DE2509716C2 - 5-Wege-Steuerventil - Google Patents

Description

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1. Fünf-Wege-Steuerventil zum Steuern eines Mediumstromes mit einer im Ventilgehäuse in axialer Richtung zwischen zwei Endstellungen hin und her verschieblichen Verschlußvorrichtung, die ein zum Umsteuern des von der Druckmittelquelle kommenden Mediumsiromes dienendes Verschluüglied mit U-förmigem Querschnitt und mit elastischen Lippen besitzt, und mit zwei dem Verschlußglied zugeordneten Ventilsitzen, deren Abstand zur Längsmittelachse der Verschlußvorrichtung größer als der Abstand dieser Achse von den Wurzeln der Lippen des Verschlußgliedes ist, wobei zwischen den Ventilsitzen und dem Verschlußglied eine der axialen Verstellbewegung des Verschlußgliedes entsprechende relative Verschiebebewegung in Richtung der Längsmittelachse der Verschlußvorrichtung zwischen zwei Endstellungen stattfinden kann, in denen das Verschlußglied an jeweils einem der Ventilsitze mit einer Lippe dichtend anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Lippen (11, 12) des Verschlußgliedes (7) so elastisch ausgebildet sind, daß während der hin und her gehenden Bewegung des Verschlußgliedes (7) jeweils im Bereich einer der Endstellungen abwechselnd das freie Ende jeweils einer der Lippen (11,12) sich um den zugehörigen, abgerundeten Ventilsitz (13, 14) herumschmiegt und das freie Ende der anderen Lippe sich gleichzeitig von dem zugehörigen Ventilsitz trennt und zwischen den beiden Endstellungen die freien Enden beider Lippen an den zugehörigen Ventilsitzen anliegen.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Randpartien der Lippen (11, 12) des Verschlußgliedes (7) in dessen Mittelstellung zueinander nach außen divergierend verlaufen.

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b0 besonders wichtig ist, nicht ohne weiteres gewährleistet ist, so daß es u. U. zu Störungen kommt. Aus der DEAS 15 50 383 ist außerdem ein Dreiwegeventil bekanntgeworden, bei dem der VerschluEteil in seiner Mittelstellung alle drei Anschlüsse gegeneinander absperren kann und zwei in Ringnuten angeordnete, getrennte Ventilteile aufweist, die als Ringe aus elastischem Werkstoff ausgebildet sein können, wobei die Nuten keilförmige Profile aufweisen. Die Anordnung ist hierbei so getroffen, daß jeweils einer der als flache Scheiben ausgebildeten Ringe, deren Dicke gleich der Breite der Nuten am Nutgrund ist, in einer Endstellung der Verschlußvorrichtung gegen eine Fläche der konischen Nut durch eine Gegenfläche gedrückt wird. Diese bekannte Anordnung ist z. B. mit dem Nachteil behaftet, daß ein »Flattern« der Ringe insbesondere dann nicht ausgeschlossen werden kann, wenn z. B. die Druckluft von zwei Seiten an den Ring herangelangen kann. Auch hier können also Störungen nicht immer vermieden werden.

Ausgehend vom genannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Fünf-Wege-Steuerventil zu schaffen, das beim überschneidungsfreien Steuern mit einfachem Aufbau eine störungsfreie Abdichtung der jeweils abzuschließenden Kanäle und Wege gewährleistet

Die gestellte Aufgabe wird bei einen Fünf-Wege-Steuerventil eingangs genannter Art dadurch gelöst, dab die Lippen des Verschlußgliedes so elastisch ausgebildet sind, daß während der hin- und hergehenden Bewegung des Verschlußgliedes jeweil im Bereich einer der Endstellungen abwechselnd das freie Ende jeweils einer der Lippen sich um den zugehörigen, abgerundeten Ventilsitz herumschmiegt und das freie Ende der anderen Lippe sich gleichzeitig von dem zugehörigen Ventilsitz trennt und zwischen den beiden Endstellungen die freien Enden beider Lippen an den zugehörigen Ventilsitzen anliegen.

Das erfindungsgemäße Steuerventil hat den Vorteil, daß immer ein überschneidnungsfreies Steuern gewährleistet ist, was bedeutet, daß das Verschlußglied auf der einen Seite den entsprechenden Steuerkanal schließt, bevor es den Steuerkanal auf der anderen Seite freigibt, so daß mit Sicherheit verhindert wird, daß im Verlauf des Steuervorgangs Frischluft direkt in die Entlüftung oder Abluftleitung entweichen kann. Die Lippen des Verschlußgliedes sind sehr elastisch ausgebildet, so daß einerseits eine einwandfreie Abdichtung in den Endstellungen gewährleistet ist und andererseits sichergestellt ist, daß die obenerwähnte Überschneidung nicht stattfindet. Darüber hinaus hat die erfindungsgemäße Vorrichtung noch den Vorteil, daß das Doppelsitzverschlußstück seine abdichtende Funktion auch dann beibehält, wenn bei der Herstellung des Schiebers und Ventilgehäuses und der übrigen Ventilsitze Ungenauigkeiten vorkommen, weil diese durch das Verschlußglied der neuen Anordnung ausgeglichen werden. Außerdem wird auch die Gefahr einer evtl. Rückstellung der Achse des Ventilverschlußgliedes verringert. Das Ventilverschlußglied ist am Schieber fest eingespannt und hat auf diesem einen sicheren Halt. Bei alledem ist sichergestellt, daß das Verschlußglied immer eine genau definierte Lage einnimmt, es kann also nicht wie bei Dichtungsringen, die zwischen zwei Anschlägen axial verschieblich angeordnet sind, vorkommen, daß das Verschlußglied eine Mittellage zwischen den beiden Endanschlägen einnimmt, die die Abdichtungsfunktion in Frage stellt. Die besonders biegsamen Lippen

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ergeben zusammen mit der Abrundung der Ventilsitze, daß sich beim Erfindungsgegenstand die Lippen frei um den Ventilsitz herumschlingen, und das »Flattern« wird mit Sicherheit vermieden. Alle diese Vorteile werden bei einfachem Aufbau und denkbar leichter Montage erzielt

Die Anordnung kann z. B. so getroffen sein, daß die freien Randpartien der Lippen des Verschlußgliedes in dessen Mittelstellung zueinander nach außen divergierend verlaufen. Dies kann zu einer weiteren Verbesse- «o rung der Dichtigkeit führen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt Hierbei zeigt die einzige Figur ein Fünf-Wege-Steuerventil gemäß der Erfindung in einer Seitenansicht in axialem Schnitt

Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform handelt es sich um ein Steuerventil zum Steuern eines Mediumstromes, das als Fünf-Wege-Steuerventil ausgebildet ist. Dieses Steuerventil besitzt eine im Ventilgehäuse in axialer Richtung zwischen zwei Endstellungen hin- und her verschiebliche Verschlußvorrichtung mit einem als Doppelsitzverschlußstück ausgebildeten Verschlußglied und zwei hiermit zusammenwirkende Ventilsitze. Es sind noch weitere Dichtungselemente vorhanden, die zusammen mit dem Doppelsitzverschlußstück die Aufgabe haben, den Fluß des Mediums von einer Druckmittelquelle zu dem einen oder anderen Verbraucher bzw. von den Verbrauchern zu den Entlüftungsleitungen zu steuern.

Hinsichtlich des als Doppelsitzverschlußstück ausge- J" bildeten Verschlußgliedes und der diesen zugeordneten beiden Ventilsitzen ist die Anordnung so getroffen, daß zwischen den Ventilsitzen und dem Verschlußglied eine der axialen Verstellbewegung des Verschlußgliedes zugeordnete relative Verschiebebewegung in Richtung *"> der Längsmittelachse der Verschlußvorrichtung stattfindet, wobei sich in den beiden Endstellungen der Bewegung das Verschlußglied an jeweils einem der Ventilsitze mit einer zugewandten Fläche dichtend anliegt. ^w

Bei dem in der Figur dargestellten Ventil ist im Gehäuse 1 die Verschlußvorrichtung 2 in axialer Richtung gemäß den Pfeilen 3 hin und her verschieblich geführt, die Verschlußvorrichtung enthält das Verschlußglied 7, das als Doppelsitzverschlußstück ausgebildet ist, sowie weitere Dichtungsringe 8, 9, die an sich bekannt sind. Auf diese Weise soll der Fluß des Mediums zwischen der Druckluftquelle 4 und den beiden Verbrauchern 5,6 bzw. zwischen den Verbrauchern und entsprechenden Entlüftungsleitungen gesteuert werden. >"

Das Verschlußglied 7 hat im Querschnitt die Gestalt eines U mit Quersteg 10 und Lippen 11, 12. Der Quersteg dient zur Befestigung des Verschlußgliedes an dem Schieber der Verschlußvorrichtung, indem das Verschlußglied auf den Schieber aufgeschoben ist, die ⁵> öffnung des U weist nach außen, wobei die Lippen ti, 12 elastisch und leicht deformierbar, sowie rundumlaufend ausgebildet sind. Den Lippen 11, 12 des Verschlußgliedes 7 sind Ventilsitze 13, 14 zugeordnet, welche die Gestalt von Ringsitzen haben und als zu ^b0 beiden axialen Seiten des Verschlußgliedes 7, also an der Seite A und an der Seite B des Verschlußgliedes zu diesem hin gemäß den Pfeilen 15, 16 vorstehende ringförmige Vorsprünge ausgebildet sind, deren Abstand »2« zur Basis 17 des Quersteges des U größer als der Abstand »tx< der Wurzel 18 der Lippen des Verschlußgliedes gegenüber dieser Basis 17ist Die die Ventilsitze bildenden Ringvorsprünge 13, 14 sind abgerundet, die Lippen sind infolge der oben geschilderten Ausbildung elastisch und leicht biegsam, so daß die jeweils abdichtende Ringlippe sich um den zugehörigen Ringsitz herumschmiegt wenn sie in der entsprechenden Endstellung der Verschlußvorrichtung an ihm anliegt wie in der Figur bei der Lippe 12 mit dem Ringvorsprung 14 gezeigt ist Die Elastizität und Biegsamkeit der Lippe bzw. das Anschmiegen der Lippe an den Sitz werden noch dadurch verbessert bzw. erleichtert vor allem wird auch das sogenannte Überschneiden vermieden, indem einerseits die Länge des axialen Verstellweges der Verschlußvorrichtung und andererseits der axiale Abstand »C« zwischen den den Lippen des Verschlußgliedes zugeordneten, einander gegenüberliegenden Ringsitzen so gewählt und einander zugeordnet ist, daß die Verstellbewegung sich auch nach dem Anlegen der Lippe an den zugehörigen Ringsitz fortsetzt Bei der gezeigten Ausführungsform ist der axiale Abstand »C« zwischen den Ringsitzen größer als die in axialer Richtung gemessene Länge »L« des Verschlußgliedes, jedoch kleiner als die Summe aus der Länge des axialen Weges der Verschlußvorrichtung und der axialen Länge des Verschlußgliedes. Auf diese Weise wird erreicht, daß in jeder Endstellung der Verschlußvorrichtung die entsprechende Lippe so fest gegen den zugehörigen Ringsitz angedrückt wird, daß sie sich um ihn herumschmiegt, so daß eine einwandfreie Abdichtung und Absperrung des entsprechenden Weges erreicht und ein Überschneiden vermieden wird, weil die betreffende Lippe so lange während der Verstellbewegung der Verschlußvorrichtung zum anderen Ringsitz hin an ihrem Ringsitz anliegen bleibt, wenn auch unter allmählicher Entformung und unter allmählichem Rückgang in die Ausgangsstellung, bis die andere Lippe an ihrem zugehörigen Ringsitz anliegt und somit den anderen Weg absperrt. Es kann also nicht sein, daß beide Wege gleichzeitig frei werden. Das als Doppelsitzverschlußstück ausgebildete Verschlußglied sitzt unter axialer Vorspannung in einer Nut oder zwischen zwei Ringbunden am Umfang der Verschlußvorrichtung, derart, daß eine axiale Bewegung des Verschlußgliedes zwischen den beiden Ringbunden verhindert wird. Die Tiefe des keilförmigen Einschnittes zwischen den beiden Lippen 11 und 12, der der öffnung des U entspricht, beträgt in radialer Richtung gesehen etwa die halbe Breite des Verschlußgliedes. Dieser keilförmige Einschnitt verjüngt sich vom Außenumfang zur Mitte hin und ist an den beiden Längsseiten durch schräg verlaufende Flächen begrenzt. Das Verschlußglied kann aus Kunststoff mit gummiähnlichen Eigenschaften oder aus Gummi bestehen. Die Anordnung kann bei einem nicht weiter dargestellten Ausführungsbeispiel auch so getroffen sein, daß die freien Randpartien der Lippen des Verschlußgliedes in dessen Mittelstellung zueinander nach außen divergierend verlaufen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

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Patentansprüche:

Die Erfindung betrifft ein Fünf-Wege-Steuerventil zum Steuern eines Mediumstromes mit einer im Ventilgehäuse in axialer Richtung zwischen zwei Stellungen hin und her verschieblichen Verschlußvorrichtung, die ein zum Umsteuern des von der Druckmittelquelle kommenden Mediumstromes dienendes Verschlußglied mit U-förmigem Querschnitt und mit elastischen Lippen besitzt, und mit zwei dem Verschlußglied zugeordneten Ventilsitzen, deren Abstand zur Längsmittelachse der Verschlußvorrichtung größer als der Abstand dieser Achse von den Wurzeln der Lippen des Verschlußgliedes ist, wobei zwischen den Ventilsitzen und dem Verschlußglied eine der axialen Verstellbewegung des Verschlußgliedes entsprechende relative Verschiebebewegung in Richtung der Längsmittelachse der Verschlußvorrichtung zwischen zwei Endstellungen stattfinden kann, in denen das Verschlußglied an jeweils einem der Ventilsitze mit einer Lippe dichtend anliegt.

Ein derartiges Steuerventil 1 ist z. B. aus der DE-GMS 20 079 bekanntgeworden. Hierbei kann der elastische Lippen aufweisende Dichtungsring — das Verschlußglied — als Doppelsitzverschlußstück ausgebildet sein, das in axialer Richtung des Schiebers der Verschlußvorrichtung zwischen zwei Tellerventilsitzen hin und her bewegbar ist. Das bekannte Steuerventil ist u. a. mit dem Nachteil behaftet, daß ein »überschneidungsfreies« .Steuern, das bei 5/2-Wege-Ventilen

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