-
Drucktasten-Schieberventil Die Erfindung betrifft ein Drucktasten-Schieberventil
mit einem oder mehreren Durchflußwegen für gasförmige oder flüssige Medien.
-
Es sind Schieberventile mit einer außerhalb des Ventilkörpers liegenden
Drucktaste bekannt. Die Drucktaste ist in einem Falle über einen Verbindungsstab
mit einem Rohrschieber verbunden. Bei einem Umschaltventil mit einem zentralen Verschlußkolben
zwischen zwei Ventilsitzen ist der in den Endlagen einrastende Verschlußkolben beiderseits
mit je einem den Ventilsitz durchdringenden nach außen geführten Ventilschaft versehen,
der außen eine Drucktaste trägt. Die Rastvorrichtung ist hierbei an den Drucktasten
angeordnet. Es sind auch Schieberkolben mit Binschnürungen für Ein- und Mehrwegeventile
bekannt.
Die Einschnürung des Schleberkolbens ist als Strömungskanal ausgebildet und die
Steuerkanten des Gehäuses sind von Nutringmanschetten gebildet. Zur Verstellung
des Schieberkolbens ist eine Verzahnung am eingeschnürten Teil zum Antrieb vorgesehen.
-
Schließlich ist noch ein Ventil bekannt, bei dem ein einseitiger federbelasteter
Druckknopf mit einer verschiebbaren Hohlspindel mit Druckdurchtrittsöffnungen für
den Mediendurchfluß vorgesehen ist. Zur Führung dieser Hohlspindel sind Distanzkäfige
mit Dichtungsringen eingesetzt, welche zwischen beiderseito dem Ventilkörper eingeschraubten
Muttern sitzen. Bei einem anderen Drucktastenventil wird eine Drucktaste gegen die
Wirkung einer Ventilschließfeder geöffnet und in Ofenstellung eingerastet. Die Drucktaste
ist hierbei mit einem abgedichteten Schaft im Ventilkörper geführt. Mit seiner verengten
Spindel betätigt dieser Schaft einen von einer Druckfeder in Schließstellung gehaltenen
Ventilteller. Diese bekannten Drucktasten-Schieberventile für Ein- oder .Mehrwegedurchfluß
bestehen aus mehreren zum Teil komplizierten Einzelteilen. Hierdurch wird nicht
nur die I;lontage erschwert, sondern es werden auch die Herstellungskosten wesentlich
erhöht, zumal auch die Abstimmung der Einzelteile aufeinander eine hohe Präzision
erfordert. Schließlich sind diese mehrteiligen Schieberkolben reparaturanfälliger.
-
2u besonderen Schwierigkeiten führen diese bekannten Schieberkolben,
wenn ein Dreiwegeventil, beispielsweise mit zwei
Zufluß- und einem
Ausflußstutzen und jeweils nur einem Durchflußweg geschaffen werden soll, weil die
vielen Teile einen komplizierten und aufwendigen Steuermechanismus erfordern-.
-
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Drucktasten-Schieberventil
zu schaffen, das im Aufbau sehr einfach, unkompliziert und dadurch auch weniger
störungsanfällig ist, und das sich vor allem zu einem Dreiwegeventil erweitern läßt.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung ein Drucktasten-Schieberventil
vor, bei dem Schließkolben und Drucktaste zu einem zylindrischen Schieberkolben
mit einer an sich bekannten zylindrischen Durchflußeinschnürune vereinigt sind.
-
Vorteilhaft ist eine Ausbildung, bei der der Schieberkolben vom Druckende
bis zur Einschnürung gleichen Querschnitt hat. So sieht eine bevorzugte Ausführungsform
eines Einwegventilen einen Schieberkolben vor, dessen Ende im Gehäuseinnern zu einer
zylindrischen Einschnürunü abgesetzt ist und der am Ende dieser Einschnürung sowie
am Ende des nicht eingeschnürten Schiebezylinders Dichtungsringe trägt.
-
Bei iviehrwegventilen, beispielsweise mit zwei parallelen Abrlußbohrungen
und einem Zufluß oder-umgekahrt, können in dem diese Bohrungen verbindenden Querkanal
entweder zwei koaxial
zueinander gerichtete Schieberkolben mit je
einer Einschnürung am inneren Ende oder ein doppelseitiger Schieberkolben mit einer
zentralen Einschnürung vorgesehen sein. Schieberventile gemäß der Erfindung sind
einfach im Aufbau und daher rentabel herzustellen. Der die Drucktaste, den Schiebezylinder
und den Schließkolben bildende Schieberkolben ist ein einfaches Drehteil mit meist
nur einer Absetzung, weshalb sich auch die Schieberkolbenführung und der Querkanal
als einfache Bohrungen im Ventilkörper ausführen lassen.
-
Diese Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung zeigen sich besonders
bei Dreiwegeventilen, den sogenannten Umschaltventilen. In einer Weiterbildung ermöglichen
diese Schieberkolben eine besonders zweckmäßige Verbindung der beiden gegenläufigen
Schieberkolben durch einen Schubbügel, der entweder, als Griffbügel direkt von H4nd
oder über einen Drehmechanismus mittels eines Drehgriffes betätigt werden kann.
Hierzu hat sich eine Schaltscheibe, deren Schaltkurve an einem Schaltzapfen des
Schubbügels angreift, als besonders zweckmäßig erwiesen.
-
Ein das Ventil umschließendes Gehäuse schützt die Armatur, ermöglicht
die Anbringung von Einstellmarken und hebt ferner das Aussehen des Ventiles. Zweckmäßig
sind Gehäuse und Schaltorgan mittels einer am Ventilkörper zu'befestigenden Schraube
zu einer abnehmbaren Einheit verbunden.
Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele
von Drucktasten-Schieberventilen gemäß der Erfindung. Es stellen dar: Fig. 1 einen
Schnitt durch ein Einwegventil in Schließstellung, Fig. 2 einen Schnitt durch das
gleiche Ventil in Offen-S tel lung, Fig. 3 einen Schnitt durch ein Dreiwegeventil
mit einer mittleren Abflußbohrung und dazu versetzten parallelen Zuflußbohrungen
mit Schieberkolben gemäß den Figuren 1 und 2, Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Ventil
ähnlich der Fig. 3, jedoch mit doppelseitigem Schieberkolben und einer Griffleiste,
Fig. 5 einen' Schnitt durch ein etwas abgeändertes Umschaltventil und Fij. 6 eine
Ansicht dieses Ventils mit einem Schaltmechanismus.
-
In den Fig. 1 und 2 ist ein Ventil dargestellt, beidem der in einem
Ventilkörper 1 gebildete Durchströmkanal von einer Zuflußbohrung 3 eines Anschlußstückes
2 über einen Querkanal 5 zur Abflußbohrung 4 reicht. Vor dem Übergang des Quer-'
kanales 5 in die Abflußbohrung 4 ist er auf eine Schiebebohrung 6 erweitert, und
der entstandene Absatz bildet eine Steuerkante 13. Die Schiebebohrung 6 setzt sich
bis nach außen fort. Ein Schieberkolben 10 ist darin geführt. Dieser
zylindrische
Schieberkolben ist an seinem inneren Ende auf eine Einschnürung 7 abgesetzt, während
der größere Teil 8, der Schiebezylinder, außer zur Führung, mit seinem äußeren Ende
zugleich als Drucktaste dieht. Am vorderen Ende der EinschnürunV 7 ist ein Dichtring
12 eingesetzt, der in der Stellung der Fig. 1 den Querkanal 5 abschließt, während
der am vorderen Ende des Schiebezylinders 8 vorgesehene Dichtring 11 nach außen
hin die Abdichtung herstellt. Am äußeren Ende trägt der Schieberkolben eine Griffkappe
15, die mittels einer Schraube 16 am Kolben befestigt ist. Auf der aufgeschobenen
Seite weist diese Kuppe nach innen gerichtete Anschläge 17 auf, die gegen einen
Absatz 18 des Ventilkörpers 1 anschlagen, wenn das Ventil geöffnet ist (Fig. 2).
Die Griffkappe ist zweckmäßig rundum geschlossen und weist nur an der Oberseite
ein Fenster 20 auf, das den Durchblick auf am Ventilkörper angebrachte, die Ventilstellung
anzeigende Parken ermöglicht. Der Ventilkörper kann zylindrisch als auch blockförmig
ausgebildet sein. Selbstverständlich können Zu-und Abflußleitungen auch in gleicher
Ebene verlaufen, wie es auch möglich ist eine Strömungsumkehr durch U-förmige Strömungskanalausbildung
herbeizuführen.
-
Die Fig. 3 zeigt ein Dreiwegeventil mit einem durchgehenden Querkanal
35 in einem Ventilkörper 31, in den eine Zuflußbohrung 33 und zwei parallele-um
900 zu 33 versetzte Abflußbohrungen 34, 34' münden. Der Querkanal
35 ist beiderseits auf die Schiebebohrungen 36, 361 erweitert, in denen,
wie
in den Fig. 1 und 2, Sc hieberkolben 40, 40' sitzen. Diese Schieberkolben sind im
Ausführungsbeispiel identisch miteinander und mit den vorerwähnten ausgebildet.
Die Einschnürungen sind mit 37, 37', die Schiebezylinder mit 38, 38', die Dichtringe
mit 41, 42 bzw. 41', 42'a und die Steuerkanten mit 43, 43' bezeichnet. Auch die
Griffkappenausbildung 45, 46, 47, 50 bzw. 45', 46', 47', 50' stimmt überein.
Mit 48 ist der Absatz am Ventilkörper- bezeichnet. Wie die Fig. 3 erkennen läßt,
sind die beiden Schieberkolben unabhängig voneinander zu betätigen. Selbstverständlich
wäre auch eine Bierkuppelung der beiden Kolben möglich.
-
Das in Fig. 4 dargestellte Dreiwegeventil mit seinem blockartigen
Ventilkörper 51 ist ein sogen. Umschaltventil, beispielsweise von einem Haupt- auf
einen Reservetank und deshalb'nur ein Durchflußweg offen sein darf. Der einzige
Abfluß ist mit 54 und die beiden Zuflußbohrungen mit 53, 53' bezeichnet.
-
In dem sich durch das ganze Ventil erstreckenden Querkanal ist ein
doppelseitiger Schieberkolben 60 vorgesehen, dessen Schiebezylinder 58, 58' beiderseits
aus dem Ventilkörper vorstehen. Im mittleren Abschnitt hat dieser Schieberkolben
eine Durchflußeinschnürung 57. Die Dichtungen, Steuerkanten und der Querkanal sind
nicht eigens gezeichnet, sie können mit denen der Fig. 3 übereinstimmen. Die Einschnürung
ist von solchem Ausmaß und in bezug auf die beiden Zuflußbohrungen 53, 53' derart
angeordnet, daß die Schiebezylinder in der Mittelstellung des Schieberkolbens die
Durchflußkanäle abschließen.
Wird der Schieberkolben 60 und damit
die Einschnürung verschoben, wird hierdurch ein Durchflußweg freigegeben. Es ist
zweckmäßig, die Enden des Sc hieberkolbens mit einem Griffbügel 75 zu verbinden.
Dieser Griffbügel besteht im wesentlichen aus einem U-förmigen Metall- oder Kunststoffband,
dessen Schenkel 76, 76' mit den Schieberkolbenenden verschraubt oder auch nur aufgesteckt
sein können. In dem den Ventilkörper überspannenden Griffbügel sind in entsprechendem
Abstand Fenster 77, 77' vorgesehen, die den Durchblick auf Anzeigemarken auf dem
Ventilkörper zur Sichtbarmachung der Ventilstellung gewähren. Im Ausführungsbeispiel
sind auf dem Ventilkörper in der Mitte drei aneinanderliegende Felder 79, 79', 79''
für die "Zu"-Stellung und beiderseits je ein anschließendes Feld 78, 78' für die
"Auf"-Stellung markiert. Hierdurch gibt der Griffbügel in jeder Stellung an, ob
beide Ventile geschlossen sind oder welches der Ventile geschlossen und welches
geöffnet ist. Der Griffbügel bzw. die Länge des Schieberkolbens ist zweckmäßig so
ausgelegt, daß die Verschiebebewegung zum Öffnen bzw. Schließen des einen oder anderen
Durchflußkanales durch Anschlag des Griffbügels ihre Begrenzung findet. Andererseits
können die Mittelstellung und/oder die Schaltstellungen für beide Strömungskanäle
auch durch Rasterzungen am Griffbügel oder am Schieberkolben (nicht gezeigt) fixiert
sein.
-
Der Griffbügel könnte sich auch am Ventil gemäß Fig. 3 befinden.
-
In Fig. 5 ist ein etwas abgeändertes Umschaltventil dargeetellt.
In
einem Ventilkörper 81 ist ein durchgehend gleichkalibriger Querkanal 85, der mit
einer Abflußbohrung 84 und zwei Zuflußbohrungen 83, 83' in Verbindung steht, vorgesehen.
-
In diesem Querkanal sind beiderseits die Schieberkolben 90, 90' geführt.
Diese bestehen, wie vorher, aus einem Schiebezylinder 88,
88' und einer Durchflußeinschnürung
87, 87#. Die etwas abgesetzten Endzapfen 89, 89' dieser beiden Schieberkolben sind
mittels einer Zentrierhülse 91 miteinander verbunden. Dies ersetzt die einstüekige
Ausbildung der beiden Schieberkolben, wie in Fig. 4, und erleichtert dadurch die
Fertigung und auch die Montage. Ein Dichtungsring 92, 92' ist am Innenende des Schiebezylinders
und der andere Dichtungsring 93, 93' im Ventilkörper nahe den Enden des Querkanals
untergebracht. 'Nährend die Innen-Dichtungeringe in Nuten 94, 94' der Schiebezylinder
sitzen, sind die Außen-Dichtungsringe 93, 93' zwischen in Ausdrehungen 95, 95' eingeschobenen
Ringscheiben 96, 96' und eingeschraubten Ringmuttern 97, 97' gehalten. Mit 98, 98'
sind Befestigüngsölen bezeichnet. Die gezeigte Art der Anbringung der Dichtungsringe
ermöglicht eine weite Beabstandung der beiden Zuleitungen. An den Außenenden weisen
die Schieberkolben Stecknuten 99, 99' zum Aufstecken eines Schubbügels 100 (Fig.
6) auf. In dieser Fig. ist das Ventil in Seitenansicht zu sehen. Der Schubbügel
100 erstreckt sich über den Ventilkörper 81. Sein Mittelband 101 ist mit einem Schlitz
102 versehen, in den eine Gewindebüchse 103 des Ventilkörpers ragt. Neben diesem
Schlitz sitzt ein Schaltzapfen 104,
beispielsweise mit einer Gleitrolle
105, feststehend auf diesem Bügel. Der Schaltzapfen greift in eine Schaltkurve 106
einer Schaltscheibe 107 ein. Diese Schaltscheibe besteht aus einem Formstück aus
Kunststoff od. döl. mit der eingeformten Schaltkurve. Der Schaltkurventeil kann
auch aus einem geeijneten, zweckmäßig selbstschmierenden Metall, sein. Festgehalten
wird die Schaltscheibe mittels einer Kopfschraube 108, die in die Gewindebüchse
103 eingeschraubt ist. Der Kopf 109 der Schraube ist in einer Aussparung 110 eines
Griffpfeiles 111 der Scheibe versenkt. Dieser Griffpfeil erstreckt sich diametral
über die Scheibe und gibt mit seiner Spitze die Schaltstellung des Ventiles an.
Hierzu können auf einem Gehäuse 115, das das Ventil umschließt und das zur Aufnahme
| der Schaltscheibe eine Vertiefung 116 aufweist, entsprechende |
| fühlbar |
| Markierungen angebracht sein. Damit sich der Schaltzapfen 104 |
des Schaltbügels gegenüber dem Gehäuse, das ebenfalls von der Kopfschraube 108 am
Ventilkörper gehalten wird, bewegen kann-, ist ein Schlitz 117 im Gehäuse ausgespart.
Es hat sich als günstig erwiesen, das Gehäuseloch 118 für die Kopfschraube mit geschlitztem
und dadurch federndem Rand zu versehen sowie diesen satt am Schraubenbolzen anliegen
zu lassen, damit das Gehäuse an der Kopfschraube hängen bleibt und es samt Schaltscheibe
nur durch lösen der Schraube vom Ventil abgenommen oder in dieser Zusammenstellung
auch wieder aufgesetzt werden kann.
-
An der gezeigten Ausführungsform sind verschiedene Abänderungen
möglich.
Beispielsweise kann das Ventil nach den Fig. 5 und 6 auch ohne Gehäuse gebaut werden.
Die Schaltscheibe könnte durch ein Segment mit einer Schaltkurve, die beim Drehen
eine Geradverschiebung des Schaltzapfens 104 und damit des Schaltbügels bewirkt,-
ersetzt sein. Auch ein Drehhebel wäre möglich.
-
Um das Schaltorgan, beispielsweise die Schaltscheibe 107, in
den Sehaltstellun-en einrasten zu lassen, damit diese Stellungen stets genau erkennbar
sind, hat im Ausführungsbeispiel (Fig.6) die Schaltscheibe vier Rasterzähne und
die gegenüberliegende Gehäusewandung gier Rasterrillen (nicht gezeichnet), die entsprechend
den Schaltstellungen, im Ausführungsbeispiel also um 9o0, auf den Umfang verteilt
sind. Damit die Rasterstellungen besser fixierbar sind-, ist zwischen-dem Schaltorgan
und dem Gehäuse zweckmässig eine Feder untergebrachta Als vorteilhaft hat sich eine
gewellte Scheibenfeder 120, die zwischen dem Kopf 109 der Schraube lob und dem Boden
der Vertiefung 11o eingelegt ist, erwiesen.