DE2119191B2 - Doppeltwirkendes magnetbetatigtes Mehrwegeventil - Google Patents

Description

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meiern erfolgen. Der doppeltwirkende Hubmagnet ist den der zentralen Kammer 18 nächstgelegenen Ver-

dabei so schmal gehalten, daß neben ihm noch schlußstücke 48 abstützt. Diese Druckfeder 52 dient

Durchgangsbohrungen zur Befestigung der dem dop- dazu, die beiden Verschlußstücke 48 normalerweise

peltwirkenden Hubmagneten abgewandten mit den in Anlage an ihrem Ventilsitz 42 zu halten. In dieser Druckmittelanschlüssen versehenen Seite des Ventil- 5 Stellung jedes Verschlußstücks 48 hält der Stift 40

gehäuses an einem Verbraucher ausmünden können. das andere Verschlußstück 46 des Doppelsitzventils

Auch die Übertragungsglieder lassen sich so raum- im Abstand von seinem Sitz 44.

sparend anordnen, daß sich ein insgesamt außeror- Umgekehrt wird bei Anlage des Verschlußstücks

dentlich gedrungenes doppeltwirkendes magnetbetä- 46 an seinem Sitz das andere Verschlußstück 48 jetigtes Mehrwegeventil erreichen läßt. io weils im Abstand von seinem Sitz gehalten. Zum Ver-

Vorteilhafte Ausbildungen des erfindungsgemäßen schieben des Verschlußstücks 46 zu seinem Sitz 44

Ventils ergeben sich aus den Unteransprüchen. gegen die Vorspannung der Druckfeder 52 dient je-

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schema- weils ein Betätigungsstift 54. Dieser ist in einer zylin-

tischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel drischen Bohrung eines an den beiden Enden der

noch näher erläutert. Es zeigt 15 Durchgangsbohrung 16 jeweils eingesetzten Käfigs 56

Fig. 1 einen horizontalen Querschnitt durch die für das Verschlußstück 46 so geführt, daß ein freies

Achse der durchgehenden Bohrung eines doppeltwir- Ende 58 jeweils aus dem Ende der Durchgangsboh-

kenden Magnetventils gemäß der Erfindung, rung 16 etwas hervorsteht. Der Betätigungsstift 54 ist

F i g. 2 einen vertikalen Schnitt durch das Ventilge- dabei als Stufenkolben ausgebildet, der einen in der

häuse durch die Achse der durchgehenden Bohrung 20 zylindrischen Bohrung des Käfigs gleitbar geführten

desselben mit Ansicht des elektrischen Anschlußteils Kolbenkopf 60 und einen Schaft 62 aufweist, dessen

des doppeltwirkenden Hubmagneten, freies Ende etwas aus der Durchgangsbohrung 16

F i g. 3 eine Stirnansicht des Magnetventils gemäß herausragt. Auf den Schaft 62 sind von der Stufe zwi-

F i g. 1 in der Ansicht von F i g. 2 von links, sehen Kopf 60 und Schaft 62 der Reihe nach eine

F i g. 4 die entgegengesetzte Stirnansicht und 25 Ringscheibe 64, eine Distanzhülse 66 mit geringerem

F i g. 5 eine Draufsicht auf die dem elektrischen Radius als die zentrale Bohrung des Käfigs, eine

Anschlußteil abgewandte Anschlußseite des Magnet- O-Ringdichtung 68 und eine weitere Ringscheibe 70

ventils gemäß den vorhergehenden Figuren. aufgeschoben, die an einem am Ende der durchge-

Das Ventil 10 weist ein als rechteckige langge- henden Bohrung 16 das Ventilgehäuse 12 fluchtend

streckte Platte ausgebildetes Ventilgehäuse 12 auf, 30 mit dessen Stirnseite eingestemmtem Abschlußstück

durch das sich in Längsrichtung und parallel mit den 72 zur Anlage kommt, das mit einem Fortsatz 74 in

Kanten der Platte die durchgehende Bohrung 16 er- die zentrale Bohrung des Käfigs 56 eingreift,

streckt, die eine zentrale Kammer 18 bildet. Diese ist Der Raum zwischen den beiden Ventilsitzen 42

über einen seitlich einmündenden Stichkanal 20, der und 44 jedes Doppelsitzventils ist jeweils über die

zur Außenseite durch die eingestemmte Scheibe 22 35 Durchgangskanäle 34 mit einer radial außerhalb der

abgedichtet ist und in den ein zylindrischer Filter 24 Nabe 38 zwischen den Einzelspeichenrädern 30 und

eingesetzt ist, mit dem außen an den Filter anschlie- 32 ausgesparten Ringkammer 76 verbunden, die ih-

ßenden Druckkanal 26 angeschlossen, der zum Pum- rerseits an eine schräge Bohrung 78 oder 80 ange-

penanschluß P (Fig. 5) verläuft. An die Stelle der schlossen ist, die zum Abnehmeranschluß A bzw. B

eingestemmten Scheibe 22 kann auch eine lösbare 40 führt. Der Raum an der Außenseite der Ventilsitze 44

Abschlußmutter treten, wenn eine Auswechselbarkeit ist über schlitzförmige Ausnehmungen 82 des zinnen-

des Filters 24 gewünscht ist. artig am Bohrungseinsatz 28 anliegenden Käfigs 56

Zu beiden Seiten der Kammer 18 ist je ein doppel- an einen Ringraum 84 angeschlossen, der jeweils

ter Ventilsitzteil gegen die Wand der Durchgangsboh- durch eine schräge Anbohrung 86 im Ventilgehäuse

rung 16 abgedichtet eingesetzt. Der den doppelten 45 12 mit einem parallel zur durchgehenden Bohrung 16

Ventilsitzteil bildende Bohrungseinsatz 28 ist, wie aus verlaufenden Bohrungskanal 88 im Ventilgehäuse 12

F i g. 1 und 2 ersichtlich, als doppeltes Speichenrad verbunden ist. Die äußeren Bohrungsenden der An-

mit den Einzelspeichenrädern 30 und 32 ausgebildet, bohrungen 86 sowie des Bohrungskanals 88 sind

bei dem Durchgangskanäle 34 zwischen den Speichen durch eingestemmte abdichtende Stopfen 90 jeweils

36 ausgebildet sind. Die Speichen 36 verlaufen dabei 50 nach außen verschlossen. An den Bohrungskanal 88

schräg zu einer zwischen den Ebenen der beiden schließt jedoch eine zum Rücklauf R führende Boh-

Speichenräder 30 und 32 zentral angeordneten Nabe rung 92 winklig an.

38, in der jeweils ein zylindrischer Stift 40 ringsum In der Normalstellung der Verschlußstücke 46 und geführt ist. An den beiden einander abgewandten Sei- 48 sind also jeweils beide Abnehmeranschlüsse A ten der Speichenräder 30 und 32 ist jeweils ein Ven- 55 und B über den offenen Ventilsitz 44 mit dem Rücktilsitz 42 bzw. 44 für die beiden kugelförmigen Ver- lauf R verbunden. Wenn jedoch auf das hervorsteschlußstücke 46 und 48 ausgebildet. Der Stift 40, der hende Ende 58 eines Betätigungsstiftes 54 Schub die beiden als Verschlußstücke 46 und 48 in gegen- nach innen ausgeübt wird, schließt das zugehörige seitigem Abstand hält und mit seinen Enden an bei- Verschlußstück 46 seinen Ventilsitz 44 ab und unterden zur Anlage kommt, ist dabei so lang bemessen, 60 bricht die Verbindung zwischen dem Abnehmerandaß jeweils nur ein Verschlußstück 46 oder 48 an sei- Schluß A oder B und dem Rücklauf R. Bei der nem Ventilsitz 42 oder 44 aufsitzen kann, während Schließbewegung des Verschlußstücks 46 wird gleichdas andere dann durch den Distanzstift 40 im Ab- zeitig über den Distanzstift 40 ein Öffnungsschub gestand von seinem Ventilsitz gehalten ist. gen die Druckfeder 52 auf das Verschlußstück 48

In die zentrale Kammer 18 ist ferner eine mittels 65 ausgeübt, und der betreffende Abnehmeranschluß A

des auch als Käfig für die Verschlußstücke 48 dienen- bzw. B wird nunmehr mit der zentralen Kammer 80

den Einsatzstückes 50 außen gehaltene Druckfeder und über diese mit dem Pumpenanschluß P verbun-

.52 eingelegt, welche sich mit ihren Enden an den bei- den und somit mit Druckmittel beaufschlagt.

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In der Kammer 94 ist hinter der Stufe des als Stu- kenden Hubmagneten 112 eingepaßt. Der Anker 110

fenkolben ausgebildeten Betätigungsstiftes 54 ständig kann dabei durch Erregung einer der beiden Wick-

über eine der schrägen Hilfsbohrungen 96 mit dem lungen 116 oder 118 axial in der einen oder anderen

zum Pumpenanschluß führenden Kanal 26 bzw. einer Richtung einen Arbeitsschub ausführen, wobei ent-

mit diesem verbundenen Erweiterung 98 verbunden, 5 weder das freie Ende 120 oder das entgegengesetzte

so daß die Stufe ständig vom Druckfluid des Pum- freie Ende 122 des Ankers UO seinen zugehörigen

penanschlusses beaufschlagt ist. Dadurch ist der Kipphebel 104 betätigt. Der Anker 110 ist dabei par-

Druck vor dem Verschlußstück 48 und in dem Raum allel mit der Durchgangsbohrung 16 im Ventilge-

94 gleich. Die Öffnungskraft zum Aufdrücken des häuse 12 angeordnet. Das Gehäuse 124 des doppelt-

Verschlußstücks gegen den Druck in der Kammer 18 io wirkendn Hubmagneten 112 kann dabei alternativ

(P) wird durch die Entlastung des Stufenkolbens ent- mit von dem Ventilgehäuse 12 oder von einem geson-

sprechend verringert. derten, an das Ventilgehäuse 12 angesetzten Magnet-

An die beiden .Stirnseiten des Ventilgehäuses 12, gehäuse gebildet sein. Die elektrischen Anschlüsse aus denen jeweils die freien Enden 58 der Betäti- der beiden Wicklungen 116 und 118 sind in dem gungsstifte 54 hervorstehen, sind Ansatzstücke 100 15 elektrischen Anschlußteil 126 mit Anschlußmuffe (Fig. 3 und 4) fest angesetzt, die eine Welle 102 für 128 zusammengefaßt und bedürfen hier keiner näheeinen Kipphebel 104 tragen, der mit einem kurzen ren Erläuterung.

Hebelarm 106 an dem vorstehenden freien Ende 58 Das mit dem Ventilgehäuse 12 integrale oder selbdes jeweiligen Betätigungsstiftes 54 zusammenwirkt. ständige Magnetgehäuse 124 läßt sich so schmal di-Der lange Hebelarm 108 fluchtet mit dem kurzen He- 20 mensionieren, daß noch im Rechteckbereich des aus beiarm 106 und erstreckt sich in der gezeigten Nor- F i g. 5 ersichtlichen Anschluß-DIN-Normbildes der malstellung parallel zur jeweiligen Stirnseite des Ven- Magnetventilanschlüsse P, R, A und B Durchgangstilgehäuses 12 rechtwinklig zur durchgehenden Boh- bohrungen 130 durch das Ventilgehäuse 10 vorgeserung 16. Beide Kipphebel 104 sind dabei parallel hen sein könnte. Somit kann die Befestigung des Mazueinander angeordnet. Das Längenverhältnis zwi- 25 gnetventils von der der Anschlußfläche 132 abgesehen langem Hebelarm 108 und kurzem Hebelarm wandten Seite des Ventilgehäuses 12 aus neben dem 106 ist etwa 4:1 (bei einem praktischen Ausfüh- Doppelhubmagneten 112 durch Verbindungsbolzen rungsbeispiel 3,8 : 1). 134 vorgenommen werden.

Zwischen die freien Enden der langen Hebelarme Die Stirnseiten des Ventilgehäuses, an denen die

108 der beiden Kipphebel 104 ist mit einigen Zehntel 30 Kipphebel 104 angeordnet sind, sind schließlich

den der zentralen Kammer 18 nächstgelegenen Ver- durch mittels Schraubzugstangen 136 befestigte Dek-

Millimetern Spiel der Anker 110 eines doppeltwir- kel 138 vor äußeren Einflüssen schützbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 Flachseite des plattenförmigen Ventilgehäuses und Patentansprüche: werden dort jeweils von einem auf dem plattenförmi gen Ventilgehäuse einzeln rechtwinklig zur Erstrek-

1. Doppeltwirkendes magnetbetätigtes Mehr- kungsrichtung der Platte montierten einfach wirkenwegeventil mit einem plattenförmigen Ventilge- 5 den Hubmagneten betätigt.

häuse, an dessen einer Flachseite die Druckmittel- Diese bekannte Anordnung erweist sich als ver-

anschlüsse angeordnet sind und das in Erstrek- hältnismäßig voluminös. Außerdem sind die Bohrunkungsrichtung der Platte eine durchgehende Boh- gen zum Anbringen des plattenförmigen Ventilgehäurung aufweist, in der mindestens ein Verschlußteil ses an einem Verbraucher so weit außen angeordnet, für die wahlweise Verbindung eines Abnehmeran- io daß hier keine normmäßige Ausführung des Bildes Schlusses mit dem Zulauf oder einem Rücklaufan- der Druckmittelanschlüsse und Anschlußbohrungen Schluß angeordnet ist, wobei die Verschlußteile gegeben ist. Vergleichbare Schwierigkeiten ergeben durch einen Betätigungsstift verschiebbar sind, an sich bei anderen bekannten doppeltwirkenden und dem am Ende der Bohrung jeweils über ein Über- elektromagnetisch kraftbetätigten Mehrwegeventilen, tragungsglied, insbesondere Kipphebel, der Anker 15 Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zueines Hubmagneten angreift, der seitlich an der gründe, ein gattungsgemäßes doppeltwirkendes maden Druckmittelanschlüssen abgewandten Flach- gnetbetätigtes Mehrwegeventil extrem gedrungen zu seite des plattenförmigen Ventilgehäuses befestigt gestalten, dabei jedoch zugleich noch die Verwenist und dessen Anker an dem Übertragungsglied dung eines Normanschlußbildes mit entsprechender angreift, wobei seitlich vom Hubmagneten Durch- 20 Bohrungsführung zu ermöglichen,
gangsbohrungen für Verbindungsbolzen durch Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem

das plattenförmige Ventilgehäuse hindurchgehen, Kennzeichen des Hauptanspruches,
dadurch gekennzeichnet, daß ein dop- Es ist zwar ein doppeltwirkendes Mehrwegeventil

peltwirkender Hubmagnet (112) vorgesehen ist, bekannt (USA.-Patentschrift 2 977 985), welches ein dessen Anker (110) zwischen den Übertragungs- as plattenförmiges Ventilgehäuse zeigt, das in Erstrekgliedern (104) eingepaßt ist, und daß das flach am kungsrichtung der Platte eine durchgehende Bohrung plattenförmigen Ventilgehäuse (12) angeordnete aufweist, welche einen Kolbenschieber aufnimmt, Gehäuse (124) des Hubmagneten (112) schmaler und bei dem an der einen Flachseite des Ventilgehäuals das Ventilgehäuse (12) bemessen ist und seit- ses die Druckmittelanschlüsse angeordnet sind und lieh von dem Gehäuse (124) des Hubmagneten 30 an der anderen Flachseite ein doppeltwirkender Hubdie Durchgangsbohrungen (130) für Verbin- magnet vorgesehen ist, dessen Anker jeweils an dungsbolzen (134) vorgesehen sind. einem Kipphebel befestigt ist. Dieser Kipphebel wirkt

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn- jedoch nicht direkt über einen Betätigungsstift auf zeichnet, daß der Anker (110) des doppeltwirken- den Kolbenschieber ein, sondern dient nur als Steuerden Hubmagneten (112) parallel mit der Bohrung 35 glied für eine pneumatische Servosteuerung des Ven-(16) des Ventilgehäuses (12) angeordnet ist. tilschiebers. Bei derartig servobetätigten Ventilen

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- werden jedoch nur Hubmagnete geringer Leistung kennzeichnet, daß der lange (108) und der kurze benötigt. Bei kraftbetätigten gattungsgemäßen Mehr-Hebelarm (106) je eines Kipphebels (104) mitein- Wegeventilen hat man jedoch bisher noch nicht an ander fluchten. 4° den Einsatz der raumsparenden doppeltwirkenden

4. Ventil nach einem der Ansprüche l_r bis 3 _r Hubmagnete gedacht, obwohl die Verwendung dopdadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsboh- peltwirkender Leistungsmagnete an sich in der Hyrungen (130) für die Verbindungsbolzen (134) im draulik bereits seit langem bekannt ist, z. B. zur Sper-Anschlußbild der Druckmittelanschlüsse (A, B; rung eines Absperrventils und eines Zwischenventils P, R) münden (F i g. 5). 45 im Gegenkontakt (deutsche Patentschrift 761 924).

Die Erfindung beruht also auf der Erkenntnis, daß sich auch die gattungsgemäßen doppeltwirkenden

magnetbetätigten Mehrwegeventile für die Verwen-

. ; ■ dung eines doppeltwirkenden Hubmagneten zur Be-

50 tätigung des Verschlußteils eignen können, im Falle

Die Erfindung bezieht sich auf ein doppeltwirken- der vorbekannten speziellen Konstruktion eines des magnetbetätigtes Mehrwegeventil gemäß Oberbe- Mehrwegeventils in Sitzventilbauart begünstigt durch griff des Hauptanspruchs. die Minderung der Betätigungskraft infolge der Aus-

Ein bekanntes Mehrwegeventil dieser Art in S₁ItZ- bildung des Betätigungsstiftes als Stufenkolben und ventilbauart (interner Stand der Technik der Anmel- 55 der verschieden langen Arme des jeweiligen Kipphederin) weist in der durchgehenden Bohrung eine zen- bels. Die angewandte Bauart des Magnetventils hängt trale Zulaufkammer auf, an deren beiden Seiten in z. B. davon ab, ob ein eventuelles Verklemmen eines der Bohrung je ein gegenläufig betätigbares Doppel- Steuerschiebers in Kauf genommen wird oder zur sitzventil mit kugelförmigen Verschlußstücken an- Vermeidung dieses Verklemmens ein Sitzventil vorgeordnet ist. Diese lassen sich gegen Federkraft je- 60 gezogen wird. Letztere können gegebenenfalls als weils durch den gattungsgemäßen Betätigungsstift Vorsteuerventile von Kolbenschiebern Verwendung verschieben. Der Betätigungsstift ist als Stufenkolben finden, jedoch auch im Hauptstrom eines Arbeitsausgebildet, desen Stufe von dem Druckmittel der fluids selbständig eingesetzt sein. Bei allen diesen Kammer beaufschlagt ist. Am äußeren Ende des je- möglichen Bauarten doppeltwirkender magnetbetäweiligen Betätigungsstiftes greift ein etwa rechtwink- 65 tigter Mehrwegeventile gemäß der Erfindung kann in Hg gebogener Kipphebel an. Die freien Schenkel der der Praxis die Einpassung des doppeltwirkenden mit Momentübersetzung ausgebildeten Kipphebel ra- Hubmagneten zwischen den Übertragungsgliedern gen über die den Druckmittelanschlüssen abgewandte mit etwas Toleranz z. B. von einigen Zehntel Muli-