DE2119763A1

DE2119763A1 - Wählerventil

Info

Publication number: DE2119763A1
Application number: DE19712119763
Authority: DE
Inventors: Kenneth Raymond Bredons Hardwicke Tewkesbury Gloucestershire Boydell (Großbritannien)
Original assignee: DEOWTY TECHNICAL DEVELOPMENTS
Current assignee: DEOWTY TECHNICAL DEVELOPMENTS
Priority date: 1970-04-24
Filing date: 1971-04-22
Publication date: 1971-11-04
Also published as: US3730220A; GB1340193A

Description

Patentanwälte
Pr. Ing. H. !Meg sndank

DipUr-j. H."Hauck

Dip!. PIiVs. W. Schmitz

S manchen 15, Mozerfcir.23

Tel. 5 38 05 86

Dowty Technical Developments
Limited

Brockhampton Park

Brockhampton, Cheltenham/England 2o. April 1971

Anwaltsakte M-1554

Wählerventil

Die Erfindung betrifft ein Wählerventil mit einem an einer Druckquelle anschließbaren Einlaß, einem Verbraueherleitungs-Durchlaß, einem Verbraucherkanal, der sich von dem Verbraucherleitungs-Durchlaß zu einem mit einer Verbrauchseinrichtung verbindbaren Verbraueherleitungs-Anschluß erstreckt, einem Entlüftungsausiaß, einem mit dem Verbraucherleitungs-Durchlaß zusammenwirkenden bewegbaren Ventilkörper zur Steuerung des Strömungsdurchsatzes vom Einlaß zum Verbraucherkanal, und einem Verbraucherleitungs-Überdruckventil.

Bei einem Wählerventil dieser Bauart besteht das Gehäuse aus großen getrennten Gehäuseabschnitten, um das neben dem Verbraucherleitungs-Anschluß angeordnete Verbraucherleitungs-Überdruckventil aufnehmen zu können. Diese Anordnung des Verbraucherleitungs-Überdruckventils bedingt somit (insbesondere bei einer Anordnung mit mehreren Wählerventilen) eine platzraubende und schwere Gehäusekonstruktion. Dies ist für den Gesamtaufbau des Ventils

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von Nachteil, da die Steuerhebel zum Verstellen.der Wählerventile weiter außerhalb des Ventilgehäuses angeordnet werden müssen, um niht mit den Oberdruckventilen in Berührung zu kommen.

Lurch die Erfindung soll dieser Nachteil vermieden werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Verbraucherleitungs-Überdruckventil, durch das der Verbraucherkanal mit dem Entlüftungsauslaß verbindbar ist, wenn der Druck in dem Verbraucherkanal einen vorgegebenen Wert überschreitet, vollständig innerhalb des Ver-) braucherkanals und in Längsrichtung des Verbraucherkanals verlaufend angeordnet ist.

Durch diese raumsparende Anordnung, bei der das Oberdruckventil innerhalb des Verbraucherkanals angeordnet ist, werden die Einbaumöglichkeiten für das Wählerventil verbessert.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand der Zeichnungen wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Wählerventil mit zwei parallel zueinander angeordneten, linear verschiebbaren Ventilkörpern,

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Vorderansicht des in den Fign. 1 und 2 gezeigten Wählerventils in Blickrichtung des Pfeils III in Fig.2. - 3 -

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Das in den Zeichnungen dargestellte Wählerventil Io wird von einer "Mehrlagenanordnung" gebildet, die zwei parallele Ventilkörper in Form von Schiebern 11, 12 aufweist. Die Schieber 11, 12 sind in einer Bohrung 13 bzw. 14 gleitend verschiebbar, die in einer Gehäuseplatte 15 bzw. 16 gebildet sind. Zwischen den aneinander anliegenden Flächen der Gehäuseplatten 15, 16 ist eine Dichtungsscheibe 17 vorgesehen, und zwischen den Gehäuseplattenlö und 16 sowie zwischen den Stirnenden vorgesehenen Gehäuseplattem 2ο und 21 sind weitere Dichtungsscheiben 18 und 19 angeordnet.

Diese blockartige Anordnung wird durch Bolzen 2 2 zusammengehalten, an deren beiden Enden Muttern 2 3 vorgesehen sind.

Die Gehäuseplatte 2o weist einen Einlaß 24 (Fig. 3) auf, während die Gehäuseplatte 21 einen Entlüftungsauslaß 25 (Fig.2) enthält.

Jede der Gehäuseplatten 15 und 16 weist zwei Verbraucherleitungs-Anschlüsse 26, 2 7 (Fig.l) auf, die mit (schematisch angedeuteten) Verbraueherleitungen 28, 2 9 verbindbar sind. Die Verbraucherleitungen 2 8 und 2 9 sind mit der linken bzw. rechten Seite des Zylinders 3o eines Servomotors 31 verbunden, der von dem betreffenden Schieber 11 bzw. 12 gesteuert wird.

Die Verbraucherleitungs-Anschlüsse 26, 27 sind mit in den Gehäuseplatten 15, 16 gebildeten Verbraucherkanälen 32, 33 verbunden, die ihrerseits über Verbraucherleitungs-Durchlässe 32a, 33a mit in der betreffenden Bohrung 13 bzw. 14 gebildeten Ringräumen 34,

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35 verbunden sind. Jede der Bohrungen 13, 14 ist links (in Fig.l) von dem Ringraum 34 mit einem weiteren Ringraum 36 versehen, der mit einer Entlüftungsleitung 37 in Verbindung steht. Die Entlüftungsleitung 37, die mit dem Entlüftungsauslaß 25 verbunden ist, verläuft längs der Innenwand des Ventilblocks, wobei die größeren Abschnitte der Entlüftungsleitung 37 in den an den Stirnenden vorgesehenen Gehäuseplatten 2o und 21 gebildet sind. Rechts von dem Ringraum 35 ist jeweils ein weiterer Ringraum 38 vorgesehen, der über einen Kanal mit einem Ringraum 4o in Verbin- f dung steht, der wiederum mit der Entlüftungsleitung 37 verbunden ist. In jeder der Gehäuseplatten 15, 16 sind Stege 41, 42 vorgesehen, die parallel zur Längsachse der Bohrungen 13, 14 verlaufen und die Verbraucherkanäle 32 und 33 von Entlüftungskanälen 43, trennen, die mit der Entlüftungsleitung 37 in Verbindung stehen. Die Stege 41 und 42 sind mit Öffnungen 45 und 46 versehen.

Das Wählerventil ist als Ventil mit "offenem Kreislauf" ausgebildet, d.h., das Wählerventil ist mit einer Entlastungsleitung 47 versehen, die von Durchlässen und Ringräumen gebildet wird und den Einlaß 24 unmittelbar mit dem Entlüftungsauslaß 25 verbindet, wenn die beiden Schieber 11, 12 ihre in Fig. 2 gezeigte Nullstellung einnehmen. Wenn einer der Schieber 11 oder 12 aus seiner Nullstellung nach links oder rechts verschoben wird, wird die Entlastungsleitung 47 gesperrt, so daß die Flüssigkeit, die von einer Pumpe an den Einlaß 24 abgegeben wird, nicht länger unr mittelbar zum Entlüftungsauslaß 2 5 fließen kann, sondern stattdessen in einen Kanal 48 und durch Rückschlagventile 49 in die beiden Zweige 5o, 51 eines U-förmigen Kanals 52 gelangt. Auf diese

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Weise kann Druckmittel von dem Zweig 5o oder 51 des Kanals 52 (je nachdem, welcher von den Ringbunden 5 3 und 54 des Schiebers freigegeben wird) in den Verbraucherkanal 32 oder 33 strömen. Gleichzeitig wird der Verbraucherkanal, der nicht mit Druck beaufschlagt ist, durch den entsprechenden Ringbund des Schiebers mit der Entlüftungsleitung 37 verbunden. Der entsprechende Servomotor 31 wird somit ausgefahren oder eingefahren. Jeder Schieber ist mittels eines handbetätigbaren Steuerhebels 55 verstell-bar, bei dessen Schwenkbewegung um eine Achse 56 eine kurze Stange 57 verschwenkt wird. Die Stange 57 besitzt ein kugeliges Ende 58, das in eine öffnung 59 am rechten Endabschnitt des zugehörigen Schiebers greift. Auf diese Weise wird der Schieber in seiner Bohrung linear verschoben. Jedem Schieber ist eine Feder 6o zugeordnet, die den Schieber in seine Nullstellung (Fign. 1 und 2) vorspannt.

Wie in Fig. 1 gezeigt, ist jeder der Verbraueherleitungs-Anschlüsse 26, 27 mit einem Gewindeanschlußstück 61 versehen, und die Gewindeleitungen 2 8 und 29 sind jeweils in den Gewindeabschnitt 62 seines zugehörigen AnschlußStücks eingeschraubt.

Jedes Anschlußstück ist mit einem Abstandhalter 6 3 versehen, der den oberen Endabschnitt ein Überdruck- und Antikavitations-Ventil 64 haltert. Dieses Ventil weist ein zylindrisches Bauteil 65 auf, das mit seinem unteren abgestuften Abschnitt 66 in der Bohrung 45 bzw. 46 des Steges 41 bzw. 42 sitzt. An dieser Stelle ist ein Dichtungsring 67 vorgesehen, und ein Durchlaß 6 8 erstreckt sich vom Innenraum des Bauteils 6 5 in den benachbarten Entlüftungskanal 4 3 bzw. 44. In der zylindrischen Wand des Bauteils 65 ist

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ein Durchlaß 6 9 gebildet, der den Innenraum des Bauteils 6 5 mit dem zugehörigen Verbraucherkanal 32 bzw. 3 3 verbindet. Ein Hauptventilkörper 7o, der hohl ausgebildet ist und einen konischen Endabschnitt 71 aufweist, sitzt auf dem oberen Endabschnitt 72 des Durchlasses 68. Der obere Endabschnitt des Hauptventxlkorpers 7ο ist mit einem stufenförmigen Verschlußstopfen 73 versehen, dessen Flanschabschnitt 74 von einer Schraubenfeder 75 gegen die obere Stirnfläche des. Hauptventxlkorpers 7o gedrückt wird. Die Schraubenfeder 7 5 liegt mit ihrem dem Verschlußstopfen 7 3 abge-

f wandten Ende an einem Verschlußstück 76 an, das mit einem Ansatz 77 am oberen Endabschnitt des zylindrischen Bauteils 6 5 angreift. Das Verschlußstück 76 ist mit einer Bohrung 78 kleinen Durchmessers versehen, deren Achse mit der des Bauteils 65 zusammenfällt. Die Bohrung beherbergt einen gleitbaren Kolben 79, der > sich nach unten erstreckt und in einen Durchlaß 8o hineinragt, wo er den Nasenabschnitt 81 eines konischen Vorsteuer-Ventilkörpers 82 erfaßt. Der Vorsteuer-Ventilkörper 82 sitzt in seiner Schließstellung auf einem am unteren Ende des Durchlasses 8o

. gebildeten Ventilsitz 83. Der Vorsteuer-Ventilkörper 8 2 wird von einer Schraubenfeder 84 gegen seinen Ventilsitz 8 3 gedrückt. In dem Verschlußstück 76 ist eine kleine Leckbohrung 8 5 gebildet, die die Verbraucherlextung 2 9 mit der zwischen dem Verschlußstopfen 73 und dem Verschlußstück 76 gebildeten Kammer 86 verbindet.

Wenn bei Betrieb des Wählerventils einer der Schieber 11, 12 den zugehörigen Servomotor 31 (in beliebiger Richtung) in Betrieb setzt, ist es notwendig, daß der Druck in der mit Druck beaufschlagten Verbraucherlextung 2 8 bzw. 2 9 einen vorgegebenen Sicher-

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heitswert nicht überschreitet. Zu diesem Zweck sind die Überdruckventile vorgesehen, und wenn der Druck in der Verbraucherlei- ' tung 28 oder 2 9 sich dem vorgegebenen Sieherheitswert nähert, steigt der Druck in der Kammer 86 an, und der Vorsteuer-Ventilkörper 82 hebt von seinem Ventilsitz ab. Hierdurch wird Flüssigkeit von der Kammer 8 6 in den Durchlaß 68 und von da in den Btlüftungskanal 4 3 oder 44 abgelassen..Der hierdurch bedingte Druckabfall in der Kammer 8 6 hat einen Anstieg der am Hauptventilkörper 7o anliegenden Druckdifferenz zur Folge, so daß der Hauptventilkörper 7o die Kraft seiner Feder 7 5 überwindet und vom Ventilsitz 72 abhebt. Die unter erhöhtem Druck stehende Flüssigkeit in dem betreffenden Verbraucherkanal 32 oder 3 3 gelangt in den Entlüftungskanal 43 oder 44. Der Kolben 79 nimmt den an seiner oberen Stirnfläche anliegenden Verbraucherleitungsdruck wahr und belastet den Hauptventilkörper 82 weiterhin mit einer Kraft, die dem Verbraueherleitungsdruck proportional ist.

Sobald der Druck in der Verbraueherleitung auf einen annehmbaren Wert gefallen ist, bewegt sich der Kolben 79, der diesen neuen Betriebszustand wahrnimmt, nach oben, so daß sich der Vorsteuer-Ventilkörper 82 wieder an seinen Ventilsitz anlegen kann. Somit baut die Flüssigkeit, die durch die Leckbohrung 8 5 in die Kammer 86 fließt, einen Druck auf, der die am Hauptventilkörper 7o anliegende Druckdifferenz verringert, so daß der Hauptventilkörper wieder in seine Schließstellung zurückkehren kann.

In seiner Rolle als Antikavitations-Ventil läßt das Ventil 64. Flüssigkeit von dem zugehörigen Entlüftungskanal 43, 44 in die

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Verbraucherleitung 28, 2 9 fließen, wenn der Druck in der einen oder anderen der Verbraucherleitungen aufgrund einer bestimmten äußeren Belastung des 'Servomotors 31 unterhalb- des Drucks in dem betreffenden Entlüftungskanal absinkt; ein solcher Druckabfall würde andernfalls eine Kavitation in der Verbraucherleitung bewirken.

Der Hauptventilkörper 7o dient als das verschiebbare Verschlußstück des Antikavitations-Ventils, das auf der einen Seite dem ) im Entlüftungskanal 4 3, 44 herrschenden Druck und auf der anderen Seite dem in der Verbraucherleitung 28, 29 herrschenden Druck ausgesetzt ist. Wenn die in dieser Richtung an dem Ventilkörper anliegende Druckdifferenz einen vorgegebenen Wert überschreitet, wird die Kraft der Schraubenfeder 7 5 überwunden, und der Hauptventilkörper 7o gemeinsam mit dem stufenförmigen Verschlußstopfen 73, dem Vorsteuer-Ventilkörper 82 und der Feder 8 4 bewegen sich nach oben (in Fig. 1). Der Kolben 79 gleitet in seiner Bohrung 78 ebenfalls nach oben. Da der Hauptventilkörper 7o jetzt von seinem Ventilsitz 72 abgehoben wird, kann Flüssigkeit aus dem Entlüftungskanal 43, 44 in die Verbraueherleitung 28, 29 fließen, wodurch die Kavitationsgefahr beseitigt wird.

Wenn auch bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Verbraucher leitungs-Überdruckventile als Vorsteuerventile ausgebildet und mit Antikavitations-Ventilen kombiniert sind, brauchen : die Überdruckventile bei anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung nicht in dieser Weise kombiniert werden. Auch brauchen sie nipht als Vorsteuer-Ventile ausgebildet werden, sondern können

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beispielsweise auch von einstufigen Ventilen gebildet werden.

Wenn bei einem Block von Wählerventilen an einer bestimmten Stelle kein Entlastungsleitungs-Überdruckventil erforderlich ist, kann das betreffende Überdruckventil einfach weggelassen werden, und es wird dann ein geeigneter Verschlußstopfen dazu verwendet, die Öffnung in dem entsprechenden Steg zwischen dem Verbraucherkanal und dem Entlüftungskanal zu schließen.

Die Erfindung ist keineswegs auf Wählerventile in "Mehrlagenanordnung" beschränkt, sondern kann beispielsweise auch bei einem Wählerventil mit einem einzigen verschiebbaren Ventilkörper verwendet werden.

Auch ist die Erfindung nicht auf Wählerventile in "Mehrlagenanordnung" beschränkt, bei der mehrere Ventilabschnitte blockförmig zusammengesetzt sind; bei anderen Ausführungsbeispielen kann das Gehäuse auch einstückig ausgebildet sein.

Wenn auch bei dem dargestellten Ausführungsbexspxel das Wählerventil als Schieberventil mit einem linear gleitbaren Schieber ausgebildet ist, können die Ventilkörper der Wählerventile beispielsweise auch einen rechteckigen Querschnitt haben und in ihren entsprechenden Gehäuseteilen geradlinig oder in Drehrichtung bewegbar sein.

Schließlich ist die Erfindung nicht auf Wählerventile mit "offenem Kreislauf" beschränkt; vielmehr läßt sich die Erfindung auch bei Wählerventilen mit "geschlossenem Kreislauf" anwenden.

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Claims

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Dowty Technical Developments
Limited

Brockhampton Park

Brockhampton, Cheltenham/England 2o. April 1971

Anwaltsakte M-15 54

Patentansprüche

Γΐ.ι Wählerventil mit einem an einer Druckquelle anschließbaren

Einlaß, einem Verbraucherleitungs-Durchlaß, einem Verbraucherkanal, der sich von dem Verbraucherleitungs-Durchlaß zu einem mit einer Verbrauchseinrichtung verbindbaren Verbraucherleitungs-Anschluß erstreckt, einem Entlüftungsauslaß, einem mit dem Verbraucherleitungs-Durchlaß zusammenwirkenden bewegbaren Ventilkörper zur Steuerung des Strömungsdurchsatzes vom Einlaß zum Verbraucherkanal, und einem Verbraucherleitungs-Oberdruck-" ventil, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbraucherleitungs-Oberdruckventil (6M-), durch das der Verbraucherkanal mit dem Entlüftungsauslaß (2 5) verbindbar ist, wenn der Druck in dem Verbraucherkanal einen vorgegebenen Wert überschreitet, vollständig innerhalb des Verbraucherkanals (33) und in Längsrichtung des Verbraucherkanals verlaufend angeordnet ist.
2. Wählerventil nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschnitt (66) des Überdruckventils (64) in einer Öffnung (46) eines Steges (42) des Wählerventil-Gehäuses (15) sitzt, der

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zwischen dem Verbraueherkanal (3 3) und einem mit dem Entlüftungsauslaß (25) verbundenen Entlüftungskanal (44) gebildet ist.
3. Wählerventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Überdruckventil (64) als Vorsteuerventil ausgebildet ist.
4. Wählerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der bewegbare Ventilkörper eine doppelt wirkende Verbrauchs einrichtung steuert, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Verbraucherkanäle (32, 33) vorgesehen sind, und daß in jedem der Verbraucherkanäle ein Überdruckventil (64) angeordnet ist.
5. Wählerventil nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Überdruckventil (64) einen Antikavitations-Ventilkörper (7o) aufweist, der bei Auftreten einer Kavitationsgefahr in dem Verbraucherkanal und der zugeordneten Verbraucherleitung (2 9) einen Strömungsmittelfluß vom Entlüftungskanal (44) in den Verbraucherkanal (33) ermöglicht.
6. Wählerventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Überdruckventil (64) als Vorsteuerventil ausgebildet ist, dessen Hauptventilkörper (7o) als Antikavitations-Ventilkörper dient.
7. Wählerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegbare Ventilkörper (11) des Wählerventils als Schieber ausgebildet ist.

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8. Wählerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Wählerventil als Ventil mit offenem Kreislauf ausgebildet ist.
9. Wählerventil nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsteuerstufe des Überdruckventils (64) einen federbelasteten Vorsteuer-Ventilkörper (82) aufweist, an dem ein Kolben (79) anliegt, und daß die dem Vorsteuer-Ventilkörper abgewandte Stirnfläche des Kolbens dem in dem Verbraucherkanal (33) herrschenden Druck ausgesetzt ist, wobei der Kolben den Vorsteuer-Ventilkörper entgegen dessen Federbelastung in die Öffnungsstellung bewegt, wenn der Druck den vorgegebenen Wert überschreitet.

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