DE19654354A1 - Vielwegeverteiler - Google Patents

Description

Es ist bekannt, bei der Verteilung eines flüssigen Mediums die Verbraucher über je ein zugeordnetes Ventil mit Stellantrieb an eine gemeinsame Hauptleitung anzuschließen. Vorteilhaft bei dieser Anordnung ist die Eigenschaft, mehrere Verbraucher gleichzeitig (parallel) zu speisen. Nachteilig ist der Aufwand von je einem Stellantrieb für jedes Ventil sowie im Falle maßhaltiger Dosierung je einer Meßeinrichtung.

Das Anwendungsgebiet derartiger Anordnungen ist außerordent­ lich vielfältig. Stellvertretend seien zwei Beispiele aus völlig unterschiedlichen Anwendungsbereichen genannt:

• - Die Verteilung eines Aromastoffes auf eine Anzahl von Reak­ tionsgefäßen bei der Herstellung von Lebensmitteln.
• - Die Verteilung von Gießwasser bzw. Nährlösung auf die Pflanzgefäße von Kübelpflanzen.

Die Forderung nach Parallelversorgung ist nicht immer gegeben, z. B. weil die oben genannten Reaktionsgefäße aus anderen Grün­ den sowieso zeitlich nacheinander (zeitmultiplex) befüllt werden, oder weil Kübelpflanzen nacheinander gegossen werden dürfen.

Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Auf­ gabe zugrunde, die Anzahl der Ventilantriebe zu vermindern und dadurch dadurch den gesamten damit verbundenen Aufwand zu senken.

Der mit der Erfindung erreichte Vorteil besteht insbesondere auch darin, daß der Aufwand für die elektrische Steuerung im vergleichbaren Maße gesenkt wird wie der Aufwand für die An­ triebe.

Fünf Ausführungsbeispiele sind in den nachfolgenden Zeichnun­ gen dargestellt und im folgenden Text erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 Grundsätzliches Schema zur Verteilung auf mehrere Verbraucher über Ventile, die an eine Hauptversorgungsleitung angeschlossen sind.

Fig. 2 Ausführung der Erfindung als linearer Vielwegeverteiler mit einzelnen Ventilen und gemeinsamen Antrieb durch eine Nocken­ welle.

Fig. 3 Ausführung der Erfindung als sternförmiger Vielwegeverteiler mit einzelnen Ventilen und gemeinsamen Antrieb durch eine zentra­ le Nockenscheibe.

Fig. 4 Ausführung der Erfindung als linearer Vielwegeverteiler mit einem spindelgetrie­ benen Steuerkolben.

Fig. 5 Ausführung der Erfindung als rotatorischer Vielwegeverteiler mit Schneckenantrieb, Zahnradantrieb oder Zahnriemenantrieb.

Fig. 1 zeigt als allgemein bekannte Ausführung eine Hauptlei­ tung, an die eine Reihe von Ventilen angeschlossen ist. Von jedem Ventil führt eine Leitung zu einem Verbraucher. Jedes Ventil ist mit einem eigenen elektrischen Antrieb versehen. Der Antrieb kann entweder ein Stellmotor mit Getriebe, ein Magnet oder auch ein hydraulischer bzw. pneumatischer Stell­ kolben sein. Jedes Ventil kann unabhängig vom Zustand der anderen Ventile betätigt werden.

In Fig. 2 ist das Prinzip eines linearen Vielwegeverteilers dargestellt. Über einer in Reihe angeordneten Gruppe von Venti­ lelementen befindet sich eine Nockenwelle mit je einem Nocken für jedes Ventil. Die Nocken sind so ausgeführt, daß sie gleichmäßig über den Kreisumfang oder einen Teil davon ver­ teilt sind.

Durch Drehen der Nockenwelle werden die Ventile nacheinander betätigt.

In Fig. 3 ist das Prinzip eines sternförmigen Vielwegeverteilers dargestellt. Die Ventilelemente sind konzentrisch um eine Nockenscheibe so angeordnet, daß ihre Ventilstangen zentral auf den Drehpunkt der Nockenscheibe zeigen. Der Nocken ist so ausgebildet, daß er nur ein Ventil gleichzeitig betätigen kann. Bei einer vollen Umdrehung der Nockenscheibe werden die einzelnen Ventile nacheinander betätigt.

In Fig. 4 ist das Prinzip eines weiteren linearen Vielwegever­ teilers dargestellt. Ein Zylinder ist mit seitlichen Auslässen versehen. Im Zylinder befindet sich ein Steuerkolben mit zwei Dichtungen, die einen ringförmigen Raum zwischen Kolben und Zylinder abgrenzen. In diesen Raum führt eine Bohrung, die über einen (nicht gezeichneten) Schlauch mit der Hauptleitung verbunden ist. Der Steuerkolben ist über eine exzentrisch angeordnete Spindel innerhalb des Zylinders verschiebbar.

Wird der Steuerkolben so positioniert, daß der ringförmige Raum mit seinen Dichtungen eindeutig einem Auslaß zugeordnet ist, so ist nur dieser Auslaß mit dem Zulauf verbunden.

Als Spindelantrieb kommt vorwiegend ein Schrittmotor in Frage, da damit eine Positionierung mit geringem Aufwand möglich ist. Durch die exzentrische Lagerung der Spindel wird erreicht, daß sich der Kolben, z. B. durch das Reibmoment der Spindel, nicht drehen kann und somit eine eindeutige Zuordnung zwischen Spin­ delumdrehungen und Position im Zylinder gewährleistet ist.

In Fig. 5 ist das Prinzip eines rotatorischen Vielwegevertei­ lers dargestellt. In einem Stator sind um eine zentrale Boh­ rung herum mehrere Auslässe kreisförmig angeordnet. Weiterhin ist in den Stator konzentrisch ein Ringkanal eingearbeitet. In diesen Ringkanal mündet der Anschluß an die Hauptleitung. Der kreisförmige Rotor ist konzentrisch zum Stator gelagert und gegenüber dem Stator drehbar. An seinem Umfang trägt der Rotor entweder eine Verzahnung, in die eine Antriebsschnecke ein­ greift oder eine Verzahnung zum Eingriff eines Zahnriemens oder eine Verzahnung zum Eingriff eines Zahnrades.

Auf der dem Stator zugewandten Seite ist im Rotor ein radialer Überströmkanal eingearbeitet. In jeder Winkelstellung des Rotors, in der der Überströmkanal einen Auslaßkanal mit dem Ringkanal verbindet, besteht eine Durchflußmöglichkeit von der Hauptleitung zu dem entsprechenden Verbraucher. Gleichzeitig sind alle anderen Auslässe gesperrt. Durch Verdrehen des Ro­ tors können nacheinander alle Auslässe mit dem Zufluß und damit der Hauptleitung verbunden werden.

Claims (5)

1. Vielwegeverteiler, z. B. für flüssige Medien, mit einem gemein­ samen Antrieb zur Betätigung aller Auslässe dadurch gekenn­ zeichnet, daß jeweils nur ein Auslaß aktiv mit dem Zulauf verbunden ist und daß alle anderen Auslässe keine Verbindung mit dem Zulauf haben.

2. Vielwegeverteiler gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in Reihe angeordnete Ventilelemente über eine Nockenwelle derart betätigt werden, daß bei einer Umdrehung der Nockenwelle jedes Ventil einmal so betätigt wird, daß nur dieses Ventil und kein anderes Ventil geöffnet ist.

3. Vielwegeverteiler gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sternförmig angeordnete Ventile durch eine Nockenscheibe derart betätigt werden, daß bei einer Umdrehung der Nockenscheibe jedes Ventil einmal so betätigt wird, daß nur dieses Ventil und kein anderes Ventil geöffnet ist.

4. Vielwegeverteiler gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslässe in Reihe an einem Zylinder bzw. Rohr radial angeordnet sind und daß die Verbindung mit dem Zulauf über einen mit entsprechenden Bohrungen versehenen Kolben, der über eine innerhalb des Zylinders exzentrisch gelagerte Spindel verschoben wird, erfolgt.

5. Vielwegeverteiler gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Auslässe in einem Stator auf einem vorzugsweise gleichmäßig geteilten Kreis angeordnet sind und über einen Ringkanal im Stator sowie einen Überströmkanal im Rotor durch Verstellen des Rotors mit dem Zulauf verbunden werden.