DE4129755C2 - Doppelsitz-Ventilanordnung - Google Patents
Doppelsitz-VentilanordnungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine
Doppelsitzventilanordnung mit einem Ventilgehäuse innerhalb dessen
Ventilteller und Ventilsitze angeordnet sind, wobei zwei
Ventilteller mit einem Ventilstößel gekoppelt und auf die
Ventilsitze drückbar sind, und im geschlossenen Zustand einen
mit einer ersten Druckmittelleitung verbindbaren Raum bilden, der
bei entsprechender Ventilstößelbetätigung durch gleichzeitiges
Abheben der Ventilteller von den Ventilsitzen durch die
Ventilsitze hindurch in einen mit einer zweiten Druckmittelleitung
verbindbaren Innenraum des Ventilgehäuses druckmittelschlüssig
durchschaltbar ist.
Eine Doppelsitz-Ventilanordnung der gattungsgemäßen Art ist aus der
deutschen Patentschrift 28 37 298 bekannt. Diese bekannte
Doppelsitz-Ventilanordnung besteht aus einem Ventilstößel mit zwei
hintereinander angeordneten relativ zueinander bewegbaren Ventiltellern,
wobei einer der Ventilteller beim Öffnungsvorgang nach einer
vorbestimmten Wegstrecke gegen den anderen Ventilteller anlegbar ist und
mit diesem einen Hohlraum bildet, von welchem eine
Leckflüssigkeitsleitung durch den Ventilstößel aus dem Gehäuse
herausführt. Dabei sind die Ventilteller zwar ortsfest mit dem Stößel
verbunden, jedoch ist einer der Ventilteller starr und der andere
Ventilteller elastisch. Wird nun der Stößel betätigt, so hebt sich der
starre Ventilteller von seinem Ventilsitz ab. Der andere Ventilteller
ist jedoch so elastisch, daß sein dichtender Umfang auch nach Abheben
des starren Ventiltellers so lange auf seinem Ventilsitz verbleibt bis
der starre Ventilteller an ihm zur Anlage kommt und mit ihm einen
Hohlraum bildet. Dieser Hohlraum mündet dabei in die Leckleitung. Eine
weitere Verschiebung des Stößels bewirkt dann auch ein Abheben des
elastischen Ventiltellers; das Ventil ist somit durchgeschaltet. Dieses
Ventil gibt im durchgeschalteten Zustand einen großen
Öffnungsquerschnitt bzw. eine große Nennweite frei. Nachteilig ist
jedoch bei dieser Ventilanordnung, daß sich die Kräfte des zu
schaltenden Druckmittels über die Ventilteller auf den Ventilstößel
derart übertragen, daß der Antrieb des Stößels diese Kräfte aufnehmen
muß. Das heißt mit anderen Worten, entweder muß der Antrieb des Stößels
gegen den Druck des Druckmittels arbeiten oder der Druck des
Druckmittels ist bestrebt die Ventilteller in Öffnungsrichtung
abzuheben, so daß eine zusätzliche Verriegelung des Stößels in
Schließstellung notwendig ist.
Dieses Problem ergibt sich grundsätzlich bei vielen bisher bekannten
Doppelsitz-Ventilanordnungen mit großen Nennweiten, da wie im oben
bekannten Doppelsitz-Ventil die Ventilteller in oder gegen
Strömungsrichtung des zu schaltenden Druckmittels verschoben werden und
sich so der gesamte Druck des Druckmittels in Verschieberichtung der
Ventilteller auswirkt. Aus der EP 00 96 751 ist ein Ventil bekannt, bei
den die Druckmittelleitungen seitlich, d. h. senkrecht zur
Verschieberichtung des Ventilstößels in das Gehäuse einmünden. Der
Ventilstößel ist abschnittsweise im Querschnitt dünner oder dicker
ausgebildet, derart, daß im verdickten Bereich eine in entsprechender
Stellung durch Anlage an der Führungsbohrungswandung, das Abdichten der
Druckmittelleitungen gegeneinander bewirkt wird. Je nach Stellung des
Ventilstößels ist dann durch die im Querschnitt verdünnte Ausführung des
Stößels derart, daß eine Anlage an der Führungsbohrungswandung bewußt
nicht erreicht wird, das Durchschalten der Druckmittelleitungen gegeben.
Die Geometrie des Stößels, der sozusagen die Ventilteller schon
mitbeinhaltet, sowie die Führung der Druckmittelleitungen bewirken, daß
der Ventilstößel relativ frei vom anliegenden Druck verschoben werden
kann. Nachteilig ist jedoch hierbei, daß sich eine solche Anordnung
nicht für große Nennweiten eignet.
Aus der DE-PS 29 34 181 ist eine weitere Doppelsitzventilanordnung
bekannt. Bei dieser bekannten Ventilanordnung sind in einem
Ventilgehäuse zwei Ventilsitze koaxial angeordnet, sowie ein axial
verschiebbarer Ventilstößel, der mit zwei Ventiltellern, die auf die
entsprechenden Ventilsitze schließbar sind, verbunden ist. Im
geschlossenen Zustand bilden hierbei die auf die Ventilsitze
geschlossenen beiden Ventilteller einen Raum, in den eine erste
Druckmittelleitung einmündet. Bei Betätigung des Ventilstößels wird
dieser Raum in einen um diesen Raum herum gebildeten, den übrigen
Innenraum des Ventilgehäuses darstellenden Raum durchgeschaltet, wobei
dieser verbleibende Innenraum mit einer zweiten Druckmittelleitung
verbunden ist. Wird nun der Ventilstößel betätigt, so wird dieser
zwischen den Ventiltellern gebildete Raum in den übrigen Innenraum des
Ventilgehäuses durchgeschaltet, und es entsteht damit letztendlich eine
druckmitteldurchgängige Verbindung zwischen der ersten und der zweiten
Druckmittelleitung. Da bei Betätigung des Ventilstößels beide
Ventilteller gleichzeitig von den Ventilsitzen abheben, wird dabei ein
großer Durchlaßquerschnitt freigegeben. Der Ventilstößel selbst wird
über einen Elektromagneten betätigt. Von Nachteil ist in dieser
Anordnung jedoch, daß beim Betätigen des Ventils sofort, d. h. abrupt ein
großer Querschnitt freigegeben, oder der Durchlaß abrupt gesperrt wird.
Aus der CH-PS 483 586 ist eine Doppelsitzventilanordnung mit einem
Ventilgehäuse 221, in dem Ventilsitze 109, 111, 113 und 115 und mit
diesen zusammenwirkende Ventilteller angeordnet sind, beschrieben.
In dieser Doppelsitzventilanordnung sind zwei Ventilteller 105 und 107
mittels eines Ventilstößels 241 gekoppelt, die im geschlossenen Zustand
zusammen mit den sich zwischen den Ventilsitzen 109, 111, 113 und 115
erstreckenden Ventilgehäusewänden 102 einen mit einer ersten Druckmittelleitung
verbindbaren Raum 50, 26 bilden.
Dieser Raum ist bei Betätigen des Ventilstößels 241 in Öffnungsrichtung,
durch gleichzeitiges Abheben der Ventilteller 105 und 107 von
den Ventilsitzen 109, 113 durch die Ventilsitze hindurch in einen mit
einer zweiten Druckmittelleitung verbindbaren Innenraum 48 des Ventilgehäuses
druckmittelschlüssig durchschaltbar.
Außerdem weist die Doppelsitzventilanordnung nach der CH-PS 483 586
zur Ventilstößelbetätigung einen Arbeitszylinder auf, der aus einem
Arbeitskolben, einem Zylinderraum und darin mündender Steuerdruckmittelleitung
84 besteht.
Gleichfalls aus der CH-PS 483 586, vgl. insbes. Fig. 15, Pos. 70
und 116 sowie den zugehörigen Text in Spalte 13, Zeilen 34-40 und
in Fig. 11 bei dem Steuerventil 306 den Arbeitskolben, ist die Verwendung
von Arbeitskolben bekannt, die eine stete druckmittelschlüssige
Verbindung zwischen dem mit der zweiten Druckmittelleitung verbindbaren
Innenraum und dem gesamten Zylinderraum des Arbeitszylinders
aufweisen.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ausgehend vom benannten Stand
der Technik eine Doppelsitz-Ventilanordnung zu schaffen, welche im Belüftungsbereich
einen großen Querschnitt freigibt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein 3/3-Wege-Ventil mit zwei
Ventilstößeln innerhalb eines Ventilgehäuses entsprechend dem Patentanspruch
1 gelöst.
Zweckmäßige Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Ventils sind in den
Ansprüchen 2 bis 7 angegeben.
Nach der Erfindung sind zwei Ventilstößel mit
jeweils zwei Ventiltellern und ein Gehäuse mit entsprechend jeweils zwei
Ventilsitzen pro Ventilstößel unter vorteilhafter Ausbildung eines
3/3-Wege-Doppelsitz-Ventils vorgesehen. Diese Ventilanordnung ist
derart ausgebildet, daß zwischen den Ventilsitzen bzw. den Ventiltellern
des einen Ventilstößels die Druckmittelhauptleitung einmündet und
zwischen den Ventilsitzen bzw. Ventiltellern des anderen Ventilstößels
die Entlüftungsleitung einmündet und daß die im geschlossenen Zustand
gebildeten verbleibenden Räume innerhalb des Ventilgehäuses
druckmittelschlüssig miteinander verbunden sind und in die
Arbeitsleitung münden. Damit ist ein 3/3-Wegeventil gegeben, welches
sowohl im Belüftungs- als auch im Entlüftungsbereich einen großen
Querschnitt freigibt. Dadurch ist ein hoher Durchfluß und ein
zuverlässiges und schnelles Schalten hoher Druckmittelmengen gegeben.
Auch hierbei ist der jeweilige Antrieb der beiden Ventilstößel als
Arbeitszylinder ausgestaltet und ebenfalls Undichtigkeiten durch Spiel
zwischen Arbeitskolben und Arbeitszylinderwandung und der den
Ventilstößel hindurchlassenden Öffnung anzubringen und so eine
druckmittelschlüssige Verbindung zwischen Arbeitszylinder und
Ventilgehäuseinnenraum zu schaffen. In vorteilhafter Ausgestaltung sind
die beiden Ventilstößel mit Ventilteller bezüglich ihrer Ventilsitze so
aufeinander abgestimmt, daß bei parallel gleichgerichteten
Verschiebekräften auf beide Arbeitskolben einer der Ventilstößel die
Ventilteller von den Ventilsitzen abhebt und der entsprechend andere
Ventilstößel die Ventilteller auf den Ventilsitzen verstärkt geschlossen
gehalten wird. Damit ergeben sich zwei Teilventile, wobei das eine
Ventil als Be- und das andere Teilventil als Entlüftungsventil arbeitet.
Durch die gegenläufige Ventilwirkung bei gleichgerichtet paralleler
Verschiebekraft wird bewirkt, daß beispielsweise beim Öffnen des
Belüftungsteiles der Ventilanordnung die Druckmittelhauptleitung in die
Arbeitsleitung durchgeschaltet und der Entlüftungsteil der
Ventilanordnung entsprechend stärker gedichtet wird. Da beide
Ventilstößel mit in Schließrichtung wirkenden Federn versehen sind, wird
die Schließwirkung bei beiden Ventilstößeln bzw. den jeweiligen Tellern
dadurch unterstützt. Die Integration der gesamten Ventilelemente, die
quasi zwei Ventile in einem gemeinsamen Gehäuse darstellen, ist durch
die gesamte Ausgestaltung auf einfache, zweckmäßige und kostengünstige
Weise gegeben. Die gewollten Undichtigkeiten vor allem im Bereich der
die Stößel hindurchlassenden Öffnungen, die dann in die Arbeitsleitung
münden, bewirken, daß zum einen auch die Steuerleitung der
Arbeitszylinder entlüftet werden kann und zum anderen, daß die die
Ventilstößel antreibenden Arbeitskolben in beiden Richtungen
druckbeaufschlagbar und damit verschiebbar sind. Die Anordnung einer
gemeinsamen Druckmittelsteuerleitung, die in beide Zylinderräume der
Arbeitszylinder einmündet, führt dann dazu, daß beide Ventilstößel immer
gleichzeitig beaufschlagt werden. Damit ist dann wie oben bereits
dargestellt gegeben, daß gleichzeitig, wenn eines der Teilventile öffnet
das andere schließt.
Bei der Belüftung der Steuerleitung werden die entsprechenden
Kolbenflächen der beiden Arbeitszylinder gleichzeitig mit Druck
beaufschlagt. Der die Druckmittelhauptleitung schaltende Stößel, d. h.
der Belüftungsstößel öffnet und der Entlüftungsstößel wird zusätzlich
zur Federkraft mit der Kraft F = Δ P · A (A = Kolbenfläche)
geschlossen. Über die undichten Kolben strömt Steuerdruckmittel
zusätzlich in die Arbeitsleitung und unterstützt das Belüften. Dies
führt dann zu der bereits oben erwähnten Wirkung einer gedämpften
Belüftung der Arbeitsleitung. Um die Ventilanordnung geöffnet zu halten,
ist es nötig, daß der Steuerdruck größer als der Arbeitsdruck ist.
Zur Entlüftung wird die Steuerleitung geöffnet. Der Druck über beiden
Kolben sinkt, und der Belüftungsstößel wird zusätzlich zur Federkraft
mit der Kraft F = Δ P · A geschlossen. Der Entlüftungsstößel hingegen
öffnet und entlüftet die Arbeitsleitung, da der in der Arbeitsleitung
stehende Druck über die Undichtigkeiten die Unterseite des Kolbens
betätigt und diesen Entlüftungsstößel entgegen der Federkraft
entsprechend öffnet. Über die undichten Kolben strömt zusätzlich
Arbeitsleitungsluft und unterstützt das Entlüften.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im nachfolgenden
näher beschrieben.
In der Schnittdarstellung sind die
Anordnungen der Kolben 7, 7′, der Arbeitszylinderräume 13, 13′, der
Druckmittelleitungen und Gehäuseaussparungen sowie die Ventilsitze
5, 5′, 6, 6′ und Ventilteller 3, 3′, 4, 4′ mit Stößel 2, 2′ und die Anordnung
der Federn 12, 12′ klar erkennbar.
Die in dieser Abbildung dargestellte Zusammenschaltung aus
zwei Ventilstößeln 2, 2′ mit entsprechenden Antriebselementen,
7, 7′, 13, 13′ Ventiltellern und Ventilsitzen ist zur Gestaltung
eines 3/3-Wege-Ventils besonders ausgebildet.
Das Antriebselement 7, 7′, 13, 13′ eines jeden Ventilstößels 2, 2′ besteht
aus einem Arbeitszylinder 13, 13′, wobei sowohl beim Kolben
7, 7′ als auch bei dem jeweiligen Ventilstößel 2, 2′ der durch die
entsprechende Öffnung 8, 8′ hindurchgeführt ist, auf Dichtungen
verzichtet wird. Dadurch ist das entsprechende Spiel gegeben. Der
Ventilstößel 2 im linken Bildteil dient zur Belüftung der Arbeitsleitung
A. Der Ventilstößel 2′ in der rechten Bildhälfte der Ventilanordnung
dient zur Entlüftung der Arbeitsleitung A. Im linken Bildteil ist der
Ventilstößel 2 derart mit den Ventiltellern 3, 4 verbunden und die
Ventilsitze 5, 6 derart aufeinander abgestimmt, daß bei einer
Verschiebung nach unten die beiden mit diesem Ventilstößel 2 verbundenen
Ventilteller 3, 4 gleichzeitig und in gleicher Richtung von den
Ventilsitzen 5, 6 abheben und den zwischen den Ventiltellern 3, 4 dieses
Ventilstößels 2 den dort im geschlossenen Zustand gebildeten Raum 10
freigeben. In diesem im geschlossenen Zustand von diesen beiden
Ventiltellern gebildeten Raum 10 mündet die Druckmittelhauptleitung P
ein und beaufschlagt diesen Raum auch in geschlossenem Zustand mit dem
Druckmittel entsprechenden Druckes. Im geöffneten Zustand wird dann
durch das Abheben beider Ventilteller 3, 4 sowohl nach unten als auch
nach oben durchgeschaltet. Da der verbleibende Raum 11 innerhalb des
Ventilgehäuses 1 in die Arbeitsleitung A mündet, wird damit sowohl nach
unten als auch nach oben der Durchgang des Druckmittels von der
Druckmittelhauptleitung P in die Arbeitsleitung A gegeben. Ein solches
Öffnen der Ventilelemente wird durch die Beaufschlagung der Kolben mit
Druckmittel über die Steuerleitung bewirkt. Liegt in der Steuerleitung 9
nun ein Druck an, so bewegt sich der Kolben 7 in der linken Bildhälfte
derart, daß der Stößel die Ventilteller 3, 4 von den Ventilsitzen 5, 6
abhebt und das Ventil öffnet. Da über die Undichtigkeiten im Kolben und
Stößelbereich die Steuerluft auch schon vor Öffnen bzw. Abheben der
Ventilteller in die Arbeitsleitung dringt, wird somit das Belüften der
Arbeitsleitung unterstützt, und es entsteht auch hierbei eine quasi
gedämpfte Einschaltbelüftung. Bei der Bewegung des Ventilstößels 2 nach
unten, also in Öffnungsrichtung, wirkt der linke Arbeitskolben 7 gegen
die am linken Ventilstößel 2 angeordnete Schraubenfeder 12, die als
Druckfeder arbeitet. Da die Ventilteller des linken Ventilstößels 2 den
Raum, in den die Druckmittelhauptleitung einmündet, einschließen und im
geöffneten Zustand diesen Raum sowohl nach oben als auch nach unten
freigeben, ist der Ventilstößel auch hierbei vollkommen
druckausgeglichen. Dies heißt, daß beim Öffnen des Ventils nicht gegen
den Druck bzw. die Druckdifferenz der Druckmittelleitungen gearbeitet
werden muß. Das Ventil kann sich ebenfalls auch nicht selbsttätig
öffnen, da selbst beim Anliegen eines entsprechenden Druckes in der
Druckmittelhauptleitung P die auf die Ventilteller des Ventilstößels
dadurch bewirkten Kräfte antiparallel und vom Betrag gleich groß sind
und sich damit gegeneinander aufheben.
Die Betätigung des Ventils erfolgt
aber nur solange, solange der Druck in der Steuerleitung 9 größer als
der Druck in der Arbeitsleitung A ist, da der Druck in der
Arbeitsleitung durch die Undichtigkeit der den Ventilstößel
hindurchlassenden Öffnung 8 von der der Steuerleitung entgegengesetzten
Kolbenseite dringt und auf den Kolben eine entsprechende Gegenkraft
richtet. Die Undichtigkeiten sind aber jedoch so bemessen, daß selbst
beim Überströmen des Druckmittels aus der Steuerleitung in die
Arbeitsleitung stets ein Druckgefälle im betätigten Zustand erhalten
wird, so daß der Ventilstößel entsprechend betätigt bleibt.
Die Gesamtdarstellung, d. h. sowohl linke als auch rechte Bildhälfte;
stellt insgesamt die erfindungsgemäße Integration zweier Ventile zu
einem 3/3-Wegeventil dar. Lediglich die Anordnung der Ventilsitze sowie
die entsprechende Ausrichtung der Ventilteller unterscheidet sich in der
rechten Bildhälfte von dem Ventil der linken Bildhälfte. Dies führt zu
einem funktionalen Zusammenwirken in einen 3/3-Wegeventil in sehr
vorteilhafter Weise. Wird die Steuerleitung 9 mit Druck beaufschlagt, so
erfahren beide Arbeitskolben 7, 7′, d. h. linker sowie rechter
Arbeitskolben eine Kraftwirkung in gleicher Richtung. Dies führt dazu,
daß der linke Arbeitskolben 7 sich nach unten verschiebt und die
entsprechenden Ventilteller öffnet, die Druckmittelhauptleitung P in die
Arbeitsleitung A durchschaltet. Gleichzeitig wirkt auf den rechten
Arbeitskolben 7′ ebenfalls eine Kraft nach unten, die aber durch die
entsprechend entgegengesetzte Ausrichtung von Ventilteller 3′, 4′ und
Ventilsitzen 5′, 6′ zu einer verstärkten Anpressung der beiden
Ventilteller an die entsprechenden Ventilsitze führt. Das heißt, wenn
das linke Ventil zur Belüftung durchschaltet, wird das andere Ventil
verstärkt geschlossen und eine ungewollte Entlüftung der Arbeitsleitung
wird verhindert. Die am rechten Ventilstößel 2′ angeordnete
Schraubenfeder 12′, die ebenfalls als Druckfeder wirkt, bewirkt in
unbetätigtem Zustand, daß die Entlüftungsleitung R ebenfalls, wenn auch
nur über Federkraft, aber auf alle Fälle geschlossen gehalten wird.
Fällt nun der Druck in der Steuerleitung 9 ab, beispielsweise durch ein
gewolltes Abschalten des Steuerdruckmittels, so sinkt die auf die
steuerleitungsseitigen Kolbenflächen wirkende Kraft auf Null ab und das
in der Arbeitsleitung A stehende Druckmittel entsprechenden Druckes,
dringt durch die Undichtigkeit der Öffnung 8, 8′ auf die Unterseite
beider Arbeitskolben 7, 7′, so daß beide Arbeitskolben nach oben bewegt
werden. Dies bewirkt, daß der linke Ventilstößel 2 die Ventilteller 3, 4
auf die Ventilsitze 5, 6 schließt, und der rechte Ventilstößel 2′ die
Ventilteller 3′, 4′ von den Ventilsitzen 5′, 6′ abhebt und die
Arbeitsleitung A in die Entlüftungsleitung R freigibt. Die
Arbeitsleitung wird nun durch die Entlüftungsleitung R entlüftet, wobei
der Entlüftungsvorgang schon beim Abfallen des Steuerdruckmitteldruckes
über die Undichtigkeiten der beiden Öffnungen 8, 8′ sowie der undichten
Arbeitskolben 7, 7′ beginnt. Dies bewirkt hierbei, daß auch der
Entlüftungsvorgang in gewisser Weise gedämpft erfolgt.
Die Kopplung von zwei Ventilen in einem
3/3-Wegeventil ist deshalb dadurch vorteilhaft, weil die Arbeitskolben
mit einer gemeinsamen Steuerleitung versehen sind und ebenfalls die
Arbeitsleitung sowie die darin einmündenden Öffnungen für beide
Ventilstößel schon gleich auf ein funktionelles Zusammenwirken in einer
Mehrfachanordnung von Ventilen abgestimmt sind. Lediglich die
Druckmittelhauptleitung P sowie die Entlüftungsleitung R sind dem
entsprechenden Ventilstößel bzw. den Ventiltellern und -sitzen
zugeordnet. Insgesamt ergibt sich eine einfache Integration, sowie durch
den Verzicht von Dichtungselementen eine wirkungsvolle und zudem
kostengünstige Bauform. Die quasi undichten Kolben wären jedoch auch
gegen entsprechend abgedichtete Kolben austauschbar, wobei lediglich
darauf geachtet werden muß, daß die die Ventilstößel hindurchlassenden
Öffnungen eine entsprechende Undichtigkeit zur Beaufschlagung der
ventilstößelseitigen Kolbenflächen ermöglichen. Eine weitere
Ausgestaltungsmöglichkeit wäre, auf Arbeitskolben ganz zu verzichten und
die Ventilstößel über Membrane oder Wellrohre zu betätigen. Wichtig ist
hierbei ebenfalls, daß beide Membran- oder Wellrohrseiten, d. h. sowohl
steuerleitungsseitig als auch ventilstößelseitig
druckmittelbeaufschlagbar sind, um eine Bewegung in beiden Richtungen
zwecks Öffnung und Schließung des Ventils zu ermöglichen. Diese
Ventilanordnung eignet sich wegen der Anordnung der Steuerleitung
besonders für den Einsatz, d. h. für die Mitverwendung von
Vorsteuerungen. Damit ist letztendlich realisiert, daß kleine
Antriebsleistungen bei der Realisierung großer pneumatischer Nennweiten
erreicht werden.
Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Merkmal, eine druckmittelschlüssige
Verbindung zwischen dem gesamten Zylinderraum des Arbeitszylinders und
dem Innenraum des Ventils zu schaffen, kann auch dadurch realisiert
sein, daß die Öffnung, die den Ventilstößel hindurchläßt und ebenfalls
druckmitteldurchlässig ist, weggelassen, d. h. quasi so aufgeweitet sein
kann, daß eine Abteilung zwischen Zylinderraum und Innenraum des
Ventilgehäuses nicht mehr gegeben ist. Das heißt, der Zylinderraum des
Arbeitszylinders mündet offen in den Innenraum des Ventilgehäuses und
damit in die Arbeitsleitung ein. Wichtig ist dabei nur, daß nach wie
vor, der Arbeitskolben, in welcher Form auch immer,
druckmitteldurchlässig ist; d. h. daß eine druckmittelschlüssige
Verbindung zwischen Steuerleitung und Arbeitsleitung existiert.
Desweiteren ist wichtig noch zu erwähnen, daß zur Gewährleistung der
druckmittelschlüssigen Verbindung zwischen Innenraum des Ventils und
der Zylinderräume beachtet werden muß, für welches Druckmittel das
Ventil vorgesehen ist. Soll das Ventil gasförmige Druckmittel,
beispielsweise Druckluft schalten und auch über Druckluft angesteuert
werden, so kann das Spiel im Arbeitskolbenbereich und im Bereich der
den Ventilstößel hindurchlassenden Öffnung kleiner bemessen sein, als
beim Einsatz als Hydraulikventil. Das heißt, bei der Herstellung der
druckmittelschlüssigen Verbindung zwischen Innenraum des Ventils und
dem Zylinderraum des Arbeitszylinders muß die Zähigkeit des
Druckmittels mitberücksichtigt werden.
Claims (7)
1. 3/3-Wege-Doppelsitzventil mit einem Ventilgehäuse (1) in dem zwei parallel
nebeneinander in axialer Richtung verschiebbare Ventilstößel (2, 2′) angeordnet
sind, von denen jeder einen Arbeitskolben (7, 7′) mit zwei Ventiltellern
(3, 4, 3′, 4′) starr verbindet, von denen jeder auf einen im
Gehäuse (1) angeordneten Ventilsitz (5, 6, 5′, 6′) drückbar ist, wobei bei
gleichgerichteter Betätigung der beiden Ventilstößel (2, 2′) der eine Ventilstößel
(2) die Ventilteller (3, 4) von den Ventilsitzen (5, 6) abhebt,
während der andere Ventilstößel (2′) die Ventilteller (3′, 4′) verstärkt
auf die Ventilsitze (5′, 6′) preßt und jeweils die beiden Ventilteller
(5, 6; 5′, 6′) jedes Ventilstößels (2, 2′) zusammen mit den die beiden zugehörigen
Ventilsitze verbindenden Ventilgehäusewänden in geschlossenem Zustand
einen mit einer eigenen Druckmittelleitung (P, R) verbindbaren Raum (10, 10′)
bilden, wobei jeder der beiden so gebildeten Räume (10, 10′) bei entsprechender
Ventilstößelbetätigung durch gleichzeitiges Abheben seiner zwei gekoppelten
Ventilteller (5, 6; 5′, 6′) in einen mit einer dritten Druckmittelleitung (A)
verbindbaren Innenraum (11, 11′) des Ventilgehäuses druckmittelschlüssig
durchschaltbar ist, wobei zur Ventilstößelbetätigung zwei parallele, druckmittelschlüssig
miteinander verbundene Zylinderräume (13, 13′) mit einem
gemeinsamen, auf der den Ventiltellern (5, 6, 5′, 6′) abgewandten Seite angeordneten
Steuerdruckmittelanschluß (9) vorgesehen sind, in denen die Arbeitskolben
(7, 7′) axial verschieblich gelagert sind, wobei der mit der dritten
Druckmittelleitung (A) verbindbare Innenraum (11, 11′) mit jedem der
beiden gesamten Zylinderräume (13, 13′) auf deren den Ventiltellern
(5, 6, 5′, 6′) zugewandten Seite jeweils eine stete druckmittelschlüssige Verbindung
(8, 8′) aufweist.
2. Doppelsitzventilanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß Zylinderräume (13, 13′) der Arbeitszylinder in das Ventilgehäuse (1)
integriert und bis auf die Ventilstößel (2, 2′) hindurchlassende druckmitteldurchlässige
Öffnungen (8, 8′) vom Innenraum (11, 11′) des Ventilgehäuses abgeteilt
sind und die Arbeitskolben (7, 7′) im montierten Zustand druckmitteldurchlässiges
Spiel aufweisen.
3. Doppelsitzventilanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß in den zwischen den Ventiltellern (3, 4) des einen Ventilstößels (2)
im geschlossenen Zustand gebildeten Raum (10) die Druckmittelhauptleitung
(P) und in den zwischen den Ventiltellern (3′, 4′) des anderen Ventilstößels
(2′) im geschlossenen Zustand gebildeten Raum (10′) eine zweite,
die Entlüftungsleitung (R) bildende Druckmittelleitung mündet, und in den
entsprechend um beide Räume (10, 10′) verbleibenden Innenraum (11, 11′) des
Ventilgehäuses gemeinsam die dritte, die Arbeitsleitung (A) bildende Druckmittelleitung
mündet.
4. Doppelsitzventilanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß in die druckmittelschlüssige Verbindung zwischen den beiden Zylinderräumen
(13, 13′) der Arbeitszylinder oder der Zylinderräume (13, 13′) an
der den Ventilstößeln (2, 2′) abgewandten Seite der Arbeitskolben (7, 7′)
eine vierte, als gemeinsame Steuerdruckmittelleitung (9) wirkende Druckmittelleitung,
einmündet.
5. Doppelsitzventilanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß einer der Ventilteller (3, 4) bzw. (3′, 4′) oder einer der Ventilsitze
(5, 6) bzw. (5′, 6′) pro Ventilstößel in seiner bezüglich des Ventilstößels
axialen Position einstellbar ist.
6. Doppelsitzventilanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ventilstößel (2, 2′) mit jeweils einer in Schließrichtung wirkenden
Feder (12, 12′) versehen ist.
7. Doppelsitzventilanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die jeweils auf einen Ventilstößel (2, 2′) bezogenen Ventilsitze
(5, 6) bzw. (5′, 6′) die gleichen lichten Weiten aufweisen.
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