DE2344455A1

DE2344455A1 - Schaltventil

Info

Publication number: DE2344455A1
Application number: DE19732344455
Authority: DE
Inventors: Gunnar Magnus Bergstrand
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-09-08
Filing date: 1973-09-04
Publication date: 1975-04-10
Also published as: IT993815B; FR2199082A1; JPS4993921A; FR2199082B3

Description

Betreffend
Schaltventil

Bis Erfindung bezieht sich auf ein Schaltventil für das Einsetzen in Leitungen oder Rohre aller Art wie Zufuhrleitungen von Gas oder Flüssigkeiten, zur Anwendung in der chemischen Industrie oder Zuleitungen von pneumatischem oder hydraulischem Arbeitsmittel zu druckbetätigten Zylindern oder dergleichen.

Ein bekanntes Schaltventil umfaßt ein langgestrecktes Gehäuse mit zwei etwa mittig zwischen den Gehäuseenden einander gegenüberliegenden Öffnungen und einem im Gehäuse aufgenommenen beweglichen Kolben, der einen Querdurchlaß aufweist für die Kommunikation zwischen den Öffnungen in einer ersten Kolbenstellung, die in einer zweiten Abschaltstellung des Kolbens unterbrochen ist.

Bei dem bekannten Ventil sind sowohl der Kolben wie auch das Gehäuse zylindrisch, und dies führt häufig zu einem schwierigen Problem,nämlich eine hinreichende .Abdichtung zwischen den gekrümmten Zylinderwandungen, welche das

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innere Ende einer Öffnung umgeben und der gekrümmten Kolbenfläche zu schaffen, welche das gegenüberliegende Ende des Durchlasses umgibt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein ochaltventil der o.g. Gattung zu schaffen, bei dem das Aodichtprotlem befriedigend gelöst ist. Zur Lösung dieser Aufgabt wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß der KolDendurcnlaß sich zwischen zwei ebenen einander gegenüberliegenden Kolbenseitenflächen erstreckt und daß jede der Gehäusecffnungen mit einem Dichtungsring versehen ist, der eine an der betreffenden Kolbenseitenfläche anliegende ebene Endfläche aufweist.

Weitere wesentliche Merkmale der Erfindung sind in den beigefügten Patentansprüchen angegeben.

Ausführungsbeispiele des Schaltventils gemäß der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Pig. 1 und 2 zeigen Längsschnitte durch eine erste Ausführungsform in offener bzw. geschlossener Stellung.

Pig. 3 zeigt einen Querschnitt durch das Ventil nach Pig. 1.

Pig. 4 und 5 zeigen Längsschnitte durch eine zweite Ausführungsform in geöffneter bzw. geschlossener Stellung.

Pig. 6 zeigt einen Querschnitt nach Linie VI-VI der Pig. und

Pig« 7 zeigt einen Querschnitt nach Linie VII-VII der Pig» 5.

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In der Ausführungsform nach Pig. 1-3 ist 10 ein Ventilgehäuse, das einen im wesentlichen ovalen Innenquerschnitt aufweist, d.h. die Innenseite der Wandungen des Gehäuses wird von zwei gegenüberliegenden ebenen und parallelen Flächen 11, 12 gebildet, welche durch zwei rinnenförmige Flächen 13, 14 mit halbkreisförmigem Querschnitt verbunden sind. Das Gehäuse 10 nimmt einen beweglichen Kolben 15 auf, der etwas mehr als zwei Drittel der inneren Länge des Gehäuses einnimmt. Wie man im Querschnitt erkennt, ist die Form des Kolbens 15 komplementär zum Innenquerschnitt des Gehäuses 10 ausgebildet. Die Enden des Kolbens 15 werden mit elastischen Gummi- oder Kunststoffplatten 16, 16" abgedeckt, die durch Vulkanisieren oder mittels Schrauben 17 befestigt sind. Die Platten 16, 16' sind so bemessen, daß ihre Kantenabschnitte abdichtend an der umgebenden Wandung des Gehäuses 10 anliegen.

Etwa mittig zwischen den Enden des Gehäuses 10 sind Öffnungen 18 und 19 einander gegenüberliegend in.den Wandungsabschnitten 11 und 12, die flach sind, ausgebildet. In der Endlage des Kolbens 15, die in Fig. 1 gezeigt ist, kommunizieren diese Öffnungen 18, 19 über einen Querdurchlaß 20 Kolben 15· Abdichtringe 21 aus elastischem Material sind in die Öffnungen 13, 19 derart eingesetzt, daß ihre Endflächen, die einander zugewandt sind, abdichtend an den entsprechenden ebenen Seitenflächen des Kolbens anliegen. An der Außenseite des Gehäuses sind die öffnungen 18, 19 mit entsprechend ausgebildeten Rohrfittings wie mit den Eohrsocken 22, 23 verbunden, die Innengewinde aufweisen und in nicht näher dargestellter Weise mit der Gehausewandung verbunden sind.

Die Endwandungen 24, 25 des Gehäuses 10 weisen Gewindelöcher auf zur Aufnahme der Enden von Leitungen 26 bzw. 27, die an eine Pneumatik- oder Hydraulikdruckmittelquelle über nicht dargestellte Pilotventile anschließbar sind, in der Art, daß

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der Kolben zwischen seinen Endlagen bewegt werden kann. In der dargestellten Ausführungsform ist jedoch nur ein Ende des Gehäuses 10, nämlich das mit der Leitung 26, an eine Druckquelle anzuschließen, da die Bewegung des Kolbens ν·η der gegenüberliegenden Endwandung 25 durch Wirkung einer Feder hervorgerufen wird. Aus diesem Grund weist der Kolben 15 zwei parallele Sacklöcher 30, 31 auf (Fig. 3) beidseits des Durchlasses 20, die sich von einem Ende des Kolbens 15 beinahe bis zum gegenüberliegenden Kolbenende erstrecken, während Schraubenfedern 28 und 29 unter Druckvorspannung in diese Sacklöcher 30 bzw. 31 derart eingesetzt sind, daß ihre äußeren Ende sich auf der Innenseite der Endwandung 25 des Gehäuses 10 abstützen» Natürlcih weist die Abdichtplatte 16^! entsprechende Löcher für die Federn auf. Mittels dieser Federn 28, 29 wird sichergestellt, daß das bewegliche Ventilglied (der Kolben 15) sich immer in der Abschaltstellung (Fig. 2) befindet, wenn er nicht durch irgendeine Einstellkraft,die von außen zugeführt wird, beeinflußt wird.

Das insoweit beschriebene Ventil ist insbesondere bestimmt für die Verwendung in Zufuhrleitungen. Wenn das Ventil in eine Druckluftleitung einzubauen ist, die an ein Ende eines Arbeitszylinders beispielsweise angeschlossen ist, muß auch ein Auslaß für die Luft vorgesehen werden, wenn Druckluft dem anderen Zylinderende zugeführt wird. Mittel für diesen Zweck sind in Fig· 1 und 2 erkennbar. Eine der ebenen Seitenflächen des Kolbens 15 weist eine Ausnehmung^nahe dem der Endwandung 15 zugewandten Kolbenende auf und eine Bohrung erstreckt sich durch die anliegende Wandung des Gehäuses 10 derart, daß ihr inneres Ende ziemlich nahe dem inneren Ende der Öffnung 19 liegt. In der Schließstellung des Ventils (Fig. 2) liegt diese Ausnehmung 32 so, daß sie die Öffnung

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mit der Belüftungsbohrung 33 verbindet. Andererseits wird diese Verbindung abgeschaltet, wenn sich das Ventil in der Offenstellung gem. Fig. 1 befindet.

Die Ausführungsform nach Fig. 4 bis 7 könnte wegen des einfacheren Aufbaus bevorzugt werden, da die Herstellungskosten niedriger liegen. Der Kolben hat hier zylindrische Endabschnitte, die so bemessen sind, daß sie in einem entsprechenden zylindrischen Gehäuse geführt werden.

Das Ventilgehäuse 34 ist innen zylindrisch und nimmt einen Kolben 35 auf, der etwa Dreiviertel der Zylinderraumlänge einnimmt· Der Kolben 35 weist zwei zylindrische Endabschnitte 36 und 37 mit Umfangsnuten zur Aufnahme von O-Ringdichtungen 33, 39 und 40 auf, die so ausgebildet sind, daß eine Abdichtung gegen die umschließenden Zylinderwandungen erfolgt. Zwischen diesen zylindrischen Endabschnitten 36, 37 besitzt der Kolben zwei gegenüberliegende ebene Seitenflächen 41 und 42, die mechanisch eingearbeitet sind zueinander parallel und auch parallel zur Zylinderachse verlaufen. Ein Querdurchlaß 43 erstreckt sich zwischen den beiden ebenen Flächen 41, 42. In einer Endlage des Kolbens (Fig. 5) kommuniziert jedes Ende dieses Durchlasses 42 mit einem Ende eines Rohrsockels oder Rohrfittings 44 bzw. 45» welche durch die gegenüberliegenden Abschnitte der Wandung des Gehäuses 34 eingesetzt sind und in Axialausfluchtung zueinander liegen. Die inneren Endflächen der Rohrsockel 44, 45 sind parallel zur Ebene der Kolbenseitenflächen 41, 42 und jede dieser Flächen ist nahe der gegenüberliegenden Kolbenfläche angeordnet₀' Ein Dichtring 46 mit einer ebenen Endfläche liegt an der betreffenden Kolbenseitenfläche 41 bzw. 42 an und wird in einer inneren Umfangsnut am inneren Ende jedes der Rohrsockens 44 bzw. 45 gehalten; falls erwünscht, kann diese

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Umfangsnut so bemessen werden, daß sie zusätzlich einen Andruckkragen 47 aufnimmt. In Fig. 4 ist der Kolben 35 in der oberen Position dargestellt, wo die Abdichtringe 46 die ebenen Kolbenseitenflächen 41, 42 unterhalb des Durchlasses 43 berühren, der demgemäß geschlossen ist. Die obere Endwandung 48 des Ventilgehäuses besitzt ein Gewindeloch 49 zur Aufnahme einer mit Gewinde versehenen Leitung 50, die mittels eines nicht dargestellten Pilotventils mit einer Druckquelle verbindbar ist, so daß der Kolben in seine untere, in Fig. 5 dargestellte Position, verschoben werden kann.

Man erkennt außerdem bei der Ausführungsform nach Fig. 4-7, daß der Kolben mittels Federdruck nach oben beweglich, ist. Zu diesem Zweck weist der Kolben 35 eine Sackbohrung 54 auf, die sich von dem unteren Kolbenende nahezu bis zum Querdurchlaß 43 erstreckt und zwei konzentrische Schraubenfedern 52, 53 werden unter Druckvorspannung in dieses Sackloch 54 derart eingebaut, daß jede derselben mit einem Ende sich auf der Innenseite der Endwandung 51 des Gehäuses 34 abstützt· Demgemäß befindet sich der Kolben immer in der Schließstellung, sofern er nicht durch eine in Gegenrichtung wirkende Kraft beeinflußt wird.

Wie man Fig. 4 und 5 entnimmt, ist die äußere Feder 52 dicker und demgemäß stärker als die innere Feder 53. Die Anordnung ist s· getroffen, daß die stärkere Feder 52 praktisch vollständig entspannt ist, wenn sich der Kolben in der Schließstellung nach Fig. 4 befindet. In dieeer Position wirkt auf den Kolben nur die schwächere Feder 53» die immer noch etwas unter Vorspannung steht. Auf diese V/eise ist die Vorspannung geringer, wenn der Kolben seine obere Stellung erreicht»

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Es ist auch zu vermerken, daß die Ventilgehäusekammer unter dem unteren Ende des Kolbens mit der Athmosphäre über eine öffnung 55 kommuniziert, die sich in der Endwandung 51 befindet. Falls gewünscht, kann ein Luftfilter 56 in diese Öffnung 55 eingesetzt werden.

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Claims

Pat entansprüche

1.J Schaltventil mit einem langgestreckten Gehäuse mit zwei etwa mittig zwischen den Gehäuseenden einander gegenüberliegenden öffnungen und einem im Gehäuse aufgenommenen beweglichen Kolben, der einen Querdurchlaß aufweist für die Kommunikation zwischen den öffnungen in einer ersten Kolbenstellung, die in einer zweiten Abschaltstellung des Kolbens unterbrochen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbendurchlaß sich zwischen zwei ebenen einandergegenüberliegenden Kolbenseitenflächen erstreckt und daß jede der Gehäuseöffnungen mit einem Dichtungsring versehen ist, der eine an der betreffenden Kolbenseitenfläche anliegende ebene Endfläche aufweist.

2. Schaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseenden Durchbrüche aufweisen, von denen mindestens einer über ein Pilotventil an eine Druckmittelquelle anschließbar ist.

J5. Schaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der ebenen Kolbenseitenflächen eine Ausnehmung aufweist, über die in der Abschaltstellung des Kolbens eine der Gehäuseöffnungen mit einem Belüftungsauslaß verbunden ist, der sich durch eine Gehäusewandung erstreckt.

4. Schaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben zylindrische Endabschnitte für das Zusammenwirken mit einer komplementär ausgebildeten zylindrischen Wandung des Gehäuses aufweist, und daß die Gehäuseöffnungen von zwei durch die Gehäuseöffnungen von zwei durch die zylindrische Wandung des Gehäuses eingesetzten und an ihren inneren Enden die Dichtungen tragenden Rohrfittings gebildet sind.

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