DE2743829C2 - Mehrwegeventil - Google Patents
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- F16K31/12—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
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- F16K31/38—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid in which fluid from the circuit is constantly supplied to the fluid motor in which the fluid works directly on both sides of the fluid motor, one side being connected by means of a restricted passage and the motor being actuated by operating a discharge from that side
- F16K31/385—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid in which fluid from the circuit is constantly supplied to the fluid motor in which the fluid works directly on both sides of the fluid motor, one side being connected by means of a restricted passage and the motor being actuated by operating a discharge from that side the fluid acting on a diaphragm
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description
Verschlußteiles an sich, sondern auch die Tatsache, daß die Umschalt- bzw. SchlieSzeiten nicht mehr konstant
sind, sondern sich je nach Zufall verändern. Bei einem weiteren bekannten Dreiwegeventil nach der DE-AS
16 50 571 sind die beiden Vorsteuerventile kein integraler Bestandteil des Ventiles, sie befinden sich
nämlich außerhalb des Ventilgehäuses. Im übrigen erfolgt die Steuerung bei diesem bekannten Dreiwegeventil
anders als bei gattungsähnlichen Ventilen, da sein Verschlußteil ir. seiner ersten Endstellung bei geöffneter
Verbindungsleitung die Druckentlastungsleitung verschließt
Ausgehend von dem obigen Stand der Technik hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, das
Mehrwegeventil nach dem Hauptpatent dahingehend zu verbessern, daß kurze und konstante Schaltzeiten
erreicht werden.
Die gestellte Aufgabe wird bei einem Mehrwegeventil eingangs genannter Art erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß im Steuerventilraum eine Feder und ein Füllkörper vorgesehen sind und daß der Füllkörper
zwischen der Feder und der Membran angeordnet ist und die Feder über den Füllkörper auf die Membran
drückt und ihr eine Vorspannung in Schließrichtung des Hauptventilverschlußteiles erteilt.
Die durch die Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß wegen des Füllkörpers
zwischen Federelement und Membran die Kraft schonend auf die Membran übertragen wird und daß
hier darüber hinaus eine einfache zweckmäßige Lösung erzielt wird, indem die Membran und die Feder
gemeinsam eingespannt und der Füllkörper dazwischengelegt wird. Hierbei ergibt sich dann auch eine
raumsparende Anordnung. Schließlich wird auch noch ein Kürzen der Schaltzeiten erreicht, durch den
Füllkörper sowohl, der das Volumen des Steuerventilraums vermindert, als auch durch die Feder, die einen
labilen Gleichgewichtszustand des Hauptventilverschlußteils ausschließt, wodurch außerdem die Schaltzeiten
konstant bleiben. Bei dem durch die DE-AS 16 50571 brannten Dreiwegeventil erteilt zwar eine
Feder einer mit einem Hauptventilverschlußteil verbundenen Membran eine Vorspannung. Füllkörper sind hier
jedoch nicht vorhanden.
Weitere vorteilhafte Maßnahmen zur Ausgestaltung der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
So z. B. kann die erfindungsgemäße Anordnung so getroffen werden, daß das Federglied ein mit radial nach
innen stehenden Federarmen versehener Ring ist, dessen Außenrand eingespannt ist. Durch diese
Maßnahmen wird eint· ortsfeste Anbringung des Federgliedes gewährleistet, was zu besonders präzisen
Schaltzeitfcn beiträgt. Eine weitere zweckmäßige Maßnahme nach der Erfindung sieht vor, daß der
Füllkörper an der einen Seite entsprechend der Membran geformt ist. Durch diese Maßnahme wird
erreicht, daß in der Ausgangslage das Federglied stets die gleiche Position einnimmt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher
beschrieben und erläutert. Es zeigt
Fig. 1 in einem Längsschnitt einen Ventileinsatz eines Mehrwegeventils gemäß einem Ausführungsbeispiel
vorliegender Erfindung und
Fig.2 eine Ansicht eines die Membran beaufschlagenden
Federgliedcs.
Das erfindungsgemäße Mehrwegeventil 11 besitzt ein
nicht dargestelltes Gehäuse, das mit einer als im wesentlichen zylindrische, glatte Bohrung ausgebildeten
Ausnehmung versehen ist, in die ein Ventileinsatz 14 eingeschoben und dort fest gehalten ist, der als Patrone
derart ausgebildet ist, daß er in die axiale Gehäuseausnehmung ohne wesentliches Spiel paßt.
Der Ventileinsatz 14 besitzt, von innen nach außen, d. h. vom Druckanschluß zum Betätigungsende gesehen
einen ersten Ring 16, ein speichenradförmiges Teil 17,
einen zweiten Ring 18 und einen profilierten Deckel 19.
ι» Innerhalb und koaxial zu diesen Elementen ist ein
Hauptventilverschlußteil 21 in einem Hauptventilraum 22, ein Steuerventilverschlußteil 23 in einem Steuerventilraum
24 und eine Membran 26 angeordnet, die den Hauptventilraum 22 vom Steuerventilraum 24 druckdicht
trennt Der Ventileinsatz 14 besitzt ferner eine axiale Drucköffnung 27, dazu konzentrische Arbeitsöffnungen
28, radiale Hauptentlüftungsöffnungen 29 und eine axiale Druckentlastungsleitung 30, welche öffnungen
mit entsprechenden Druck-, Arbeits- bzw. Entlüf-
Jt> tungsbohrungen im Ventilgehäuse 12 und an dieses
anschließbaren entsprechenden Lr";ungen in Verbindung
stehen. Diese Leitungen slehen mit einer
Druckmediumsquelle, pneumatischen oder hydraulischen Arbeitseinheiten bzw. der Außenluft in Verbindung.
Die axiale Drucköffnung 27 ist am inneren Ende des inneren Rings 16 axial angeordnet und mündet in den
Hauptventilraum 22, der teilweise innerhalb des Ringes 16 liegt Der Ring 16 ist am mit der Druckbohrung im
jo Ventilgehäuse 12 zusammenwirkenden Ende an einer Stufenfläche mit einem O-Ring 31 und an einer diesem
abgewandten, in den Hauptsteuerraum 22 weisenden Stirn mit einer die Drucköffnung 27 konzentrisch
umgehenden, ringförmigen und konisch nach außen verlaufenden ersten Sitzfläche 32 versehen, an der das
Hauptventilverschlußteil 21 mit seiner Dichtfläche 33 druckdicht zur Anlage kommen kann. An einer zum
Ventilgehäuse 12 zeigenden und die Drucköffnung 27 konzentrisch umgebenden, vorzugsweise komischen
•Ό Ringfläche sind mehrere gleichmäßig verteilt angeordnete
Bohrungen vorgesehen, die die Arbeitsöffnung 28 bilden und die ebenfalls in den Hauptventilraum 22
münden.
Der Reif 36 des speicherförmigen Teiles 1/, das einstückig aus einem geeigneten elastischen Kunststoff ist, ist zwischen die beiden Ringe 16 und 18 eingeklemmt und gehalten. Vom Reif 36 gehen radial Speichen 37 aus, die mit der Nabe 38 einstückig sind, die die Umhüllung des vorderen Endes 39 des Hauptventilverschlußteils 21 bildet und die Dichtfläche 33 besitzt. Das vordere Ende 39 des Hauptventilverschlußteiles 21 und die Umhüllung 38 sind dadurch im wesentlichen formschlüssig miteinander verbunden, so daß die Umhüllung 38 die vordere Stirnf'ä;he des Hauptventilverschlußteils 21 übergreift und in einem rückwärtigen Bereich mittels eines Ringansatzes in e;n<· Ringnut des Hauptvemüverschlußteiles 21 eingreift. Die Umhüllung 38 besitzt ferner an dem Ende, das der das Hauptventilverschlußteil 21 übergreifenden Stirn mit der konisch verlaufenden
Der Reif 36 des speicherförmigen Teiles 1/, das einstückig aus einem geeigneten elastischen Kunststoff ist, ist zwischen die beiden Ringe 16 und 18 eingeklemmt und gehalten. Vom Reif 36 gehen radial Speichen 37 aus, die mit der Nabe 38 einstückig sind, die die Umhüllung des vorderen Endes 39 des Hauptventilverschlußteils 21 bildet und die Dichtfläche 33 besitzt. Das vordere Ende 39 des Hauptventilverschlußteiles 21 und die Umhüllung 38 sind dadurch im wesentlichen formschlüssig miteinander verbunden, so daß die Umhüllung 38 die vordere Stirnf'ä;he des Hauptventilverschlußteils 21 übergreift und in einem rückwärtigen Bereich mittels eines Ringansatzes in e;n<· Ringnut des Hauptvemüverschlußteiles 21 eingreift. Die Umhüllung 38 besitzt ferner an dem Ende, das der das Hauptventilverschlußteil 21 übergreifenden Stirn mit der konisch verlaufenden
t>o Dichtfläche 33 abgewandt ist, eine rückwärtige Dichtfläche
42, die mit einem zweiten Sitz 43 an einem nach innen ragenden Teil des zweiten Ringes 18 zusammenwirkt.
Die Umhüllung 38, die innerhalb des Hauptventilraumes 22 angeordnet ist, besitzt ebenfalls eine axiale
Bohrung 44, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Drucköffnung 27, jedoch größer ist als
der Durchmesser einer Durchgangsbohrung 46 im Hauptventilverschlußteil 21, die einen Teil einer
mittigen Durchgangsbohrung 47 zwischen der Drucköffnung 27 bzw. der Druckbohrung im Ventilgehäuse 12
und dem Steuerventilraum 24 bildet. Aufgrund dieser Durchmesserunterschiede ergeben sich ringförmige
Stirnflächen an der Umhüllung 38 bzw. am Hauptventilverschlußteil 21, die dem durch die Drucköffnung 27
zuströmenden Druckmedium ausgesetzt sind.
Der zweite Ring 18 ist in einem mittigen Bereich mit über den Umfang verteilt angeordneten radialen
Bohrungen versehen, die die Hauptentlüftungsöffnung 29 bilden und die je nach Stellung des Hauptventilverschlußteils
21 mit dem Hauptventilraum 22 in Verbindung stehen können oder von diesem abgetrennt sind.
Zwischen dem zweiten Ring 18 und einem vorragenden Rand 48 des Deckels 19, der im wesentlichen den
Steuerventilraum 24 begrenzt, ist die Membran 26 eingesetzt. Die Membran 26 liegt mit ihrem Außenring
49 am Deckelrand 48, umgibt das Hauptventilverschlußteii 2i und ist dort in eine Ringnui 51 eingelassen und
formschlüssig gehalten. Die Membran 26, die aus einem geeigneten elastischen Kunststoff besteht, der eine
schwebende Aufhängung des Hauptventilverschlußteils 21 ermöglicht, ist ihrem Außenring 49 benachbart mit
einer dünneren Ringzone 52 und nahe dem Hauptventilverschlußteil 21 mit einer nach innen weisenden
Ringkerbe 53 versehen, was der Membran 26 eine gute Beweglichkeit vermittelt. Im Bereich der Ringkerbe 53
liegt die Membran 26 nach innen an einem Ring 54 an, der mit dem Hauptventilverschlußteil 21 formschlüssig
verbunden ist. Auf den rückwärtigen Bereich des zweiten Ringes 18 ist der Deckel 19 gesetzt, der mit der
Druckentlastungsleitung 30 in Form einer axialen Bohrung versehen ist.
Innerhalb des Steuerventilraumes 22 ist eine Feder 71 angeordnet, die mit ihrem Außenrand 72 zwischen dem
Außenring 49 der Membran 26 und dem Deckel 19 eingespannt ist. Die aus Fcdcrstah! bestehende Feder 71
ist scheibenförmig ausgebildet und besitzt eine rosettenartige Ausnehmung 73 (F i g. 2) derart, daß vier jeweils
paarweise einander gegenüberliegende, radial nach -»o
innen stehende Federarme 74 gebildet sind, deren freie Enden auf der Begrenzungslinie einer gedachten
Bohrung 75 liegen, die einen Durchmesser besitzt, der etwas größer als der Durchmesser des in das
Steuerventilverschlußteil 23 ragenden Bundes 78 des *5
Hauptventilverschlußteiles 21 ist. Zwischen der Feder 71 und der Membran 26 ist ein Füllkörper 76
angeordnet, der aus Kunststoff ist. Der Füllkörper 76 besitzt jeweils im Halbschnitt gesehen eine etwa
dreieckförmige Grundgestalt, wobei seine Ringinnenseite 79 entsprechend der Anordnung von Steuerventilkörperbund
78 und Membraninnenring stufenförmig ausgebildet ist Diese Stufen sind dabei so gestaltet, daß
das Ringelement 76 unter der Wirkung der Arme 74 der Feder 71 gegen den Hauptventilkörperbund 78
gedruckt ist und dabei zwischen seinen der Membran 26 zugewandten Flächenteilen und der Membran 26 einen
kleinen Spalt freiläßt Im geschlossenen Zustand des Hauptventilverschlußteiles 21 ist die Feder 71, wie aus
F i g. 1 ersichtlich, etwa senkrecht zur Ventilachse angeordnet, wobei gegebenenfalls eine leichte Vorspannung
nach innen zur Membran hin bestehen kann. In jedem Fall ist der Füllkörper 76 durch die Feder 71 so
gehalten, daß er senkrecht zur Ventilachse nicht verrutschen kann, sondern am Bund 78 des Hauptventilverschlußteiis
21 gehalten und dadurch auch zentriert ist. Die Anlage der Feder 71 bzw. ihrer Federarme 74 am
Füllkörper 76 erfolgt in einem schmalen, in Fig.2 gestrichelt angedeuteten Ringbereich 77. Der Füllkörper
76 nimmt also die elastische Bewegung der Membran 26 auf und gibt sie an die Feder 71 weiter,
wobei bei der Bewegung des Hauptventilverschlußteils 21 in Öffnungsrichtung die Federarmc 74 in d;e
strichpunktiert in, Fig. 1 angedeutete Lage gedrängt werden. Da in dieser Öffnungslage eine wesentliche
Vorspannung der Federarme 74 zur Membran hin besteht, sind diese bestrebt, das Hauptventilverschlußteil
21 in seine Schließstellung zurückzudrängen. Der Füllkörper 76 vermindert den zu füllenden freien
Steuerventilraum 24, was eine Erhöhung der Schaltgeschwindigkeit bewirkt. Ferner verhindert der Füllkörper
76 ein mögliches Ausbauchen der Membran 26, dem ansonsten bei zu weitem Ausbauchen ein Ausknöpfen
des Membranaußenringes 49 aus der Einspannung zwischen Membran 26 und Deckel 19 folgen könnte.
Der Deckel 19 besitzt zur Druckentlastungsleitung 30 hin ferner eine konische, axiale Ausnehmung 57. in Hie
radiale Rippen 58 eingesetzt und befestigt sind, zwischen denen das Steuerventilverschlußteil 23, das die
Form einer Kugel aufweist, geführt ist. Die Ventilkugel
23 kann einerseits, wie in der Zeichnung dargestellt, die Druckentlastungsleitung 30 abdichten, indem sie an
dieser anliegt, und andererseits kann sie sich an einen Sitz 59 anlegen, der am in den Steuerventilraum 24
ragenden Ende eines Röhrchens 61 vorgesehen ist. Das Röhr: sen 61, dessen axiale Bohrung mit der Durchgangsbohrung
46 des Hauptventilverschlußteils 21 in Verbindung steht und ebenfalls einen Teil der mittigen
Durchgangsbohrung 47 bildet, ragt in die Durchgangsbohrung 46 des Hauptventüverschlußteils 21. Das
Röhrchen 61 besitzt an seinem das Hauptventilverschlußteil 21 überragenden und in den Steuerventilraum
24 hineinragenden Ende einen Bund 63, mit dem es an einem durch Ausschnitte an den Rippen 58 gebildeten
Anschlag anliegt Der Abstand des Bundes 63 des Röhrchens 61 von der gegenüberliegenden Stirn des
Hauptventilverschlußteils 21 in der in der Zeichnung dargestellten einen Endstellung ist mindestens so groß
wie der Hub einschließlich eines vorgegebenen Überhubs, den das Hauptventilverschlußteil 21 ausführt,
wenn es von seiner einen in die andere Endstellung bewegt wird. An seinem inneren Ende liegt das
Röhrchen 61 über einen O-Ring 66 und eine Zwischenhülse 67 an einer vorgespannten Druckfeder
68 an, die sich an einer Ringfläche in der Durchgangsbohrung 46 abstützt und die einerseits bewirkt, daß das
Röhrchen 61 vor dem Schaltvorgang in der anderen Endstellung am Anschlag anliegt (Fig. 1), also mit dem
Sitz 59 für das Steuerventilverschlußteil 23 ,.■ einer bestimmten relativen Lage zum Steuerventiiverschlußteil
23 gehalten wird, und andererseits bewirkt, daß der Sitz 59 für das Steuerventilverschlußteil 23 nachgiebig
ist so daß bei dem Schaltvorgang in die andere nicht dargestellte Endstellung mit Überhub gefahren werden
kann. Der axiale Abstand des Sitzes 59 am Röhrchen 61 von der betreffenden Dichtfläche der Steuerventilkugel
23 kann sehr klein gemacht werden, beispielsweise im Bereich von 60 bis lOOmal 'Λα» mm, so daß nur ein sehr
kleiner Hub zum Umschalten des Mehrwegeventils 11 notwendig ist
Das Steuerventilverschlußteil 23 wird von sinem Betätigungsstift 69 beaufschlagt, der durch die Druckentiastungsöffnung
des Deckels 19 ragt Der Stift 69 ist in einem Führungs- und Halteteil 81 axial druckdicht
geführt das in dieselbe Bohrung des Ventilgehäuses eingesetzt ist und das unter Bildung von radialen
öffnungen 82 auf dem Deckel 19 sitzt. Das Teil 81 führt
nicht nur den Stift 69, sondern hält zusammen mit einem Abschlußflansch 83, der auf ihm sitzt, über eine
Membran 84 en Betätigungsglied 86 in axialer Richtung hin und her beweglich, das mit dem Betätigungsstift 69
verbunden ist. Das Glied 86 ist also an der Membran 84 beweglich aufgehängt und bildet eine zweite oder
Vorvetätigungsstufe für das eigentliche Mehrwegeventil
11. Der Antrieb dieses Betätigungsgliedes 86 kann pneumatisch, mechanisch oder in sonstiger Weise
erfolgen. Die Rückführung des Betätigurgsgliedes 86 in seine in Fig. 1 dargestellte Lage erfolgt mittels einer
Druckfeder 87, die sich am Grund einer axialen Sacklochbohrung des Halteteils 81 abstützt, in die auch
das Glied 86 ragt. Wie erwähnt, sind das Halteteil 81 und der Flansch 83 mit dem Betätigungsglied 86 zusammen
mit dem Ventil U patronenartig ausgebildet und hintereinander druckdicht gehalten in die Gehäusebohrung
eingesteckt.
Das erfindungsgemäße Mehrwegeventil 11 arbeitet wie folgt: In Fig. 1 ist diejenige eine Endstellung des
axial hin- und herbewegbaren Hauptsteuerventilverschlußteils 21 dargestellt, in der der Hauptventilkörper
21 am inneren Ring 16 anliegt und damit die Verbindung zwischen Drucköffnung 27 und Arbeitsöffnung 28
schließt, so daß die Arbeitsöffnung 28 mit der Hauptentlüftungsöffnung 29 verbunden ist. Ferner steht
die mit der Drucköffnung 27 in Verbindung stehende Verbindungsleitung 47 mit dem Steuerventilraum 24 in
Verbindung, so daß einerseits durch das Druckmedium die Steuerventilkugel 23 gegen die Druckentlastungsleitung
30 gedrückt ist und diese verschließt und andererseits der Steuerventilraum 24 unter Druck steht.
Da die zu dem Steuerventilraum 24 weisende Ringfläche der Membran 26, die vom Druckmedium beaufschlagt
ist, größer ist als die der Drucköffnung 27 unmittelbar zugewandten Ringflächen des Hauptventilverschlußteils
21. wird das Hauptventilverschlußteil 21 in dieser einen Endstellung gehalten. Wird nun die Steuerventilkugel
23 mittels des Stiftes 69 entgegen der Wirkung des Druckmediums in der mittigen Durchgangsbohrung 47
axial nach einwärts gedrückt, so gibt die Steuerventilkugel 23 einerseits die Steuerentlüftungsöffnung 30 frei
und verschließt andererseits unmittelbar danach, da der Hub sehr kurz ist, die Bohrung des Röhrchens 61 und
trennt damit den Steuerventilraum 24 von der Drucköffnung 27. Der Steuerventilraum 24 wird
dadurch über die Druckentlastungsleitung 30 entlüftet, ohne daß während dieses Vorganges ein wesentlicher
weiterer Zufluß von Druckmedium durch die Durchgangsbohrung 47 erfolgt. Mit dem Entlüften des
Steuerventilraumes 24 läßt auch der Druck auf die Membran 26 nach, so daß das Hauptventilverschlußteil
21 durch das Druckmedium dann in axialer Richtung in seine andere Endstellung verschoben wird, wenn die
Druckkraft auf die der Drucköffnung 27 zugewandten Ringflächen des Hauptventilverschlußteiles 21 größer
ist als die im Steuerventilraum 24 herrschende und auf die Membran 26 wirkende Druckkraft Mit dem
vollständigen Entlüften des Steuerventilraumes 24 ist auch der Hub des Hauptventilverschlußteiles 21
beendet, nachdem dieses mit seiner rückwärtigen Dichtfläche 42 am zweiten Sitz 43 am Ring 18 anliegt.
Diese Hubbewegung des Hauptventilverschlußteils 21 wird nach Überschreiten einer Mittelstellung durch das
vorgespannte speicherradförmige Teil 17 noch unterstützt,
das nach Überwindung dieser Mittellage in die andere Endlage schnappt. Entsprechendes gilt auch für
die umgekehrte Bewegung. Diese Umschaltung erfolgt also äußerst rasch, da auch die Entlüftung des
Steuerventilraumes ohne wesentlichen Zufluß von Druckmedium erfolgen kann.
In dieser anderen nicht dargestellten Endstellung ist die Drucköffnung 27 über den Hauptventilraum 22 mit
der Arbeitsöffnung 28 verbunden, während die Hauptentlüftungsöffnung 29 vom Hauptventilraum 22 druckdicht
abgetrennt ist. Damit kann bzw. können eine oder mehrere nicht dargestellte hydraulische oder pneumatische
Arbeitseinheiten betrieben werden.
Wird der Betätigungsstift 69 losgelassen bzw. bewegt sich dieser in seine Ausgangslage zurück, gibt die
Steuerventilkugel 23 die Mündung der Bohrung im Röhrchen 61 bzw. die Mündung der Durchgangsbohrung
47 in den Steuerventilraum 24 frei und verschließt andererseits die Druckentliastungsleitung 30 unter der
Wirkung des an der Steuerventilkugel 23 anstehenden Druckmediums. Die Steuerventilkugel 23 wird also
selbsttätig in ihre die Druckentlastungsleitung 30 verschließende Endlage gedrückt. Mit dem öffnen der
Durchgangsbohrung 47 kann das Druckmedium wieder in den Steuerventilraum 24 strömen, so daß das
Hauptventilverschlußteil 21 dann in seine eine Endstellung zurückbewegt wird, wenn die Druckkraft auf die
Membran 26 größer ist als die Druckkraft auf die der Drucköffnung 27 gegenüberliegenden Ringflächen des
Hauptventilverschlußteils 21. Das Rückschalten in die eine Endstellung erfolgt im wesentlichen ebenso rasch,
auch wenn zwischen dem Sitz am Röhrchen 61 und der Steuerventilkugel 23 eine bestimmte Drosselstelle
besteht. Dabei bewirkt die Feder 71 in jedem Fall, däb das Hauptventilverschlußteil 21 in seine geschlossene
Stellung gedrückt wird, auch wenn, wie es vorkommen kann, während der Schaltbewegung die Entlüftungsöffnung
29 gleichzeitig mit dem Steuerventilraum 24 unter Druck steht. Da dann an der Membran 26 von beiden
Seiten derselbe Druck ansteht und auch die beaufschlagten Flächen im wesentlichen gleich sind, könnte es ohne
die Feder 71 zu einem Anhalten des Hauptventilverschlußteils in irgendeiner Stellung oder zumindest zu
einer Verzögerung beim Umschalten kommen. Einen solchen labilen Gleichgewichtszustand verhindert die
Feder 71, da diese zumindest in der Offenstellung des Hauptventilverschlußteils in deren Schließrichtung
vorgespannt ist und mindestens eine solche Kraft aufweist die einen möglichen labilen Gleichgewichtszustand
gar nicht aufkommen läßt bzw. in eindeutiger Richtung beendet
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Mehrwegeventil mit einem ein vom Druckmedium gesteuertes und axial verschiebbar gelagertes
Hauptventilverschlußteil enthaltenden Hauptventilraum, mit einem ein mechanisch betätigbares
Steuerventilverschlußteil enthaltenden Steuerventiiraum, wobei in den Hauptventilraum mindestens
eine von der Druckmediumquelle herführende Druckleitung und eine in der ersten Endstellung des
Hauptventilverschlußteiles von der Druckleitung abgeschlossene und in der zweiten Endstellung des
Hauptventilverschlußteiles mit der Druckleitung verbundene Arbeitsleitung münden, und mit einer
den Hauptventilraum begrenzenden und auf der anderen Seite vom Mediumdruck im Steuerventilraum
beaufschlagten, in axialer Richtung beweglichen Membran, wobei die der beweglichen Membran
abgewandte axiale Stirnseite des Hauptventilverschlußcfciles
in jeder Stellung des Hauptventilschlußteils mit der Druckleitung in Verbindung steht
und das andere axiale Ende des Hauptventilverschlußteiles mit der beweglichen, am Außenumfang
im Ventilgehäuse eingespannten Membran fest verbunden ist und in den Steuerventilraum eine
Verbindungsleitung mündet, die andererseits mit dem Druckraum auf der der beweglichen Membran
abgewandten Stirnseite des Hauptventilverschlußteiles in Verbindung steht, wobei ferner der
Steuerventilraum mit einer Druckentlastungsleitung verbunden in und das Steuerventilverschlußteil in
seiner ersten Endstellung bei geöffneter Verbindungsleitung die Druckevidastungsleitung verschließt
und in seiner zweiten Endstellung bei geschlossener Verbindungsleiu.ng die Druckentlastungsleitung
öffnet und wobei die vom Steuerventilraurn;
aus mit Druckmedium beaufschlagbare Fläche der beweglichen Membran größer ist als die in
umgekehrter Richtung beaufschlagbare Fläche des Hauptventilverschlußteiles, und bei dem der Steuerventilraum
in axialer Richtung neben dem Hauptventilraum angeordnet ist, wobei die vom Druckraum
auf der der beweglichen Membran abgewandten Stirnseite des Hauptventilverschlußteils zum
Steuerventilraum führende, als mittige axiale Durchgangsbohrung ausgebildete Verbindungsleitung den
Hauptventilverschlußteil durchsetzt und das Steuerventilverschlußteil
im Steuerventilraum der Mündung dieser Durchgangsbohrung gegenüberliegend angeordnet ist, nach Patent 24 31 135, dadurch
gekennzeichnet, daß im Steuerventilraum (24) eine Feder (71) und ein Füllkörper (76)
vorgesehen sind und daß der Füllkörper (76) zwischen der Feder (71) und der Membran (26)
angeordnet ist und die Feder (71) über den Füllkörper (76) auf die Membran (26) drückt und ihr
eine Vorspannung in Schließrichtung des Hauptventilverschlußteiles (21) erteilt.
2. Mehrwegeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federglied ein mit radial
nach innen stehenden Federarmen (74) versehener Ring (71) ist, dessen Außenrand (72) eingespannt ist.
3. Mehrwegeventil nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkörper (76) an
der einen Seite entsprechend der Membran (26) geformt ist.
Die Erfindung betrifft ein Mehrwegeventil mit einem ein vom Druckmedium gesteuertes und axial verschiebbar
gelagertes Hauptventilverschlußteil enthaltenden Hauptventilraum, mit einem ein mechanisch betätigbares
Steuerventilverschlußteil enthaltenden Steuerventilraum, wobei in den Hauptventilranm mindestens eine
von der Druckmediumquelle herführende Druckleitung und eine in der ersten Endstellung des Hauptventilverschlußteiles
von der Druckleitung abgeschlosseiie und in
ίο der zweiten Endstellung des Hauptventilverschlußteiles
mit der Druckleitung verbundene Arbeitsleitung münden, und mit einer den Hauptventilraum begrenzenden
und auf der anderen Seite vom Mediumdruck im Steuerventilraum beaufschlagten, in axialer Richtung
beweglichen Membran, wobei die der beweglichen Membran abgewandte axiale Stirnseite des Hauptventilverschlußteils
in jeder Stellung des Hauptventilverschlußteils mit der Druckleitung in Verbindung steht
und das andere axiale Ende des Hauptventilverschlußteiles mit der beweglichen, am Außenumfang im
Ventilgehäuse eingespannten Membran fest verbunden ist und in den Steuerventilraum eine Verbindungsleitung
mündet, die andererseits mit dem Druckraum auf der der beweglichen Membran abgewandten Stirnseite des
Hauptventilverschlußteiles in Verbindung steht, wobei ferner der Steuerventilraum mit einer Druckentlastungsleitung
verbunden ist und das Steuerventilverschlußteil in seiner ersten Endstellung bei geöffneter
Verbindungsleitung die Druckentlastungsleitung verschließt und in seiner zweiten Endstellung bei
geschlossener Verbindungsleitung die Druckentlastungsleitung öffnet und wobei die vom Steuerventilraum
aus mit Druckmedium beaufschlagbare Fläche der beweglichen Membran größer ist als die in umgekehrter
Richtung beaufschlagbare Fläche des Hauptventilverschlußteiles, und bei dem der Steuerventilraum in axialer
Richtung neben dem Hauptventilraum angeordnet ist, wobei die vom Druckraum auf der der beweglichen
Membran abgewandten Stirnseite .les Hauptventilverschlußteils
zum Steuerventilraum führende, als mittige axiale Durchgangsbohrung ausgebildete Verbindungsleitung das Hauptventilverschlußteil durchsetzt und das
Steuerventilverschlußteil im Steuerventilraum der Mündung dieser Durchgangsbohrung gegenüberliegend
■»5 angeordnet ist, nach Patent 24 31 135.
Da bei dem Mehrwegeventil nach dem Hauptpatent die radiale Entlüftungsöffnung der Verbindungsleitung
gegenüberliegt und mit der dem Steuerventilraum abgewandten Fläche der Membran in Verbindung steht,
Λ kann es dann zu Störungen kommen, wenn im Zeitpunkt
des Umschaltvorganges auch in der Entlüftungsöffnung der volle Druck Fansteht. Dies kann beispielsweise für
eine kurze Zeit während des Öffnungsvorganges des Steuerventilverschlußteiles geschehen. Da zu diesem
Zeitpunkt gleichzeitig auch der Hilfsventilraum noch unter dem Druck Psteht, ist die Membran beidseitig mit
dem gleichen Druck beaufschlagt, wobei die einander entgegengesetzt gerichteten Drücke auf etwa gleiche
Flächen wirken. Wenn dies der Fall ist, ergibt sich ein instabiler Zustand, d. h. die Membran bleibt zu Beginn
oder während des Umschaltvorganges, im ungünstigsten Falle an irgendeiner zufälligen Zwischenstellung
stehen, was bedeutet, daß das Ventil nicht in eine andere Stellung überzugehen vermag. Selbst wenn dieser
ungünstigste Fall nicht eintritt, bedeutet dies trotzdem eine erhebliche Verzögerung bei der Umschaltung.
Nachteilig hierbei ist aber nicht nur die Verzögerung bei der Umschaltung bzw. beim Schließen des Hauptventil-
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