DE4111064A1 - Wegeventil mit zwei beabstandeten ventilkoerpern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Wegeventil mit zwei beab­ standeten Ventilkörpern, die, vorzugsweise über einen Elektromagneten, gemeinsam betätigbar sind, wobei der Druck in der Zwischenkammer zwischen den beiden Ventil­ körpern in Abhängigkeit von der jeweiligen Ventilkör­ perstellung schwankt.

Bekannte 3/2-Wegeventile arbeiten häufig mit getrennten Magneten und Hydraulik ohne Druckkompensation, so daß das Schließelement entgegen der vollen Druckkraft ver­ lagert werden muß. Dies führt dazu, daß relativ große Magnete benötigt werden bzw. die Schließelemente rela­ tiv klein sind. Dies begrenzt die maximalen Durchflüsse in erheblichem Ausmaß. Um höhere Durchsätze zu ermögli­ chen, müssen oftmals vorgesteuerte Ventile eingesetzt werden, die aber sowohl vom Platzbedarf als auch in konstruktiver Hinsicht sehr aufwendig sind und bei denen zudem die Gewährleistung ausreichender Dichtig­ keit schwierig ist.

Aus der EP-A 02 03 453 ist z. B. ein Elektromagnetventil bekannt, das ohne Druckkompensation arbeitet. Der Betä­ tigungsmagnet erfordert ersichtlich hohen Raumbedarf und dementsprechend auch höhere Ansteuerungsleistungen, während der Durchfluß durch das Ventil relativ gering ist. Solche Ventile sind meist nur als Vorsteuerele­ mente benutzbar.

Weiterhin wurde überlegt, an beiden Seiten eines Ven­ tilkolbens eines Wege-Sitzventils Sitzkanten auszubil­ den und den Ventilkolben zudem über eine dünne Mittel­ stange integral mit einem rückseitigen Schieberkolben zu verbinden, wobei der Zwischenraum zwischen Ventil­ kolben und Schieberkolben mit einem Nutzanschluß in Verbindung steht. Bei Einleitung des Arbeitsdrucks über diesen Nutzanschluß ergibt sich eine Kraftkompensation, so daß bei der Betätigung des Ventilkolbens jeweils nur die Federvorspannung überwunden werden muß. Bei Vertau­ schung der Nutzanschlüsse ist die Kraftkompensation al­ lerdings nicht mehr erreichbar. Ferner ergibt sich der Nachteil, daß der Ventilkolben mit den beiden Sitzkan­ ten und der Schieberkolben sehr aufwendig und teuer in ihrer Herstellung sind, da u. a. die beiden Sitzkanten auf Mikrometer genau mit dem Schieberkolben fluchten müssen. Ferner ist das Ventil im Schieberkolbenbereich nicht vollkommen druckdicht.

Darüber hinaus wurde bereits ein 3/2-Wege-Sitzventil vorgeschlagen, das mit zwei über einen Stößel gekoppel­ ten, die Sitzelemente bildenden Kugeln arbeitet. Hier wird eine Kraftkompensation durch Führung des auf der einen Ventilseite eingeleiteten Drucks auch auf die Rückseite des Betätigungsmagneten erreicht. Nachteilig hierbei ist, daß die lange Betätigungsstange des Betä­ tigungsmagneten durch Dichtungen zur Abschottung des Drucks hindurchgreifen muß, um die Kugelstiftelemente zu betätigen. Dies ergibt Dichtungsprobleme, insbeson­ dere nach länger dauerndem Einsatz, und erfordert auch entsprechenden herstellungstechnischen Aufwand. Weiter­ hin ist die Kraftkompensation bei Vertauschung der An­ schlüsse nicht mehr gewährleistet. Darüber hinaus ist auch hier der insgesamt erzielbare Durchfluß relativ gering und entspricht mehr dem Durchsatz beim Kugelven­ til gemäß EP-A 02 03 453.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wegeven­ til zu schaffen, das sich durch verhältnismäßig einfa­ chen Aufbau auszeichnet und gute Funktionszuverlässig­ keit besitzt.

Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 bzw. in den weiteren Ansprüchen angegebenen Merkmalen gelöst.

Die beim erfindungsgemäßen Wegeventil vorgesehene Füh­ rung des in der Zwischenkammer jeweils herrschenden, ventilstellungsabhängigen Drucks auf die Rückseiten der Ventilkörper bringt den Vorteil, daß jeder Ventilkörper beidseitig durch denselben Druck beaufschlagt wird, so daß bei allen Druckverhältnissen stets eine vollständi­ ge Kraftkompensation vorliegt. Zur Betätigung der Ven­ tilkörper muß folglich stets nur relativ geringe Ven­ tilkörper-Verschiebungsenergie aufgebracht werden. Dies erlaubt den Einsatz sehr kleiner Betätigungskräfte, so daß - bei elektromagnetischer Betätigung - ein kleiner, kompakter Elektromagnet ausreicht. Auch die vorzugswei­ se vorhandene Rückstellfeder kann verhältnismäßig klein dimensioniert werden.

Ferner ist es aufgrund der in jeder Ventilstellung si­ chergestellten vollständigen Kraftkompensation nun auch möglich, die Belegung der Nutzanschlüsse zu vertau­ schen, ohne daß die Ventilfunktion beeinträchtigt wird. Durch einfache Änderung der Belegung der Nutzanschlüsse kann somit beispielsweise zwischen "stromlos Of­ fen"-Funktion und "stromlos Geschlossen"-Funktion ge­ wechselt werden, ohne daß sonstige Eingriffe notwendig sind. Die Ventilkörper sind dennoch in jeder Schalt­ stellung vollständig druckkompensiert.

In bevorzugter Ausgestaltung durchsetzen die Kanäle für die Druckführung zur Ventilkörper-Rückseite direkt die Ventilkörper, so daß im Ventilgehäuse keinerlei Kanäle oder dergleichen für diese Druckführung eingearbeitet werden müssen. Die Konstruktion ist somit stark Verein­ facht. Zudem ist auch beim Zusammenbau der einzelnen Ventilteile in allen Bewegungsstellungen der Ventilkör­ per eine ständiger Druckausgleich zwischen Vorder- und Rückseite sichergestellt, so daß das Einbringen der Ventilkörper in ihre Wirkposition ohne Aufbau von Ge­ gendruck und dergleichen erfolgen kann. Die Druckaus­ gleichs-Kanäle können achsparallel oder auch gekrümmt verlaufen, sind vorzugsweise jedoch schräg zur Ventil­ körper-Längsachse orientiert. Dies bringt u. a. den Vor­ teil, daß die Kanal-Austrittsöffnungen versetzt zur Ventilkörper-Mitte angeordnet sein können, so daß platz für das mittige Vorsehen von Ventilkörper-Fortsätzen in Form von Stößeln, Federhalterungs-Vorsprüngen oder der­ gleichen verbleibt. Zudem kann der Kanal-Querschnitt relativ groß gewählt werden, so daß sofortiger Druck­ ausgleich erzielbar und eine eventuelle Verstopfungsge­ fahr sehr gering ist, während zugleich die verbleiben­ den Wandstärken zwischen Kanal und Ventilkörper-Außen­ seite nicht in kritische Bereiche gelangen.

Vorzugsweise ist die Zwischenkammer ständig mit einem Nutzanschluß verbunden, so daß der ventilstellungsab­ hängig schwankende Druck in der Zwischenkammer direkt auf den Verbraucher gegeben werden kann.

Die Ventilkörper können als Kugelkörper oder in sonsti­ ger Weise ausgestaltet sein, sind jedoch vorzugsweise als Ventilkolben ausgebildet. Diese Ventilkolben können in einfachen Bohrungen geführt sein, wobei keine kom­ plizierten Schieber-Sitz-Kolben gefertigt zu werden brauchen, da die Führung - aufgrund des Druckausgleichs über die Kanäle - keine Dichtungsfunktion haben muß.

Vorzugsweise ist an zumindest einem der Ventilkörper ein Stößel, vorzugsweise mittig, angeformt, der am an­ deren Ventilkörper bzw. dessen Stößel, sofern vorhan­ den, anliegt. Über den oder die Stößel kann der Abstand zwischen den Ventilkörpern automatisch konstant gehal­ ten werden. Zugleich ist die Montage sehr einfach, da für die Abstandshalterung kein zusätzliches, separates Teil benötigt wird und zugleich Führungs-Halterungen für einen solchen separaten Abstandshalter entfallen. Durch die integrale Anformung des oder der Stößel an die Ventilkörper werden erstere automatisch in mittiger Lage gehalten, so daß ihre Längsachse mit der Mittel­ achse der Zwischenkammer übereinstimmt.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn die beiden Ventil­ körper, insbesondere Ventilkolben, gleich ausgebildet sind. Dies erleichtert sowohl die Einzelteil-Fertigung, als auch die Lagervorratshaltung und die Montage des erfindungsgemäßen Ventils in erheblichem Ausmaß. Ferner wird durch die identische Ausbildung der Ventilkörper auch im wesentlichen gleiches Bewegungs- und Schaltver­ halten erreicht, da die kinetischen Verhältnisse bei beiden Ventilkörpern dieselben sind. Durch die symme­ trische Ausbildung der Ventilkörper wird ferner er­ reicht, daß diese, bei Vorhandensein von Stößeln, sich mit ihren Stößeln gegenseitig berühren, wobei es völlig ausreichend ist, die Ventilkörper lediglich federnd ge­ geneinander vorzuspannen, wozu die Rückstellfeder für die Ventilrückstellung in die Ruhelage dienen kann. Der Rückstellfeder kommt dann insoweit Doppelfunktion zu. Die Montage ist somit erheblich erleichtert. Auch Di­ stanzeinstellungsprobleme für die Abstandseinstellung der beiden Ventilkörper bestehen nicht, da diese auto­ matisch durch die Stößel auf richtigem Abstand gehalten werden. Aufgrund der federnden Vorspannung können die aneinandergedrückten Ventilstößel sogar beim Umschalt­ verhalten in manchen Fällen kurzzeitig geringfügig von­ einander abweichendes Bewegungsverhalten zeigen, wobei sich die beiden Ventilstößel kurzzeitig voneinander ge­ ringfügig entfernen können. Hierdurch kann insgesamt weicheres Schaltverhalten erzielt werden. Dies kann insbesondere dann auftreten, wenn die Merkmale des An­ spruchs 1 nicht Vorhanden sind, d. h. keine Druckaus­ gleichskanäle für den Druckausgleich auf beiden Ventil­ körper-Stirnseiten vorhanden sind. Ferner ist es bei der zuvor diskutierten Ausführung dann auch nicht unbe­ dingt erforderlich, daß der Druck in der Zwischenkammer in Abhängigkeit von der jeweiligen Ventilkörperstellung schwankt. Die Vorteile der symmetrischen Ventilkörper- Ausbildung mit aneinanderliegenden Stößeln stellen sich zumindest größtenteils auch bei solcher Ausgestaltung ohne Kraftkompensation ein. In bevorzugter Ausgestal­ tung sind aber die Druckausgleichskanäle gleichfalls vorhanden, da hierdurch das Verschiebungsverhalten der Ventilkörper sehr viel ruhiger und harmonischer ist und die Wahrscheinlichkeit kurzfristiger Ausweichbewegungen des einen Ventilkörpers ohne korrespondierende Bewegun­ gen des anderen Ventilkörpers sehr gering ist und zudem auch bei einer Vertauschung der Belegung der Nutzan­ schlüsse keine nachteiligen Einflüsse wie etwa Verände­ rung des Schaltverhaltens resultieren.

Um den maximalen Durchfluß durch das erfindungsgemäße Ventil noch weiter zu steigern, ist es von Vorteil, an die Ventilsitze verbreiterte Abschnitte anschließen zu lassen, die mit den Nutzanschlüssen verbunden sind. Über die verbreiterten Abschnitte läßt sich höherer Durchsatz erreichen. Der Durchsatz ist insbesondere dann noch weiter gesteigert, wenn die Ventilkörper als Ventilkolben ausgebildet sind, die aufgrund ihrer Kol­ benführung relativ weit vom Ventilsitz zurückgeführt werden können, ohne daß Führungs-, Stabilitäts- oder andere probleme auftreten. Bei Ausbildung der verbrei­ terten Abschnitte als Ringkammern läßt sich sehr hoher Durchfluß bei symmetrischen Verhältnissen und herstel­ lungstechnisch einfacher Gestaltung sicherstellen.

Um die axiale Baulänge des Ventils noch weiter zu ver­ kleinern, können die Verbindungsbohrungen zwischen den Nutzanschlüssen und den verbreiterten Abschnitten in radialer Richtung orientiert sein, so daß auch die Zwi­ schenkammer sehr kurz gehalten werden kann.

In bevorzugter Ausgestaltung sind die Ventilkolben in Führungsbohrungen geführt, an deren jeweiligen Enden die Ventilsitze ausgebildet sind. Hierdurch wird sehr einfache Herstellbarkeit bei gleichzeitig hoher Dicht­ funktion erzielt.

Vorzugsweise sind die Führungsbohrungen durch eine kleinere Bohrung miteinander verbunden, so daß in den Übergangsbereichen zwischen Führungsbohrungen und klei­ nerer Bohrung in einfacher Weise die Ventilsitze ausge­ bildet werden können. Die kleinere Bohrung bildet in diesem Fall die Zwischenkammer.

In bevorzugter Ausgestaltung sind auf den Ventilkolben Dichtungen vorgesehen, die neben einer Abdichtfunktion auch ein gutes Gleitverhalten sowie gute Kolben-Führung sicherstellen. Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn auch der gesamte Ventilteil gegenüber dem die Ventilbetäti­ gung steuernden Elektromagneten abgedichtet ist, so daß Fluid, das auf der dem Elektromagneten zugewandten Ven­ tilkolben-Stirnseite austritt, nicht entlang der Ver­ bindungsfläche zwischen Ventilteil und Elektromagneten zu einem der Nutzanschlüsse strömen kann.

Vorzugsweise ist ein Federteller vorhanden, auf dem sich einerseits die Vorspannfeder abstützen kann und der andererseits zugleich die Nutzanschlüsse gegenein­ ander abdichtet. Mit einem Bauteil kann somit Doppel­ funktion erreicht werden.

Weiterhin kann die Zwischenkammer durch O-Ringe in fliegender Weise gegenüber den seitlich davon liegenden Ventilkammern abgedichtet werden, so daß eine Dicht­ funktion gegenüber Fluid, insbesondere gegen Lecköl, erreicht wird.

ln bevorzugter Ausgestaltung ist das Ventil zusammen mit dem Elektromagneten als Cartridge-Komplett-Ventil ausgebildet, so daß dieses ein- und ausschraubbar und als Einheit prüfbar ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungs­ beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines ersten Ausführungs­ beispiels des erfindungsgemäßen Wegeventils,

Fig. 2 das Schaltbild des Wegeventils gemäß Fig. 1,

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfin­ dungsgemäßen Wegeventils,

Fig. 4 ein Schaltbild des Wegeventils gemäß Fig. 3 und

Fig. 5 ein Schaltbild des Wegeventils gemäß Fig. 3 bei anderer Belegung der Nutzanschlüsse.

Das erfindungsgemäße Wegeventil ist bei den Ausfüh­ rungsbeispielen gemäß den Fig. 1 bis 4 als 3/2-Wege- Sitzventil ausgebildet. Diese Ausgestaltung ist bevor­ zugt, auch wenn die Anzahl der Schaltstellungen und der Nutzanschlüsse unterschiedlich gewählt und/oder das We­ geventil als Wege-Schieberventil ausgebildet sein kann.

In Fig. 1 ist ein Querschnitt eines Ausführungsbei­ spiels des erfindungsgemäßen Wegeventils dargestellt, bei dem ein Ventilteil 1 in einen mit Nutzanschlüssen Versehenen Halterungsteil 2 eingesetzt ist. Die Betäti­ gung des Ventilteils 1 erfolgt über einen Elektromagne­ ten 3, der sich axial an den Ventilteil 1 anschließt. Der Ventilteil 1 ist über einen Gewindeabschnitt 4 mit einem achsparallel vorspringenden Ringflansch eines Elektromagnetträgers 5 verschraubt, der fest mit dem Elektromagneten 3 verbunden ist. Auf der dem Elektroma­ gneten 3 zugewandten Seite des Gewindeabschnitts 4 ist eine umlaufende Dichtung 6 vorhanden, die in einer Aus­ sparung des Ventilteils 1 einliegt und dichtend an dem Elektromagnetträger 5 anliegt. Die Dichtung 6 ist ela­ stisch und besitzt vorzugsweise O-förmigen Querschnitt und dient dazu, Fluidströmungen zwischen den Berüh­ rungsflächen der Ventilteil-Außenfläche und dem Elek­ tromagnetträger 5 abzublocken.

Der Halterungsteil 2 weist eine stufige Bohrung 7 auf, in die das Ventilteil 1 dichtend eingesetzt ist. Die Bohrung 7 besteht, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, aus mehreren aufeinanderfolgenden, im Durchmesser sich ver­ jüngenden, konzentrischen Bohrungen, wobei die Bohrung größten Durchmessers auf der dem Elektromagnet 3 zuge­ wandten Seite liegt und die weiteren Bohrungen sich stufenweise hieran anschließen. Diese Gestaltung kann in herstellungstechnisch einfacher Weise durch aufein­ anderfolgende Einbringung von Bohrungen mit jeweils stufig sich verändernder Tiefe und stufig verändertem Durchmesser erzielt werden.

Der Ventilteil 1 wird im Halterungsteil 2 einerseits aufgrund seiner umfangsmäßigen teilweisen Anlage an den Bohrungs-Innenwänden sowie andererseits über einen Ge­ windeabschnitt 8 gehalten, in dem der Elektromagnetträ­ ger 5 mit dem Halterungsteil 2 verschraubt ist und der radial außerhalb des Gewindeabschnitts 4 angeordnet ist. Der die Gewindeabschnitte 4 und 8 tragende Ring­ flansch des Elektromagnetträgers 5 ist so weit in das Halterungsteil 2 eingeschraubt, daß die äußeren Schul­ tern des Elektromagnetträgers 5 in enge Anlage mit ei­ ner Seitenfläche des Halterungsteils 2 treten, siehe Fig. 1. Eine Dichtung 9, die vorzugsweise im Quer­ schnitt O-förmig ist, liegt zwischen dem Elektromagnet­ träger 5 und dem Halterungsteil 2 nahe dessen Seiten­ fläche, um einen Fluidaus- oder -eintritt über den Ge­ windeabschnitt 8 zu sperren. Die Dichtung 9 befindet sich im wesentlichen in der Radialebene der Dichtung 6.

In den Ventilteil 1 sind von beiden Stirnseiten ausge­ hend Führungsbohrungen 10 und 11 eingearbeitet, deren Mittelachse mit der Ventilteil-Mittelachse überein­ stimmt und die gleichen Durchmesser besitzen. Die Füh­ rungsbohrungen 10, 11 sind über eine koaxiale Bohrung 12 miteinander verbunden, deren Durchmesser kleiner als der der Führungsbohrungen 10, 11 ist und die als Zwi­ schenkammer dient. Am Übergang zwischen der Führungs­ bohrung 10 bzw. 11 und der Bohrung 12 sind jeweils Ven­ tilsitze 13 bzw. 14, mit denen Ventilkolben 15 bzw. 16 in dichtende Anlage bringbar sind, angeordnet. Die als Ventilkörper dienenden Ventilkolben 15, 16 sind jeweils in der zugehörigen Führungsbohrung 10 bzw. 11 geführt und mit Umfangsrillen versehen. In einer der Umfangs­ rillen größerer Breite ist jeweils eine Dichtung 17 bzw. 18 eingelegt, die an der Innenwand der Führungs­ bohrung 10 bzw. 11 anliegt.

Die Ventilkolben 15, 16 sind identisch ausgebildet und weisen jeweils einen axialen Fortsatz in Form eines Stößels 19 bzw. 20 auf, die in die Bohrung 12 ragen und deren Durchmesser deutlich kleiner als der Durchmesser der Bohrung 12 ist. Die axial orientierten und koaxial verlaufenden Stößel 19, 20 werden durch eine Feder 21 federnd aneinander angedrückt, die sich an einem im linken Endabschnitt des Ventilteils 1 abdichtend befe­ stigten Ventilteller 22 abstützt und die Ventilkolben 15, 16 gegen einen Betätigungsstößel 23 des Elektroma­ gneten 3 vorspannt.

Jeder Ventilkolben 15 bzw. 16 ist jeweils mit zumindest z. B. einer Schrägbohrung 24 bzw. 25 versehen, die je­ weils an beiden Seitenflächen des zugehörigen Ventil­ kolbens ausmündet. Die Schrägbohrungen 24 bzw. 25 die­ nen somit als Kanäle, über die die Bohrung 12 mit dem jeweils auf der Ventilkolben-Rückseite liegenden Ab­ schnitt der Führungsbohrung 10 bzw. 11 in ständig offe­ ner Weise verbunden ist, so daß ein Druckausgleich re­ sultiert. Der Druck in der Zwischenkammer 12 entspricht somit stets dem auf den Ventilkolben-Rückseiten. Die Kammern auf den Ventilkolben-Rückseiten sind gegenüber der Atmosphäre abgedichtet, d. h. sind fluidmäßig ledig­ lich über die Bohrungen 24, 25 zugänglich.

Im Halterungsteil 2 sind drei Nutzanschlüsse 26, 27, 28 eingebracht, von denen der Nutzanschluß 26 koaxial und die Nutzanschlüsse 27, 28 radial zur Bohrung 7 verlau­ fen. Der Nutzanschluß 26 steht mit dem schmalsten Ab­ schnitt der Bohrung 7 in Verbindung, während der Nutz­ anschluß 27 mit der Stufe nächstgrößeren Durchmessers der Bohrung 7 und der Nutzanschluß 28 mit der Stufe größten Durchmessers der Bohrung 7 verbunden sind.

Der Nutzanschluß 26 steht über eine im wesentlichen axial, jedoch etwas geneigt verlaufende Bohrung 29 und eine direkt radial orientierte Bohrung 30 mit einem Ringraum 31 in Fluidverbindung. Der Ringraum 31 ist ge­ genüber der Führungsbohrung 10 offen, so daß über die Stellung des Ventilkolbens 15 die Verbindung zwischen Ringraum 31 und Bohrung 12 geöffnet und geschlossen werden kann. Gegenüber dem Nutzanschluß 27 ist die Boh­ rung 30 durch eine Dichtung 32 verschlossen.

Der Nutzanschluß 27 mündet in einen Ringraum 33, der durch geringere Breite des Ventilteils 1, bezogen auf die Breite der Bohrung 7 in diesem Bereich, gebildet ist, und zwar über eine axiale Länge, die etwas größer als der Durchmesser des Nutzanschlusses 27 ist. Der Ringraum 33 ist über einen radial verlaufenden Kanal 34 gegenüber der Bohrung 12 offen, so daß der Nutzanschluß 27 in ständig offener Verbindung mit der Bohrung 12, d. h. der Zwischenkammer, steht.

Der Nutzanschluß 28 mündet in einen Ringraum 35, der durch die stufige Durchmesservergrößerung der Bohrung 7 sowie eine umfangsmäßige Einziehung des Ventilteils 1 gebildet ist und über eine schräg verlaufende Bohrung 36 in eine Kammer 37 mündet, deren Durchmesser größer als die Führungsbohrung 11 ist und die mit dieser in offener Verbindung steht. Die Verbindung zwischen der Kammer 37 und der Bohrung 12 wird durch den Ventilkol­ ben 16 gesteuert, so daß die Bohrung 12 je nach Ventil­ kolbenstellung gegenüber dem Nutzanschluß 28 geöffnet oder geschlossen ist.

Die Ringräume 33 und 35 sind durch eine zwischen ihnen liegende, am Umfang des Ventilteils 1 eingebettete Ringdichtung 38, vorzugsweise O-förmigen Querschnitts, abgedichtet. Auf der der Ringdichtung 38 abgewandten Seite des Ringraums 33 ist am Außenumfang des Ventil­ teils 1 eine Ringdichtung 39 eingebettet, die die Ab­ dichtung gegenüber dem Nutzanschluß 26 bewirkt.

In der in Fig. 1 gezeigten Ventil-Ruhestellung ist der Nutzanschluß 26 durch den Ventilkolben 15 gegenüber der Bohrung 12 abgedichtet, während letztere gegenüber der Kammer 37 und damit gegenüber dem Nutzanschluß 28 ge­ öffnet ist. Der Nutzanschluß 27 ist somit in dieser Stellung gegenüber dem Nutzanschluß 28 geöffnet. Regel­ mäßig ist der Nutzanschluß 27 mit dem Verbraucher und der Nutzanschluß 28 mit dem Tank bzw. einer Quelle ge­ ringen Drucks gekoppelt, so daß sich die in Fig. 2 ge­ zeigte Schaltstellung ergibt. Der Arbeitsdruck wird da­ bei über den Nutzanschluß 26 eingeleitet.

Bei Erregung des Elektromagneten 3 verschiebt dieser über den Betätigungsstößel 23 die Ventilkolben 15, 16 in die linke Anschlaglage, bei der der Ventilkolben 16 sich in dichtender Anlage mit dem Ventilsitz 14 befin­ det. Hierbei ist der Ventilkolben 15 vom Ventilsitz 13 abgehoben, so daß die Nutzanschlüsse 26 und 27 auf Durchgang geschaltet sind und der Arbeitsdruck zum Ver­ braucher gelangt.

Die Belegung der Nutzanschlüsse 26 bis 28 kann aber ohne weiteres auch vertauscht werden. Das Schaltverhal­ ten des Ventils ändert sich hierbei aufgrund der Druck­ kompensation nicht.

In Fig. 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des er­ findungsgemäßen Wegeventils dargestellt, das gleich­ falls als 3/2-Wege-Sitzventil ausgestaltet ist. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom Ausführungs­ beispiel gemäß Fig. 1 lediglich in den im folgenden beschriebenen Merkmalen. Die übrigen Merkmale sind un­ verändert, so daß diesbezüglich auf die vorhergehende Beschreibung verwiesen wird.

Gemäß Fig. 3 ist der Ringraum 35 über zwei Bohrungen 40, 41 mit der Kammer 37 verbunden. Die Bohrungen 40, 41 verlaufen im Gegensatz zum vorhergehenden Ausfüh­ rungsbeispiel nicht schräg, sondern direkt radial. Hierdurch Verkürzt sich die axiale Baulänge des erfin­ dungsgemäßen Ventils noch weiter.

Ventilkolben 42, 43 unterscheiden sich von den Ventil­ kolben 15, 16 gemäß Fig. 1 lediglich dahingehend, daß sie auf ihrer Rückseite jeweils einen längeren, koaxial verlaufenden Schaft 44 bzw. 45 tragen. Durch diesen längeren Schaft 44 bzw. 45 kann z. B. die aufgrund der Radialorientierung der Bohrungen 40, 41 resultierende Verkürzung der Bohrung 12 kompensiert werden, wenn gleiche Außen-Abmessungen des Ventils wie bei Fig. 1 gewünscht werden. Der Schaft 45 liegt am Betätigungs­ stößel 23 unter Federvorspannung durch die Feder 21 an. Die Ventilkolben 42, 43 sind auch bei diesem Ausfüh­ rungsbeipiel identisch ausgebildet.

In Fig. 4 ist das zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 gehörende Schaltbild für den Fall dargestellt, daß der Nutzanschluß 26 mit der Arbeitsdruckquelle, der Nutzanschluß 27 mit dem Verbraucher und der Nutzan­ schluß 28 mit dem Tank verbunden ist.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen und der angegebenen Beschaltung ist somit ein elektro­ mechanisch-betätigtes 3/2-Wege-Schaltventil geschaffen, das kraftkompensiert ist, wobei der am A-Anschluß herr­ schende Druck auf die äußeren Stirnseiten der beiden Ventilkolben 15, 16 bzw. 42, 43 geführt wird, und zwar über die Schrägbohrungen 24, 25 in den Ventilkolben 15, 16 bzw. 42, 43. Bei fehlender Bestromung ist das Ventil somit AT-geöffnet. Der Elektromagnet 3 kann verhältnis­ mäßig klein ausgelegt sein, obwohl dennoch durch das erfindungsgemäße Ventil relativ große Durchflüsse er­ reicht werden können. Dies wird durch die 360°-Öffnung des Ringraums 31 bzw. der Kammer 37 erzielt. Weiterhin ist der Aufbau des Ventils sehr einfach, da keine kom­ plizierten Schiebersitz-Kolben, wie einleitend be­ schrieben, gefertigt zu werden brauchen. Vielmehr wei­ sen die Ausführungsbeispiele zwei gleichartige Ventil­ kolben (Kölbchen) 15, 16 bzw. 42, 43 auf, die in einfa­ che Führungsbohrungen 10, 11 mit sogenannten Sitzkanten am Ende ausgestattet sind. Zusätzlich ist im Schieber­ teil der Ventilkolben 15, 16 bzw. 42, 43 jeweils eine Dichtung (O-Ring) 17, 18 vorgesehen. Das gesamte Ventil ist vorteilhaft als Cartridge-Ventil, d. h. kompakt und prüfbar ausgebildet.

Mit den beschriebenen Ausführungsbeispielen kann somit u. a. eine 3/2-Wege-Ventilfunktion, stromlos offen, er­ zielt werden, und zwar z. B. durch zwei gleichartige so­ genannte 2/2-Wegeelemente (Ventilkolben 15, 16 bzw. 42, 43), die baulich und fertigungsmäßig einfach sind. Das gesamte Ventil kann direkt gesteuert mit axialer P, A, T-Druckkompensation gesteuert sein, so daß der jewei­ lige Anschluß ohne Einfluß ist. Das Ventil kann als S.O-Ventil ausgelegt sein und hat die Vorteile, daß die beiden Betätigungselemente gleich und radial abgedich­ tet sind. Ferner sind die Führungsbohrungen einfach zu fertigen. Ferner können gleiche Formwerkzeuge für den rechten und linken Teil des Hydraulikteils, die Bohrun­ gen usw. verwendet werden. Weiterhin besteht bei den Ausführungsbeispielen das Ventil aus zwei gleichartigen 2/2-Wege-Sitzelementen, die zusammenfassend ein 3/2-Wege-Ventil ergeben, wobei die Ventilfunktionen je­ weils pA- oder AT-dichtend sind. Dabei ist eine Vertau­ schung der Anschlüsse P, A, T ohne weiteres möglich, ohne daß die Ventilfunktion in Frage gestellt ist. So können z. B. die Anschlüsse p und T gegeneinander ver­ tauscht werden, so daß die Ventilfunktion "stromlos ge­ schlossen" erreicht wird. Diese Anschlußbelegung ist in Fig. 5 veranschaulicht. In Fig. 3 sind die zugehöri­ gen Anschlußbelegungen für diese Schaltfunktion in Klammern gesetzt. Als weitere Merkmale ist hervorzuhe­ ben, daß der Elektromagnet gegen eine Feder arbeitet, daß der Tankdruck auch gleich dem Versorgungsdruck wer­ den kann, daß das Sitzteil im Gehäuse mit dem Gehäuse einteilig ist, daß sich die beiden Kolben stirnseitig aufeinander abstützen, daß die Ventilfunktion stromlos offen ist und damit ein "fail-safe"-Betrieb erreicht wird, daß die Ventilkolben einfache Drehteile sind und keinen Hinterschnitt haben und/oder daß die Sitzkante des jeweiligen Ventilkolbens und die Lauffläche am Schieber auf einer Ebene liegen. Alle vorstehend be­ schriebenen Merkmale können sowohl für sich allein als auch in beliebiger Kombination für die Erfindung von Bedeutung sein. Gleiches gilt auch für die aus den Zeichnungen ersichtlichen, vorstehend nicht beschriebe­ nen Merkmale.

Claims (17)

1. Wegeventil mit zwei beabstandeten Ventilkörpern (15, 16; 42, 43), die, vorzugsweise über einen Elektromagneten (3), gemeinsam betätigbar sind, wobei der Druck in der Zwischenkammer (12) zwi­ schen den beiden Ventilkörpern (15, 16; 42, 43) in Abhängigkeit von der jeweiligen Ventilkör­ perstellung schwankt, dadurch gekennzeichnet, daß von der Zwischenkammer (12) Kanäle (24, 25) abgehen, über die ein Druckausgleich zwischen dem in der Zwischenkammer (12) herrschenden Druck und dem Druck auf den von der Zwischen­ kammer (12) abgewandten Seiten der Ventilkörper (15, 16; 42, 43) erfolgt.

2. Wegeventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kanäle (24, 25) die Ventil­ körper (15, 16; 42, 43) durchsetzen.

3. Wegeventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kanäle (24, 25) schräg zur Ventilkörper-Längsachse verlaufen.

4. Wegeventil nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenkammer (12) ständig mit einem Nutz­ anschluß (27) verbunden ist.

5. Wegeventil, insbesondere nach einem oder mehre­ ren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jeder Ventilkörper (15, 16; 42, 43) als Ventilkolben ausgebildet ist.

6. Wegeventil, insbesondere nach einem oder mehre­ ren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zumindest einer der Ventil­ körper (15, 16; 42, 43) einen in die Zwischen­ kammer (12) ragenden, vorzugsweise mittigen Stößel (19, 20) besitzt, der am anderen Ventil­ körper (15, 16; 42, 43) anliegt.

7. Wegeventil, insbesondere nach einem oder mehre­ ren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die beiden Ventilkörper (15, 16; 42, 43) gleich ausgebildet und vorzugsweise federnd aneinandergepreßt sind.

8. Wegeventil, insbesondere nach einem oder mehre­ ren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich an die Ventilsitze (13, 14) verbreiterte Abschnitte (31, 37) anschlie­ ßen, die mit Nutzanschlüssen (26, 28) verbunden sind.

9. Wegeventil, nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die verbreiterten Abschnitte (31, 37) als Ringkammern ausgebildet sind.

10. Wegeventil nach Anspruch 8 oder 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verbindungsbohrungen (40, 41) zwischen zumindest einem der verbreiterten Abschnitte (37, 31) und den außenseitigen Nutz­ anschluß-Leitungen (35, 28) radial verlaufen.

11. Wegeventil, insbesondere nach einen oder mehre­ ren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die als Ventilkolben ausge­ bildeten Ventilkörper (15, 16; 42, 43) in Füh­ rungsbohrungen (10, 11) geführt sind, an deren jeweiligen Enden die Ventilsitze (13, 14) ange­ ordnet sind.

12. Wegeventil nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ventilkörper-Führungsbohrun­ gen (10, 11) durch eine die Zwischenkammer (12) bildende zentrische Bohrung kleineren Durchmes­ sers miteinander verbunden sind.

13. Wegeventil, insbesondere nach einem oder mehre­ ren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß auf den Ventilkolben (15, 16; 42, 43) Dichtungen vorgesehen sind, die an den Führungsbohrungen (10, 11) anliegen.

14. Wegeventil, insbesondere nach einem oder mehre­ ren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der die Ventilkörper enthal­ tende Ventilteil (1) durch einen Dichtungsring (6) gegenüber einem zur Ventilbetätigung vorge­ sehenen Elektromagneten (3) abgedichtet ist.

15. Wegeventil, insbesondere nach einem oder mehre­ ren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Federteller (22) vorhan­ den ist, der einerseits Nutzanschlüsse (26, 27) gegeneinander abdichtet und andererseits eine Vorspannfeder (21) hält und führt.

16. Wegeventil, insbesondere nach einem oder mehre­ ren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß O-Ringe (17, 18) vorhanden sind, die die Zwischenkammer (12) gegenüber ventilkörperrückseitigen Kammern (10, 11) ab­ dichten.

17. Wegeventil, insbesondere nach einem oder mehre­ ren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Ventilteil (1) und der Elektromagnet (3) als einschraubbares, als Ein­ heit prüfbares "Cartridge"-Komplett-Ventil aus­ gebildet sind.