DE3840442A1

DE3840442A1 - Pneumatic or hydraulic shuttle valve

Info

Publication number: DE3840442A1
Application number: DE19883840442
Authority: DE
Inventors: Ernst Hunger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-12-01
Filing date: 1988-12-01
Publication date: 1990-06-07
Also published as: BR8906065A

Abstract

In a shuttle valve with two inlet ports (7, 11) and an outlet port (3) of an inner space (5) in which a sealing body (8) can move between two end positions, the two inlet ports (7, 11) being provided on the inside with valve seats (6), on which the sealing body bears in a sealing manner at its respective end position, the transmission of an operating signal is accelerated by catch means being provided on at least one of the two valve seats (6). The catch means interact with the sealing body (8). If the sealing body is a ball, the catch means are preferably designed as an annular collar, the inside diameter of which is slightly smaller than the ball diameter. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Wechselventil mit zwei Einlaßöffnungen und einer Auslaßöffnung eines Innenraumes, in welchem sich ein Dichtkörper zwischen zwei Endstellungen bewegen kann, wobei die beiden Einlaßöffnungen an der Innenseite mit Ventilsitzen ausgestattet sind, an denen sich der Dichtkörper in seiner jeweiligen Endstellung abdichtend anlegt.The invention relates to a shuttle valve with two Inlet openings and an outlet opening of an interior, in which there is a sealing body between two End positions can move, the two Inlet openings on the inside with valve seats are equipped on which the sealing body in its applies the respective end position in a sealing manner.

Wechselventile dieser Art, die häufig auch als ODER- Ventile bezeichnet werden, sind in der Hydraulik und Pneumatik allgemein bekannt. Sie haben die Aufgabe, wechselseitig eingehende Drucksignale zu einem Ausgang zu leiten und dabei den jeweils nicht benutzten Eingang zu sperren.Shuttle valves of this type, which are often also used as OR Valves are referred to in hydraulics and Pneumatics generally known. You have the task mutually incoming pressure signals to an output route and in doing so to the unused input lock.

Der Dichtkörper, beispielsweise ein frei beweglicher kleiner Kolben oder, sehr häufig, eine Kugel, kann sich im Ruhezustand, wenn also keiner der beiden Eingänge beaufschlagt ist, zwischen den Endstellungen frei bewegen. Er kann also infolge der Schwerkraft oder einer beschleunigten Bewegung des Ventilgehäuses eine vom Zufall bestimmte Stellung einnehmen. Wenn sich der Dichtkörper in dem Augenblick, an dem einer der beiden Eingänge mit einem Schaltsignal beaufschlagt wird, gerade in der Nähe des Ventilsitzes des beaufschlagten Eingangs befindet, so muß er sich zuerst zum anderen Ventilsitz hin bewegen, bevor er diesen abdichten kann. Dieses Überwechseln des Dichtkörpers erfordert eine gewisse Zeit, während der das Wechselventil gewissermaßen "undicht" ist, denn durch die noch nicht geschlossene zweite Einlaßöffnung kann ein wenig Druckmittel abfließen.The sealing body, for example a freely movable one small piston or, very often, a ball, can be in the Idle state, if none of the two inputs is acted upon, move freely between the end positions. So it can be due to gravity or one Accelerated movement of the valve body one by chance take a certain position. If the sealing body is in the moment one of the two entrances with a Switching signal is applied, just near the Valve seat of the acted upon inlet is located, must before moving to the other valve seat he can seal it. This transfer of the Sealing body requires a certain amount of time during which Shuttle valve is "leaking" to some extent, because of that A second inlet opening that is not yet closed can be a drain off little pressure medium.

Nun gibt es Anwendungsfälle, in denen es auf eine äußerst kurze Umschaltzeit besonders ankommt und die beschriebene Schaltverzögerung stört. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Schaltverzögerung zu vermeiden.Now there are use cases where there is an extreme short switchover time is particularly important and the described Switching delay disturbs. The object of the invention is to achieve this based on avoiding this switching delay.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an wenigstens einem der beiden Ventilsitze mit dem Dichtkörper zusammenwirkende Rastmittel vorgesehen sind. Diese bewirken, daß der Dichtkörper in der Endstellung verbleibt, die er bei dem vorhergehenden Schaltvorgang erreicht hat, und zwar trotz des Einflusses der Schwerkraft oder zufälliger Bewegungen des Ventilgehäuses. Wenn nun ein weiterer Schaltimpuls auf die gleiche Einlaßöffnung kommt, so wird dieser sogleich an die Auslaßöffnung weitergeleitet, weil der Dichtkörper sich nicht bewegen muß. Auf diese Weise können die Umschaltzeiten beispielsweise bis auf 1/100 Sek. verringert werden.This object is achieved in that at least one of the two valve seats with the Sealing body interacting locking means are provided. These cause the sealing body in the end position remains, which he had in the previous switching operation has achieved, despite the influence of Gravity or accidental movements of the valve body. If now another switching pulse on the same Inlet opening comes, this is immediately to the Exhaust port forwarded because the sealing body itself does not have to move. That way they can Switchover times, for example, up to 1/100 sec. be reduced.

Dies gilt zwar nur mit der Einschränkung, daß schon wenigstens ein identischer Schaltvorgang vorher ging. Jedoch ist es häufig so, daß die Schaltsignale, deren unverzögerte Weiterleitung von Bedeutung ist, normalerweise den gleichen Weg gehen und an der anderen Einlaßöffnung ankommende Schaltsignale die Ausnahme sind. In diesen Fällen genügt es übrigens, wenn die Rastmittel lediglich an einem der beiden Ventilsitze angeordnet sind.This only applies with the restriction that it does at least one identical switching operation went before. However, it is often the case that the switching signals whose immediate forwarding is important usually go the same way and at the other Incoming opening switching signals are the exception. In these cases, by the way, it is sufficient if the locking means are only arranged on one of the two valve seats.

Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung mit einer Kugel als Dichtkörper werden die Rastmittel an der Wandung des Innenraumes als Ringbund ausgebildet, dessen lichter Durchmesser geringfügig kleiner als der Kugeldurchmesser ist, wobei der Ringbund sich in einer zur Mittelachse des betreffenden Ventilsitzes senkrechten Ebene erstreckt, die, bezogen auf die am Ventilsitz anliegende Kugel, an der vom Ventilsitz abgewandten Seite einen kleinen Abstand vom Kugelmittelpunkt hat. Dieser Ringbund läßt die Kugel infolge geringer elastischer Verformung durchschlüpfen, sofern die Kugel vom Strömungsmittel bewegt wird. Er hält die Kugel jedoch fest, wenn nur verhältnismäßig geringe Beschleunigungskräfte auf sie wirken.In a particularly expedient embodiment of the Invention with a ball as the sealing body Latching means on the wall of the interior as a collar trained, the clear diameter slightly is smaller than the ball diameter, the collar in one to the central axis of the concerned Valve seat extends perpendicular plane, which, based on the ball on the valve seat, on the ball on the valve seat opposite side a small distance from the Has the center of the sphere. This ring collar leaves the ball slip through due to low elastic deformation, if the ball is moved by the fluid. It stops the ball stuck, however, if only relatively small Accelerating forces act on them.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigtEmbodiments of the invention are as follows explained using the drawing. In detail shows

Fig. 1 einen Axialschnitt eines Wechselventils, Fig. 1 shows an axial section of a shuttle valve,

Fig. 2 die Draufsicht des Ventils nach Fig. 1, Fig. 2 is a plan view of the valve of Fig. 1,

Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 und Fig. 3 is an enlarged section of Fig. 1 and

Fig. 4 einen Axialschnitt eines anderen Wechselventils. Fig. 4 shows an axial section of another shuttle valve.

Das Wechselventil nach den Fig. 1 bis 3 hat ein längliches Gehäuse 1 mit einem Auge 2, dessen Bohrung mit 3 bezeichnet ist. Das Gehäuse 1 hat eine durchgehende Längsbohrung, die von links nach rechts wie folgt gegliedert ist: An ein Innengewinde 4 größeren Durchmessers schließt sich ein zylindrischer Innenraum 5 an, der über einen kegeligen Ventilsitz 6 in einen Durchlaß geringen Durchmessers und schließlich in eine Einlaßöffnung 7 mit Innengewinde übergeht. In dem Innenraum befindet sich eine Kugel 8 als Dichtkörper. Die linke Öffnung des Innenraumes ist durch eine Schraubmuffe 9 verschlossen, an welcher ein zu dem Ventilsitz 6 spiegelbildlicher Ventilsitz 10 und eine zweite Einlaßöffnung 11, ebenfalls mit Innengewinde, ausgebildet ist. Eine weitere Bohrung 12 durchsetzt das Gehäuse und seinen Innenraum 5 in Querrichtung und mündet in der Bohrung 3 des Auges. Dieses Auge 2 bildet somit die Auslaßöffnung des Wechselventils. Der Anschluß kann mittels einer nicht dargestellten Hohlschraube oder dergleichen erfolgen. Die Bohrung 12 ist an der entgegengesetzten Seite durch einen Stopfen 13 verschlossen.The shuttle valve according to FIGS. 1 to 3 has an elongated housing 1 with an eye 2 , the bore of which is designated 3 . The housing 1 has a continuous longitudinal bore, which is structured from left to right as follows: An internal thread 4 of larger diameter is adjoined by a cylindrical interior 5 , which via a conical valve seat 6 into a passage of small diameter and finally into an inlet opening 7 Internal thread merges. In the interior there is a ball 8 as a sealing body. The left opening of the interior is closed by a screw sleeve 9 , on which a valve seat 10 which is mirror image of the valve seat 6 and a second inlet opening 11 , likewise with an internal thread, is formed. Another bore 12 passes through the housing and its interior 5 in the transverse direction and opens into the bore 3 of the eye. This eye 2 thus forms the outlet opening of the shuttle valve. The connection can be made by means of a hollow screw or the like, not shown. The bore 12 is closed on the opposite side by a plug 13 .

Wie Fig. 3 deutlicher zeigt, weist die Schraubmuffe 9 in axialer Verlängerung des Ventilsitzes 10 einen zylindrischen, hülsenförmigen Abschnitt 14 auf, dessen Innendurchmesser etwas größer als der Durchmesser der Kugel 8 ist, so daß sich diese reibungsfrei an den konischen Ventilsitz 10 heranbewegen und diesen abdichten kann. Am freien Ende des hülsenförmigen Abschnitts befindet sich ein querschnittlich wulstartig gewölbter innerer Ringbund 15, dessen Mittelebene vom Mittelpunkt der am Ventilsitz anliegenden Kugel 8 einen kleinen Abstand a hat, der etwas größer als ein Drittel des Kugelhalbmessers ist. Der lichte Innendurchmesser des Ringbundes 15 ist etwas kleiner als der Kugeldurchmesser, so daß die Kugel nur unter der nennenswerten Kraftwirkung des Strömungsmittels sich durch den Ringbund 15 hindurch bewegen kann. Sie ist also in der gezeichneten Stellung eingerastet. Kommt ein Schaltsignal auf die Einlaßöffnung 7, so kann dieses unverzögert auf die Auslaßöffnung 3 weiterwirken. Kommt ein Schaltsignal auf die Einlaßöffnung 11, so wirft der Strömungsmitteldruck die Kugel in die andere Endstellung, in welcher sie die Einlaßöffnung 7 verschließt. Ein weiteres Signal an der Einlaßöffnung 7 bringt die Kugel 8 wieder in ihre Raststellung.As FIG. 3 shows more clearly, the screw sleeve 9 has, in the axial extension of the valve seat 10, a cylindrical, sleeve-shaped section 14 , the inside diameter of which is somewhat larger than the diameter of the ball 8 , so that it moves smoothly towards the conical valve seat 10 and this can seal. At the free end of the sleeve-shaped section there is a cross-sectionally bulged inner ring collar 15 , the center plane of which has a small distance a from the center of the ball 8 resting on the valve seat, which is somewhat larger than a third of the ball's diameter. The inside diameter of the collar 15 is slightly smaller than the ball diameter, so that the ball can only move through the collar 15 under the significant force of the fluid. It is therefore locked in the position shown. If a switching signal comes to the inlet opening 7 , this can continue to act on the outlet opening 3 without delay. If a switching signal comes to the inlet opening 11 , the fluid pressure throws the ball into the other end position, in which it closes the inlet opening 7 . Another signal at the inlet opening 7 brings the ball 8 back into its locked position.

Fig. 4 zeigt ein ähnliches Wechselventil 16, welches jedoch in einen Schaltventilblock integriert ist. Eine Einlaßöffnung 17 steht über eine Bohrung mit dem übrigen Ventilsystem in Verbindung, während die andere Einlaßöffnung 18 wie die Einlaßöffnung 11 nach Fig. 1 zum Anschluß einer Leitungsverbindung eingerichtet ist. Die Auslaßöffnung 19 ist hier als Stutzen mit Innengewinde ausgebildet. Im Gegensatz zu dem zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Ventilkugel nicht nur in der linken, sondern auch in der rechten Endstellung verrastet. Zu diesem Zweck ist in der Nähe des rechten Ventilsitzes ein Ringbund 20 an der Innenwandung des Ventilinnenraumes vorgesehen. Fig. 4 shows a similar shuttle valve 16 , but which is integrated in a switching valve block. An inlet opening 17 is connected via a bore to the rest of the valve system, while the other inlet opening 18, like the inlet opening 11 according to FIG. 1, is set up for connecting a line connection. The outlet opening 19 is designed here as a socket with an internal thread. In contrast to the exemplary embodiment described first, the valve ball is locked not only in the left, but also in the right end position. For this purpose, an annular collar 20 is provided on the inner wall of the valve interior near the right valve seat.

Grundsätzlich ist die Erfindung unabhängig von der Form des Ventilgehäuses, das auch mit besonderen Mitteln zur Befestigung sowie mit anderen zweckmäßigen Anschlußmitteln für die Anschlußleitungen versehen sein kann.In principle, the invention is independent of the form of the valve housing, which also with special means for Fastening as well as with other suitable connection means can be provided for the connecting lines.

1 Gehäuse
2 Auge
3 Bohrung
4 Innengewinde
5 Innenraum
6 Ventilsitz
7 Einlaßöffnung
8 Kugel
9 Schraubmuffe
10 Ventilsitz
11 Einlaßöffnung
12 Bohrung
13 Stopfen
14 hülsenförmiger Abschnitt
15 Ringbund
16 Wechselventil
17 Einlaßöffnung
18 Einlaßöffnung
19 Auslaßöffnung
20 Ringbund
a Abstand 1 housing
2 eye
3 hole
4 internal threads
5 interior
6 valve seat
7 inlet opening
8 bullet
9 screw socket
10 valve seat
11 inlet opening
12 hole
13 plugs
14 sleeve-shaped section
15 ring collar
16 shuttle valve
17 inlet opening
18 inlet opening
19 outlet opening
20 ring collar
a distance

Claims

1. shuttle valve with two inlet openings and one outlet opening of an interior, in which a sealing body can move between two end positions, the two inlet openings on the inside being equipped with valve seats, against which the sealing body lies sealingly in its respective end position, characterized in that that at least one of the two valve seats ( 6 , 10 ) with the sealing body ( 8 ) cooperating locking means ( 15 ) are provided.

2. shuttle valve according to claim 1, characterized in that the sealing body is a ball ( 8 ) and the interior has an annular collar ( 15 ) whose inside diameter is slightly smaller than the ball diameter, and that the annular collar is in a to the central axis of the relevant Valve seat ( 10 ) extends perpendicular plane, which, with respect to the ball ( 8 ) resting on the valve seat, has a small distance ( a ) from the center of the ball on the side facing away from the valve seat.