DE2439038A1

DE2439038A1 - Schieberventil

Info

Publication number: DE2439038A1
Application number: DE2439038A
Authority: DE
Inventors: Colin John Kirk; Malcolm John Searle
Original assignee: Martonair Ltd
Current assignee: Martonair Ltd
Priority date: 1973-09-29
Filing date: 1974-08-14
Publication date: 1975-04-03
Also published as: NL7411948A; US3959024A; FR2245893A1; JPS5060834A; SE7411100L; SE396645B; FR2245893B3; GB1410398A

Description

chieberventil

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schieberventil, das ein hohles Ventilglied aufweist, welches in einem Gehäuse längs einer Wandung verschiebbar ist, in der Öffnungen vorgesehen sind, durch die ein Medium hindurchtritt, dessen Durchfluß dxirch das Ventilglied gesteuert wird, wobei das Ventilglied zwischen Betriebsstellungen verschiebbar ist, in denen je unterschiedliche öffnungen durch das Ventilglied überbrückt werden, .· so daß ein Durchfluß des Mediums zwischen den betreffenden. öffnungen durch das Innere des Ventilgliedes bewirkt wird.

Bei einem bekannten Schieberventil der erläuterten Art wird das Ventilglied gegen die mit Öffnungen versehene Wandung durch eine Kraft des Mediums auf die Außenseite des Ventilgliedes gedruckt, die größer ist als die auf der Innenseite des Ventilgliedes wirkende Kraft des Mediums. Wegen der größeren, auf die Außen-

509814/0709

seite wirkende Druckkraft des Mediums ist eine beträchtliche Kraft erforderlich, um das Ventilglied von der einen in die andere Betriebsstellung zu verschieben.

Gemäß der Erfindung ist ein Schieberventil der erläuterten Art mit einem abgedichteten Raum in einer weiteren Wand des Gehäuses versehen, die der mit öffnungen versehenen Wandung gegenüberliegt, und das Ventilglied weist eine gelochte innere Zwischenwand auf, die sich in Richtung der Verschiebebewegunp· des Ventilgliedes zwischen der mit öffnungen versehenen Wandung und der weiteren Wand des Gehäuses erstreckt, wobei die Größe der Oberflächen der Trennwand auf beiden Seiten im wesentlichen gleich ist, so daß der Druck des Mediums innerhalb des Ventilgliedes durch die gelochte innere Trennwand in den abgedichteten Raum übertragen wird und auf jeder Seite der Trennwand wirksam wird, wodurch das Ventilglied in Richtung senkrecht zur mit öffnungen versehenen Wandung im wesentlichen im Gleichgewicht gehalten wird und die Kraft, die zum Verschieben des Ventilgliedes in die Betriebsstellungen oder aus den Betriebsstellungen heraus erforderlich ist, verringert wird.

Zweckmäßigerweise kann das Ventilglied in eine Mehrzahl von Kammern unterteilt sein, die in Richtung der Verschiebebewegunp im Abstand voneinander liegen, wobei jede Kammer durch eine eigene Trennwand wie oben erläutert unterteilt ist, und wobei jede Kammer mit unterschiedlichen öffnungen der mit öffnungen versehenen Wandung sowie mit unterschiedlichen abgedichteten Räumen in der weiteren Wand des Gehäuses in Verbindung steht, so daß das Ventilglied den Durchfluß von Medium gleichzeitig bei unterschiedlichen Drücken steuern kann.

Ein Schieberventil gemäß der Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und wird im folgenden

5098U/0709

im einzelnen erläutert.

Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch ein bekanntes Schieberventil der erläuterten Art.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch ein Schieberventil gemäß der Erfindung-

Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie III-III der Fig» 2.

Das in Fig. 1 dargestellte bekannte Schieberventil weist ein Gehäuse 1 auf, in dem ein hohles Ventilglied 2 liegt, welches von einer Schubstange 3 getragen wird. Das Gehäuse ist durch eine mit öffnungen versehene Wandung 4- verschlossen, längs der das Ventilglied verschiebbar ist. Die Wandung 4- ist mit zwei Verteileröffnungen 5 und 6 versehen, die zu einem auf Druck ansprechenden Teil führen, das gesteuert werden soll, wie beispielsweise zu den gegenüberliegenden Enden eines Zylinders, der einen Kolben aufweist, welcher durch das Schieberventil gesteuert wird. Ferner ist die Wandung· 4 mit einer öffnung 7 versehen, die zur Atmosphäre oder einem Auslaß mit dem Druck P führt. Das Gehäuse ist mit einer Einlaßöffnung versehen, durch die das Medium mit einem höheren Druck P dem Inneren des Gehäuses zugeführt wird. Die Oberfläche auf der Außenseite des Ventilgliedes 2< die dem Druck P ausgesetzt ist, ist mit aa^i bezeichnet, während die Oberfläche im Inneren des Ventilgrliedes 2, die dem Druck P ausgesetzt ist, die Bezeichnung aa_? trägt. Die Fläche aa^ ist notwendigerweise größer als die Fläche aa_?, so daß das Ventilglied 2 gegen die mit öffnungen versehene Wandung 4 durch einen positiven Druck gedruckt wird, der den Wert P .aa,, - P_.aa_o hat. Bei der dargestellten Stellung

SI O (L

5Q98U/0709

des Ventilglledes wird das dem Gehäuse mit dem Druck P zugeführte Medium durch die Öffnung 5 weitergeleitet, während die öffnung 6 mit dem Auslaß beim Druck P über die öffnung in Verbindung steht. Wenn das Ventilglied 2 durch die Stange 3 in eine Stellung verschoben wird, in der es die öffnungen 5 und 7 überbrückt, nimmt die öffnung 6 das Medium mit dem Druck P auf, während die öffnung 5 mit der öffnung 7 beim Auslaßdruck P in Verbindung steht. In allen Stellungen wird das Ventilglied gegen die mit öffnungen versehene Wandung 4 durch die positive" Kraft P .aa^ -P .aa« gedrückt, so daß eine beträchtliche Kraft erforderlich ist, um das Ventilglied 2 zwischen den Betriebsstellungen hin- und herzuschieben.

Nach den Fig. 2 und 3 weist das Gehäuse 10 ein Ventilglied auf, welches längs einer mit öffnungen versehenen Wandung verschiebbar ist, die das Gehäuse verschließt. Das Ventilglied 11 läßt sich zwiechen den Betriebsstellungen durch eine Schubstange 13 verschieben und wird in Fig. 2 gesehen durch eine Feder 14 nach rechts gedrückt. Das Ventilglied 11 ist durch Querwände 18, 19 in drei Kammern 15, 16, 17 unterteilt. Die mit öffnungen vereehene Wandung 12 weist eine Zuführöffnung für das Medium auf, das unter dem Zuführdruck P_ steht. Ferner sind zwei Verteileröffnungen 21 und 22, die den öffnungen 5 und 6 der Fig. 1 entsprechen, sowie zwei Auslaßöffnungen 23 und 24 vorgesehen, die mit der Atmosphäre oder einem Auslaß beim Druck P in Verbindung stehen. In der dargestellten Stellung steht die Zuftihröffnung 20 mit der Verteileröffnung 22 über die Kammer 16 in Verbindung, während die Verteileröffnung 21 mit der Auslaßöffnung 23 über die Kammer 15 verbunden ist. In der anderen Betriebsstellung des Ventilgliedes 11, in der das'linke Ende 25 4ββ Ventilgliedes 11 an der linken inneren Stirnwand 26 dee Gehäufies anliegt, steht die Zuführöffnung 20 mit der

5098U/0709

COPY

Verteileröffnung 21 über die Kammer 16 in Verbindung, während die Verteileröffnung 22 mit der Auslaßöffnung 24 über die Kammer 17 verbunden ist.

Jede Kammer 15, 16, 17 steht durch eine gelochte innere Trennwand 27, 28 bzw. 29 mit einem von drei Räumen 30, 31 bzw. 32 in Verbindung, die in einer Wand 37 des Gehäuses 10 vorgesehen sind, welche der mit öffnungen versehenen Wandung 12 gegenüberliegt. Die Räume 30, 31 und 32 sind einzeln voneinander durch Dichtringe 33, 34-, 35 getrennt, die in den entsprechenden Räumen 30, 31, 32 liegen und dichtend an einer Platte 36 anliegen, welche mit öffnungen 38, 39, 40 versehen ist und zwischen dem Ventilglied 11 und der Gehäusewand 37 liegt. Die Oberflächen auf jeder Seite der inneren Trennwände 27, 28 und 29 sind gleich gr-oß; da jede Trennwand mit einem Loch versehen ist, beträgt der auf jede Seite der Trennwände 27 und 29 wirkende Druck stets P , während der auf jede Seite der Trennwand 28 wirkende Druck stets P ist. Die durch das Medium auf das Ventilglied quer zur Verschieberichtung wirkenden Kräfte sind daher ausgeglichen, wie die folgende Gleichung zeigt:

P₀- (a^ - R₆) = 0.

Dabei bedeuten

a* = &p die Oberfläche auf jeder Seite der Trennwand 27»

&-,= a„ die Oberfläche auf jeder Seite der Trennwand 28 ι

a_c= a_c die Oberfläche auf jeder Seite der Trennwand 29·

Aus diesem Grunde ist die Kraft, die erforderlich ist, tut das Ventilglied 11 zwischen den Betriebsstellungen mittels der Schubstange 13 zu verschieben, beträchtlich geringer als die

5098U/0709

COPY

Kraft, die bei der bekannten Einrichtung nach Fig. 1 erforderlich . ist.

Wenn in der Zeichnung auch ein Ventilglied 11 dargestellt ist, das in drei Kammern 15, 16, 17 unterteilt ist, kann doch eine andere Anzahl von Kammern für eine andere Anordnung von öffnungen in der Wandung 12 erforderlich sein, wobei die Anzahl der Bäume 30, 31, 32 und die Anzahl der Löcher in der Platte 36 der Anzahl der Kammern gleich ist, in die das Ventilglied 11 unterteilt ist.

5098U/0709

COPY

Claims

Pat entanspräche

Ί.1 Schieberventil mit einem hohlen Ventilglied und einem Gehäuse, in dem das Ventilglied liegt, sowie mit einer mit öffnungen versehenen Wandung, längs der das Ventilglied zwischen Betriebsstellungen verschiebbar ist, in denen je unterschiedliche öffnungen durch das Ventilglied überbrückt werden, um einen"Durchfluß von Medium zwischen den öffnungen durch das Innere des Ventilgliedes hindurch zu ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, daß das Schieberventil eine weitere Wand (37), die der mit öffnungen versehenen Wand (12) gegenüberliegt und im Gehäuse (10) einen abgedichteten Raum (30,31*32) festlegt, sowie eine gelochte innere Trennwand (27,28,29) im Ventilglied (11) aufweist, die sich in Richtung der Verschiebebewegung des Ventilgliedes zwischen der mit öffnungen versehenen Wandung (12) und der weiteren Wand (37) des Gehäuses (10) erstreckt, wobei die Größe der Oberflächen der Trennwand (27,28,29) auf jeder Seite im wesentlichen gleich ist, so daß der Druck des Mediums innerhalb des Ventilgliedee (11) durch die gelochte Trennwand (27,28,29) in den abgedichteten Raum (30,31,32) übertragen und auf jeder Seite der Trennwand wirksam wird, wodurch das Ventilglied (11) in Richtung senkrecht zu der mit öffnungen versehenen Wandung (12) im wesentlichen im Gleichgewicht gehalten wird und die Kraft, die zum Verschieben des Ventilgliedes zwischen den Betriebsstellungen erforderlich ist, verringert wird.

Schieberventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (11) in eine Mehrzahl von Kammern (15,16,17) unterteilt ist, die in .Richtung der Verschiebe-

5098U/0709

COPY

243903a

bewegung im Abstand voneinander liegen, wobei ,-jede Kammer durch eine eigene innere Trennwand (27,28,29) unterteilt ist, und wobei jede Kammer mit unterschiedlichen öffnungen der Wandung (12) und mit unterschiedlichen abgedichteten Räumen (30,31,32) in der weiteren Wand (37) des Gehäuses

(10) in Verbindung steht, so daß das Ventilglied (11) gleichzeitig den Durchfluß von Medium bei unterschiedlichen Drücken steuern kann.

3. Schieberventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ventilglied (11) und der weiteren Wand (37) eine Lagerplatte (36) vorgesehen ist, die Löcher aufweist, welche durch die inneren Trennwände (27,28,29) im Ventilglied (11) die Verbindung zwischen den Kammern (15,16,17) im Ventilglied (11) und den abgedichteten Räumen (30,31,32) in der weiteren Wand (37) herstellen, wobei das Ventilglied

(11) zwischen der Lagerplatte (36) und der mit öffnungen versehenen Wandung (12) verschiebbar ist.

4·. Schieberventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder abgedichtete Raum (30,31,32) durch einen Hohlraum in der weiteren Wand (37) und einen zusammendrückbaren Ring (33,34,35) in jedem Hohlraum gebildet wird, der zwischen der Lagerplatte (36) und der weiteren Wand (37) eingeklemmt ist.

6098U/0709

COPY

Leerseite

copy