DE1296909B

DE1296909B - Mehrwegeventil

Info

Publication number: DE1296909B
Application number: DEK55260A
Authority: DE
Original assignee: KLENK
Current assignee: KLENK
Priority date: 1965-02-12
Filing date: 1965-02-12
Publication date: 1969-06-04
Also published as: GB1122946A; US3443596A; CH440890A; AT265791B

Description

Die Erfindung betrifft ein Mehrwegeventil mit einer in einer Bohrung des Ventilgehäuses axial verschiebbaren Stange und einem auf dieser zwischen zwei an der Stange vorgesehenen Anschlägen verschiebbar geführten Ventilring, der gegen gehäusefeste Dichtflächen anpreßbar ist.
Die bei einer derartigen Konstruktion bekannte Verschiebbarkeit eines Ventilringes zwischen auf der Stange vorgesehenen Anschlägen und die Anpressung des Ventilringes über diese Anschläge gegen gehäusefeste Dichtflächen macht es möglich, trotz größerer Toleranzen im Ventilaufbau zu einem dichten Abschluß zu kommen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gesamten Ventilaufbau noch weiter zu vereinfachen. Die Erfindung besteht nun darin, .daß in der Stange eine zentrale Bohrung vorgesehen ist, die durch radiale Bohrungen jeweils mit dem Raum verbunden ist, der durch den gegen die gehäusefeste Dichtfläche angepreßten Ventilring auf der Seite des Ventilringes begrenzt ist, auf der der Anschlag von dem Ventilring abgehoben ist, und der in seinem radial außerhalb des Anschlages liegenden Bereich eine Verbindung zu einem Ventilanschluß aufweist.
Durch die erfindungsgemäße, in der Ventilstange vorgesehene Bohrung können mehrere funktionell dem gleichen Zweck dienende Anschlüsse in einfacher Weise zentral zusammengefaßt werden, so daß sich der gesamte Ventilaufbau vereinfacht. Ferner ermöglicht die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Mehrwegeventils auch, vom Gesamten her gesehen, eine einfachere Gesamtgestaltung, da keine engen Tolerierungen notwendig sind. Wie diese und noch weitere Vorteile erreicht werden, wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispieles näher dargestellt. Es zeigt F i g. 1 ein erfindungsgemäßes Mehrwegeventil im Längsschnitt, F i g. 2 einen Schnitt gemäß Linie II-II in F i g. 1 und F i g. 3 eine Ansicht des Ventils gemäß F i g. 1 von rechts.
Als Ausführungsbeispiel ist ein Vierwegeventil dargestellt, dessen Gehäuse 10 aus drei in Achsrichtung der Ventilstange 4 hintereinander angeordneten Teilen 1 bis 3 aufgebaut ist, die aus Kunststoff bestehen und durch Kleben miteinander unlösbar verbunden sein können. Die Gehäuseteile 1 bis 3 sind durch ineinandergreifende Zentrierungen 5, 6 gegeneinander ausgerichtet.
Am Ventilgehäuse 10 sind Anschlüsse 7 bis 9 für Leitungen od. dgl. vorgesehen. Sämtliche Anschlüsse liegen auf einer, hier mit 11 bezeichneten Seite des Ventilgehäuses 10 und außerdem achsparallel zueinander. Zur Aufnahme der Ventilstange 4 sind die Gehäuseteile 2, 3, wie aus F i g. 1 ersichtlich, in Achsrichtung von einer Bohrung 12 durchsetzt. Zur Abdichtung der verschiebbar in der Bohrung 12 geführten Ventilstange 4 dienen in Nuten 14 angeordnete O-Ringe 13.
Auf der Ventilstange 4 ist zwischen zwei an ihr vorgesehenen Anschlägen 16, 17 ein Ventilring 15 angeordnet, der hier aus drei Scheiben 38 bis 40 aufgebaut ist und der innerhalb des Ventilgehäuses 10 in einer ringförmigen Kammer 18 liegt, deren Stirnseiten jeweils durch einen der Gehäuseteile 2 bzw. 3 gebildet sind und Dichtflächen 19 bzw. 20 für den Ventilring 15 bilden, gegen die dieser über die Anschläge 16, 17 anpressbar ist. Der Abstand der gehäusefesten Dichtflächen 19, 20 voneinander entspricht etwa dem Abstand der Anschläge 16, 17 zueinander, so daß sich sehr kurze Verstellwege ergeben und wodurch außerdem die Gesamtbaulänge kleingehalten werden kann.
Zwischen den Anschlägen 16,17 und der Wandung der Gehäusebohrung 12 ist jeweils ein Ringkanal 21 bzw. 22 vorgesehen, der durch eine Erweiterung des Durchmessers der Bohrung 12 gebildet ist. In diese Ringkanäle 21, 22 mündet jeweils einer der Anschlüsse 8, 9, während in die Gehäusekammer 18 der Anschluß 7 einmündet. Durch die Ringkanäle 21, 22 ist man, rein konstruktiv gesehen, im Hinblick auf die Lage der Verbindung zu den Anschlüssen 7 bis 9 unabhängiger und es wird ferner durch die Ringkanäle 21, 22 auch die Anlagefläche zwischen der Ventilstange 4 und dem Ventilgehäuse 10 verringert und somit die Reibung zwischen diesen Teilen herabgesetzt.
Wie F i g. 1 weiterhin zeigt, liegen die Dichtflächen der Anschläge 16,17 in radialem Abstand von der Stange 4, wodurch sich zwischen der Stange 4 und den Anschlägen 16,17 Ringspalte 23 bzw. 24 ergeben. Von diesen Ringspalten 23, 24 führen die radialen Bohrungen 25, 26 zu der in der Stange 4 vorgesehenen zentralen Bohrung 27, die ins Freie ausmündet. Dadurch, daß die radialen Bohrungen 25, 26 innerhalb der Ringspalte 23, 24 angeordnet werden, können sie bei Kreisquerschnitt mit großem Bohrungsquerschnitt ausgeführt werden, ohne daß dadurch ein größerer Abstand zwischen den Anschlägen 16, 17 notwendig wäre, als er durch die Höhe des Dichtringes 15 und den für die ungehinderte Zuströmung des Arbeitsmediums zu den radialen Bohrungen notwendigen Spaltquerschnitt zwischen dem Dichtring 15 und dem von diesem abgehobenen Anschlag 16 oder 17 bedingt ist.
In der in F i g. 1 gezeigten Stellung wird das Arbeitsmedium über den Anschluß 7 zugeführt und über den Anschluß 9 einem hier nicht gezeigten Verbraucher, beispielsweise der einen Seite eines doppeltwirkenden Arbeitszylinders zugeleitet. Hierbei gelangt das Arbeitsmedium zuerst in die Gehäusekammer 18, von der es durch den Spalt zwischen Ventilring 15 und unterer gehäusefester Dichtfläche 20 in den unteren Ringkanal 22 kommt, der mit dem Anschluß 9 leitungsverbunden ist. Die andere Seite des hier nicht dargestellten, als Verbraucher vorgesehenen doppeltwirkenden Arbeitszylinders wäre mit dem Anschluß 8 zu verbinden, über den das rückströmende Medium in den Ringkanal 21 zwischen Anschlag 16 und Gehäusebohrung 12 gelangt. Da der Ventilring 15 an der oberen, gehäusefesten Dichtfläche 19 anliegt, kann das Arbeitsmedium nur über die radiale Bohrung 25 in die zentrale Bohrung 27 und von dort ins Freie gelangen.
In der hier nicht dargestellten Schaltstellung des Ventils liegt der Ventilring 15 mit seiner unteren Stirnfläche an der unteren, gehäusefesten Dichtfläche 20 an und ist an seiner oberen Stirnfläche durch den Anschlag 16 beaufschlagt. In diesem Fall wird das über den Anschluß 7 in die Gehäusekammer 18 einströmende Medium zwischen der oberen Dichtfläche 19 und dem Ventilring 15 hindurch in den oberen Ringkanal 21 und von dort in den Anschluß 8 geleitet. Das aus dem Arbeitszylinder rückströmende Medium gelangt über den Anschluß 9 in den unteren Ringkanal 22, von dort in den Ringspalt 24 und aus diesem über die radialen Bohrungen 26 in die zentrale Bohrung 27.
Im Ausführungsbeispiel ist die Ventilstange 4, die die Anschläge 16, 17 trägt, zwischen denen auf einem Stangenabschnitt geringeren Durchmessers der Ventilring 15 geführt ist, geteilt ausgebildet. Jedem der Stangenteile ist einer der Anschläge 16 bzw. 17 zugeordnet. Der den Anschlag 16 tragende Stangenteil weist einen abgesetzten, frei auslaufenden Abschnitt auf, der einen geringeren Durchmesser als die übrige Stange aufweist und auf dem der Ventilring 15 geführt ist. Im Übergang zu diesem Abschnitt geringeren Durchmessers ist der Anschlag 16 auf die Ventilstange im Bereich ihres größeren Durchmessers aufgesetzt. Der andere Stangenteil ist einstüekig mit dem ihm zugeordneten Anschlag 17 ausgebildet und auf das freie Ende des Abschnittes geringeren Durchmessers des ersten, den Anschlag 16 tragenden Stangenteiles aufgeschoben. Durch diesen Aufbau der Ventilstange 4 kann diese einmal im wesentlichen aus einem anderen Material bestehen als die Anschläge 16, 17, die größeren Beanspruchungen als der Rest der Stange ausgesetzt sind. Zum anderen ist es durch diese Gestaltung der Ventilstange 4 auch in einfacher Weise möglich, die Ringspalte 23, 24 zu schaffen.
Die Steuerung des vorgesehilderten Ventils erfolgt im Ausführungsbeispiel über einen als Differentialkolben ausgebildeten Steuerkolben 29, der in dem als Zylinder 28 ausgebildeten Gehäuseteil 1 geführt ist und der zusammen mit diesem Zylinderräume 28 a, 28 b begrenzt. Der Zylinderraum 28 a ist mit einem Anschluß 32 verbunden, der achsparallel zu den Anschlüssen 7 bis 9 liegt und über den Druckmedium eingeführt werden kann. Der Zylinderraum 28 b wird über hier nur schematisch angedeutete Bohrungen 33 im Gehäuseteil 2 gespeist, die achsparallel verlaufen und gleichzeitig auch die Verbindung zwischen dem Anschluß 7 und der Gehäusekammer 18 bilden. Die Ventilstange 4 befindet sich stets in der dargestellten Lage, wenn der Zylinderraum 28 b über den Anschluß 7 mit Druckmedium versorgt ist und über den Anschluß 32 kein Druckmedium zugeführt wird.
Die in der Ventilstange 4 vorgesehene zentrale Bohrung 27 mündet im Ausführungsbeispiel in einen Schalldämpfer 34, der ein kappenförmiges, auf den Gehäuseteil 3 aufgestecktes und mit Auslaßöffnungen 36 versehenes Gehäuse 35 aufweist, das innen mit Schaumgummi 37 ausgekleidet ist.
Die als Stutzen ausgebildeten Anschlüsse 7 bis 9 und 32 sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem das Ventilgehäuse 10 im wesentlichen aus Kunststoff besteht, in Ausnehmungen 42 des Gehäuses eingeklebt und mit einem Außengewinde 41 versehen.

Claims

Patentansprüche: 1. Mehrwegeventil mit einer in einer Bohrung des Ventilgehäuses axial verschiebbaren Stange und einem auf dieser zwischen zwei an der Stange vorgesehenen Anschlägen verschiebbar geführten Ventilring, der gegen gehäusefeste Dichtflächen anpreßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Stange (4) eine zentrale Bohrung (27) vorgesehen ist, die durch radiale Bohrungen (25, 26) jeweils mit dem Raum verbunden ist, der durch den gegen die gehäusefeste Dichtfläche (19 bzw. 20) angepreßten Ventilring (15) auf der Seite des Ventilringes begrenzt ist, auf der der Anschlag (16 bzw.17) von dem Ventilring (15) abgehoben ist, und der in seinem radial außerhalb des Anschlages (16 bzw. 17) liegenden Bereich eine Verbindung zu einem Ventilanschluß (8 bzw. 9) aufweist.
2. Mehrwegeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (16,17) mit radialem Abstand zu den umgebenden Gehäuseteilen (2, 3) angeordnet sind.
3. Mehrwegeventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtflächen der Anschläge (16, 17) in radialem Abstand von der Stange (4) liegen und daß die Anschläge (16, 17) zumindest über einen Teil ihrer Länge mit der Stange (4) einen Ringspalt (23, 24) einschließen, von dem die radialen Bohrungen (25, 26) zur zentralen Bohrung (27) führen.
4. Mehrwegeventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Richtung der Stange (4) gemessen die Dichtflächen der Anschläge (16, 17) und die gehäusefesten Dichtflächen (19, 20) etwa gleichen Abstand voneinander aufweisen.
5. Mehrwegeventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Stange, die einen Abschnitt geringeren Durchmessers aufweist, auf dem der Ventilring geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (4) aus zwei Teilen aufgebaut ist, daß jedem Teil ein Anschlag (16, 17) zugeordnet ist, daß der eine Stangenteil einen abgesetzten, frei auslaufenden Abschnitt geringeren Durchmessers aufweist, der die Führung für den Ventilring (15) bildet, daß im Übergang zu diesem Abschnitt der eine Anschlag (16) aufgesetzt ist und daß der andere Stangenteil einstückig mit dem ihm zugeordneten Anschlag (17) ausgebildet und mit dem freien Ende des Abschnittes geringeren Durchmessers des ersten Stangenteiles verbunden ist.