DE19616973C2 - Mehrwege-Schieberventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Mehrwege-Schieberventil mit einem in einem zylin­ drischen Gehäuse längsverschiebbar geführten Steuerkolben, der positions­ abhängig über eine Steuernut einen die Gehäuse-Wand durchdringenden Fluid-Anschluß mit einem ersten oder zweiten, ebenfalls in der Gehäuse- Wand mündenden Fluid-Kanal verbindet, wobei der jeweils andere Fluid-Ka­ nal über Durchtrittsöffnungen im Steuerkolben mit dem Kolben-Innenraum verbunden ist. Zum bekannten Stand der Technik wird lediglich beispielshal­ ber auf die DE 42 29 291 A1 verwiesen.

Ein Mehrwege-Schieberventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist ins­ besondere in der hydraulischen Steuerung durchaus bekannt und üblich, und ist seinem grundsätzlichen Aufbau in der beigefügten Fig. 2 in einem Teil-Längsschnitt oberhalb der mit der Bezugsziffer 1 bezeichneten Längs­ achse (= Symmetrielinie) dargestellt. Man erkennt den längs der Längsachse 1 im zylindrischen Gehäuse 2 verschiebbaren Steuerkolben 3, in dessen Außenwand eine Steuernut 4 eingebracht ist, und der ferner mehrere Durchtrittsöffnungen 5a, 5b aufweist, die den Bereich außerhalb des Steuer­ kolbens 3 mit dessen Innenraum 6, dem sogenannten Kolben-Innenraum 6 verbinden.

Auch im Gehäuse 2 sind mehrere Bohrungen vorgesehen. Eine zentrale über dem Umfang des Gehäuses 2 verteilte mehrfach vorgesehene Bohrung dient als sogenannter Fluid-Anschluß 7, während beidseitig dessen zwei weitere Fluid-Kanäle 8a, 8b in der Wand des Gehäuses 2 münden, diese dabei durchdringen und somit sich bis in den Innenraum des Gehäuses zur Außenwand des Steuerkolbens 3 hin erstrecken.

Nicht explizit dargestellt ist eine Betätigungsvorrichtung zum Verschieben des Steuerkolbens 3 in bzw. gegen Pfeilrichtung 9 längs der Längsachse 1. Diese nicht gezeigte Betätigungsvorrichtung kann linksseitig des Steuerkol­ bens 3 angeordnet sein und auf geeignete Weise magnetisch wirken. Es kann sich somit um ein Magnet-Schieberventil handeln. Befindet sich nun der Steuerkolben 3 in der gezeigten Position, so ist über die Steuernut 4 der Fluid-Anschluß 7 mit dem Fluid-Kanal 8b verbunden, während der Fluid- Kanal 8a über die Durchtrittsöffnung 5a mit dem Kolben-Innenraum 6 ver­ bunden ist. Ein Steuerfluid, welches über den Fluid-Anschluß 7 herangeführt wird, kann somit über den Fluid-Kanal 8b in einen nicht gezeigten Steuer­ raum abgeführt werden, während ein anderer Steuerraum über den Fluid- Kanal 8a entleert werden kann, wenn der Kolben-Innenraum 6 über eine in der Stirnseite 3' des Steuerkolbens 3 vorgesehene Austrittsöffnung mit einem Tankvolumen für das Steuerfluid verbunden ist.

Wird ausgehend von der gezeigten Position der Steuerkolben 3 nach rechts verschoben, so ist der Fluid-Anschluß 7 über die Steuernut 4 mit dem Fluid- Kanal 8a verbunden, während der Fluid-Kanal 8b über die Durchtrittsöffnung 5b mit dem Kolben-Innenraum 6 verbunden ist. Das über den Fluid-Anschluß 7 herangeführte Steuerfluid wird somit dem anderen Steuerraum zugeführt, während der erstgenannte Steuerraum über den Fluid-Kanal 8b sowie über den Kolben-Innenraum 6 zum nicht gezeigten Tankvolumen für das Steuer­ fluid entleert werden kann.

Vom grundsätzlichen Aufbau her ist dieses zumindest internen bekannten Stand der Technik bildende Mehrwege-Schieberventil gemäß der oberen Hälfte von Fig. 2 somit einfach und zuverlässig, jedoch ist für gewisse An­ wendungsfälle eine deutlich kompakter bauende Version wünschenswert. Wie ersichtlich benötigt dieses bekannte Schieberventil insbesondere in Richtung der Längsachse 1 relativ viel Bauraum.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, Maßnahmen zur Bauraum-Minimie­ rung an einem Mehrwege-Schieberventil nach dem Oberbegriff des An­ spruchs 1 aufzuzeigen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß der Steuerkolben zumindest an einer Stirnseite zumindest zwei im wesentlichen diametral zueinander liegende, die Führung im Gehäuse übernehmende Stege aufweist, wobei die Aussparungen zwischen den Stegen die dieser Seite zugeordneten Durch­ trittsöffnungen bilden.

Näher erläutert wird dies anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles, welches zum einen in einem Teil-Längsschnitt in der unteren Hälfte von Fig. 2, d. h. unterhalb der Längsachse 1 liegend dargestellt ist, und welches ferner in einem kompletten Längsschnitt in Fig. 1a gezeigt ist. Die Fig. 1b, 1c zeigen zwei verschiedene Ausführungsformen für den Stirnbereich des Steuerkolbens, wobei jeweils der Schnitt B-B aus Fig. 1a dargestellt ist, während in diesen Fig. 1b, 1c der Schnittverlauf A-A gezeigt ist, der der Darstellung gemäß Fig. 1a entspricht.

Wie ersichtlich weist der Steuerkolben 3 zumindest an seiner Stirnseite 3' bzw. in diesem Stirnseiten-Bereich 3' keine umlaufende Wand auf, sondern lediglich zumindest zwei Stege 10 (vgl. Fig. 1c) bzw. vier Stege 10 (vgl. Fig. 1b), zwischen denen Aussparungen 11 liegen. Während die Stege 10 so dimensioniert sind, daß sie mit ihrer Außenseite an der Innenwand des Gehäuses 2 anliegen und somit auch aufgrund ihrer zueinander diametralen Anordnung die Führung des Steuerkolbens 3 im Gehäuse 2 übernehmen können, übernehmen die Aussparungen 11 zwischen den Stegen 10 die Funktion der Durchtrittsöffnungen 5a. Durch Vergleich der oberen sowie der unteren Hälfte in Fig. 2 wird klar ersichtlich, welche enorme Bauraumer­ sparnis sich mit dieser Gestaltung ergibt. Unterstützend in diesem Sinne wirkt sich die Tatsache aus, daß ein sich im Kolben-Inneraum 6 an einem Absatz 12 abstützendes Federelement 13, welches über die Stirnseite 3' hinausragt, dabei die Stege 10 bzw. die Aussparungen 11 quert. Der Zweck dieses Federelementes 13 ist es, auf den Steuerkolben 3 eine Rückstellkraft gegen Pfeilrichtung 9 einwirken zu lassen, indem sich dieses Federelement 13 an einem Gehäusedeckel 2' abstützt, welcher selbstverständlich ebenfalls eine mit der Austrittsöffnung des Steuerkolbens 3 korrespondierende Aus­ trittsöffnung 2" aufweist. Nachdem dieses Federelement die Aussparungen 11 bzw. Durchtrittsöffnungen 5a quert, muß das über die Fluid-Kanäle 8a sowie die Durchtrittsöffnungen 5a herangeführte Fluid dieses Federelement 13 passieren, um in den Kolben-Innenraum 6 zu gelangen. Dies ist jedoch unproblematisch, da das Fluid diesen Weg nur dann nimmt, wenn sich der Steuerkolben 3 in der gezeigten linken Position befindet und das Federele­ ment 13 somit seine teilweise entspannte Position einnimmt. Zwischen den einzelnen Windungen des als Schraubenfeder ausgebildeten Federelemen­ tes kann somit ein ausreichender Fluidstrom hindurchtreten.

Dieses Federelement 13 war bereits auch im bekannten Stand der Technik nach der oberen Hälfte von Fig. 2 vorhanden, jedoch war hierbei der Ab­ stütz-Absatz 12 rechtseitig der Durchtrittsöffnung 5a vorgesehen, was zu­ sätzlich einen relativ großen Bauraumbedarf hervorruft. Insgesamt ergibt sich mit den beschriebenen Maßnahmen eine äußerst kompakte Gestaltung für das Mehrwege-Schieberventil, wobei selbstverständlich eine Vielzahl von Details insbesondere konstruktiver Art durchaus abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel gestaltet sein können, ohne den Inhalt der Patentan­ sprüche zu verlassen.

Claims (2)

1. Mehrwege-Schieberventil mit einem in einem zylindrischen Gehäuse (2) längsverschiebbar geführten Steuerkolben (3), der positionsabhängig über eine Steuernut (4) einen die Gehäuse-Wand durchdringenden Fluid- Anschluß (7) mit einem ersten oder zweiten, ebenfalls in der Gehäuse- Wand mündenden Fluid-Kanal (8a, 8b) verbindet, wobei der jeweils andere Fluid-Kanal (8a, 8b) über Durchtrittsöffnungen (5a, 5b) im Steuerkolben (3) mit dem Kolben-Innenraum (6) verbunden ist dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (3) zumindest an einer Stirnseite (3') zumindest zwei im wesentlichen diametral zueinander liegende, die Führung im Gehäuse (2) übernehmende Stege (10) aufweist, wobei die Aussparungen (11) zwischen den Stegen (10) die dieser Stirnseite (3') zugeordneten Durchtrittsöffnungen (5a) bilden.

2. Mehrwege-Schieberventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein sich im Kolben-Innenraum (6) an einem Absatz (12) abstützendes Federelement (13), das über die die Stege (10) aufweisende Stirnseite (3') herausragt.