DE19820563C2 - Mehrwegeventil - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
- F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
- F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
- F15B13/042—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by fluid pressure
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F15B13/0401—Valve members; Fluid interconnections therefor
- F15B13/0402—Valve members; Fluid interconnections therefor for linearly sliding valves, e.g. spool valves
Description
Die Erfindung betrifft ein Mehrwegeventil, mit einem
Ventilgehäuse, mit einer in dem Ventilgehäuse angeordneten
Schieberaufnahme, in der sich ein zwischen verschiedenen
Steuerstellungen bewegbarer Ventilschieber befindet, der
die Verbindung zwischen mit der Schieberaufnahme kommuni
zierenden Ventilkanälen steuert, unter denen sich wenig
stens ein mit einem Verbraucher verbindbarer Arbeitskanal
und ein Entlastungskanal befinden, wobei der Ventil
schieber in mindestens eine Entlastungsstellung bewegbar
ist, in der er eine Verbindung zwischen dem Arbeitskanal
und dem Entlastungskanal ermöglicht, und mit einem in dem
Ventilgehäuse angeordneten, zwischen dem Arbeitskanal und
dem Entlastungskanal wirksamen Rückschlagventil, das in
der Lage ist, eine Fluidströmung vom Arbeitskanal zum Ent
lastungskanal zuzulassen und in Gegenrichtung zu ver
hindern, und das zu diesem Zweck eine Sperrgliedanordnung
aufweist, die zwischen einer einen Verbindungsbereich
zwischen Arbeitskanal und Entlastungskanal verschließenden
Sperrstellung und einer den Verbindungsbereich frei
gebenden Freigabestellung bewegbar ist.
Ein Mehrwegeventil dieser Art geht beispielsweise aus der
EP 0 590 339 B1 hervor. Dieses verfügt über ein Ventil
gehäuse mit einem in einer Schieberaufnahme angeordneten
Ventilschieber, der in eine Entlastungsstellung bewegbar
ist, in der ein mit einem Verbraucher verbundener Arbeits
kanal mit einem Entlastungskanal kommuniziert, der bei
pneumatischen Anwendungen von einem Entlüftungskanal
gebildet ist. Somit kann vom Verbraucher Druckmedium,
beispielsweise Druckluft, zurückströmen und über das Mehr
wegeventil zu einer Drucksenke, beispielsweise zur Atmo
sphäre, abströmen.
Häufig ist eine größere Anzahl von Mehrwegeventilen ge
meinsam an einen Abführkanal angeschlossen, über den das
zurückströmende Druckmedium abgeführt wird. Dabei kann
unter ungünstigen Bedingungen ein Rückstaudruck auftreten,
der sich in den Entlastungskanal der angeschlossenen Mehr
wegeventile fortsetzt und zu unkontrollierten Rück
strömungen zum angeschlossenen Verbraucher führt. Um
diesem Effekt entgegenzuwirken, ist in das Ventilgehäuse
ein Rückschlagventil integriert, das zwischen den Ent
lastungskanal und den Arbeitskanal zwischengeschaltet ist
und eine Fluidströmung vom Entlastungskanal zum Arbeits
kanal verhindert. Allerdings hat die bekannte Bauform eine
nachteilige Vergrößerung des Ventilgehäuses zur Folge, da
das Rückschlagventil von einer das Ventilgehäuse durchsetzenden
Schraube getragen wird, die seitlich versetzt
zur Schieberaufnahme verläuft.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Mehr
wegeventil mit integriertem Rückschlagventil zu schaffen,
das eine kompaktere Bauweise ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß im Bereich
des mit dem Entlastungskanal kommunizierenden Abström
abschnittes der Schieberaufnahme ein koaxial zum Ventil
schieber gehäuseseitig angeordneter Rohrkörper vorgesehen
ist, dessen Wandung von einer den Verbindungsbereich de
finierenden Lochanordnung radial durchsetzt ist, der im
Bereich des Außenumfanges des Rohrkörpers eine Sperrglied
anordnung zugeordnet ist, die in der Sperrstellung unter
Überdeckung der Lochanordnung am Rohrkörper anliegt und in
der Freigabestellung unter mindestens teilweiser Freigabe
der Lochanordnung wenigstens teilweise vom Rohrkörper ab
gehoben ist.
Auf diese Weise läßt sich ein äußerst platzsparendes Rück
schlagventil realisieren, das sehr kompakte Gesamtabmes
sungen des Ventilgehäuses erlaubt. Das Rückschlagventil
sitzt an einem im Bereich der Schieberaufnahme angeord
neten Rohrkörper, der infolge der koaxialen Anordnung
keine oder zumindest nur eine geringe Vergrößerung des
Durchmessers der Schieberaufnahme erforderlich macht. Die
Lochanordnung ist am Außenumfang des Rohrkörpers von einer
Sperrgliedanordnung abgedeckt, die bei sich in Entlastungs
stellung befindlichem Ventilschieber durch den dann radial
innen anstehenden Druck des Arbeitskanals abgehoben werden
kann und ein ungestörtes Abströmen des Druckmediums in den
Entlastungskanal erlaubt. Ist hingegen der die Sperrgliedan
ordnung von radial außen her beaufschlagende Druck des Entla
stungskanals größer als der Druck des Arbeitskanals, wird die
Sperrgliedanordnung in die Sperrstellung gedrückt und eine
unerwünschte Fluidrückströmung verhindert. Da im Ventilgehäu
se keine zusätzliche separate Bohrung zur Aufnahme des Rück
schlagventils erforderlich ist, ergibt sich ein einfacher
Aufbau und die Möglichkeit einer kostengünstigen Herstellung
durch spanlose Fertigungsverfahren.
Zwar geht aus der US 3,513,753 bereits ein Servoventil her
vor, das im Bereich seiner Auslaßöffnungen mit Überdruckven
tilen ausgestattet ist, die nur in einer Richtung eine Fluid
strömung zulassen. Der Aufbau ist jedoch ein anderer als bei
dem erfindungsgemäßen Mehrwegeventil, indem jedes Überdruck
ventil aus zwei federnd gegeneinander vorgespannten Scheiben
elementen besteht.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Un
teransprüchen hervor.
Es wäre prinzipiell möglich, den Rohrkörper als integralen
Bestandteil des Ventilgehäuses auszuführen. Herstellungstech
nisch einfacher, auch im Hinblick auf die Montage der Sperr
gliedanordnung, ist jedoch eine bezüglich des Ventilgehäuses
separate Ausführung, wobei der Rohrkörper beispielsweise im
Rahmen der Montage von Dichtungseinheiten eingesetzt werden
kann, die zur Zusammenarbeit mit dem Ventilschieber vorgese
hen sind,
um die verschiedenen Steuerstellungen zu definieren.
Die Sperrgliedanordnung enthält zweckmäßigerweise ein oder
mehrere ring- oder manschettenartige Sperrglieder, die den
Rohrkörper koaxial umschließen. Das Sperrglied kann eine
ringförmige Haltepartie aufweisen, mit der es bezüglich
des Gehäuses und/oder des Rohrkörpers festgelegt ist,
wobei es einen von dem Halteabschnitt wegragenden
manschettenähnlichen Abdeckabschnitt aufweist, der radial
verformbar ist, um das Umschalten zwischen der Sperr
stellung und der Freigabestellung zu ermöglichen. Vor
allem in diesem Zusammenhang ist es besonders kosten
günstig, das Sperrglied als einstückiges Bauteil auszu
führen, das zweckmäßigerweise aus Material mit gummi
elastischen Eigenschaften besteht.
Um einen ausreichenden Fluiddurchsatz zu gewährleisten,
kann die Lochanordnung eine praktisch beliebige Anzahl
einzelner Löcher aufweisen, die in geeigneter Verteilung
in die Wandung des Rohrkörpers eingebracht sind. Speziell
bei ring- oder manschettenartiger Ausbildung des Sperr
gliedes kann es empfehlenswert sein, die diesem Sperrglied
zugeordneten Löcher entlang einer Kreislinie über den
Umfang des Rohrkörpers verteilt anzuordnen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden
Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
Fig. 1 einen Ausschnitt einer bevorzugten Bauform des
erfindungsgemäßen Mehrwegeventils im Längs
schnitt und
Fig. 2 den in Fig. 1 markierten Ausschnitt II in
vergrößerter Darstellung, wobei unterhalb der
Mittellinie ein in Entlastungsstellung befind
licher Ventilschieber dargestellt ist und ober
halb der Mittellinie eine Zwischenstellung des
Ventilschiebers.
Die Zeichnung zeigt ein Mehrwegeventil 1, das als 5/2-Wege
ventil ausgeführt ist. Es verfügt über ein Ventilgehäuse
2, in dem eine längliche und im wesentlichen zylinder
ähnlich gestaltete Schieberaufnahme 3 ausgebildet ist. In
der Schieberaufnahme 3 sitzt koaxial ein länglicher
Ventilschieber 4, der in Richtung der Längsachse 5
zwischen verschiedenen Stellungen bewegbar ist, die als
Steuerstellungen bezeichnet seien.
Zur Betätigung des Ventilschiebers 4 ist seinen beiden
axialen Endbereichen jeweils eine Beaufschlagungsfläche 6
zugeordnet, die unmittelbar am Ventilschieber 4 selbst
oder, wie strichtpunktiert angedeutet, an einem mit dem
Ventilschieber 4 zusammenarbeitenden Stellkolben 7 vorge
sehen sein kann. Die beiden Stellkolben 7 befinden sich in
den einander entgegengesetzten Endabschnitten der
Schieberaufnahme 3.
Um den Ventilschieber 4 zu verlagern, wird über nicht
näher dargestellte elektromagnetische Vorsteuerventile und
in die Schieberaufnahme 3 mündende Steuerkanäle 8 ein
Betätigungsfluid zugeführt, das auf die zugeordnete Be
aufschlagungsfläche 6 einwirkt, so daß der Ventilschieber
4 zur jeweils entgegengesetzten Seite verlagert wird.
Beim Ausführungsbeispiel ist das Ventilgehäuse 2 mehr
teilig ausgeführt und enthält ein Mittelteil 12, das an
entgegengesetzten Stirnseiten von jeweils einem Abschluß
teil 13, 13' flankiert ist. Die Abschlußteile 13, 13' sind
lösbar angeordnet und können zur Montage der in der
Schieberaufnahme 3 anzuordnenden Bestandteile des Ventils
abgenommen werden.
Die Schieberaufnahme 3 kommuniziert mit mehreren im
Ventilgehäuse 2 verlaufenden Ventilkanälen 14, die um
fangsseitig in axial beabstandet zueinander angeordneten
Abschnitten der Schieberaufnahme 3 einmünden. Beim Aus
führungsbeispiel ist ein Ventilkanal 14 als Entlastungs
kanal R ausgeführt, der in einen Abströmabschnitt 15 der
Schieberaufnahme 3 mündet.
Der Abströmabschnitt 15 ist axial beidseits von jeweils
einem Zwischenabschnitt 16, 16' der Schieberaufnahme 3
flankiert, der mit einem als Arbeitskanal A, B ausge
bildeten Ventilkanal 14 kommuniziert. Die beiden Arbeits
kanäle A, B sind über nicht näher dargestellte Druck
mittelleitungen mit einem oder mehreren Verbrauchern ver
bindbar, beispielsweise mit einem fluidbetätigten Antrieb
wie Arbeitszylinder.
Auf der dem Abströmabschnitt 15 entgegengesetzten Axial
seite jedes Zwischenabschnittes 16, 16' schließt sich noch
ein Zuströmabschnitt 17, 17' der Schieberaufnahme 3 an,
der jeweils mit einem als Speisekanal P1, P2 ausgeführten
Ventilkanal 14 kommuniziert. Jeder Speisekanal P1, P2
steht mit einer nicht näher dargestellten fluidischen
Druckquelle in Verbindung, bei der es sich vorliegend um
eine Druckluftquelle handelt, da es sich vorzugsweise um
ein pneumatisches Mehrwegeventil 1 handelt. Der Ent
lastungskanal R ist daher ein Entlüftungskanal.
Jeder der fünf vorerwähnten Abschnitte 15, 16, 16', 17,
17' der Schieberaufnahme 3 ist axial beidseits durch eine
ringförmige Dichtungseinheit 18 begrenzt, die den Ventil
schieber 4 koaxial umschließen. Beim Ausführungsbeispiel
sind sie patronenähnlich ausgeführt und enthalten einen
aus starrem Material und insbesondere aus Metall be
stehenden, im Querschnitt U-ähnlichen Gehäusering 22, der
mit nach radial innen weisender U-Öffnung in die Schieber
aufnahme 3 eingesetzt und insbesondere ohne zwischenge
fügte Dichtung im Preßsitz am Innenumfang der Schieber
aufnahme 3 festgelegt ist. Jeder Gehäusering 22 nimmt ein
aus Dichtmaterial bestehendes ringförmiges Dichtelement 23
auf, das in der Lage ist, unter Abdichtung mit dem Außen
umfang zylindrischer Steuerabschnitte 24 des Ventil
schiebers 4 zusammenzuarbeiten, die durch Überström
abschnitte 25 voneinander getrennt sind, welche z. B. in
Gestalt nutähnlicher Einschnürungen ausgeführt sind. Der
Ventilschieber 4 kann somit selbst dichtungslos ausgeführt
werden.
Es versteht sich, daß die Anordnung auch umgekehrt ge
troffen sein kann, so daß der Ventilschieber 4 über ring
förmige Dichtungseinheiten beliebiger Art verfügt, die mit
beidseits der Abschnitte 15, 16, 16', 17, 17' angeordneten
gehäusefesten Steuerflächen zusammenarbeiten.
In der Fig. 1 wie auch in Fig. 2 oberhalb der Mittellinie
ist eine Zwischenstellung gezeigt, bei der sowohl die
Zwischenabschnitte 16, 16' als auch die Zuströmabschnitte
17, 17' durch Zusammenwirken der Steuerabschnitte 24 mit
Dichtungseinheiten 18 axial beidseits vollständig abge
sperrt sind. Bei einem Ventil in 5/3-Wege-Ausführung
könnte die Zwischenstellung eine stabile Neutralstellung
sein. Beim Ausführungsbeispiel stellt sie nur einen
Zwischenzustand beim Umschalten zwischen den beiden
möglichen Steuerstellungen dar, in denen der Ventil
schieber 4 jeweils eine von zwei möglichen axialen End
lagen einnimmt.
In Fig. 2 ist unterhalb der Mittellinie eine Steuerstellung
gezeigt, bei der der Ventilschieber 4 in die linke End
stellung verlagert ist. Dabei ist der linke Speisekanal P1
weiterhin vom benachbarten Arbeitskanal A abgesperrt, der
seinerseits über eine freigegebene Überströmzone 26 mit
dem benachbarten Abströmabschnitt 15 kommuniziert. Die
Überströmzone 26 ergibt sich dadurch, daß die zwischen dem
Zwischenabschnitt 16 und dem Abströmabschnitt 15 liegende
Dichtungseinheit 18 außer Funktion ist, da ihr radial
innen ein Überströmabschnitt 25 gegenüberliegt und eine
ringförmige Überströmzone 26 entsteht. Bei der gezeigten
5/2-Wege-Ausführung hat die Entlastungsstellung des
Ventilschiebers 4 gleichzeitig auch eine Arbeitsstellung
in bezug auf den anderen Speisekanal P2 und den anderen
Arbeitskanal B zur Folge. Der auf der anderen Seite des
Abströmabschnittes 15 liegende Steuerabschnitt 24, 24'
arbeitet dichtend mit der zugeordneten Dichtungseinheit
18, 18' zusammen, so daß der Arbeitskanal B vom Ent
lastungskanal R abgesperrt ist und statt dessen mit dem
zweiten Speisekanal P2 in Verbindung steht. Auf diese
Weise kann abwechselnd dem jeweils einen Arbeitskanal
Druckmedium zugeführt werden, während gleichzeitig der
andere Arbeitskanal zum Entlastungskanal R entlüftet wird.
Der Ventilschieber 4 kann also wahlweise in eine Ent
lastungsstellung bezüglich des Arbeitskanals A oder des
Arbeitskanals B verfahren werden, wobei dann gleichzeitig
bezüglich des jeweils anderen Arbeitskanals B, A eine
Arbeitsstellung vorliegt, indem dieser mit dem zugeord
neten Speisekanal P1 bzw. P2 verbunden ist.
In der Arbeitsstellung wird dem betroffenen Arbeitskanal
unter Druck stehendes Fluid zur Betätigung des ange
schlossenen Verbrauchers zugeführt. In der Entlastungs
stellung kann dieses Fluid vom Verbraucher durch das Mehr
wegeventil 1 hindurch zur Drucksenke zurückströmen, wobei
es einen durch Pfeile 27 angedeuteten Strömungsweg über
den Arbeitskanal A, den zugeordneten Zwischenabschnitt 16,
die freigegebene Überströmzone 26 und den darauffolgenden
Abströmabschnitt 15 zum Entlastungskanal R zurücklegt.
Das beispielsgemäße Mehrwegeventil 1 ist so konzipiert,
daß es mit mehreren gleichartigen Mehrwegeventilen 1 zu
einer batterieartigen Anordnung zusammengefaßt werden
kann, bei der die Mehrwegeventile 1 Seite an Seite anein
andergesetzt sind. Der Entlastungskanal R und die Speise
kanäle P1, P2 durchziehen dann die gesamte Ventilanordnung
und bilden ein gemeinsames Kanalsystem zur Zufuhr und
Abfuhr des Druckmediums. Dabei kann es unter Umständen
geschehen, daß sich in dem Entlastungskanal R ein Rückstau
bildet, der sich bei in der Entlastungsstellung befind
lichem Ventilschieber in den zugeordneten Arbeitskanal
auswirkt und Fehlfunktionen im angeschlossenen Verbraucher
verursachen kann. Um dies auszuschließen, ist in das Ventil
gehäuse 2 ein allgemein mit 28 bezeichnetes Rückschlag
ventil integriert, das zwischen den Entlastungskanal R und
den jeweiligen Arbeitskanal A, B zwischengeschaltet ist.
Sein Aufbau versetzt es in die Lage, eine Fluidströmung
vom jeweiligen Arbeitskanal A, B zum Entlastungskanal R
zuzulassen, in entgegengesetzter Richtung jedoch zu ver
hindern. Dadurch sind die erwähnten Fehlfunktionen aus
geschlossen, da eine saubere Drucktrennung stattfindet.
Die gewählte Ausgestaltung des Rückschlagventils 28 hat
den weiteren Vorteil, daß sie auf Grund ihrer einfachen
Herstellung und platzsparenden Ausführung die Realisierung
eines kostengünstigen und kompakten Ventilgehäuses zuläßt.
Im einzelnen enthält das Rückschlagventil 2 einen Rohr
körper 32, der koaxial zum Ventilschieber 4 angeordnet und
im Bereich des Abströmabschnittes 15 in der Schieber
aufnahme 3 plaziert ist. Er wird vom Ventilschieber 4 ko
axial durchsetzt, den er somit über einen Abschnitt seiner
Länge koaxial umschließt.
Der gehäuseseitig angeordnete Rohrkörper 32 ist zweck
mäßigerweise als bezüglich des Ventilgehäuses separates
Bauteil ausgeführt und kann in leichtem Preßsitz oder
durch andere Befestigungsmaßnahmen axial unbeweglich ge
häusefest fixiert sein. Der Rohrkörper 32 kann ein Kunst
stoffteil, vorzugsweise aber ein Metallteil sein.
Bei geschlossener Wandung des Rohrkörpers 32 läge eine
völlige fluidische Abtrennung zwischen dem radial außer
halb der Wandung 34 befindlichen Entlastungskanal R und
dem radial innerhalb der Wandung 34 liegenden Abström
abschnitt 15 vor. Der Rohrkörper 32 überspannt bzw. durch
setzt den Kommunikationsbereich zwischen dem Entlastungs
kanal R und dem Abströmabschnitt 15. Indem im Bereich der
beiden axialen Endabschnitte des Rohrkörpers 32 zwischen
dessen Wandung 34 und der Innenumfangsfläche 35 der
Schieberaufnahme 3 eine Dichtungsanordnung 36 zwischen
gefügt ist, ist es dem Druckmedium unmöglich, den Rohr
körper 32 ungewollt zu passieren.
Um nun die zur Entlastung nötige Rückströmung 27 zu
ermöglichen, ist der Rohrkörper 32 mit einer Lochanordnung
33 versehen, die eine Mehrzahl von Löchern 37 aufweist,
die die Wandung 34 radial durchsetzen und somit insgesamt
einen Verbindungsbereich zwischen dem Entlastungskanal R
und dem Abströmabschnitt 15 schaffen. Damit liegt dann
gleichzeitig ein Verbindungsbereich zwischen dem Ent
lastungskanal R und dem Arbeitskanal A vor, wenn sich der
Ventilschieber 4 in der Entlastungsstellung befindet.
Um die gewünschte Rückschlagfunktion zu erhalten, ist der
Lochanordnung 33 im Bereich des Außenumfanges des Rohr
körpers 32 eine Sperrgliedanordnung 38 zugeordnet. Diese
nimmt stets dann, wenn der im Abströmabschnitt 15 herr
schende Druck geringer ist als der im Entlastungskanal R
herrschende Druck, die in Fig. 2 oberhalb der Mittellinie
gezeigte Sperrstellung ein, in der sie unter Überdeckung
der Lochanordnung 33 am Außenumfang 42 des Rohrkörpers 32
anliegt. Dadurch ist es dem Druckmedium unmöglich, aus dem
Entlastungskanal R in den Abströmabschnitt 15 und von dort
bei in der Entlastungsstellung befindlichem Ventilschieber
4 in den kommunizierenden Arbeitskanal zurückzuströmen.
Ist hingegen unmittelbar nach dem Umschalten in die Ent
lastungsstellung auf Grund des zurückströmenden Druck
mediums der im Abströmabschnitt 15 herrschende Fluiddruck
höher als der im Entlastungskanal R herrschende Druck,
wird die Sperrgliedanordnung 38 durch das über die Loch
anordnung 33 von radial innen her auf sie einwirkende
Druckmedium in die in Fig. 2 unterhalb der Mittellinie
gezeigte Freigabestellung verbracht, in der sie zumindest
teilweise vom Rohrkörper 32 abgehoben ist und den Fluid
durchgang durch die Lochanordnung 33 freigibt.
Beim Ausführungsbeispiel umfaßt die Lochanordnung 33 zwei
Gruppen von jeweils einer Mehrzahl von Löchern 37, die
eine Art Lochkranz bilden und über den Umfang des Rohr
körpers 32 verteilt auf jeweils einer Umkreislinie ange
ordnet sind. Die Sperrgliedanordnung 38 enthält zwei
Sperrglieder 43, 43', von denen jeweils eines einer der
beiden Gruppen von Löchern 37 zugeordnet ist.
Jedes Sperrglied 43, 43' ist im allgemeinen ringförmig
ausgeführt und hat im besonderen einen manschettenähn
lichen Aufbau, wobei es koaxial zum Rohrkörper 32 ange
ordnet ist und diesen außen auf gleicher axialer Höhe wie
die zugeordnete Gruppe von Löchern 37 konzentrisch um
schließt.
Zweckmäßigerweise sind die beiden Sperrglieder 43, 43'
jeweils einstückige Bauteile, die beim Ausführungsbeispiel
aus verformungsfähigem gummielastischem Material bestehen,
beispielsweise einem Elastomer oder Gummi.
Jedes der Sperrglieder 43, 43' ist am Rohrkörper 32
fixiert. Es verfügt zu diesem Zweck über einen ring
förmigen Halteabschnitt 44, der einen radial nach innen
ragenden, insbesondere ringsumlaufenden Haltevorsprung 45
aufweist, der in eine in den Außenumfang 42 der Wandung 34
eingebrachte umlaufende Haltenut 41 eingreift.
Der Halteabschnitt 44 ist dem einen axialen Endbereich des
jeweiligen Sperrgliedes 43, 43' zugeordnet. Der Halte
bereich, in dem der Halteabschnitt 44 am Rohrkörper 32
festgelegt ist, befindet sich auf der einen Axialseite des
jeweiligen Kranzes bzw. der jeweiligen Gruppe von Löchern
37. Ausgehend von dem Halteabschnitt 44 erstreckt sich in
axialer Richtung über die zugeordnete Gruppe von Löchern
37 hinweg ein einstückig mit dem Halteabschnitt 44 ver
bundender hülsen- oder manschettenähnlicher Abdeck
abschnitt 46, der in der Sperrstellung alle zugeordneten
Löcher 37 vollständig überdeckt. Es ist von Vorteil, wenn
die Sperrglieder 43, 43' so ausgebildet sind, daß sie auch
im drucklosen Zustand der Ventilkanäle mit einer gewissen
radialen Vorspannung auf dem Rohrkörper 32 sitzen. Dadurch
ist auch schon bei geringen Differenzdrücken eine sichere
Sperrfunktion gegeben, weil der Abdeckabschnitt 46 gut
dichtend an den die einzelnen Löcher 37 umgebenden
Flächenabschnitten 47 des Außenumfanges 42 anliegt.
Bei Bedarf könnte der Rohrkörper 32 auch so geformt sein,
daß im Umfangsbereich der Gruppen einander zugeordneter
Löcher oder der einzelnen Löcher selbst erhabene Ventil
sitze angeformt oder auf sonstige Weise angebracht sind,
auf denen in der Sperrstellung der Abdeckabschnitt 46
aufliegt.
Infolge der axial nur einseitigen Festlegung der Sperr
glieder 43, 43' sind die Abdeckabschnitte 46 in der Lage,
bei im Abströmabschnitt 15 herrschendem Überdruck zu dem
dem Halteabschnitt 44 axial entgegengesetzten axialen
freien Endbereich 48 hin ringsum entlang des Außenumfanges
des Rohrkörpers 42 von der Wandung 34 abzuheben, wie dies
in Fig. 2 unterhalb der Mittellinie dargestellt ist. Der
Abdeckabschnitt 46 wird dabei relativ zum Halteabschnitt 44
elastisch verformt.
Beim Ausführungsbeispiel sind die Sperrglieder 43, 43' so
angeordnet, daß sich ihre Halteabschnitte 44 auf einander
entgegengesetzten Axialseiten befinden. Dies erleichtert
unter anderem die Befestigung der Sperrglieder 43, 43'. So
sind beim Ausführungsbeispiel die Haltevertiefungen 41 so
plaziert, daß sie jeweils radial innerhalb eines Ab
schnittes der Innenumfangsfläche 35 der Schieberaufnahme 3
zu liegen kommen, so daß die Halteabschnitte 44 radial
außen von der Schieberaufnahme 3 axial überlappt werden
und die Haltevorsprünge 45 sicher in den Haltevertiefungen
41 festgelegt sind.
Durch die getroffene Anordnung ergibt sich außerdem bei
von der Wandung 34 abgehobenen Abdeckabschnitten 46 eine
Zuströmung des Fluides im etwa axial mittigen Bereich des
den Rohrkörper 32 ringförmig umschließenden Abschnittes
des Entlastungskanals R, so daß die Zuströmung des Fluides
nicht von benachbarten Wandflächen des Ventilgehäuses 2
behindert wird.
Es versteht sich, daß anstelle mehrerer Sperrglieder 43,
43' beispielsweise auch nur ein Sperrglied vorhanden sein
könnte.
Durch die bezüglich des Ventilschiebers 4 und der
Schieberaufnahme 3 koaxiale Anordnung des Rückschlag
ventils 28 kann ein überaus kompakter Aufbau des Ventil
gehäuses 2 beibehalten werden. Es erübrigen sich außerdem
zusätzliche Gehäusebohrungen zur Aufnahme des Rückschlag
ventils. Die Herstellkosten sind daher nur unwesentlich
höher als bei einem Ventil ohne Rückschlagventil, und man
hat außerdem die Möglichkeit, das Rückschlagventil 28 ohne
weiteres wegzulassen, wenn es auf Grund einer bestimmten
Anwendung nicht benötigt wird. Man kann somit ein und
dasselbe Ventilgehäuse für ein Ventil mit oder ohne
Rückschlagventil verwenden.
Claims (10)
1. Mehrwegeventil, mit einem Ventilgehäuse (2), mit
einer in dem Ventilgehäuse angeordneten Schieberaufnahme
(3), in der sich ein zwischen verschiedenen Steuer
stellungen bewegbarer Ventilschieber (4) befindet, der die
Verbindung zwischen mit der Schieberaufnahme (3) kommuni
zierenden Ventilkanälen (14) steuert, unter denen sich
wenigstens ein mit einem Verbraucher verbindbarer Arbeits
kanal (A, B) und ein Entlastungskanal (R) befinden, wobei
der Ventilschieber (4) in mindestens eine Entlastungs
stellung bewegbar ist, in der er eine Verbindung zwischen
einem Arbeitskanal (A, B) und dem Entlastungskanal (R)
ermöglicht, und mit einem in dem Ventilgehäuse (2)
angeordneten, zwischen dem Arbeitskanal (A, B) und dem
Entlastungskanal (R) wirksamen Rückschlagventil (28), das
in der Lage ist, eine Fluidströmung vom Arbeitskanal (A,
B) zum Entlastungskanal (R) zuzulassen und in Gegen
richtung zu verhindern, und das zu diesem Zweck eine
Sperrgliedanordnung (38) aufweist, die zwischen einer
einen Verbindungsbereich zwischen Arbeitskanal (A, B) und
Entlastungskanal (R) verschließenden Sperrstellung und
einer den Verbindungsbereich freigebenden Freigabestellung
bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des
mit dem Entlastungskanal (R) kommunizierenden Abström
abschnittes (15) der Schieberaufnahme (3) ein koaxial zum
Ventilschieber (4) gehäuseseitig angeordneter Rohrkörper
(32) vorgesehen ist, dessen Wandung (34) von einer den
Verbindungsbereich definierenden Lochanordnung (33) radial
durchsetzt ist, der im Bereich des Außenumfanges (42) des
Rohrkörpers (32) eine Sperrgliedanordnung (38) zugeordnet
ist, die in der Sperrstellung unter Überdeckung der
Lochanordnung (33) am Rohrkörper (32) anliegt und in der
Freigabestellung unter mindestens teilweiser Freigabe der
Lochanordnung (33) wenigstens teilweise vom Rohrkörper
(32) abgehoben ist.
2. Mehrwegeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Rohrkörper (32) ein bezüglich des Ventilgehäuses (2)
separates Bauteil ist.
3. Mehrwegeventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Rohrkörper (32) im Bereich des Abströmabschnittes
(15) zum Ventilgehäuse (2) hin abgedichtet in der Schie
beraufnahme (3) einsitzt.
4. Mehrwegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sperrgliedanordnung (38) wenigstens
ein ring- oder manschettenartiges Sperrglied (43, 43') auf
weist, das den Rohrkörper (32) koaxial umschließt.
5. Mehrwegeventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß auf dem Rohrkörper (32) mehrere und vorzugsweise zwei
Sperrglieder (43, 43') koaxial aufeinanderfolgend angeordnet
sind.
6. Mehrwegeventil nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß wenigstens ein Sperrglied (43, 43') über einen
ringförmigen Halteabschnitt (44) rohrkörperfest festgelegt
ist und einen von dem Halteabschnitt (44) axial wegragenden
manschettenähnlichen Abdeckabschnitt (46) aufweist, der zum
Abheben vom Rohrkörper (32) relativ zum Halteabschnitt (44)
radial verformbar ist.
7. Mehrwegeventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Abdeckabschnitt (46) den Rohrkörper (32) in der
Sperrstellung unter radialer Vorspannung umschließt.
8. Mehrwegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens ein Sperrglied (43, 43') aus
Material mit gummielastischen Eigenschaften besteht.
9. Mehrwegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens ein Ventilkanal (14) als mit
einer Druckquelle verbindbarer Speisekanal (P1, P2) ausgebil
det ist und der Ventilschieber (4) in mindestens eine Ar
beitsstellung bewegbar ist, in der der mindestens eine Ar
beitskanal (A, B) vom Entlastungskanal (R) abgetrennt und mit
einem Speisekanal (P1, P2) verbunden ist.
10. Mehrwegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekenn
zeichnet durch eine Ausgestaltung als 5/2-Wegeventil.
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1997
- 1997-06-26 DE DE29711130U patent/DE29711130U1/de not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-05-08 DE DE19820563A patent/DE19820563C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US3513753A (en) * | 1967-10-20 | 1970-05-26 | Tydeman Machine Works Inc | Servo arrangement |
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Also Published As
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: FESTO AG & CO. KG, 73734 ESSLINGEN, DE |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20131203 |