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Vierwege-Steuerventil Die Erfindung betrifft ein Vierwege-Steuerventil
mit zwei durch einen gemeinsamen Antrieb gleichzeitig betätigten, identischen, räumlich
parallele Einzelventilen mit tellerförmigen Verschlußstücken und Dreiwege-Funktionen.
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Es sind Vierwege-Ventile der hier in Frage stehenden Art bereits bekanntgeworden,
die zwei Einzelventile mit tellerförmigen Verschlußstücken und Dreiwege-Funktionen
besitzen, die durch einen gemeinsamen Antrieb gleichzeitig betätigt werden können,
parallel zueinander angeordnet sind und in gleicher Weise ausgebildet sind. Die
Einzelventile werden hierbei wechselseitig betätigt, und darüber hinaus ist die
Anordnung so getroffen, daß die Anschlußöffnungen nicht an einer einzigen Seite
vorgesehen werden können. Es ergibt sich hierbei insgesamt eine Konstruktion mit
einem relativ komplizierten Aufbau, die verhältnismäßig viel Raum in Anspruch nimmt.
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Um hier Abhilfe zu schaffen, hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt,
ein Ventil der hier in Frage stehenden Art zu schaffen, bei dem trotz großer Leistungen
kleine Abmessungen und eine Fertigung zu niedrigen Preisen erzielt werden kann.
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Zu dem obengenannten Zweck ist gemäß der Erfindung beim neuen Vierwege-Steuerventil
die Vereinigung folgender Merkmale vorgesehen: a) die Ventilbohrungen sind abgestufte
Blindbohrungen, die von der gleichen Gehäuseseite aus eingebohrt sind, b) die beiden
Einzelventile werden gleichzeitig in gleicher Richtung betätigt, und c) die vier
Anschlußöffnungen sind an ein und derselben Seite des rechtkantigen Gehäuses derart
angebracht, daß ihre Mittelachsen . die Ecken eines Rechtecks, vorzugsweise eines
Quadrates, bilden. Zwar ist es bereits bekannt, die Ventilbohrungen als abgestufte
Blindbohrungen auszubilden, die von der gleichen Gehäusefläche aus eingebohrt sind,
sowie die beiden Einzelventile gleichzeitig in gleicher Richtung zu betätigen, doch
sind diese Merkmale jeweils aus anderen Zusammenhängen heraus bekanntgeworden.
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Demgegenüber hat die Erfindung die obigen Merkmale zusammengefaßt
und mit einem weiteren, neuen, sich auf die Anordnung der Anschlußöffnung beziehenden
Merkmal kombiniert, um auf diese Weise den angestrebten Erfolg zu erzielen. Die
erfindungsgemäßen Merkmale bringen es mit sich, daß die inneren Kanäle sehr günstig
raumsparend untergebracht werden können. Es wird nunmehr auch erreicht, daß gleiche
Einheitsventile verwendbar werden, die in Masse billig gefertigt und einfach eingebaut
werden können. Somit werden niedrige Preise bei der Herstellung erzielt, was einerseits
auf die Materialersparnis bei kleiner Ausführung und andererseits auch auf die vereinfachte
Fertigung und den geringeren Aufwand an Einzelteilen zurückzuführen ist. Durch die
verringerte Lagerhaltung kommt ebenfalls eine Verbilligung zustande. Dadurch, daß
die beiden Ventilbohrungen parallel zueinander verlaufen, ergibt sich eine kurze,
gedrungene Baulänge für das Ventil. Dadurch, daß die Anschlußöffnungen in der oben
beschriebenen Weise an den den Ecken eines Rechtecks oder Quadrates entsprechenden
Stellen angeordnet sind, ergibt sich trotz Einhaltung der z. B. zum Unterbringen
der Anschlußarmaturen notwendigen Lochabstände eine kleine Gesamtbauhöhe. Dadurch,
daß die beiden zueinander parallelen Steuerkammern sich von derselben Seite ausgehend
zur anderen Seite hin verjüngen, ergibt sich einerseits, daß die Bearbeitung des
Gehäuses nur von einer Seite zu erfolgen hat, also billiger ist und präziser vorgenommen
werden kann, und andererseits, daß bei Montage- und Wartungsarbeiten nur von einer
Seite her gearbeitet werden muß. Dadurch, daß alle Ventilinnenteile bei der Montage
von einer Seite aus in die zugehörige Ventilbohrung eingeführt werden können, ergibt
sich, daß die Gefahr von Undichtigkeiten nur noch an einer Seite auftritt, so daß
entsprechend weniger Abdichtungsmaterial vorgesehen werden muß, was wiederum zur
Verringerung des gesamten Bauvolumens beiträgt. Im übrigen bringt dieses letztgenannte
Merkmal auch noch den Vorteil mit sich, daß die Montage und die Wartung mit weniger
Zeitaufwand verbunden ist. Zur Herabsetzung der Fertigungskosten trägt im übrigen
auch bei, daß beide Ventilbohrungen nach Gestalt und Abmessung identisch
sind.
Dadurch, daß die Ventilinnenteile der beiden Ventilbohrungen identisch sind, ergibt
sich eine Verringerung der Herstellungskosten und eine Verringerung der Gefahr von
Verwechslungen bei der Montage oder Wartung, z. B., wenn bei der Montage versehentlich
Teile in die falsche Ventilbohrung eingesetzt werden. Außerdem ergibt sich auch
noch die Möglichkeit, die beiden Ausnehmungen für die Ventilbohrungen näher zusammenzurücken,
was wiederum die Verringerung der Abmessungen des Gesamtgehäuses des Ventils zur
Folge hat. Dadurch, daß die Verschlußstücke nach dem Tellerprinzip ausgebildet sind,
ergibt sich der Vorteil, daß nunmehr nur noch ein kurzer Hub erforderlich ist, was
sich auf die Baulänge günstig auswirkt und kurze Schaltzeiten sowie eine geringere
Schlagwirkung am Hubende zur Folge hat. Im übrigen wird durch die Verwendung gleicher
Ventilinnenteile und gleicher Ventilbohrungen auch noch erreicht, daß man durch
einfaches Vertauschen der Anschlußleitungen an jeder Seite die Reihenfolge der Operationen
auch »Öffnen-Schließen« in »Schließen - Öffnen«, und umgekehrt, ändern kann, d.
h. praktisch wahlweise zwei verschiedene Ventilfunktionen in einem Ventil vereinigen
kann.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Es zeigt F i g. 1 ein Ventil gemäß der Erfindung in einer Vorderansicht
in Teildarstellung, F i g. 2 das als Elektromagnetventil ausgebildete Ventil nach
F i g. 1 in einer Seitenansicht, F i g. 3 das Ventil nach F i g. 2 in einer Ansicht
gemäß Pfeil 1, F i g. 4 das Ventil gemäß der Erfindung in einem Schnitt gemäß der
Linie IV-IV der F i g. 2 in einem größeren Maßstab, F i g. 5 eine abgewandelte Ausführungsform
der Erfindung in einer Seitenansicht, teilweise in einem senkrechten Schnitt, F
i g. 6 das Ventilgehäuse einer Anordnung gemäß der Erfindung in einem Schnitt gemäß
der Linie VI-VI der F i g. 9, F i g. 7 die Ausführungsform nach F i g. 6 in einem
Schnitt gemäß der Linie VII-VII der F i g. 9, F i g. 8 die Anordnung nach F i g.
6 in einer Ansicht gemäß Pfeil 2 der F i g. 6, F i g. 9 das Ventil gemäß F i g.
6 bis 8 in einer Draufsicht und F i g. 10 das an einer Montageplatte befestigte
erfindungsgemäße Ventil in einer Seitenansicht in schematischer Darstellung.
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Das erfindungsgemäße Ventil, das insbesondere für ein pneumatisches
Medium zu verwenden ist, besitzt zwei Ventilbohrungen und zwei zugeordnete Einzelventile.
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Nach F i g. 4 sind die beiden Ventilbohrungen 3, 4 zueinander parallel
und hinsichtlich der Form und der Bemessung identisch. Die Verschlußstücke 5, 6
sind tellerförmig. Die beiden zueinander parallelen Ventilbohrungen verjüngen sich
jeweils von derselben Gehäuseaußenseite 8 ausgehend nach derselben Richtung hin
gemäß Pfeil 9. Die Ventilbohrung 7 nach F i g. 6 besteht zu diesem Zweck aus einzelnen
gleichachsigen Abschnitten 7 a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f,
7g,
7h, die abgestuft aufeinanderfolgen. An der Seite 10
ist die Ventilbohrung
7 blind. Sämtliche Ventilinnenteile müssen daher von der Seite 11 aus gemäß Pfeil
12 in die zugehörige Ventilbohrung eingeführt werden.
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Das Ventilgehäuse besitzt an der einen Gehäuseseite vier Anschlußöffnungen
und an der anderen Gehäuseseite zwei Anschlußöffnungen (s. F i g. 1 und 3). Nach
F i g. 3 sind an einer Gehäuseaußenseite vier Anschlußöffnungen vorgesehen, von
denen 13a für den Zuleitungsanschluß, 13 b für den Rückleitungsanschluß und 13c
und 13d für die Zylinderanschlüsse bestimmt sind. Diese Anschlußöffnungen sind an
den Ecken eines Rechtecks, vorzugsweise Quadrates, angeordnet. An der den vier Anschlußöffnungen
13 a bis 13 d abgewandten Gehäuseaußenseite (F i g. 1) sind zwei Anschlußöffnungen
vorgesehen, nämlich 14 a für den Zuleitungsanschluß und 14 b für den Rückleitungsanschluß.
Diese Anschlußöffnungen 14a bzw. 14b sind gleichachsig mit den entsprechenden Anschlußöffnungen
13 a bzw. 13 b der gegenüberliegenden Gehäuseseite angeordnet und
befinden sich in gleicher Höhe.
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Auch bei der Ausführung nach F i g. 6 bis 9 sind den Ventilbohrungen
7 bzw. 15 die Öffnungen 16 a für den Zuleitungsanschluß und 16b für den Rückleitungsanschluß
sowie 17a, 17b für die Zylinderanschlüsse an der einen Gehäuseseite und die öffnungen
18 a für den ZuIeitungsanschluß und 18 b für den Rückleitungsanschluß an der anderen
Gehäuseseite zugeordnet. Aus F i g. 6 bis 9 ist zu erkennen, daß einerseits jede
AnschIußöffnung jeweils über einen Kanal 19 a bzw. 19 b bzw. 19 c
mit der zugeordneten Ventilbohrung in Verbindung steht und andererseits der Rückleitungsanschluß
an der keine ZyIinderanschlußöffnungen aufweisenden Gehäuseseite 20a und der unterhalb
der ZuIeitungsanschlußöffnung 16 a angeordnete Zylinderanschluß 17 b mit der jeweils
gegenüberliegenden Ventilbohrung in Verbindung stehen, wozu Kanäle 21 a,
21 b vorgesehen sind.
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Erfindungsgemäß verschließen die Verschlußstücke im Verlauf ihrer
Steuerbewegung immer den Rückleitungsanschluß, bevor sie den Zuleitungsanschluß
freigeben. Auf diese Weise kann die Zuluft nicht unmittelbar in die Abluftleitung
strömen, so daß die Funktion des neuen Ventils geräuschärmer ist, sich ein geringerer
Luftverbrauch ergibt und auch weniger Schaltfehler vorkommen.
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Erfindungsgemäß ist das Ventilgehäuse von einer quer zu den beiden
Ventilbohrungen verlaufenden durchgehenden Befestigungsbohrung 22 bzw. 23 bzw. 24
für Platten- oder Batterieanschluß durchzogen, die in der Mitte zwischen den beiden
Ventilbohrungen hindurchgeht und deren eine Öffnung im Schnittpunkt der Diagonalen
durch die vier Anschlußöffnungen liegt (F i g. 3 bzw. 8). In F i g. 10 ist gezeigt,
wie das Ventilgehäuse 25 mit Hilfe einer Schraube 26 in der Befestigungsbohrung
24 an einer Anschlußplatte 27
befestigt werden kann, von der die entsprechenden
Anschlußkanäle bzw. Öffnungen nach den Stirnseiten hin abgehen können. Durch Vervielfältigung
der Anschluß- oder Montageplatte 27 ergibt sich die Möglichkeit, die Ventile in
Batterien zusammenzuschließen. Um eine Verdrehbewegung des Ventils an seiner Anschluß-
oder Montageplatte zu verhindern, sind in Arretierbohrungen 28a eingreifende Arretierstifte
28 b vorgesehen. Das Ventil kann jedoch auch noch einzeln direkt an einer Grundfläche
oder an einer Wand befestigt werden, wie in F i g. 2 angedeutet ist. Zu diesem Zweck
dienen die beiden
Befestigungsbohrungen 29 a, 29 b bzw. 30
a, 30 b, die quer zu der Befestigungsbohrung 22 bzw. 23 bzw. 24 für
Platten- oder Batterieanschluß verlaufen und deren Achsen an derselben horizontalen
Ebene wie diejenige der Befestigungsbohrung für Platten- oder Batterieanschluß enthalten
sind, wobei sie sich zweckmäßigerweise jeweils im gleichen Abstand von der zugeordneten
Gehäuseaußenseite befinden. Mit Hilfe von durch diese Bohrungen hindurchgesteckten
Schrauben kann das Ventil an der Wand 31 befestigt werden (F i g. 2), wobei man
nur durch Drehen des Ventils um 90° von der Batteriemontage (F i g. 10) auf die
Einzelbefestigung (F i g. 2) und umgekehrt übergehen kann. Trotz dieser Vielseitigkeit
wird der Raumbedarf durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen so weit herabgesetzt,
daß er praktisch nur etwa 40°/o der üblichen Ventile beträgt.
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Das erfindungsgemäße Ventil eignet sich für alle möglichen Betätigungsarten.
So können z. B. die Ventilverschlußstücke wahlweise von Hand (vgl. F i g. 5) oder
mechanisch, z. B. mit Hilfe eines Stößels, oder elektrisch über einen Elektromagneten
32 (F i g. 2) bzw. 33 (F i g. 10) oder auch pneumatisch oder elektrisch-pneumatisch,
d. h. mit Servo-Wirkung, betätigt werden.