DE19617849A1 - Piston adjustment or setting device for valve - Google Patents

Piston adjustment or setting device for valve

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    • F16K11/065—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members
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    • F16K11/0704—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members with cylindrical slides comprising locking elements

Abstract

The valve has a piston (14) with a reverse-tapered neck (18) engaging one of more balls (22) which act as clamping members in a cutout in a cage (20). There is a solenoid (28) and the end of the solenoid rod (30) presses against a mid-portion (36) of the cage. There is a spring (26) between the end of the cage and a shoulder (16) on the piston. There is a sleeve (24) with a thickened portion (24) surrounding the cage and held in place by a screwed plug engaging in the housing (10) of the valve.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verrasten, insbesondere des Kolbens von Wegeventilen in seinen Schalt­ positionen, mit einem Ventilgehäuse, in welchem der Kol­ ben axial verschiebbar eingebaut ist.The invention relates to a locking device, especially the spool of directional valves in its switching positions, with a valve housing in which the Kol ben is installed axially displaceable.

Die bisher angebotenen Verrastungen an Mehr-Wegeventilen beruhen auf einem kraftschlüssigen Verrastungsprinzip, wobei Kugeln oder Bolzen mittels Druckfedern in eine Umfangsnut des Ventilkolbens eingedrückt und dadurch der Kolben gegen­ über dem Ventilgehäuse verrastet wird.The latches previously offered on multi-way valves are based on a non-positive locking principle, whereby Balls or bolts by means of compression springs in a circumferential groove of the Valve piston pushed in and thereby the piston against is locked over the valve housing.

In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß diese Aus­ führungen verschleißanfällig sind, daß sie ferner die Schalt­ leistung des Wegeventiles vermindern, da bei jedem Schalt­ vorgang die Kraft der die Kugeln oder Bolzen beaufschlagenden Federn überwunden werden muß. Außerdem hat diese bekannte Ausführungs­ form einen großen Platzbedarf.In practice, however, it has been shown that this guides are prone to wear that they also the switching Reduce the performance of the directional control valve, because with every switch process the force of the springs acting on the balls or bolts must be overcome. In addition, this has known execution form a large space requirement.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich­ tung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die vorgenannten Nachteile der bekannten Ausführungen jedenfalls gemindert oder im wesentlichen vermieden werden.The invention is therefore based on the object, a Vorrich tion of the type mentioned so that the in any case the aforementioned disadvantages of the known designs be reduced or substantially avoided.

Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Ven­ tilkolben mit einem konusförmigen Ansatz versehen ist, und daß zwischen diesem Ansatz und dem Ventilgehäuse wenigstens ein Klemmkörper angeordnet ist. According to the invention, this is achieved in that the Ven tilkolben is provided with a conical approach, and that between this approach and the valve housing at least a clamp body is arranged.  

Die erfindungsgemäße Vorrichtung betrifft eine formschlüs­ sige Verrastung zwischen Kolben und Ventilgehäuse; sie hat einen deutlich geringeren Platzbedarf als die bekannten Vorrichtungen, und es ist nur ein geringer Kraftaufwand erforderlich, um die formschlüssige Verrastung beim Umschal­ ten des Ventiles zu lösen.The device according to the invention relates to a positive connection lock between piston and valve housing; she has a significantly smaller space requirement than the known ones Devices, and it's a little effort required to lock the form-locking when switching to loosen the valve.

Zweckmäßigerweise ist der Klemmkörper radial zwischen dem konusförmigen Ansatz und dem Ventilgehäuse angeordnet, und es ist an jedem Ende des Ventilkolbens ein axial verlaufender konusförmiger Ansatz ausgebildet.The clamping body is expediently radially between the arranged conical approach and the valve housing, and it is axially extending at each end of the valve piston conical approach.

Der Durchmesser des konusförmigen Ansatzes nimmt mit zu­ nehmendem Abstand vom Ende des Ventilkolbens aus zu. Vorzugsweise ist der Klemmkörper in Form einer Mehrzahl von Kugeln ausgebildet, die in einem Käfig gehalten sind. Zwischen dem Ende des Ventilkolbens und dem Käfig ist vor­ teilhafterweise eine schwache Druckfeder eingebaut, um die Kugeln gegen den konusförmigen Ansatz anzulegen.The diameter of the conical extension increases with it increasing distance from the end of the valve piston. The clamping body is preferably in the form of a plurality of Balls formed, which are held in a cage. Between the end of the valve piston and the cage is in front in part, a weak compression spring built in to the Place balls against the conical attachment.

Der Käfig ist vorzugsweise mit einer fest im Ventilgehäuse an­ geordneten Büchse versehen, an der sich die Kugeln radial ab­ stützen.The cage is preferably with a fixed in the valve housing orderly bushing, on which the balls radially support.

Bei Wegeventilen, die mit einer zentralbefestigten Magnet­ schlußhülse versehen sind, ist es besonders vorteilhaft, daß die Verrastungsvorrichtung bestehend aus Klemmkörper, Käfig, Feder und Büchse in die Magnetschlußhülse eingebaut ist.For directional valves with a centrally attached magnet end sleeve are provided, it is particularly advantageous that the locking device consisting of clamp body, cage, Spring and bushing is built into the magnetic closure sleeve.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nach­ folgend anhand der einzigen Figur der Zeichnung beschrieben, die im Schnitt einen Teil eines Wegeventiles mit der erfindungs­ gemäßen Verrastungsvorrichtung zeigt.An example embodiment of the invention is shown in described below with reference to the single figure of the drawing, which on average part of a directional valve with the Invention appropriate locking device shows.

Die Figur zeigt einen Teil eines Wegeventiles 10, das elektro­ magnetisch in seine Schaltpositionen schaltbar ist.The figure shows a part of a directional control valve 10 which can be switched electromagnetically into its switching positions.

Das Wegeventil 10 hat ein Ventilgehäuse 12, in das ein Ventil­ kolben 14 eingebaut ist, der im Ventilgehäuse 12 axial ver­ schiebbar angeordnet ist.The directional control valve 10 has a valve housing 12 , in which a valve piston 14 is installed, which is arranged in the valve housing 12 axially slidably ver.

An seinem axialen Ende 16 ist der Ventilkolben 14 mit einem axial verlaufenden kegelförmigen bzw. konusförmigen Ansatz 18 versehen, der konzentrisch zur Mittelachse des Ventil­ kolbens 14 und zweckmäßigerweise einteilig mit dem Ventil­ kolben 14 ausgebildet ist.At its axial end 16 , the valve piston 14 is provided with an axially extending conical or conical extension 18 , which is concentric with the central axis of the valve piston 14 and is advantageously formed in one piece with the valve piston 14 .

Der Durchmesser des konusförmigen Ansatzes 18 nimmt mit zu­ nehmendem Abstand vom Ende 16 des Ventilkolbens 14 zu, wobei, wie die Figur zeigt, der Ansatz 18 zunächst über ein kurzes axiales Stück zylindrisch ausgebildet sein kann, an das sich der konusförmig im Durchmesser sich erweiternde Teil an­ schließt.The diameter of the conical extension 18 increases with increasing distance from the end 16 of the valve piston 14 , whereby, as the figure shows, the extension 18 can initially be cylindrical over a short axial piece, to which the conically expanding part widens on closes.

Über diesen konusförmigen Ansatz 18 ist ein Käfig 20 gescho­ ben, der mit geeigneten Ausnehmungen versehen ist, in die Klemmkörper, im dargestellten Beispiel Kugeln 22, eingesetzt sind. Beispielsweise können drei Kugeln 22 verwendet werden, die in Winkelabständen von 120° um den Konus 18 herum ange­ ordnet sind.About this cone-shaped extension 18 a cage 20 is scho ben, which is provided with suitable recesses, in the clamping body, balls 22 are used in the example shown. For example, three balls 22 can be used, which are arranged at angular intervals of 120 ° around the cone 18 .

Zwischen dem Ende 16 des Ventilkolbens 14 und dem Käfig 20 ist eine schwache Druckfeder 26 eingebaut, die nur den Zweck hat, die Kugeln 22 an den konusförmigen Ansatz 18 anzulegen. Über den Käfig 20 ist koaxial und den Käfig 20 umschließend eine Büchse 24 angeordnet, die fest im Gehäuse 12 angeordnet ist und an der sich die Kugeln 22 radial abstützen.Between the end 16 of the valve piston 14 and the cage 20 , a weak compression spring 26 is installed, the only purpose of which is to place the balls 22 on the conical extension 18 . A bushing 24 is arranged coaxially over the cage 20 and enclosing the cage 20 , which bush is fixed in the housing 12 and on which the balls 22 are supported radially.

In das Gehäuse 12 ist eine Magnetschlußhülse 28 eingeschraubt, und die Büchse 24 ist, wie die Figur zeigt, zwischen dem Ge­ häuse 12 und dem axialen Ende 34 der Magnetschlußhülse 28 ein­ gespannt.In the housing 12 , a magnetic sleeve 28 is screwed, and the sleeve 24 , as the figure shows, between the Ge housing 12 and the axial end 34 of the magnetic sleeve 28 a stretched.

Mit Hilfe des Magnetstößels 30 eines nicht dargestellten Elek­ tromagneten wird das Ventil bzw. der Ventilkolben 14 umge­ schaltet.With the help of the magnetic plunger 30 of an electromagnet, not shown, the valve or the valve piston 14 is switched.

Das andere, nicht dargestellte Ende des Ventiles 10 ist spiegel­ bildlich ausgebildet, das heißt, der Ventilkolben 14 ist an je­ dem seiner beiden axialen Enden mit einem konusförmigen Ansatz 18 versehen, und an jedem der beiden Enden des Ventiles ist eine Verrastungsvorrichtung eingebaut, wie sie in der Zeich­ nung dargestellt ist.The other, not shown, end of the valve 10 is mirror-image, that is, the valve piston 14 is provided at each of its two axial ends with a conical projection 18 , and at each of the two ends of the valve a locking device is installed, as they are is shown in the drawing.

Die erfindungsgemäße Verrastungsvorrichtung arbeitet folgen­ dermaßen.The locking device according to the invention works follow so.

Bei Wegeventilen, insbesondere bei hydraulischen Wegeventilen können Strömungskräfte entgegen der Schaltrichtung auftre­ ten.With directional valves, especially with hydraulic directional valves flow forces can occur against the switching direction ten.

Bei der erfindungsgemäßen Verrastungsvorrichtung tritt nun die Verrastungswirkung erst dann ein, wenn infolge zu starker Strömungskräfte der Ventilkolben 14 eine Gegenbewegung in Richtung des Pfeiles P entgegen der Schaltrichtung auszuführen sucht.In the locking device according to the invention, the locking effect only occurs when, due to excessive flow forces of the valve piston 14, a counter-movement in the direction of the arrow P is attempted to counter the switching direction.

In diesem Fall werden die Kugeln 22 durch den konusförmigen Ansatz 18 radial gegen die im Gehäuse fest eingebaute Büchse 24 angedrückt und dadurch der Ventilkolben 14 axial gehalten. Je stärker die Strömungskräfte auf den Ventilkolben 14 in Richtung des Pfeiles P im Innern des Ventiles wirken, um so mehr verklemmt sich der Konus 18 und damit der Ventilkolben 14 über die Kugeln 22 an der gehäusefesten Büchse 24.In this case, the balls 22 are pressed radially by the cone-shaped extension 18 against the bush 24 fixedly installed in the housing, and the valve piston 14 is thereby held axially. The stronger the flow forces act on the valve piston 14 in the direction of arrow P in the interior of the valve, the more the cone 18 and thus the valve piston 14 jam on the bush 24 fixed to the housing via the balls 22 .

Der Ventilkolben 14 wird auf diese Weise formschlüssig im Gehäuse 12 des Ventiles 10 gehalten.In this way, the valve piston 14 is held in a form-fitting manner in the housing 12 of the valve 10 .

Die Druckfeder 26 ist relativ schwach und sie dient nur da­ zu, die Kugeln 22 am Konus 18 anzulegen.The compression spring 26 is relatively weak and it only serves to apply the balls 22 to the cone 18 .

Das Ventil 10 ist in der Zeichnung in seiner rechten Schalt­ position dargestellt. Wenn es umgeschaltet werden soll, wird der nicht dargestellte Elektromagnet erregt und der Magnet­ stößel 30 drückt axial gegen den Steg bzw. das Mittelteil 36 des Käfigs 20. Durch diese vom Magnetstößel 30 auf den Käfig 20 ausgeübte Kraft wird der letztere axial nach links in der Zeichnung verschoben, wodurch unter nur geringem Kraftaufwand zunächst die Kugeln 22 von der kegeligen Umfangsfläche des Ansatzes 18 gelöst werden (unter Zusammendrückung der Feder 26), worauf nach Durchlaufen des Abstandes 32 zwischen dem Konus 18 und dem Steg 36 des Käfigs 20 der Magnetstößel 30 über den Steg 36 die Stirnfläche des konusförmigen Ansatzes 18 axial beaufschlagt und dadurch der Ventilkolben 14 in seine andere Schaltposition umgeschaltet wird, wobei der Käfig 20 diese axiale Umschaltbewegung mitmacht und deshalb beim Umschalten ein Verklemmen des konusförmigen Ansatzes 18 nicht eintritt.The valve 10 is shown in the drawing in its right switching position. If it is to be switched, the electromagnet, not shown, is excited and the magnet plunger 30 presses axially against the web or the central part 36 of the cage 20th By this force exerted by the magnetic plunger 30 on the cage 20 , the latter is displaced axially to the left in the drawing, as a result of which the balls 22 are first detached from the conical circumferential surface of the extension 18 (with compression of the spring 26 ) with little effort, after which Passing through the distance 32 between the cone 18 and the web 36 of the cage 20 of the magnetic plunger 30 via the web 36, the end face of the conical extension 18 is axially loaded and the valve piston 14 is thereby switched into its other switching position, the cage 20 taking part in this axial switching movement and therefore no jamming of the conical projection 18 occurs when switching.

Die erfindungsgemäße Verrastungsvorrichtung, bestehend aus Kugeln 22, Käfig 20, Feder 26 und Büchse 24, benötigt wenig Platz und kann daher im wesentlichen vollständig in die Magnet­ schlußhülse eingebaut werden.The locking device according to the invention, consisting of balls 22 , cage 20 , spring 26 and bush 24 , takes up little space and can therefore be installed essentially completely in the magnetic circuit sleeve.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Verrasten, insbesondere des Kolbens von Wegeventilen in seinen Schaltpositionen, mit ei­ nem Ventilgehäuse, in welchem der Kolben axial ver­ schiebbar eingebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (14) mit einem konusförmigen Ansatz (18) versehen ist, und daß zwischen diesem Ansatz (18) und dem Ventilgehäuse (12) wenigstens ein Klemmkörper (22) angeordnet ist.1. A device for locking, in particular the piston of directional valves in its switching positions, with egg NEM valve housing in which the piston is axially slidably installed, characterized in that the valve piston ( 14 ) is provided with a conical extension ( 18 ), and that at least one clamping body ( 22 ) is arranged between this extension ( 18 ) and the valve housing ( 12 ). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmkörper (22) radial zwischen dem Ansatz (18) und dem Ventilgehäuse (12) angeordnet ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the clamping body ( 22 ) is arranged radially between the projection ( 18 ) and the valve housing ( 12 ). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß an jedem Ende des Ventilkolbens (14) ein axial verlaufender konusförmiger Ansatz (18) ausgebildet ist.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that an axially extending conical extension ( 18 ) is formed at each end of the valve piston ( 14 ). 4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des konus­ förmigen Ansatzes (18) mit zunehmendem Abstand vom Ende (16) des Ventilkolbens zunimmt.4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the diameter of the conical projection ( 18 ) increases with increasing distance from the end ( 16 ) of the valve piston. 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmkörper in Form einer Mehrzahl von Kugeln (22) ausgebildet ist. 5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping body is designed in the form of a plurality of balls ( 22 ). 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln (22) in einem Käfig (20) gehalten sind.6. The device according to claim 5, characterized in that the balls ( 22 ) are held in a cage ( 20 ). 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ende (16) des Ventilkolbens (14) und dem Käfig (20) eine Druckfeder (26) eingebaut ist, um die Kugeln (22) gegen den konusförmigen Ansatz (18) anzulegen.7. The device according to claim 6, characterized in that between the end ( 16 ) of the valve piston ( 14 ) and the cage ( 20 ), a compression spring ( 26 ) is installed to apply the balls ( 22 ) against the conical extension ( 18 ) . 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Käfig (20) mit einer fest im Ven­ tilgehäuse (12) angeordneten äußeren Büchse (24) versehen ist, an der sich die Kugeln (22) radial ab­ stützen.8. Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that the cage ( 20 ) with a fixed in the valve housing ( 12 ) arranged outer sleeve ( 24 ), on which the balls ( 22 ) are supported radially. 9. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Wegeventil mit einer zentralbefestigten Magnetschlußhülse versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verrastungsvor­ richtung, bestehend aus Klemmkörper (22), Käfig (20), Feder (26) und Büchse (24) in die Magnetschlußhülse (28) eingebaut ist.9. The device according to claim 1, wherein the directional valve is provided with a centrally attached magnetic closure sleeve, characterized in that the Verrastungsvor direction, consisting of clamping body ( 22 ), cage ( 20 ), spring ( 26 ) and sleeve ( 24 ) in the magnetic closure sleeve ( 28 ) is installed.
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