DE1206685B - Steuer- oder Mehrwegeventil mit Schnappwirkung - Google Patents

Description

• Steuer- oder Mehrwegeventil mit Schnappwirkung Die Erfindung betrifft ein Steuer- oder Mehrwegeventil mit Schnappwirkung.
• Solche Ventile sind in großer Zahl bekannt. Sie haben aber den Nachteil, daß ein Verschlußteil des Ventils bereits von seinem Ventilsitz fortbewegt wird, bevor das die Schnappwirkung ausübende Schnappglied seine Totpunktlage erreicht. Hierdurch ergeben sich Nachteile im Schaltzeitpunkt, der damit uridefiniert ist. Dies ist besonders in Steuerstromkreisen nachteilig.
• Es ist zwar auch bekannt, Verschlußteile an Schnappgliedern -schwimmend zu lagern. Diese schwimmende Lagerung hat aber lediglich den Zweck, daß sich der Verschlußteil auf seineirr Sitz ausrichten kann, um einen einwandfreien Abschluß herbeizuführen. Das den Verschlußteil führende Schnappglied ändert je nach der Einstellung seine Ausrichtung zu dem Ventilsitz.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schaltzeiten an solchen Umschaltventilen stark zu verkürzen, so daß der Schaltzeitpunkt genau definiert ist.
• Diese Aufgabe wird durch die Vereinigung folgender Merkmale gelöst: a) der Verschlußteil ist auf dem Schnappglied in an sich bekannter Weise schwimmend gelagert, b) in einer Schließstellung wird der Verschlußteil vom Mediumdruck in Schließrichtung beaufschlagt, c) die freie Beweglichkeit des Verschlußteils am Schnappglied ist in Hubrichtung mindestens ebenso groß wie der Weg des Schnappgliedes von der Schließlage bis zum Totpunkt.
• Dadurch bleibt das Ventil zunächst geschlossen, während das Schnappglied bereits in die Totpunktlage wandert, von der aus es sich dann schlagartig in die andere Endlage bewegt und dabei das Ventil schaltet. Dazu ist außer der schwimmenden Lagerung die vom Medium auf den Verscblußteil ausgeübte Kraft maßgeblich, die den Verschlußteil in seiner Schließlage hält, bis das Schnappglied unter dem Einfiuß der Betätigung seinen Totpunkt überschritten hat. Insbesondere ist das Umschaltventil zur Steuerung von Medien vorgesehen, die beiderseits des Umschaltventils verschiedene Drucke aufweisen.
• Die Bewegung des Schnappgliedes aus einer Endstellung in die Totpunktlage kann je nach Art des verwendeten Betätigungsmittels verhältnismäßig schleichend erfolgen. Eine solche schleichende Bewegung dient aber bei der Erfindung lediglich zur Speicherung der Umschaltkraft bzw. zur Spannung des Umschaltelements, das nach Übergang über den Totpunkt die Umschaltung schlagartig bewirkt.
• Als Medium wird beispielsweise ein Druckmedium, gegebenenfalls Luft, verwendet. Ein solches pneumatisches Medium kann aber auch unter Vakuum wirken. Beispielsweise beträgt an Steuerkreisen für Sterilisatoren der Druck 0,8 atü.
• Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
• Die Erfindung wird im folgenden ari Hand eines Ausführungsbeispieles erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Schnitt, F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in F i g. 1, F i g. 3 eine Draufsicht auf die Aufhängung und Schnappeinrichtung der Vorrichtung gemäß F i g. 1 in ausgebautem Zustand.
• Die Vorrichtung besitzt ein im wesentlichen rechteckiges Gehäuse 1, das außer den vorgesehenen Einführungen druckdicht ausgeführt ist. In eine Stirnseite mündet ein Leitungsstutzen 2, der beispielsweise an eine Vakuumquelle oder an den Umgebungsdruck geschaltet werden soll. In gegenüberliegenden Gehäusewänden, in der dargestellten Ausführungsform der oberen Gehäusewand 3 und der unteren Gehäusewand 4, sind in das Gehäuse Leitungsstutzen 5, 6 druckdicht eingeführt, die an ihrem inneren Ende jeweils einen Ventilsatz 7, 8 aufweisen. Der Stutzen 6 ist beispielsweise zur Umgebung offen und dient zur Belüftung der Anlage. Der Stutzen 5 ist beispielsweise: einteilig mit einem Verteilerstutzen 9 ausgeführt, der quer zur Längsrichtung des Gehäuses 1 auf 'der oberen Wahd 3 liegt. Es ist ersichtlich, daß der Verteilerstutzen 9 gleiche Breite wie das Gehäuse hat, so daß seine Enden unmittelbar mix . den Enden benachbarter Verteilerstutzen von *benachbarten Vorrichtüügen verbindbar sind@.=-,wenn diese- Vorrichtungen -.unmittelbar nebeneinanfler angeordnet werden. In dem Gehäuse l ist ein VeTSChhißtell 10f zwischen den Ventilsitzen 7 und °8Iün- und -herbewegbar gelagert. Dieser Verschlußteil ist an einer Blattfeder 11 eines Schnappgliedes aufgehängt, die sich-durch das Gehäuse bis in die Nähe der abgelegenen Stirnwand erstreckt. An dieser Stelle ist die Blattfeder, welche an diesem Ende eine Öffnung 23 aufweist, mittels der Einstellschraube 12 festgelegt. Die Einstellschraube, die zweiteilig aus einer Schraubenbuchse, die in einen Ansatz 13 einschraubbar ist, und aus einem in die Buchse einschraubbaren Schraubenbolzen bestehen kann, läßt die Höheneinstellung des am Gehäuse festgelegten Endes der Blattfeder 11 zu. Im übrigen kann beAnordnung eines Langloches in der Blattfeder 11 zugleich eine Einstellung in Längsrichtung erfolgen, wodurch bei der Montage leicht die richtige Einstellung des Ventils 10 zu den Ventilsitzen-7; 8 möglich ist. Das festgelegte Ende der Blattfeder 1l wird in der Mittelebene zwischen den Ventilsitzen 7, 8 eingestellt.
• In dieser Ebene sind zwei Widerlager 14;15 angeordnet, die mit ihrem Fuß im Gehäuse Beispielsweise neben der Einstellschraube 12; gegebenenfalls in Längsrichtung des: Gehäuses einstellbar angeordnet sind. Der Widerlagertei116 ist in die Höhe der Blattfeder 11 hochgeführt und liegt in der erwähnten Mittelebene zwischen den Ventilsitzen 7, 8, jedoch so mit Abstand von diesen Ventilsitzen, daß sich der Widerlägerteil 16 etwa in der Mitte der Länge der Blattfeder 11 befindet. In eine Pfanne 17 ausgeführt, die zu dem Verschlußtei110 hin offen ist; ist jeweils das Ende einer durch Wölbung vorgespannten Blattfeder 18;19 einsetzbar: Das andere Ende dieser Blattfedern 18;19 trägt den Verschlußtei110.
• Die Blattfedern 11 und 18,19 sind im Bereich des Verschlußteils 10 einteilig ausgeführt. Diese Anordnung ist in F i g. 3 in Draufsicht gezeigt. So sind alle drei Blattfedern aus einem Material gestanzt. Der .dadurch gebildete Steg 20 weist eine Öffnung 29. auf, in der der Verschlußteil geführt ist. In F i g. 3 ist auch am freien Ende der Blattfeder 11 der Längs-@schlitz 23 gezeigt, durch den die Einstellschraube 12 durchgeht.
• Der Verschlußteil hat gemäß F i g.1 und 2 zwei Verschlußsiücke 28, 29, die durch eine Stange 30 miteinander verbunden sind. Die Stange 39 ist freibeweglich durch die Öffnung 21 im Steg 20 der Blattfedern geführt. Die Stange hat eine solche Länge, daß dann, wenn sich das Verschlußstück 28 an seinem Ventilsitz 7 befindet, das andere Ver--schlußstück 30 von seinem Ventilsitz 8 abgehoben ist. Ferner ist die Stange so lang, daß der Steg 20 -des von den Federn 11,18,19 gebildeten Schnappgliedes bei einer Betätigung seine Totpunktlage überschreitet, bevor sie auf das abgehobene Verschluß--stück trifft.
• Zur Betätigung ist gemäß F i g. 1 ein Stift 24 durch die obere Wand 3 des Gehäuses 1 hindurchgeführt. Dieser Stift ist innerhalb einer Dichtung 25 in senk rechter- Richiuäg, d. h. parallel zu'r- Bewegungsrichtung des Verschlußteiles 10 bewegbar. Die Dichtung 25 sitzt in einer Haltebuchse 26 in der oberen Gehäusewand.
• Das eine Ende des Stiftes 24 ist mit der Blattfeder 11 verbunden; die an . dieser Stelle Beispielsweise eine Auflageverstärkung 27 aufweist.
• Eine Programmnockenwalze 31 läuft in Richtung des eingezeichneten Pfeiles 32 um, und in ihrer Nokkenbahn 33 ist das obere Ende des Stiftes 24 geführt.
• Bei dieser Nockensteuerung oder auch bei einer Handbetätigung wird der Stift 24 verhältnismäßig langsam, d. h. schleppend betätigt. Wenn, diese Betätigung unmittelbar- oder proportional- auf den Verschlußteil übertragen wird, dann erfolgt beispielsweise, wenn Vakuum aus dem Stutzen 5 zugeschaltet werden soll, eine schleichende Öffnung des Ventilsitzes 7 durch das Verschlußstück 28. Hier fehlt ein genauer Schaltzeitpunkt, wie er für Steuerungen, beispielsweise. von Autoklaven- oder Vakuum-Anordnungen, wesentlich ist.
• Bei der dargestellten Ausführungsform dient nun die schleichende Bewegung des Stiftes 24 lediglich zur Steuerung der Umschaltkraft bzw. zur Spannung .des Schnappgliedes, das mit einer genügend großen Kraft unter der ihm eigentümlichen Spannung erst dann die Umschaltung bewirkt, wenn es über seine Totpunktlage in die untere Stellung springt.. Dabei schlägt der Steg 20 auf das untere Verschlußstück 29: Bevor dies geschieht, wird der Verschlußteil 10 durch die Kraft des Vakuums über das. Verschfußstück 28 am Sitz 7 gehalten. Aus diesem Grund ist die freie Beweglichkeit des Verschlußteiles am Schnappglied in Hubrichtung mindestens so groß. wie der Weg des Schnappgliedes bis zum Totpunkt, ein wesentliches Merkmal. Die Länge der Stange 30 läßt es in der gezeichneten Ausführungsform zu, daß beim Umschlagen des Schnappgliedes kinetische Energie entwickelt wird, die sich in dem der Länge der Stange 30 entsprechenden Spiel entwickeln kann, so daß die Feder 11 bzw. der Steg 20 hammerartig auf das Verschlußstück 29 schlägt und dafür das andere Verschlußstück 28 ruckartig von seinem Sitz 7 reißt. Das Umschaltmoment des Schnappgliedes wird wirksam, bevor der Verschlußteil 10, der zunächst an seinem Sitz an der Vakuumleitung liegt, abgehoben wird.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Steuer- oder Mehrwegeventil mit Schnappwirkung, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmale: a) der Verschlußteil (10) ist auf dem Schnappglied (11,18;19, 20) in an sich bekannter Weise schwimmend gelagert, b) in einer Schließstellung wird der Verschlußteil (10) vom Mediumdruck in Schließrichtung beaufschlagt, c) die freie Beweglichkeit des Verschlußteiles (10) am Schnappglied (11;18,19, 20) ist in Hubrichtung mindestens ebenso groß wie der Weg des Schnappgliedes von der Schließlage bis zum Totpunkt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Druckleitungen mittels eines Verschlußteiles gesteuert werden und die Druckleitungen einander gegenüberliegende Ventilsitze bilden, an die der Verschlußteil wahlweise anlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußteil (10) mit zwei Verschlußstükken (28, 29) versehen ist, welche durch eine Stange (30) unter Einhaltung eines gegenseitigen Abstandes miteinander verbunden sind, wobei die Stange frei beweglich in einer Öffnung (21) eines Teiles (11) des Schnappgliedes (18;19) angeordnet und so lang in bezug zu dem Bewegungsweg des Schnappgliedes (11,18,19, 20) ist, daß dieses seinen Totpunkt überschreitet, bevor ein Teil des Schnappgliedes auf den von einem Sitz abgehobenen Verschlußstück schlägt, um diesen an seinen Sitz zu bringen und das andere Verschlußstück abzuheben.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch l oder 2, bei welcher das Schnappglied zwischen zwei durch Wölbung vorgespannten Blattfedern eine Blattfeder aufweist, die mit dem Betätigungsglied zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (11,18,19, 20) im Bereich des Verschlußteiles (10) als Träger desselben einteilig (20) ausgeführt sind und je eine Widerlagerpfanne (17) etwa in der Längsmitte einer Aufh'ängungsblattfeder (11) an jeder Seite derselben angeordnet ist und ein Ende einer vorgespannten Blattfeder (18, 19) aufnimmt und daß die Aufhängungsblattfeder (11) an ihrem von dem Verschlußteil (10) abgekehrten Ende mittels einer Stellschraube (12) und eines Längsschlitzes (23) festgelegt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschriften Nr. 1059 258, 1080 638; britische Patentschriften Nr. 9 508 aus dem Jahre 1913, 545 222, 555181, 589 549; USA: Patentschriften Nr.1990 747, 2 330151, 2 521891, 2 633 152, 2 654 564, 2 846181, 2 861591, 2 881786.