DE1750933C3 - Mehrwegeventil mit Mitteln zur reibungsfreien Verstellung des Ventil verschlußteils - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Mehrwegeventil mit einem plattenförmigen Ventilverschlußteil, das im Ventilgehäuse mit Führungsspiel quer zur Plattenebene linear bzw. rotierend verschiebbar geführt und zur Verringerung des Bewegungswiderstandes bei der Schieberbewegung durch die Druckverteilung an seiner Oberfläche in der Schwebe gehalten wird. Mehrwegeventile der vorgenannten Art sollen ein Minimum an Bauteilen aufweisen, über sehr große Schaltspielzahlen hinweg zuverlässig schalten und sich mit verhältnismäßig geringem Energieaufwand ansteuern lassen. Die vorgeschlagenen Lösungen für diese Aufgabe haben bisher in der Praxis nicht einwandfrei befriedigt, weder die Flach- und Spindelschieber genauester Passung, bei denen die Abdichtung in den einzelnen Funktionslagen durch eine hohe Genauigkeit der mechanischen Ausführung erreicht wird und die naturgemäß teuer in der Herstellung und sehr empfindlich gegen Verunreinigungen der gesteuerten Medien sind und zudem einer dauernden Abnützung unterliegen, noch die Flach , Spindelschieber und -ventile sowie Tellerventile mit Anschmiegung, vorzugsweise mit deformierbaren Dichtelementen, die geringere Ansprüche an die Herstellung stellen und bei geeigneter Bauform hohe Schalt-Spielzahlen aufweisen und im Falle der Tellerventile die Dichtungsberührung erst in den Endlagen herstellen, bei denen jedoch, insbesondere bei den Flach- und Spindelschiebern die Dichtelemente unter Vorspannung verschoben werden müssen. In der britischen Patentschrift 904488 ist eine Ventilanordnung dargestellt, bei der man das Schaltglied dauernd druckentlastet hat, damit es innerhalb des Ventilgehäuses zentriert gehalten werden kann. Für diese Druckentlastung sind besondere Regelmittel vorgesehen. Das Schaltglied ist im übrigen aus dem Ventilgehäuse herausgeführt, damit die Schaltbewegung dem Schaltglied von außen mitgeteilt wird. Diesen Nachteil hat auch die Ventilanordnung nach der britischen Patentschrift 750 615, bei der der Schaltvorgang in der Weise erfolgt, daß ein mit dem Schaltglied koaxialer Kolben axial herausgezogen wird, wodurch eine Verbindung zwischen der Oberseite und der Unterseite des Schaltgliedes hergestellt und dieses druckentlastet wird. In der neuen Stellung wird der Kolben wieder nach unten verschoben, die Verbindung zwischen der Oberseite und der Unterseite des SchaTtgliedes getrennt und dieses wieder an die Dichtung auf Grund der Druckdiffe-

renz angepreßt. Es werden also hier wie im ersten Fall wesentlich höhere Schaltzeiten benötigt, was vor allem daher kommt, daß der Schaltvorgang mechanisch erfolgt. In beiden Fällen ist auch, bedingt durch die Konstruktion, eine Vielzahl von Einzelteilen erfor-

»5 derlich.

Demgegenüber besteht das Ziel der vorliegenden Erfindung darin, eine Anordnung der hier in Frage stehenden Art zu schaffen, bei der die Schaltbewegung automatisch auch die für das Abheben des Schaltgliedes von seinen Dichtflächen erforderlichen Kräfte erzeugt, wobei hierfür keine zusätzlichen Krafteinleitungen erforderlich sein müssen. Außerdem soll mit kurzen Schaltwechselzeiten gearbeitet werden können.

^a5 Zu dem oben genannten Zweck ist gemäß der Erfindung beim neuen Ventil vorgesehen, daß alle von der Schieberplatte gesteuerten Ventilwege an deren Unterseite in den Ventilgehäuseinnenraum münden, daß die Schieberplatte im Bereich der Mündung der

Zuleitung des gesteuerten Druckmittels mit wenigstens einer die Unterseite der Schieberplatte mit ihrer Oberseite verbindenden Drosselbohrung, durch die der Zuflußdruck auf die Oberseite der Schieberplatte gelangt und diese auf ihren auf der Seite der Mündungen der teilweise niedrigen Abflußdruck führenden Ventilwege gelegenen Sitz drückt, und mit wenigstens zwei senk r echt zur Richtung der Schaltbewegung vei laufenden, einander entgegengesetzt gerichteten Steuerflächen versehen ist, die im Ventilgehäuseinnenraum Steuerräume abgrenzen, die einerseits über einen Drosselspalt zwischen dem erhöhten Rand der Oberseite der Schieberplatte mit dieser Oberseite in Verbindung stehen und andererseits über Steuerleitungen mit Räumen niedrigeren Druckes verbindbar sind, wodurch der Druck sowohl in der entlasteten Steuerkammer als auch an der Oberseite der Schieberplatte absinkt und die Schieberplatte unter Ausbildung eines Druckkissens an ihrer Oberseite in eine neue Gleichgewichtslage angehoben und in Richtung

5» der entlasteten Steuerkammer verstellt wird.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird das Schaltglied bei Einleitung der Schaltbewegung durch Veränderung der Druckverteilung von den Dichtflächen abgehoben, es wird hierbei in den Schwebezustand zwischen zwei Luftschichten überführt und in diesem Zustand in eine neue Schaltstellung gebracht, wonach es nach anschließendem Verändern der Druckverteilung wieder an die Dichtflächen angepreßt wird. Mit Flüssigkeitskräften gleicher Größe auf

beiden funktionellen Seiten des Schiebers ergibt sich also ein Schwebezustand des Schiebers, der mit dem Schwebezustand eines Luftkissenfahrzeuges vergleichbar ist und der durch einen ständigen, geringen Ausfluß des Druckmediums und die durch Abstandsänderungen entstehende Steuerung der Abflußdrosselquerschnitte erhalten wird. Während der Schaltbewegung oder Umstellungsbewegung tritt keine Reibung auf, weil das den Schieber umgebende Luftpol-

ster die direkte Berührung von Material zu Material verhindert. Im ausgesteuerten Zustand wird der Schieber durch den anstehenden Luftdruck gegen die Fläche angedrückt, es ist also eine gute Dichtigkeit gegen Lecken vorhanden. Die Abnutzung ist entsprechend klein und das Schaltglied oder Verschlußglied kann sich auch bei Abnutzung selbsttätig nachjustieren und weiterhin wirksam dicht bleiben.

Die erfindungsgemäße Anordnung zeichnet sich darüber hinaus durch äußerst kurze Schaltzeiten und auch dadurch aus, daß für die Erzeugung der Schaltbewegung keine zusätzlichen Krafteinleitungen erforderlich sind. Bei alledem ist der Aufbau denkbar einfach, so wie er nur bei Schiebersteuerungen sein kann. Es ergibt sich also, daß bei der erfindungsgemäßen Anordnung die Vorzüge des Tellerventils, bei dem eine Anschmiegung erst bei völligem Erreichen der Schaltlage stattfindet, mit dem einfachen und zuverlässigen Aufbau des quer zu den Steuerkanälen beweglichen Schiebers verbunden sind.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung in einer Seitenansicht in einem senkrechten Schnitt in schematischer Darstellung in einem ersten Stadium des Steuerungsvorgangs,

Fig. 2adie Anordnung nach Fi g. 1 in einem zweiten Stadium des Steuerungsvorganges,

Fig. 2b die Anordnung nach Fig. 1 in einem dritten Stadium des Steuerungsvorganges,

Fig. 3die Anordnung nach Fig. 1 in einem vierten Stadium des Steuerungsvorganges,

Fig. 4 eine abgewandelte Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung in einer Seitenansicht in einem senkrechten Schnitt in schematischer Darstellungsweise entsprechend derjenigen nach Fig. 3,

F ig. 5 den Schieber einer anderen Variante des Erfindungsgegenstandes in perspektivischer Darstellung von oben gesehen,

F i g. 6 eine weitere Variante des Erfindungsgegenstandes in einer Seitenansicht in senkrechtem Schnitt und in schematischer Darstellung,

Fig. 7 das Funktionsschema einer anderen abgewandelten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung in einer Draufsicht,

Fig. 8 den Schieber der Ausführungsform nach Fig. 7 in einer Ansicht von oben,

Fig. 9 den Schieber einer weiteren Variante des Erfindungsgegenstandes in perspektivischer schematischer Darstellung und

Fig. 10 eine andere abgewan elte Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung in einer Seitenansicht teilweise geschnitten und in schematischer Teildarstellung.

Das Vierwegeventil nach der Zeichnung besitzt ein Schaltglied 1, das die Gestalt eines Flachschiebers hat, der als länglichflacher Körper mit rechteckigem Querschnitt im Schiebergehäuse 2 zwischen seinen beiden Schaltstellungen, die in Fig. 1 und Fig. 3 gezeigt sind, in Richtung der Längsachse gemäß Pfeil 3 hin und her verschiebbar ist. Die Schieberplatte ist in der Ausnehmung 4 des Schiebergehäuses, die rechteckigen Querschnitt hat, enthalten und geführt, an der Flachseite 5 steht sie unter der Druckeinwirkung des aus der Zuleitung 6 tretenden Mediums, wobei diese Wirkung etwa quer zur Verschicbcrichtung gemäß Pfeil 7gerichlcl ist. an der gegenüberliegenden Machscitc 8 steht sie ebenso wie an den beiden Stirnseiten 9,10 unter der Wirkung eines Druckmediumkissens, das sie in seinem wirksamen Zustand in dei jeweiligen Schältstellung an den die miteinander zi verbindenden Leitungen umgebenden Flächenpartier der Gehäuseinnenwandung abdichtend angedrückt hält und dessen Wirkung durch kurzzeitige Druckabsenkung an einer seiner den axialen Enden zugeordneten Stirnseiten so zum Teil zeitweilig aufhebbar ist daß die Schieberplatte sich bis zur Wiederherstellung

ίο des vollen Betriebszustandes des Druckmediumkissens von der Gehäuseinnenwandung abhebt und in die Schaltstellung verstellt, die der Seite, an der die Druckabsenkung stattgefunden hat, zugeordnet ist Die Höhe der Ausnehmung 4 ist größer als diejenige der Schieberplatte, die axiale Länge dieser Ausnehmung ist um einen solchen Betrag größer als diejenige der Schieberplatte, daß diese ihre verschiedener Schaltstellungen innerhalb des Gehäuses einnehmen kann. In die Ausnehmung 4 münden folgende Leitungen bzw. Anschlüsse: an den Stirnseiten 9 und 10 koaxiale Leitungen 11, 12, über die der Druck in dei Ausnehmung des Schiebergehäuses geändert werder kann, an der Unterseite 5 die Zuleitung 6 für da* Druckmedium, die Anschlüsse 13,14, zu den beiden Zylinderseiten und die Anschlüsse 15,16 für die Entlüftungsleitungen, die den beiden Zylinderseiten zugeordnet sind. Die Anordnung ist hierbei so getroffen, daß der Anschluß für eine zu einem Arbeitszylinder führende Speiseleitung 13 oder 14 in Richtung dei Längsachse des Schiebers gesehen (gemäß Pfeil 3) zwischen der Zuleitung 6 für das Druckmedium und dem Anschluß für die dem Arbeitszylinder zugeordnete Entlüftungsleitung 15 bzw. 16 vorgesehen ist. An den Innenflächen der die Ausnehmung des Schiebergehäuses jeweils an ihren beiden axialen Enden begrenzenden Stirnwände sind pufferartige Anschlagkissen 17, 18 aus elastischem, nachgiebigem Material, z.B. aus Gummi oder Kunststoff mit gummiartiger, Eigenschaften vorgesehen, die dazu dienen, ein zu starkes heftiges Anschlagen der Schieberplatte bei Beendigung der Umsteuerbewegung zu verhindern. Im Bereich ihrer beiden axialen Enden besitzt die Schieberplatte an der der Mündung der Zuleitung für das Druckmedium zugewandten Seite 5 die Abdichtungsvorsprünge 19, 20 und an der gegenüberliegenden Seite die Abdichtungsvorsprünge 21, 22, wobei beide Vorsprünge 19, 20 und 21, 22 etwa rechtwinklig nach außen gerichtet sind und im Querschnitt rechteckige Gestalt haben. Die zwischen den Abdichtungsvorsprüngen 19, 20 an der Seite 5 enthaltene wirksame Fläche ist kleiner als die zwischen den Abdichtungsvorsprüngen 21,22 enthaltene wirksame Fläche. An der der Zuleitung für das Druckmedium zugeordneten Seite 5 sind zwischen den beiden Abdichtungsvorsprüngen 19, 20 noch zwei weitere etwa rechtwinklig nach außen gerichtete, jeweils einer Zylinderseite zugeordnete Abdichtungsvorsprünge 23,24 vorgesehen, die in den beiden Schaltstellungen der Schieberplatten die Speiseleitung der zugeordneten Zylinderseite entweder von der zugehörigen Endlüftungsleitung oder von der den beiden Zylinderseiten gemeinsamen Zuleitung für das Druckmedium trennen. An der der Zuleitung für das Druckmedium gegenüberliegenden Seite ist etwa in

der Mitte zwischen den Abdichtungsvorsprüngen 21, 22 der Abdichtungsvorsprung 25 vorgesehen, der etwa rechtwinklig nach außen gerichtet ist, und zu bei den Seiten dieses Vorsprung«« sind zueinander paral

IeIe Kanäle 26,27 relativ kleinen Querschnitts vorgesehen, die von der Fläche S zur gegenüberliegenden Seite 8 führen und die Drosselstellen oder Drosselbohrungen darstellen. Es kann evtl. auch nur ein einziger Kanal vorgesehen sein, wie man andererseits die Drosselstellen auch als Schieberabschnitte aus porösem Material ausbilden kann.

In den beiden Schaltstellungen liegt die Schieberplatte auf der ihr zugewandten Innenfläche des Schiebergehäuses mit der der Zuleitung für das Druckmedium zugewandten Seite abdichtend auf, wobei sie während der axialen Verstellbewegung von den ihren beiden Flachseiten zugewandten Innenflächen des Schiebergehäuses jeweils durch ein vom Druckmedium gebildetes Druckkissen getrennt wird. Die Druckverteilungsverhältnisse werden dadurch verändert, daß die von der Zuleitung für die Druckluft her auftretenden Drücke durch den diesen Drücken entgegengerichteten Druck einer Luftschicht an den gegenüberliegenden Seiten der Schieberplatte aufgehoben wird und die resultierende Kraft mindestens um den Dichtdruck größer ist als die von der Zuleitung für die Druckluft her aufgebrachten Kräfte. Die anstehenden Drücke werden durch das Luftkissen ausgeglichen, dessen Druck durch den Randquerschnitt und die Anspeiseöffnung selbsttätig eingeregelt wird, derart, daß das Schaltglied in der Schwebe bleibt. In Fig. 1 der Zeichnung ist die eine Schaltstellung der Schieberplatte gezeigt, in der die Zuleitung 6 für die Druckluft mit der Speiseleitung 13 für die eine Zylinderseite in Verbindung steht, während die Speiseleitung der anderen Zylinderseite mit der Entlüftungsleitung 16 in Verbindung steht. Die Erhebungen oder Abdichtungsvorsprünge 19 und 20 liegen an der ihnen zugewandten Fläche des Schiebergehäuses auf und dichten hierbei die einzelnen Leitungen und Anschlüsse nach außen hin ab. Um hier noch eine bessere Abdichtung zu erzielen, kann man an der Fläche 29 des Schiebergehäuses eine Schicht 30 aus Kunststoff oder aus Gummi vorsehen, d.h. aus einem Material mit hohem Abdichtungsvermögen und hohem Reibungskoeffizienten. Man kann auch die Schieberplatte und die ihr zugewandte Gehäusefläche mit einer feinen Verzahnung <">d~· Rasterung ausbilden, die erst nach Durchlaufen eines definierten Hubes, nämlich der Zahn- oder Rasttiefc, die Schieberplatte zur Seitenbewegung freigibt, sonst aber jegliche Verschiebung der Schieberplatte durch Formschluß verhindert. Wenn man nunmehr in der Leitung 12 den Druck senkt, wird der Druck oberhalb der Schieberplatte ebenfalls absinken, so daß der von der Zuleitung 6 für die Druckluft herkommende Druck die Schieberplatte anhebt. Gleichzeitig wird die Schieberplatte wegen des Überdruckes auf der Seite 11 gegenüber der Seite 12 nach rechts verschoben über die Stellung gemäß Fig. 2b in die Stellung gemäß Fig. 3, in der die Stirnseite 10 gegen den Puffer 18 anschlägt. Wenn man nunmehr den Druck in der Leitung 12 wieder in geeigneter Weise erhöht, wird die Schieberplatte niedergedrückt, bis sie wieder abdichtend auf der Fläche 29 aufliegt. In diesem Falle wird die Zuleitung 6 mit der Speiseleitung für die andere Zylinderseite 14 verbunden, die Speiseleitung 13 für die eine Zylinderseite ist jetzt mit der ihr zugeordneten Entlüftungsleitung 15 verbunden.

Die Erfindung kann sinngemäß auch an einem Dreiwegeventil angewendet werden, die Schieberplatte kann aber auch einer größeren Anzahl von Anschlußkanälen zugeordnet sein und dann eine entsprechend größere Anzahl von Zwischenstellungen besitzen, wobei durch eine Unterbrechung des Schwebezustandes die Anschlußkanäle beliebig miteinander in Verbindung gebracht werden können.

Die Anordnung kann außerdem so getroffen werden, daß die Schieberplatte in den Endlagen ihrer Bewegung durch seine geometrische Stellung in einer im Kanal des Druckkissen-Entlastungsventils angeordneten Schaltstelle die Druckkissenentlastung selbsttätig aufhebt und zur Anpressung gelangt, wobei die ^l zum Durchschalten dieser Schaltstelle notwendige Energie einem Speicher mechanischer oder pneumatischer Art entnommen werden kann. Hierbei kann »5 die Schieberplatte so gestaltet sein, daß sie eine Vielzahl von Zwischenstellungen auch bei einer größeren Anzahl von Anschlußkanälen annehmen kann, die jeweils durch eine Unterbrechung des Schwebezustandes an der gewünschten Stelle ihre funktionell Verknüpfung durch die schieberseitigen Verbindungen erfahren. Weiterhin kann man vorsehen, daß der Schieber im schwebenden Zustand als Platte in der Ebene frei beweglich ist und unter dem Einfluß steuernder Einstellvorgänge in mehreren Koordinaten »5 Verknüpfungen zwischen verschiedenen Kanälen herstellt, beispielsweise in der Funktionsform eines Kreuzschienenwähleri. Zweckmäßigerweise hat der Schieber keine gravitationsbedingte Vorzugsstellung, z. B. indem er als runde, drehbare Platte und/oder als massenausgeglichenes System ausgebildet ist. Bei einer anderen Variante des Erfindungsgegenstandes müssen Kraftfelder in Form von magnetischen Kräften überwunden werden, um eine Lageveränderung zu beginnen, dies mit dem Zweck, die Stellung auch dann zu halten, wenn die Anschmiegung durch eine Unterbrechung der Druckversorgung aufgehoben wird.

Bei der Anordnung nach Fig. 4 münden die F.ntlüftungsleitungen 35, 36, die das zur Erzeugung der ♦° Schaltbewegung dienende Druckmedium den Steuerräumen 37, 38 des Schiebergehäuses im Bereich der beiden axialen Enden des Schiebers 39 zuführen, an derselben Seite des Schiebergehäuses wie die das zu steuernde Medium zuführende Speiseleitung 40. Bei dieser Anordnung ist es möglich, den Schieber über die beiden Entlüftungsleitungen 35, 36 zu steuern, wobei die Vorgänge des Lösens und Anschmiegens des Schiebers selbsttätig ablaufen, weil der Schieber in der Nähe der Endlagen links und rechts den jeweiligen Entlüftungskanal selbsttätig abschließt Die Druckvorräte 41,42ermöglichen es, daß der Schiebe« seine Bewegung auch nach Abschluß des Entlüftungskanals vollendet.

Bei der Variante gemäß Fig. 5 besitzt der Schiebei an seiner den miteinander zu verknüpfenden Kanäler abgewandten Seite zwei Ausnehmungen oder Aus höhlungen 44, 45, die zur Aufnahme von Druckluft kissen dienen und voneinander getrennt sind, wöbe sie nach oben offen sind. Diese sich in Schieberlängs

richtung erstreckenden Ausnehmungen oder Aus

höhlungen stehen mit der Zuführleitung für da

Druckmedium über entsprechende Kanäle 46, 47 i Verbindung. Diesen Ausnehmungen oder Aushöh

hingen sind zum Steuern des Schiebers sich in Schie berlängsnrhtung erstreckende Entlüftungskanäle zn geordnet. Der I.ntlüftungskanal 48 ist im mittlere Bereich des Schiebers zwischen den beiden Ausner mungen 44,45 vorgesehen, erstreckt sich in Schiebei

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längsrichtung und ist nach dem einen axialen Ende bei 48a offen. Zwei weitere Entliiftungskanäle 49,50 enthalten die beiden Ausnehmungen 44, 45 zwischen sich und sind nach dem anderen axialen Ende des Schiebers hin bei 49a, 50a offen. Diese Anordnung bringt den Vorteil mit sich, daß der Schieber keine Kippneigung hat und daß er um die Achse A-A stabil ist, außerdem ergeben sich große und ins Gewicht fallende Vereinfachungen für die Fertigung. Zwischen den Räumen B und C ist eine Strömungsbehinderung festzustellen.

Man kann zur Verringerung der Verluste die Strömungsführung gemäß Fig. 6 ausbilden. Die Anströmkanäle 51,52a, 52b, 53a, 536 sind als Muscheln mit stetig zunehmender Krümmung bis zur Nähe des Scheitelpunktes ausgebildet, wobei die lichte Weite x, y der einander zugeordneten Kanäle sich annähernd wie 1,0:1,2 verhält, wobei sich an der Stelle 54 ein Wirbel bildet.

Der Schieber kann auch gemäß Fig. 7 und 8 als um eine zentrale Achse 55 verdrehbar gelagerter scheiben- oder plattenähnlicher Körper 56 ausgebildet sein, an dessen den Mündungen der Anströmkanäle abgewandten Seite zwei Ausnehmungen 57, 58 oder Aushöhlungen zur Aufnahme von Druckluftkissen vorgesehen sind, die mit der Zuführleitung für das Druckmedium über die Drosselkanäle 57a, 58a in Verbindung stehen. An der gegenüberliegenden Flachseite des Schiebers sind die z. B. muschelartigen Aushöhlungen oder Ausnehmungen für die Herstellung der Verbindungen der Anströmkanäle vorgesehen. 59 ist die Wand des Schiebers, auf die die zum Erzeugen der Schaltbewegung in die Steuerräume 60, 61 eingeleiteten Drücke wirken. 62a und 62b sind die Druckluftzuleitungen zu den einzelnen Verbraacherstellen, 63a, 636 sind die diesen Verbraucherstellen zugeordneten Ent'üftungsleitungen, während 64 die Zufuhrleitung für das Druckmedium ist. Die niuschclartigen Verbindungskar.äle im Schieber sind bei 65,66, 67 dargestellt, 68 ist eine Ausgleichstasche

ίο im Schieber. Es ergibt sich auf diese Weise eine gewichtsmäßig und druckmäßig ausgeglichene, sehr kompakte Bauart

In Fig. 9 ist gezeigt, wie an der Schieberplatte 69 nach Art einer Schnappverbindung ausgebildete, Kraftspeicherorgane darstellende Federn 70, 71 angreifen, die bei 70a und 71a feste Angriffspunkte haben und bei 72 mit der Schieberplatte verbunden sind und die bei deren Verstellen aus der einen Schaltstellung in die andere umschnappen und sie hierbei in der jeweiligen Schaltstellung festhalten, auch dann, wenn die Anschmiegung durch eine Unterbrechung der Druckversorgung aufgehoben worden ist.

Bei der Anordnung nach Fig. 10 ist der Schieberplatte 73 ein Hilfskolben 74 zugeordnet, der unter

»5 dem Druck der Feder 75 steht und mit der Verzahnung 76 in die Schieberplatte eingreift und sie hierbei in der jeweiligen Stellung festhält.

Dieser Hilfskolben wird vom Speisedruck gegen die Federspannung verschoben, beim Absinken des Speisedruckes wird die Schieberplatte durch den Hilfskol ben in der jeweils gegebenen Stellung festgehalten

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (15)

Patentansprüche:

1. Mehrwegeventil mit einem plattenförmigen Ventilverschlußteil, das im Ventilgehäuse mit Führungsspiel quer zur Plattenebene linear bzw. rotierend verschiebbar geführt und zur Verringerung des Bewegungswiderstandes bei der Schieberbewegung durch die Druckverteilung an seiner Oberfläche in der Schwebe gehalten wird, da- *° durch gekennzeichnet, daß alle von der Schieberplatte (1,39, 43, 56, 69, 73) gesteuerten Ventilwege (6,13 bis 16, 40, 51, 52a, 52b, 53a, 536,62a, 62b, 63a, 636,64) an deren Unterseite (5) in den Ventilgehäuseinnenraum (4) münden, »5 daß die Schieberplatte im tiereich der Mündung der Zuleitung (6, 40, 51, 64) des gesteuerten Druckmittels mit wenigstens einer die Unterseite (5) der Schieberplatte (1) mit ihrer Oberseite (8) verbindenden Drosselbohrung (26,27), durch die »° der Zuflußdruck auch auf die Oberseite der Schieberplatte gelangt und diese auf ihren auf der Seite der Mündungen der teilweise niedrigen Abflußdruck führenden Ventilwege gelegenen Sitz (29) drückt, und mit wenigstens zwei senkrecht zur ^a5 Richtung der Schaltbewegung verlaufenden, einander entgegengesetzt gerichteten Steuerflächen (9, 10) versehen ist, die im Ventilgehäuseinnenraum (4) Steuerräume (37, 38) abgrenzen, die einerseits über einen Drosselspalt zwischen dem erhöhten Rand (21, 22) der Oberseite der Schieberplatte mit dieser Oberseite in Verbindung stehen und andererseits über Steuerleitungen (11, 12,35,36) mit Räumen niedrigeren Druckes verbindbar sind, wodurch der Druck sowohl in der entlasteten Steuerkammer als auch an der Ober- ' seite der Schieberplatte absinkt und die Schieberplatte unter Ausbildung eines Druckkissens an ihrer Oberseite in eine neue Gleichgewichtslage angehoben (7) und in Richtung der entlasteten Steuerkammer verstellt wird (3).

2. Mehrwegeventil nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberplatte (1) unter dem Einfluß steuernder Einstellvorgänge in mehreren Koordinaten Verknüpfungen zwischen Kanälen herstellt, beispielsweise nach Art eines Kreuzschienenwählers.

3. Mehrwegeventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberplatte (1) an einer Seite Aushöhlungen aufweist, so daß das Druckkissen als integraler Teil dieser Platte mit der Platte beweglich ist.

4. Mehrwegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieberplatte (1) bei Vorhandensein einer größeren Anzahl von Anschlußkanälen eine Vielzahl von Zwischenstellungen zugeordnet ist und daß hierbei die Anschlußkanäle jeweils bei Unterbrechung des Schwebezustandes an der gewünschten Stelle durch die schieberseitigen Verbindungen funktionell verknüpft werden.

5. Mehrwegeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle durch einen Abschnitt der Schieberplatte aus porösem Werkstoff gebildet wird.

6. Mehrwegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche (23) der Ausnehmung des Schiebergehäuses

(2) an der die Zuleitung für das Druckmedium enthaltenden Seite mit einem Belag (30) aus einem Material mit nachgiebig-elastischen Eigenschaften, z.B. aus Gummi oder Kunststoff mit gummiähnlichen Eigenschaften, bedeckt ist.

7. Mehrwegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberplatte kanalseitig einen weichelastischen Überzug, z. B. aus Gummi, trägt, der einen sehr hohen Reibungskoeffizienten und ein vorzügliches Abdichtungsvermögen aufweist, derart, daß die Verschiebung der Schieberplatte erst dann einsetzt, wenn die Anschmiegung vollständig aufgelöst ist.

8. Mehrwegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberplatte und die ihr zugewandte Gehäusefläche eine feine Verzahnung oder Rasterung aufweist, die erst nach dem Durchlaufen eines definierten Hubes, nämlich der Rasttiefe, die Schieberplatte zur Schaltbewegung freigibt, sie sonst aber an einer Verschiebebewegung durch Formschluß hindert.

9. Mehrwegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberplatte in den Endlagen ihrer Bewegung den Kanal eines Druckkissen-Entlastungsventils schließt und dadurch die Druckkissenentlastung selbsttätig aufhebt und die Schieberplatte zur Anpressung gelangt, wobei die zum Bewegen des Schiebers notwendige Energie einem Speicher mechanischer oder pneumatischer Art entnommen werden kann.

10. Mehrwegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Federn (70, 71) oder Magneten einer Lagenveränderung entgegenwirkende Haltekräfte auf die Schieberplatte ausüben, dies zu dem Zweck, die Stellung auch dann zu halten, wenn die Anschmiegung durch eine Unterbrechung der Druckversorgung aufgehoben wird.

11. Mehrwegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse oder die Schieberplatte (73) mit einem vom Speisedruck gegen die Spannung einer Feder (75) verschiebbaren Hilfskölbchen (74) versehen ist, das beim Absinken des Speisedruckes unter einen vorbestimmten Pegel die Schieberplatte mittels der Feder (75) durch Kraft- bzw. Formschluß in der Stellung festhält, die vor dem Absinken gegeben war.

12. Mehrwegeventil mit einem Schaltglied, das die Gestalt eines länglich-prismatischen Körpers mit rechteckigem Querschnitt hat, nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberplatte an ihrer den miteinander zu verknüpfenden Kanälen abgewandten Seite zwei zur Aufnahme von Druckluftkissen dienende, sich in Schieberlängsrichtung erstreckende und voneinander getrennte, nach oben offene und mit der Zuführleitung für das Druckmedium über entsprechende Kanäle (46, 47) in Verbindung stehende Ausnehmungen oder Aushöhlungen besitzt (44, 45), denen zum Steuern der Schieberplatte sich in deren Längsrichtung erstreckende Entiüftungskanäle (48,49,50) zugeordnet sind, von denen der eine (48) im mittleren Bereich der Schieberplatte zwischen den beiden Ausnehmungen vorgesehen und nach deren einem axialen Ende hin offen ist, während zwei weitere Entlüftungska-

näle (49,50) die beiden Ausnehmungen zwischen sich enthalten und nach dem anderen axialen Ende der Schieberplatte hin offen sind.

13. Mehrwegeventil nach iinem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Anströmkanäle (51, 52a, 52b, S3a, 53b) als Muscheln mit stetig zunehmender Krümmung bis in die Nähe des Scheitelpunktes hin ausgebildet sind.

14. Mehrwegeventil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die lichte Weite der einander zugeordneten Kanäle (51, 52a, 52*>, 53a, 53b) sich annähernd wie 1,0:1,2 verhält.

15. Mehrwegeventil mit einem rotierend bewegbaren Schaltglied nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß an der den Mündungen der Anströmkanäle abgewandten Seite der Schieberplatte (56) zwei mit der Zufuhrleitung für das Druckmedium über entsprechende Kanäle (57a, 58c) in Verbindung stehende Ausnehmungen oder Aushöhlungen (57,58) zur Aufnahme von Druckluftkissen vorgesehen sind, während an der gegenüberliegenden Flachseite die z. B. muschelartigen Aushöhlungen oder Ausnehmungen für die Herstellung der Verbindungen der Anströmkanäle vorgesehen sind.