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Absperr- oder ,Steuerventil für wechselnde Durchflußrichtungen Die
Erfindung betrifft ein Absperr- oder Steuerventil für wechselnde Durchflußrichtungen
mit Antrieb durch das abzusperrende bzw. zu steuernde Druckmittel, das unter Zwischenschaltung
eines Rückschlagventils von der jeweiligen Einlaßkammer unter Schließung eines zur
jeweiligen Auslaßkammer gehörigen Rückschlagventils zu einem Hilfsventil fließt,
das in eine Steuerleitung zwischen dem Druckraum eines mit dem Verschlußteil verbundenen
Kolbens und einem Auslaß eingeschaltet ist und den Druckauf- und/oder -abbau im
Druckraum steuert.
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Gegenüber dieser vorgeschützten Anordnung besteht die Erfindung darin,
daß das Ventilgehäuse oberhalb des Druckraumes des Kolbens zwei T-förmige Kammern
aufweist, wobei die Stege der T-Formen jeweils mit der Einlaß- oder einer Auslaßkammer
und die Flansche der T-Formen einerseits mit dem Druckraum des Kolbens und andererseits
über eine Verbindungsleitung miteinander verbunden sind und auf beiden Seiten der
Flansche der T-Formen Rückschlagventile angeordnet sind, von denen die ersten beiden
in Richtung von der jeweiligen Einlaßkammer zum Druckraum des Kolbens und die letzten
beiden von der Verbindungsleitung zur jeweiligen Auslaßkammer öffnen, und daß die
Steuerleitung vom Druckraum des Kolbens zur Verbindungsleitung führt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung zeichnen sich die aus einem
Ventilsitz, einem Verschlußteil und einem Anschlag für das Verschlußteil bestehenden
Rückschlagventile dadurch aus, daß sie in den Flanschen der T-Formen eine Konstruktionseinheit
bilden, die aus zwei im Abstand voneinander angeordneten Anschlägen und einem zwischen
diesen angeordneten Ventilsitz besteht, wobei der eine Anschlag mit dem Ventilsitz
eine einstückige Einheit bildet, während der zweite Ventilsitz gehäusefest angeordnet
ist.
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Die Erfindung wird an dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel
erläutert. Darin ist Fig. 1 ein Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Ventil,
Fig.2 schematisch ein Längsschnitt durch das Ventil nach Fig. 1 in geschlossenem
Zustand, Fig. 3 schematisch ein Längsschnitt wie Fig. 2 in geöffnetem Zustand, Fig.
4. in vergrößertem Maßstab ein Teilschnitt. Das gesamte Ventil besteht aus einem
Ventilgehäuse 10, das alle wesentlichen Ventilteile aufnimmt, und ein magnetbetätigtes
Hilfsventil 11. Das Ventilgehäuse 10 besteht aus einem Hauptgehäuse 12 sowie
einem Aufsatz 13 und einem Deckel 14, der das Hilfsventil 11 trägt.
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Das Hauptgehäuse 12 weist einen Durchflußkanal 16 zwischen den Anschlußstutzen
17 und 18 auf. Der Kanal ist durch eine Trennwand 20, 21 unterteilt, die mit dem
Durchlaß 22 versehen ist. Die Trennwand 20, 21 unterteilt den Kanal 16 in Kammern
23 und 24. An der Oberseite der Trennwand 20, 21 läuft ein Wulst 25 um den Durchlaß
22 herum, der den Ventilsitz bildet.
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Im Hauptgehäuse 12 ist außerdem ein zylindrischer Druckraum 28 ausgebildet.
Der Druckraum 28 ist durch den Aufsatz 13 verschlossen. Eine Dichtung 30 liegt dazwischen.
Die Unterseite des Aufsatzes 13 weist eine Ausnehmung 32 auf, die gegen den Druckraum
28 gerichtet ist.
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In den Teilen 12 und 13 ist eine enge Leitung 35 ausgebildet. Sie
erstreckt sich weiter bis zu einer Querleitung 36. Die Querleitung 36 mündet im
Stegbereich der T-förmigen Kammer 37, und die Kammer 37 öffnet sich mit ihrem unteren
Flansch in den Druckraum 28. Im unteren Flansch der Kammer 37 ist ein Rückschlagventil
39 angeordnet, das aus einem nach unten gerichteten Ventilsitz 40 und einem Verschlußteil
41 besteht. Ein perforierter Anschlag 42 begrenzt die Abwärtsbewegung des Verschlußteils
41.
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Eine der Leitung 35 ähnliche Leitung 45 ist in den Teilen 12 und 13
ausgebildet und steht mit einer
Querleitung 46 in Verbindung, die
zur T-förmigen Kammer 47 führt. Die Kammer 47 öffnet sich mit ihrem unteren Flansch
48 in den Druckraum 28. Im unteren Flansch der Kammer 47 ist ein Rückschlag venti149
angeordnet, das aus einem nach unten gerichteten Ventilsitz 50 und einem Verschlußteil
51 besteht. Ferner ist ein perforierter Anschlag 52 zur Begrenzung der Abwärtsbewegung
des Verschlußteils 51 vorgesehen.
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Die äußere Oberfläche des Aufsatzes 13 ist mit einer flachen Ausnehmung
54 versehen, und der Deckel 14 weist eine nach unten gerichtete Ausnehinung 55 auf,
die von einem nach unten vorspringenden Rand 56 begrenzt wird. Die Ausnehmungen
54 und 55 bilden eine gemeinsame Kammer. Der Deckel 14 ist am Aufsatz 13 mit Schrauben
58 befestigt und zwischen beiden eine Dichtung 59 angeordnet.
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Auf dem Aufsatz 13 ist mittels des Deckels 14 das Hilfsventil 11 mit
einem Gehäuse 60 angeordnet, das eine Magnetspule 61 enthält. Ein Magnetanker 63
ist so angeordnet, daß er sich in seiner unteren Stellung durch den Deckel 14 in
die Ausnehmung 54, 55 erstreckt.
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Der Aufsatz 1.3 ist außerdem mit einer Steuerleitung 65 ausgebildet,
die sich vom Druckraum 28 in die Ausnehmung 54 erstreckt. Durch den Boden der Ausnehmung
54 verläuft eine weitere Steuerleitung 66 nach unten. In der Leitung 66 ist ein
nach oben weisender Ringsitz ausgebildet. Am unteren Ende des Magnetankers 63 ist
ein Verschlußteil 68 angeordnet.
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Der wirksame Querschnitt der Steuerleitung 65, 66 ist größer als der
des Leitungsweges durch jedes der beiden Rückschlagventiie 39 und 49, so daß - wenn
die Steuerleitung geöffnet ist - das Druckmittel schnell entweichen kann.
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Von der Leitung 66 erstreckt sich eine geteilte Verbindungsleitung
70, 71, deren Zweige jeweils an die Eingangsseite eines Rückschlagventils 39 bzw.
49 führen. Die Verbindungsleitung 70, 71 ist eine Entleerungsleitung, die
mit den oberen Flanschen der Kammern 37 in Verbindung steht. Die Öffnung des Zweiges
70 in die Kammer 37 ist ein nach unten gerichteter Ventilsitz 72, der Teil eines
im weiteren oberen Flansch der Kammer 37 untergebrachten Rückschlagventils 73 ist.
Ein Verschlußteil 74 ist zwischen dem Ventilsitz 72 und einem perforierten Anschlag
75 angeordnet. Der Anschlag 75 kann mit dem Rückschlagventil 39 einstückig sein.
In gleicher Weise ist die öffnung des Zweiges 71 in die Kammer 47 als nach unten
gerichteter Ventilsitz 76 ausgebildet. Er gehört zu einem Rückschlagventil77 im
oberen Flansch der Kammer 47. Zum Rückschlagventil 77 gehört ein Verschlußtei178
zwischen dem Ventilsitz 76 und einem perforierten Anschlag 79. Der Anschlag 79 kann
mit dem Rückschlagventil 49 einstückig sein.
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Im Druckraum 28 ist ein Kolben 80 gleitend gelagert. An seinem rückwärtigen
Ende ist ein Vorsprung 81 mittig und mit der Ausnehmung 32 fluchtend angeordnet.
Um den Kolben 80 verläuft ein Dichtungsring 83. Am vorderen Ende des Kolbens 80
ist eine Führungsmanschette 83 a angeordnet, die sich durch den Durchlaß 22 erstreckt.
Sie ist durch Schraubverbindung an einer Nase 84 befestigt und dient dazu, eine
Dichtung 85 am Kolben 80 zu befestigen.
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Eine Druckfeder 87 ist im Druckraum 28 auf der Rückseite des Kolbens
80 befestigt. Das obere Ende der Feder 87 liegt in der Ausnehmung 32 des Aufsatzes
13, während das untere Ende den Vorsprung 81 umfaßt.
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Der Durchmesser des Durchlasses 22 ist kleiner als der des Kolbens
80. Es herrscht stets eine Kraftdifferenz, die den Kolben 80 gegen den Durchlaß
22 hält, wenn er sich in. seiner Schließstellung befindet, unabhängig von der Richtung,
in der der Hauptstrom fließt.
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Die Feder 87 unterstützt die Schließstellung. Die Wirkungsweise wird
aus einer Betrachtung der Fig. 2 und 3 klar.
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Es sei angenommen, das Druckmittelströme von links an und das Hilfsventil
11 habe die Steuerleitung 66 verschlossen. Dabei verschließt der Kolben 80 den Durchlaß
22 (Fig. 2). Auch fließt ein Teil des Druckmittels durch die Leitung 35, 36 und
durch das Rückschlagventil 39 in den Druckraum 28 an die Rückseite des Kolbens 80.
Da die Leitung 66 verschlossen ist, ebenso das Rückschlagventi173, kann das Druckmittel
nicht aus dem Druckraum 28 auf der Rückseite des Kolbens 80 entweichen und drückt
demnach den Kolben 80 nach unten.
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Wenn jetzt das Hilfsventil 11 geöffnet wird, entweicht Druckmittel
aus dem Druckraum 28 an der Rückseite des Kolbens 80 durch die Steuerleitung 65,
66 und fließt durch die Verbindungsleitung 71, das geöffnete Rückschlagventil 77
und die Leitungen 46, 45 zur Auslaßkammer 24. Dies bedeutet, daß der Druck auf der
Rückseite des Kolbens 80 vermindert ist bei gleichem Druck auf der Vorderseite und
infolgedessen die Öffnungsbewegung des Kolbens 80 bewerkstelligt wird.
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Wenn der Kolben 80 aus seiner in Fig. 3 gezeigten Öffnungsstellung
wieder in seine Verschlußstellung bewegt werden soll, wird das Hilfsventi111 geschlossen,
so daß sich im Druckraum 28 auf der Rückseite des Kolbens 80 ein Druck aufbaut.
Da dieser ein statischer Druck ist, und deswegen größer ist als der Druck des strömenden
Druckmittels im Kanal 16, und da außerdem dieses Druckmittel im Kanal
16
notwendigerweise durch die vom Durchlaß 22 unmittelbar vor dem Kolben 80
gebildete Einschnürung hindurchströmen muß, wird der Druck an der Vorderseite des
Kolbens 80 infolge des Venturieffekts verringert, so daß an den einander gegenüberliegenden
Seiten des Kolbens eine Druckdifferenz im Sinne eines höheren Druckes auf der Kolbenrückseite
auftritt.
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Wegen des symmetrischen Aufbaus der Vorrichtung trifft die vorstehend
beschriebene Wirkungsweise auch dann zu, wenn das Druckmittel in umgekehrter Richtung
fließt.