DE1966014C3 - Kompakt gebautes Dreiwegeventil Ausscheidung aus 1901883 - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Dreiwegeventil mit einer in die Ventilkammer mündenden Einlaßöffnung, der ein erstes Ventilverschlußteil zugeordnet ist, einer an die Ventilkammer anschließenden Ablauföffnung, der ein zweites Ventilverschlußteil zugeordnet ist, und einem mit der Ventilkammer verbundenen Anschluß für eine druckmittelbetätigte Vorrichtung, wobei den beiden Ventilverschlußteilen ein gemeinsames Betätigungsteil zugeordnet ist, dessen Vcrlagerung gegeiiMnnig auf die beiden zwischen den Ventilsitzen angeordneten Ventilverschlußteile wirkt und d.is in Schließstellung des der Einlaböffnung zugeordneten Ventilverschlußteils vorgespannt ist.
Em solches Ventil ist bereits bekannt (deutsches

ίο Gebrauchsmuster 1 920 879). Dort ist ein Ventilgehäuse mit zwei radialen Trennwänden vorgesehen, zwischen denen die Ventilkammer ausgebildet Lsi. Die beiden Trennwände weisen jeweils eme zentrale Öffnung mit einem in die Ventilkammer hineinragenden Ringsitz auf. und mit den beiden Sit/en arbeiter, die einander gegenüberliegenden Stirnseiten eines Umfangsabstanil vom Ventilgehäuse aufweisenden Verschlußteils zusammen. Dieses ist mit einem stangenförmigen Betätigungsteil verbunden, das sich

so nach beiden Seiten durch die Trcnnwandöffnung und durch die anschließende Einlaßkammer bzw. Auslaßkammer erstreckt. Am einen Ende des Betätigungsteils sind ein Umschaltkolben mit einem Hilfsventil sowie ein elektromagnetischer An'.rieb angeordnet.

2$ Durch die Vorspannung des Hilfsventil wird auch das Versehlußteil auf hydraulischem Wege in die eine F.ndstellung vorgespannt. Bei diesem bekannten Ventil, bei dem das Betätigungsteil an seinen beiden Enden geführt ist. ist es nachteilig, daß abgesehen von der Anordnung eines Umschaltkolbens und eines Hilfsventils die Konstruktion ein Ventilgehäuse mit Abmessungen erfordert, die in vielen Fällen unerwünscht groß sind.

Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Ventil der eingangs genannten Gattung zu schaffen, das besonders kompakt und daher vielseitig verwendbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das eingangs genannte Ventil erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkammer von einer zylindrischen Sackbohrung im Ventilgehäuse gebildet ist, daß die Ventileinlaßöffnung in einen Ventilsitz am inneren Ende der Ventilkammer und die Ventilauslaßöffnung in einen Ventilsat/, an einer in die Vcntilkammer an ihrem Umfang abgedichtet eingeführten Sitzbüchse mündet und daß das Betätigungsteil als ein in der Kammer axial verschiebbar geführten Kotben ausgebildet ist, der einerseits den Ventilteller des Einlaßventils trägt und auf der anderen Seite mil einer den Ventilteller des Auslaßventils, den inneren Ventilsitzabschnitt der Sitzbüchse und eine Vorspannfeder aufnehmenden Aussparung versehen ist, und mittels eines drehbar gelagerten Betätigungsnockens gegen die Kraft der sich zwischen dem Betätigungsteil und der Sitzbüchse abstützenden Vorspannfeder verschiebbar ist.

Durch diese Maßnahmen läßt sich ein Ventil von vergleichsweise geringen Abmessungen herstellen, das außerdem einen gelingen Herstellungsaufwand erfordert und einen leichten Zugang zu den Ventilsitzen und den Ventilverschlußteilen ermöglicht. Die Abmessungsvorteile sind dabei sowohl in radialer Richtung gegeben, weil das Ventilgehäuse mit dem erforderlichen Führungsspiel ohne sonstigem Spielraum am Betätigungsteil anliegt, wie auch in axialer Richtung, weil keine stirnseitigen Führungen des Betätigungsteils erforderlich sind und der drehbare Betätigungsnocken eine Anordnung des Antriebs in

axialer Richtung hinter dom Betäiigunüsteil iimiöiiu macht.

Bei einer zweckmäßigen Weiterbilduns im dem Betätigungsteil ein elektromagnetischer Antrieb zugeordnet, und der Abstand zwischen den beiden \ 'entilsitzer. ist einstellbar. Der elektromagnetische Antrieb lalJt sich gleichfalls platzsparend ausbilden und anordnen. Dabei ist es jedoch erwünscht, dal' die Bewegung des Betätigungsteils, die durch die Venlilsilze begrenzt wird, genau dem Hub des Magnctankers entspricht. Somit \\r .! durch die Finstellbarkeil des Abstands /wischen Jen Ventilsitzen eine Anpassung an die günstigsten Betriebs\erhältnisse möglich. Dabei läßt sich die Einsiellbarkeit auf eini.-.chc Weise dadurch erreichen, daß die Sit/büchse in das Ventilgehäuse eingeschraubt ist. Diese Maßnahme liegt zugleich im Interesse einer guten Zuga'ngüchkcit der Ventilsitze und der Ver-chluCieile.

Fs ist allerdings bereits bekannt, bei einem zwischen zwei Ventilsitzen verlagerbaren VcntilverschUißteil die Ventilsitze in Schraubteilen anzuordnen, so daß der Abstand /wischen den Sitzen einstellbar ist (L'SA.-Patcntschrift 1 923 788). Hier handelt es sich aber um ein andersartiges Ventil, das zudem nicht mit einem elektromagnetischen Antrieb ausgerüstet ist. -

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist der der Einlaßöffnung zugeordnete Ventilteller unter Bildung eines Rückschlagventils zwischen dem Ventilsitz und dem Betätigungsteil axial frei bewegbar. Durch diese Maßnahme, die durch die kompakte Bauweise und die Führung des Ventiltellers in der vergleichsweise engen Sackbohrung begünstigt wird, wird mit einfachen Mitteln und ohne zusätzlichen Platzbci'irf ein Rückschlagventil für diejenigen Verwendungsfälle geschaffen, in denen der Druck innerhalb der Ventilkammer über den Druck in der Einlaßleitung ansteigt. Es können also in diesem Falle sowohl das Einlaß- wie das Auslaßventil geschlossen sein, weil der der Einlaßöffnung zugeordnete Ventilteller dem Betätigungsteil pur im Schließsinne zwanuläufig folgt.

Ferner hat sich eine Ausfiihrungsform bewährt, bei welcher das von der Unifangswand der Sackbohrung geführte kolbenförmige Betätigungsteil die Ventilkammer in eine innere und eine äußere Kammer unterteilt, die über Verbindungskanäle an eine der druckmittelbetätigtcn Vorrichtung zugeordnete und von einer a isienkbaren Membran abgeschlossene Druckmittelbetätigungskammer angeschlossen sind. Hierbei kann die Druckmitteibetätigungskammer in platzsparender Weise neben der Ventilkammer angeordnet sein.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand einer schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Dabei zeigt die Figur einen Teilschnitt durch das Ventil mit einer angeschlossenen druckmittelbetätigten Vorrichtung.

Das Dreiwegeventil 10 ist an eine Vorrichtung 11 angeschlossen, die durch das dem Ventil 10 zugeführte Druckmittel betätigt wird. Das Ventil 10 umfaßt ein klotzförmiges Ventilgehäuse 12 mit einer Ventilkammer 13 in Form einer zylindrischen Sackbohrung. Dementsprechend ist die Ventilkammer 13 am äußeren Ende offen und am inneren Ende geschlossen. Am geschlossenen inneren Ende der Ventilkammer 13 ist eine Einlaßöffnung 14 ausgebildet, die über Kanäle 15 und 16 mit einem Kanal 17 der Vurrichtunn 11 in Verbindung steht. Der Kanal 17 ist mit einer Druckmittelquclle verbindbar, um der Ventilkammer 13 eine Flüssigkeit oder ein Gas zuzuführen.

Die Einlaßöffnung 14 wird normalerweise durch einen ersten Ventiherschlußkörper IH geschlossen gehalten, der aus einem elastischen Material besieh! und als flacher krei- under Ventilteller ausgebildet ist. Der VentiUersehlußkörper 18 wird durch ein Beta'.igimgstei! l^l) gemäß der Figur in seiner geschlossenen Stellung gehalten. Das Betätigungsteil 19 umfaßt einen zylindrischen Führungskolben 20. der an seinem inneren Ende einen Fortsatz mit einet Vertiefung 21 von geringer Tiefe trägt, in der ein \orspnn-

gender zentraler Abschnitt 22 vorgesehen ist. der sich gemäß der Figur an dem mittleren Teil des Yentilverschlußkörpers IS anle_;.. . Der Ventiherschlußkörper 18 ist lose in der Verii.fung 21 angeordnet und frei in ihr bewegbar. Ferner sind zwei Querschlitze 23 vorgesehen, die mit der Vertiefung 21 und mit einer Ringnut 24 des Führungskolbens 20 im Ooergangsbereieh zum Fortsatz in Verbindung stehen. Die Ringnut 24 bildet eine Schulter 25. an der ein Antriebsteil zum Verlagern des Betätigungsieils 19 angreift.

Das Betätigungsteil 19 wird durch eine Schraubenfeder 2G in die gezeigte Stellung vorgespannt, in welcher der Ventilverschlußkörper 18 die Einlaßöffnung 14 absperrt. Die Schraubenfeder 26 ist mit einem Ende in einer vom äußeren Ende des Kolbens 20 ausgehenden tiefen zentralen Aussparung 27 angeordnet. Das äußere Ende der Feder 26 stützt sich an einer Schulter 28 ab. die an einer Ventilsitzbüchse 29 vorgesehen ist. Die Silzbüchsc 29 umfaßt einen zylindrischen äußeren Abschnitt 30, der mit Außengewinde versehen und in Axialrichtung verstellbar in das mit Innengewinde versehene äußere Ende 31 der Venlilkammer 13 eingeschraubt ist. Das innere Ende 32 der Sitzbüchse 29 ist gleichfalls zylindrisch, weist jedoch einen kleineren Außendurchmesser auf. Es ragt in die Aussparung 27 im äußeren Finde des Kolbens 20 hinein. Die Feder 26 ist auf das innere Ende 32 der verstellbaren Sitzbüchse 29 aufgeschoben.
Die Sitzbüchse 29 weist an ihrem inneren Ende 32 eine axialgerichtete Ablauföffnung 33 auf. der ein zweiter Ventilverschlußkörper 34 in Form eines flachen kreisrunden Ventiltellers zugeordnet ist. Der zweite Ventilverschlußkörper 34 ist wie dargestellt am inneren Ende der Aussparung 27 angeordnet.

Die Ablauföffnung 33 steht rr.it der Atmosphäre über eine sich durch das Verichlußteil 29 erstrekkende Axialbohrung 35 in Verbindung. Die aus der Veritilkammcr 13 über die Ablauföffnung 33 austretende Druckluft entweicht über einen Filterstopfen 36, wobei sie gemäß der Darstellung an einer der Befestigungsschrauben 37 vorbeiströml, die zum Verbinden des Ventilgehäuses 12 mit der Vorrichtung 11 vorgesehen sind. Die erwähnte Schraube 37 vcihindert zugleich ein Verstellen der Sitzbüchse 29, naehdem das Ventil 10 mit der Vorrichtung 11 verbunden ist. Ein Entweichen des Druckmittels aus der Ventilkammer 13 längs des Außenumfangcs der Sitzbüchse 29 ^;st ausgeschlossen, da diese an seinem Außenumfang mit einem Dichtungsring 38 versehen ist.

Das Ventil 10 ist mit einer Arbeitskammer 39 versehen, an welche die Vorrichtung 11 angeschlossen ist. Diese Arbeitskammer 39 ist mit der Ablauföffnung 33 über den Ventilkammerteil 40 und einen

Vcrbindungskanal 41 verbunden, wahrend über einen weiteren Verbindungskanal 42 eine Verbindung zum inneren Teil der Ventilkammer 13 hergestellt ist. Auf diese Weise kann das der Ventilkammer 13 zugeführte Druckmittel über den Verbindungskanal 42 zur Kammer 39 strömen und Druck auf eine Membran 43 ausüben, welche die Kammer 39 zur Vorrichtung 11 hin absperrt.

Die Membran 43 ist kreisrund und trägt an ihrem Rand eine Befestigungslippe 44, die in einer ringförmigen Aussparung 45 des Ventilgehäuses 12 liegt, in der sie durch einen Haltering 46 befestigt ist. Die Membran 43 liegt an einem Betätigungskopf 47 an. der das benachbarte Ende eines zu betätigenden Bauteils 48, beispielsweise eines Stößels oder auch eines Kolbenschieber, aufnimmt, das seinerseits in einer Bohrung 49 der Vorrichtung 11 verschiebbar gelagert ist.

Gemäß der Darstellung ist ein Anlriebsteil 53, das am Betätigungsteil 19 angreift, eine drehbare Stange 54, die in einer Bohrung 55 des Veiitilgehäuses 12 nahe der Ventilkammer 13 drehbar gelagert ist. Die Bohrung 55 steht in Verbindung mit der Ventilkammer 13. Die Antriebsslangc 54 weist einen Ausschnitt mit Begrenzungsflächen 56 und 57 sowie eine

ίο Abflachung auf. Dadurch ist ein Finger 58 gebildet der an der Schulter 25 des Betätigungsteils 19 angreift, so daß bei einer Drehung der Stange 54 genial: der Darstellung im Uhrzeigersinn das Bctäligungstei 19 in Richtung auf das Verschlußteil 29 bewegt wird

wobei der zweite Ventilverschlußkörper 34 abdich tend auf die Ablauföffnung 33 gedrückt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Dreiwegeventil mit einer in die Vcntiikammer mündenden Einlaßöffnung, der ein erstes Ventilverschlußteil zugeordnet ist. einer an die Ventilkammer anschließenden Ablauföffnung, der ein zweites Ventilverschlußleil zugeordnet ist. und einem mit der Ventilkammer verbundenen Anschluß für eine druckmittelbetätigte Vorrichtung, wobei den beiden Ventilverschlußteilen ein gemeinsames Betätigungsteil zugeordnet ist. dessen Verlagerung gegensmnig auf die beiden /wischen den Ventilsitzen angeordneten Ventilverschlußteile wirkt und das in Schließstellung des der Einlaßöffnung zugeordneten Ventilverschlußteils vorgespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkammer (13) von einer zylindrischen Sackbohrung im Ventilgehäuse (12) gebildet ist, daß die Ventileinlaßöffnung (14) in einen Ventilsitz am inneren Ende der Ventilkammer (13) und die Ventiiauslaßöffnung (33) in einen Ventilsitz an einer in die Ventilkammer (13) an ihrem Umfang abgedichtet (38) eingeführten Sitzbüchse (29) mündet und daß das Betätigungsteil (19) als ein in der Ventilkammer (13) axial verschiebbar geführter Kolben (20) ausgebi¹ < <.t ist, der einerseits den Ventilteller (18) des Einlaßventils trägt und auf der anderen Seite mit einer den Ventilteller (34) des Auslaßventils, den inneren Vcimlsit/abschnitt der Sitzbüchse (29) und eine VorspaiiLifeder (26) aufnehmenden Aussparung (27) versehen ist, und mittels eines drehbar gelagerten Betätigungsnockens (53) gegen die kraft der sich zwischen dem Betätigungsteil (19) und der Sitzbüchse (29) abstützenden Vorspannfeder (26) verschiebbar ist.

2. Dreiwegeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Betätigungsteil (19) ein elektromagnetischer Antrieb zugeordnet ist und der Abstand zwischen den beiden Ventilsitzen einstellbar ist.

3. Dreiwegeventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der der Einlaßöffnung (14) zugeordnete Ventilteller (18) unter Bildung eines Rückschlagventils /wischen dem Ventilsitz und dem Betätigungsteil (19) axial frei bewegbar ist.

4. Dreiwegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Umfangsvvand der Sackbohrung geführte kolbenförmige Betätigungsteil (19) die Ventilkammer (13) in eine innere und eine äußere Kammer unterteilt, die über Verbindungskanäle (41, 42) an eine der druckmittelbetätigten Vorrichtung (11) zugeordnete und von einer auslenkbaren Membran (43) abgeschlossene Druckmittelbetätigungskammer (39) angeschlossen sind.