DE3505819A1 - Mehrwegventil - Google Patents

Description

MEHRWEGVENTIL

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MEHRWEGVENTIL

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mehrwegventil mit einem Ventilgehäuse mit wenigstens drei Anschlussöffnungen, wobei zwei auf einer gemeinsamen Achse liegen und diesen je ein Ventilsitz und ein Ventilverschlusskörper zugeordnet sind, die durch ein Getriebe mittels einer durch die Wand des Ventil gehäuses hindurchgeflihrten Welle so gesteuert werden, dass der eine Ventil Verschlusskörper nur betätigt werden kann, wenn der andere sich in Schliessposition befindet.

Ein derartiges Ventil ist aus DE-PS 882 930 bekannt. Dieses weist einen axialen Antrieb für die beiden Ventil Verschlusskörper auf und ist spezifisch auf die Verwendung in Verbindung mit Vakuumpumpständen mit Diffusions- und Vorpumpe abgestimmt. Weil auf Grund dieser Verwendung ein dritter Anschluss grosser Nennweite in den Raum zwischen den beiden Ventilkörpern einmünden und der Antriebsmechanismus oberhalb des oberen Ventil körpers untergebracht werden muss, ergibt sich eine grosse Bauhöhe, was bei den oft engen Platzverhältnissen an Vakuumanlagen unerwünscht ist.

Wegen seines spezifischen Aufbaues ist das bekannte Ventil für einen allgemeineren Einsatz in der Vakuumtechnik auch wenig geeignet.

Aus DE-PS 501 348 ist ferner ein Absperrschieber bekannt, bei dem die Absperrspindel unter Zwischenschaltung von Blattfedern mit den Schieberdichtungsplatten so gekuppelt ist, dass die Blattfedern als Spreizfedern verwendet werden, derart, dass ihre Enden auf die Schieberplatten und ihre Mitten auf die Ventilspindel bzw. auf das Gehäuse drücken. In Verbindung mit diesem Absperrschieber wurde auch die Verwendung einer Hülse beschrieben, in welcher die dem Antrieb dienenden Teile untergebracht sind und wobei die Antriebswelle für die beiden Schieberplatten zur Durchflussachse querliegend angeordnet ist.

Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Ventil der eingangs erwähnten Art in kompakter Bauweise so zu gestalten, dass es in verschiedensten Anwendungsbereichen der Technik, insbesondere der Vakuumtechnik, eingesetzt werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Ausgestaltung des Ventils gemäss Anspruch 1, mit dem Kennzeichen also, dass der erste Ventil Verschlusskörper

f mit einem einseitig offenen Hohlzylinder und der zweite mit einem in den Hohlzylinder eintauchenden und von diesem geführten Kolben verbunden ist, und das Getriebe im Innern des Hohlzylinders zwischen den beiden Ventilverschlusskörpern angeordnet und mittels einer zur Ventilachse querliegen-

den Welle betätigbar ausgebildet ist.

Durch eine solche Ausgestaltung erreicht man gleichzeitig verschiedene Vorteile. Vor allem ergibt sich eine sehr kompakte und insbesondere auch stabile Bauweise, weil die mit den Ventil Verschlusskörpern verbundenen und miteinander zusammenwirkenden Hohl zylinder bzw. Kolben sich gegenseitig führen, wobei die Unterbringung des Getriebes innerhalb des Zylinderhohlraumes ausserhalb des Zylinders den Platz freilässt für einen ringförmigen Strömungsraum für die durch das Ventil zu leitenden Medien. Dieser Strömungsraum wird lediglich durch die querliegende, durch die Wand des Ventil gehäuses hindurchgefUhrte Welle zur Betätigung des Getriebes durchstossen.

Besonders vorteilhaft ist, dass die geschlossene äussere Stirnseite des Hohlzylinders und die von diesem abgewandte Stirnseite des Kolbens selbst als Ventil Verschlusskörper ausgebildet werden können, und dass der Hohlzylinder und der von diesem geführte Kolben nicht gegeneinander gedichtet werden müssen. Es ist empfehlenswert, das Ventilgehäuse so zu bemessen, dass der freie ringförmige Innenraum für den Durchfluss von Flüssigkeiten oder Gasen einen Querschnitt aufweist, der mindestens gleich ist dem Querschnitt der beiden auf einer gemeinsamen Achse liegenden Anschlussöffnungen.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den anliegenden Zeichnungen zeigt

Figur 1 einen Längsschnitt durch das Ventil, wobei beide Ventilverschlusskörper sich in Schliessposition befinden;

Figur 2 einen Schnitt längs der Linie II-II der Figur 1;

Figur 3 einen Längsschnitt, wie in Figur 1, jedoch mit Schliesstellung des oberen Ventil Verschlusskörpers und

Figur 4 einen ebensolchen Schnitt mit Schiiesstellung des unteren Ventilverschlusskörpers.

In allen Figuren bedeutet:

1 das Ventilgehäuse, das z.B. aus einer Aluminiumlegierung bestehen kann, mit drei Anschlussöffnungen A, B, C;

la den die Anschlussöffnung B aufweisenden Deckel des Ventil gehäuses, der mittels O-Ringdichtung Ib und Schrauben Ic dichtend am zylindrischen Teil des Ventilgehäuses befestigt ist;

2 einen(ersten) als oberer Ventil Verschlusskörper ausgebildeten bzw. mit diesem verbundenen einseitig offenen Hohl zylinder;

3 einen (zweiten) als unterer Verschlusskörper ausgebildeten bzw. mit diesem verbundenen Kolben;

4 eine querliegende Welle für die Betätigung eines im Innern des Hohlzylinders 2 befindlichen Getriebes, wobei der Wellenstumpf 4a in einer Aus-

nehmung 4 b des zylindrischen Teiles der Gehäusewand gelagert ist;

5 ein Getriebe z.B. als ein- oder mehrteilige Kurbelwelle oder als Kurvengetriebe ausgebildet, welches den für das Oeffnen und Schliessen der Ventile erforderlichen Axial hub bewirkt;

6 ein von der Kurbelwelle angetriebenes Glied;

7 einen Betätigungshebel für Handbetätigung des Ventils;

8a und 8b Dichtungen der Ventilsitze z.B. O-Ringeaus einem Elastomer oder Metall dichtringe;

9 eine Druckfeder, welche die Aufgabe hat, unter Einwirkung des vom Getriebe 5 erzeugten Hubes die für das dichte Schliessen erforderliche Anpresskraft zu erzeugen;

10 die Abdichtung der durch die Gehäusewand hindurchgeführten Welle, wobei diese Abdichtung in einfachster Weise als O-Ring-Dichtung ausgebildet ist.

In Figur 1 ist das Ventil in Schliessposition beider Ventil Verschlusskörper gezeichnet, d.h., es besteht in diesem Zustand keine Verbindung von A oder B nach C. Soll nun eine solche Verbindung etwa zwischen A und C bei abgesperrter Anschlussöffnung B hergestellt werden, wird das Getriebe entsprechend

betätigt und führt damit die in Figur 3 gezeichnete Stellung der Ventil Verschlusskörper herbei. Diese Schaltstellung des Ventils kann z.B. bei einem Vakuumpumpstand zur Herstellung einer gasleitenden Verbindung zwischen einem bei A angeschlossenen Rezipienten und einer bei C angeschlossenen Vorpumpe verwendet werden, wobei in dieser Stellung bei abgesperrter Seite B (an welche z.B. die Diffusionspumpe eines Vakuumpumpstandes angeschlossen sein kann) die Vorevakuierung des Rezipienten erfolgt. MitHilfe des Betätigungshebels 7 kann das Ventil auch in die Position der Figur 4 gebracht werden, in welcher, wie ersichtlich, die Anschlussöffnung A gesperrt, dagegen die Verbindung zwischen B und C offen ist. In dieser Stellung würde bei dem erwähnten Vakuumpumpstand die Diffusionspumpe vorevakuiert und somit auf Bereitschaft zur Hochevakuierung des Rezipienten gebracht. Diese wird bewirkt, sobald ein zwischen der Ansaugseite der Diffusionspumpe und dem Rezipienten befindliches Hauptventil geöffnet wird.

Das Getriebe 5 wird vorteilhaft so ausgebildet, dass der Betätigungshebel 7 aus einer Nullstellung heraus durch eine einfache Drehung um 90° in die eine oder andere Richtung den gewünschten Schaltzustand der Figur 3 bzw. herbeiführt. Damit wird die Betätigung besonders übersichtlich, was vor allem für Handbedienung wichtig ist.

Selbstverständlich können anstelle eines blossen Betätigungshebels auch beliebige andere bekannte Antriebe vorgesehen werden; z.B. könnte dazu ein pneumatischer Drehkolbenantrieb mit Vorsteuerventil oder z.B. ein Schrittmotor verwendet werden, wobei die Anordnung auch für eine Durchflussregelung *

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ausgebildet werden kann. Es können ferner Anschläge für die Begrenzung der Drehbewegung bei Betätigung des Ventils und Schaltnocken, etwa für Positionsgeber, vorgesehen werden. Die spezielle Ausgestaltung von Antrieben ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung und kann vom Fachmann im Bedarfsfälle in verschiedenster Weise vorgenommen werden.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemässen Ventils ergibt sich daraus, dass im Gegensatz zu üblichen Eckventilen kein Balg für eine Abdichtung erforderlich ist, wodurch sein Einsatzgebiet dank grösserer Freiheit in der Auswahl der für seinen Bau verwendbaren Werkstoffe wesentlich erweitert wird. Z.B. kann es ohne grosse Schwierigkeiten für die Verwendung in Verbindung mit korrodierenden Gasen ausgebildet Werden. Die minimale Anzahl von beweglichen Teilen macht es robust und wenig störungsanfällig und auf Grund seines klaren Funktionsprinzips sind Fehlbedienungen praktisch ausgeschlossen und Funktionsüberschneidungen unmöglich. Es wird keine Justierbarkeit irgendwelcher Teile verlangt, wodurch sich die Herstellung wesentlich verbilligt. Das Gehäuse kann z.B. sehr einfach aus stranggepressten Profilen hergestellt werden.

Wie für den Fachmann ersichtlich ist, kann das erfindungsgemässe Ventil mit seinen verschiedenen möglichen Stellungen der Ventilverschlusskörper insbesondere für zahlreiche Aufgaben der Steuerung des Gasflusses in Vakuumanlagen eingesetzt werden. Besondere Vorteile bietet es durch seinen symmetrischen,gedrängten Aufbau, wodurch es anwendungs- und einbaufreundlich ist. Dank seiner Kompaktheit lässt es sich sogar in der

Klein-Flansch-Norm-Massreihe ausführen und ermöglicht häufig einen nachträglichen Einbau in entsprechend genormte Systeme und allgemein den Einbau in Anlagen mit beengten Platzverhältnissen.

- Leerseite -

Claims (6)

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   1, Mehrwegventil mit einem Ventilgehäuse mit wenigstens drei Anschlussöffnungen, wobei zwei auf einer gemeinsamen Achse liegen und diesen je ein Ventilsitz und ein Ventil Verschlusskörper zugeordnet sind, die durch ein Getriebe mittels einer durch die Wand des Ventil gehäuses hindurchgeführten Welle so gesteuert werden, dass der eine

   • Ventil Verschlusskörper nur betätigt werden kann, wenn der andere sich in Schi iessposi tion befindet, dadurch gekenn-ζ e i c h η et, dass der erste Ventil Verschlusskörper mit einem einseitig offenen Hohlzylinder (2) und der zweite mit einem in den Hohlzylinder eintauchenden und von diesem geführten Kolben (3) verbunden ist, und das Getriebe (5) im Innern des Hohl Zylinders (2) zwischen den beiden Ventil Verschlusskörpern angeordnet und mittels einer zur Ventilachse querliegenden Welle (4) betätigbar ausgebildet ist.
2. 2. Mehrwegventil nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die geschlossene äussere Stirnseite des Hohlzylinders (2) als Ventil Verschlusskörper ausgebildet ist.

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3. 3. Mehrwegventil nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Hohlzylinder (2) abgewandte Stirnseite des in diesen eintauchenden Kolbens (3) als Ventil Verschlusskörper ausgebildet ist.
4. 4. Mehrwegventil nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Hohlraum des Hohlzylinders (2) zwischen der inneren Stirnseite desselben und einem Getriebeglied (6) eine Druckfeder (9) zur Erzeugung der Schliesskraft vorgesehen ist.
5. 5. Mehrwegventil nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige freie Innenraum des Ventilgehäuses (1) mindestens den gleichen Querschnitt wie jede der auf der gemeinsamen Achse angeordneten Anschlussöffnungen (A, B) aufweist.
6. 6. Mehrwegventil nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeglieder (6) aus Werkstoffen mit selbstschmierenden Eigenschaften bestehen.