DE1550322A1 - Mehrwegeumschaltventil - Google Patents

Description

• Nehege##asohaltventil

  Die Erfindung betrifft ein Mehrwegeumschaltventil für

  Druc:tteläyeteme, ir,#abeeondere en elektromagnetisch be-

  tätigtese@egeach3.ebcntil, mit einem Schieberkolben

  und-einer die gmsahaltbewegg verzögernden Drosseleinrioh-

  tung" wobei die 'ind=g auch für sogenannte Mehrwegesitz-

  vsntile anwendbar ist.

  Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Drosseleinrichtung

  au echaffeut die zuverläaeig und auch In beiden Umsohalt-

  richtuen arbeitet und die einfach herzustellen und zu regeln

  ist. ne weitere .gabe der Erfindung besteht darin, die

  Druekmittelmenge, die die Drosseleinrichtung während des Drosselvorganges durchströmt, in einfacher Weise zu verändern.
• Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Schaltgestänge bzw. der Sohieberkolben an seinen beiden Enden Kolbenansätze trägt, die in je einem Drosselraum des Ventilgehäuses abgedichtet und verschiebbar hineinragen#uhd daß die beiden Drosselräume über einen engen, in seinem Querschnitt einstellbaren Verbindungskanal miteinander verbunden sind, wobei die Kolbenrückseiten der Kolbenansätze an den Rücklauf des .Yentiles angeschlossen sind, so daß-sich Ölverluste vom Staudruck im Rücklauf aus wieder ausgleichen.
• Dies ist deshalb möglich, weil in jeder Umschaltstellung kein zusätzlicher Druck in den Drosselräumen herrscht, wobei sogenannte Vorspannventile in den Rückläufen solcher Druckmittelsysteme mit flüssigem Servomittel sowieso für eine bestimmte Druckhöhe im Rücklauf zur Vermeidung von Dufteinschlüssen sorgen. -Gemäß einem weiteren Merkmal ist die Quersohnittsänderung des Verbindungakanalee so ausgebildet, daß.zwiaohen zwei Anaohlägen ein von außen drehbarer Hahn vorgesehen ist, dessen eine .Anschlagstellung dem kleinsten Mindestquerschnitt freiläßt, um eine Blockierung der ümsahaltbewegung zu. verhindern, was bei Weohneletronbetrieb Durchbrennen der Magn$twiaklung zur Folge haben würde. _. In. einer soll es möglich sein, in jeder Umschaltrichtung eine Art hydraulische Über- oder Untersetzung für :die zu bewegende Flüssigkeitsmenge vorzusehen, wobei für eine Übersetzung die jeweils wirksame Kolbenstirnfläche während des Umschaltvorganges vergrößert oder bei einer Untersetzung entsprechend verkleinert wird. Dies wird dadurch erreicht, daß die beiden Schieberkolben in Ringscheiben entsprechender Stärke verschiebbar gelagert sind, wobei die Ringscheiben auf Schultern der Kolben sowie, in der Mittelstellung des Ventilgestänges in gleicher Ebene mit ihren den Rückläufen zugekehrten Rückseiten, auf abgesetzten .Ansätzen im Ventilgehäuse .dicht mittels Federbelastung aufliegen, so daß dieser .Außenumfang jeder Ventilscheibe im Ventilgehäuse als Kolben wirkt. Dies hat zur Folge, daß in jeder Umschaltrichtung eine Ringscheibe am Gehäuseansatz liegen bleibt und sich das Kolbenende in ihr verschiebt, während die andere Ringscheibe im Sinne einer Vergrößerung des Kolbenquerschnittes von der Kolbenschulter und dem Kolben mitgenommen und kolbenartig=inden Drosselraum etwas verschoben wird. Dadurch ergibt sich eine vergrößerte Ölmengenförderung über die Drosselstelle und damit eine vergrößerte Drosselzeit.
• Soll während der Umachaltzsit die zu fördernde Ölmenage . innerhalb der Drosselstelle verkleinert werden, d. h. also eine Art hydraulische Untersetzung erfolgen,- dann wirken die Ringscheiben mit den Kolbenschiebern in umgekehrter- Richtung, d:. _ h. - die-Ringscheiben sind dann auf den Rück-, sehen der Kolbenschieber in-den Ablaufräumen unter Federeinfluß vorzusehen.- _ Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung im Schnitt dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 ein Schieberventil im Schnitt, Fig. 2 ein Einzelteil des Schi ebergehäuees, ebenfalls im Schnitt und Fig. 3 das gleiche Einzelteil in Ansicht.
• In dem Ausführungsbeispiel ist ein Schieberventil gezeigt, dessen Ventilgehäuse 1 mit einer durchgehenden Sohieberbohrung 2 versehen ist, die mehrere Ringaussparungen aufweist. Eine mittlere Ringaussparung 3 ist über einen Kanal q. mit einem Druckmitteleinlaß 5 verbunden, zwei anschließende, zu beiden Seiten der Ringaussparung 3 liegende Ringaussparungen 6 und 7 haben über je einen Kanal 8 und 9 Verbindung mit zwei Verbraucher-Anschlüssen 10 und 11 und zwei noch weiter außen -angeordnete Ringaussparungen 12 und 13 sind über je einen Kanal 1¢ und 15 zu einem gemeinsamen Rücklauf-AnsohluB-16 geführt In die Sohieberbohrung 2 .ist ein Steuerschieber 17 längsbeweglich und dichtend eingesetzt, der in seiner neutralen. Mittelstellung mit zwei mittleren Schieberstücken 18 und 19 die zu den Verbraucheransohlüesen 10 und 11 führenden Kanäle 8 und 9 dicht abdeckt. Gegenüber den Ringaussparungen 3, 12 und 13 ist er mit je einen Einsohnürung versehen. .Anstelle eines Kolbenschiebers ist es auch denkbar, Sitzventile vorzusehen. Der Steuerschieber oder ein Ventilgestänge trägt an seinen. Enden zwei Schieberkolben 20 und 21, die in der Sohieberbohrug 2 annähernd dicht geführt sind. Die Schieberkolben e:xid für eine hydrauliaohe Übersetzung mit je einer Ringschulter 22 und 23 versehen, auf die je eine Ringscheibe 24, 25 als zusätzliches Kolbenglied verschiebbar aufgesetzt ist. Die Kolbenschieber 20 und 21 und die Ringscheiben 24 -und 25, welche unter Federeinfluß 32, 33 stehen, sind in je einem Drosselraum 2& und 27 angeordnet, die an den beiden Enden der Schieberbohrung 2 durch Erweitern derselben gebildet sind. Die den Rückläufen 14, 15 zugekehrten Seiten der Ringscheiben stützen sich auf im Ventilgehäuse vorgesehenen, abgesetzten Ansätzen 47, 48 in der .ttelsteilung des Ventilgestängen ahp wobei der Aa.ßonumfang der Ringscheiben in der Rohre 2 des Ventilgehäuses zeitweise bei ihrer Bewegung nach Art eines Kolbens wirksam wird.

  Nach =ßen Bind dien Drosselräume 26, 27 durch je eine

  Kappe 28 und 29 abgezahloGsen, deren Außendurchmesser etwa

  dem der erweiterten Sohieberbohrung 2 entspricht. Gegen Heraus-

  fallen. sind di®Kappen 28 und 29 durch j e einen Sprengring 30

  send 31 gesichert, an dom sie unter dem Druck von einer in jedem

  Drosselraum 26 und 27 angeordneten Feder 32 und 33 anliegen,

  die gleichzeitig die Ringscheiben gegeadi zu Goliäueeaneätzß 47,

  48 dichtend. anlegen.

  Jeder Kolbenschieber 20 und 21 trägt eine Betätigungsstange 34 und 35, die durch eine mittige Axialbohrung in jeder Kappe 28 und 29 abgedichtet nach außen aus dem Ventilgehäuse 1 herausragt. Die beiden Betätigungsstangen 34 und 35-überragen je eine seitliche Montagefläche 36 und 37 des Ventilgehäuses 1 und auf die Montageflächen ist je ein Schaltmagnet 38 und 39 aufgesetzt, dessen Anker mit der entsprechenden Betätigungsstange 34 oder 35 gekuppelt ist.
• Die beiden Drosselräume 26 und 27 stehen über einen-Verbindungskanal 40 miteinander in Verbindung, in den ein den Durchflußquerschnitt von außen steuernder Hahn 41 eingebaut ist. Dieser Hahn 41 ist in den Pig. 2 und 3 noch einmal ausführlicher dargestellt. Dort ist zu erkennen, daß der Hahn 41 innerhalb der Gehäuseaußenkonturen von außen leicht zugänglich untergebracht ist und daß er einen im Verbindungskanal 40 liegenden keilartigen Regeleinschnitt 42 aufweist, mit einer im Ventilgehäuse 1 abgedichteten drehbaren Welle 43, die einen außen liegenden Zapfen 44 besitzt, der mit zwei gehäusefesten Anschlägen 45 und 46 zusammenarbeitet. Schließlich ist der Hahn 41 noch mit einer Aussparung 41` versehen, in die ein Werkzeug für die Verstellung einsteekbar ist.
• Der keilartige Einschnitt 42 ist so dem einen ortsfesten Anschlag 46 zugeordnet, daß er einen bestimmten Mindestquersohnitt immer frei läßt.
• Die Kolbenrückseiten der Schieberkolben 20, 21 sind mit.. dem, Rücklauf 16 verbunden, so daß der Staudruck ausreicht, die Drosselräume bei Ölverlust in der jeweiligen Umschaltstellung aufzufüllen, da entsprechendes Kolbenspiel 49, 50 hierfür noch vorgesehen ist, und in der Rücklaufleitung_ in der Regel sogenannte Vorspannventile einen Rücklauidauck bestimmter Höhe einhalten.
• Die beschriebene Einrichtung wirkt wie folgt: Der Steuersehieber 17 ist in der Zeichnung in seiner unbetätigten Mittelstellung gsezeigt, in welcher der Druckmitteleinlaß 5 -sowie beide Verbraucheranschlüsse 10 und 11 abge-@ riegelt sind. Die Drosselräume 26 und 27 und der Verbindungskanal 40 sind mit Druckmittel gefüllt und die Ringscheiben 24 und 25 liegen an den zwei Gehäuseschultern 47 und 48 unter der Einwirkung der Federn, 32 Land 33 an.
• Wird z. H. der linke Elektromagnet 38 eingeschaltet, so r verschiebt dessen Anker über die Betätigungsstange 34 den Steuerschieber 17, um den Weg "s" nach rechts. Dabei hebt der rechte Kolbenschieber 21 die auf ihn aufgesetzte Ring-Scheibe 25 von der Gehäuseschulter 48 ab und bewegt sich gemeinsam mit ihr kolbenartig in den Drosselraum 27 hinein. Der Kolbenschieber 21 und die Ringscheibe 25 verdrängen dabei eine ihrer Größe entsprechende Menge des dort befindlichen Druckmittels im Sinne einer Übersetzung über den Verbindungskanal 40 und die durch. den Hahn 41 dargestellte Drosselstelle in den auf der anderen Seite des Steuerschiebers 17 liegenden Drosselraum 26. Durch Verdrehen. des Hahns 41 ist es möglich, den Drosselquerschnitt zu verändern. Der Grad der Drosselung

  wird durch entsprechendes Verdrehen des Hahne 41 um einen

  gewissen DrehKinkel bestimmt. Der zulässige Drehwinkel ist

  durch die Anschläge 45 und 46 so voreingestellt, da£3 immer

  ein bestimmter Mindestquerschnitt aufrecht erhalten bleibt.

  Diese verdrehbereichseinstellung ist notwendig, um ein

  Blockieren des Drosseldurchgangs Zu verhindern, da bei Ver-

  wendung von Wechselstrom-Magneten in einer blockierten Ein-

  schaltstellung diese dann leicht durchbrennen.

  Durch die Aussparung 41' und durch seine raumsparende

  Anordnung ist der Hahn 41 auch bei Ventilen verwendbar, die

  in sogenannten Ventilbatterien dicht nebeneinander liegen..

  In der beschriebenen Endlage des Steuerschiebers 1'T ist der

  Einla#3 5 mit dem Verbraucher-AnschluB 11 verbunden und der

  Verbraucher-.Anschluß 10 ist-an den Rücklauf 15 angeschlossen.

  .Die Rückatellung des Steusrsohiebers 17 au* seiner

  einen Endlage in die neutrale Mittelstellung erfolgt unter

  Zurückpumpen des Dxuckmittele aus dem linken Drosselrum 25

  in den rechten Drosselraum 27, wobei Blas Druckmittel abrr-

  mahs die durch den Hahn 41 gebildete Droeaeletelle passieren

  muß. Auf diese Weise gestattet die Droseeleinriohtun& eine

  Sohaltseiteinstellung nach beiden Bewegungeriohtungen des

  Steuerschiebers 1?. _ .

  Durch die Tatsache, dafl sich bei der Beweg den

  Steuerschiebers aue der Mitteletellung nach einer Nndlage,

  Z. D. nach rechte, der linke Drosselraum 26 nicht in Bier

  gleichen Weise vergrößert, wie eich der»rechte Drosselrau..

  verkleinert, d$ die l:ßn-ke Rngeoheibe 24 der Ge.use-

  aohulter 47 festgehalten wird., während sieh der linke Kolben-

  4obieber 20 naoh reohtewegt, wird eine edrauiiaohe

  Übersetzung siohergeetellt, die mindestens bewirkt, daß

  bei jeder ohaltbewegung mehr 01 die Drosselstelle pro

  Zel.teinhe:.-ü pasa`lert und sich dahinter vor der Kolbenstirn-

  veite tauen k, um die `Umeahaltäfto zu unterstützen

  txwes einer vergrößerten Itrahlaufmenge des Drosselmittels

  in der -Droeeelstelle. Das Ubereoheige Draokmittel in den

  Jeweiligen Drosselräumen gleicht sich z. B. über eine

  stelle 49 t Büo.auf-.bieohlt3 16 aus und wird. entepreohend

  ergänzt*

  der Zeichnung ind zum wechselweisen Betätigen des

  oaerc;ebers 17 s*ei Ble#Ko:gnete 38 und 39 dargestellt,

  timt aber auch möglich, nur e:tnen Blektromagneten zu ver-

  enden Uertorderliohe ,iokführkraZt durch eine Feder

  -."E ,'t%nelle r die Beweng des eS teuer-

  soebee 1' önten in itbri ges sowohl Gleite- als auch

  eehse.re, e°be nit Hil:eevntilen Verwendet werden, die

  @lbtele beßuf®obltme ArbeVjskQlben des

  Vontilgest.ge treiben.

Claims (1)

1. P a t e n t a n s p r ü o h`e 1. Mehrwegeumaohaltventil für Druokmitteleysteme, insbesondere elektromagnetisch betätigtes Mehrwegeaohieberventil mit einer die Umschaltbewegung verzögernden Drosseleinriohtung,* dadurch gekennzeichnet, daß für eine Drosselung in beiden Umsohaltriahtungen das Schaltgestänge an seinen-beiden Enden Kolbenansätze (20, 21) trägt, die in je einem Drossel- raum (26, 27) des Ventilgehäuses abgedichtet und verschiebbar hineinragen, daß die beiden Drosselräume über einen engen, in seinem Querschnitt einstellbaren Verbindungskanal (40) miteinander verbunden sind, und daß die Kolbenrückseiten der Kolbenansätze an den Rücklauf angeschlossen sind. 2. Mehxwegeumsohaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeioh- not, daß für die quersohnittsänderung des Verbindungekanalen (40) zwischen zwei Anschlägen (45, 46) von außen ein dreh- barer Hahn vorgesehen ist, dessen eine Ansohlagsstellting (4ö) den kleinsten Mindestquerschnitt immer freiläßt. 3. Mehrwegeumeohaltventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn- zeichnet, daß für die Quersohnittaregelung in dem Hahn ein keilförmiger, auf dem Umfang eingearbeiteter Kanalquerschnitt (42) vorgesehen ist (Fig. 2). 4. Mehxwegeumeohaitventil nach Anspruch 1 mit Mitteln zür herdrau-' lteahsn Über- oder Unter®etzung, dadurch gek@nnzeiohnet,-daB zur vorübergehenden Veränderung der wirkeanea Xolbenotizu'liiohe die beiden Schieberkolberi (20, 21) in Ringscheiben (24, 25) " entsprechender Stärke verschiebbar gelagert wind, daB die Ringscheiben (24, 25) auf Schultern der Kolben (20, 21) sowie, in der Mittelstellung des Ventilgestänges in gleicher Ebene mit ihren den Rückläufen (15, 16) zugekehrten Rückseiten, auf abgesetzten Ansätzen (47, 48) im Ventilgehäuse dicht mittels Federbelastung (32, 33)- aufliegen und daß der alußenumfang der Ringscheiben in der Bohrung (2) des VentIlgehäueee als Kolben wirkt. 5. Mehrregeventil nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekenn- zeichnet, daß mindestens ein Schi eberende (20 oder 21) eine Betätigungsstange (34 oder 35) trägt, die den Drosselraum (26 oder 27) durchdringt-und abgedichtet aus dem Ventilgehäuse (1) herausragt. - 6. Mehrwegeventil nach einem der Ansprüche 1 -- 5, dadurch gekenn- zeichnet, daß in die Enden der Schieberbohrung (2)j'Kappen (28, 29) mit gleichen Durchmessern wie die Ringscheiben (24, 25) eingesetzt sind, die unter Pederspannung an. je einem in die Schi eberbohxung (2) eingesetzten Sprengring (30, 31) anliegen. ?. M®hawegeventil nach einem der Ansprüche 1 -- 6, dadurch gekenn- zeichnet, daß -die Kappe (2E3 oder 29) ein mit tiges Durchgangs- loch aufweist, durch das eine ßetätigungestange (34 oder 35) abgedj. cht et hindun chragt . B. Mehrwegeumschaltventil nach einem der vorhergehenden Anep.che, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Untersetzung die Ring- ' sscheiben (24, 25) auf Ansätzen der Kolbenschieber (2fl, 21) in . den Ablaufseiten (15, 16) verschiebbar in entsprechenden Gehäuse- auinehmungen und Ansätzen (4's', * 48) unter federeinfluß gelagert a;vnr3_