DE4125816C2 - Ventil, insbes. pneumatisches Schalt-, Druckregel-, Vorsteuerventil u. dgl. - Google Patents

Description

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

Es ist bekannt (DE-A1-25 40 751), ein marktübliches Schaltventil mit Eisenanker auszuführen, der an seiner Kopfseite als Gabel ausgebildet und durch Gehäuseschlitze geführt ist. Dadurch wird ein aufwendiges Gehäuse erforderlich. Außerdem fehlt für den Ventilkörper eine Führung, was ebenfalls nachteilig ist. Der Dichtring für den Ventilsitz muß außerdem von außen eingeführt werden, so daß eine ausreichende Dichtwirkung im Hinblick auf einen nicht korrekten Sitz der Dichtung nicht gewährleistet ist.

Es ist bekannt (DE 32 02 145 A1), aus einem Rahmen zusammen mit einem Ventilkörper und mit verbundenen Abrollflächen insgesamt ein Ventilgehäuse zu bilden. In diesem Gehäuse sind abrollfähige Verschlußstücke über den Rahmen geführt, wobei der mit dem Rahmen und den Verschlußstücken verbundene Anker durch eine Feder in seine Ausgangsstellung rückstellbar ist, wovon die Erfindung ausgeht. Hierbei ist die Führung des Ventilkörpers allerdings sehr verschleißträchtig gelöst und die Montage des Dichtelementes ist verbesserungsfähig. Für kleinere und sehr kleine Abmessungen ist ein solches Ventil nicht geeignet.

Aus der DE 26 19 772 A1 ist bei einem Magnetventil schon ein Entlüftungsanschluß vorgesehen.

Ferner zeigt und beschreibt die US 39 21 670 ein Ventil mit einem hinterschnittenen Dichtungskörper. Aus der DE 28 10 513 C2 ist eine zylindrisch-ringförmige Dichtung bekannt, die zwischen zwei gegenüberliegenden Flanschen festgehalten ist.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Führung des Ventilkörpers, die Montagemöglichkeit des Dichtelementes, die Herstellbarkeit der Teile und die Anwendbarkeit des Ventils zu verbessern, wobei auch kleinere Abmessungen zu berücksichtigen sind.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß ein genauerer Dichtsitz durch eine Führung erreicht wird, daß der Ventilkörper leicht herstellbar und die Dichtungselemente außerhalb des Ventilgehäuses montierbar sind, daß ein gesonderter Dichtungssitzkörper die Anwendbarkeit und Abwandlungsfähigkeit des Ventils steigert, so daß das Ventil leicht auf weitere Funktionen umgestellt werden kann. Außerdem ist ein solches Ventil für kleinste Nennweiten herstellbar.

Eine vorteilhafte Weiterentwicklung der Erfindung besteht darin, daß der Dichtungssitzkörper beidseitig zu einer mit der Bewegungsrichtung des Ventilkörpers zusammenfallenden Ventilgehäuse-Längsachse des Ventilkörpers in einer zwischen zwei Mediumanschlüssen fluchtend verlaufenden Gehäusebohrung gelagert, mit Dichtungsringen gegen den Durchbruch und gegen die Mediumanschlüsse abgedichtet sowohl gegen Verdrehen als auch axial gegen Verschieben gesichert ist. Die Anwendung eines solchen Dichtungssitzkörpers gestattet eine vereinfachte Herstellung des Ventilgehäuses. Da der Dichtungssitzkörper getrennt hergestellt wird, besteht das Ventil, abgesehen von den Dicht- und Befestigungselementen, nur noch aus drei Einzelteilen. Diese Einzelteile können außerdem, falls eine Gewichtsersparnis (geringere Masse der bewegten Teile) eine Bedeutung erlangt, aus Kunststoff gespritzt werden, was gleichzeitig eine erhebliche Kostensenkung bedeutet.

Nach weiteren Merkmalen der Erfindung ist vorgesehen, daß der Dichtungssitzkörper an den Dichtungssitzbohrungen durch jeweils senkrecht zur Bewegungsrichtung des Ventilkörpers verlaufende Kanäle mit den Mediumanschlüssen verbindbar ist. Auch diese Kanalbildung erlaubt eine Herstellung des Einzelteils auf wirtschaftlichem Wege.

Ein anderer Vorschlag sieht vor, daß der Dichtungssitzkörper mit an gegenüberliegenden Enden offenen Kanälen, die mit den Mediumanschlüssen verbindbar sind, versehen ist. Dadurch wird je nach Anschluß eine Umstellung des Ventils auf Ventilvarianten Belüftungsventil (NC) oder Entlüftungsventil (NO) erzielt.

Nach anderen Merkmalen ist die Montage der Dichtungselemente äußerst einfach und kann durch Maschinen automatisiert werden, indem in den Ventilkörper außerhalb des Ventilgehäuses einzelne hinterschnittene Dichtungskörper eingeknüpft sind.

Eine Verbesserung des Ventils besteht außerdem darin, daß am Ventilgehäuse ein durch einen Gewindeanschluß eingefaßter Mediumanschluß für die Entlüftung vorgesehen ist.

Eine breitere Anwendbarkeit unterschiedlicher Funktionen unter Verwendung von Schalt- oder Stetigventilen wird dadurch erreicht, daß der einknüpfbare Dichtungskörper auf der Dichtungsseite mit einem scheibenförmigen Flansch versehen ist, gegen den eine Druckfeder abgestützt ist, die im Ventilkörper angeordnet ist.

Verschiedene Schaltstellungen des Ventils lassen sich auch dadurch erreichen, daß der Dichtungskörper von der Dichtungsseite abgewendet mit einem Anschlag versehen ist.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist es, das Ventil als NO- oder NC-Ventil zu verwenden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 einen axialen Querschnitt durch ein Belüftungsventil (NC) mit den Medienanschlüssen P, A, R,

Fig. 2 eine Ansicht von unten auf den Ventilkörper gemäß Fig. 1,

Fig. 3a einen axialen Querschnitt durch das Ventil in einer alternativen Ausführungsform in betätigtem Zustand,

Fig. 3b das Ventil gemäß Fig. 3a in einer besonderen Betriebsstellung.

Das Ventil kann als pneumatisches Schalt-, Druckregel-, Vorsteuerventil, z. B. als Wegeventil, eingesetzt werden. An einem Ventilgehäuse 1 ist ein Elektromagnet 2 unter Einbeziehung von Dichtungselementen 3 befestigt und ragt mit einem Magnetanker 4 in einen Ventilkörper 5 (aus Kunststoff oder Metall) hinein, an dem er stirnseitig anliegt oder mit dem er formschlüssig verbunden ist. An dem Ventilgehäuse 1 sind Gewindeanschlüsse 6 für die Mediumzufuhr oder Mediumabfuhr gebildet. Im Inneren 7 des Ventilgehäuses 1 ist der Ventilkörper 5 mittels einer Druckfeder 8 rückstellbar angeordnet, so daß bei Bestromung eines als Schaltmagnet ausgeführten Elektromagneten 2 zwei Schaltstellungen vorgesehen sind.

Der Ventilkörper 5 ist (zumindest) an einem Teil seines Umfanges 5a im Ventilgehäuse 1 axial geführt, in dem eine in Bewegungsrichtung 9 fluchtende Aufnahmebohrung 10 vorhanden ist. In einem weiteren Teil des Umfangs 5a an den zylindrischen Enden 5b und 5c des Ventilkörpers 5 ist ein nutenförmiger Strömungskanal 11 für das Medium gebildet. Quer zur Bewegungsrichtung 9, d. h. senkrecht zu einer Ventilgehäuse-Längsachse 12, ist im Ventilkörper 5 ein Durchbruch 13 gebildet, in den von der Seite her ein Dichtungssitzkörper 14 einschiebbar ist. An der Innenseite 13a des Durchbruchs 13 sind jeweils Dichtungskörper 15 befestigt, so daß je nach Schaltstellung der eine oder andere Dichtungskörper 15 in Funktion tritt. Der Dichtungssitzkörper 14 weist hierbei Dichtungssitzbohrungen 16 auf, die jeweils einem Dichtungskörper 15 gegenüberliegen. Die Mediumanschlüsse A, P, R bzw. A, P1, R1 sind über Strömungskanäle 11 verbindbar. Es ist außerdem eine Handentlüftung vorgesehen.

Der im Ventilgehäuse 1 gelagerte Dichtungssitzkörper 14 ist beidseitig zur Ventilgehäuse-Längsachse 12 des Ventilkörpers 5 in einer zwischen zwei fluchtenden Mediumanschlüssen R, P verlaufenden Gehäusebohrung 17 gelagert und ist mit Dichtungsringen 18 gegen den Durchbruch 13 und gegen die Mediumanschlüsse R, P abgedichtet und axial mittels eines Stiftes 19 gesichert bzw. festgelegt. Der Dichtungssitzkörper 14 weist an den Dichtungssitzbohrungen 16 jeweils senkrecht zur Bewegungsrichtung 9 des Ventilkörpers 5 verlaufende Kanäle 20 auf, die unmittelbar mit den Mediumanschlüssen R, P verbindbar sind.

An gegenüberliegenden Enden 14a und 14b münden die durch die Dichtungssitzkörper 14 verlaufenden offenen Kanäle 20 unmittelbar in die Mediumanschlüsse.

Die axiale Führung des Ventilkörpers 5 besteht aus der koaxial zur Bewegungsrichtung 9 verlaufenden Aufnahmebohrung 10.

Die Dichtungskörper 15 werden außerhalb des Ventilgehäuses 1 einzeln eingeknüpft und sind hierzu hinterschnitten ausgebildet und im übrigen mit runden Querschnitten an Kopf und Fuß versehen.

Außerdem sind am Ventilgehäuse 1 durch einen Gewindeanschluß 6 gefaßte Mediumanschlüsse R bzw. R1 für die Entlüftung vorgesehen.

Das Ventil gemäß den Fig. 3a und 3b ist mit einem Elektromagneten 2 ausgerüstet, der aus einem Proportionalmagneten besteht.

Unterschiedlich zu der Ausführung nach Fig. 1 ist jedoch, daß der einknüpfbare Dichtungskörper 15 auf der Dichtungsseite einen scheibenförmigen Flansch 22 bildet, auf den sich eine Druckfeder 23 stützt, die auf der anderen Seite im Ventilkörper 5 abgestützt ist. Der Dichtungskörper 15 besitzt außerdem einen von der Dichtungsseite abgewendeten Anschlag 24, dessen Funktionen nachstehend erläutert wird:

Das Ventil befindet sich in Fig. 3a in geöffneter Stellung, d. h. der Elektromagnet 2 wird bestromt. Dadurch drückt der Magnetanker 4 auf eine Platte 25, die mit dem Ventilkörper 5 verbunden ist, und damit auf den Ventilkörper 5. Der obere Dichtungskörper 15 schließt hierbei im Verlauf der Proportionalbewegung dicht, und der untere Dichtungskörper 15 wird geöffnet, wobei die dortige Druckfeder 23 so weit entspannt wird, bis der Anschlag 24 am Ventilkörper 5 anliegt.

In diesem Fall ist der obere Kanal 20 verschlossen, und es strömt kein Druckmedium in die Entlüftungsleitung R. Die Arbeitsleitung A wird über den Belüftungsanschluß P belüftet.

Das Ventil befindet sich in Fig. 3b in einer abgeschlossenen Mittelstellung, d. h. der proportional arbeitende Elektromagnet 2 verschiebt den Magnetanker 4 in eine Mittelstellung, in der sowohl der obere als auch der untere Dichtungskörper 15 dichtschließt, wobei beide Druckfedern 23 noch unter Spannung stehen, so daß sämtliche Mediumanschlüsse A, P, R bzw. A, P1, R1 gesperrt sind.

Die Ventilvariante "Belüftungsventil" (NC) wird bei Verwendung der Mediumanschlüsse A, P, R, die andere Ventilvariante "Entlüftungsventil" (NO) wird bei Verwendung der Mediumanschlüsse A, P1, R1 erreicht.

Das gezeichnete Ausführungsbeispiel stellt ein 3/2- bzw. ein 3/3-Wegeventil dar.

Claims (8)

1. Ventil, insbesondere pneumatisches Schalt-, Druckregel-, Vorsteuerventil u. dgl. mit einem Ventilgehäuse, an dem Anschlüsse für die Mediumzufuhr und Mediumabfuhr vorgesehen sind, mit einem im Innern des Ventilgehäuses in einer Führung bewegbaren, an einem Magnetanker angeschlossenen Ventilkörper und mit zwei dem axial durch Federkraft rückstellbaren Ventilkörper zugeordneten Dichtungssitzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (5) an einem Teil seines Umfangs (5a) im Ventilgehäuse (1) innerhalb einer mit seiner Bewegungsrichtung (9) fluchtenden Aufnahmebohrung (10) des Ventilgehäuses (1) axial geführt ist, daß ein weiterer Teil des Umfangs (5a) des Ventilkörpers (5) zumindest einen Strömungskanal (11) für das Medium bildet, daß der Ventilkörper (5) einen quer zu seiner Bewegungsrichtung (9) verlaufenden Durchbruch (13) aufweist, daß gegenüberliegend an der Innenseite (13a) des Durchbruches (13) jeweils Dichtungskörper (15) befestigt sind und daß innerhalb des Durchbruchs (13) ein im Ventilgehäuse (1) gelagerter Dichtungssitzkörper (14) verläuft, dessen Dichtungssitzbohrungen (16) für sich getrennt mit jeweils zwei der Mediumanschlüsse (A, P, R, A, P1, R1) verbindbar sind.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungssitzkörper (14) beidseitig zu einer mit der Bewegungsrichtung (9) des Ventilkörpers (5) zusammenfallenden Ventilgehäuse-Längsachse (12) in einer zwischen zwei Mediumanschlüssen (R, P) fluchtend verlaufenden Gehäuse-Bohrung (17) gelagert, mit Dichtungsringen (18) gegen den Durchbruch (13) und gegen die Mediumanschlüsse (R, P) abgedichtet sowohl gegen Verdrehen als auch axial gegen Verschieben gesichert ist.

3. Ventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungssitzkörper (14) an den Dichtungssitzbohrungen (16) durch jeweils senkrecht zur Bewegungsrichtung (9) des Ventilkörpers (5) verlaufende Kanäle (20) mit den Mediumanschlüssen (R, P) verbindbar ist.

4. Ventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungssitzkörper (14) mit an gegenüberliegenden Enden (14a, 14b) offenen Kanälen (20), die mit den Mediumanschlüssen (R, P) verbunden sind, versehen ist.

5. Ventil nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Ventilkörper (5) außerhalb des Ventilgehäuses (1) einzelne hinterschnittene Dichtungskörper (15) einknüpfbar sind.

6. Ventil nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Ventilgehäuse (1) ein durch einen Gewindeanschluß (6) gefaßter Mediumanschluß (R bzw. R1) für die Entlüftung vorgesehen ist.

7. Ventil nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der einknüpfbare Dichtungskörper (15) auf der Dichtungsseite mit einem scheibenförmigen Flansch (22) versehen ist, gegen den eine Druckfeder (23) abgestützt ist, die im Ventilkörper (5) angeordnet ist.

8. Ventil nach den Ansprüchen 1 bis 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungskörper (15) von der Dichtungsseite abgewendet mit einem Anschlag (24) versehen ist.