DE4406804A1 - Wege-Sitzventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Wege-Sitzventil, dessen Sitzkörper über einen Abstützkörper von einer Druckfeder auf die Ventil­ sitzfläche gedrückt wird. Der Sitzkörper besteht in der Regel aus einer Kugel wie sie beispielsweise in der Wälzlagertechnik verwendet wird. Abstützkörper und Kugel werden in Gehäuseausneh­ mungen geführt, damit ein gezielter Öffnungs- und Schließvorgang des Ventils zu gewährleisten ist. Damit die Öffnungs- und Schließcharakteristik sich weitgehend annähert, ist eine gute axiale Führung des Abstützkörpers im Gehäuse erforderlich. Um ein Verkanten des Abstützkörpers in der Gehäuseführung durch einseitiges Andrücken der Feder am Abstützkörper zu unterbinden, muß der Abstützkörper eine entsprechend lange axiale Führungs­ fläche aufweisen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Schaltcharakteri­ stik von Wege-Sitzventilen zu verbessern, bei gleichzeitiger Verringerung des baulichen Aufwandes der an der Rückführung des Sitzkörpers auf seine Ventilsitzfläche beteiligten Elemente.

Nach der Erfindung wird dies mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 erreicht. Durch die zentrische Anordnung der Axialführung des Abstützkörpers und dadurch, daß die Rückstell­ feder die Axialführung umschließt, ergibt sich eine kleine und reibungsarme Führung, mit einer ausreichenden axialen Länge bei gleichzeitiger Verkürzung des eigentlichen Abstützkörpers für den Schließkörper und damit eine Herabsetzung der Reibungs­ kräfte, deren Überwindung nur geringe Kräfte der Rückstellfeder erfordert und daraus schließlich von dem Schaltmagneten nur ge­ ringe Öffnungskräfte aufgebracht werden müssen.

Nachstehend wird anhand der einzigen Figur der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Die Figur zeigt einen Axialschnitt eines magnetbetätigten Sitz­ ventils.

In der Figur ist mit dem Bezugszeichen 2 ein Ventilgehäuse für ein Mehrwege-Sitzventil bezeichnet. Das Ventilgehäuse 2 weist eine Axialbohrung 4 auf. Ein Sitzelement ist in Form einer Kugel 8 vorgesehen, die sich wechselweise gegen einen der beiden Ven­ tilsitze 10, 12 an den Ventilteilen 14 bzw. 16 anlegt. Zwischen den beiden Ventilteilen 14 und 16 ist ein Führungsteil 18 vorge­ sehen.

In der gezeigten Schaltstellung ist die Kugel 8 mittels eines Abstützkörpers 20 gegen den Ventilsitz 10 gedrückt, wodurch ein mit Druck versorgter Ventilraum 22 zu einem Anschluß 24 aufge­ steuert wird. Ein mit dem Tank verbundener weiterer Ventilraum 26 wird gleichzeitig vom Anschluß 24 gesperrt.

Um die Kugel 8 in der gezeigten Stellung zu halten, ist der Ab­ stützkörper 20 mittels einer Feder 28 vorgespannt, die ebenso wie der Abstützkörper 20 in einer Ausnehmung 30 eines Gehäuseab­ schlußdeckels 32 aufgenommen ist.

Von der anderen Seite ist in das Ventilgehäuse 2 eine Verschluß­ schraube 34 geschraubt, die sich ggf. über ein nicht näher be­ zeichnetes Druckstück am Ventilteil 14 abstützt.

Um das Sitzelement 18 vom Ventilsitz 10 abzuheben, ist ein Stift 36 vorgesehen, der in einer Bohrung 38 der Verschlußschraube 34 abdichtend geführt ist und sich mit einer Verlängerung 40 nach außen erstreckt. Die Verlängerung 40 ist ihrerseits abdichtend in einer Innenbohrung 42 eines in die Verschlußschraube 34 ein­ schraubbaren Einsatzes 44 geführt. Die vorstehend erwähnten Dichtungen sind mit 46 und 48 bezeichnet und haben den Zweck, den zwischen ihnen liegenden Raum 50, der über eine schemati­ siert angedeutete Leitung 52 mit dem unter Druck stehenden Ven­ tilraum 22 in Verbindung steht, nach außen hin abzudichten. Hierdurch wird ein weitgehender Druckausgleich am Stift 36 er­ reicht, ohne den beim Schalten des Ventils die über die Ventil­ sitzfläche wirkende Druckkraft überwunden werden müßte.

Die Betätigung des Stiftes 36 erfolgt mittels einer mit der Ver­ längerung 40 in Anschlag stehenden Kugel 54, die geführt in ei­ ner Innensechskantausnehmung 56 des Einsatzes 44 so aufgenommen ist, daß sie zumindest um das Schaltmaß Ms von der Stirnseite des Einsatzes 44 vorsteht.

Der Antrieb der Kugel 54 und damit des Stiftes 36 erfolgt durch ein Hebel-Übersetzungsgetriebe, das einen schwenkbar um eine Achse 58 gelagerten, abgewinkelten Betätigungshebel 60 aufweist. Dieser Betätigungshebel umgreift mit einer im wesentlichen end­ seitigen Ausnehmung 62 mit halbkreisförmigem Ausnehmungsboden einen die Gelenkachse bildenden Stift 58 und liegt mit seinem einen Winkelschenkel an der Kugel 54 an. Sein anderer Winkel­ schenkel 66 verläuft unter einem Winkel von im wesentlichen 90° zum Winkelschenkel 64 und steht mit seinem Endabschnitt 68 in Anlage mit einer Kugel 70, über die eine äußere Schaltkraft auf den Betätigungshebel 60 einleitbar ist. Bei der gezeigten Aus­ führungsform wird die äußere Schaltkraft über einen Ankerstößel 72 eines Schaltmagneten 74 aufgebracht, der an das Ventilgehäuse 2 angeflanscht und mit diesem fest verschraubt ist.

Der Schaltmagnet 74 ist unmittelbar an das Ventilgehäuse 2 über eine Aufnahmefläche 78 angebaut. Um den Schaltmagneten 74 direkt an das Ventilgehäuse anbauen zu können, ist im Ventilgehäuse un­ terhalb der ersten Aufnahmefläche 78 eine seitlich offene Aus­ nehmung 90 vorgesehen, die vorzugsweise durch einen Kern beim Gießen des Ventilgehäuses 2 gebildet wird. Diese Ausnehmung ist so ausgebildet, daß sie eine seitliche Führung für den Winkel­ schenkel 66 des abgewinkelten Betätigungshebels 60 bildet. Die Ausnehmung 90 mündet in eine zweite Aufnahmefläche 92, die vor­ zugsweise im rechten Winkel zur ersten Aufnahmefläche 78 ver­ läuft. Über diese Aufnahmefläche 92 erfolgt der Anschluß einer den abgewinkelten Betätigungshebel 60 nach außen abschirmenden Haube 94, die vorzugsweise aus Kunststoff besteht und im Spritz­ gußverfahren hergestellt ist. Der den abgewinkelten Betätigungs­ hebel aufnehmende Raum des Ventils ist nach außen mittels einer umlaufenden Dichtung 96 abgeschirmt, die vom Rand der Haube 94 fixiert ist. Der untere Bereich der Haube 94 umschließt einen sich von der zweiten Aufnahmefläche 92 wegerstreckenden und vor­ zugsweise an das Ventilgehäuse 2 einstückig angeformten Lager­ bock 98, der einen Lagerstift 58 hat.

Bei Strombeaufschlagung des Schaltmagneten 74 wird über den Be­ tätigungshebel 60, die Kugel 54 und den Stift 36, die das Sitze­ lement bildende Kugel 8 vom Ventilsitz 10 abgehoben und durch Überwindung der Vorspannung der Feder 28 gegen den Ventilsitz 12 gedrückt. Der Abstützkörper 20 für die Kugel 8 weist federseitig eine hülsenförmige Verlängerung 20a mit einer Führungsbohrung 20b für einen Führungsstift 32a auf, der in eine Sackbohrung am Boden 32b des als Schraubkörper ausgebildeten Gehäuseabschluß­ deckel 32 eingepreßt ist. Die hülsenförmige Verlängerung 20a weist in Nähe des Abstützkörpers 20 eine Verbindungsbohrung 20c auf, die die Führungsbohrung 20b mit der Ausnehmung 30 verbindet und damit einen Druckausgleich zwischen Führungsbohrung und Aus­ nehmung sicherstellt. Als Führungsstift dient eine im Wälzlager­ bau gebräuchliche preisgünstige Nadelrolle.

Durch die zentrische Axialführung des Abstützkörpers 20 für die Kugel 8 kann für eine verkantungsfreie Führung des Abstützkör­ pers die axiale Erstreckung der Führungsfläche klein gehalten werden und durch die damit verbundenen kleinen Reibwerte auch die Vorspannung der Feder 28 zurückgenommen werden, so daß schließlich ein Schaltmagnet mit geringer Leistung eingesetzt werden kann. Da ferner die Feder 28 die die Axialführung der Ab­ stützfläche bildende hülsenförmige Verlängerung 20a umgibt, wird eine besonders platzsparende und kompakte Baueinheit von Gehäu­ seabschlußdeckel 32, Feder 28, Axialführung 32a, 20a und Ab­ stützkörper 20 erreicht, wobei die axiale Erstreckung der Füh­ rung verhältnismäßig lang und damit verkantungsfrei ausgeführt werden kann, was sich schließlich durch die damit verbundene weitere Herabsetzung der Reibungsverluste günstig auf die Schaltcharakteristik infolge geringer Schalthysterese auswirkt. Für die Führung braucht lediglich noch die Führungsbohrung 20b der hülsenförmigen Verlängerung auf Paßmaß bearbeitet zu wer­ den. Damit ergibt sich neben einer wirkungsmäßigen Verbesserung der Führung gleichzeitig eine besonders kostengünstige Bauweise für das als Kugel ausgebildete Sitzelement in ihre Ausgangslage zurückführenden Elemente.

Claims (5)

1. Wege-Sitzventil, dessen Sitzkörper über einen Abstütz­ körper von einer Druckfeder auf die Ventilsitzfläche gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstützkörper (20) druck­ federseitig eine zentrische Axialführung (32a, 20a) aufweist und die die Rückstellkraft bewirkende Feder (28) die Axialführung umgibt.

2. Wege-Sitzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrische Führung von einer hülsenförmigen Verlängerung (20a) des Druckstückes (20) gebildet ist, die auf einen mit dem Gehäuse (2, 32) fest verbundenen Führungsstift (32a) spielfrei geführt ist.

3. Wege-Sitzventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die hülsenförmige Verlängerung (20a) in Nähe des Abstützkörpers (20) eine Verbindungsbohrung (20c) zwischen Führungsbohrung (20b) der den Federraum bildenden Ausnehmung (30) aufweist.

4. Wege-Sitzventil nach den Ansprüchen 1 bis 3, wobei die Feder (28) in einer Ausnehmung (30) eines Gehäuseabschlußdeckels (32) untergebracht ist und sich mit ihrem einen Ende am Gehäuse­ abschlußdeckelboden (32b) abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsstift (32a) am Gehäuseabschlußdeckelboden (32b) befestigt ist.

5. Wege-Sitzventil, dadurch gekennzeichnet, daß der Füh­ rungsstift (32a) von einer Nadelrolle gebildet wird.