DE2533537B2 - Einrichtung zur mechanischen Fixierung der Schaltstellungen des Steuerorgans von Ventilen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur mechanischen Fixierung der Schaltstellungen des Steuerorgans von Ventilen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Für das Steuerorgan von impulsgesteuerten Ventilen sind die verschiedensten Fixiereinrichtungen mechanischer Bauart bekannt, z. B. zangenartige Federkonstruktionen (US-PS 35 42 074), bei denen die zangenförmige Feder in mehrere, die Schaltstellungen des Ventils bestimmende Rastausnehmungen des Steuerorgans einschnappt, oder Kugel-Feder-Rasteinrichtungen, bei denen eine Kugel mittels Federkraft in Rastausnehmungen einer axialen Verlängerung des Steuerorgans einrastet.

Neben erhöhten Herstellungskosten bedingen diese Konstruktionen relativ viel Bauteile für die Rasteinrichtung und einen entsprechend großen Platzbedarf im Ventil. Wenn ferner die Feder der Rasteinrichtungen gebrochen ist, ist eine sichere Funktion der Ventile nicht mehr gewährleistet. Andere bekannte Fixiereinrichtungen für den fraglichen Zweck (US-PS 38 12 883) arbeiten daher mit Magneten, wofür ein noch erhöhter Platzbedarf erforderlich ist, der sich noch ungünstiger auf die Baugröße der Ventile auswirkt, so daß eine erhebliche Verteuerung der als Massenartikel anzusehenden Ventile die Folge ist.

Bei einem anderen bekannten, impulsgesteuerten Ventil (DE-AS 20 02 393) ist ein Steuerorgan an seinen, mit einem Kopfansatz versehenen Enden zwischen dem Kopf und den Steuerorganstirnseiten je von dem Lochrand einer im Ventilgehäuse festgeklemmten, elastischen Lochscheibe bzw. Ringmembran eingefaßt, deren Fläche größer ist als die Querschnittsfläche der

die Membranen enthaltenden Zylinderringräume, so daß die Membranen bzw. Lochscheiben bei einer Verschiebung des Stcuerorgans von einer doppeltbogenförmigen Auswölbungslage in die entgegengesetzte, gestreckte und das Steuerorgan fixierende Auswölbungslage überschnappen. Dabei unterliegen die Ringmembranen bzw. Lochscheiben einer Walkarbeit, die zu baldigen Ermüdungserscheinungen Anlaß gibt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer gegenüber den bekannten Ausführungen im Aufbau vereinfachten und in der Herstellung verbilligten, dauerhaft funktionierenden Fixiereinrichtung für das Steuerorgan von impulsgesteuerten Ventilen.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß bei der im Oberbegriff des Anspruches I erwähnten Einrichtung das Ende des Zapfens des Steuerorgans in einer Schaltstellung des Steuerorgans gegen den Lochrandbereich der Lochscheibe anliegt und der Zapfen bei Umsteuerung des Sleuerorgans in die andere Schaltstellung durch das sich aufweitende Loch der elastischen Lochscheibe hindurchlrit! und der Lochrand in die Ringnut des Zapfens bzw. hinter den Zapfenkopf einschnappt.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes ist der Randbereich des Loches durch radiale Einschnitte oder radiale Ausnehmungen oder durch Verjüngung gegenüber der Dicke der übrigen Lochscheibe geschwächt. Im Fall der radialen Ausnehmungen ist der Lochrandbereich rosettenförmig ausgebildet. Ferner weist das freie Zapfenende eine umlaufende Eintrittsfase auf.

Durch diese Lösung sind die vorerwähnten Nachteile der Fixiereinrichtung bei impulsgesteuerten Ventilen, vorzugsweise bei impulsgesteuerten Schieberventilen, ausgeschaltet. Die vorgeschlagene Fixiereinrichtung weist ein Minimum an Bauteilen auf und arbeitet einwandfrei mit nur einer einzigen elastischen Lochscheibe bzw. Ringmembran, bei der sich nur der Lochrandbereich beim Durchtritt des Zapfens aufweitet, die aber keinerlei sonstigen Belastungen unterliegt. Damit sind die Ventile insbesondere in ihrer Konstruktion weiter vereinfacht und infolgedessen einfacher und schneller montiert und insgesamt können sie billiger hergestellt werden. Weiter ist es möglich, daß derartige Ventile bei pneumatischem Betrieb für sogenannte Trickschaltungen eingesetzt werden können, indem die Anschlüsse vertauscht oder indem mit einem Ventil gleichzeitig unterschiedliche Drücke gesteuert werden.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der anliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein Ventil mit der Fixiereinrichtung nach der Erfindung, F i g. 2 ein Einzelteil der Fixiereinrichtung in Aufsicht.

Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 ist ein 5/2-Wege-Ventil dargestellt, das aus einem zylindrischen Gehäuse 1 mit Abschlußdeckeln 2 und 3 an seinen Enden und einem im Gehäuseinnenraum 4 axial zwischen zwei Schaltendstellungen verschiebbaren Steuerorgan 5 besteht, wobei das Steuerorgan über die Umsteueranschlüsse Y und Z in den Deckeln 2 und 3 mittels Druckmittelimpulsen in üblicher Weise umsteuerbar ist. Die Arbeitsanschlüsse A, ßsind mit dem Hauptanschluß Pfür das aus dem Netz entnehmbare Druckmittel über Umfangsvertiefungen 5a und 5b des Steuerorgans 5 verbindbar, wobei gemäß F i g. 1 eine Verbindung zwischen dem Hauptanschluß und dem Arbeitsanschluß B besteht, während zwischen dem Arbeitsanschluß A

und dem Entlüftungsanschluß /?eine Entlüftungsverbindung besteht. Mit S ist der Entlüfiungsanschlull für den Arbeitsanschluß B bezeichnet. Es ist klar, daß auch 3/2-Wege-Ventile und vergleichbare Ventile für die Einrichtung nach der Erfindung in Fra^e kommen, ebenso pneumatisch angesteuerte Sitzvcntile.

In einer axialen Bohrung des Steuerorgans 5 ist ein zylindrischer Stift 6 fest eingesetzt, der gegenüber dem Steuerorgan axial vorsteht und einen Zapfen 7 bildet. Alternativ kann das Steuerorgan selbst einen entsprechenden Znpfen aufweisen. Dem freien Ende des Zapfens ist eine elastische Scheibe 8 mit einem zentralen Loch 9 von solcher Größe zugeordnet, daß der Randbereich 9a deⁱj zentralen Loches 9 konzentrisch gegen das Zapfenende anliegt, während sich das Steuerorgan seinerseits hierbei in einer seiner beiden Schaltendstellungen befindet (Fig. 1). Der Durchmesser des vorzugsweise kreisrund ausgebildeten Loches 9 der Lochscheibe 8 ist demgemäß kleiner als der Außendurchmesser des Zapfens 7, und zwar um so viel, daß sich das Loch der elastischen Lochscheibe so weit aufweiten kann, daß der Zapfen bei Umsteuerung des Steuerorgans durch das sich aufweitende Loch hindurchtreten kann. Der Zapfen 7 weist in einer gewissen, den Verstellweg des Steuerorgans in seine andere Schaltendstellung bestimmenden Entfernung von seinem freien Ende eine Umfangsnut 10 auf. In diese U.nfangsnut schnappt der sich dabei wieder verengende Lochrand 9a ein, so daß die Lochscheibe 8 d?s Steuerorgan 5 in dieser anderen Schaltendstellung sicher fixiert. Die Durchmesserverhältnisse des Zapfens 7 und des Loches 9 hängen außer von der Elastizität der elastischen Lochscheibe davon ab, wie stark der Widerstand für den Zapfen bei seinem Durchtritt durch das Loch höchstens sein darf und wie tief der Lochrand 9a in die Umfangsnut 10 eingreifen muß, um das Steuerorgan gegen äußere Einflüsse auf das Ventil in Form von Erschütterungen, Schwingungen und dergleichen sicher in der anderen .Schaltstellung zu halten. Dies kann durch Versuche leicht ermittelt v\ erden.

Um den Durchtritt des Zapfens 7 durch das Loch 9 zu erleichtern, andererseits aber zu gewährleisten, daß der "> Lochrand 9a zwecks sicheren Fe'ihaltens des Zapfens tief genug in dessen Umfangsnut 10 eingreift, ist der Lochrand der Lochscheibe umfangsmäßig geschwächt ausgebildet. Dies kann dadurch geschehen, daß im Lochrandbereich 9a kleine, radial nach außen verlaufen-

Ki de Einschnitte vorgesehen oder daß im Lochrandbereich umfangsmäßig mit Abstand voneinander Ausnehmungen angebracht sind, z. B. in Form von Kreisausschnitten 11, die beispielsweise gemäß Fig. 2 angeordnet sein können, wodurch sich in diesem Fall ein

ι ο rosettenförmiger Rand des Loches 9 ergibt.

Eine andere Schwächung des Lochrandes 9a besteht darin, daß dieser gegenüber der übrigen Dicke der Lochscheibe 8 verjüngt ausgebildet ist, z. B. durch abgestufte oder sich stetig verjüngende Dickenabnahme

2(i der Lochscheibe.

Ferner ist zwecks erleichternden Eintritts des Zapfens in das Loch der Lochscheibe dessen freies Ende mii einer Fase 12 oder dergleichen versehen.
Zur Befestigung der Lochscheibe 8 im Ventil ist der Ventildeckel 3 mit einer Aussparung 13 versehen, in welche die Lochscheibe eingelegt wird. Alternativ kann eine entsprechende Aussparung im zylindrischen Gehäuse 1 vorgesehen sein. Durch Verspannung des Ventildeckels 3 mit dem Ventilgehäuse wird die

3d Lochscheibe dann festgelegt. Weiterhin weist der Ventildeckel 3 einen zentralen freien Raum 14 zur Aufnahme des Zapfens 7 auf, wenn die Lochscheibe in dessen Umfangsnut 10 eingeschnappt ist.

Die vorstehend erläuterte mechanische Fixiereinrich-

j5 tung sichert auf einfache Weise das Einhalten der Schaltendstellungen des Steuerorgans von impulsgesteuerten Ventilen, wenn der Umsteuerimpuls für das Steuerorgan verloschen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur mechanischen Fixierung der Schaltsicllung von Ventilen, bei denen das Steuerorgan durch entgegengesetzte Impulse umgesteuert und unter Einwirkung eines Schnappeffektes mit Hilfe einer an ihrem Außenumfang im Ventilgehäuse eingespannten elastischen Lochscheibe und eines am Steuerorgan vorgesehenen, mit einer Umfangsnut zur Aufnahme des Lochrandes der Lochscheibe versehenen Zapfens in seinen Schaltstellungen fixiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Zapfens (7) des Steuerorgans (5) in einer Schaltstellung des Steuerorgans gegen den Lochrandbereich (9a) der Lochscheibe anliegt und der Zapfen (7) bei Umsteuerung des Steuerorgans in die andere Schaltstellung durch das sich aufweitende Loch der elastischen Lochscheibe (8) hindurchtritt und der Lochrand (9a) in die Umfangsnut (10) des Zapfens (7) bzw. hinter den Zapfenkopf einschnappt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Randbereich (9a) des Loches (9) durch radiale Einschnitte oder radiale Ausnehmungen (11) oder durch Verjüngung gegenüber der Dicke der übrigen Lochscheibe (8) geschwächt ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Randbereich (9a) des Loches (9) rosettenförmig ausgebildet ist.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Zapfende eine umlaufende Eintriusfase (12) aufweist.