DE3545681C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verteilerventil nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ventile der eingangs genannten Art werden für unterschiedlichste Zwecke verwendet und in verschiedenen Bereichen eingesetzt, besonders aber dort, wo es auf die Verteilung bzw. Weiterleitung von Flüssigkeiten, Gasen oder feinkörnigen Granulaten oder dgl. ankommt. So ist z.B. in der DE-OS 20 29 868 ein Ventil beschrieben, das für Gasanalysegeräte, z.B. Geräte für die Lungenfunktionsprüfung, verwendet wird. Hierbei ist das Ventil, durch das das Gas von der Mediumquelle zum Verbraucher strömt, so beschaffen, daß die bei Gasanalysegeräten bestehende Forderung, die Gaskonzentrationen sprungartig in sehr kurzer Zeit zu ändern, im wesentlichen erfüllt wird.

Ein weiteres Verteilerventil ist in der DE-AS 21 12 905 beschrieben und zum Auspumpen und anschließenden Füllen von Lampengefäßen für Halogenlampen mit einem halogenhaltigen Gas vorgesehen. Auch in diesem Falle ist das Ventil so ausgebildet, daß das Gas von der Mediumquelle zum Verbraucher strömen kann. Dabei muß der Benutzer jedoch beachten, daß der im Medium herrschende Druck nicht einen bestimmten Wert überschreitet, sonst könnte es zur Zerstörung der Halogenlampen kommen. Es müssen daher weitere Einrichtungen vorgesehen sein, die den Arbeitsablauf (hierbei insbesondere den Druck und die Durchflußmenge) kontinuierlich überwachen.

Schließlich ist in der DE 30 37 675 A1 ein Mehrwege-Schiebeventil beschrieben, das in Fahrzeugen eingesetzt werden kann und so beschaffen ist, daß es ein Austreten von Druckmittel aus dem Ventilgehäuse in jeder Schaltstellung verhindert.

Ausgehend von dem obigen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verteilerventil der eingangs genannten Art zu schaffen, durch das Medien von Mediumquellen zu Verbrauchern depotfrei zugeführt werden können.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verteilerventil durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Die durch die Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß ein teilarmes und zentrales Steuerungssystem geschaffen wurde, durch das nicht nur die Mediumzufuhr, sondern auch der Verbrauch des Mediums optimiert werden können. Dies hat zur Folge, daß die Arbeitsvorgänge, z.B. Galvanisieren, Legieren oder dgl. deutlich schneller und umweltfreundlicher durchgeführt werden können.

Weitere zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Soll das Verteilerventil für mehrere, unterschiedliche Medien, die den verschiedensten Verbrauchern zugeführt werden sollen, benutzt werden, dann ist es vorteilhaft, wenn die Anzahl der Durchbrüche in den beiden Körpern eine gerade Zahl ist. Hierbei kann vorgesehen sein, daß jeweils zwei Partien des einen Körpers mit jeweils zwei Partien des anderen Körpers zusammenarbeiten.

Besonders kompakt und platzsparend ist der Aufbau des Verteilerventils dann, wenn die einander zugewandten Bereiche beider Körper miteinander ganzflächig verbindbar sind. Auf diese Weise erhält man praktisch keine freien Räume zwischen den beiden Körpern. Soll das Verteilerventil für eine Vielzahl von Leitungen verwendet werden, dann ist es zweckmäßig, daß der Bereich des einen Körpers konkav, während der Bereich des anderen Körpers konvex ausgebildet ist. Durch diese Maßnahmen wird die Fläche der einander zugewandten Bereiche beider Körper sehr groß ausgebildet, was die Ausbildung einer Vielzahl von Durchbrüchen ermöglicht.

Soll das Verteilerventil für den normalen Fall vorgesehen sein, dann ist es zweckmäßig, die einander zugewandten Bereiche plan auszubilden. Hierbei kann diese Maßnahme auch so getroffen sein, daß die einander zugewandten Bereiche beider Körper einen kreisrunden Außenumriß besitzen. Es handelt sich also im wesentlichen um zwei scheibenförmige Körper, deren einander zugewandten Bereiche eben ausgebildet sind. Dies ergibt darüberhinaus auch eine satte Verbindung zwischen den beiden Körpern. Schon diese elementarste Ausführung der Erfindung läßt erkennen, daß das Verteilerventil für dieselben Zwecke wie ein Schiebeventil mit gleicher Anzahl von Leitungen verwendbar ist, bei dem allerdings die bekannten Nachteile nicht mehr auftreten.

Um zwischen den Partien der Körper eine mediumundurchlässige Verbindung einfach herstellen zu können, sieht eine weitere Maßnahme der Erfindung vor, daß die miteinander zusammenarbeitenden Partien der Körper mittels Dichtungsringen verbindbar sind. Hierbei ist es zweckmäßig, wenn die Dichtungsringe in Ringnuten der Partien angeordnet sind. Diese Dichtungsringe können aus dem einen oder anderen Körper teilweise herausragen, was unter Umständen dazu führen kann, daß die beiden Körper um die die beiden Dichtungsringe verbindbare Achse Kippbewegungen ausführen könnten. Dies ist unerwünscht und kann durch eine weitere Maßnahme der Erfindung dadurch beseitigt werden, daß die Körper mittels mindestens vier, nicht auf einer Geraden liegenden Dichtungsringen verbindbar sind, wobei jeweils zwei Dichtungsringe symmetrisch zur Achse angeordnet sind.

Um zu gewährleisten, daß die Dichtungsringe nur in axialer Richtung belastbar sind, ist eine Einrichtung vorgesehen, durch die die beiden Körper in axialer Richtung hin und her bewegbar sind. Zweckmäßig ist es hierbei, diese Einrichtung als einen Hubmagnet auszubilden. Durch diese Maßnahme wird vor allem erreicht, daß das Umschalten des Verteilerventils so erfolgen kann, daß die Dichtungsringe während des Schaltvorganges mit dem anderen Körper des Verteilerventils überhaupt nicht in Berührung kommen. Das heißt, die Dichtungsringe werden ausschließlich axial belastet, so daß ein Walken bzw. Verdrehen der Ringe ausgeschlossen ist. Um jederzeit eine präzise Einstellung des Verteilerventils zu gewährleisten, sieht eine weitere Maßnahme der Erfindung vor, daß eine weitere Einrichtung vorgesehen ist, durch welche die beiden Körper gegeneinander verdrehbar sind. Hierbei ist es zweckmäßig, diese Einrichtung als einen Schrittschalter auszubilden, wobei die einzelnen Schaltvorgänge mit den Schaltstellungen des Verteilerventils abgestimmt sind.

Für den praktischen Bedarf ist es vorteilhaft, das Verteilerventil so auszubilden, daß beide Körper insgesamt acht Durchbrüche in Form von axialen Bohrungen aufweisen, wobei der Durchmesser der Bohrungen des einen Körpers dem Durchmesser der Bohrungen des anderen Körpers entspricht. Hierbei können diese Maßnahmen auch so getroffen sein, daß in die Bohrungen Rohrstutzen einsetzbar sind. Dies hat den Vorteil, daß der Innendurchmesser der Stutzen bzw. Rohrstücke nach Bedarf gewählt werden kann. Bei granulatförmigen Medien ist es z.B. vorteilhaft, den Innendurchmesser größer zu wählen, während bei Gasen ein relativ geringer Durchmesser der Bohrungen ausreichen kann. Durch die Austauschbarkeit der Rohrstutzen ist es möglich, die Vorrichtung für verschiedenste Medien zu verwenden.

Das vorgeschlagene Ventil kann sehr klein dimensioniert werden, wodurch zwangsläufig die gesamte Steuerung platzsparend ausgebildet werden kann. Dies hat allerdings nicht zur Folge, daß die Zahl der abgehenden bzw. ankommenden Leitungen verringert werden müßte, vielmehr ist es trotz Verringerung der Außenmaße der Vorrichtung möglich, die Anzahl der Leitungen zu erhöhen. Das Ventil besteht ausschließlich aus Teilen, die eine sehr einfache Geometrie haben, was zu einer einfachen und präzisen Herstellung der Vorrichtung führt. Der Vorteil der einfachen Ausbildung führt darüber hinaus auch dazu, daß die Vorrichtung einfach montierbar bzw. demontierbar ist, und zwar nicht nur ihre beiden Hauptkörper, sondern auch die einzelnen Teile, z.B. Dichtungsringe und die Rohrstutzen, um nur einige Teile zu nennen. Bei einer sachgemäßen Anwendung der Vorrichtung kann die Beschädigung der Dichtungsringe praktisch ausgeschlossen werden.

Eine Vervielfachung von ankommenden bzw. abgehenden Leitungen kann dadurch erreicht werden, daß mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen miteinander in Serie bzw. parallel geschalten werden.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 das Verteilerventil im Axialschnitt,

Fig. 2 eine axiale Draufsicht auf den mit den ankommenden Leitungen zusammenarbeitenden Körper und

Fig. 3 eine axiale Draufsicht auf den mit den abgehenden Leitungen zusammenarbeitenden Körper.

Das insbesondere in Fig. 1 dargestellte Verteilerventil zum wahlweisen Verbinden einer ankommenden Leitung mit einer von mehreren abgehenden Leitungen bzw. einer von mehreren ankommenden Leitungen mit einer abgehenden Leitung für fließfähige Medien besteht aus zwei, um eine gemeinsame Achse gegeneinander verdrehbaren Körpern 10, 14 mit Durchbrüche 12, 16 umschließenden Partien 4, 6, wobei der Körper 10 mit den Partien 4, 6 und der andere Körper 14 mediumundurchlässig verbindbar sind. Hierbei sind die Durchbrüche 12 des einen Körpers 10 mit den ankommenden Leitungen 11, 27 verbunden, während die Durchbrüche 16 des anderen Körpers 14 mit den abgehenden Leitungen 15, 22 zusammenarbeiten.

Die Fig. 2 und 3 lassen erkennen, daß die Anzahl der Durchbrüche in beiden Körpern 10, 14 eine gerade Zahl ist; im vorliegenen Falle sind es acht Durchbrüche. Jeweils zwei Partien 4, 6 des einen Körpers 10 arbeiten mit jeweils zwei Partien 4′, 6′ des anderen Körpers 14 zusammen. Die axiale Draufsicht auf die beiden Körper im Bereich der miteinander zusammenarbeitenden Partien ist gleich, so daß nicht nur die mit den Dichtungsringen bestückten Durchbrüche mit den entsprechenden Durchbrüchen des anderen Körpers zusammenarbeiten, sondern in jeder Schaltposition der Vorrichtung ist einem Durchbruch des einen Körpers ein Durchbruch des anderen Körpers zugeordnet.

Die Fig. 1 läßt ferner erkennen, daß die einander zugewandten Bereiche beider Körper miteinander ganzflächig verbindbar und plan ausgebildet sind. Es besteht auch die Möglichkeit, die einander zugewandten Bereiche der Körper 10, 14 konkav bzw. konvex auszubilden, so daß der Bereich des einen Körpers komplementär zum Bereich des anderen Körpers ausgebildet ist. Der kreisrunde Außenumriß der beiden einander zugewandten Bereiche bringt den Vorteil mit sich, daß der Verbindungsbereich im Bereich des Außenumfangs der Vorrichtung keine nachteilige Übergänge bildet. Die miteinander zusammenarbeitenden Partien 4, 6; 4′, 6′ der Körper 10, 14 können im Grunde beliebige Dichtungskörper aufweisen, im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind Dichtungsringe 18 vorgesehen, die in Ringnuten 17 der Partien 4, 6 angeordnet sind. Die Dichtungsringe 18 sind in bezug auf die Achse 2 symmetrisch angeordnet. Um sicherzustellen, daß die beiden Körper miteinander unkippbar verbindbar sind, d.h. keine weiteren relativen Bewegungen zueinander ausführen können, ist es zweckmäßig, weitere Dichtungsringe vorzusehen, wobei jeweils zwei Dichtungsringe symmetrisch zur Achse angeordnet sind. Damit wird erreicht, daß die Körper 10, 14 über mehr als drei Bereiche, die nicht in einer Linie liegen, miteinander verbindbar sind.

In axialer Richtung können die beiden Körper 10, 14 mittels einer Einrichtung 26, im vorliegenden Falle ist es ein Hubmagnet, hin und her bewegt werden. Eine weitere Einrichtung 20, 21, im vorliegenden Falle ein Antriebsmotor mit einem Antriebsrad, ist für den Schaltvorgang vorgesehen. Hierbei kämmt das Antriebszahnrad 20 mit der Außenverzahnung 19, die an der radialen Außenseite des Körpers 14 ausgebildet ist. Der Hubmagnet 26 ist axial in einer Bohrung 25 angeordnet.

Die Durchbrüche 12, 16 sind in Form von axialen Bohrungen, deren Durchmesser gleich groß ist, ausgebildet und mit Anschlußstutzen 11, 15 bestückt. An diese Anschlußstutzen sind mittels Klemmschellen 23, 28 Schlauchleitungen 22, 27 angeschlossen. Die Anschlußstutzen 11, 15 sind mit den Bohrungen 12, 16 lösbar verbindbar. Lösbar verbindbar sind auch die Schlauchleitungen 22, 27 mit den Anschlußstutzen 11, 15.

Claims (16)

1. Verteilerventil zum wahlweisen Verbinden mindestens einer ankommenden, an mindestens eine Mediumquelle anschließbaren Leitung und mindestens einer abgehenden, an mindestens einen Verbraucher anschließbaren Leitung, das aus zwei gegeneinander um eine gemeinsame Achse verdrehbaren Körpern mit Durchbrüche umschließenden Partien besteht, wobei die Durchbrüche des einen Körpers mit den Leitungen der Mediumquelle, während die Durchbrüche des anderen Körpers mit den Leitungen des Verbrauchers zusammenarbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einer Schaltstellung des Verteilerventils mindestens eine Mediumquelle mit mindestens einem Verbraucher im geschlossenen Kreislauf verbunden ist.

2. Verteilerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Partien (4, 6) des einen Körpers (10) mit den Partien (4′, 6′) des anderen Körpers (14) miteinander mediumdurchlässig verbindbar sind und daß die Anzahl der Durchbrüche in beiden Körpern (10, 14) eine gerade Zahl ist.

3. Verteilerventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Partien (4, 6) des einen Körpers (10) mit jeweils zwei Partien (4′, 6′) des anderen Körpers (14) zusammenarbeiten.

4. Verteilerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewandten Bereiche der Körper (10, 14) miteinander ganzflächig verbindbar sind.

5. Verteilerventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich des einen Körpers konkav, während der Bereich des anderen Körpers konvex ausgebildet ist.

6. Verteilerventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche plan ausgebildet sind.

7. Verteilerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewandten Bereiche der Körper (10, 14) einen kreisrunden Außenumriß besitzen.

8. Verteilerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander zusammenarbeitenden Partien (4, 6; 4′, 6′) der Körper (10, 14) mittels Dichtungsringen (18) verbindbar sind.

9. Verteilerventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsringe (18) in Ringnuten (17) der Partien angeordnet sind.

10. Verteilerventil nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Körper (10, 14) mittels mindestens vier Dichtungsringen verbindbar sind, wobei jeweils zwei Dichtungsringe symmetrisch zur Achse (2) angeordnet sind.

11. Verteilerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch, eine Einrichtung (26), durch die die beiden Körper (10, 14) in axialer Richtung hin und her bewegbar sind.

12. Verteilerventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (26) ein Hubanker ist.

13. Verteilerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch, eine weitere Einrichtung (20, 21), durch welche die beiden Körper (10, 14) gegeneinander um die Achse (2) verdrehbar sind.

14. Verteilerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Körper (10, 14) jeweils acht Durchbrüche in Form von axialen Bohrungen aufweisen.

15. Verteilerventil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Bohrungen gleich groß ist.

16. Verteilerventil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß in die Bohrungen Rohrstutzen (11) einsetzbar sind.