DE2539985C3 - Bistabile Schnappeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine bistabile Schnappeinrichtung für ein Ventil, -'"sbesondere ein hydraulisches Ventil, mit einem bewegbar gelagerten Kegelventilkörper, an dem eine sich beidseitig in Ausnehmungen von Lagern abstützende und über einen Totpunkt hinweg bewegbare Federelementanordnung angreift

Bei einer aus der US-FS 35 04 849 bekannten Ausführungsform einer bistabilen Schnappeinrichtung lür ein Ventil ist die Federanordnung von einer gummielasttschen Membran gebildet, die am Rande eingespannt ist und zentrisch den Kegelventilkörper trägt

Zur Lösung der Aufgabe, mit einer möglichst einfachen Federform bei geringem Raumbedarf und verhältnismäßig kleinem Hub des Ventilkörpers in dessen Endlagen verhältnismäßig große Kräfte zu erzielen, ist es bekannt aus Federdraht bestehende ringförmige Federn heranzuziehen.

Zur Vervielfachung der Federkraft können mehrere ringförmige Federn in symmetrischer Anordnung vorgesehen werden. Damit ergibt sich vorteilhaft die Möglichkeit die von den Federn ausgehende Kraft in bezug auf die Bewegungsrichtung des bewegbaren Steuerorgans symmetrisch einwirken zu lassen (vgL DE-GBM 19 62 971).

Bei der Anwendung einer bistabilen Schnappeinrichtung auf hydraulische oder pneumatische Ventile ergeben sich besondere Vorteile, wenn gefordert wird, daß das Ventil auch bei Ausbleiben einer Steuerungskraft die jeweils eingenommene Lage beibehält

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bistabile Schnappeinrichtung für ein Ventil, insbesondere ein hydraulisches Ventil zu schaffen, dessen bewegbar gelagerter Kegelventilkörper neben der durch eine Schnappeinrichtung zwei Vorzugslagen (Endpositionen) aufweisenden Eigenschaft auch mit Sicherheit dicht schließt

Nach der Erfindung wird dies dadurch gelöst, daß die Federelementanordnung aus mehreren, ringförmigen, aus Federdraht bestehenden Federn besteht und das eine der Lager von einem allen Federn gemeinsamen Ring gebildet ist, das quer zur Bewegungsrichtung des

Kegelventilkörpers verschiebbar ist

Es ergibt sich eine besonders günstige Dichtwirkung in geschlossenem Zustand des Ventils mit einrm Kegelventilkörper, die allerdings nur dann auch bei Ausbleiben einer Druckkraft aufrechterhalten bleibt,

ίο wenn die von der Schnappeinrichtung ausgeübten Kräfte mit Sicherheit vollkommen symmetrisch in Axialrichtung auf den Kegelventilkörper einwirken. Anderenfalls ergäbe sich ein Mittenversatz, der zn geringen Undichtigkeiten führen müßte, die dann beachtlich sind, wenn zum Aufbau des Druckes im hydraulischen System eine Pumpe mit geringer Fördermenge verwendet werden solL Die symmetrische Belastung wird durch den allen Federn gemeinsamen Ring erzielt, der gleichsam schwimmend gelagert ist

d. h. quer zur Bewegungsrichtung des Kegeiventiikörpers verschiebbar gelagert ist

Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Schnappeinrichtung nach der Erfindung ist der Ring am ortsfesten Teil der Schnappeinrichtung in einer Ringnut, vorzugsweise mit axialem Spiel, angeordnet Der Ring kann zur Erleichterung der Montage geschlitzt und in seinem Durchmesser federelastisch verändert sein.

Anhand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben und die Wirkungsweise erläutert

In der Figur ist ein hydraulisches Ventil 1 in einem Schnitt schematisch dargestellt das ein ortsfestes Gehäuse 2 und ein bewegbar gelagertes Glied 3 aufweist Das Glied 3 ist als Kegelventilkörper ausgebildet der in der dargestellten Position gegen einen Ventilsitz 4 gedrückt wird. Der das Glied 3 umgebende Raum 5 ist über einen Zufluß 6 dauernd mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt; er steht inter einem vorbestimmten Druck. Dieser Druck wirkt auf die vom Ventilsitz 4 umgrenzte Fläche des Gliedes 3 und ergibt eine ständige Druckkraft in Pfeilrichtung 7. Zum Umsteuern des Gliedes 3 muß entgegen dieser Druckkraft und der Kraft einer bistabilen Schnappeinrichtung 8 über den StoUel 9 eine Kraft in Pfeilrichtung 10 wirksam werden. Dann gibt der Kegelventilkörper 3a den Ventilsitz 4 frei, so daß Hydraulikflüssigkeit aus dem Raum 5 durch den Auslaß 11 strömt

Zur Erzielung einer symmetrischen, Versetzungskräfte auf den Kegelventilkörper 3a vermeidenden BcIastung des Gliedes 3 durch die Schnappeinrichtung 8 ist folgende Anordnung vorgesehen:

Das bewegbare Glied enthält Ausnehmungen 12, in denen sich mehrere ringförmig gebogene, aus Federdraht bestehende Federn 13 einerseits abstützen. Diese Federn haben andererseits ihre Abstützung an einem allen Federn 13 gemeinsamen Ring 14, der in einer Ausnehmung 15 des Gehäuses 2 que^r zur Bewegungsrichtung 7 des Gliedes 3 verschiebbar geführt ist Der Ring 14 weist seinerseits eine Ausnehmung 16 zur Lagerung der Federn 13 auf.

Sofern in der in der Figur dargestellten Lage des Gliedes 3 der Druck der Hydraulikflüssigkeit absinkt, derart, daß die Kraft in Pfeilrichtung 7 vermindert wird, kann sich auch aufgrund der symmetrischen, selbstzentrierenden Schnappeinrichtung 8 keine zu Undichtigkeiten führende Lage des Gliedes 3 ergeben. Dadurch ist es möglich, eine Pumpe mit geringer Fördermenge für die Schaffung des Druckes im Hydrauliksystem vorzusehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Bistabile Schnappeinrichtung für ein Ventil, insbesondere ein hydraulisches Ventil, mit einem bewegbar gelagerten Kegelventilkörper, an dem eine sich beidseitig in Ausnehmungen von Lagern abstützende und über einen Totpunkt hinweg bewegbare Federelementanordnung angreift, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelementanordnung aus mehreren, ringförmigen, aus Federdraht bestehenden Federn (13) besteht und das eine der Lager (16) von einem allen Fedem (13) gemeinsamen Ring (14) gebildet ist, das quer zur Bewegungsrichtung des Kegelventilkörpers (ßa) verschiebbar ist.

2. Bistabile Schnappeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (14) am ortsfesten Teil (2) der Einrichtung in einer Ringnut (15) angeordnet ist

3. Bistabile Schnappeinrichtung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (14) mit axialem Spiel gehaltert ist.

4. Bistabile Schnappeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (14) geschlitzt und in seinem Durchmesser federelastisch veränderbar ist.