DE10304608A1 - Mehrwegeventil mit Mitteln zur Schaltstellungserfassung - Google Patents

Mehrwegeventil mit Mitteln zur Schaltstellungserfassung Download PDF

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Abstract

Es wird ein Mehrwegeventil (1) vorgeschlagen, mit einem Ventilgehäuse (2), in dem sich ein zwischen mehreren Schaltstellungen umschaltbarer Ventilschieber (4) befindet, der von mehreren axial beabstandeten Dichtungen (5) umschlossen ist. Ferner sind Erfassungsmittel (25) zur Erfassung wenigstens einer Schaltstellung des Ventilschiebers (4) vorhanden. Die Dichtungen (5) sind gehäusefest angeordnet, wobei wenigstens eine der Dichtungen (5a, 5b) zu den Erfassungsmitteln (25) gehört und zur Mitwirkung an der Schaltstellungsabfrage mit einer Auswerteeinrichtung (26) verbunden oder verbindbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Mehrwegeventil, mit einem Ventilgehäuse, in dem sich ein zwischen mehreren Schaltstellungen umschaltbarer Ventilschieber befindet, der von mehreren axial beabstandeten Dichtungen umschlossen ist, und mit Erfassungs mitteln zur Erfassung wenigstens einer Schaltstellung des Ventilschiebers.
  • Bei einem aus der EP 1184611 A2 bekannten Mehrwegeventil dieser Art ist ein mit mehreren axial beabstandeten Dichtungen bestückter Ventilschieber in einem Ventilgehäuse untergebracht und kann mittels einer aus zwei Vorsteuerventilen bestehenden Antriebseinrichtung in unterschiedlichen Schaltstellungen positioniert werden. Um wenigstens eine der Schaltstellungen erfassen zu können, ist ein mit dem Ventilschieber bewegungsgekoppelter Magnet vorgesehen, der berührungslos mit einem gehäusefesten Sensor zusammenarbeitet. Bei der zu detektierenden Schaltstellung wird der Sensor vom Magnet betätigt und gibt ein Signal ab, das einer externen elektronischen Auswerteeinrichtung zugeführt wird.
  • Da die bei dem bekannten Mehrwegeventil vorgesehenen Maßnahmen zur Schaltstellungserfassung relativ aufwendig sind und nicht unerhebliche konstruktive Eingriffe in den Aufbau des Ventils erforderlich machen, hat sich die vorliegende Erfindung zur Aufgabe gestellt, ein Mehrwegeventil mit einfacheren und kostengünstigeren Erfassungsmitteln zu schaffen.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Dichtungen gehäusefest angeordnet sind, wobei wenigstens eine der Dichtungen zu den Erfassungsmitteln gehört und zur Mitwirkung an der Schaltstellungsabfrage mit einer Auswerteeinrichtung verbunden oder verbindbar ist.
  • Auf diese Weise kann mindestens eine Schaltstellung des Ventilschiebers unter Verwendung wenigstens einer der Dichtungen ermittelt werden, die gehäusefest fixiert sind und den Ventilschieber umschließen, wobei sie je nach Schaltstellung in oder außer Dichtkontakt mit dem Ventilschieber stehen. Da für die Abdichtung zwischen dem Ventilschieber und dem Ventilgehäuse sowieso entsprechende Dichtungen erforderlich sind, lässt sich der für die Schaltstellungserfassung erforderliche konstruktive Aufwand sehr gering halten, was sich positiv auf die Herstellungskosten des Mehrwegeventils auswirkt.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
  • Prinzipiell sind verschiedene Möglichkeiten denkbar, um auf Basis mindestens einer der Dichtungen eine Schaltstellungserfassung zu realisieren. Möglich ist beispielsweise eine induktive Abfrage mittels eines in die Dichtung integrierten Transponders. Auch denkbar wäre beispielsweise die Integration eines optisch aktiven Elementes, beispielsweise eines Lichtleiters, der durch das Einlaufen des Ventilschiebers in die Dichtung durch die sich aufbauenden Radialspannungen optisch bedämpft wird. Als besonders einfach und vorteilhaft wird jedoch eine Bauform angesehen, bei der die wenigstens eine Dichtung und der Ventilschieber elektrisch leitfähig ausgebildet sind und gemeinsam in einem Stromkreis liegen, der entsprechend der momentanen Schaltstellung des Ventilschiebers durch vorhandenen oder nicht vorhandenen Kontakt mit der leitfähigen Dichtung geschlossen oder offen ist. Hier kann dann durch die zugeordnete Auswerteeinrichtung insbesondere der sich beim Öffnen oder Schließen ändernde Widerstand des Stromkreises erfasst werden, was einen Rückschluss auf die momentane Schaltstellung zulässt.
  • Der Ventilschieber kann komplett aus elektrisch leitfähigem Material bestehen, beispielsweise aus Aluminiummaterial, oder kann lediglich über eine elektrisch leitende Beschichtung verfügen.
  • Neben der Auswertung der Schaltstellung könnten auch die Einflüsse anderer Parameter als Summenabfrage mit überwacht werden, beispielsweise der Dichtungsverschleiß und/oder der Verschmutzungsgrad.
  • Es besteht die Möglichkeit, in dem zur Erfassung der Schaltstellung herangezogenen Stromkreis lediglich eine leitfähige Dichtung anzuordnen, wobei dann ein weiterer elektrischer Abgriff des Ventilschiebers über mindestens eine andere mit dem Ventilschieber kontaktierte Ventilkomponente erfolgt. Stützt sich beispielsweise eine Federeinrichtung zwischen dem Ventilschieber und dem Ventilgehäuse ab, kann die Federeinrichtung und vorzugsweise auch das Ventilgehäuse in den Stromkreis integriert sein.
  • Als zweckmäßiger wird derzeit allerdings eine Variante angesehen, bei der in den zur Erfassung herangezogenen Stromkreis wenigstens zwei elektrisch leitfähige Dichtungen eingeschaltet sind. Es können dann diese beiden leitfähigen Dichtungen mit der Auswerteeinrichtung verbunden werden, wobei unterschiedliche Schaltstellungen detektiert werden, wenn entweder beide Dichtungen gleichzeitig in Kontakt mit dem elektrisch leitfähigen Ventilschieber stehen oder wenn wenigstens eine dieser leitfähigen Dichtungen momentan keinen Kontakt zum Ventilschieber hat. Es sind hier Bauformen möglich, bei denen wenigstens eine leitfähige Dichtung in ständigem Berührkontakt mit dem Ventilschieber steht und somit der detektierte Schaltzustand davon abhängt, ob die andere Dichtung momentan ebenfalls den Ventilschieber kontaktiert oder den Ventilschieber nicht berührt.
  • Insbesondere wenn, in dem Stromkreis wenigstens zwei und vorzugsweise genau zwei elektrisch leitfähige Dichtungen angeordnet sind, können mehrere derartige Stromkreise in ein und demselben Mehrwegeventil vorgesehen werden, um unabhängig voneinander mehrere unterschiedliche Schaltstellungen des Ventilschiebers erfassen zu können. Dadurch kann insbesondere auch eine definitive Schaltstellungserfassung bei solchen Mehrwegeventilen realisiert werden, deren Ventilschieber mehr als zwei Schaltstellungen einnehmen kann, wie dies beispielsweise bei einem 5/3-Wegeventil der Fall ist.
  • Die elektrisch leitfähige Dichtung verfügt zweckmäßigerweise über einen Dichtkörper, dessen Dichtmaterial zumindest in dem zum Berühren des Ventilschiebers vorgesehenen Dichtabschnitt aus einem elektrisch leitfähigen Dichtmaterial besteht. Hierbei kann es sich beispielsweise um ein mit elektrisch leitfähigen Bestandteilen vermischtes Elastomer-Material handeln, wie es exemplarisch in der DE 19733627 C1 beschrieben wird.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
  • 1 eine bevorzugte erste Bauform des erfindungsgemäßen Mehrwegeventils im Längsschnitt in einer Ausgestaltung als 5/2-Wegeventil, wobei oberhalb und unterhalb der Mittelachse die beiden möglichen Schaltstellungen gezeigt sind,
  • 2 eine weitere Bauform des Mehrwegeventils in einer der 1 entsprechenden Längsschnittdarstellung, allerdings in einer Bauform als 5/3-Wegeventil, wobei oberhalb und unterhalb der Mittelachse zwei der möglichen drei Schaltstellungen gezeigt sind,
  • 3 eine Einzeldarstellung der bei den Bauformen der 1 und 2 eingesetzten elektrisch leitfähigen Dichtungen in einer axialen Ansicht gemäß Pfeil III aus 1, wobei in der linken Bildhälfte der Dichtkörper entfernt ist,
  • 4 eine weitere Ausführungsform einer möglichen elektrisch leitfähigen Dichtung im Schnitt vergleichbar den 1 und 2 und
  • 5 die Dichtung aus 4 in einer axialen Ansicht mit Blickrichtung gemäß Pfeil V, wobei wiederum in der linken Bildhälfte der Dichtkörper nicht abgebildet ist.
  • Die 1 und 2 zeigen zwei verschiedene Bauformen von Mehrwegeventilen 1, bei denen die Erfindung realisiert ist. Die 1 zeigt eine Ausgestaltung als 5/2-Wegeventil, die 2 eine Ausgestaltung als 5/3-Wegeventil.
  • Das Mehrwegeventil 1 enthält jeweils ein Ventilgehäuse 2, in dem eine längliche Ventilkammer 3 ausgebildet ist, in der sich ein ebenfalls länglicher Ventilschieber 4 befindet. Bei dem Ventilschieber 4 handelt es sich bevorzugt um einen Ko1-benschieber.
  • Die Ventilkammer 3 wird durch eine Mehrzahl axial beabstandet zueinander angeordneter und zueinander koaxialer gehäusefester Dichtungen 5 in mehrere axial aufeinanderfolgende Ventilkammerabschnitte 6 unterteilt, in die jeweils ein das Ventilgehäuse 2 durchsetzender Ventilkanal 7 einmündet. In an sich bekannter Weise handelt es sich hierbei um einen mit einer Druckquelle verbindbaren Speisekanal 7a, zwei den Speisekanal 7a axial beidseits flankierende und jeweils mit einem Verbraucher verbindbare Arbeitskanäle 7b, 7c und zwei jeweils auf einen Arbeitskanal folgende, mit einer Drucksenke – beispielsweise die Atmosphäre – verbindbare Entlüftungskanäle 7d, 7e.
  • Der Ventilschieber 4 verfügt über mehrere axial aufeinanderfolgende Schieberabschnitte größeren und kleineren Durchmessers 8a bzw. 8b. Die Dichtungen 5 sind, wie dies insbesondere auch aus 3 und 5 hervorgeht, ring- oder rahmenartig ausgebildet und verfügen über eine zentrale Durchbrechung 12 mit etwas geringerem Durchmesser als die Schieberabschnitte größeren Durchmessers 8a. Taucht ein solcher Schieberabschnitt größeren Durchmessers 8a in die zentrale Durchbrechung 12 einer Dichtung 5 ein, wird er von einem die zentrale Durchbrechung 12 definierenden gummielastischen ringförmigen Dichtabschnitt 13 unter Berührkontakt dicht umschlossen. Die Fluidverbindung zwischen den beiden beidseits der betreffenden Dichtung 5 liegenden Ventilkammerabschnitten 6 ist dadurch unterbrochen. Befindet sich hingegen ein Schieberabschnitt kleineren Durchmessers 8b innerhalb der zentralen Durchbrechung 12, so ergibt sich ein ringförmiger Überströmbereich 14, durch den hindurch die beiden angrenzenden Ventilkammerabschnitte 6 fluidisch miteinander kommunizieren können.
  • Somit ergeben sich, je nach Schaltstellung des Ventilschiebers 4, unterschiedliche fluidische Verbindungen zwischen den einzelnen Ventilkanälen 7. Bei dem Ventil gemäß 1 sind zwei Schaltstellungen möglich, während das Mehrwegeventil der 2 insgesamt drei Schaltstellungen zulässt.
  • Die jeweilige Schaltstellung kann bei den Ausführungsbeispielen durch eine elektrisch betätigbare Antriebseinrichtung 15 vorgegeben werden. Diese enthält beim Ausführungsbeispiel der 1 ein elektrisch betätigbares Vorsteuerventil 16, das einen Steuerkanal 17 beherrscht, über den der Ventilschieber 4 – insbesondere unter Vermittlung eines vorgelagerten Steuerkolbens 18 – mit einer ersten Stellkraft F1 beaufschlagt werden kann. Durch eine dem entgegengesetzten Ende des Ventilschiebers 4 zugeordnete Federeinrichtung 22, die sich zwischen dem Ventilschieber 4 und dem Ventilgehäuse 2 abstützt, erfolgt eine ständige Beaufschlagung des Ventilschiebers 4 mit einer entgegengesetzt gerichteten zweiten Stellkraft F2. Es ergibt sich somit ein monostabiles Ventil, bei dem die Einnahme der jeweiligen Schaltstellung davon abhängt, ob über das Vorsteuerventil 16 eine erste Stellkraft F1 aufgebracht wird oder nicht.
  • Das Mehrwegeventil der 1 könnte ohne weiteres auch als bistabiles Ventil ausgeführt werden, wenn anstelle der Federeinrichtung 22 eine vergleichbare Ausstattung wie auf der entgegengesetzten Seite, also mit einem Vorsteuerventil 16 etc., vorgesehen wird.
  • Bei dem Mehrwegeventil der 2 können die erste und zweite Stellkraft F1 und F2 jeweils fluidisch aufgebracht werden, zu welchem Zweck jedem Endbereich des Ventilschiebers 4 ein von einem Vorsteuerventil 16 beherrschter Steuerkanal 17 zugeordnet ist. Die Antriebseinrichtung 15 verfügt somit über zwei Vorsteuerventile 16, die aber auch als Baueinheit ausführbar sind. Zusätzlich ist eine sich zwischen dem Ventilschieber 4 und dem Ventilgehäuse 2 abstützende Mittelstellungs- Einrichtung 23 vorgesehen, die über eine Federeinrichtung 24 verfügt, die im drucklosen Zustand beider Steuerkanäle 17 dafür sorgt, dass der Ventilschieber 4 eine oberhalb der Mittellinie gezeigte Mittelstellung einnimmt. Ausgehend von hier kann der Ventilschieber 4 durch Ansteuerung des entsprechenden Vorsteuerventils 16 in die eine oder andere Richtung verlagert werden, um wahlweise eine von zwei weiteren Schaltstellungen zu erhalten.
  • Jedes Mehrwegeventil 1 ist mit in ihrer Gesamtheit mit Bezugsziffer 25 bezeichneten Erfassungsmitteln versehen, die die Erfassung einer oder mehrerer relativ zum Ventilgehäuse 2 eingenommener Schaltstellungen des Ventilschiebers 4 gestatten. Die Erfassungsmittel 25 beinhalten wenigstens eine der zur Kooperation mit dem Ventilschieber 4 vorgesehenen gehäusefesten Dichtungen 5 – zur besseren Unterscheidung im Folgenden mit Bezugsziffern 5a und 5b versehen -, die zum Anschluss an eine Auswerteeinrichtung 26 ausgebildet oder mit einer solchen verbunden ist, sodass die besagte mindestens eine Dichtung 5a, 5b an der Schaltstellungsabfrage mitwirkt.
  • Die Erfassungsmittel 25 der Ausführungsbeispiele enthalten jeweils einen Stromkreis 27, der an die Auswerteeinrichtung 26 angeschlossen ist und der zwei elektrisch leitfähig ausgebildete Dichtungen 5a, 5b sowie den ebenfalls elektrisch leitfähig ausgestalteten Ventilschieber 4 in Reihenschaltung beinhaltet. Die elektrische Leitfähigkeit des Ventilschiebers 4 bezieht sich zumindest auf seine Außenfläche, soweit sie mit den beiden leitfähigen Dichtungen 5a, 5b in Kontakt treten kann. Sie lässt sich beispielsweise durch eine leitfähige Beschichtung eines Kunststoff-Ventilkörpers erhalten oder, wie beim Ausführungsbeispiel, durch eine komplett metallische Ausführung des Ventilschiebers 4.
  • Bei den beiden elektrisch leitfähigen Dichtungen 5a, 5b besteht zumindest der oben erwähnte Dichtabschnitt 13 aus einem elektrisch leitfähigen Dichtmaterial, bei dem es sich insbesondere um ein Elastomer-Material handelt. Die Leitfähigkeit lässt sich beispielsweise durch Einlagerung elektrisch leitfähiger Partikel in das Elastomer-Material erzielen, sodass trotz der vorhandenen elektrischen Leitfähigkeit weiterhin die für eine gute Abdichtqualität erwünschte Gummielastizität gewahrt bleibt.
  • Der Dichtabschnitt 13 ist bei allen Ausführungsbeispielen Bestandteil eines aus Elastomer-Material bestehenden Dichtkörpers 28. Dieser besteht bei den Ausführungsbeispielen der 1 bis 3 vollständig aus dem erläuterten, elektrisch leitfähigen Dichtmaterial. Beim Ausführungsbeispiel der 4 und 5 ist der Dichtkörper 28 als einstöckiger Mehrkomponenten-Kunststoffkörper ausgeführt, der sich aus dem elektrisch leitfähigen Dichtabschnitt 13 und einem daran angeformten, elektrisch nicht leitenden Basisabschnitt 32 zusammensetzt, wobei der Basisabschnitt 32 zweckmäßigerweise ebenfalls aus Elastomer-Material besteht. Der Basisabschnitt 32 schließt sich radial außen an den Dichtabschnitt 13 an, wobei letzterer von dem Basisabschnitt 32 radial außen umschlossen ist.
  • Zur elektrischen Kontaktierung der Auswerteeinrichtung 26 verfügen die Dichtungen 5a, 5b jeweils über mindestens eine mit dem elektrisch leitfähigen Dichtabschnitt 13 elektrisch leitend verbundene oder verbindbare Abgriffsstelle 33. Sie könnte unmittelbar am elektrisch leitfähigen Material des Dichtkörpers 28 vorgesehen sein. Zweckmäßig ist allerdings eine Realisierung an einem für eine elektrische Kontaktierung besser geeigneten härteren Material, weshalb beim Ausführungsbeispiel die Dichtungen 5a, 5b jeweils zusätzlich mit einem elektrisch leitfähigen, biegesteifen Stützkörper 34 ausgestattet sind, der vom Material des Dichtkörpers 28 zumindest partiell umschlossen ist.
  • Der Stützkörper 34 ist bevorzugt ein ring- oder rahmenartiges Gebilde mit einem zentralen Durchgangsloch 35, wobei die zentrale Durchbrechung 12 von dem im Bereich des Durchgangsloches 35 an den Stützkörper 34 insbesondere angeformten Dichtmaterial gebildet ist. Der bevorzugt Flachgestalt aufweisende Stützkörper 34 kann, insbesondere in der Nähe des Durchgangsloches 35, über mehrere entlang des Umfanges des Durchgangsloches 35 verteilte Durchbrechungen 36 verfügen, die vom Dichtmaterial durchsetzt werden, sodass sich eine innige Ver bindung mit dem Stützkörper 34 einstellt. Der Stützkörper 34 ist auch für die Stabilität der Dichtung verantwortlich.
  • Der Stützkörper 34 hat eine vom Dichtkörper 28 nicht bedeckte, bevorzugt nach radial außen orientierte Außenfläche 37, die als Abgriffsstelle 33 herangezogen werden kann. Es besteht beispielsweise die Möglichkeit, mit der Auswerteeinrichtung 26 verbundene elektrische Leiter 38 in Anschlussöffnungen 39 des Ventilgehäuses 2 einzuführen, die zu den Abgriffsstellen 33 führen, um auf diese Weise einen elektrisch leitenden Berührkontakt herzustellen.
  • Es besteht auch die Möglichkeit, die Abgriffsstellen 33 als Anschlussstellen für eine elektrische Steckverbindung auszubilden. Ferner könnten die Abgriffsstellen 33 genutzt werden, um abgehende Kabel oder sonstige Anschlussmittel anzulöten oder in sonstiger Weise anzubringen.
  • Bei einer möglichen Betriebsweise der Anordnung wird über die Auswerteeinrichtung 26 an den zugeordneten Stromkreis eine Spannung angelegt und wird der in dem Stromkreis herrschende ohmsche Widerstand gemessen, um den momentanen Schaltzustand zu ermitteln. Oberhalb der Mittellinie in 1 und unterhalb der Mittellinie in 2 sind Schaltstellungen des Ventilschiebers 4 gezeigt, bei denen nur eine elektrisch leitfähige Dichtung 5a von einem Schieberabschnitt größeren Durchmessers 8a kontaktiert ist, während die andere Dichtung 5b im Bereich eines Schieberabschnittes kleineren Durchmessers 8b liegt, sodass der Stromkreis offen ist. Als Folge detektiert die Auswerteeinrichtung 26 einen sehr hohen ohmschen Widerstand. Befindet sich der Ventilschieber 4 hingegen in einer in 1 unterhalb der Mittellinie und in 2 oberhalb der Mittellinie gezeigten Schaltstellung, bei der beide Dichtungen 5a, 5b von einem Schieberabschnitt größeren Durchmessers 8a kontaktiert sind, detektiert die Auswerteeinrichtung 26 einen geringen ohmschen Widerstand. Auf diese Weise kann die entsprechende Schaltstellung ermittelt werden.
  • Bevorzugt erfolgt die Kontaktierung der beiden Dichtungen 5a, 5b im Falle des geschlossenen Stromkreises durch ein und denselben Schieberabschnitt größeren Durchmessers 8a. Die dem Stromkreis zugeordneten Dichtungen 5a, 5b sind dann solche der Dichtungen 5, die axial unmittelbar aufeinanderfolgen.
  • Handelt es sich bei dem Mehrwegeventil um ein Zweistellungsventil, wie dies in 1 der Fall ist, genügt ein Stromkreis, um die beiden möglichen Schaltstellungen des Ventilschiebers 4 zuverlässig zu detektieren. Sind jedoch mehr als zwei Schaltstellungen des Ventilschiebers 4 möglich – dies ist beim Ausführungsbeispiel der 2 der Fall -, empfiehlt sich die Ausstattung der Erfassungsmittel 25 mit zusätzlichen, gesonderten Stromkreisen 27', die vergleichbar den beschriebenen Stromkreisen 27 aufgebaut sind und die zum Zusammenwirken mit anderen Schieberabschnitten größeren Durchmes sers 8a des Ventilschiebers 4 vorgesehen sind (in 2 strichpunktiert angedeutet). Empfehlenswert bei einem Dreistellungsventil gemäß 2 sind wenigstens zwei, vorzugsweise jedoch drei Stromkreise 27, 27', um die möglichen drei Stellungen des Ventilschiebers 4 exakt erfassen zu können.
  • Wie dies bei dem Stromkreis gemäß 1 der Fall ist, kann eine der beiden leitfähigen Dichtungen 5a in ständigem Berührkontakt mit dem Ventilschieber 4 stehen. Es ist dies die zuäußerst angeordnete Dichtung 5, die den letzten Ventilkammerabschnitt 6 axial außen abdichtet. Entsprechendes gilt im Übrigen auch für die 2, wobei der ständige Kontakt dort auf die beiden einander entgegengesetzt angeordneten äußersten Dichtungen 5 zutrifft.
  • Zumindest die elektrisch leitenden Dichtungen 5a, 5b sind zweckmäßigerweise in elektrisch isolierter Weise im Ventilgehäuse 2 fixiert. Das Ventilgehäuse 2 enthält ein aus nicht leitendem Kunststoffmaterial bestehendes Innenteil 42, das die Ventilkammer 3 definiert und das mit axial beabstandeten, die Ventilkammer 3 anschneidenden Querschlitzen 43 versehen ist, in die die Dichtungen 5, insbesondere schottähnlich, eingesteckt sind. Um diese Anordnung herum erstreckt sich ein insbesondere koaxial aufgestecktes Hüllteil 44 des Ventilgehäuses 2, durch das die Schlitzöffnungen verschlossen werden, sodass die Dichtungen 5 unverlierbar gehalten sind. Auch dieses Hüllteil 44 besteht zweckmäßigerweise aus nicht leitendem Kunststoffmaterial. Die oben erwähnten Anschlussöffnungen 39 sind insbesondere in dem Hüllteil 44 ausgebildet.
  • Zur Vervollständigung des Ventilgehäuses 2 sind stirnseitig an die koaxiale Anordnung von Innenteil 42 und Hüllteil 44 geeignete Abschlussdeckel 45 angesetzt, deren Material beliebig ist.
  • Anstelle eines nicht leitenden Kunststoffmaterials kann auch ein anderes isolierendes Material oder ein elektrisch leitfähiges, jedoch mit einer Isolationsschicht beschichtetes Material eingesetzt werden.
  • Aus Gründen einer einfachen und rationellen Fertigung empfiehlt es sich, sämtliche Dichtungen 5 identisch auszubilden, in einer elektrisch leitenden Bauweise der geschilderten Art. Allerdings können prinzipiell die nicht zu einem Stromkreis 27, 27' gehörenden Dichtungen auch einen konventionellen Aufbau haben.
  • In 1 ist strichpunktiert bei 27'' noch eine Variante eines Stromkreises angedeutet, der nur eine elektrisch leitfähige Dichtung 5b enthält. Der erforderliche zweite elektrische Abgriff des Ventilschiebers 4 geschieht hier über mindestens eine weitere, mit dem Ventilschieber 4 elektrisch kontaktierte Komponente, nämlich vorzugsweise die Federeinrich tung 22 und den zugeordneten, hier elektrisch leitend ausgebildeten Abschlussdeckel 45.
  • Somit ist der Stromkreis 27'' über das Ventilgehäuse 2 – hier: den Abschlussdeckel 45 – und die sowohl mit dem Abschlussdeckel 45 als auch mit dem Ventilschieber 4 in ständigem elektrisch leitendem Kontakt stehende Federeinrichtung 22 ständig an den Ventilschieber 4 angeschlossen. Sobald der Ventilschieber 4 mit einem Schieberabschnitt größeren Durchmessers 8a in die zu dem Stromkreis 27'' gehörende leitfähige Dichtung 5b einfährt, schließt sich der Stromkreis, und die Auswerteeinrichtung 26 detektiert diesen Umstand.
  • Die Auswerteeinrichtung 26 kann Anzeigemittel enthalten, um die jeweils abgefragte Schaltstellung zu visualisieren. Ferner kann die Auswerteeinrichtung 26 an Bord des Mehrwegeventils 1 oder extern vorgesehen werden. Sie kann Bestandteil einer elektronischen Steuereinrichtung sein, mit der die Betriebsweise des Mehrwegeventils 1 ansteuerbar ist. Ferner kann sie Rückmeldesignale an eine übergeordnete Steuerung senden, deren Auswertung Aufschluss über die Schaltstellung gibt.

Claims (17)

  1. Mehrwegeventil, mit einem Ventilgehäuse (2), in dem sich ein zwischen mehreren Schaltstellungen umschaltbarer Ventilschieber (4) befindet, der von mehreren axial beabstandeten Dichtungen (5) umschlossen ist, und mit Erfassungsmitteln (25) zur Erfassung wenigstens einer Schaltstellung des Ventilschiebers (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungen (5) gehäusefest angeordnet sind, wobei wenigstens eine der Dichtungen (5a, 5b) zu den Erfassungsmitteln (25) gehört und zur Mitwirkung an der Schaltstellungsabfrage mit einer Auswerteeinrichtung (26) verbunden oder verbindbar ist.
  2. Mehrwegeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstes eine Dichtung (5a, 5b) und der Ventilschieber (4) elektrisch leitfähig ausgebildet sind und gemeinsam in einem Stromkreis (27, 27', 27'') liegen, der entsprechend der momentanen Schaltstellung des Ventilschiebers (4) durch vorhandenen oder nicht vorhandenen Kontakt mit der leitfähigen Dichtung (5a, 5b) geschlossen oder offen ist.
  3. Mehrwegeventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Stromkreis (27'') lediglich eine leitfähige Dichtung (5b) angeordnet ist, wobei ein weiterer elektrischer Abgriff des Ventilschiebers (4) über mindestens eine andere mit dem Ventilschieber (4) kontaktierte Ventilkomponente (22, 45) erfolgt .
  4. Mehrwegeventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine für den elektrischen Abgriff vorgesehene Ventilkomponente eine sich zwischen dem Ventilgehäuse (2) und dem Ventilschieber (4) abstützende Federeinrichtung (22) ist.
  5. Mehrwegeventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine für den elektrischen Abgriff vorgesehene Ventilkomponente vom Ventilgehäuse (2) gebildet ist.
  6. Mehrwegeventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Stromkreis (27, 27') wenigstens zwei elektrisch leitfähige Dichtungen (5a, 5b) angeordnet sind.
  7. Mehrwegeventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Dichtungen (5a, 5b) unmittelbar aufeinanderfolgend angeordnet sind.
  8. Mehrwegeventil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine leitfähige Dichtung (5a) in ständigem Berührkontakt mit dem Ventilschieber (4) steht.
  9. Mehrwegeventil nach einem der Ansprüche 2 bis 8, gekennzeichnet durch mehrere jeweils mindestens eine Dichtung (5a, 5b) und den Ventilschieber (4) beinhaltende Stromkreise (27, 27') zur Erfassung mehrerer unterschiedlicher Schaltstellungen des Ventilschiebers (4).
  10. Mehrwegeventil nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch wenigstens zwei Stromkreise (27, 27'), die jeweils zwei elektrisch leitfähige Dichtungen (5a, 5b) beinhalten.
  11. Mehrwegeventil nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Dichtung (5a, 5b) einen zumindest in dem zum Berühren des Ventilschiebers (4) vorgesehenen Dichtabschnitt (13) aus elektrisch leitfähigem Dichtmaterial bestehenden Dichtkörper (28) aufweist und über mindestens eine mit diesem Dichtabschnitt (13) leitend verbundene elektrische Abgriffsstelle (33) verfügt.
  12. Mehrwegeventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgriffsstelle (33) an einem von dem Dichtkörper (28) partiell umschlossenen und mit dem Dichtabschnitt (13) in Kontakt stehenden, elektrisch leitfähigen Stützkörper (34) vorgesehen ist.
  13. Mehrwegeventil nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkörper (28) ein einstöckiger Mehrkomponenten-Kunststoffkörper ist, bestehend aus dem elektrisch leitfähigen Dichtabschnitt (13) und einem elektrisch nicht leitenden Basisabschnitt (32).
  14. Mehrwegeventil nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtabschnitt (13) aus einem elektrisch leitfähige Partikel aufweisenden Elastomer-Material besteht.
  15. Mehrwegeventil nach einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (26) zur Ermittlung des in dem betreffenden Stromkreis (27, 27', 27'') herrschenden ohmschen Widerstandes ausgebildet ist.
  16. Mehrwegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch eine elektrisch betätigbare Antriebseinrichtung (15) für den Ventilschieber (4).
  17. Mehrwegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch eine Ausgestaltung als 5/2- oder 5/3-Wegeventil.
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