DE2410541A1 - Umschaltventil - Google Patents

Description

Shoketsu Kinzoku Kogyo Kabushiki Kaisha 13-12, Shinbashi 1-chome,
Minato-ku
Tokyoa Japan

(Prio - Japan
Nr. 125143/1973
7. November 1973)

Umschaltventil

Die Erfindung bezieht sich auf ein Umschaltventil zum Umschalten der Richtung eines Fluidstroms und insbesondere auf ein Umschaltventil mit einem von einem Ventilsitz abhebenden Ventilglied, wobei die Umschaltung der Richtung des Pluidstroms auf einfache und sichere Weise erfolgen soll.

Die bekannten Umschaltventile lassen sich im wesentlichen in zwei Gruppen einteilen, nämlich Umschaltventile mit einem verschiebbaren, im allgemeinen stangenartigen Ventilglied und Umschaltventile mit einem von einem Ventilsitz abhebenden Ventilglied. Ein Ventil mit verschiebbarem Ventilglied hat die Vorteile, daß es nur eine geringe Anzahl von Bauelementen erfordert und einfach aufgebaut ist, daß es lediglich durch Änderung verschiedener Abmessungen eines einzigen Ventilgliedes eine Umschaltung in vielen Richtungen und Stellungen ermöglicht

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und daß es sich einfach an Konstruktionen mit abgeglichenem Druck anpassen läßt, wodurch eine vorteilhafte Verringerung der erforderlichen Ventilbetätigungskraft ermöglicht wird und verhältnismäßig große Pluidmengen verarbeitet werden können, insbesondere dann, wenn ein System mit unmittelbar betätigtem Magnetventil verwendet wird.

Ventile mit verschiebbarem Ventilglied haben jedoch auch unvermeidbar die Nachteile, daß sich nur schwer eine sichere Abdichtung an den gleitenden Bereichen des Ventilgliedes erreichen läßt und daß kleine Pluidmengen sowie Staub oder Fremdstoffe im Fluid in den Bereich der gleitenden Teile gelangen und so einen erhöhten Reibungswiderstand für das Ventilglied hervorrufen, wodurch Betriebsausfälle eintreten können, etwa ein Durchbrennen einer Magnetspule, wenn ein unmittelbar betätigtes Magnetventil benutzt wird. Um dies zu verhindern, muß der Zustand des Fluids sehr sorgfältig gesteuert werden.

Andererseits hat ein Ventil mit sich von einem Ventilsitz abhebenden Ventilglied die Vorteile, daß es das Fluid auf sichere Weise abdichtet, daß man durch eine geringe Verschiebung des Ventilglieds einen großen Fluidstrom bewirken kann und daß sich keine Betriebsschwierigkeiten infolge Durchtritts kleiner Fluidmengen oder infolge Staubs und Fremd-

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stoffen ergeben, so daß auch keine genaue Steuerung der
Qualität des Pluides erforderlich wird. Die Nachteile der bekannten Ventile mit sich vom Ventilsitz abhebendem Ventilglied bestehen darin, daß die Herstellung eines druckabgeglichenen Aufbaus, der nur eine geringe Betätigungskraft benötigt, schwierig ist und daß zur Umschaltung in mehr als drei Richtungen oder in mehr als drei Stellungen die Verwendung einer entsprechenden Anzahl von Ventileinheiten erforderlich wird, so daß ein Ventilaufbau entsteht, der eine erhöhte Anzahl von Bauelementen aufweist, was nachteilig bezüglich Größe und bezüglich Herstellungskosten ist.

Die Betriebseigenschaften von Ventilen mit verschiebbarem Ventilglied und Ventilen mit sich von einem Ventilsitz abhebendem Ventilglied sind, wie vorstehend erwähnt, gegensätzlich, so daß diese Ventile in der Praxis auch für unterschiedliche Anwendungszwecke benutzt werden. Im allgemeinen wird ein Ventil mit verschiebbarem Ventilglied zum Umschalten in mehr als drei Richtungen und ein Ventil mit von einem Ventilsitz abhebenden Ventilglied für Umschaltungen in weniger als drei oder in zwei Richtungen benutzt. Es gibt bereits ein Vierrichtungs- oder Vierwege-Ventil mit sich vom Ventilsitz abhebendem Ventilglied, das aus einer Anzahl von Zwei- oder Dreiwege-Ventileinheiten aufgebaut
ist oder eine Achse enthält, die eine Anzahl von Ventilsitzen

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aufweist ähnlich wie bei einem Ventil mit verschiebbarem Ventilglied. Dieser Aufbau hat jedoch den Nachteil, daß er eine erhöhte Anzahl von Bauelementen benötigt und kompliziert konstruiert sein muß, um Durchlässe zu bilden, die die verschiedenen Ventileinheiten verbinden, so daß eine Ventilanordnung von unerwünscht großen Abmessungen entsteht und ihre Herstellung teuer ist. Es könnte auch ein Aufbau in der Größe eines Ventils mit verschiebbarem Ventilglied realisiert werden, doch hätte dies den Nachteil, daß eine axial wirkende Ventilbetätigungskraft sich nur schwer gleichförmig auf eine Anzahl von Dichtungsbereichen zwischen Ventilglied und einem Ventilsitz verteilen läßt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein einfach aufgebautes und zur Erzielung einer sicheren und festen Abdichtung nur eine geringe Betätigungskraft benötigendes Umschaltventil mit von einem Ventilsitz abhebendem Ventilglied zu schaffen, das auch bei Steuerung von verschmutztem Fluid kein nachteiliges Betriebsverhalten zeigt.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Umschaltventil ein Ventilgehäuse mit einer im Inneren liegenden, im allgemeinen zylindrischen Ventilkammer und Ventilführräumen an gegenüberliegenden Enden dieser Kammer sowie ein Paar im Winkel zueinander angeord-

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neter kegelstumpfförmiger Ventilsitze auf. Ein Hauptventilkörper ist verschiebbar in der Ventilkammer angeordnet und seine Endbereiche sind in dichtendem Eingriff mit den Wänden der Ventilführräume. Zwischen den Endbereichen des Hauptventilkörpers befindet sich ein Paar im Winkel zueinander angeordneter kegelstumpfförmiger Ventilsitze, die den Ventilsitzen im Ventilgehäuse zugewandt sind. Um den Hauptventilkörper ist ein ringförmiges "Schwimmerventil locker angeordnet und weist parallele äußere und innere Dichtungsflächen auf, die in Eingriff mit den kegelstumpfförmigen Ventilsitzen im Ventilgehäuse und im Hauptventilkörper bringbar sind. Eine Federanordnung drückt den Hauptventilkörper in eine erste Umschaltstellung, und an einem Ende des Ventilgehäuses ist eine Ventilbetätigungseinrichtung vorgesehen, die zur Verschiebung des Hauptventilkörpers gegen die Wirkung der Feder in eine zweite Umschaltstellung dient. Das Schwimmerventil wird durch die Wirkung des Hauptventilkörpers und einem bei Verschiebung dieses Hauptventilkörpers in die erste oder zweite Umschaltstellung in der Ventilkammer entstehenden Fluiddruck fest zwischen den kegelstumpfförmigen Sitzen des Hauptventilkörpers und des Ventilgehäuscs gehalten, wodurch eine sichere Dichtung um den Hauptventilkörper entsteht, um eine Fluideinlaßöffnung mit einer gewählten Fluidauslaßöffnung zu verbinden.

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In einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das erfindungsgemäße Umschaltventil ein Ventilgehäuse mit einer im Inneren befindlichen, im allgemeinen zylindrischen Venti!kammer und mit Ventilführräumen an gegenüberliegenden Enden dieser Kammer sowie mit einem Paar im Winkel zueinander angeordneter kegelstumpfförmiger Ventilsitze auf. Die Ventilkammer nimmt einen verschiebbaren Hauptventilkörper auf, dessen Endbereiche in dichtendem Eingriff mit den Ventilführräumen der Ventilkammer stehen. Zwischen den Endbereichen befindet sich ein Paar im Winkel zueinander angeordneter kegelstumpfförmiger Ventilsitze, die den kegelstumpfförmigen Ventilsitzen im Ventilgehäuse zugewandt sind. Ein ringförmiges Schwimmerventil ist locker um den Hauptventilkörper angeordnet und weist parallele äußere und innere Dichtungskanten auf, die in Eingriff mit den kegelstumpfförmigen Ventilsitzen des Ventilgehäuses und des Hauptventilkörpers bringbar sind. Eine Ventilfeder drückt den Hauptventilkörper in eine erste Umschaltstellung, und an einem Ende des Ventilgehäuses ist eine Ventilbetätigungseinrichtung zur Verschiebung des Hauptventilkörpers gegen die Wirkung der Ventilfeder in eine zweite Umschaltstellung vorgesehen. Ein Pluidaustrittsdurchlaß verläuft axial durch den Hauptventilkörper und ist über eine radiale öffnung zwischen dem Paar von kegelstumpfförmigen Ventilsitzen des Hauptventilkörpers mit der Ventilkammer ver-

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bunden. Das Schwimmerventil wird durch die Wirkung des
Hauptventilkörpers und durch einen bei dessen Verschiebung in die erste oder zweite Umschaltstellung in der Ventilkammer entstehenden Fluiddruck fest zwischen den kegelstumpf förmigen Ventilsitzen von Hauptventilkörper und Ventilgehäuse gehalten, wodurch eine Abdichtung um den Hauptventilkörper herum erreicht wird, so daß eine Fluideinlaßöffnung mit einer gewählten Fluidauslaßöffnung verbunden
ist, während die unwirksam gemachte Fluidauslaßöffnung über den Fluidauslaßdurchlaß im Hauptventilkörper mit einer Austrittsöffnung verbunden ist.

In einem weiteren Au^-S führungsb ei spiel des erfindungsgemäßen Umschaltventils enthält dies ein Ventilgehäuse mit einer
im Inneren befindlichen, im allgemeinen zylindrischen Ventilkammer, die an gegenüberliegenden Enden Ventilführräume sowie ein Paar im Winkel zueinander angeordneter, kegelstumpf förmiger Ventilsitze aufweist. In der Ventilkammer
befindet sich ein verschiebbarer Hauptventilkörper, dessen Endbereiche in dichtendem Eingriff mit den Wänden der Ventilführräume des Ventilgehäuses stehen und der ein Paar im Winkel zueinander angeordneter kegelstumpfförmiger Ventilsitze zwischen den Endbereichen aufweist, die den kegelstumpfförmigen Ventilsitzen im Ventilgehäuse gegenüber
liegen. Ein ringförmiges Schwimmerventil ist locker um den

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Hauptventilkörper befestigt und hat parallele äußere und innere Dichtungskanten, die in Eingriff mit den kegelstumpfförmigen Ventilsitzen von Ventilgehäuse und Hauptventilkörper kommen. Eine Ventilfeder drückt den Hauptventilkörper in eine erste Umschaltstellung. Das Schwimmerventil wird mittels einer Führeinrichtung in koaxialer Lage bezüglich dem Hauptventilkörper gehalten. Um diesen gegen die Wirkung der Ventilfeder in eine zweite Umschaltstellung zu bewegen, ist an einem Ende des Ventilgehäuses eine Ventilbetätigungseinrichtung vorgesehen. Ein Fluidaustrittsdurchlaß erstreckt sich axial durch den Hauptventilkörper und ist über eine radiale öffnung zwischen dem Paar von kegelstumpfförmigen Ventilsitzen mit der Ventilkammer verbunden. Das Schwimmerventil wird durch das Zusammenwirken von Hauptventilkörper und dem bei dessen Verschiebung in die erste oder zweite Umschaltstellung in der Ventilkammer entstehendem Fluiddruck fest zwischen den kegelstumpfförmigen Ventilsitzen von Hauptventilkörper und Ventilgehäuse gehalten, so daß eine Dichtung um den Hauptventilkörper herum entsteht, um eine Fluideinlaßöffnung mit einer gewählten Fluidauslaßoffnung zu verbinden, während eine unwirksam gemachte Fluidauslaßoffnung über den Fluidaustrittsdurchlaß im Hauptventilkörper mit einer Austrittsöffnung in Verbindung steht.

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Ein Merkmal der Erfindung ist in dem Schwimmerventil zu sehen, das bewegbar in einem Raum zwischen dem Ventilgehäuse und dem Hauptventilkörper angeordnet ist. In der ersten und der zweiten Umsehaltstellung wird durch das Schwimmerventil und die kegelstumpfförmigen Ventilsitze im Gehäuse und im Hauptventilkörper eine sichere Ventildichtung infolge der kombinierten Wirkung einer von einer geeigneten Ventilbetätigungseinrichtung verursachten Kraft und eines auf das Schwimmerventil selbst wirkenden Pluiddruckes aufrechterhalten. Der Hauptventilkörper kann mittels einer extrem geringen Betätigungskraft ohne Einfluß von dem auf das Schwimmerventil wirkenden Fluiddruck von einer Umschaltstellung in die andere bewegt werden.

Da außerdem das Schwimmerventil locker bezüglich dem Hauptventilkörper angeordnet ist, so daß der auf das Schwimmerventil wirkende Fluiddruck nicht auf den Betrieb des Hauptventilkörpers wirkt, kann das Ventil mit einem druckabgeglichenen Aufbau arbeiten, ähnlich wie die bekannten, abgeglichenen Umschaltventile mit verschiebbarem Ventilglied, oder es kann als einfaches Umschaltventil dienen, das unter dem Einfluß eines Fluiddrucks in eine Ausgangsstellung zurückkehrt. Außerdem kann es als sich selbst haltendes Doppel-Umschaltventil

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arbeiten, das unter dem Einfluß des Fluiddrucks dauernd in einer Umschaltstellung gehalten wird. Die erfindungsgemäße Ventilanordnung .ist somit für verschiedene Anwendungszwecke geeignet, da sie in ihrer Punktionsweise sehr vielseitig ist.

Darüber hinaus weist das erfindungsgemäße Umschaltventil alle Vorteile der bekannten Ventile mit von einem Ventilsitz abhebendem Ventilglied und mit einem verschiebbaren Ventilglied auf, ohne daß deren Nachteile vorhanden wären.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Ausführungsbeispiele zeigenden Figuren näher erläutert.

Figur 1 zeigt einen Schnitt durch ein Umschaltventil gemäß der Erfindung.

Figur 2 zeigt das Ventil aus Figur 1 in einer anderen Umschaltstellung.

Figur 3 zeigt einen Schnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Umsehaltventils.

Figur 4 zeigt einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Umschaltventils.

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Figur 5 zeigt in einem Schnitt den Aufbau des Schwimmerventils gemäß der Erfindung.

Figur 6 zeigt einen Schnitt entlang der Linie VI-VI aus Figur 5·

Figur 7 zeigt einen Schnitt durch eine abgewandelte Schwimmerventilführung in der Stellung gemäß Figur 6.

Das in den Figuren 1 und 2 dargestellte Umschaltventil gemäß der Erfindung hat ein Ventilgehäuse 1 mit einer im Inneren vorgesehenen, im wesentlichen zylindrischen Ventilkammer 2. In dieser Ventilkammer befindet sich ein in axialer Richtung verschiebbarer Hauptventilkörper 3 sowie ein Schwimmerventil ¹I, das locker um den Hauptventilkörper angeordnet ist und in einem Schwimmerraum zwischen einander gegenüber liegenden Ventilsitzen am Ventilgehäuse 1 und am Hauptventilkörper 2 eingeschlossen wird, wie dies später erläutert werden wird.

Das die Ventilkammer 2 bildende Ventilgehäuse 1 hat eine Fluideintrittsöffnung P, Austrittsöffnungen A und B sowie eine Auslaßöffnung E, die jeweils in Verbindung mit der Ventilkammer 2 stehen. Diese Ventilkammer weist zylindrische

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Endräume 5 und 6 auf, die in Eingriff mit den zylindrischen Endbereichen des Hauptventilkörpers 3 stehen, um diesen bei der axialen Verschiebung in der Ventilkammer 2 zu führen. Im Inneren des Ventilgehäuses 1 befinden sich zwei im Winkel zueinander angeordnete, kegelstumpfförmige Ventilsitze 7 und 8, die am inneren Umfang eine Ringnut mit trapezförmigem Querschnitt bilden. Die Eintrittsöffnung P ist zwischen den kegelstumpf förmigen Ventilsitzen 7 und 8 mit der Ventilkammer 2 verbunden, während die Austrittsöffnungen A und B an gegenüberliegenden Seiten der Ventilsitze 7 und 8 in Verbindung mit der Ventilkammer 2 stehen. Die Auslaßöffnung E führt in das äußere Ende des zylindrischen Endraumes 5a der am unteren Ende der Ventilkammer 2 gezeigt ist (Figuren 1 und 2). In den Figuren ist das Ventilgehäuse 1 als ein einstückiger Block dargestellt. Es ist jedoch klar, daß ein entsprechendes Gehäuse auch durch Verbindung einer Anzahl von Bauelementen oder Teilen hergestellt werden kann.

Der in der Ventilkammer 2 verschiebbar angeordnete Hauptventilkörper 3 weist an gegenüberliegenden Enden zylindrische Gleitbereiche 10 und 11 auf, deren Durchmesser mittels Dichtungsringen 9 an die zylindrischen Endräume 5 und 6 des Ventilgehäuses 1 angepaßt ist. Diese Dichtungsringe 9 dienen zum Abdichten der Ventilkammer 2 und können gegebenenfalls auch durch andere Elemente ersetzt werden, beispielsweise

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durch Membranen. Der Hauptventilkörper 3 hat ein Paar im Winkel zueinander angeordneter, kegelstumpfförmiger Ventilsitze 12 und 13, die am äußeren Umfang des Ventilkörpers 3 eine Ringnut mit trapezförmigem Querschnitt bilden und gegenüber den kegelstumpfförmigen Ventilsitzen 7 und am inneren Umfang des Ventilgehäuses 1 angeordnet sind bzw. diesem zugewandt sind. Der untere Gleitbereich des Hauptventilkörpers 3 ist hohl und bildet einen sich in axialer Richtung erstreckenden Verbindungsdurchlaß I¹I mit einem zylindrischen äußeren Raum größeren Durchmessers und einem zylindrischen inneren Raum geringeren Druchmessers. Der Durchlaß Ik ist mit einer radialen öffnung 16 verbunden, die in einem einen geringeren Durchmesser aufweisenden Bereich 15 des Hauptventilkörpers 3 zwischen den kegelstumpfförmigen Ventilsitzen 12 und 13 vorgesehen ist.

Der Hauptventilkörper 3 kann durch Zusammensetzen von 2 getrennten Teilen hergestellt werden, die in dem Bereich 15 mit geringerem Durchmesser miteinander verbunden sind, d. h. ein Teil enthält den Ventilsitz 12 und den zylindrischen Gleitbereich 11 und ein Teil enthält den Ventilsitz 13 und den hohlen zylindrischen Gleitbereich 10. Die Verbindung der beiden Teile kann beispielsweise durch Verschrauben, durch Einpressen, durch Kleben o. ä. erfolgen, oder die beiden Teile können auch unter Aufrechterhaltung eines Freiheitsgrades über eine schwenkbare Gelenkverbindung miteinander verbunden sein. Gegebenenfalls läßt sich der Haupt-

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ventilkörper 3 auch einstückig herstellen.

Das Schwimmerventil 4 hat die Form eines Ringes, der locker um den Bereich 15 mit geringerem Durchmesser des Hauptventilkörpers 3 angeordnet ist und in einem Schwimmerraum eingeschlossen wird, der von den kegelstumpfförmigen Ventilsitzen 12 und 13 des Hauptventilkörpers 3 und den kegelstumpfförmigen Ventilsitzen 7 und 8 am inneren Umfang des Ventilgehäuses 1 gebildet wird. Das Schwimmerventil 4 hat vier parallele Dichtungskanten 4a, 4b, 4c und 4d, die jeweils in dichtenden und festen Eingriff mit den kegelstumpfförmigen Ventilsitzen 7₃ 8, 12 und 13 bringbar sind. In den dargestellten Ausführungsbeispielen hat das Schwimmerventil einen rechteckförmigen Querschnitt. Es kann jedoch auch im Querschnitt X-, H-förmig oder rund sein.

Das Schwimmerventil 4 kann durch Formung eines elastischen Materials, etwa Nitrilkautschuk, zu einer Ringform hergestellt werden, doch ist es auch möglich, auf einen starren Ring eine äußere Schicht aus elastischem Material aufzubringen. Das Schwimmerventil 4 könnte auch aus einem Ring aus starrem Material bestehen, wenn die Oberflächen der Ventilsitze 7» 8, 12 und 13 mit einem elastischen Material beschichtet wären. Andererseits können sowohl Schwimmerventil 4 als auch die erwähnten Ventilsitze starr sein, wenn sie zur Sicherung einer dichtenden Berührung mit einem

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elastischen Material beschichtet sind.

Das Umschaltventil gemäß der Erfindung enthält außerdem eine Ventilbetätigungseinrichtung zur Bewegung des Hauptventilkörpers aus der Stellung gemäß Figur 1 in die Stellung gemäß Figur 2. In den Zeichnungen ist diese Ventilbetätigungseinrichtung schematisch als Block 17 dargestellt, da alle möglichen Einrichtungen verwendet werden können, die auf den Hauptventilkörper 3 von außen eine Ventilbetätigungskraft ausüben. Um den Hauptventilkörper 3 und das Schwimmerventil k von einem Ende der Ventilkammer zum anderen Ende zu bewegen, können bekannte Ventilbetätigungseinrichtungen verwendet werden, die auf den Hauptventilkörper wirken, beispielsweise das Aufbringen oder Entfernen eines Ventilbetätigungssignals, etwa eines Fluiddruckes, einer elektromagnetischen Kraft, einer mechanischen Kraft o. ä. Eine entsprechende Betätigungseinrichtung kann zur Rückbewegung des Hauptventilkörpers in die entgegengesetzte Richtung, d. h. in den Zeichnungen nach oben, benutzt werden, so daß dann die Feder 20 nicht erforderlich ist. In dem dargestellen Ausführungsbeispiel ruht die Feder 20 an einem Ende auf einem abgesetzten Bereich 18 zwischen dem inneren und äußeren Raum im Hauptventilkörper 3 und mit dem anderen Ende auf der äußeren Endwand des zylindrischen Endraums 5 der Ventilkammer 2, so daß der Hauptventilkörper 3 nach oben gedrückt wird.

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Das gemäß der vorstehenden Beschreibung aufgebaute Umschaltventil arbeitet in der nachfolgend beschriebenen Weise.

In Figur 1 befindet sich das Umschaltventil in einer Stellung, in der die Ventilbetätigungseinrichtung 17 von ihrem Antrieb getrennt ist und in der der kegelstumpfförmige Ventilsitz 13 des Hauptventilkörpers 3 infolge der Kraft der Feder 20 an der Kante 4d des Schwimmerventils 4 anliegt, während die Kante 4b des Schwimmerventils 4 am kegelstumpfförmigen Ventilsitz des Ventilgehäuses 1 anliegt. In dieser Lage, die zur Vereinfachung der Beschreibung im folgenden als die er-, ste Umschaltstellung bezeichnet wird, bewirken die Kanten 4b und 4d des Schwimmerventils 4 eine dichtende Berührung mit den kegelstumpfförmigen Ventilsitzen 8 und 13, da die Feder den Hauptventilkörper 3 axial nach oben drückt (Figur 1) und unter Druck stehendes Fluid, das durch die Eintrittsöffnung P zugeführt wird, auf das Schwimmerventil 4 wirkt. Andererseits befinden sich die Kanten 4a und 4c des Schwimmerventils 4 in der ersten Umschaltstellung im Abstand von dem kegelstumpfförmigen Ventil 17, 7 und 12, so daß sie einen offenen Durchlaß bilden. Somit kann unter Druck stehendes Fluid durch die Eintrittsöffnung P in die Ventilkammer 2 gelangen und durch den offenen Durchlaß zwischen dem Ventilsitz 7 und dem Schwimmer-

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ventil 4 und dann um den Umfang des Hauptventilkörpers 3 zur Austrittsöffnung A strömen. Demgegenüber wird das Fluid in der Austrittsöffnung B durch den offenen Durchlaß zwischen Ventilsitz 12 und Schwimmerventil 4 hindurch und dann durch die öffnung 16 und den Verbindungsdurchlaß 14'geführt, so daß es zur Auslaßöffnung E gelangt.

Wird der Betätigungseinrichtung 17 ein Umschaltsignal zugeführt, so bewirkt diese eine Abwärtsbewegung des Hauptventilkörpers 3 aus der ersten Umschaltstellung gemäß Figur 1. Sobald sich der Hauptventilkörper 3 verschiebt, wird die dichtende Berührung der Kanten 4b 'und 4d des Schwimmerventils 4 mit den Ventilsitzen 8 und 13 aufgehoben, und das Schwimmerventil 4 befindet sich innerhalb der Ventilkammer 2 in einem "schwimmenden" Zustand. Der Hauptventilkörper 3 ist druckabgleichend aufgebaut, wie dies später beschrieben werden wird, so daß er vollständig frei von Einflüssen des unter Druck stehenden Fluids bleibt und durch Aufbringen einer Betätigungskraft auf den Hauptventilkörper 3> die die Wirkung der Feder 20 überwindet, in die zweite Umschaltstellung (Figur 2) verschoben werden kann. Insbesondere liegen die Kanten 4c und 4a des Schwimmerventils 4 in der zweiten Umschaltstellung dichtend an den Ventilsitze,. 12 und 7 an. Mit anderen Worten, das Schwimmerventil 4 wird durch den Hauptventilkörper 3 nach

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unten gegen den kegelstumpfförmigen Ventilsitz 7 des Ventilgehäuses 1 gepreßt, und zwar durch die kombinierte .Wirkung der von der Ventilbetätigungseinrichtung 17 auf den Hauptventilkörper 3 aufgebrachten und gegen die Feder 20 wirkenden Betätigungskraft und des auf das Schwimmerventil k wirkenden Pluiddruckes.

In dieser zweiten Umschaltstellung wird das Fluid von der Einlaßöffnung P durch den offenen Durchlaß zwischen Ventilsitz 8 und Schwimmerventil 4 und dann um den Umfang des Hauptventilkörpers 3 in die Austrittsöffnung B geführt. Andererseits gelangt das Fluid in der Austrittsöffnung A durch den offenen Durchlaß zwischen Ventilsitz 13 und Schwimmerventil 4 und dann durch die öffnung 16 und den Verbindungsdurchlaß IH zur Auslaßöffnung E.

Im folgenden werden nun die Abmessungsbeziehungen der jeweiligen Ventilelemente beschrieben, die die Umschaltwirkung des vorstehend beschriebenen Ventils charakterisieren.

Wird der öffnungswinkel des kegelstumpfförmigen Ventilsitzes 13 des Hauptventilkörpers 3 mit τ , der öffnungswinkel des kegelstumpfförmigen Ventilsitzes 8 des Ventilgehäuses 1 mit 0 und der von den diagonalen durch die Kanten ¹Ib und 4d des Schwimmerventils H an radial gegenüberliegenden Stellen mit θ bezeichnet, so muß die folgende Beziehung erfüllt sein

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θ< 0 (1)

_θ .. , ψ . _tan-l £ ^D5 - ^D3J (2)

2t

und D₁- den wirksamen Durchmesser oder wirksamen Sitzdurcho

messer der Kante 4b des Sehwimmerventils, D, den wirksamen Sitzdurchmesser der Kante 4d und t die wirksame axiale Länge des Schwimmerventils 4 zwischen den Kanten ¹Jb und 4d bezeichnet.

In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß die Winkel der kegelstumpfförmigen Vertilsitze 7 und 12 die gleiche Zuordnung bezüglich den Kanten 4a und 4c des Schwimmerventils 4 haben.

Die vorstehenden Beziehungen sind erforderlich, um sicherzustellen, daß das zugeführte Fluid ausreichend stark auf die Dichtungsbereiche des Schwimmerventils drückt, um dieses zwischen dem Ventilsitz am Hauptventilkörper 3 und dem Ventilsitz am Ventilgehäuse 1 festzuhalten. Die auf das Schwimmerventil wirkende Dichtungskraft wird entsprechend der Vergrößerung der Differenz zwischen 0 und (l80° - Θ) oder

+ und (180° - Θ) erhöht, so daß sich eine sichere Dichtung des Ventils erreichen läßt, selbst wenn die Kraft der

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Feder 20 und die von der Ventilbetätigungseinrichtung 17 ausgeübte Kraft klein sind. Ferner läßt sich die auf die Dichtungen an den einander diagonal gegenüberliegenden Kanten des Schwimmerventils wirkende Dichtungskraft durch unabhängige Änderung der Winkel 0 und einstellen, um den Fluiddruck im gewünschten Verhältnis auf die beiden Dichtungsbereiche des Ventils zu verteilen und gleichzeitige Abdichtungen zu bewirken. Wird die Beziehung gemäß Formel (1) nicht erfüllt, so wird es schwierig, die Belastung durch den Fluiddruck als Dichtungskraft zu verwenden, und der Dichtungsvorgang wird vollständig abhängig von einer äußeren Betätigungskraft.

Bezüglich der Beziehungen der Durchmesser der verschiedenen Bereiche der Ventilanordnung gilt folgende Beziehung, wenn die inneren Dichtungskanten 4c und *ld des Schwimmerventils die effektiven Sitzdurchmesser von O₁, und D-, und die oberen und unteren Gleitbereiche D₁ und D„ der entsprechenden. Dichtungsringe 9 sind,

(3)

Mit dieser Beziehung hat der Hauptventi!körper 3 einen druckabgeglichenen Aufbau und ist vollständig frei von vorbelastenden Einflüssen durch den Druck des zugeführten Fluids, der sonst in der ersten oder zweiten Umschaltstellung

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oder während der Verschiebung wirksam werden würde. Der Hauptventilkörper 3 wirkt somit in der gleichen Weise wie ein abgeglichenes Umschaltventil mit verschiebbarem Ventilglied, daß nur eine sehr kleine Betätigungskraft benötigt.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich₃ daß das Ventil gemäß dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungs· beispiel die Formel (1) und (3) erfüllt, so daß der auf das Schwimmerventil wirkende Fluiddruck den größten Teil der erforderlichen Dichtungskraft liefert, wodurch die Ventilbetätigungseinrichtung 17 und die Feder 20 nur einen kleinen Kraftanteil für die Ventilbetätigung beizutragen brauchen. Während der Zeitspanne vom Beginn des UmsehaltVorganges bis zu dessen Ende werden der Hauptventilkörper 3 und das Schwimmerventil k in einem nicht vorgespannten Zustand gehalten, so daß bereits die Ausübung einer kleinen Kraft durch die Ventilbetätigungseinrichtung 17 oder durch die Feder 20 ausreicht, um den Hauptventilkörper 3 von der einen Umschaltstellung in die andere Umschaltstellung zu bewegen, da der im Ventil vorhandene Fluiddruck während des Umsehaltvorganges nicht als Gegenkraft wirkt. Mit anderen Worten, das Ventil ist so aufgebaut, daß der Fluiddruck zur Sicherstellung einer großen Dichtungskraft auf die Ventilsitzbereiche wirkt, ohne eine vorspannende Kraft auf den Hauptventilkörper auszuüben, die dem Umschaltvorgang

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entgegen wirken würde. Dadurch kann die Umschaltung eines Pluidstroms mit großer Strömungsrate mittels einer kleinen Betätigungskraft erreicht werden.

Außerdem wird bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau des Umschältventils die während der Umschaltung auf.das Ventil wirkende Stoßkraft auf einem minimalen Wert gehalten und in geeigneter Weise absorbiert. Bei einem üblichen Umschaltventil mit verschiebbarem Ventilglied, bei dem das Ventilglied über eine verhältnismäßig größe Strecke verschoben wird, wirkt auf sein Ende eine große Stoßkraft, wodurch mechanische Schäden auftreten können. In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, daß bei Ventilen mit sich von einem Ventilsitz abhebendem Ventilglied die Bewegungsstrecke des Ventilgliedes verhältnismäßig klein ist, jedoch wird die Belastung auf den Ventilsitz konzentriert, so daß dieser beschädigt oder beschleunigt abgenutzt wird.

Im Gegensatz dazu hat das erfindungsgemäße Umschaltventil, das in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist, eine erhöhte Lebensdauer, denn zusätzlich dazu, daß es sich um ein Ventil mit sich von einem Ventilsitz abhebendem Ventilglied handelt, bei dem die Bewegung des Ventilgliedes nur über eine kurze Strecke erfolgt, hält es das Schwimmerventil 4 zwischen den Ventilsitzen des Hauptventilkörpers 3 sowie an der Innenwand des Ventilgehäuses 1, um die Bewegung des Hauptventilkörpers 3 zu stoppen, so daß der Umschaltstoß

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. von den elastischen Kanten des Schwimmerventils 4 und gleichzeitig durch die Elastizität des ringförmigen Schwimmerventilkorpers als ganzes absorbiert wird. Zur Erzielung dieser Stoßabsorption besteht das Schwimmerventil H vorzugsweise aus einem elastischen Material, wie vorstehend bereits beschrieben.

In den Figuren 3 bis 5 sind Abwandlungen der vorstehend beschriebenen Grundform des erfindungsgemäßen Ventilaufbaus dargestellt.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 sind die Beziehungen der Abmessungen der verschiedenen Durchmesser der wesentlichen Teile des Umschaltventils geändert. Während in dem Ausführungsbeispiel gemäß Figuren 1 und die oberen und unteren Gleitbereiche 10 und 11 an den gegenüberliegenden Enden des Hauptventilkörpers gleichen Durchmesser haben, ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 der Durchmesser des unteren, zylindrischen Gleitbereiches 10a kleiner als der'des oberen Gleitbereich 11a, so daß sich die folgende Beziehung ergibt:

Außer dieser geänderten Durchmesserbeziehung unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 nicht vom Grund-

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aufbau gemäß Figuren 1 und 2, und aus diesem Grund sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen und Bezeichnungen versehen.

In der ersten, dargestellten Umschaltstellung wirkt der Fluiddruck auf die Differenzfläche des Hauptventilkörpers, die sich aus dem Unterschied zwischen D, C=Dj. = Dp) und D₁ ergibt und drückt den Hauptventilkorper 3 nach oben, um die Feder 20 beim Festlegen des Schwimmerventils h an den Ventilsitzen zu unterstützen. Bei diesem Aufbau ist es möglich, die Belastung der Feder 20 zu verringern oder diese Feder gar vollständig wegzulassen. Während der Hauptventilkorper 3 von der ersten Umsehaltstellung in die zweite Umschaltstellung verschoben wird, muß er gegen den auf seine Differenzfläche wirkenden Fluiddruck arbeiten. Sobald jedoch der Hauptventilkorper die zweite Umschaltstellung erreicht hat, in der D₁. = D₂ ist, verschwindet der entgegenwirkende Fluiddruck, so daß die Betätigungskraft das Schwimmerventil fest gegen die kegelstumpfförmigen Ventilsitze drücken kann. Ist in diesem Fall D_? geringfügig größer als D₁., so entsteht eine Kraft, die den Hauptventilkorper 3 entsprechend der gebildeten Differenzfläche gegen die Betätigungskraft drückt, so daß der Hauptventilkorper 3 in die erste Umschaltstellung zurückkehrt, so bald die Betätigungskraft verschwindet.

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In dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 kehrt der Hauptventilkörper nahezu unabhängig von der Wirkung der Federaus der zweiten Umschaltstellung in die Ausgangslage zurück, d. h. der Hauptventilkörper 3 gelangt bei Wegnahme der auf ihn von der Ventilbetätigungseinrichtung 17 ausgeübten Betätigungskraft in die erste Umschaltstellung zurück. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn ein Ausfall der Feder 20 infolge Brechens sonst zu ernsthaften Schwierigkeiten oder gefährlichen Situationen im Betrieb der Anlage führen würde. Das Ventil arbeitet somit als einseitige Sicherheitskonstruktion.

Figur k zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel, bei dem die Abmessungsbeziehungen der Hauptteile des Ventils geändert sind. In diesem Fall besteht zwischen den Durchmessern D. bis Di, die folgende Beziehung:

> D₁ = D₂ (5)

Außerdem ist der Durchlaß I¹Ia über die gesamte Länge des Hauptventilkörpers 3 geführt, und es sind an gegenüberliegenden Enden der Ventilkammer 2 Auslaßöffnungen E^ und Ep sowie zwei Ventilbetätigungseinrichtungen 17a und 17b vorgesehen. Bezüglich der übrigen Teile entspricht das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 dem Ausführungsbeispiel gemäß Figuren 1 und 2, und daher sind für gleiche

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Teile gleiche Bezugszeichen und Bezeichnungen verwendet.

Bei dem Umschaltventil -gemäß Figur 4 wirkt der Fluiddruck auf die Differenzflächen des Hauptventilkörpers 3* die sich aus dem Unterschied der Durchmesser D. (D„) und D, (Dj.) ergeben, wodurch das Schwimmerventil in der ersten und der zweiten Umschaltstellung gegen die Ventilsitze gedrückt wird. Infolge D. = Dp empfängt der Hauptventilkörper 3 während des UmsehaltVorganges einen abgeglichenen Fluiddruck, so daß er durch Aufbringen einer extrem kleinen Betätigungskraft in die erste oder zweite Umsehaltstellung bewegt werden kann, in der er dann dauernd durch den auf die Fläche entsprechend D, oder D₁. wirkenden Fluiddruck gehalten wird, selbst wenn die Betätigungskraft entfernt ist.Somit arbeitet das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 als doppelt wirkendes, zwei stabile Stellungen einnehmendes Umschaltventil, denn der Hauptventilkörper 3 wird unter dem Einfluß des Fluiddruckes auf die D, oder D₁, ent-

₁,

sprechende Fläche in der ersten oder zweiten Umschaltstellung gehalten.

Obwohl vorstehend zwei typische Ausführungsbeispiele von Abwandlungen des erfindungsgemäßen Ventils beschrieben wurden, die sich durch Änderung der Durchmesserbeziehungen der verschiedenen Teile ergaben, ist es klar, daß verschiedene andere Abwandlungen möglich sind, um das gewünschte

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Ventilverhalten zu erzielen.

Figuren 5 bis 7 zeigen Aufbauten des Schwimmerventils, das in dem vorstehend beschriebenen Umschaltventil verwendet werden kann.

Das verwendete Schwimmerventil 4 hat im wesentlichen Ringform und weist vier parallele innere und äußere Dichtungskanten auf, die in Eingriff oder außer Eingriff mit den zugehörigen Ventilsitzen kommen, um eine Dichtung oder einen Fluiddurchlaß zu bilden. Zu diesem Zweck ist das Schwimmerventil 4 locker zwischen den jeweiligen Ventilsitzen angeordnet. Das in den Figuren 6 und 7 gezeigte Schwimmerventil ist besonders zur Verhinderung von Verschiebungen des Schwimmerventils in radialer Richtung gegenüber dem Hauptventilkörper 3 geeignet. Derartige Verschiebungen können zu Störungen des Umschaltbetriebes führen.

Das in den Figuren 5 und 6 dargestellte Schwimmerventil ¹M weist an seinem inneren Umfang eine einstückig mit dem übrigen Teil ausgebildete Führung in Form einer Anzahl von Vorsprüngen 21 auf, die in gleitender Berührung mit dem äußeren Umfang des Hauptventilkörpers 3 stehen. Die Führungsvorsprünge können gegebenenfalls auch am äußeren Umfang des ringförmigen Schwimmerventils vorgesehen werden, um in gleitende Berührung mit der Innenwand

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des Ventilgehäuses 1 zu kommen. Andererseits kann zur Führung des Schwimmerventils 4 ein Ringelement 22 mit einer Anzahl von nach innen gerichteten Vorsprüngen 23 verwendet werden, wobei das Ringelement 22 in eine Ringnut 23 in der Innenwand des Ventilgehäuses 1 eingesetzt ist (Figur 7) und in Gleitberührung mit dem äußeren Umfang des Schwimmerventils k¹ steht. Gegebenenfalls kann das Schwimmerventil ¹J' auch von einer Membran gehalten werden, die Fluiddurchlässe aufweist.

Die Führungen für das Schwimmerventil in Form von Vorsprüngen, in Form eines Ringelements oder einer Membran sollten so aufgebaut sein, daß sie radiale Verschiebungen des Schwimmerventils ¹I gegenüber dem Hauptventilkörper 3 verhindern, ohne den Fluidstrom durch das Ventilgehäuse 1 zu unterbrechen. Die Führungen können unterschiedlichste andere Formen haben, wenn sie nur diese Bedingung erfüllen.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß das erfindungsgemäße Umschaltventil beispielsweise durch vorhandene hydraulische oder pneumatische, mechanische oder elektromagnetische Betätigungseinrichtungen geschaltet werden kann. Zudem ist ein einfach und ein doppelt wirkender Betrieb möglich. Bei der Umschaltung ergibt sich nur eine sehr geringe Verschiebung, und da für diese

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Verschiebung hur eine kleine Betätigungskraft erforderlich ist, kann ein Umschaltventil mit großer Kapazität durch ein sehr kleines Solenoid umgeschaltet werden. Bei Verwendung von hydraulischen, pneumatischen oder hilfsgesteuerten elektromagnetischen Betätigungseinrichtungen reicht zur Erzeugung der Betätigungskraft . der geringe Steuerdruck aus, und falls eine einen großen Druchmesser aufweisende Steuereinrichtung mit einer Membran o. ä. an einem Ende des Hauptventilkörpers vorgesehen ist, läßt sich das Ventil mit geringen Drücken steuern.

Obwohl die Erfindung vorstehend anhand eines vier öffnungen aufweisenden Umschaltventils beschrieben wurde, ist es klar, daß auch ein Ventil mit drei öffnungen in der erfindungsgemäßen Weise aufgebaut werden kann.

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Claims (1)

1. Ansprüche

   .i Umschaltventil mit einem sich von einem Ventilsitz abhebenden Ventilglied zur Umschaltung der Richtung eines Fluidstroms, gekennzeichnet durch ein Ventilgehäuse mit einer im Inneren vorgesehenen, im allgemeinen zylindrischen Ventilkammer mit Führräumen an gegenüberliegenden Enden und einem Paar von im Winkel zueinander angeordneten, kegelstumpfförmigen Ventilsitzen, durch einen in der Ventilkammer verschiebbaren Hauptventilkörper mit Endbereichen, die in dichtender Berührung mit den Wänden der Führräume des Ventilgehäuses stehen, und mit einem Paar von im Winkel zueinander angeordneter, kegelstumpfförmiger Ventilsitze zwischen den Endbereichen, welche den kegelstumpfförmigen Ventilsitzen des Ventilgehäuses zugewandt sind, durch ein locker um den Hauptventilkörper angeordnetes, ringförmiges Schwimmerventil mit konzentrischen äußeren und inneren Dichtungskanten, die in Berührung mit den kegelstumpfförmigen Ventilsitzen von Ventilgehäuse und Hauptventilkörper bringbar sind, durch eine Vorspanneinrichtung, die den Hauptventilkörper in eine erste Umschaltstellung drückt, und durch eine Ventilbetätigungseinrichtung an einem Ende des Ventilgehäuses zur Verschiebung des Hauptventilkörpers gegen die Wirkung der Vorspanneinrichtung in eine zweite

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   Umschaltsteilung.

   2. Umschaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Endbereiche des Hauptventilkörpers Dichtungen tragen.

   Ji. Umschaltventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge-

   . kennzeichnet, daß das Schwimmerventil einen rechteckförmigen Querschnitt hat.

   4. Umschaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Schwimmerventil aus elastischem Material besteht.

   5. Umschaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Schwimmerventil aus starrem Material besteht und mindestens im Bereich der Dichtungskanten mit einem elastischen Material beschichtet ist.

   6. Umschaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspanneinrichtung eine an dem der Ventilbetätigungseinrichtung gegenüberliegenden Ende des Ventilgehäuses vorgesehene Druckfeder enthält.

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   7. Umschaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet j daß die Vorspanneinrichtung eine druckaufnehmende Differenzfläche am Hauptventilkörper aufweist.

   8. Umschaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilbetätigungseinrichtung aus einer elektromagnetischen Vorrichtung besteht.

   9· Umschaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da durch gekennzeichnet, daß die Ventilbetätigungseinrichtung eine Hydraulikvorrichtung ist.

   10. Umschaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilbetätigungseinrichtung eine Pneumatikvorrichtung ist.

   11. Umschaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7> dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilbetätigungseinrichtung eine mechanische Vorrichtung ist.

   12. Umschaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Hauptventilkörper ein axial verlaufender Austrittsdurchlaß vorgesehen ist, der über eine radiale öffnung zwischen den Ventilsitzen des Hauptventilkörpers mit der Ventilkammer verbunden ist,

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   13· Umschaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch Führungen zur koaxialen Ausrichtung des Schwimmerventils bezüglich dem Hauptventilkörper.

   I¹I. Umschaltventil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen eine Anzahl von Vorsprüngen aufweisen, die sich vom inneren Umfang des ringförmigen Schwimmerventils radial nach innen erstrecken und in gleitender Berührung mit dem Umfang des Hauptventilkörpers stehen.

   15· Umschaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen ein Ringelement aufweisen, das in einer Ringnut in der Innenwand des Ventilgehäuses gehaltert ist und einstückig mit ihm ausgebildete Vorsprünge ausweist, die sich radial nach innen erstrecken und in gleitender Berührung mit dem Umfang des Schwimmerventils stehen.

   16. Umschaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen eine Anzahl von einstückig mit dem Schwimmerventil ausgebildeten Vorsprüngen aufweisen, die sich vom äußeren Umfang des Schwimmerventils radial nach außen erstrecken und in gleitender Berührung mit der Innenwand des Ventilgehäuses stehen.

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   17- Umschaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelstellung der kegelstumpfförmigen Ventilsitze von Ventilgehäuse und Hauptventilkörper sowie die Lage der Dichtungskanten des Schwimmerventils gegeben sind durch

   wobei *^f der öffnungswinkel der kegelstumpfförmigen Ventilsitze des Hauptventilkörpers, 0 der öffnungswinkel der kegelstumpfförmigen Ventilsitze des Ventilgehäuses und θ der Schnittwinkel von zwei voneinander diagonal gegenüberliegenden Dichtungskanten des·' Schwimmerventils bestimmten Diagonalen an zwei radial gegenüberliegenden Stellen des Schwimmerventils ist, wenn

   θ = 360 . tan'"¹ f ^D5 " ^Ό3

   ist, wobei O₁- der wirksame äußere Durchmesser, D-, der wirksame innere Durchmesser und t die Höhe des Schwimmerventils ist.

   18. Umschaltventil nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesserbeziehungen von Endbereichen des Hauptventilkörpers und Schwimmerventil gegeben sind durch

   D₁ = D₂ = D₃ 3 D₁, ,

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   wobei D₁ und Dp die Durchmesser der Endbereiche des Hauptventilkörpers sind.

   19. Umschaltventil nach Anspruch 171 dadurch gekennzeichnet, daß die Beziehungen zwischen den Durchmessern der Endbereiche des Hauptventilkörpers und dem Schwimmerventil gegeben sind durch

   = D₃ = · D₄ > D₁ ,

   wobei Ο., der wirksame Durchmesser des der Ventilbetätigungseinrichtung abgewandten Endbereichs des Hauptventilkörpers j Dp der wirksame Durchmesser des anderen Endbereiches, und D, und O₁. die wirksamen Durchmesser der kegelstumpfförmigen Ventilsitze des Hauptventilkörpers sind.

   20. -.Umschaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Beziehungen der Durchmesser der Endbereiche des Hauptventilkörpers und des Schwimmerventils gegeben sind durch

   D₃ = D₄ > D₁

   wobei D. und Dp die Durchmesser der Endbereiche des Hauptventilkörpers sind.

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