DE1750758B1

DE1750758B1 - Mehrwegewntil mit haupt und hilfsventil und rueckstellung des hilfsventils

Info

Publication number: DE1750758B1
Application number: DE19681750758
Authority: DE
Inventors: Erich Herion Jun; Erich Ruchser
Original assignee: Herion Werke KG
Current assignee: Herion Werke KG
Priority date: 1968-05-31
Filing date: 1968-05-31
Publication date: 1971-03-11

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Mehrwegeventil mit einem kolbenbetätigten Hauptventil, das über ein elektromagnetisches Hilfsventil mit Druckmittel beaufschlagt wird.
Bei derartigen Mehrwegeventilen besteht in manchen Fällen die Forderung, das Hauptventil mög_ lichst schnell aus seiner Arbeitsstellung wieder in seine Ausgangslage zurückzuführen. Der Rückstellvorgang soll also so schnell wie möglich vor sich gehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Forderung zu erfüllen und ein Ventil der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das von seiner Arbeitsstellung ausgehend in kürzester Zeit zurückgestellt wird, ohne daß ein Mehraufwand an Energie für den Magneten getrieben wird.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das bewegliche Ventilglied des Hilfsventils eine in einem Druckraum liegende Kolbenfläche aufweist, die in einer durch das Anziehen des Ankers des Elektromagneten bewirkten Stellung dem vollen Druck des vom Hauptventil gesteuerten Druckmittels unterliegt.
Es ist bereits bekannt, einen Steuerschieber durch das von ihm gesteuerte Druckmittel unmittelbar umzuschalten, jedoch erst mit Zeitverzögerung, wenn ein Druckanstieg am Verbraucher über einen bestimmten Sollwert hinaus erfolgt ist. Diese Umschaltung ist zeit- und druckabhängig.
Auch ist es gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorteilhaft, daß das bewegliche Ventilglied des Hilfsventils in an sich bekannter Weise unter Einwirkung einer der Ankeranzugsrichtung entgegenwirkenden Rückholfeder steht und daß auf das bewegliche Ventilglied beim Zurückstellen in die Aus- ; gangsstellung die Summe der Federkraft der Rückholfeder und der Kolbenkraft der dem vollen Druck des vom Hauptventil gesteuerten Druckmittels unterliegenden Kolbenfläche einwirkt. Dadurch wird die Rückbewegung des beweglichen Ventilgliedes des , Vorsteuerventils noch mehr beschleunigt.
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung ist auch eine vorteilhafte Weiterbildung des Mehrwegeventils dadurch erreicht, daß das bewegliche Ventilglied des Hilfsventils ein Schieberkolben ist, der unter dem Druck der Rückholfeder ständig mit dem Anker des Elektromagneten in Wirkverbindung steht und der in einer Schieberhülse gelagert ist, die seitlich einen Entlastungsanschluß, einen Zulaufanschluß sowie einen zum Antriebskolben des Hauptventils führenden Druckanschluß aufweist und darüber hinaus einen achsparallelen Anschluß hat, der in einen Druckraum des Hilfsventils führt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Ein .3/2-Wegeventil 1 besitzt ein mehrteiliges Ventilgehäuse 2, 3, dessen unterer Teil 3 ein Hauptventil 4 und dessen oberer Teil t ein Hilfsventil 5 und einen Elektromagneten 6 aufnehmen. Der Elektromagnet 6 hat eine Spule 7 und einen T-Anker 8, der mit einem unteren Ansatz 9 aus einem Spulenträger 10 herausragt. Unter dem Spulenträger 10 ist im Gehäuseteil 2 eine Bohrung 11 vorgesehen, in die eine Hülse 12 des Hilfsventils 5 dicht eingesetzt ist. Die Hülse 12 nimmt ein bewegliches Ventilglied 13 des Hilfsventils 5 auf, das als Schieberkolben ausgebildet ist, eine untere Kolbenfläche 13' hat und einerseits der Kraft einer zum Teil in den Schieberkolben eingesetzten Rückholfeder 14 unterliegt, die es mit dem Ansatz 9 des Ankers 8 in Wirkverbindung hält.
Die Hülse 12 ist mit Ringaussparungen 15,16 und 17 versehen, von denen eine obere mit einem Entlastungsanschluß 18, eine mittlere mit einem Druckanschluß 19 und eine untere mit einem Zulaufanschluß 20 verbunden ist. Über radiale Kanäle sind die Ringaussparungen 15, 16 und 17 mit einer den Schieberkolben 13 aufnehmenden Hülsenbohrung 21 verbunden.
Der Entlastungsanschluß 18 führt zur Außenluft, der Druckanschluß 19 ist zu einem Druckraum 22 des Hauptventils 4 gezogen und der Zulaufanschluß 20 steht mit einem Hauptzulauf 23 des Hauptventils 4 in unmittelbarer Verbindung. Eine bewegliche Wand des Druckraumes 22 wird durch einen Antriebskolben 24 gebildet, der mit einem beweglichen Steuerglied 25 des Hauptventils 4 fest verbunden ist. Das Steuerglied 25 ist ein doppelseitiges Verschlußstück, das mit zwei gehäusefesten Ventilsitzen 26 und 27 wechselweise zusammenarbeitet. Die Ventilsitze 26 und 27 sind an scheibenförmigen Körpern 28 und 29 angeformt, die in den Ventilgehäuseteil 2 des Hauptventils 4 dichtend eingesetzt sind. Der Ventilgehäuseteil 3 hat, wie bereits angegeben, einen oberen Zulauf für den Hauptanschluß 23, einen mittleren Verbraucheranschluß 30 und einen unteren Entlastungsanschluß 31. Von dem Verbraucheranschluß 30 führt eine Verbindungsbohrung 32 zu einem Anschluß 33 am unteren Ende der Hülse 12 des Hilfsventils 5, der in einem unter dem Schieberkolben 13 liegenden Druckraum 34 des Hilfsventils 5 mündet. Diese Verbindungsbohrung 32 verläuft im Gehäuseteil 3 des j Hauptventils 4 achsparallel zu einer Aufnahmebohrung 35 für das bewegliche Steuerglied 25 und ist - ebenfalls achsparallel auslaufend - zu dem unteren Ende der Hülse 12 geführt. Eine zwischen den beiden Gehäuseteilen 2 und 3 liegende Dichtplatte 36 ist an den Durchtrittsstellen der Verbindungsbohrung 32, des Zulaufanschlusses 20 und des Arbeitsanschlusses 19 mit Durchbrüchen versehen.
Das beschriebene 3/2-Wegeventil wirkt wie folgt: In der gezeigten Lage ist der Hauptzulauf zum Hauptventil 4 abgeriegelt und der Verbraucheranschluß 30 steht mit dem Entlastungsanschluß 31 in Verbindung. Der am Hauptzuluftanschluß 23 anstehende Zulaufdruck ist auch in dem Zulaufanschluß 20 wirksam, wird aber von dem Schieberkolben 13 des Hilfsventils 5 abgeriegelt. Da am Verbraucheranschluß 30 Außenluftdruck herrscht, sind auch die Verbindungsbohrung 32, der Anschluß 33 und der Druckraum 34 unter dem Schieberkolben 13 ohne Druck.
Soll ein Verbraucher über den Anschluß 30 mit Druckluft versorgt werden, so wird der Elektromagnet 6 unter Strom gesetzt. Der Anker 8 wird nach unten gezogen und stößt mit seinem Ansatz 9 den Schieberkolben 13 in den druckentlasteten Druckraum 34. Der Widerstand gegen die Anzugsbewegung des Ankers 6 ist also sehr gering, er ist allein durch die Kraft der Rückholfeder 14 bestimmt. Hat der Schieberkolben 13 seine untere Endstellung erreicht, so riegelt er den Entlastungsanschluß 18 von dem Druckraum 22 ab und verbindet den Druckraum 22 des Hauptventils 4 mit dem Zulauf 23. Die Drucksteigerung im Druckraum 22 bewirkt das Umstellen des Hauptventils 4, das dann den Verbraucheranschluß 30 vom Entlastungsanschluß 31 trennt und ihn mit dem Zulaufanschluß 23 verbindet. Der in den Verbraucheranschluß 30 eingesteuerte Druck ist über die Verbindungsleitung 32 und den Anschluß 33 auch in dem Druckraum 34 des Hilfsventils 5 und an der Kolbenfläche 13' des Schieberkolbens 13 wirksam. Dadurch entsteht am Schieberkolben 13 zusätzlich zu der Kraft der Rückholfeder 14 eine weitere starke, nach oben gerichtete Kraftwirkung. Da aber die Haltekraft eines Magneten viel stärker ist als seine Anzugskraft, kann der Anker dieser Kraftsumme Stand halten. Wird aber nun der Elektromagnet 6 abgeschaltet, so geht der Schieberkolben 13 unter dieser doppelten, aus Rückholfederkraft und Kolbenkraft bestehenden Krafteinwirkung schlagartig nach oben in seine Ruhestellung. Auf diese Weise werden mit -einfachen-- Mitteln kürzeste Rückstellzeiten-- des-3/2-Wege-Magnetventils erreicht, ohne daß ein stärkerer Magnet als üblich verwendet werden muß.

Claims

Patentansprüche: 1. Mehrwegeventil mit einem kolbenbetätigten Hauptventil, das über ein elektromagnetisches Hilfsventil mit Druckmittel beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Ventilglied (13) des Hilfsventils (5) eine in einem Druckraum (34) liegende Kolbenfläche (13') aufweist, die in einer durch das Anziehen des Ankers (8) des Elektromagneten (6) bewirkten Stellung dem vollen Druck des vom Hauptventil (4) gesteuerten Druckmittels unterliegt.
2. Mehrwegeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Ventilglied (13) des Hilfsventils (5) in an sich bekannter Weise unter Einwirkung einer der Ankeranzugsrichtung entgegenwirkenden Rückholfeder (14) steht und daß auf das bewegliche Ventilglied (13) beim Zurückstellen in die Ausgangsstellung die Summe der Federkraft der Rückholfeder und der Kolbenkraft der dem vollen Druck des vom Hauptventil (4) gesteuerten Druckmittels unterliegenden Kolbenfläche (13') einwirkt.
3. Mehrwegeventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Ventilglied (13) des Hilfsventils (5) ein Schieberkolben ist, der unter dem Druck der Rückholfeder (14) ständig mit dem Anker (8) des Elektromagneten (6) in Wirkverbindung steht und der in einer Schieberhülse (12) gelagert ist, die seitlich einen Entlastungsanschluß (18), einen Zulaufanschluß (20) sowie einen zum Antriebskolben (24) des Hauptventils (4) führenden Druckanschluß (19) aufweist und darüber hinaus einen achsparallelen Anschluß (33) hat, der in den Druckraum (34) des Hilfsventils (5) führt.