DE4223358C2 - Kolbenschieberventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kolbenschieberventil, mit einem Ven­ tilgehäuse, in dessen Innern eine sich axial erstreckende Schieberaufnahme vorgesehen ist, in der sich ein Kolbenschieber befindet, wobei das Ventilgehäuse unter Bildung mehrerer längsseitiger Gehäuseteile im Bereich der Schieberaufnahme längsgeteilt ist, und mit mehreren zur Vorgabe von Strömungswegen im Ventil in unmittelbarem Dichtkontakt mit dem Kolbenschieber stehenden Dichtringen, die bezüglich dem Kolbenschieber koaxial und untereinander mit Abstand axial aufeinanderfolgend angeordnet sind.

Ein derartiges, aus der EP 0 122 247 B1 bekanntes Ventil verfügt über ein Ventilgehäuse, in dessen Innern eine Hülse angeordnet ist, die als Schieberaufnahme fungiert und einen Kolbenschieber längsbeweglich aufnimmt. Zum Einsetzen der Hülse und des Kolbenschiebers ist das Ventilgehäuse im Bereich der Schieberaufnahme hälftig längsgeteilt. Die Hülse verfügt über umfangsseitige Löcher, über die Ventilkanäle mit der Schieberaufnahme kommunizieren, so daß für das Druckmittel im Ventil abhängig von der Schieberstellung unterschiedliche Strömungswege vorgegeben werden können. Damit das Druckmittel nicht unkontrolliert zwischen der Hülse und dem Kolbenschieber längs hindurchtreten kann, trägt letzterer mehrere ringförmige Dichtungen, die am Innenumfang der Hülse unter dichter Anlage entlanggleiten können.

Indem die Schieberaufnahme von der Hülse gebildet ist, ergibt sich zwar eine gute Führung für den Kolbenschieber und es wird ferner die Anordnung und Ausbildung von Drosselöffnungen ermöglicht, die unter bestimmten Betriebsbedingungen eine schlagartige Druckentfaltung verhindern sollen. Nachteilig ist jedoch, daß die Hülse ihrerseits statisch bezüglich dem Ventilgehäuse abgedichtet werden muß, um eine Längsströmung von Druckmittel in dem radial zwischen den Gehäuseteilen und der Hülse liegenden Bereich zu verhindern. Die Abdichtung erfolgt mittels Dichtringen, die in Nuten der Gehäuseteile einsitzen und die Hülse an mehreren Stellen koaxial umschließen. Die Montage der Hülse ist relativ kompliziert, da sie vor dem Einlegen in die Gehäusehälften mit den Dichtringen bestückt werden muß, was besonders schwierig ist, wenn diese wie vorgesehen einstückig mit einer zwischen den Gehäuseteilen arbeitenden Gehäusedichtung ausgebildet sind. Außer dem durch die Hülse hervorgerufenen baulichen Mehraufwand erhöht sich ferner die Gefahr eventueller Undichtigkeiten, da die sowohl radial außen als auch radial innen erforderliche Abdichtung der Hülse eine beträchtliche Anzahl von Dichtstellen hervorruft. Des weiteren sind die zur Vorgabe der Strömungswege erforderlichen, in unmittelbarem Dichtkontakt mit dem Kolbenschieber stehenden Dichtringe in Nuten des Kolbenschiebers eingeknüpft, so daß bei ihrer Montage Beschädigungen dadurch hervorgerufen werden können, daß sie beim Aufziehen auf den Kolbenschieber überdehnt werden oder bis zum Erreichen der vorgesehenen schieberseitigen Aufnahmenut über vorgeschaltete Aufnahmenuten hinwegbewegt werden müssen, wobei sie mit scharfen Schieberkanten in Kontakt gelangen.

Um der geschilderten Problematik entgegenzuwirken, hat man im Falle der DE 40 27 520 C2 bereits vorgeschlagen, die Dichtringe als patronenartige Einheiten auszubilden, die einzeln in die Schieberaufnahme eines umfangsseitig geschlossenen Ventilgehäuses eingepreßt werden. Dies erfordert jedoch relativ aufwendige Positioniermaßnahmen und eine äußerst exakte Abstimmung der Bauteiltoleranzen. Eine weitere, aus der DE 36 41 383 A1 bekannte Alternativmöglichkeit sieht vor, ein umfangsseitig geschlossenes Ventilgehäuse mit Querschlitzen zu versehen, in die Dichtringe eingesteckt werden, so daß sie im Bereich der Schieberaufnahme zu liegen kommen und mit dem in diesem Falle dichtungslosen Kolbenschieber zusammenarbeiten. Die Öffnungen der Einschubschlitze werden mittels einer Abdeckplatte abgedeckt, die außen an das Ventilgehäuse angesetzt wird. Beim Einstecken des Kolbenschiebers können die Dichtringe Schaden nehmen, da sie in keiner Weise zugänglich sind. Auch hat man wie im Falle der vorgenannten DE 40 27 520 C2 insbesondere bei sehr klein bauenden Ventilen kaum eine Möglichkeit, die Bearbeitungsqualität der Schieberaufnahme zu kontrollieren.

Somit stellt sich ausgehend von dem Kolbenschieberventil der eingangs genannten Art die Aufgabe, ein Kolbenschieberventil zu schaffen, das bei kostengünstigem Aufbau und einer Verringerung der Beschädigungsgefahr für die Dichtringe eine einfache, rasche und präzise Montage ermöglicht.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die infolge der Längsteilung vorhandenen Gehäuseteile des Ventilgehäuses jeweils einen sich ein Stück weit in Umfangsrichtung des Kolbenschiebers erstreckenden Wandabschnitt der Schieberaufnahme bilden, und daß die zum unmittelbaren Dichtkontakt mit dem Kolbenschieber vorgesehenen Dichtringe in unmittelbar am längsgeteilten Ventilgehäuse ausgebildeten ringförmigen Haltevertiefungen gehäusefest gehalten sind, die sich aus an den Wandabschnitten der von den einzelnen Gehäuseteilen gebildeten Schieberaufnahme ausgebildeten Umfangsabschnitten zusammensetzen.

Bei dem auf diese Weise vorgegebenen Kolbenschieberventil vereinfacht sich der Ventilaufbau bei gleichzeitiger Reduzierung der Herstellungskosten, indem auf eine separate, die Schieberaufnahme definierende Hülse verzichtet wird. Die Schieberaufnahme wird unmittelbar von den infolge der Längsteilung vorhandenen Gehäuseteilen gebildet, deren Wandabschnitte sich zu der Umfangswand der Schieberaufnahme ergänzen. Somit entfallen zusätzliche, ausschließlich statisch wirkende Dichtringe in dem Bereich zwischen Kolbenschieber und Ventilgehäuse, so daß sich die Anzahl der eventuell Probleme verursachenden Dichtstellen reduziert. Die zum unmittelbaren Dichtkontakt mit dem Kolbenschieber vorgesehenen Dichtringe sind in ringförmigen Haltevertiefungen aufgenommen, die Bestandteil des Ventilgehäuses sind, so daß sie mit dem Kolbenschieber in dynamischem Dichtkontakt stehen. Die Anordnung ist so getroffen, daß die die Schieberaufnahme begrenzenden Gehäuseteile jeweils einen Umfangsabschnitt einer betreffenden Haltevertiefung bilden, wobei sich die einander zugeordneten Umfangsabschnitte im zusammengesetzten Zustand des Ventilgehäuses zu der ringähnlichen Gestalt ergänzen. Man muß die Dichtringe somit nicht mehr in Nuten des Kolbenschiebers einknüpfen oder diesen in mehrteiliger Form ausbilden, so daß montagebedingte Dichtringbeschädigungen vermieden werden und ein Kolbenschieber mit relativ einfachem Aufbau verwendbar ist. Des weiteren ist gewährleistet, daß die Dichtringe in ihren dynamisch beanspruchten Dichtbereichen keinem überproportionalen Verschleiß ausgesetzt sind. Würde man die Dichtringe am Kolbenschieber belassen, so müßte die Schieberaufnahme nach dem Zusammensetzen der Gehäuseteile mechanisch nachbearbeitet werden, um im Bereich der dann von den Dichtringen überstrichenen Gehäusetrennstelle einen exakten Übergang zu schaffen, um die Abnutzung zu reduzieren.

Zwar wird in der EP 0 122 247 B1 erwähnt, daß man die bei dem dortigen Ventil vorhandene Hülse im Prinzip auch weglassen könnte. Da die zwischen dem Ventilgehäuse und der Hülse angeordneten Dichtringe nur dem einen Zweck dienen, die Hülse bezüglich dem Ventilgehäuse statisch abzudichten, wären besagte Dichtringe einschließlich der sie aufnehmenden gehäuseseitigen Vertiefungen bei einem entsprechend modifizierten Ventil dann jedoch ebenfalls nicht vorhanden. Sie wären sogar zwingend zu entfernen, da ansonsten ein nicht zulässiger Kontakt mit den am Kolben festgelegten Dichtringen zustande käme. Aufgrund ihrer rein statischen Dichtwirkung sind sie zudem für einen dynamischen Dichtkontakt mit einem sich bewegenden Kolbenschieber nicht ausgelegt. Insgesamt ergeben sich somit die Nachteile und Probleme, die bereits geschildert wurden. Es ist ferner zu erwähnen, daß die Hülse im Falle der EP 0 122 247 B1 auch den Zweck hat, Drosselöffnungen vorzugeben, die zum Zwecke eines sanften Druckaufbaues von den Dichtungen des Kolbenschiebers gesteuert werden, so daß es auch insofern nicht naheliegt, die Dichtringe bei dem betreffenden Ventil gehäuseseitig festzulegen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen aufgeführt.

Bevorzugt setzt sich das Ventilgehäuse aus genau zwei längsseitigen Gehäuseteilen zusammen, wobei die von diesen gebildeten Wandabschnitte der Schieberaufnahme zweckmäßigerweise jeweils die Hälfte des Umfanges einnehmen. Auf diese Weise ist das Einsetzen der Dichtringe besonders einfach, da der diesen zur Verfügung gestellte Einsetzquerschnitt bei den Teilräumen beider Gehäuseteile optimal ist.

Im Bereich ihrer Trennstellen können die Gehäuseteile unlösbar fest miteinander verbunden sein, beispielsweise durch Kleben oder Verschweißen. Auch ist es möglich, die Gehäuseteile lösbar miteinander zu verbinden, beispielsweise durch Verschrauben, Zusammenklammern oder Zusammenspannen. Insbesondere im Falle der lösbaren Verbindung ist es zweckmäßig, im Bereich der Trennstellen Gehäusedichtungen vorzusehen. Diese sollten jedoch so angeordnet werden, daß die Gehäuseteile mit ihren Kontaktflächen fest gegeneinander preßbar sind, so daß sich ein exaktes reproduzierbares Montagemaß ergibt. In diesem Zusammenhang ist es zweckmäßig, die Kontaktflächen der Gehäuseteile auf höchste Ge­ nauigkeit zu bearbeiten, beispielsweise durch Läppen.

Bei einer besonders kostengünstigen Lösung bestehen die Gehäuse­ teile aus Kunststoffmaterial. Es kann sich um Gußteile handeln, wobei Spritzguß bevorzugt wird. Die Haltevertiefungen bzw. deren Umfangsabschnitte können beim Gießen unmittelbar mit angeformt werden, so daß sich eine aufwendige Nachbearbeitung erübrigt.

Insbesondere zugunsten größerer Strömungsquerschnitte kann es zweckmäßig sein, die seitlichen Begrenzungsflächen der Haltever­ tiefungen zumindest zum Teil an radial in die Schieberaufnahme hineinragenden und sich in Umfangsrichtung der Schieberaufnahme erstreckenden Radialvorsprüngen der Gehäuseteile vorzusehen, so daß sich zwischen den einander zugewandten Radialvorsprüngen axial benachbarter Haltevertiefungen Ringräume einstellen, die eine gute Durchströmung des Ventils gewährleisten und sich optimal für den Anschluß der Ventilkanäle eignen, die bei Kolbenschieberventilen umfangsseitig mit axialem Abstand in die Schieberaufnahme münden.

In die Schieberaufnahme oder in mindestens einen sich stirnsei­ tig koaxial an diese anschließenden Gehäuseraum - der beispiels­ weise für die Aufnahme eines Steuerkolbens, einer Rückstellfeder oder eines sonstigen Steuerelementes vorgesehen ist - kann eine Zentrierscheibe koaxial eingesetzt sein, die zur Ausrichtung zwischen den zusammenzufügenden Gehäuseteilen dient. Bevorzugt bildet die mindestens eine Zentrierscheibe einen stirnseitigen Gehäusedeckel des Ventilgehäuses.

Das Ventilgehäuse kann insgesamt nur zwei Gehäuseteile aufwei­ sen. Es ist aber auch möglich, an einer oder an beiden Stirnsei­ ten einen separaten, insbesondere abnehmbaren Gehäusedeckel vor­ zusehen. Zwar ist es möglich, den Kolbenschieber bei voneinander getrennten Gehäuseteilen gleichzeitig mit den oder im Anschluß an die Dichtringe zu montieren. Eine nach dem Zusammenbau der Gehäuseteile vorhandene Zugangsmöglichkeit über eine stirnseitige Gehäuseöffnung kann sich jedoch als vorteilhaft erweisen. Im Falle eines lösbaren Verschließens wird im Bedarfsfalle die Wartung begünstigt.

Der Kolbenschieber, der auch als Rundkolben bezeichnet werden könnte, besitzt zweckmäßigerweise einen kreisförmigen Quer­ schnitt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt

Fig. 1 eine bevorzugte Bauform des Kolbenschieberventiles im Längsschnitt gemäß Schnittlinie I-I aus Fig. 2, wobei der Kolbenschieber und einige weitere Ventilbestandteile strichpunktiert angedeutet sind, und

Fig. 2 und 3 das Kolbenschieberventil aus Fig. 1 im Quer­ schnitt gemäß Schnittlinie II-II, wobei verschie­ dene Verbindungsmöglichkeiten für die beiden Ge­ häuseteile gezeigt sind.

Das beispielsgemäße Kolbenschieberventil 1 verfügt über ein Ven­ tilgehäuse 2 mit insbesondere quaderförmiger äußerer Gestalt. Im Innern des Ventilgehäuses 2 befindet sich ein Hohlraum, die Schieberaufnahme 3, welche Längsgestalt hat und sich in Richtung der Längsachse 4 des Ventilgehäuses 2 erstreckt. In axialer Ver­ längerung schließt sich beidseits an die Schieberaufnahme 3 je­ weils ein zusätzlicher, koaxial angeordneter Gehäuseraum 5, 6 an. Auch die Gehäuseräume 5, 6 liegen im Innern des Ventilgehäu­ ses 2, doch können sie bei konstruktiven Abwandlungen auch Be­ standteile von stirnseitig an das Ventilgehäuse angesetzten Zu­ satzgehäusen sein.

In der Schieberaufnahme 3 sind mehrere Dichtringe 7 axial auf­ einanderfolgend und mit koaxialer Anordnung festgelegt. Das bei­ spielsgemäße Kolbenschieberventil 1 ist ein Fünfwegeventil, so daß es von Vorteil ist, wenn insgesamt sechs Dichtringe 7 vorge­ sehen werden. Bei letzteren handelt es sich vorzugsweise um so­ genannte Weichdichtungen, sie verfügen über einen einzigen ring­ förmigen Dichtkörper 8 aus weichelastischem Kunststoffmaterial, insbesondere ein Elastomer.

Ein auch als Rundkolben bezeichenbarer Kolbenschieber 9 - der besseren Übersichtlichkeit wegen nur strichpunktiert angedeu­ tet - erstreckt sich koaxial in der Schieberaufnahme 3. Er geht zugleich durch alle Dichtringe 7 hindurch und läßt sich in Rich­ tung der Längsachse 4 hin und her verschieben. Hierfür ist im Bereich seiner einen Stirnseite ein Betätigungskolben 10 vorge­ sehen, der in dem einen der oben erwähnten Gehäuseräume 6 axial verschiebbar aufgenommen ist. Anstelle des Betätigungskolbens 10 könnte auch ein anderes Steuerungselement verwendet werden, bei­ spielsweise ein membranartiges Teil. Im entgegengesetzten Gehäu­ seraum 5 ist eine Rückstelleinrichtung 11 untergebracht, die beispielsgemäß aus einer sich zwischen der zugeordneten Stirn­ seite des Kolbenschiebers 9 und dem Ventilgehäuse 2 abstützenden Druckfederanordnung besteht.

Um den Kolbenschieber 9 nach links zu verschieben, wird die rechts des Betätigungskolbens 10 liegende Steuerkammer 12 des Gehäuseraumes 6 über eine Steueröffnung 13 des Ventilgehäuses 2 mit Druckmittel, insbesondere Druckluft, beaufschlagt. Die Rück­ bewegung erfolgt aufgrund der Rückstellkraft der Rückstellein­ richtung 11, wenn die Steuerkammer 12 belüftet wird. Grundsätz­ lich kann die Schaltbewegung des Kolbenschiebers 9 auch auf be­ liebige andere Art und Weise verursacht werden.

In die zwischen axial aufeinanderfolgenden Dichtringen 7 liegen­ den Zwischenbereiche der Schieberaufnahme 3 münden umfangsseitig Ventilkanäle 14 aus. Sie führen andererseits zu einer äußeren Anschlußseite 15 des Ventilgehäuses 2, wo sich nicht näher dar­ gestellte weiterführende Druckmittelleitungen oder -kanäle an­ schließen können. Zweckmäßigerweise wird das Kolbenschieberven­ til 1 unter Zwischenfügung einer geeigneten Dichtung auf einem fluidischen Anschluß- oder Verteilerblock montiert, der die er­ forderlichen fluidischen Kanäle enthält. Auch können elektrische Steuerleitungen vorgesehen sein, wenn beabsichtigt ist, die Be­ wegung des Kolbenschiebers mittels elektrisch betätigbarer Vor­ steuerventile auszulösen.

Der Kolbenschieber 9 könnte auch als Rundkolben bezeichnet wer­ den. Er verfügt beim Ausführungsbeispiel über eine kreiszy­ lindrische Gestalt mit in axialen Abständen angeordneten umlau­ fenden Steuernuten 16. Bei entsprechender Positionierung des Kolbenschiebers 9 ermöglichen die Steuernuten 16 eine fluidische Verbindung zwischen axial nebeneinanderliegenden Ventilkanälen 14, während die neben den Steuernuten 16 liegenden Kolbenberei­ che dichtend mit den Dichtringen 7 zusammenarbeiten und einen Fluiddurchgang unterbinden. Da der grundsätzliche Aufbau von Kolbenschieberventilen und deren Betriebsweise Stand der Technik und dem Fachmann bekannt ist, braucht an dieser Stelle nicht nä­ her darauf eingegangen werden.

Die Dichtringe 7 sind in Haltevertiefungen 20 festgelegt, die unmittelbarer Bestandteil des Ventilgehäuses 2 sind. Die Halte­ vertiefungen 20 und das Ventilgehäuse 2 sind einstückig mitein­ ander ausgebildet. Eine zusätzliche, zwischen das Ventilgehäuse 2 und den Kolbenschieber 9 zwischengefügte und als Dichtringträ­ ger fungierende Hülsenanordnung ist somit nicht vorhanden, was den Aufbau vereinfacht und die Herstellungskosten verringert.

Ein besonderer Vorteil des Kolbenschieberventiles 1 ergibt sich aus der vorhandenen Längsteilung des Ventilgehäuses 2. Dieses setzt sich aus mehreren Gehäuseteilen 21, 22 zusammen, die je­ weils einen sich ein Stück weit in Umfangsrichtung (Doppelpfeil 29) erstreckenden Wandabschnitt 23, 24 einschließlich der zuge­ hörigen Umfangsabschnitte 25, 26 der Haltevertiefungen 20 bilden und sich ansonsten ohne Querteilung zumindest über die Länge der Schieberaufnahme, vorzugsweise jedoch über die gesamte Ventilge­ häuselänge erstrecken.

Von Vorteil ist die gezeigte Anordnung, bei der das Ventilge­ häuse 2 aus zwei Gehäuseteilen 21, 22 zusammengesetzt ist, so daß sich die von diesen gebildeten Wandabschnitte 23, 24 jeweils zur Hälfte entlang des Umfanges der Schieberaufnahme 3 erstrec­ ken. Entsprechendes gilt auch für die Umfangsabschnitte 25, 26. Man könnte somit von einer Halbschalenbauweise sprechen.

Jeder Gehäuseteil 21, 22 begrenzt also einen Teilraum der Schie­ beraufnahme 3, wobei sich die beiden Teilräume in zusammenge­ setztem Zustand der Gehäuseteile 21, 22 zu der Schieberaufnahme 3 ergänzen. Die Bogenlänge der Wandabschnitte 23, 24 wie auch der Umfangsabschnitte 25, 26 entspricht dabei einem Winkel von jeweils 180°. Die zwischen den Gehäuseteilen 21, 22 verlaufenden Trennstellen 27 liegen zweckmäßigerweise in einer sich sowohl in Richtung der Längsachse 4 als auch radial erstreckenden Trennebene 28. Das Ventilgehäuse 2 ist damit praktisch in zwei Gehäusehälften unterteilt, wobei die Ventilkanäle 14 in ledig­ lich einer der Gehäusehälften (Gehäuseteil 22) vorgesehen sind, so daß das andere Gehäuseteil 21 kanallos ausgestaltet sein kann.

Die Haltevertiefungen 20 können nach Art von Nuten in die Innen­ fläche der Wandabschnitte 23, 24 eingebracht sein, so daß die dazwischen angeordneten Zwischenabschnitte der Schieberaufnahme 3 über die gesamte axiale Länge konstanten Durchmesser haben. Für das Strömungsverhalten ist es jedoch günstiger, vor allem bei relativ klein bauenden Ventilen, wenn die seitlichen Begren­ zungsflächen 32, 33 der einzelnen Haltevertiefungen 20 an radial in die Schieberaufnahme 3 hineinragenden Radialvorsprüngen 34, 35 vorgesehen sind, die sich in Umfangsrichtung 29 der Schieber­ aufnahme 3 erstrecken, und die sich im zusammengesetzten Zustand der Gehäuseteile 21, 22 zu ringartigen Gebilden ergänzen, die die Schieberaufnahme 3 lokal konzentrisch verengen. Letzteres ist beim Ausführungsbeispiel der Fall, so daß sich zwischen ein­ ander jeweils unmittelbar axial benachbarten Radialvorsprüngen 34, 35 aufeinanderfolgender Haltevertiefungen 20 ringförmige Ra­ dialeinschnitte ergeben, in die die Ventilkanäle 14 einmünden und die eine optimale Durchströmung des Ventils gewährleisten.

Die Gehäuseteile 21, 22 des Ausführungsbeispiels bestehen aus Kunststoffmaterial und sind durch Gießen, insbesondere Spritz­ gießen, hergestellt. Die Haltevertiefungen 20 bzw. die Radial­ vorsprünge 34, 35 sind beim Gießen unmittelbar einstückig einge­ formt worden. Im Vergleich zu einem nachträglichen mechanischen Einbringen der Haltevertiefungen und/oder der prinzipiell eben­ falls möglichen metallischen Ausgestaltung der Gehäuseteile 21, 22 hat diese spanlose Fertigung beträchtliche Einsparungen sei­ tens der Herstellungskosten und des Werkzeugaufwandes zur Folge.

Beim Zusammenbau des Kolbenschieberventiles liegen zunächst die beiden Gehäuseteile 21, 22 getrennt vor. Dadurch ist die Schie­ beraufnahme 3 umfangsseitig offen und man kann die Dichtringe 7 in die Umfangsabschnitte 25 bzw. 26 am einen oder anderen Gehäu­ seteil 21, 22 einsetzen. Dies hat den Vorteil einer offenen, d. h. einsehbaren Montage. Die Einsetzrichtung verläuft dabei quer und insbesondere rechtwinklig zur Längsachse 4. Es ergibt sich dann ein Zwischenzustand, bei dem die Dichtringe 7 über die Hälfte ihres Umfanges in den Umfangsabschnitten 25 oder 26 des einen Gehäuseteiles 21 oder 22 einsitzen, während die verblei­ benden Dichtringhälften über das entsprechende Gehäuseteil vor­ stehen. Nun wird das andere Gehäuseteil mit der offenen Seite des zugeordneten Teilraumes voraus an das die Dichtringe 7 hal­ tende Gehäuseteil angesetzt, wobei die Dichtringe 7 nun auch in die am angesetzten Gehäuseteil vorgesehenen Umfangsabschnitte der Haltevertiefungen eintauchen. Ersichtlich lassen sich die Dichtringe 7 auf diese Weise ohne nennenswerte Verformung rasch und präzise und ohne Preßsitze an den entsprechenden Stellen positionieren. Man muß somit nur noch sehr wenige enge Toleran­ zen einhalten und auch die Anforderungen an die einzuhaltenden Rauhtiefen sind reduziert.

Es ist zu gewährleisten, daß die beiden Gehäuseteile 21, 22 im Bereich der vorhandenen Trennstellen 27 dichtend miteinander verbunden sind. Hierzu ist es von Vorteil, wenn zwischen die Ge­ häuseteile 21, 22 im Bereich der Trennstellen 27 Gehäusedichtun­ gen 36 zwischengefügt sind, wie dies in der linken Bildhälfte der Fig. 2 beispielhaft gezeigt ist. Damit nach dem Zusammenbau die radialen Abmessungen und die Rundheit der Schieberaufnahme 3 in gewünschter Weise gewährleistet sind, sollten die Gehäuse­ dichtungen 36 so angeordnet werden, daß sie noch einen unmittel­ baren Kontakt zwischen den beiden Gehäuseteilen 21, 22 ermög­ lichen. Zweckmäßigerweise sitzen die Gehäusedichtungen 36 dabei in Gehäusenuten 37 ein, die entlang der Trennstellen 27 in einem oder beiden Gehäuseteilen 21, 22 ausgenommen sind. Man kann da­ durch die Gehäuseteile 21, 22 bei der Montage fest quer zusam­ menpressen, ohne daß nachgiebige Gehäusedichtungen die quer zur Trennebene 28 gemessene Bauhöhe des zusammengesetzten Ventilge­ häuses 2 beeinflussen.

Zur festen Verbindung untereinander können die Gehäuseteile 21, 22 miteinander verschraubt sein. Exemplarisch ist in der linken Bildhälfte der Fig. 2 gestrichelt eine entsprechende Montage­ schraube 38 angedeutet. In Draufsicht auf die den Ventilkanälen 14 entgegengesetzte Oberseite des Ventilgehäuses des Kolbenschieberventils 1 gesehen, emp­ fiehlt es sich, zumindest in allen vier Eckenbereichen eine Mon­ tageschraube 38 vorzusehen, die sich quer zur Trennebene 28 in beiden Gehäuseteilen 21, 22 erstreckt.

Eine weitere Möglichkeit, die Gehäuseteile 21, 22 fest miteinan­ der zu verspannen, besteht darin, sie zusammenzuklammern. Bei dieser in Fig. 3 dargestellten Verbindungsart sind eine oder mehrere aus insbesondere federelastischem Material bestehende Klammern 49 vorgesehen, die jeweils einerseits am einen 21 und andererseits am anderen 22 Gehäuseteil verankert sind. Zweck­ mäßigerweise besitzt dabei ein jeweiliges Gehäuseteil 21, 22 im Nachbarbereich der Trennstelle 27 eine oder mehrere Haltepartien 50, die von Klemmpartien 51 der Klammern 49 hintergriffen wer­ den. Beispielsgemäß sind die Haltepartien 50 von der Trennstelle 27 zugewandten Wandabschnitten von Längsvertiefungen 52 gebil­ det, die in die Außenfläche der Gehäuseteile 21, 22 eingebracht sind. Beispielsgemäß erstrecken sich die Längsvertiefungen 52 über die gesamte Länge des Ventilgehäuses 2, so daß auf jeder der beiden die Trennstellen aufweisenden Außenseiten des Ventil­ gehäuses 2 jeweils eine einzige Klammer 49 anordenbar ist, die sich insbesondere ebenfalls über die gesamte Gehäuselänge er­ streckt. Bei Bedarf kann auf im Bereich der Gehäusestirnseite angeordnete Klammern verzichtet werden. Es ist möglich, die Klammerverbindung wie auch die oben erwähnte Schraubverbindung lösbar auszubilden.

Es ist auch durchaus möglich, die Gehäuseteile 21, 22 fest und unlösbar miteinander zu verbinden. In diesem Falle werden sie im Bereich der Trennstellen 27 beispielsweise miteinander verklebt oder verschweißt. Eine Schweißverbindung ist in der rechten Bildhälfte der Fig. 2 angedeutet, wo die Schweißnaht 43 er­ sichtlich ist. Bevorzugt kommt eine Laserschweißung zum Einsatz. Die Schweißnaht 43 erstreckt sich zweckmäßigerweise entlang des gesamten Umfanges der Trennstellen 27, so daß sie auch eine Dichtfunktion ausüben kann.

Um die Gehäuseteile 21, 22 exakt zusammenfügen zu können, soll­ ten die im zusammengebautem Zustand im Bereich der Trennstellen 27 aneinander anliegenden beiderseitigen Kontaktflächen 39, 40 sehr exakt bearbeitet sein, bevorzugt handelt es sich um ge­ läppte Kontaktflächen.

Es versteht sich, daß an einem Kolbenschieberventil normaler­ weise nur eine Verbindungsart zwischen den Gehäuseteilen 21, 22 zur Anwendung kommt, die Fig. 2 und 3 sollen nur die ver­ schiedenen Möglichkeiten verdeutlichen.

Den äußeren stirnseitigen Abschluß der beiden Gehäuseräume 5, 6 bilden beim Ausführungsbeispiel Gehäusedeckel 44, 45, die ein­ stückiger Bestandteil der Gehäuseteile 21, 22 sind. Auch die Ge­ häusedeckel 44, 45 sind von der Längsteilung betroffen, so daß sie jeweils zur Hälfte an den beiden Gehäuseteilen 21, 22 ange­ formt sind. Es liegen somit in getrenntem Zustand zwei kasten­ ähnliche Gehäuseteile 21, 22 vor, die eine Bodenwand und jeweils zwei längsseitige und zwei schmalseitige Seitenwände besitzen, und die mit ihrer der Bodenwand entgegengesetzten offenen Seite zusammengesetzt werden. Die Kontaktflächen 39, 40 werden hierbei von den umlaufenden Rändern der Seitenwände gebildet.

Es ist allerdings auch möglich, mindestens einen der stirnseiti­ gen Gehäusedeckel 44, 45 als separates Bauteil auszubilden. Wäh­ rend beim gezeigten Ausführungsbeispiel der Kolbenschieber 9 und auch die übrigen zu seiner Betätigung erforderlichen Bauteile vor dem Zusammenbau der beiden Gehäuseteile 21, 22 zu installie­ ren sind, kann bei mindestens einem separaten Gehäusedeckel 44, 45 das Einsetzen der genannten Teile auch noch nach dem Zusam­ menbau der Gehäuseteile 21, 22 durch stirnseitiges Einsetzen er­ folgen. Bei lösbarer Anbringung der Gehäusedeckel 44, 45 wären überdies auch nachträglich noch Wartungsarbeiten möglich.

Separate Gehäusedeckel 44, 45 werden zweckmäßigerweise, wie dies strichpunktiert bei 46 in Fig. 1 angedeutet ist, zumindest teilweise ins Innere des zugeordneten Gehäuseraumes 5, 6 koaxial eingesetzt. Auf diese Weise fungieren sie zugleich als Zentrier­ teile 47, die eine exakte Relativlage zwischen den zusammenzufü­ genden Gehäuseteilen 21, 22 vorgeben. Es erübrigen sich dadurch sonstige Zentriermittel oder Zentriermaßnahmen, sei es durch ir­ gendwelche Zentrierstifte oder durch spezielle Montagevorrich­ tungen. Es versteht sich, daß die Zentrierteile 47 nicht notwen­ digerweise zugleich Gehäusedeckel 44, 45 sein müssen, es kann sich auch um Zusatzteile handeln, die an geeigneter Stelle in einem Gehäuseraum 5, 6 und/oder in der Schieberaufnahme 3 ange­ ordnet werden. Derartige Zentrierteile, die vorzugsweise schei­ benförmig ausgebildet sind - je nach Montageort mit oder ohne zentraler Durchbrechung - können entsprechend den Dichtringen 7 auch vor dem Zusammenfügen der Gehäuseteile 21, 22 seitwärts eingesetzt werden. Verwendet man Dichtringe mit eigenem starren Gehäuse, können diese unter Umständen selbst die Zentrierteile darstellen.

Beim Ausführungsbeispiel dichten die Dichtringe 7 sowohl gegen­ über dem Ventilgehäuse 2 als auch gegenüber dem Kolbenschieber 9, wodurch eine nur geringe Anzahl von Dichtringen benötigt wird. Als Dichtringe sind beim Ausführungsbeispiel sogenannte O-Ringe vorgesehen, die einen insbesondere kreisförmigen Dicht­ körperquerschnitt besitzen. Es versteht sich jedoch, daß auch andere Typen von ein- oder mehrteiligen Dichtringen verwendet werden können, beispielsweise Dichtringe mit mehreren konzen­ trisch angeordneten Dichtkörpern oder Lippendichtringe. Die An­ zahl der pro Kolbenschieberventil verwendeten Dichtringe und entsprechender Haltevertiefungen hängt vom Typ des jeweiligen Ventiles ab und kann problemlos variiert werden. Das Ausfüh­ rungsbeispiel wartet für ein Fünfwegeventil mit einer sehr ge­ ringen Anzahl von Bauteilen auf; sieht man von den Betätigungs­ mitteln ab, sind lediglich zwei Gehäusehälften, ein Kolbenschie­ ber und sechs Dichtringe vorhanden.

Wie eingangs schon erwähnt, könnten die zur Betätigung und/oder Rückstellung erforderlichen Mittel (Betätigungskolben, Rückstelleinrichtung) 10, 11 durchaus auch in sepa­ raten Gehäuseteilen vorgesehen sein, die nicht notwendigerweise längsgeteilt sind. Wesentlich erscheint, daß sich die Längstei­ lung zumindest auf den Gehäusebestandteil erstreckt, der die mit dem Kolbenschieber 9 zusammenarbeitenden Dichtringe 7 aufnimmt, deren Montage durch die Längsteilung erheblich vereinfacht ist.

Das beispielsgemäße Ventil eignet sich sehr gut für die automa­ tische Montage bei geringem Personaleinsatz. Im Vergleich zum Stand der Technik der eingangs genannten Art läßt sich eine um ca. 40% kürzere Montagezeit erzielen. Es ist eine erheblich ge­ ringere Anzahl von Teilen handzuhaben. Auch die Investitionen für Montageeinrichtungen sind um ca. 70% geringer. Die Werk­ stoffauswahl für die Gehäuseteile läßt vielfältige Möglichkeiten offen, auch abhängig vom Einsatzzweck. Neben Kunststoff könnte sich auch eine Metallausführung, beispielsweise aus einer Zink­ legierung, empfehlen. Da sich eine Nachbearbeitung von Nuten und Bohrungen erübrigt, ergibt sich eine sehr hohe Funktionssicher­ heit.

Claims (15)

1. Kolbenschieberventil, mit einem Ventilgehäuse (2), in dessen Inneren eine sich axial erstreckende Schieberaufnahme (3) vorgesehen ist, in der sich ein Kolbenschieber (9) befindet, wobei das Ventilgehäuse unter Bildung mehrerer längsseitiger Gehäuseteile (21, 22) im Bereich der Schieberaufnahme (3) längsgeteilt ist, und mit mehreren zur Vorgabe von Strömungswegen im Ventil in unmittelbarem Dichtkontakt mit dem Kolbenschieber (9) stehenden Dichtringen (7), die bezüglich dem Kolbenschieber (9) koaxial und untereinander mit Abstand axial aufeinanderfolgend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die infolge der Längsteilung vorhandenen Gehäuseteile (21, 22) des Ventilgehäuses (2) jeweils einen sich ein Stück weit in Umfangsrichtung (29) des Kolbenschiebers (9) erstreckenden Wandabschnitt (23, 24) der Schieberaufnahme (3) bilden, und daß die zum unmittelbaren Dichtkontakt mit dem Kolbenschieber (9) vorgesehenen Dichtringe (7) in unmittelbar am längsgeteilten Ventilgehäuse (2) ausgebildeten ringförmigen Haltevertiefungen (20) gehäusefest gehalten sind, die sich aus an den Wandabschnitten (23, 24) der von den einzelnen Gehäuseteilen (21, 22) gebildeten Schieberaufnahme (3) ausgebildeten Umfangsabschnitten (25, 26) zusammensetzen.

2. Kolbenschieberventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Ventilgehäuse (2) aus zwei längsseitigen Gehäu­ seteilen (21, 22) zusammengesetzt ist.

3. Kolbenschieberventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die beiden von den Gehäuseteilen (21, 22) gebilde­ ten Wandabschnitte (25, 26) jeweils eine Hälfte der Umfangs­ erstreckung der Schieberaufnahme (3) und der Halte­ vertiefungen (20) bilden.

4. Kolbenschieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (21, 22) im Be­ reich von Trennstellen (27) unlösbar verbunden und insbeson­ dere miteinander verschweißt oder verklebt sind.

5. Kolbenschieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (21, 22) zusam­ mengeklammert oder miteinander verschraubt oder zusammengespannt sind.

6. Kolbenschieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß zwischen die Gehäuseteile (21, 22) im Bereich der Trennstellen (27) Gehäusedichtungen (36) zwi­ schengefügt sind.

7. Kolbenschieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die zwischen den Gehäuseteilen (21, 22) im Bereich der Trennstellen (27) aneinander anliegenden Kontaktflächen (39, 40) zum Beispiel durch Läppen feinbearbeitet sind.

8. Kolbenschieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß seitliche Begrenzungsflächen (32, 33) der Haltevertiefungen (20) zumindest teilweise an radial in die Schieberaufnahme (3) hineinragenden und sich in Umfangsrichtung (29) der Schieberaufnahme (3) erstrecken­ den Radialvorsprüngen (34, 35) vorgesehen sind, die sich im zu­ sammengesetzten Zustand der Gehäuseteile (21, 22) zu ringartigen Gebilden ergänzen, wobei zwischen axial unmittelbar aufeinanderfolgenden Begrenzungsflächen mindestens zweier benachbarter Haltevertiefungen (20) ein ringförmiger Radialeinschnitt vorliegt, in den ein im Ventilgehäuse (2) verlaufender Ventilkanal (14) einmündet.

9. Kolbenschieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß der jeweilige Dichtring (7) aus einem ringförmigen Dichtkörper (8) aus insbesondere Elasto­ mermaterial besteht.

10. Kolbenschieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß in die Schieberaufnahme (3) oder in mindestens einen sich stirnseitig koaxial an die Schie­ beraufnahme (3) anschließenden Gehäuseraum (5, 6) mindestens ein insbesondere scheibenförmiges Zentrierteil (47) koaxial eingesetzt ist, das für die Ausrichtung zwischen den Gehäu­ seteilen (21, 22) vorgesehen ist und zugleich einen stirn­ seitigen Gehäusedeckel (44, 45) des Ventilgehäuses (2) bil­ den kann.

11. Kolbenschieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (21, 22) aus Kunststoffmaterial bestehen, insbesondere aus einem Duro­ plast.

12. Kolbenschieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (21, 22) Gußteile sind, insbesondere Spritzgußteile, wobei die Haltevertiefun­ gen (20) als beim Gießen unmittelbar eingeformte Vertiefun­ gen ausgebildet sind.

13. Kolbenschieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (2) aus zwei Ge­ häuseteilen (21, 22) besteht und an beiden Stirnseiten je­ weils einen Gehäusedeckel (44, 45) aufweist, von denen sich mindestens einer aus einstückig mit den Gehäuseteilen (21, 22) ausgebildeten Bestandteilen zusammensetzen kann.

14. Kolbenschieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich axial beidseits an die Schieberaufnahme (3) jeweils ein Gehäuseraum (5, 6) zur Aufnahme eines zur Ventilbetätigung dienenden Steuerungselementes (10, 11) anschließt, der sich im Innern des längsgeteilten Ventilgehäuses (2) befindet oder Bestandteil eines stirnseitig an das Ventilgehäuse (2) angesetzten Zusatzgehäuses ist.

15. Kolbenschieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Schieberaufnahme (3) mündenden Ventilkanäle (14) in lediglich einem der Gehäuseteile (22) verlaufen.