DE2739039A1

DE2739039A1 - Steuerventil

Info

Publication number: DE2739039A1
Application number: DE19772739039
Authority: DE
Inventors: Esko Dipl Ing Kosonen
Original assignee: Rauma Repola Oy
Current assignee: Repola Oy
Priority date: 1976-08-30
Filing date: 1977-08-30
Publication date: 1978-03-02
Also published as: SE7709674L; FR2363043A1; FI762482A; GB1539340A

Description

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RAUMA-REPOLA OY Lokomon Tehtaat, PL 306-307, 33101 Tampere 10 / Finnland

Steuerventil

Die Erfindung betrifft ein Steuerventil gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

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Bei bekannten Ventilen dieser Art wird für viele Anwendungszwecke, beispielsweise bei der Anwendung des Steuerventils in Steuervorrichtungen von Arbeitsmaschinen, die Ausbildung des Ventils in nachteiliger Weise hoch bzw. lang, was auf den Überdeckungs- bzw. Abdeckungsabmessungen der für eine normale Verschiebestange erforderlichen Hälse sowie auf dem großen Bewegungsabstand der Steuerstange beruht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Steuerventil der gattungsgemäßen Art zur Beseitigung der geschilderten Nachteile derart auszugestalten, daß es nicht nur eine geringe Anzahl von Konstruktionsteilen mit der Folge einer sehr großen Funktionszuverlässigkeit aufweist, sondern auch, insbesondere in vertikaler Erstreckung ,sehr kompakt ist und nur einen geringen Raum beansprucht.

Die Merkmale der zur Lösung dieser Aufgabe geschaffenen Erfindung ergeben sich aus Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind in den weiteren Ansprüchen enthalten.

Das erfindungsgemäß ausgestaltete Steuerventil ist, insbesondere in vertikaler Richtung, sehr kompakt, wobei außerdem der durch dieses Ventil beanspruchte Raum klein ist. Die Konstruktion des Ventils umfaßt nur eine geringe Anzahl von Teilen, was natürlicherweise ein Ventil mit einer sehr großen Funktions zuverlässigkeit zur Folge hat.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:

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Fig. 1 das Steuerventil in Seitenansicht, Fig. 2 in Draufsicht und Fig. 3 im Schnitt gemäß Linie A-B nach Fig. 2; Fig.4 schematisch das Einpassen einer einzigen Stange

in das Ventil gemäß Fig. 1 - 3 und

Fig. 5 das hydraulische Flußschaltbild des Ventils.

Das dargestellte Steuerventil weist einen Körper 16 auf, der mit vier vertikalen Bohrungen 1 versehen ist. Diese Bohrungen 1 sind in Bezug auf die Mittellinie bzw. Längs mitte Iac hse des Ventils symmetrisch angeordnet. Am Boden jeder Bohrung 1 befindet sich ein Raum 17 mit einem Durchmesser, der etwas größer ist als der Durchmesser der Bohrung 1 selbst, so daß an der Durchmesserübergangsstelle eine Schulter 12 gebildet ist. Mit jedem Raum 17 ist ein sich zur Seite des Ventils öffnender Steuerverbindungsanschluß 2 für jeweils eine Steuerleitung Α., A», B. und B. verbunden. Die oberen Enden der Bohrungen 1 münden in einen Raum 18 aus, von dem aus ein zur Verbindung mit einer Behälterleitung T dienender Kanal zur Seite des Ventils fuhrt. Darüberhinaus führen von etwa der Mitte der Bohrungen 1 Kanäle 19 aus der Seite des Ventils heraus zu einem gemeinsamen Druckleitungs -verbindungsanschluß 3, der zum Anschluß bzw. zur Verbindung mit einer Druckleitung P dient. In jede Bohrung 1 ist eine Stange 5 eingepaßt, durch die jeweils ein Längskanal 6 führt. Über diesen Kanal β kann jede Steuerleitung A-, A„, B, oder B₂ mit der Behälterleitung T verbunden werden. Wie ersichtlich, entspricht der Außendurchmesser des oberen Abschnittes 7 der Stange 5 dem Durchmesser der Bohrung

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Der Außendurchmesser des Mittelabschnittes 8 der Stange 5 ist kleiner als der Durchmesser des oberen Abschnittes 7 der Stange 5, so daß an dieser Stelle zwischen der Stange 5 und der Bohrung 1 ein Ringraum 9 gebildet ist. Das untere Ende der Stange 5 erweitert sich zu einem Flansch 10, dessen Durchmesser größer ist als derjenige der Bohrung 1. Vorzugsweise ist die Oberseite bzw. Oberfläche des Flansches 10 als kreiskegelförmige Mantelfläche ausgebildet. Weiterhin sind Kolben 13, die sich symmetrisch innerhalb Zylindern oder Bohrungen 20 in Längsrichtung der Stangen 5 bewegen können, derart angeordnet, daß sie auf die oberen Enden der Stangen 5 einwirken.

Am oberen Teil des Ventilkörpers 16 ist mittig mittels eines Kreuzgelenkes 21 ein Handhebel 14 befestigt. Dessen unteres Teil ist mit einer Platte 22 versehen, die den oberen Abschnitten der Kolben 13 zugekehrt ist. Der Handhebel 14 ist weiterhin mit einer Feder oder einem Federglied 15 versehen, das beispielsweise aus Gummi besteht und zwischen der Platte 22 und einem Griffabschnitt 23 angeordnet ist.

Das beschriebene Steuerventil funktioniert folgendermaßen:

Über die Druckleitung P wird durch den Anschluß 3 hindurch ein entsprechender Druck in die Kanäle 19 und sodann in die Ringräume 9 zwischen den Stangen 5 und den Bohrungen 1 eingeleitet. Das Druckmedium kann Flüssigkeit oder Gas sein, so daß das Steuerventil dementsprechend als hydraulisches oder pneumatisches Ventil arbeiten kann. Wenn das Druckmedium die Tendenz aufweist, vom Ringraum 19 aus an der Dichtungsstelle zwischen der Schulter 12 und dem Dichtungskegel 11 vorbei in den Raum 17 zu strömen, hat dieser Leckstrom einen geringen Druckverlust zur Folge, wodurch sich die Stange 5 in ihre obere Stellung oder Schließstellung anhebt, so daß der Dichtungskegel 11 dicht gegen die Schulter 12 gedruckt wird und die Verbindung zwischen

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der Druckleitung P und den Steuerleitungen Aj, A„, B« und B, unterbricht. Die Steuerleitungen A., A„, B₁ und B₃ stehen nunmehr über die Kanäle 6 und den Raum 18 in direkter Verbindung mit der Behälterleitung T. Wenn nun in irgendeiner Steuerleitung ein bestimmter Druck erwünscht ist, wird der Handhebel 14 in die Richtung der der betreffenden Steuerleitung zugeordneten Schließgliedes oder Kolbens 13 verschwenkt, so daß dieser Kolben 13 dann nach unten gedrückt wird. Wenn er die Oberkante der Stange 5 erreicht, unterbricht er die bisher zwischen dieser Steuerleitung und dem Raum 18 über den Kanal 6 gegebene Verbindung. Wenn der Handhebel 14 weiter in Richtung der betreffenden Richtung verschwenkt wird, wird hierdurch auch der Kolben 13 weiter nach unten gedrückt, so daß die Verbindung zwischen der Druckleitung P und der betreffenden Steuerleitung im gewünschten Ausmaß geöffnet wird. Der Druck der einzuregelnden Steuerleitung ist hierbei in jedem Fall durch die jeweilige Stellung des Handhebels 14 definiert, während die Feder oder das Federglied 15 die Beziehung zwischen der Drückkraft des Schließgliedes 13 und der Stellung des Handgriffes 14 definiert bzw. begrenzt.

Bei dem beschriebenen Steuerventil sind die Steuerdruckwerte nicht auf der Basis von Funktionen der Stellung der Stange 5 definiert, sondern es unterscheidet sich die Stellung der Stange 5 von der Schließstellung lediglich dann, wenn der Druckwert der Steuerdruckleitung geringer ist als der durch den Handhebel 14 definierte Wert. Es ist daher der Steuerdruck beim beschriebenen Steuerventil auf der Basis der Druckkraft des Schließgliedes 13 definiert, mit der die Steuerstange 5 gedruckt bzw. bewegt wird. Der Handhebel 14 kann frei in sämtlichen Richtungen gedreht werden, so daß er verwendet werden kann, um gleichzeitig entweder eine Steuerleitung oder zwei benachbarte Steuerleitungen einzustellen bzw. einzuregeln; jede der beiden benachbarten Steuerleitungen kann hierbei in der gewünschten Weise einge-

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stellt werden. Beim beschriebenen Steuerventil können der Griffabschnitt 23 oder der elastisch federnde Abschnitt 15 des Handhebels oder die beiden genannten Teile zusammen leicht ausgewechselt werden, so daß ihre Form und Eigenschaften dem Benutzer des Ventils angepaßt werden können; dies Auswechseln erfolgt in einfacher Weise dadurch, daß das auszuwechselnde Teil vom Ventil abgenommen und durch ein Teil mit den gewünschten Eigenschaften ersetzt wird.

Es ist selbstverständlich möglich, das beschriebene Steuerventil nach Wunsch auf vielerlei Art und Weise abzuwandeln. So können das Kreuzgelenk 21 (oder das Kugelgelenk) und das Federglied 15 am Boden des Handhebels 14 durch ein gewindeähnliches bzw. gewindeförmiges Feder glied ersetzt werden, das gleichzeitig den Handhebel 14 mit dem Ventilkörper 16 verbindet. Das Betätigungsglied des Ventils muß nicht ein Handhebel sein, sondern kann auch durch jedes andere Betätigungs- oder Steuerglied ersetzt werden. Weiterhin können auch die Räume mit Federn 24 (siehe Fig.3) versehen sein, welche diejenige Stellung, in der die Stangen 5 nach oben in ihre Schließstellung gedrückt sind, sichern.

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Claims

Patentansprüche

Steuerventil zum Anschluß an eine oder mehrere, beispielsweise

vier Steuerleitungen, mit Bohrungen, deren Anzahl derjenigen der Steuerleitungen entspricht und die jeweils an ihrem einen Ende mit einem Steuerleitungsanschluß verbunden sind, einer in Längsrichtung der Bohrung bewegbaren Stange, die jeweils in eine der Bohrungen eingepaßt ist, wobei das andere Ende jeder Bohrung mit einem Behälter leitungsanschluß verbunden ist ,und einem Druckleitungsanschluß, der in jede Bohrung zwischen dem zum Steuerleitungsanschluß führenden Kanal oder Raum und dem Behälterleitungsanschniß mündet, dadurch gekennzeichnet, daß durch jede Stange (5) ein Längs kanal (6) führt, so daß eine entsprechende Steuerleitung (A₁, A-, Bj, Bj über den Kanal (6) an die Behälterleitung (T) anschließbar ist, daß der Außendurchmesser des einen Endes (7) jeder Stange (5) hauptsächlich zwischen den in die Bohrung (1) mündenden Druckleitungs- und Behälterleitungsanschlüssei(3, 4) dem Durehmesser der entsprechenden Bohrung (1) entspricht, daß der Außendurchmesser des Mittelabschnittes (8) jeder Stange (5) kleiner ist als der Außendurchmesser des einen Endes (7) der Stange (5), so daß an diesem Abschnitt zwischen der Stange (5) und der entsprechenden Bohrung (1) ein Ringraum (9) gebildet ist, daß das dem entsprechenden Steuerleitungsanschlnß (2) zugekehrte Ende jeder Stange (5) einen Flansch (10) aufweist, der einen größeren Durchmesser als die entsprechende Bohrung (1) bildet und dessen dem Ringraum (9) zugekehrte Flanschoberseite (11) eine Mantelfläche von insbesondere der Form eines zylindrischen Kegels bildet, daß jede Stange (5) aus ihrer Schließstellung, in der die MantelfUfehe (11) des Stangenflansches (10) einer Schulter (12) der entsprechenden Bohrung (1) an dem dem Steuerleitungsanschhiß (2) zugekehrten Ende anliegt, mittels eines Kolbens (13) wegbewegbar ist, der auf das dem

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ORIGINAL INSPECTED

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Behälterleitungsanschluß (4) zugekehrte Ende (7) der Stange (5) einwirkt und derart angeordnet ist, daß die Verbindung von der Steuerleitung (A , A«, B^, B„) durch die Stange (5) zur Behälterleitung (T) trennbar ist, und daß die Drückkraft des Kolbens (13) mittels einer Betätigungs- oder Steuervorrichtung (14), insbesondere eines Handgriffs, die mit einer Feder oder einem Federglied (15) versehen ist, erzielbar ist, so daß der Druck der einzuregelnden Steuerleitung in jedem Fall auf der Basis der Stellung der Betätigungs- oder Steuervorrichtung (14) definiert ist, während die Feder oder das Federglied (15) die Beziehung zwischen der Druckkraft des Schließgliedes (13) und der Stellung der Betätigungs- oder Steuervorrichtung (14) definiert.
2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Sicherung der Bewegung der Stange (5) in die Schließstellung zwischen dem Flanschabschnitt (10) jeder Stange (5) und dem Boden des Raumes (17) eine Druckfeder (24) angeordnet ist.
3. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federglied (15), das die Beziehung zwischen der Drückkraft des Schließgliedes (13) und der Stellung des Handhebels (14) definiert, zwischen dem Griffteil (23) und dem die Kolben (13) bewegenden Teil (22) am Boden des Handhebels (14) angeordnet ist.

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