DE2143653C - Ventil, bestehend aus einem Hauptventil und einem Hilfsventil - Google Patents

Description

32, während der Außendurchmesser des Druckrau- selbst in sehr kurzer Zeil, z, B. in etwa zwei Millisenies etwas kleiner ist als der Durchmesser des äuße- Hundert, in die voll geöffnete Stellung geschaltet ren Dichtringes 30, wird, so daß das Druckmittel vom Zulauf »'»frei

Vom Zulauf !4 weg führt eine Steuerleitung 36 zum Ablauf 16 strömen kann, Es isi hierbei ^Vorüber ein Hilfsventil 38 zum Ventilsitz 28 und mündet ; .....................

in diesem zwischen den beiden Dichtringen 30 und
32, d.h. in die Ausnehmung 34, Im Bedarfsfall können mehrere solche Steucrleitungen 3( vorgesehen die Fläche des Hauptventils 26, auf werden. mittel im Vordruckraum 15 in Schließstellung wirkt.

Das Hauptventü 26 ist über ein Rohr 40, das mit io Das Hilfsventil 52 ist bei geschlossenem Hauptihm zweckmäßigerweise verschweißt ist, mit einem ventil 26 und während des gesamten öffnungsvor-Schließventil 42 verbunden, das mit einem Ventilsitz ganges geschlossen. Nach dem öffnen des Hauptven-44, der in der Stirnplatte 20 ausgebildet ist, zusam- tils 26 wird das Hilfsventil 38, das die öffnung cingcmenwirkt, wobei der Ventilsitz 44 mit einem Dicht- leitet hat, wieder geschlossen, ring 46 versehen ist, der z.B. durch Schraubet; und 15 In der Figur ist in der linken Hälfte die geschloseinen Haltering in der Stirriplattc 20 gehalten ist. Das sene Stellung und in der rechten Hälfte die geöffnete Schließventil 42 kann aus einem Stück mit dem Rohr Ventilstellung gezeigt. In der letzteren liegt das 40 bestehen. In der Arbeitsfläche des Schließventils Schließventil 42 an seinem Ventilsitz 44 an, auf den 42 und/oder im Ventilsitz 44 ist innerhalb des es durch das Druckmitte! gedruckt wird. Durchmessers des Dichtringes 46 eine flache Aus- so Bei geöffnetem Ventil, d.h. bei der in der rechten nchmung 48 ausgebildet, die einen Druckraum bil- Hälfte der Figur dargestellten Lage, sieht die Kamdet. Vom Zulauf 14 führt eine Steuerleitung 50 über mer 64 über den Kanal 70 und die Kanäle 72 mit ein Hilfsventil 52 zum Ventilsitz 44 und mündet in dem Ablauf 16 in Verbindung, so daß in der Kamdiesem, mer 64 derselbe Druck herrscht wie im Ablauf 16. • Das Hauptventü 26 ist über einen inneren Feder- 25 Soll nun das Ventil geschlossen werden, so wird ualg 54, eine Trennhülse 56 und einen Ring 58 das Hilfsventil 52 geöffnet. Hierdurch wird über die druckdicht, jedoch axial elastisch mit dem Mantel 18 Steuerleitung 50 Druckmittel, das unter Zulaufdruck des Gehäuses verbunden. In gleicher Weise ist das steht, vom Zulauf 14 in die Ausnehmung 48 geleite:, Schlicßver.til 42 über einen äußeren Federbalg 60 wodurch in dieser, die ein sehr kleines Volumen hat, und den genannten Ring 58 ebenfalls mit dem Man- 30 schnell ein Druck aufgebaut wird, der im wcsentlitei 18 druckdicht und in Axialrichtung elastisch ver- chen gleich dem Druck im Zulauf 14 ist. Hierdurch blinden. wird das Schließventil 42 von seinem Ventilsitz 44

Zwischen dem Ring 58, dem Federbalg 60 und bzw. vom Dichtring 46 in Schließrichtung des Hauptdem Schließventil 42 einerseits und dem Gehäuse 12 ventils 26 abgehoben, worauf aus der Kammer 64 andererseits wird eine Kammer 64 gebildet, die über 35 das darin befindliche Druckmittel in die Ausnehim wesentlichen radiale Kanäle 72 im Sch',.eßventtl mung 48 einströmt, worauf das Schließventil 42 zu-42 und einen axialen Kanal 70 im Rohr 40 mit dem sammen mit dem Rohr 40 und dem Hauptventü 26 Ablauf 16 in Verbindung steht. in Schließrichtung des letzteren gedrückt wird, bis

Zwischen dem inneren Federbalg 54 und der dieses auf seinem Ventilsitz 28 aufsitzt. Trennhülse 56 wird eine Kammer 62 gebildet, die 40 Auch bei dem Schließventil 42 genügt ein geringer mit dem ZuIajf 14 in Verbindung steht. Anhebeweg (in der Größenordnung von wenigen

Das erfindungsgemäße Ventil arbeitet folgender- V10 mm bis herab zu etwa 0,1 mm), um das Druckmaßen: Durch den Zulauf 14 wird das Druckmittel mittel aus der Kammer 64 in die Ausnehmung 48 in einen Vordruckraum 15 eingeleitet, wobei das eintreten zu lassen. Die Schließzeit des Ventils liegt Hauntventü 26 durch das Druckmittel selbst auf den 45 in der Größenordnung von etwa zwei Millisekunden. Ventilsitz 28 gedrückt wird, s· daß der Durchgang Beim Schließen entsteht zwischen dem Hauptventü

vom Zulauf 14 zum Ablauf 16 gesperrt ist, da der 26 und dem Schließventü 42 ein Schließdruck, der äußere Dichtring 30 den Vordruckraum 15 gegen der Flächendifferenz der beiden konzentrischen den Ablauf 16 abdichtet. Federbälge 54 und 60 proportional ist, da auf das

Soli nun das Ventil geöffnet, d. h., soll das Haupt- 50 Hauptventü 26 in Öffnungsrichtung eine Kraft wirkt, ventil 26 angehoben werden, so wird über die an den die gleich dem Druck des Druckmittels multipliziert Zulauf 14 angeschlossene Steuerieitung 36 über das mit der Fläche des inneren Federbalges 54 ist, wäh-HSlfsventil 38, das beispielsweise als elektromagnet!- rend auf das Schließventü 42 in Schiießrichtung des sches Ventil ausgebildet sein kann, das Druckmittel, Ventils eine Kraft wirkt, die gleich dem Druck des das unter dem Zulaufdruck steht, in die Ausnehmung 55 Druckmittels multipliziert mit der Fläche des äuße-34 geleitet, wozu das vorher geschlossene Hilfsventil ren Federbalges 60 ist (unter der Fläche der Feder-38 geöffnet wird, worauf sich in der Ausnehmung 34, bälge ist hierbei ihre Querschnittsfläehe entsprechend die zum Ablauf 16 durch den inneren Dichtring 32 ihren mittleren Durchmessern Di und Da zu versteabgeschlossen ist, ein Druck aufbaut, der das Haupt- hen).

ventil 26 in Öffnungsrichtung vom Ventilsitz 28 an- 6° Nach dem Schließen des Hauptventils wird das hebt. Die flache Ausnehmung 34 hat ein sehr gerin- Hilfsventil 52 wieder geschlossen, ges Volumen, so daß der Druckaufbau in ihr in einer An Stelle der beiden Hilfsventile 38 und 52 kann

sehr kurzen Zeit, z.B. in etwa einer Millisekunde, er- ein Drei-Wege-Ventil verwendet werden, folgt Es genügt ein sehr geringer Öffnungshub von Zusätzlich zu den beiden Hilfsventilen bzw. zu-

wenigen Vismni (bis herab zu etwa 0,1 mm) um den 65 sätzlich zu dem Drei-Wege-Ventil können Entlüf-Hauptstrom des Druckmittels aus dem Vordruck- tungsventüe 66 und 68 vorgesehen werden, die an raum 15 in die Ausnehmung 34 eintreten zu lassen, die Ausnehmungen 34 bzw. 48 angeschlossen sind, worauf das Hauptventü 26 durch das Druckmittel Diese Entlüftungsventile dienen dazu, die Ausneh-

mungtii 34 bzw. 48 nach außen zu entlüften, falls die Dichtringe 30 bzw. 46 undicht werden sollten, da in diesem Fall das Ventil ungewollt geschaltet werden würde, wenn keine Entlüftungsventile vorhanden sind.

An Stelle der Entlüftungsventüe kann iür jede der Steuerleitungen 36 bzw. 50 je ein Drei-Wege-Ventil vorgesehen werden, durch das die jeweilige Umschaltung und die Entlüftung der zugehörigen Ausnehmung erfolgen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1 2 durch eine kleine Bohrung im Ventilkolben zum Ablauf abströmt, Patentansprüche: Nachteilig ist hierbei, daß der Vcntilkolben durch das Druckmittel des Zulaufs nur langsam angehoben 5 werden kann, da das sich im hohlen Vcntilkolbcn be-

1. Ventil, bestehend aus einem Hauptventil findliche Druckmittel durch die enge Bohrung im und einem Hilfsventil, das einen vom Zulauf ab- Ventilkolben hindurch zum Ablauf hin verdrängt ^gezwcigten Tcilstrom beherrseht und die Druck- werden muß.

beaufschlagung des Hauptventils zu dessen öff- Aus den deutschen Auslegeschriften 1054297 und

nung steuert, dadurch gekennzeichnet, io 1093638 sind ferner Ventile bekannt, bei denen daß das Hauptventil (26) und/oder dessen Ven- zum Betätigen des Ventils zunächst eine Teilfläche tilsitz (28) eine flache, einen Druckraujn bildende des Ventilkolbens und danach die Gesamtfläche des Ausnehmung (34) aufweist, in den eine an den Kolbens mit Druck beaufschlagt wird.
Zulauf (14) angeschlossene Steuerleitung (36) Schließlich ist noch durch das ältere deutsche Pa-

mündct, die von dem Hilfsventil (38) beherrseht 15 tent 2 113 001 ein »elektromagnetisch betätigtes Entwird. ' lüftungsventil, insbesondere Mehrwege-Steuerventil

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn- für ein durch höhere Drücke beherrschtes System, zeichnet, daß ein mit dem Hauptventil (26) ver- mit einem vom gesteuerten Druckmittel bftaufschiagbundencs Schließventil (42) vorgesehen ist und ten kolbenförmigen Anker, der in stirnseitiger Zudaß dieses und/oder dessen Ventilsitz (44) eine ao sammenwirkung mit dem ortsfesten Magnetkern ein flache, einen Druckraum bildende Ausnehmung metallische Dichtflächen aufweisendes Einlaßventil (48) aufweist, in den eine an den Zulauf (14) an- bildet« geschützt, das sich dadurch auszeichnet, »daß geschlossene Steuerleitung (50) mündet, die von in einem der schließenden Teiie des Einlaßventils einem Hilfsventil (52) beherrseht wird. eine Ausnehmung angeordnet ist, die von einem der

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- as Anzugskraft des Ankers entgegenwirkenden Druck kennzeichnet, daß das Hauptventil (26) über des gesteuerten Druckmittels beaufschlagt ist und die einen inneren Federbalg (54) und das Schließven- von einer stegartigen Dichtfläche konzentrisch umtil (42) über einen äußeren Federbalg (60) druck- ?chlossen ist, derart, daß zwischen den Dichtflächen dicht mit dem Gehäuse (12) des Ventils verbun- eine vernachlässigbare Druckmittelströmung aufden sind. 30 rechterhalten wird«

4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekenn- Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein zeichnet, daß die beiden Fedcrbälge (54, 60) kon- Ventil zu schaffen, das schneller anspricht als die bezentrisch zueinander angeordnet sind und daß kannten Ventile.

der mittlere Durchmesser (Da) des äußeren Ausgehend von dem eingangs genannten Ventil

Federbalges (60) größer ist als der mittlere 35 wird dies gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß Durchmesser (D/) des inneren Federbalges (54). das Hauptventil und/oder dessen Ventilsitz eine

5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, flache, einen Druckraum bildende Ausnehmung aufdadurch gekennzeichnet, daß in den Ventilsitzen weist, in den eine an den Zulauf angeschlossene (28, 44) je ein Entlüftungsventil (66 bzw. 68) ein- Steucrlcitung mündet, die von dem Hilfsventil begebaut ist. 40 herrscht wird.

6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis S, Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerleitungen den Unteransprüchen.

(36, 50) jeweils durch ein Mehrwegeventil oder Eine beispielsweise Aus/ührungsform der Erfin-

durch ein beiden Leitungen gemeinsames Mehr- dung wird nachfolgend an Hand der einzigen Figur wegeventil schaltbar sind. 45 der Zeichnung beschrieben.

Das Ventil 10 besitzt ein Gehäuse 12, das mit einem Zulauf 14 und einem Ablauf 16 versehen ist. Das Gehäuse besteht aus einem Mantel 18, einer Stirnplatte 2β und einer Stirnplatte 22, die durch

50 Schrauben 24 zusammengehalten sind.

Die Stirnplatte 72, ist auf ihrer Innenseite als Ventilsitz 28 ausgebildet, mit welchem ein Hauptventil 26 zusammenwirkt. Das Hauptventil 26 ist auf seiner Arbeitsseite mit konzentrischen Dichtringen 30 und 55 32 versehen, die z. B. durch Halteringe und Schrau-

Die Erfindung betrifft ein Ventil, bestehend a ben an Ort und Stelle gehalten werden. Die Dicht-

einem Hauptventil und einem Hilfsventil, das eine. ringe können O-Ringe oder Metallringe sein. Es ist vom Zulauf abgezweigten Teilstrom beherrscht und ferner möglich, die Arbeitsfläche des Hauptventils 26 die Druckbeaufschlagung des Hauptventils zu dessen selbst so auszubilden, daß Dichtkanten oder Dichtöffnung steuert. 60 flächen geformt werden, die mii dem Ventilsitz 28

Aus der deutschen Patentschrift 807 348 ist ein zusammenwirken. Der Ventilsitz 23 und/oder die Ventil der vorgenannten Alt bekannt, bei welchem Arbeitsfläche des Hauptvertils 26 haben eine flache der Ventilkolben durch d»s Druckmittel gegen seinen ringförmige Ausnehmung 34, wodurch ein flacher Ventilsitz gedrückt und nach Öffnen eines Hilfsven- ringförmiger Dmckraum gebildet wird. Die Tiefe des tiis ebenfalls durch das Druckmittel von diesem Vvn- S5 Drück raunes ist stark vergrößert dargestellt, sie tilsitz abgehoben wird. Im geschlossenen Zustand des kann i. B. einige Viou bis einige Vio mm betragen. Ventils ist hierbei der hohle Ventilkolben mit Druck- Der Innendurchmesser des Druckraumes ist etwas mittel gefüllt, das nach dem öffnen des Hilfsventil giößer als der Durchmesser des inneren Dichtringes