DE2041702A1

DE2041702A1 - Steuerventil

Info

Publication number: DE2041702A1
Application number: DE19702041702
Authority: DE
Inventors: Stiltner Marshall Alexander
Original assignee: STILTNER MARSHALL ALEXANDER
Current assignee: STILTNER MARSHALL ALEXANDER
Priority date: 1969-08-25
Filing date: 1970-08-21
Publication date: 1971-06-24
Also published as: BE755242A; CH529309A; NL7012510A; ES382998A1; FR2059214A5; CA937126A; GB1324098A; SE360447B

Description

Die Erfindung geht aus von einem Steuerventil mit einem Gehäuse,in dem eine längliche Steuerkammer und Ein- und Auslaßkanäle vorgesehen sind, und einem in der Kammer verstellbar angeordneten Ventilschieber, der mit Durchgangsbohrungen zur Verbindung der Ein- und . Auelaßkanäle des Gehäuses versehen ist.

Es sind Steuerventile bekannt, bei denen der Ventilschieber abgedichtet in einer Gehäusebohrung angeordnet und in Längsrichtung in j der Bohrung verschiebbar ist, um den Strömungsmittelstrom zwischen den Ein- und Auslaßkanälen des Gehäuses zu steuern. Infolge der Dichtungsschwierigkeiten sind die Druckbereiche, in denen derart!- \

ge Ventile zufriedenstellend arbeiten, begrenzt. Darüber hinaus ergeben sich bei derartigen Ventilen Schwierigkeiten infolge des ; plötzlichen Strümungsmittelzustroms, wenn der Ventilschieber derartj verschoben wird, daß der Einlaß mit dem Auslaß verbunden wird, so daß derartige Ventile den Strömungsmlttelstrom über ihren Betriebs-Vers tellberelch nicht wirksam zu drosseln vermögen und häufig große

BAD

-2-

Störkräfte auftreten, die zu unkontrollierten Verstellungen des Ventilschiebers führen. Wenn derartige Ventile durch Servoeinrichtung^ betätigt werden, arbeiten sie nicht zufriedenstellend, und bei Servoanlagen ist dem Steuerventil häufig ein oszillierendes Ventil zugeordnet, wobei das oszillierende ventil selbst Betriebsschwierif:- keiten hervorruft.

Erfindungsgemäß soll ein Steuerventil geschaffen werden, das über eine gute Abdichtung verfügt, auch bei hohen Drücken noch leicht und einfach zu betätigen ist, zuverlässig arbeitet und einfach zu warten ist.

Das erfindungsgemäße Steuerventil kann durch unterschiedliche Betätigungsvorrichtungen, einschließlich einer Servo-Betätigungsvorrichtung, verstellt werden, und der Ventilschieber ist mit parallelen, sich gegenüberliegenden Rippen versehen, die den Ventilschieber in entsprechenden, im Gehäuse ausgebildete Nuten führen, wobei der Schieber mit Durchgangsbohrungen versehen ist, durch die die Ge- ₍ häuseein- und-auslasse miteinander verbindbar sind, und ferner im wesentlichen lastausgeglichen ist, so daß der Schieber leicht verstellt werden kann.

Vorteilhafterweise sind bei dem erfindungsgemäßen Steuerventil in Bohrungen einsitzende, zylinderförmige Dichtringe vorgesehen, die stirnseitig in gleitender, dichtender Anlage an ihnen zugekehrten Gleitflächen anliegen, wodurch der Strömungsmittelstrom durch das Ventil auf die Durchgangsbohrungen des Ventilschiebers begrenzt una eine wirksame Drosselung über den gesamten Verstellbereich des Ven-t tUschiebers erreicht wird. Zusätzlich dazu können an den längs J

109826/0875

BAD ORiGiNA!

verlaufenden Rippen sich gegenüberliegende, parallel verlaufende Lagerflächen vorgesehen sein und der Einlaßkanal des Ventilgehäuses kann im rechten Winkel zur Ebene der Lagerflächen verlaufen, so daß der Ventilschieber im wesentlichen lastausgeglichen ist, da die von der Druckbeaufschlagung auf der einen Seite des Ventilschiebers hervorgerufenen Belastungen zur anderen Seite des Ventilschiebers übertragen werden.

{Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden, bels.äelsweisen Beschreibung in Ver- % bindung mit den Zeichnungen. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Steuerventils, Fig. 2 einen Horizontalschnitt längs der Linie 2-2 der Fig. 1, Fig. J5 einen Querschnitt längs der Linie J-J der Fig. 2,

Fig. 4 eine vergrößerte Schnittansicht eines der Metall-Dicht- g ringe, die in einem Gehäusekanal eingebaut sind, ί

Fig. 5 eine schematische Darstellung, in der der Ventilschieber in der Verschlußlage gezeigt ist,

Fig. β eine der Fig. 5 entsprechende Darstellung, in der der Ventilschieber in einer ersten Durchflußstellung gezeigt 1st,

4 rt ft A Λ η / η rt «7

Fig. 7 eine schematische Darstellung, in der der Ventilschieber in einer zweiten Durchflußstellung gezeigt ist,

Fig. 8 eine perspektivische, teilweise gebrochene Ansicht eines

j eifindungsgemäß ausgebildeten Absperrventils, j

Fig. 9 eine der Fig. 8 entsprechende Darstellung eines erfindungs|· gemäßen Drei-Wegeventils, ,

Fig.10 eine der Fig. ^ entsprechende Darstellung, in der eine abgewandelte Ventilschieber-Lagerung gezeigt ist, und

Fig. 11 einen Längsschnitt eines erfindungsgemäß ausgebildeten Servoventils.

Gemäß den Figuren enthält das erfindungsgemäße Steuerventil ein

längliches Gehäuse 1 von irgend beliebiger Form, so daß das Steuer-j ventil an unterschiedlichen Tragvorrichtungen befestigt werden kann, und zu diesem Zweck ist das Gehäuse mit Befestigungsaugen 2 versehen, in denen öffnungen J zur Aufnahme von Befestigungsmitteln vorgesehen sind. ι

Im Gehäuse 1 ist eine rechteckige, längliche Steuerkammer 4 ausge-j

bildet. Das Gehäuse kann aus komplementären Gehäuseteilen 5 und 6 j (s. Fig. J5) zusammengesetzt sein, die durch Senkkopfschraüben ¹J miteinander verbunden sind, wobei entsprechende Dichtungen 8 an ; den Anlageflächen der Gehäuseteile 5 und 6 angeordnet sind. An sei-j nen Enden ist das Gehäuse 1 durch Stirnplatten 9 und 10 verschlösse^,

BAD ORfGJNAL

die ebenfalls durch Senkschrauben 11 am Gehäuse 1 befestigt sind,, wobei Dichtungen 12 zwischen der Stirnplätten 9 und 10 und den Stirnflächen der Gehäuseteile 5 und 6 des Gehäuses 1 eingesetzt sind. Gemäß Fig. J> ist die Steuerkammer 4 durch sich gegenüberliegende, parallele, ebene wände 13 und 14 und durch sich gegenüberli® gende, parallele, ebene Wände I5 und l6 begrenzt, die im rechten Winkel zu den Wänden IjJ und 14 verlaufen. An der Verbindungsstelle der Wände I3, 14 mit den wänden I5, 16 sind im Gehäuse in Längsrichtung verlaufende Nuten 17 ausgebildet, die parallel zu den Ebef nen der Wände IJ und 14 des Gehäuses 1 verlaufen. j

In der Steuerkammer 4 ist ein Ventilschieber 18 hin- und herverschiebbar angeordnet, dessen Außenumfang im Querschnitt entsprechend dem oben beschriebenen Querschnitt der Steuerkammer 4 verläuft.

Der Ventilschieber 18 besteht somit aus einem rechteckigen Ventilkörper 19 mit sich gegenüberliegenden, parallelen, ebenen Seiten- j flächen 20 bzw. 21, die gleitfähig zwischen den Wänden IJ und 14 j

i der Steuerkammer 4 einsitzen. Zusätzlich ist der Ventilschieber l8j mit parallelen, sich gegenüberliegenden, flachen Seitenflächen 22 j und 23 versehen, die im rechten Winkel zu den Seitenflächen 20 und! 21 verlaufen und gleitfähig zwischen den Wänden 15 und 16 der Steuerkammer 4 einsitzen. An den Ecken sind am Ventilschieber 18 in Längsrichtung verlaufende, parallele Rippen 24 ausgebildet, die gleit- j fähig in den Nuten 17 des Gehäuses 1 angeordnet sind, wodurch der Ventilschieber l8 in Längsrichtung gegenüber einer öffnung 25 verschiebbar im Gehäuse 1 abgestützt ist. Diese öffnung 25 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Einlaßöffnung und verläuft im Gehäuse 1 im rechten Winkel zu der Schleberseitonfläche 20 und

-6-

BAD ORIGINAL

somit im rechten Winkel zu den Ebenen der aneinander angepaßten Nuten und Rippen 17 und 24.

Wie Fig. 2 im einzelnen zeigt, ist das dort gezeigte Steuerventil ein Vier-Wegeventil, und zusätzlich zum Einlaß 25 sind ein Auslaß 26 und zwei weitere Auslasse 27 und 28 vorgesehen. Die Auslässe 27_; und 28 sind im Gehäuse 1 an der dem Einlaß 25 gegenüberliegenden Seite des Schiebers 18 angeordnet.

Wie die Pign. 5 bis 7 zeigen, sind im Ventilschieber 18 entsprechende Durchgangsbohrungen ausgebildet, die den Strömungsmittelstrom durch das Ventil leiten. Wenn sichfeomit der Ventilschieber lS in einer mittleren Stellung befindet (s. Fig. 5), leitet eine im ! Schieber 18 ausgebildete Durchgangsbohrung 26a das Strömungsmittel .vom Einlaß 25 zur öffnung 26. Wenn andererseits der Schieber 18 nach rechts verstellt wird(s.Fig. 7) werden die öffnung 25 und die

öffnung 28 über eine Durchgangsbohrung 28b und die öffnung 26 und ' die öffnung 27 über eine weitere Durchgangsbohrung 27b miteinander verblinden. In der in Fig. 6 gezeigten, linken Stellung des Ventilschiebers 18 sind die öffnungen 26 und 28 über die Durchgangsbohrung 28a und die öffnungen 25 und 27 über die Durchgangsbohrung 27$ des Ventilschiebers 18 miteinander verbunden. Die oben beschriebenen Durchgangsbohrungen 25a bis 28b sind natürlich nur beispielsweise beschrieben, und die Durch gangs bohrungen des Schiebers 18 köiji nen einen irgend erwünschten Verlauf haben.

Zur Längsverschiebung des Schiebers 18 zwischen den verschiedenen, in den Fign. 5 bis 7 gezeigten Betriebslagen ist eine verstellvor-

109826/0875

richtung vorgesehen, und bei dem nunmehr beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Schieber 18 durch eine Rückstellfeder in einer Mittelstellung gehalten und durch die verstellvorrichtung gegenüber der Mittelstellung nach rechts oder links verschoben. Im einzelnen ist mittig in der Stirnplatte 10 eine Betätigungsstange 30 angeordnet, die durch eine bohrung 31 in der stirnplatte 10 verläuft. In der Stirnplatte 10 ist ferner eine geeignete Dichtung, beispielsweise ein 0-Ring 32, angeordnet, der dichtend mit der Betätigungsstange 30 zusammenwirkt. An ihrem inneren Ende ist die Betätigungsstange 30 mit dem Ventilschieber 18 verschraubt oder auf andere Weise verbunden.

Außerhalb der Stirnplatte 10 ist eine Abdeckkappe 34 vorgesehen,in der ein erster, becherförmiger Federhalter 36 angeordnet ist, der über eine an der Betätigungsstange 30 ausgebildete Schulter 37 mit der Betätigungsstange 30 zusammenwirkt. In der Abdeckkappe 34 ist ferner ein zweiter Federhalter 38 angeordnet, der mit einem gegen-' über der Schulter 37 an der Betätigungsstange 30 angeordneten Schnappring 39 zusammenwirkt. Eine Einwärtsverschiebung des ersten Federhalters 36 wird durch die Anlage an der Stirnplatte 10 begrenzt. Eine Auswärtsverschiebung des zweiten Federhalters 38 wird durch einen Flansch 40 begrenzt, der an der Abdeckkappe 34 ausgebildet ist, wobei die Abdeckkappe mit einem nach außen vorstehenden, verkleinerten Abschnitt 41 versehen ist, der koaxial zur Betätigungs stange 30 verläuft, so daß die Betätigungsstange 30 gegenüber der Stirnplatte 10 nach außen verschoben werden kann. Somit wird bei einer Verschiebung des Ventilschiebers 18 nach rechts die Feder 35 durch den gemeinsam mit der Betätigungsstange 30 nach außen ver-

BAD ORIGINAL

schobenen Federhalter 36 zusammengedrückt; bei einer Verschiebung des Ventilschiebers l8 nach links wird die Feder 35 durch den gemeinsam mit der Betätigungsstange 30 verschobenen Federhalter 38 zusamt mengedrückt. Infolgedessen wird der Ventilschieber 18 durch die Fet

der 35 nachgiebig federnd in die mittlere Betriebsstellung gedrückt.

Zur Verschiebung des Ventilschiebers l8 in beide Richtungen aus der Mittellage können die unterschiedlichsten Verstellvorrichtungen vorgesehen sein, beispielsweise ferngesteuerte Betätigungsvorrichtungen, unterschiedliche Einzel- oder Doppelsolenoide, handbetätigte Vers te 11 vorri cht ungen, vielter unten beispielsweise beschriebene Servoeinrichtungen, oder aber auch der in Verbindung mit dem in den Fign. 1 bis 7 gezeigten Ausführungsbeispiel verwendete, handbetä- ; tigte Stellhebel 41. Der Stellhebel 4l ist bei 42 am äußeren Ende einer Stellstange 43 angelenkt. Die Stellstange 43 verläuft durch eine in der Stirnplatte 9 ausgebildete Bohrung 44, und in der Bohrung 44 ist eine geeignete Dichtung, beispielsweise der O-Ring 45, ' angeordnet und wirkt mit der Stellstange 43 zusammen. Der Stelltebel ist bei 46 an einem Verbindungsarrn 4? angelenkt, der seinerseits bei 48 schwenkbar mit einer von der Stirnplatte 9 vorstehenden Befestigungsnase 49 verbunden ist.

Bei einer Bewegung des Stellhebels 41 aus der in den Fign. 1 und 5, gezeigten Ncrraalstellung wird demgemäß der Ventilschieber l8 in Längsrichtung in die in Fig. 6 gezeigte linke bzw. in die in Fig.7 gezeigte rechte Betriebsstellung verschoben.

Wie die Fi₁^n. 2 und k zeigen, ist in jeder der öffnungen 25 bis 2o eine Metalldichtung [u angeordnet. An. jeder öffnung ist im Gehäuse!

1 η 9 ft") R / η a ·ι κ

BAD ORIQfNAL

ei-ne erweiterte Bohrung 51 ausgebildet. In der Bohrung 5I sitzt ein

Dichtring 52, der mit seiner zylindrischen Außenfläche engsitzend '

an die Bohrung 51 angepaßt ist, wobei in der Außenwand 5j5 der Dicht-

tung 50 ein O-Rlng 54 angeordnet ist, der dichtend mit der Bohrung',

51 zusammenwirkt. Die Bohrung 51 ist vorzugsweise tiefer als die

1 Axiallänge der Dichtung 50, wodurch in der Bohrung 51 ein nachgie-' biger Stützring oder eine Stützfeder 55 untergebracht werden kann, die in Umfangsrichtung gewellt ist, so daß die Dichtung 50 federnd gegen die zugekehrte, ebene Seitenfläche des Schiebers l8 gedrückt! wird. Der in diesem Raum vorhandene Störmungsmitteldruck greift an_; ™ der Dichtung 50 an. Durch den Dichtring 52 verläuft in Axialrich- | tung eine Bohrung 56, die am inneren Ende des Dichtringes aufge- ~ weitet ist, und die der ebenen Seitenfläche des Schiebers l8 zugekehrte Stirnfläche 57 des Dichtringes 52 ist somit eine Ringflächei die durch einen Läppvorgang als optisch ebene Gleitdichtfläche aus·}· gebildet ist, die an der zugekehrten ebenen Seitenfläche des Schief

I bers 18 anliegt. j

Gemäß Fig. 4, in der die Einlaßöffnung 25 und die Durchgangsboh- ! ä rung 27a gezeigt sind, wird somit ein Strömungsmittelstrom zwischen der Öffnung 25 und der Durchgangsbohrung 27a infolge der flächigen j Dichtanlage zwischen der Ringfläche 57 der Dichtung 50 und der ! ebenen Seitenfläche 20 des Schiebers l8 verhindert. Bei einer Be-* wegung des Schiebers 18 nach links, d.h. in die in pig. 6 gezeigte Schaltlage, stellt sich jedoch ein zunehmender, dosierter Strömung^- mittelstrom zwischen der Öffnung 25 und der Durchgangsbohrung 27a ein, wenn die Öffnung 25 und die Durchgangsbohrung 27a allmählich miteinander ausgerichtet werden. Da jedoch die strömungsmittelverbindung allmählich freigegeben wird und die Durchgangsbohrung 27a

109826/0875

durch den Schieber 18 verläuft, greifen am Schieber bei einer Strö«- mungsmittelverbindung zwischen der Öffnung 25 und der Durchgangsbohrung 27a nicht die auf einen plötzlichen Strömungsmittelzusbrorn zurückzuführenden Kräfte an. Die gleiche Dosierwirkung tritt natürlich auch auf, wenn ein irgend beliebiger anderer Durchgangskanal des Schiebers 18 über eine der Dichtungen 50 fluchtend mit einer ! der Bohrungen 56 ausgerichtet wird. i

Da die Einlaßöffnung 25 im Gehäuse 1 unter einem rechten Winkel zu den Ebenen der Rippen 24 verläuft, läßt sich der Schieber l8 mit einem geringen Kraftaufwand verschieben, da die am Schieber angreifenden Kräfte- längs der Rippen 24 ausgeglichen werden, wodurch ein Verkippen oder Verklemmen des Schiebers l8 in der Kammer 24 verhindert wird. Zur Ermöglichung dieser Relativbewegung können die Rippen 24 engsitzend an die Nuten 17 angepaßt werden. Bei dem in Fig· 3 gezeigten Ausführungsbeispiel sind jedoch geeignete Lagerungsstreifen 60 zwischen den Rippen 24 und den sich zugekehrten Flächen der Wände I5 und 16 angeordnet, so daß die Reibung verrin-; gert wird.

In Fig. 8 ist ein erfindungsgemäßes Absperrventil gezeigt, bei dem in einer im Gehäuse 1 angeordneten Steuerkammer 4 ein hin- und her* verschiebbarer Ventilschieber l8 angeordnet ist, der, ebenso wie bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel, mit Rippen 24 ver-

sehen ist, die gleitend mit entsprechenden im Gehäuse 1 ausgebildet ten Nuten zusammenwirken. In der Einlaßöffnung 25 sitzt eine der oben beschriebenen Dichtungen 50. Die Stellstange 43 verläuft durch die Stirnplatte 9, und eine federbelastete, am anderen Ende des

Schj&ers l8 angeordnete Betätigungsstange 30 verläuft durch die Stirnplatte 10. -11-

109826/0875

- li -

Da bei dem Absperrventil der Ventilschieber durch die Stellstange 43 lediglich in eine Richtung verschoben werden muß, wirkt der Federhalter 36 mit dem inneren Ende der Feder 35 zusammen und das äußere Ende der Feder 35 liegt an der Abdeckkappe 34 an, so daß der Ventilschieber l8 normalerweise nach links gedrückt wird. Das Gehäuse 1 enthält einen Auslaß 25b, in dem ebenfalls eine der oben beschriebenen Metalldichtungen 50 angeordnet ist, und in der gezeigten Betriebsstellung des Ventilschiebers l8 kann ein Strömungsmittelfluß vom Einlaß 25 über die Durchgangsbohrung 25a zum Auslaß 25b erfolgen, wenn jedoch die Stellstange 43 nach rechts verscho- ™ ben und der Ventilschieber 18 entsprechend verstellt wird, wird schließlich der Strömungsmittelstrum durch die Durchgangsbohrung 25a unterbrochen. In der Absperrstellung werden die durch den in der Dichtung 50 herrschenden Strömungsmitteldruck auf den Schieber ausgeübten Kräfte längs der Rippen 24 über den Schieber l8 verteilt und ausgeglichen.

Fig. 9 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiels in Form eines Drei-Wegeventils. Wie bei den vorher beschriebenen | Ausführungsbeispielen ist das Gehäuse 1 durch Stirnplatten 9 und 10 verschlossen und mit einer Steuerkammer 4 versehen, in der der Ventilschieber 18 hin- und herverschiebbar angeordnet ist. Bei einer Hin- oder Herverschiebung der Stellstaruje 43 wird der Schieber 18 aus der in Fig. 9 gezeigten Betriebsstellung in die andere Schaltstellung gebracht, und zwar entgegen der Kraft der Feder 35, Jie, ebenso wie bei dem in Fig. ο gezeigten Absperrventil, an dem Federhalter 36 und am äußeren Ende der Abdeckkappe 34 anlieft und den Schieber lcj normalerweise nach lin':.·:· drückt. Im Gehäuse 1 sind

1 η 9 fi 7 R / η η 7 r bad original

Öffnungen 25 und 26 ausgebildet, die über die Durchgangsbohrung 26a im Schieber Io in Verbindung gebracht werden können. Bei diesem Aueführungsbeispiel ist jedoch eine öffnung 127 vorgesehen, die im Gegensatz zu den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen seitlich am Gehäuse 1 ausgebildet ist. Im einzelnen verläuft die öffnung 127 durch eine Seitenwand des Gehäuses 1 und eine Metalldichtung I50 wirkt mit der ebenen, zwischen einem Rippenpaar 24 angeordneten Seitenfläche 22 des Schiebers l8 zusammen. Bei dem in Fig. 9 gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Strcmungsmittelstrom in der anderen Schaltlage des Ventilschiebers in die Durchgang-bul·r-;-g 127a' geleitet, so daß das Strömungsmittel von der öffnung 25 zur Öffnung 127 strömen kann. Natürlich lassen sich über das in Fig.9 gezeigte Ausführungebeispiel hinaus noch weitere, unterschiedliche Strömungsmittelführungen vorsehen, von Bedeutung ist jedoch, daß eine oder mehrere Auslassöffnungen derart angeordnet sein können, daß die Metalldichtung gleitend mit einer Flache des Schiebers Io zusammenwirkt, die swi^chen den Hippen L¹I. liegt. Trotz dieser Abwandlung ict der Schieber Ik denncch durch die Druckkraft des entweder über die üffnun/ 25 oder die öffnung Γ£υ ^uge führten ßtr'Jrungsmittels ausgeglichen.

Die erfindungsgemäiie Ventilanordnung i·:■■>'■:, nicht auf ein einfaches ■ Steuerventil begrenzt, sondern kann in einer zusammengehej^ten Ven-. tilanordnung verwendet werden, wobei ekne Leitung verwendet werden, kann, die mit entsprechenden Kanälen vorrohen ist, welche in unter·» schiedlir'hfr.;er Weiire die Gehäuseöffn .nm. miteinander verbinden.

BAD ORIGINAL

In jedem Fall tritt an dem erfindungsgemäßen Steuerventil nur ein geringer Druckverlust auf, da die inneren Durchgangsbohrungen mit , den Ein- und Auslaßöffnungen derart in Verbindung stehen, daß eine' laminare strömung erhalten wird, mit der Folge, daß ein größerer j Strömungsmittelstrom als mit den bekannten Steuerventilen erreicht werden kann. Das heißt, daß anstelle eines verhältnismäßig großen,.

bekannten Steuerventils ein verhältnismäßig kleines, erfindungsge-i

ι I

- I

mäßes Steuerventil verwendet werden kann. Die Metalldichtungen sor-₍ gen für eine vollständige Strömungsmittelabdichtung, und das Ven- ι tilgehäuse, d.h. die Steuerkammer 4, wird nicht durch das das Ventil durchströmende Strömungsmittel unter Druck gesetzt, sondern nuj? der Schieber ist von dem Druckdes Strömungsmictels beaufschlagt. Das erfindungsgemäße Steuerventil ist sorgfältig strömungsmittel- j abgedichtet und kann im Vergleich zu den bekannten Steuerventilen j

ι mit weit höheren Betrtebsdrücken betrieben werden. In diesem Zusam· menhang sei darauf hingewiesen, daß die Steuerkammer 4 erwünschten·· falls von einer äußeren Strömungsmittelquelle her unter Druck gesetzt werden kann, so daß die an den Rippen 24 anliegenden Belastungen verringert werden. !

Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen sind die Metalldichtungen zwar im Gehäuse 1 angeordnet und wirken mit ebenen Flächen des Schiebers zusammen, jedoch kann diese Anordnung auch dadurch umgekehrt werden, daß die Metalldichtungen im Schieber angeordnet sind und erwünschtenfalls können die Rippen 24 aus kurzen, an den Enden des Schiebers angeordneten, rippenförmigen Ansätzen bestehen.

Bei dem in Fig. 10 gezeigten, abgewandelten Ausführungsbeispiel werden zur Lagerung Kugeln 60a benutzt, die zwischen den Rippen 24

BAD ORiGiMAL

und den sich zugekehrten Flächen der Gehäuseteile 5 und β des Ge- häuses 1 angeordnet sind, um die Lagerreibung zu verringern.

Das in Fig. 11 gezeigte Steuerventil entspricht größtenteils dem j in Fig. 1 gezeigten Steuerventil, und daher wurden die gleichen BeI-zugszeichen verwendet. Bei dem in Fig. 11 gezeigten Ausführungs- ' beispiel verläuft jedoch die Stellstange 4j5 in das Gehäuse 300 ein£r Servoeinrichtung 301.Da bei dem erfindungsgemäßen Steuerventil der Schieber linear verstellt wird und der Verstellweg des Schiebers genau vorherbestimmbar ist, da der Schieber niehfc - wie bei den beikannten Steuerventilen - die Neigung hat, sich infolge eines plötzlichen Strömungsmittelzustroms zu verstellen, eignet sich das erfindungsgemäße Steuerventil vorzüglich für Servoeinrichtungen. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Stellarm 303 durch einen elektrischen Servomotor 302 im Sinne der in Fig. 11 gezeigten Pfeile verstellt, wodurch eine Linearverschiebung des Schiebers l8 erhalten

wird. Die Vorspannkraft der Feder 35 ist so groß gehalten, daß sie j

durch den Motor bei einer Verschiebung des Schiebers in eine andere Betriebsstellung überwunden wird, und zur Steuerung des Ansprech- ' Verhaltens des Schiebers bei einem plötzlichen Strömungsmittelzu-

strom ist kein Oszillator-Ventil erforderlich. Dem Servomotor 302 j können natürlich auch andere, eifindungsgemäß ausgebildete Steuerventile als das gezeigte Vier-Wegeventil zugeordnet werden.

-15-

109826/0875

Claims

Patentansprüche

1. Steuerventil mit einem Gehäuse, in dem eine längliche Steuerkammer und Ein- und Auslaßöffnungen vorgesehen sind, und einern in der Kammer verstellbar angeordneten Ventilschieber, der mit Kanälen zur Verbindung der Ein- und Auslaßöffnungen des Gehäuses versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (l) und am Ventilschieber (18) miteinander zusammenwirkende Nuten (17) und Führungsrippen (24) ausgebildet sind, die den Ventilschieber (18) in der Steuerkammer (4) führen, und zur Verstellung des Ventilschiebers (18) in der Steuerkammer (4) eine Verstellvorrichtung (30,41,43,301) vorgesehen ist.

2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Gleitflächend ich tun_w en (50) zwischen dem Gehäuse (l) und dem Ventilschieber (18) abgeordnet sind, durch die eine Strömungsmittelverbindung zwischen der jeweiligen Gehäuseöffnung (25,26,27,26, 127) und dem entsprechenden Schieberkanal (26a,27a,27b,28a,28b, 127a) herstellbar, ein Strömun/ pir.ittelstrt i> in die Gt euer kammer (4) jedoch verhindert ist.

BAD ORIGINAL

~5_S Steuerventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungseinrichtungen(5O) eine Metallhülse (52) mit einer ebenen Stirnfläche (57) enthalten und eine mit der Stirnfläche (57 zusammenwirkende, ebene Fläche (20) an dem Gehäuse (l) oder dem Schieber (l8) ausgebildet ist.

4. Steuerventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im GeJ-häuse (1) eine Bohrung (51) ausgebildet ist, in der die Hülse (52) einsitzt, daß in der Bohrung (51) eine Feder (55) angeordnet ist, die die ebene Stirnfläche (57) in Anlage gegen den Schieber (l8) drückt, und daß in der Bohrung (51) Dichtungen (54) vorgesehen sind, die einen Strömungsmittelstrom um die in der Bohrung (51) angeordnete Hülse (42) verhindern.

5. Steuerventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,daß

ist die Hülse (52) im Gehäuse (1) angeordnet/und eine der Öffnungen (25*56) umschließt, und daß der Ventilschieber (l8) mit einer ebenen, mit der flachen Stirnfläche (57) der Hülse (52) zusammen wirkenden Fläche (20) versehen ist, in die die Schieberkanäle (26a,27a,27b,28a,28b,127a) münden..

6. Steuerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander zusammenwirkenden Rippen (24 und Nuten (17) längliche, am Schieber (18) ausgebildete Rippen und entsprechend ausgebildete, am Gehäuse (l) angeordnete Nuten sind.

7·Steuerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber rechteckig ausgebildet ist und

-17-

• die Rippen (24) an den Ecken des Schiebers verlaufen, wobei die Steuerkammer (4) eine dem Schieber (18) entsprechende Form hat und an den Ecken mit Nuten (17) versehen ist, in denen die Rippen (24) gleitend einsitzen.

8. Steuerventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an je der Ecke des Schiebers (18) eine Rippe (24) ausgebildet ist, wo bei für jede Rippe (24) im Gehäuse (1) eine entsprechende Nut (17) vorgesehen ist.

9· Steuerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Nuten (17) mit den Rippen (24) zusam menwirkende Lagereinrichtungen (6O,6Oa) angeordnet sind.

10.Steuerventil nach Anspruch 9» gekennzeichnet durch mit den Rippen (24) zusammenwirkende, in den Nuten (17) angeordnete Lagerungsstreifen (6o).

11.Steuerventil nach Anspruch 9$ gekennzeichnet durch in den Nuten (17) angeordnete, mit den Rippen (24) zusammenwirkende Lagerkugeln (60a).

12.Steuerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge+ kennzeichnet, daß die Verstellvorrichtung (30,41,45,301) eine Betätigungsstange (30,43) enthält, die durch eine Stirnplatte (9,10) des Gehäuses (1) verläuft.

13. Steuerventil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in

der Stirnplatte (9,10) Abdichtungen (32,45) für die Betätigungs stange (^0,4^) vorgesehen sind._. -l8r._ .

109826/0875

14. Steuerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellvorrichtung (30,41,43,301) eine mit dem Schieber (18) verbundene Servoeinrichtung (301) enthält

15· Steuerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellvorrichtung (30,43) eine am einen Ende des Schiebers (18) angreifende Feder (35) enthält, die den Schieber (l8) in die eine Richtung drückt.

16. Steuerventil nach Anspruch I5, gekennzeichnet durch eine am anderen Ende des Schiebers (18) angeordnete Betätigungsvorrichtung (41,301) zur Verstellung des Schiebers (l8) in der anderen Richtung.

17. Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellvorrichtung eine am einen Ende des Schiebers (18) angreifende Feder (35) enthält, die den Schieber in einer mittleren Schaltlage hält, und daß am anderen Ende des Schiebers (l8) eine Betätigungsvorrichtung (41,301) zur Ver- ' Schiebung des Schiebers (l8) in beiden Richtungen aus der mitt-' leren Schaltlage angeordnet ist.

18. Steuerventil nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die am anderen Ende des Schiebers (18) angeordnete Betätigungsvorrichtung (41,301) einen elektrischen Servomotor (302) enthält.

19. Steuerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuse-Ein- und-Auslaßöffnungen (25,

-19-

109826/0875

26,27,28,127) einen Einlaß und einen" Auslaß (25,26,27,28)enthalten, der im Gehäuse (1) unter einem rechten Winkel zur Ebenie der Rippen (24) und Nuten (17) verläuft.

20. Steuerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch j gekennzeichnet, daß die Gehäuse-Einlaß- und-Auslaßöffnungen einen Einlaß (25), der in das Gehäuse (l) unter einem rechten Winkel zur Ebene der Rippen (24) verläuft, und mindestens einem ' Auslaß (127) enthalten, der zwischen den Rippen (24) auf einer Seite des Schiebers (l8) aus dem Gehäuse (1) herausführt.