DE3119858A1

DE3119858A1 - "umschaltventil zum verbinden jeweils einer von mehreren messstellen mit einem manometer"

Info

Publication number: DE3119858A1
Application number: DE19813119858
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Flutec Fluidtechnische Geraete GmbH
Current assignee: Flutec Fluidtechnische Geraete GmbH
Priority date: 1981-05-19
Filing date: 1981-05-19
Publication date: 1982-12-16
Also published as: US4420981A; JPS57200770A; JPH0252145B2; DE3119858C2

Description

DIPL.-ING. H. FINK PATENTANWALT. · D 7300 ESSUNGEN BEI STUHGART · HINDENBURGSTRASSE

ftrtwrtnnwntt Fl N K - D 7300 Ewlinewi (N»dmr), HlwitnburQitniB» 44

13. März 1981 By P 6650

FLUTEC Fluidtechnische Geräte GmbH, Industriestraße, 6603 SuIzbach*/Saar

"Umschaltventil zum Verbinden jeweils·einer von mehreren Meßstellen mit einem Manometer"

Die Erfindung bezieht sich auf ein Umschaltventil entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei einem bekannten Umschaltventil der vorgenannten Art sind die beiden Ventilkörper als gegenseitig drehbare Drehschieber ausgebildet, zwischen denen ein Spalt vorhanden ist, so daß insbesondere bei niederer Viskosität der Druckflüssigkeit störende'Leckmittelverluste entstehen (DE-PS 22 MI 883).

Diesem Mangel wurde schon dadurch abzuhelfen versucht, daß anstelle eines Drehschiebers einer der Anzahl der Meßstellen entsprechende Anzahl von. Sitzventilen vorgesehen ist, deren Ventilglieder jeweils entgegen der Kraft einer Feder aus ihrer Schließlage entfernt werden müssen, was einen beträchtlichen Kraftaufwand erfordert (DE-OS 27 25 575).

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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein dicht schließendes Umschaltventil zu schaffen, ohne beim Umschalten von einer Meßstelle zur anderen ein Ventil schließen und ein anderes· Ventil Öffnen zu müssen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 erfindungsgemäß gelöst. Die Dichtkörper wirken auf eine Kugelzone und behalten daher ständig ihre Lage bei. Keiner der Dichtkörper braucht wie bei Sitzventilen aufweisenden Umschaltventilen zum Herstellen einer Verbindung zwischen einer der Meßstellen und dem Manometer entgegen der Kraft einer Feder aus seiner Schließlage angehoben zu werden.

Nun sind aber bei Kugelhähnen schon seit längerem Dichtkörper mit ringförmigen Dichtflächen angewandt worden. Diese Dichtkörper und Dichtflächen sind.hier sehr robuster Natur und es braucht keine Rücksicht darauf genommen zu werden, ob deren ringförmige Dichtflächen mehr oder weniger stark auf die Kugelzone gedrückt werden. Auch besteht bei Kugelhähnen nicht das Problem, die Küken zwischen zwei Schaltstellungen jeweils mit einem . Vorratsbehälter zu verbinden.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. In dieser ist ein Umschaltventil mit einem damit eine Baueinheit darstellenden Manometer als Aüsführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt,

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Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II in Fig. mit anderen Lagen von Teilen,

Fig. 3 ' eine Ansicht in Richtung des Pfeiles A in Fig. 1,wobei das ganze um einen Winkel von 45° gedreht ist,

Fig. 4 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in größerem Maßstab,

Fig. 5 eine Variante des Ausführungsbeispieles in gleicher Darstellung wie in Fig. 4.

Das erfindungsgemäße Umschaltventil hat einen eine Mittelbohrung aufweisenden Außenteil 1, in den ein zylindrischer Innenteil 2 mit seinem endseitig angeordneten Gewindezapfen 3 eingeschraubt ist. In dem vom Gewi.ndeza.pfen 3 abgewandten verstärkten Ende 4 des Innenteils 2 ist ein Manometer 5 eingeschraubt. Der.Innenteil 2 hat eine'Ringnut 6 und eine mit.dem Manometer 5 verbundene Sackbohrung 7» die über eine Radialbohrung 6a mit der Ringnut 6 verbunden ist.

Der Außenteil 1 und der Innenteil 2 bilden einen ersten Ventilkörper 1, 2. Ein zweiter Ventilkörper 8 ist im Bereich des Manometers 5 zwischen dem . Außenteil 1 und dem Innenteil 2 angeordnet und reicht vom Manometer 5 aus gesehen über die Radialbohrung 6a hinaus, jedoch nicht bis zum Gewindezapfen 3. An dem im Bereich des Manometers· 5 über den Außenteil 1 überstehenden Ende des zweiten 'Ventilkörpers 8 ist eine Scheibe 9 drehfest angebracht, die mit einem hohlen Drehknopf 10 ebenfalls drehfest verbunden ist, der das ortsfeste

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Manometer 5 mit Abstand umgibt. Der Drehknopf 10 ist mit der Scheibe 9 mittels Schrauben 11 verbunden. Eine Schraubenfeder 12 einer Rasteinrichtung ist achsparallel zum Außenteil 1 in diesem untergebracht und sucht .eine Rastkugel 13 in Richtung zum Manometer 5 zu drücken, die mit in der Scheibe 9 untergebrachten Rastbohrungen 14 zusammenwirkt, wodurch die Drehlage des Drehknopfes 10 und damit des zweiten Ventilkörpers 8 jeweils gesichert wird.

Zu beiden Seiten der Ringnut 6 sind in Nuten im Innenteil 2 liegende Dichtringe 15 und 16 angeordnet, die den Spalt zwischen dem Innenteil 2 und dem zweiten Ventilkörper 8 abdichten. Der Spalt zwischen dem zweiten Ventilkörper 8 und dem Außenteil 1 wird durch Dichtringe 17 und 18 abgedichtet, die sich in Ringnuten im zweiten Ventilkörper 8 befinden. Zwischen den Dichtringen 17 und 18 hat der zweite Ventilkörper 8 eine Kugelzone 19, die •gegenüber der benachbarten Innenwand des Außenteils 1 einen eine Kammer 20 bildenden Abstand hat, die über eine Bohrung 21 mit einem vorzugsweise mit einem Vorratsbehälter zu verbindenden Anschluß 22 verbunden ist. In der Mitte der Kugelzone 19 befindet sich eine einziger radial angeordnete Steuerbohrung 23, die mit der Ringnut 6 im Innenteil 2 ständig in Verbindung steht.

In der von der Steuerbohrung 23 bestimmten Ebene sind auf dem Umfang der Kugelzone 19 sechs Dichtkörper 24 gleichmäßig verteilt angeordnet, die sich jeweils in Radialbohrungen 25 im Außenteil 1 befinden, welche nach außen mittels Dichtschrauben 26 und diese umgebenden Dichtringen 27 abgedichtet

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sind. Innerhalb jeder der einen Dichtkörper 24 aufnehmenden Radialbohrungen befindet sich eine Stützschraube 28, die auf einen sich auf einer Schulter des Dichtkörpers 24 abstützenden elastischen O-Ring 29 wirkt. Der Dichtkörper 24 greift aufgrund seiner Schulter mit einem im Durchmesser reduzierten Vorsprung in die Stützschraube 28 ein. Der Dichtkörper 24 und die Stützschraube 28 weisen jeweils eine Mittenbohrung auf. Wie Fig. 4 zeigt,-ist die Anordnung so getroffen, daß der in der Axialbohrung 25 wirkende. Druck eines dort vorhandenen Druckmittels, insbe sondere Druckflüssig- ■ keit, auch auf den O-Ring 29 wirkt. Auf der von . dem O-Ring 29 abgewandten Seite hat der Dichtkörper 24 eine der Kugelzone angepaßte Dichtfläche 30. Die Breitedes Ringes der Dichtfläche 30 ist größer · als der Durchmesser der Steuerbohrung 23 im Bereich der Kugelzone 19. Jede der Radialbohrungen 25 ist über einen ihr jeweils zugeordneten Verbindungskanal 31 mit einem Anschluß 32 verbunden, an den eine der' Meßstellen anschließbar ist. Der Anzahlder Dichtkörper 24 entsprechend sind auf dem Umfang gleichmäßig verteilt sechs Verbindungsbohrungen 31 und sechs Anschlüsse 32 vorgesehen.

Auf der dem Manometer 5 benachbarten Stirnseite des Außenteiles 1 ist eine mit "1" bis "6" numerierte Skala 33 vorgesehen. Zwischen den Nummern "1" bis "6" befindet sich jeweils die Nummer "0". Der Drehknopf 10 hat eine Marke 34, die in Fig. 3 auf die Zahl "1" zeigt. Wie in Fig. 1 dargestellt, ist die mit dem Anschluß 32 verbundene Meßstelle über die Verbindungsbohrung 31» die Radialbohrung 25, die Mittenbohrungen der Stützschraube 28 und

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des Dichtkörpers 24 über die Steuerbohrung 23, die Ringnut 6, die Radialbohrung 6a sowie die Sackbohrung 7 mit dem Manometer 5 verbunden. Dieses mißt also den Druck an der Meßstelle 1. Wird der Drehknopf. 10 in Richtung des Uhrzeigers gedreht, so gelangt die Marke 3** auf die zwischen den Nummern "1" und "2" liegende Nummer ¹¹O". In dieser Lage befindet sich die Steuerbohrung 23 außerhalb einer der Dichtflächen 30 der Dichtkörper 24 und ist mit der Kammer 20 sowie über die Bohrung 21 und den Anschluß 22 mit dem unter Atmosphärendruck stehenden, nicht dargestellten Vorratsbehälter verbunden, so daß das Manometer 5 entlastet wird. Wird nun der Drehkörper 10 in Richtung des Uhrzeigers weitergedreht, so daß die Marke 34 auf die Nummer "2" zeigt, so ist die Meßstelle 2 in vorbeschriebener Weise mit dem Manometer 5 verbunden.

Die Fig. 5 zeigt eine Abwandlung der 'Bauform nach Fig. 4, bei der anstelle der Stützschraube 28 eine Stützfeder 28a vorgesehen ist, die sich über einen Zwischenring 35 auf dem O-Ring 29 abstützt. Mittels der Stützfeder 28 wird die Dichtfläche 30 des Dichtkörpers 24 auf die Kügelzone 19 gedrückt. Wie beim ersten.Ausführungsbeispiel wirken beim Beaufschlagen der radialen Bohrung 25 durch das Druckmittel die Drücke in beiden Richtungen auf den Dichtkörper 24, wobei wegen der Dichtfläche 30 die in Richtung zur Kugelzone 19 ausgeübte Kraft größer als die Kraft in Gegenrichtung, ist. Durch die Auswahl der Größe der Dichtfläche 30 läßt sich der Anpreßdruck des Dichtkörpers 24 in gewissen Grenzen frei wählen.

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Statt den Innenteil 2 mit einem Gewindezapfen 3 zu versehen, kann in den Innenteil 2 eine koaxial angeordnete Schraube eingeschraubt werden, die den Innenteil 2 im Außenteil 1 hält. Auf der vom Manometer 5 abgewandten Seite kann eine Anschlußplatte angeordnet sein.

Die Dichtkörper 24 bestehen aus einem spritzbare'n hochwertigen Kunststoff, z. B. aus einem Polyoxymethylen, in den ein Gleitstoff, z. B. Molybdändisulfid, eingebettet ist.

Leerseite

Claims

-j O.f.;::;. χ ■ 311985§

DiPL.-ING. H. FINK PATENTANWALT - D 7300 ESSUNGEN BEI STUTTGART HINDENBURGSTRASSE

Potertonwolt Fl N K - D 7300 Eulinoen (N«ckcf). HlnÖOTburgrtnA» 44

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FLUTEC Fluidtechnische Geräte GmbH, Industriestraße, 6603 Sulzbach/Saar

Patentansprüche

Umschaltventil zum Verbinden jeweils einer von mehreren Meß- stellen mit einem Manometer (5), mit einem mit dem Manometer mechanisch verbundenen ersten Ventilkörper (1, 2) und mit einem gegenüber dem ersten Ventilkörper drehbaren zweiten Ventilkörper (8), der eine, mit der Meßbohrung ( 7) des Manometers ständig verbundene radiale Steuerbohrung (23) aufweist, dadurch gekennzeich-. net , daß der zweite Ventilkörper eine Kugelzone (19) hat, in welche die Steuerbohrung (23) mündet, daß in dem ersten Ventilkörper (1, 2) eine der Anzahl der Meßstellen entsprechende Anzahl von jeweils eine mittlere Bohrung aufweisenden Dichtkörpern (2¹I) in einer senkrecht zur Achse verlaufenden Ebene angeordnet ist, wobei jeder Dichtkörper eine mit der Kugelzone zusammenwirkende ringförmige Dichtfläche (30) hat, welche unter der Wirkung eines Kraftspeichers (28; 28a) steht, daß der die Kugelzone aufnehmende Raum (20) im ersten Ventilkörper (1,

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2) außerhalb der Dichtflächen mit einem . Vorratsbehälter verbindbar ist, daß auf dem Umfang der Kugelzone (19) gesehen zwischen den Dichtflächen ein Abstand vorhanden ist . und daß die Dichtfläche breiter als der .Durchmesser der Steuerbohrung ist.

2. Umschaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn z.eichnet , daß der Dichtkörper (24) auf seiner von der Dichtfläche (30) abgewandten Seite eine Schulter zur Abstützung eines unter einer Druckkraft stehenden Dichtringes (29) hat.

3. Umschaltventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß eine hohle radial angeordnete Stützschraube (28) als Druckkraft auf den als Kraftspeicher dienenden elastischen Dichtring (29) wirkt.

4. Umschaltventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Kraftspeicher eine auf den Dichtring (29) wirkende Feder (28a) ist.

5. Umschaltventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet., daß der erste Ventilkörper (1, 2) • .einen hohlzylinderartigen Aufnahmeraum zur Aufnahme des hohlzylinderartig ausgebildeten zweiten Ventilkörpers (8) hat.

6. Umschaltventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß der erste Ventilkörper (1,2) zweistückig ausgebildet

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ist, wobei ein Teil sich innerhalb des anderen Teiles befindet und der äußere Teil den zweiten 'Ventilkörper (8) umgibt.