has two adjacently extending end sections, which form the two support arms.
Optimale Federungseigenschaften verbunden mit der Möglichkeit einer einfachen Befestigung sind gegeben, wenn der Basisabschnitt des Federelementes als ein sich in einer rechtwinkelig zur Längsachse des Querkanals verlaufenden Basisebene erstreckenden C-förmiger Basisabschnitt ausgebildet ist, von dessen beiden Endbereichen jeweils einer der sich einstückig anschließenden Tragarme quer zu der Basisebene und hin zu dem Ventilschieber wegragt.Optimal suspension properties associated with the possibility of a simple attachment are given when the base portion of the spring element is formed as extending in a perpendicular to the longitudinal axis of the transverse channel extending base plane C-shaped base portion, from the two end regions in each case one of the integrally connected support arms transverse to the base plane and towards the valve slide protrudes.
Die Rastelemente können am Ventilschieber einfach nur anliegen, ihn aber vorzugsweise auch über einen Teil seines Umfanges formschlüssig umgreifen. Letzteres eröffnet die Möglichkeit, insbesondere wenn die Rastelemente Bestandteile eines einstückigen Federelementes sind, dass die Rastelemente ohne sonstige Maßnahmen an dem Ventilschieber gehalten werden. Dadurch erspart man sich eine anderweitige feste Einspannung des Federelementes und schafft somit die Voraussetzungen für eine schwimmende Lagerung des Federelementes. Letzteres vermeidet in vorteilhafter Weise die Einleitung von Querkräften in den Ventilschieber.The locking elements can simply rest on the valve spool, but preferably surround it positively over part of its circumference. The latter opens up the possibility, in particular if the locking elements are components of a one-piece spring element, that the locking elements are held without any other measures on the valve spool. This saves you another fixed clamping of the spring element and thus creates the conditions for a floating mounting of the spring element. The latter avoids advantageously the introduction of shear forces in the valve spool.
Bei dem Querkanal könnte es sich um einen eigens zur Montage der Halteeinheit vorhandenen Kanal handeln. Besonders vorteilhaft ist jedoch eine Ausführungsform, bei der der Querkanal ein sowieso im Ventilgehäuse vorhandener Fluidkanal ist.The transverse channel could be a channel specially provided for mounting the holding unit. However, an embodiment in which the transverse channel is an existing fluid channel anyway in the valve housing is particularly advantageous.
Wird dieser Fluidkanal momentan nicht benötigt, kann er durch die Halteeinheit ohne weiteres auch komplett ausgefüllt werden. Andernfalls lässt sich für die Halteeinheit auch ohne Probleme eine Gestaltung finden, die einen ausreichenden Strömungsquerschnitt des Fluidkanals unbesetzt lässt, um die gewünschte Fluidströmung zu garantieren.If this fluid channel is not needed at the moment, it can easily be completely filled by the holding unit. Otherwise, can be found for the holding unit without problems a design that leaves a sufficient flow cross-section of the fluid channel unoccupied to guarantee the desired fluid flow.
Wenn der Querkanal in einen im Betrieb unter Fluiddruck stehenden Bereich der Ventilschieberkammer einmündet, ist es von Vorteil, wenn an das Ventilgehäuse ein die äußere Mündung des Querkanals dicht verschließendes Verschlusselement angesetzt ist. Handelt es sich um ein Ventil, das üblicherweise auf einer mit internen Kanälen ausgestatteten Grundplatte montiert wird, kann diese Grundplatte die Funktion des Verschlusselementes übernehmen, so dass auf ein gesondertes Verschlusselement verzichtet werden kann.When the transverse channel opens into a region of the valve slide chamber which is under fluid pressure during operation, it is advantageous if a closure element sealing the outer mouth of the transverse passage is attached to the valve housing. If it is a valve, which is usually mounted on a base plate equipped with internal channels, this base plate can take over the function of the closure element, so that it is possible to dispense with a separate closure element.
Die beiden Rastnocken sind zweckmäßigerweise Bestandteile einer bezüglich einem Grundkörper des Ventilschiebers separat ausgebildeten Rasthülse. Auf diese Weise besteht die vorteilhafte Möglichkeit einer spezifischen Materialwahl unter besonderer Berücksichtigung der Minimierung des Verschleißes. Vorzugsweise besteht die Rasthülse aus einem Kunststoffmaterial.The two locking cams are expediently components of a latching sleeve formed separately with respect to a base body of the valve slide. In this way, there is the advantageous possibility of a specific choice of material with special consideration of minimizing wear. Preferably, the locking sleeve consists of a plastic material.
Zugunsten einer einfachen Montage kann die Rasthülse längs geschlitzt und von der Seite her auf den Grundkörper des Ventilschiebers aufgeschnappt sein. Damit sich der geschlitzte Bereich nicht unerwünscht verdreht, verfügt die Rasthülse zweckmäßigerweise über einen radial abstehenden Verdrehsicherungsvorsprung, der sich zur Verdrehsicherung an den beiden Tragarmen abstützen kann.To ease installation, the locking sleeve can be longitudinally slotted and snapped from the side onto the main body of the valve spool. So that the slotted area does not undesirably twist, the locking sleeve expediently has a radially protruding anti-rotation projection, which can be supported against rotation on the two support arms.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. In this show:
Das insgesamt mit Bezugsziffer
Das Ventil
Unter Ausführung einer im Folgenden als Umschaltbewegung
Die beiden axialen Endabschnitte des Ventilschiebers
Jeder Betätigungskolben
Zum Umschalten des Ventilschiebers
Die beiden Vorsteuerventileinheiten
Jede Vorsteuerventileinheit
Durch gesteuerte elektrische Aktivierung der Vorsteuerventileinheiten
Bei den Vorsteuerventileinheiten
Die Wandung des Ventilgehäuses
Die mit den einzelnen Ventilkanälen
Exemplarisch sind zwei äußere Verschlussabschnitte
Die oben erwähnten Abstützflächen
Bei den Ventilkanälen
Das Ventil
Ein erster Außenflächenabschnitt
Das zweite Paar von Arbeitskanälen
Wenn das zweite Paar von Arbeitskanälen
Es versteht sich, dass das Ventilgehäuse
Beim Ausführungsbeispiel enthält der Vorsteuer-Speisekanal
Der Ventilschieber
Die beim Ausführungsbeispiel fluidisch aufgebrachte Umschaltkraft
Damit die geschilderte Arretierung des Ventilschiebers
Die Haltemittel
Die Rastnocken
Vorzugsweise sind die beiden Rastnocken
Die Rasthülse
Diametral gegenüberliegend des Längsschlitzes
Die Rasthülse
Als weitere Komponente verfügen die Haltemittel
Ein Befestigungsabschnitt
Ausgehend von dem Befestigungsabschnitt
Die Tragarme
Das Federelement
Von den beiden Endbereichen
Während der Basisabschnitt
Die beiden Tragarme
Der Basisabschnitt
Das Befestigungsteil
Beide Seitenwände
Um das Federelement
Das Befestigungsteil
Die beiden den Ventilschieber
Die Haltemittel
Zum Umschalten in die zweite Schaltstellung wird der Ventilschieber
Bei dieser Umschaltbewegung baut sich aufgrund der federnden Aufhängung der Rastelemente
Das Zurückschalten in die erste Schaltstellung geschieht in gleicher Weise in umgekehrter Reihenfolge, ausgelöst durch die in
Somit sind durch das Zusammenwirken der Rastelemente
Abweichend vom Ausführungsbeispiel könnten die Rastelemente
Wie insbesondere aus
Wie insbesondere aus
Der Querkanal
Da dieser Arbeitskanal
Insbesondere wenn anstelle des ersten Paares von Arbeitskanälen
Beim Ausführungsbeispiel fungiert die Grundplatte
Kann der Querkanal
Auf ein fluiddichtes Verschließen kann insgesamt verzichtet werden, wenn die innere Kanalmündung
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