DE102018125048A1 - Wegeventil - Google Patents

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DE102018125048A1
DE102018125048A1 DE102018125048.7A DE102018125048A DE102018125048A1 DE 102018125048 A1 DE102018125048 A1 DE 102018125048A1 DE 102018125048 A DE102018125048 A DE 102018125048A DE 102018125048 A1 DE102018125048 A1 DE 102018125048A1
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Abstract

Ein Wegeventil umfasst ein Ventilgehäuse (1), welches einen Primär-Anschluss (2) und mindestens einen ersten und einen zweiten Sekundär-Anschluss (3, 4) aufweist, und ein Drehstück (11), welches von einem Kanal (24) durchsetzt ist und welches zum Verstellen des Wegeventils zwischen mindesten einer ersten und einer zweiten Schaltstellung um eine Drehachse (12) drehbar ist, wobei in einer jeweiligen Schaltstellung des Wegeventils der Primär-Anschluss (2) über den Kanal (24) des Drehstücks (11) mit einem jeweiligen der Sekundär-Anschlüsse (3, 4) in Verbindung steht und von den anderen der Sekundär-Anschlüsse (3, 4) getrennt ist. Der Kanal (24) des Drehstücks (11) verläuft geradlinig und weist eine Längsmittelachse (24a) auf, die sich beim Verstellen des Wegeventils zwischen den Schaltstellungen entlang des Kegelmantels eines gedachten geraden Kreiskegels bewegt, dessen Achse von der Drehachse (12) gebildet wird.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Wegeventil mit einem Ventilgehäuse, welches einen Primär-Anschluss und mindestens einen ersten und einen zweiten Sekundär-Anschluss aufweist, und einem Drehstück, welches von einem Kanal durchsetzt ist und welches zum Verstellen des Wegeventils zwischen mindesten einer ersten und einer zweiten Schaltstellung um eine Drehachse drehbar ist, wobei in einer jeweiligen Schaltstellung des Wegeventils der Primär-Anschluss über den Kanal des Drehstücks mit einem jeweiligen der Sekundär-Anschlüsse in Verbindung steht und von den anderen der Sekundär-Anschlüsse getrennt ist.
  • Wegeventile sind in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt. Bei einer herkömmlichen Ausführungsform eines Wegeventils wird ein Drehstück in Form einer Kugel um eine Drehachse gedreht. In einer der bekannten Ausführungsformen weist die Kugel einen L-förmigen Kanal auf. Der Kanal wird also von zwei rechtwinkelig zueinander stehenden Abschnitten gebildet. Ein Abschnitt des Kanals ist hierbei koaxial zur Drehachse der Kugel angeordnet und steht in allen Drehstellungen mit einem Primär-Anschluss des Wegeventils in Verbindung. Der andere Abschnitt des Kanals wird je nach Drehstellung mit einem der Sekundär-Anschlüsse in Verbindung gebracht. Ein Nachteil dieses vorbekannten Wegeventils besteht darin, dass der Strömungswiderstand für ein Fluid, das durch eine Leitung geleitet wird, in welcher dieses Wegeventil angeordnet ist, deutlich erhöht wird. Auch ist die Berechnung des von einem solchen Wegeventil bewirkten zusätzlichen Strömungswiderstands schwierig.
  • Aufgabe der Erfindung ist es ein vorteilhaftes Wegeventil der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches einen nur geringen Strömungswiderstand, insbesondere in einer der Schaltstellungen, ermöglicht. Erfindungsgemäß gelingt dies durch ein Wegeventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Beim Wegeventil gemäß der Erfindung verläuft der das Drehstück durchsetzende Kanal geradlinig und weist eine Längsmittelachse auf, die sich beim Verstellen des Wegeventils zwischen den Schaltstellungen entlang des Kegelmantels eines gedachten geraden Kreiskegels bewegt, dessen Achse von der Drehachse gebildet wird.
  • Durch die erfindungsgemäße Ausbildung kann der durch das Wegeventil zusätzlich bewirkte Strömungswiderstand gering gehalten werden. Auch ein sehr geringes Totvolumen des Wegeventils kann erreicht werden.
  • Vorteilhafterweise wird vom Primär-Anschluss eine erste Ventilöffnung ausgebildet, die eine Wand des Ventilgehäuses durchsetzt und eine Längsmittelachse aufweist, welche in der ersten Schaltstellung des Wegeventils mit der Längsmittelachse des Kanals des Drehstücks auf einer gemeinsamen Geraden liegt. Ein durch das Wegeventil geführtes Fluid gelangt somit in der ersten Schaltstellung des Wegeventils in geradliniger Durchflussrichtung vom Primär-Anschluss in den das Drehstück durchsetzenden Kanal, welcher selbst geradlinig ausgebildet ist. Die erste Ventilöffnung und der Kanal weisen hierbei in einer zweckmäßigen Ausführungsform den gleichen Durchmesser auf.
  • Vorteilhafterweise bildet der erste Sekundär-Anschluss eine zweite Ventilöffnung aus, die eine Wand des Ventilgehäuses durchsetzt und eine Längsmittelachse aufweist, welche in der ersten Schaltstellung des Wegeventils mit der Längsmittelachse des Kanals des Drehstücks auf einer gemeinsamen Geraden liegt. Das durch das Wegeventil geleitete Fluid gelangt somit in der ersten Schaltstellung in geradliniger Durchflussrichtung vom geradlinig verlaufenden Kanal in den ersten Sekundär-Anschluss oder umgekehrt. Der erste Sekundär-Anschluss und der Kanal können hierbei in zweckmäßigen Ausführungsformen den gleichen Durchmesser aufweisen.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann somit der Durchgangskanal durch das Wegeventil in der ersten Schaltstellung vollständig geradlinig ausgebildet sein. Es wird also im Vergleich zum Durchfluss durch ein Rohrstück gleicher Länge kein zusätzlicher Strömungswiderstand hervorgerufen. Die Berechnung des Strömungswiderstandes einer das Wegeventil aufweisenden Leitung, wenn das Wegeventil sich in der ersten Schaltstellung befindet, ist somit sehr einfach möglich.
  • Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass der zweite Sekundär-Anschluss eine dritte Ventilöffnung ausbildet, die eine Wand des Ventilgehäuses durchsetzt und eine Längsmittelachse aufweist, welche in der zweiten Schaltstellung des Wegeventils mit der Längsmittelachse des Kanals des Drehstücks auf einer gemeinsamen Geraden liegt. Ein durch das Wegeventil geführtes Fluid gelangt somit in der zweiten Schaltstellung in geradliniger Durchflussrichtung vom Kanal in den zweiten Sekundär-Anschluss. Lediglich zwischen der Längsmittelachse der vom Primär-Anschluss gebildeten ersten Ventilöffnung und der Längsmittelachse des Kanals liegt ein Knick vor. Dieser kann günstigerweise kleiner als der halbe Öffnungswinkel des Kreiskegels sein, auf dessen Kegelmantel sich die Längsmittelachse des Kanals beim Verstellen des Wegeventils zwischen den Schaltstellungen bewegt. Der durch das Wegeventil zusätzlich eingeführte Strömungswiderstand kann somit auch in der zweiten Schaltstellung gering gehalten werden.
  • Der Winkel zwischen der Längsmittelachse des Kanals und der Drehachse des Drehstücks (=halber Öffnungswinkel des Kreiskegels) beträgt günstigerweise weniger als 45°, vorzugsweise weniger als 30°.
  • Der Drehwinkel, um welchen das Drehstück bei der Verstellung des Wegeventils von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung um die Drehachse gedreht wird, beträgt vorzugsweise weniger als 90°. Beispielsweise liegt dieser Drehwinkel im Bereich von 50° bis 70°.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Drehstück ein Rohrstutzen aufweist, durch den der Kanal des Drehstücks verläuft. Es wird hierdurch eine einfache Ausbildung ermöglicht. Auch kann in einfacher Weise ein Durchgang durch das Wegeventil mit einem großen Öffnungsquerschnitt ausgebildet werden.
  • Die zweite und dritte Ventilöffnung sind vorzugsweise in einer ebenen, rechtwinkelig zur Drehachse des Drehstücks stehenden Wand angeordnet. Die erste Ventilöffnung ist vorzugsweise in einer ebenen, rechtwinkelig zur Drehachse stehenden Wand angeordnet. Die die Ventilöffnungen aufweisenden Wände könnten grundsätzlich auch gebogen ausgebildet sein, wobei sie zur Drehachse rotationssymmetrisch ausgebildet sind.
  • Das Wegeventil ist vorzugsweise zur Führung von Fluiden in Form von Gasen ausgebildet. Der Druckbereich, für den das Wegeventil ausgebildet ist, kann beispielsweise im Bereich von 10-2 mbar bis 2 bar liegen. Auch ein Betrieb in einem engeren Druckbereich, z.B. von 0,1 bar bis 1,1 bar kann vorgesehen sein.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung erläutert. In dieser zeigen:
    • 1 und 2 Schrägsichten eines Wegeventils gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung aus unterschiedlichen Blickrichtungen;
    • 3 eine weitere Schrägsicht des Wegeventils mit eingezeichnetem gedachtem Kreiskegel;
    • 4 eine Seitenansicht (rechtwinkelig zur Drehachse);
    • 5 einen Schnitt entlang der Linie AA von 4 in der ersten Schaltstellung des Wegeventils;
    • 6 einen Schnitt analog 5 aber in der zweiten Schaltstellung des Wegeventils;
    • 7 einen Schnitt entlang der Linie BB von 5;
    • 8 einen Schnitt entlang der Linie CC von 6 (mit eingezeichnetem gedachtem Kreiskegel im Schnitt);
    • 9 und 10 Explosionsdarstellungen in Schrägsicht aus unterschiedlichen Blickrichtungen;
    • 11 und 12 Explosionsdarstellungen in einer Seitenansicht rechtwinkelig zur Drehachse, das Drehstück in der ersten und zweiten Schaltstellung dargestellt;
    • 13 eine Explosionsdarstellung eines Wegeventils gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung;
    • 14 eine stirnseitige Ansicht des Wegeventils (parallel zur Drehachse);
    • 15 einen Schnitt entlang der Linie DD von 14 (analog 8 des ersten Ausführungsbeispiels);
    • 16 einen Schnitt entlang der Linie EE von 14;
    • 17 ein Detail F von 15 im aktivierten Zustand der Dichtfläche;
    • 18 einen Schnitt entsprechend 17 im nicht aktivierten Zustand der Dichtfläche.
  • Ein erstes Ausführungsbeispiel eines Wegeventils gemäß der Erfindung ist in den 1 bis 12 dargestellt. Das Wegeventil weist ein Ventilgehäuse 1 auf, welches im Ausführungsbeispiel von miteinander verschraubten Gehäuseteilen 1a und 1b gebildet wird. Das Ventilgehäuse weist einen einzigen Primär-Anschluss 2 sowie einen ersten und einen zweiten Sekundär-Anschluss 3, 4 auf. Der Primär-Anschluss 2 bildet eine erste Ventilöffnung 5 aus, welche die Wand 8 des Gehäuseteils 1a des Ventilgehäuses 1 durchsetzt und eine Längsmittelachse 5a aufweist. Die Sekundär-Anschlüsse 3, 4 bilden zweite und dritte Ventilöffnungen 6, 7 aus, die die Wand 9 des Gehäuseteils 1b des Ventilgehäuses 1 durchsetzen und Längsmittelachsen 6a, 7a aufweisen.
  • Der Primär-Anschluss 2 und die Sekundär-Anschlüsse 3, 4 werden im Ausführungsbeispiel jeweils von Rohrstücken mit an ihren freien Enden angeordneten Anschlussflanschen ausgebildet. Andere als die gezeigten Ausbildungen der Anschlüsse sind denkbar und möglich.
  • Die Ventilöffnungen 5, 6, 7 sind also jeweils Kanäle, die von der Außenseite des Wegeventils in den Innenraum 10 des Ventilgehäuses 1 führen.
  • Im Innenraum 10 des Ventilgehäuses 1 ist ein Drehstück 11 angeordnet, welches vom Ventilgehäuse 1 um eine Drehachse 12 drehbar gelagert ist. Durch Drehung des Drehstücks 11 um die Drehachse 12 wird das Wegeventil zwischen seinen Schaltstellungen verstellt. Das Ventilgehäuse weist zur drehbaren Lagerung des Drehstücks 11 im Ausführungsbeispiel die Drehachse 12 koaxial umgebende, insbesondere zylindrische, Lagerflächen 13, 14 auf, die mit zur Drehachse 12 koaxialen, insbesondere zylindrischen, Lagerflächen 15, 16 des Drehstücks 11 zusammenwirken. Die Lagerflächen 13-16 weisen in Querschnitten rechtwinkelig zur Drehachse 12 Kreisformen auf.
  • Die Lagerfläche 15 des Drehstücks 11 wird im Ausführungsbeispiel von einer an einem Ringbund 20 am primärseitigen Ende des Drehstücks 11 angeordneten Lagerbuchse 17 gebildet. Die Lagerfläche 16 wird im Ausführungsbeispiel von einer an einem zapfenförmigen Vorsprung 21 des Drehstücks 11 angeordneten Lagerbuchse 19 gebildet. Der zapfenförmige Vorsprung 21 ragt in eine das Gehäuseteil 1b des Ventilgehäuses 1 durchsetzende Betätigungsöffnung 18. Die drehbare Lagerung könnte auch in anderer Weise erfolgen, beispielsweise könnten die Lagerbuchsen 17, 19 entfallen.
  • Der zapfenförmige Vorsprung 21 dient im Ausführungsbeispiel auch zur Verbindung mit einem Antriebsteil 22. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen automatischen (motorischen) Antrieb, von dem das Drehstück 11 um die Drehachse 12 verdrehbar ist, beispielsweise einen Elektromotor. Auch ein hydraulischer Motor oder pneumatischer Motor kann vorgesehen sein. In einer modifizierten Ausführungsform könnte anstelle eines automatischen Antriebs auch eine manuelle Betätigung des Wegeventils vorgesehen sein, wobei das Antriebsteil 22 als manuelles Betätigungselement, beispielsweise Handrad ausgebildet sein könnte.
  • Das Antriebsteil 22 ist an einem Antriebsanschluss 36 befestigt, der vom Gehäuseteil 1b absteht und die Betätigungsöffnung 18 aufweist.
  • Das Drehstück 11 weist einen Rohrstutzen 23 auf, der von einem Kanal 24 durchsetzt ist. Der Kanal 24 verläuft geradlinig und besitzt eine Längsmittelachse 24a. Diese steht winkelig zur Drehachse 12, vorzugsweise unter einem Winkel 37 von weniger als 30°. Beispielsweise liegt der Winkel 37 im Bereich von 20° +/- 5°. Bei der Drehung des Drehstücks um die Drehachse 12 bewegt sich die Längsmittelachse 24a des Kanals 24 entlang der Mantelfläche eines gedachten geraden Kreiskegels 25 (vgl. 3 und 8), dessen Achse die Drehachse 12 ist. Der Schnittpunkt zwischen der Längsmittelachse 24a des Kanals 24 und der Drehachse 12 bildet also die Kegelspitze und die Längsmittelachse 24a des Kanals 24 bildet in jeder Drehstellung des Drehstücks um die Drehachse 12 eine Mantellinie des Kreiskegels 25.
  • Mit anderen Worten könnte auch gesagt werden, die Längsmittelachse 24a des Kanals 24 stellt bei einer Drehung um die Drehachse 12 eine Erzeugende eines Kegelmantels eines Kreiskegels dar, der die Drehachse 12 als Achse aufweist.
  • Der Kanal 24 ist an seinen Enden gegenüber dem Innenraum 10 des Ventilgehäuses 1 abgedichtet. Hierzu ist an einer primärseitigen Stirnseite des Drehstücks 11 eine die primärseitige Mündung des Kanals 24 umgebende Dichtung 26 angeordnet, die mit einer Dichtfläche 27 des Ventilgehäuses zusammenwirkt. Die Dichtfläche 27 liegt in einer rechtwinkelig zur Drehachse 12 stehenden Ebene. Im gezeigten Ausführungsbeispiel, in welchem das Drehstück 11 einen Rohrstutzen 23 aufweist, ist die Dichtung 26 stirnseitig am Ende des Rohrstutzens angeordnet.
  • Der Kanal 24 ist also in allen Drehstellungen des Drehstücks 11 um die Drehachse 12 abgedichtet mit der ersten Ventilöffnung verbunden. Vorzugsweise schließt die die erste Ventilöffnung begrenzende Wand bündig an die den Kanal 24 begrenzende Wand an (wobei dieser Anschluss in einer Schaltstellung des Wegeventils vorzugsweise auch geradlinig ist, wie weiter unten beschrieben).
  • Die Dichtung 26 könnte auch am Ventilgehäuse und die Dichtfläche 27 am Drehstück 11 angeordnet sein (im Ausführungsbeispiel stirnseitig am Ende des Rohrstutzens 23).
  • Im Ausführungsbeispiel ist die Dichtung 26 in axialer Richtung an die Dichtfläche 22 angedrückt. Es könnte stattdessen auch eine radiale Abdichtung vorgesehen sein. Hierbei könnte die Dichtung außen am Ringbund 20 angeordnet sein, und zwar in einer rechtwinkelig zur Drehachse 12 stehenden Ebene, und die Dichtfläche an einer zur Drehachse 12 gerichteten und zu dieser konzentrischen Innenfläche des Ventilgehäuses. Auch eine Anordnung der Dichtung am Ventilgehäuse (in einer rechtwinkelig zur Drehachse 12 stehenden Ebene) und der Dichtfläche am Drehstück 28 ist wiederum denkbar und möglich.
  • An einer sekundärseitigen Stirnseite weist das Drehstück eine die sekundärseitige Mündung des Kanals 24 umgebende Dichtung 28 auf. Im gezeigten Ausführungsbeispiel, in welchem das Drehstück 11 einen Rohrstutzen 23 aufweist, ist die Dichtung 28 stirnseitig am Ende des Rohrstutzens 23 angeordnet.
  • In der ersten Schaltstellung des Wegeventils liegt die Dichtung 28 an einer die zweite Ventilöffnung 6 umgebenden Dichtfläche 29 an (vgl. 7) und in einer zweiten Schaltstellung des Wegeventils liegt die Dichtung 28 an einer die dritte Ventilöffnung 7 umgebenden Dichtfläche 30 an (vgl. 8). Die Dichtflächen 29, 30 liegen in einer gemeinsamen Ebene und stehen senkrecht zur Drehachse 12. Im Ausführungsbeispiel werden die Dichtflächen 29, 30 von Abschnitten einer durchgehenden Fläche an der Innenseite der Wand 9 des Ventilgehäuses 1 gebildet.
  • In der ersten Schaltstellung ist der Kanal 24 mit der zweiten Ventilöffnung 6 abgedichtet verbunden. Vorzugsweise schließt die die zweite Ventilöffnung 6 umgebende Mantelfläche bündig an die den Kanal 24 umgebende Mantelfläche an. In der zweiten Schaltstellung ist der Kanal 24 abgedichtet mit der dritten Ventilöffnung 7 verbunden. Vorzugsweise schließt die die dritte Ventilöffnung umgebende Wand bündig an die den Kanal 24 umgebende Wand an.
  • Die Dichtung 28 und jeweilige Dichtfläche 29 bzw. 30, an der die Dichtung 28 anliegt, sind in axialer Richtung der Drehachse 12 aneinander angedrückt.
  • Anstelle der beschriebenen Ausbildung könnte auch eine die jeweilige Ventilöffnung 2, 3 umgebende Dichtung vorhanden sein, die mit einer an der Stirnseite des Drehstücks 11 angeordneten Dichtfläche zusammenwirken. Die beiden am Ventilgehäuse angeordneten Dichtungen würden dann in einer gemeinsamen Ebene liegen, welche rechtwinkelig zur Drehachse 12 steht.
  • Grundsätzlich könnten die die Ventilöffnung 5-7 ausbildenden Rohrstücke mit ihren Längsmittelachsen parallel zur Drehachse 12 angeordnet sein. Es würde dann zwischen der Längsmittelachse 5a der ersten Ventilöffnung 5 und der Längsmittelachse 24a des Kanals 24 in jeder Schaltstellung ein Knick vorliegen, der dem Winkel zwischen der Längsmittelachse 24a und der Drehachse 12 entspricht. Entsprechend würde in der ersten Schaltstellung zwischen der Längsmittelachse 6a der zweiten Ventilöffnung 6 und der Längsmittelachse 24a des Kanals 24 sowie in der zweiten Schaltstellung zwischen der Längsmittelachse 7a der dritten Ventilöffnung 7 und der Längsmittelachse 24a des Kanals 24 ein Knick vorliegen, der dem Winkel zwischen der Längsmittelachse 24a und der Drehachse 12 entspricht. Bevorzugt ist aber die folgende Ausbildung:
    • Die Längsmittelachse 6a der zweiten Ventilöffnung 6 ist derart ausgerichtet, dass sie in der ersten Schaltstellung mit der Längsmittelachse 24a des Kanals 24 auf einer gemeinsamen Geraden liegt, vgl. 7. Die Längsmittelachse 7a der dritten Ventilöffnung 7 ist derart ausgerichtet, dass sie in der zweiten Schaltstellung des Wegeventils mit der Längsmittelachse 24a des Kanals 24 auf einer gemeinsamen Geraden liegt, vgl. 8. Die Längsmittelachse 5a der ersten Ventilöffnung 5 ist derart ausgerichtet, dass sie in der ersten Schaltstellung auf einer gemeinsamen Geraden mit der Längsmittelachse 24a des Kanals 14 liegt. In der zweiten Schaltstellung steht die Längsmittelachse 5a dann winkelig zur Längsmittelachse 24a des Kanals 24, wobei dieser Winkel vorzugsweise kleiner als der Winkel zwischen der Längsmittelachse 24a des Kanals 24 und der Drehachse 12 ist. Dies wird erreicht, wenn der Drehwinkel 38, um den das Drehstück 11 bei der Verstellung des Wegeventils von der ersten zur zweiten Schaltstellung um die Drehachse 12 gedreht wird, weniger als 90° beträgt, was bevorzugt ist. Im Ausführungsbeispiel liegt der Drehwinkel 38 im Bereich von ca. 60° (vgl. 5).
  • In der ersten Schaltstellung des Wegeventils kann dadurch ein völlig geradliniger Durchgang durch das Wegeventil erreicht werden, vgl. 7. In der zweiten Schaltstellung liegt zwar ein Knick vor, dieser kann aber relativ klein sein, vgl. 8.
  • Im Ausführungsbeispiel ist der zapfenförmige Vorsprung 21 mit dem Rohrstutzen 23 über eine Verbindungslasche 31 des Drehstücks 11 verbunden, wobei die Verbindungslasche 31 in einer rechtwinkelig zur Drehachse 12 stehenden Ebene angeordnet ist. Die Verbindungslasche 31 geht in einen sekundärseitigen Ringbund 32 des Rohrstutzens 23 über. An diesem ist stirnseitig die Dichtung 28 angeordnet.
  • Die Verbindungslasche 31 kann zur Erhöhung der Stabilität wie dargestellt in dem Bereich, in welchem der zapfenförmige Vorsprung 21 von ihr absteht, auf der gegenüberliegenden Seite des zapfenförmigen Vorsprungs 21 über einen axialen Finger 33 mit dem Rohrstutzen 23 verbunden sein.
  • Im Ausführungsbeispiel ist das Ventilgehäuse 1 gegenüber dem das Ventilgehäuse umgebenden Außenraum abgedichtet. Hierzu sind die beiden Gehäuseteile 1a, 1b gegeneinander abgedichtet (Dichtung 35). Außerdem ist der zapfenförmige Vorsprung 21 gegenüber der die Betätigungsöffnung 18 umgebenden Wand abgedichtet. Hierzu kann eine den zapfenförmigen Vorsprung 21 außen umgebende Dichtung 34 vorgesehen sein.
  • Eine modifizierte Ausführungsform der Erfindung ist in den 13 bis 18 dargestellt. Im Folgenden werden die Unterschiede gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel erläutert. Im Übrigen trifft die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels auch für diese modifizierte Ausführungsform zu.
  • Der wesentliche Unterschied dieses modifizierten Ausführungsbeispiels besteht darin, dass am Ventilgehäuse ein Sitzteil 39 angeordnet ist, welches die Dichtflächen 29, 30 aufweist. Die Dichtflächen 29, 30 werden im Ausführungsbeispiel von einer durchgehenden ebenen Oberfläche des Sitzteils 39 gebildet. Dieses Sitzteil 39 kann zwischen einer vorgeschobenen Aktivstellung, in welcher in der jeweiligen Schaltstellung die jeweilige Dichtfläche 29, 30 an die Dichtung 28 angedrückt ist, und einer zurückgezogenen Passivstellung verstellt werden. In der zurückgezogenen Passivstellung ist der Anlagedruck zwischen der jeweiligen Dichtfläche 29, 30 und der Dichtung 28 zumindest geringer, sodass die Dichtung 28 geschont wird. Durch die Verringerung des Anlagedrucks an der Dichtung 28 kommt es im Übrigen im Weiteren auch zu einer Verringerung des Anlagedrucks der Dichtung 26 an die Dichtfläche 27.
  • Zur Verstellung des Sitzteils 39 zwischen der zurückgezogenen Passivstellung und vorgeschobenen Aktivstellung dient ein mit einem Druckmedium beaufschlagbarer Kolben 40 der in einem vom Gehäuseteil 1b angeordneten Zylinder 41 angeordnet ist. Die Verstellung des Sitzteils 39 könnte auch in anderer Weise erfolgen, beispielsweise mittels eines aufblasbaren Schlauchs, der zwischen Sitzteil 39 und Gehäuseteil 1b angeordnet ist.
  • Auch in dieser modifizierten Ausführungsform könnte die Anordnung der Dichtungen und Dichtflächen umgekehrt sein. D.h. am verstellbaren Sitzteil könnte mit einer an der sekundärseitigen Stirnseite des Drehstücks 11 angeordneten Dichtfläche zusammenwirkende Dichtungen vorgesehen sein.
  • Alternativ oder zusätzlich könnte am Ventilgehäuse ein Sitzteil angeordnet sein, welches die Dichtfläche 27 (oder eine Dichtung) aufweist und zwischen einer vorgeschobenen Aktivstellung und einer zurückgezogenen Passivstellung verstellbar ist und mit einer am primärseitigen Ende des Drehstücks 11 angeordneten Dichtung (oder Dichtfläche) zusammenwirkt.
  • In einer weiteren möglichen Ausführungsvariante könnte das Drehstück 11 in axialer Richtung verstellbar sein, um die Dichtung 28 an die jeweilige Dichtfläche 29 bzw. 30 in axialer Richtung anzudrücken und von der jeweiligen Dichtfläche 29 bzw. 30 abzuheben (oder zumindest den Anpressdruck zu verringern).
  • In 14 ist außerdem ein Anschluss 36 dargestellt, über welchen der Innenraum 10 des Ventilgehäuses 1 abgepumpt werden kann. Ein solcher Anschluss kann auch im ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen sein. Ein solcher Anschluss kann auch zum Spülen des Innenraums des Wegeventils, beispielsweise mit einem Spülgas in Form von Stickstoff, vorgesehen sein.
  • Unterschiedliche weitere Modifikationen der gezeigten Ausführungsbeispiele sind denkbar und möglich, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. So könnte in beiden dargestellten Ausführungsbeispielen das Ventilgehäuse 1 auch zur Umgebung offen ausgebildet sein, wenn dies die Anwendung zulässt.
  • In allen Ausführungsformen könnte das Wegeventil mehr als zwei Schaltstellungen aufweisen. Hierzu können mehr als zwei Sekundär-Anschlüsse vorgesehen sein, welche jeweils eine Ventilöffnung ausbilden. Die Sekundär-Anschlüsse wären entlang eines Kreises um die Drehachse 12 anzuordnen. Das sekundärseitige Ende des Kanals 24 würde in einer jeweiligen Schaltstellung durch eine entsprechende Drehung des Drehstücks 11 um die Drehachse 12 mit der vom jeweiligen Sekundär-Anschluss ausgebildeten Ventilöffnung in Verbindung gebracht und hierbei gegenüber dem Innenraum 10 des Ventilgehäuses 1 abgedichtet. In einer der Schaltstellungen könnte hierbei vorteilhafterweise ein geradliniger Durchgang durch das Wegeventil ausgebildet werden.
  • Es könnte auch eine Schaltstellung vorgesehen sein, in welcher das sekundärseitige Ende des Kanals 24 geschlossen ist. Hierzu könnte die Dichtung 28 umfänglich an einer geschlossenen Dichtfläche anliegen. Auch die Anordnung der Dichtfläche am Drehstück und Dichtung am Ventilgehäuse wäre hierbei wiederum möglich.
  • Wenn bei einer solchen Ausbildung, bei welcher eine geschlossene Schaltstellung des Wegeventils vorhanden ist, nur ein Sekundär-Anschluss vorhanden wäre (vorzugsweise der Sekundär-Anschluss 3), so könnte ein Ventil ausgebildet werden, welches nur eine geöffnete und eine geschlossene Schaltstellung aufweist.
  • Das Drehstück könnte auch in anderer Weise ausgebildet sein. So könnte der Kanal 24 von einer Durchgangsbohrung durch ein massiv ausgebildetes Drehstück ausgebildet sein, ohne dass ein den Kanal 24 aufweisender Rohrstutzen vorhanden ist.
  • Bei einem erfindungsgemäßen Wegeventil wird vorteilhafterweise ein einfaches Ausheizen des Drehstücks 11 ermöglicht.
  • Bezugszeichenliste
  • zu den Hinweisziffern:
  • 1
    Ventilgehäuse
    1a
    Gehäuseteil
    1b
    Gehäuseteil
    2
    Primär-Anschluss
    3
    Sekundär-Anschluss
    4
    Sekundär-Anschluss
    5
    erste Ventilöffnung
    5a
    Längsmittelachse
    6
    zweite Ventilöffnung
    6a
    Längsmittelachse
    7
    dritte Ventilöffnung
    7a
    Längsmittelachse
    8
    Wand
    9
    Wand
    10
    Innenraum
    11
    Drehstück
    12
    Drehachse
    13
    Lagerfläche
    14
    Lagerfläche
    15
    Lagerfläche
    16
    Lagerfläche
    17
    Lagerbuchse
    18
    Betätigungsöffnung
    19
    Lagerbuchse
    20
    Ringbund
    21
    zapfenförmiger Vorsprung
    22
    Antriebsteil
    23
    Rohrstutzen
    24
    Kanal
    24a
    Längsmittelachse
    25
    Kreiskegel
    26
    Dichtung
    27
    Dichtfläche
    28
    Dichtung
    29
    Dichtfläche
    30
    Dichtfläche
    31
    Verbindungslasche
    32
    Ringbund
    33
    Finger
    34
    Dichtung
    35
    Dichtung
    36
    Antriebsanschluss
    37
    Winkel
    38
    Drehwinkel
    39
    Sitzteil
    40
    Kolben
    41
    Zylinder

Claims (14)

  1. Wegeventil mit einem Ventilgehäuse (1), welches einen Primär-Anschluss (2) und mindestens einen ersten und einen zweiten Sekundär-Anschluss (3, 4) aufweist, und einem Drehstück (11), welches von einem Kanal (24) durchsetzt ist und welches zum Verstellen des Wegeventils zwischen mindesten einer ersten und einer zweiten Schaltstellung um eine Drehachse (12) drehbar ist, wobei in einer jeweiligen Schaltstellung des Wegeventils der Primär-Anschluss (2) über den Kanal (24) des Drehstücks (11) mit einem jeweiligen der Sekundär-Anschlüsse (3, 4) in Verbindung steht und von den anderen der Sekundär-Anschlüsse (3, 4) getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (24) des Drehstücks (11) geradlinig verläuft und eine Längsmittelachse (24a) aufweist, die sich beim Verstellen des Wegeventils zwischen den Schaltstellungen entlang des Kegelmantels eines gedachten geraden Kreiskegels (25) bewegt, dessen Achse von der Drehachse (12) gebildet wird.
  2. Wegeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Primär-Anschluss (2) eine erste Ventilöffnung (5) ausbildet, die eine Wand (8) des Ventilgehäuses (1) durchsetzt und eine Längsmittelachse (5a) aufweist, welche in der ersten Schaltstellung des Wegeventils mit der Längsmittelachse (24a) des Kanals (24) des Drehstücks (11) auf einer gemeinsamen Geraden liegt.
  3. Wegeventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sekundär-Anschluss (3) eine zweite Ventilöffnung (6) ausbildet, die eine Wand (9) des Ventilgehäuses (1) durchsetzt und eine Längsmittelachse (6a) aufweist, welche in der ersten Schaltstellung des Wegeventils mit der Längsmittelachse (24a) des Kanals (24) des Drehstücks (11) auf einer gemeinsamen Geraden liegt.
  4. Wegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Sekundär-Anschluss (4) eine dritte Ventilöffnung (7) ausbildet, die eine Wand (9) des Ventilgehäuses (1) durchsetzt und eine Längsmittelachse (7a) aufweist, welche in der zweiten Schaltstellung des Wegeventils mit der Längsmittelachse (24a) des Kanals (24) des Drehstücks (11) auf einer gemeinsamen Geraden liegt.
  5. Wegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehstück (11) einen Rohrstutzen (23) aufweist, durch den der Kanal (24) verläuft.
  6. Wegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an einer sekundärseitigen Stirnseite des Drehstücks (11) eine die sekundärseitige Mündung des Kanals (24) umgebende Dichtung (28) angeordnet ist, die in der ersten Schaltstellung mit einer die zweite Ventilöffnung (6) umgebenden Dichtfläche (29) des Ventilgehäuses (1) und in der zweiten Schaltstellung mit einer die dritte Ventilöffnung (7) umgebenden Dichtfläche (30) des Ventilgehäuses zusammenwirkt, oder dass an der sekundärseitigen Stirnseite des Drehstücks (11) eine die Mündung des Kanals (24) umgebende Dichtfläche angeordnet ist, die in der ersten Schaltstellung mit einer die zweite Ventilöffnung (6) umgebenden Dichtung und in der zweiten Schaltstellung mit einer die dritte Ventilöffnung (7) umgebenden Dichtung zusammenwirkt.
  7. Wegeventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die die zweite und dritte Ventilöffnung (6, 7) umgebenden Dichtflächen (29, 30) oder Dichtungen in einer gemeinsamen, rechtwinkelig zur Drehachse (12) stehenden Ebene liegen.
  8. Wegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an einer primärseitigen Stirnseite des Drehstücks (11) eine die primärseitige Mündung des Kanals (24) umgebende Dichtung (26) angeordnet ist, die mit einer die erste Ventilöffnung (5) umgebenden Dichtfläche (27) des Ventilgehäuses zusammenwirkt, oder dass an der primärseitigen Stirnseite des Drehstücks (11) eine die stirnseitige Mündung des Kanals (24) umgebende Dichtfläche angeordnet ist, die mit einer die erste Ventilöffnung (5) umgebenden, am Ventilgehäuse (1) angeordneten Dichtung zusammenwirkt.
  9. Wegeventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die die erste Ventilöffnung (5) umgebende Dichtfläche (27) oder die an der primärseitigen Stirnseite des Drehstücks (11) angeordnete Dichtfläche in einer Ebene liegt, die rechtwinkelig zur Drehachse (12) steht.
  10. Wegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antriebsteil (22) zum Drehen des Drehstücks (11) um die Drehachse (12) mit dem Drehstück (11) durch eine das Ventilgehäuse (1) durchsetzende Betätigungsöffnung (18), welche koaxial zur Drehachse (12) angeordnet ist, verbunden ist.
  11. Wegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur drehbaren Lagerung des Drehstücks (11) im Ventilgehäuse (1) das Drehstück (11) koaxial zur Drehachse (12) liegende, zylinderförmige Lagerflächen (15, 16) aufweist, die mit koaxial zur Drehachse (12) liegenden zylinderförmigen Lagerflächen (13, 14) des Ventilgehäuses (1) zusammenwirken.
  12. Wegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsmittelachse (24a) des Kanals (24) mit der Drehachse (12) einen Winkel einschließt, der kleiner als 45°, vorzugsweise kleiner als 30° ist.
  13. Wegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehwinkel (38), um welchen das Drehstück (11) bei der Verstellung des Wegeventils zwischen der ersten und zweiten Schaltstellung um die Drehachse (12) gedreht wird, kleiner als 90° ist.
  14. Wegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass am Ventilgehäuse (1) ein Sitzteil (35) angeordnet ist, an welchem zumindest eine Dichtfläche (29, 30) oder zumindest eine Dichtung zur Abdichtung gegenüber dem Drehstück (11) angeordnet ist, wobei das Sitzteil (35) in eine Richtung parallel zur Drehachse (12) zwischen einer vorgeschobenen Aktivstellung und einer zurückgezogenen Passivstellung verstellbar ist.
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