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Druckknopfbetätigtes Ventil Die Erfindung bezieht sich auf ein druckknopfbetätigtes
Ventil, dessen Druckknopf durch eine Feder in der Ausgangslage gehalten wird und
bei dem der Druckknopf bei der öffnungsbewegung zuerst einen Leerhub ausführt.
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Es ist bekannt, einem Druckknopf eine einfache Rückholfeder zuzuordnen,
die sich am Boden des Ventilgehäuses abstützt. Es ist auch ein Ventil bekanntgeworden,
welches die Möglichkeit eines raschen Offnens bietet. Dieses öffnen kann jedoch
nicht präzise erfolgen, da es insbesondere vom Flüssigkeitsdruck oberhalb des Ventils
abhängt.
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Gegenüber diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, ein Ventil der genannten Art zu schaffen, das präzis schlagartig vollständig
öffnet. Wie diese Aufgabe mit der im Hauptanspruch gekennzeichneten Erfindung gelöst
wird, ist nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispieles beschrieben.
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F i g. 1 ist ein Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Ventil
in der Ruhelage; F i g. 2 ist ein Längsschnitt durch das Ventil nach F i
g. 1 in öffnungsbetätigungsstellung; F i g. 3 ist ein Längsschnitt
durch das Ventil nach F i g. 1 in geöffneter Stellung.
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Das in den F i g. 1 bis 3 dargestellte Ventil besteht
aus einem Körper 1, der sich aus einem Ansatzstück 2, einem Zwischenzylinder
3 und einem Kopf 4 zusammensetzt, wobei diese Teile durch geeignete Mittel,
z. B. durch Festsitz, verbunden sind. Ein Ventilkolben 5 wird gleitend in
Längsrichtung in der Bohrung 6 einer Lagerfläche 7 geführt, die einen
geringeren Außendurchmesser als die Zylinderbohrung des Ansatzstückes 2 besitzt.
Der eine Mittelbohrung 10, in der ein Stößel 11 gleitet, aufweisende
Ventilkolben 5 wird in Richtung des Pfeiles 12 gegen einen geeigneten Sitz
13 des Kopfes 4 unter Zwischenschaltung des Stößels 11 gedrück4 und zwar
durch eine Feder 15, die zwischen dem Kopf 16 des Kolbens
11 und dem Boden einer Bohrung 17 eines mit dem Ansatzstück 2 verbundenen
Anschlags 18 zusammengedrückt wird. Ein äußerer Steuerknopf, der in einer
Mittelbohrung 24 des Kopfes 4 gleitet, wird in Richtung des Pfeiles 12 in seine
ausgefahrene Lage durch eine Feder 25 gebracht, die zwischen einem geeigneten
Anschlag 26 des Knopfes 22 und der Vorderseite des Ventilkolbens
5 zusammengedrückt wird.
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In der in F i g. 1 gezeigten Ruhestellung liegt der Ventilkolben
5 gegen den Sitz 13 des Kopfes 4 an, da die Feder 15 stärker
als die Feder 25 ist, und entspricht so der geschlossenen Stellung des erfindungsgemäßen
Ventils. Um eine gute Abdichtung zu gewährleisten, besitzt der Stößelkopf
16 eine konische Auflagefläche 35, die gegen eine Dichtung
36 in der Bohrung des Ventilkolbens 5 anliegt, und die Auflagefläche
des Kolbens gegen den Sitz 13 des Kopfes 4 wird mit Hilfe einer Dichtung
14, die z. B. in eine kreisringförnüge Nut des Ventilkolbens 5 geklebt ist,
abgedichtet.
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Das in den F i g. 1 bis 3 dargestellte Ventil wird durch
Einschrauben vermittels der mit Gewinde versehenen Öffnung 45 des Ansatzstückes
2 auf den Auslaßkanal einer Einrichtung mit Auslaßsteuerung aufgebracht, wonach
der Kolben 5 gegen den Sitz 13 des Kopfes 4 einerseits durch die Wirkung
der Feder 15
und andererseits durch den Druck eines Auslaßmediums der Einrichtung
gedrückt wird. Komprimierte Luft oder ein anderes Medium tritt in das Innere des
Ventils über eine Mittelöffnung 50 des Anschlags 18 und geeignete
Öffnungen 51 des Auflagers 7 des Ansatzstückes 2. Dieser auf den Ventilkolben
5 aufgebrachte und auf den Sitz 13 wirkende Druck entspricht etwa
dem auf eine der Fläche des Kolbens 5 äquivalenten Fläche entsprechend der
Bohrung 52 des Sitzes 13 am Kopf 4 ausgeübten Druck. Das Ventil ist
also fest geschlossen, wodurch jeder Verlust an komprimierter Luft oder Medium vermieden
wird (F i g. 1).
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Die öffnung des Ventils wird durch Eindrücken des Knopfes 22 in Richtung
des Pfeils 55 erreicht. Bei einem ersten Eindrücken des Knopfes 22 wird die
Feder 25 lediglich zusammengedrückt, da sie zu
schwach ist
den Ventilkolben 5 vom Sitz 13 am Kopf 4 zu trennen; der Knopf 22
kommt dann mit seinem Ende 56 gegen das Ende 57 des Stößels
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zur Anlage, den er in Richtung des Pfeiles 55 bis in Höhe der Vorderseite
58 einer Lagerfläche 59 mitnimmt, die auf der Oberfläche des Ventilkolbens
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gegen den Sitz 13, wie in F i g. 2 gezeigt, anliegt. Die Stößelverschiebung
in Richtung des Pfeiles 55 wirkt zusammendrückend auf die Feder
15 über den Kopf 16 und löst so den Ventilkolben 5 in Richtung
des Pfeiles 12 von der Feder15, wobei der Kolben 5 gegen den Sitz
13 nur noch durch die Wirkung des Druckes des Mediums oder der komprimierten
Luft gehalten wird.
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Zu einem zweiten Zeitpunkt, wenn der Knopf 22, der entsprechend der
Richtung des Pfeiles 55 weiter mitgenommen und eingeschoben wird, die in
F i g. 2 dargestellte Lage bereits etwas überschreitet, beginnt das Ende
56 des Knopfes 22, das auf die Fläche 58
der Lagerstelle
59 des Ventilkolbens wirkt, den Kolben 5 vorn Sitz 13 am Kopf
4 des Ventilkörpers zu lösen; sofort tritt die komprimierte Luft oder das Medium
im Ventil durch den freien Raum zwischen dem Kolben 5 und dem Sitz
13 durch eine geeignete Austrittsöffnung 60 aus, was einen Druckabfall
der komprimierten Luft oder des Mediums in dem zwischen der mit Gewinde versehenen
öffnung 45 und der Auflagefläche des Kolbens 5 gegen den Sitz 13
vorhandenen
Raum hervorruft. Hierdurch wird unter der Wirkung der Feder 25 praktisch
ein sofortiges Zurückschieben des Kolbens 5 entsprechend 55 möglich
(die Feder 15 verbleibt durch den Knopf 22 unter Druck), bis der Kolben gegen
die konische Auflagefläche des Stößels 11 anschlägt. Das Ventil ist so schlagartig
durch eine kurze Verschiebung und eine bestimmte Stellung des Knopfes 22 voll geöffnet,
wodurch die damit ausgestattete Einrichtung gesteuert wird. Zum besseren Verständnis
ist dieser Vorgang nachstehend ausführlicher beschrieben.
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Während des ersten Teiles seiner Bewegung führt der Druckknopf 22
einen Leerhub aus. Der zweite Teil seiner Bewegung stellt jedoch keinen Leerhub
dar, sondern ist vielmehr von grundlegender Wichtigkeit und kennzeichnend für die
Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Per Druckknopf 22 stützt sich nämlich
dabei gegen den Stößel 11 ab und nimmt diesen mit, wobei er die Feder
15, d. h. die normale Schließfeder des Ventils 5, spannt. Dabei entlastet
er das Ventil 5, so daß es nurmehr dem Flüssigkeitsdruck unter Gegenwirkung
des schwächeren Drucks der durch das Eindrücken des Knopfes 22 progressiv gespannten
Feder 25 ausgesetzt ist, Von diesem Augenblick an würde sich das Ventil
5 öff-
nen, wenn der Flüssigkeitsdruck nicht etwas höher als der Gegendruck
der Feder 25 vorgesehen wäre. Unter den gegebenen Bedingungen jedoch bleibt
das vom Schließdruck seiner Feder 15 entlastete Ventil 5
noch geschlossen.
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Wenn nun der Knopf 22 weiter eingedrückt wird, kommt er in einem dritten
Teil seiner Bewegung zur Fläche 58 des Ventilkolbens 5, stützt sich
an dieser ab und bewirkt das Abheben des Kolbens von seinem Sitz 13. Das
Medium beginnt zu entweichen, wodurch der Abstätzdruck des Ventils 5 gegen
den Sitz 13
plötzlich abfällt und das Ventil 5 dem Druck der Feder
25 schlagartig nachgibt, da es praktisch keinem Gegendruck mehr unterworfen
ist. Auf diese Weise erhält man ein augenblickliches, vollständiges Öffnen.
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Dieses öffnen erfolgt in einem äußerst genau bestimmten Punkt des
Eindrückweges des Knopfes 22, was ein rasches und präzises Öffnen zur Folge hat.
Das vollkommene öffnen erfolgt demnach plötzlich bei einer vorbestimmten Eindrückstellung
des Knopfes 22 und von diesem Augenblick aii unabhängig von der Geschwindigkeit
der Bewegung des Knopfes. Dabei handelt es sich in keiner Weise um eine Durchflußmengenregelung.
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Bemerkt sei schließlich noch, daß sich das erfindungsgemäße Ventil
nur nach ' Aufhebung der durch seine Schließfeder 15 ausgeübten Druckwirkung
durch die unmittelbare Druckpunktbetätigung des Druckknopfes 22 öffnen kann.