DE7019864U

DE7019864U - Vierwegeventil.

Info

Publication number: DE7019864U
Application number: DE7019864U
Authority: DE
Original assignee: Ross Operating Valve Co
Current assignee: Ross Operating Valve Co
Priority date: 1969-08-06
Filing date: 1970-05-27
Publication date: 1975-08-07
Also published as: AT306469B; SE403397B; DE2026125A1; JPS5021166B1; FR2057781A5; US3608587A; GB1251178A; DE2026125B2

Description

Patentanwälte ^ iiRilwrf» L ί DIpI. Ing. H. Heuck U j Dipl. Phys. W. Schmitz |

Mrtt» |

T.i. summ

Rose Operating Valve Company

120 B Ooldengati», 25. Mai 1970

Detroit, Michigan. USA Anwaltsakte N-I149 Vierwegeventil

Die Erfindung bezieht sich auf ein Vierwegeventil mit einem Ventilgehäuse .

Bs Bind verschiedene Konstruktionen mit einem einzigen Schieber für Vierwegeventile verwendet worden. Diese Ventile schließen Kombinationen aus Tellerventilen und Ventilschiebern oder Tellerventile komplizierterer Art ein. Ausführungsformen dieser Ventile sind vielfältig im Handel erhältlich. Beschrieben werden derarlge Ventile beispielsweise in den US Patentschriften 2 702 106, 2 750 691, 2 768 509 und 3 176 719·

Diese Konstruktionen weisen jedoch verschiedene Mängel auf. Einige von ihnen sind kompliziert ausgebildet und andere erfordern eine große Anzahl von feststehenden Dichtungen. Im Falle der Verwendung von Ventilschiebern muß Sorge dafür getragen werden, daß eine Verschiebung der Dichtungen vermieden wird, besonders wenn die Arbeltsöffnungen ein großes Volumen besitzen.

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Aufgab· der Erfindung iat aa daher, ain einfach··, verbessertes Vierwegeventil zu schaffen. Bai cinea Ventil der •Ingang· genannten Art wird diese Aufgabe gelöst durch eine mittler· Elnlaßeffnung, zwei auf gegenüberliegenden Seiten 4er llnlatöffnung angeordnete Arbeiteöffnungen und zwei Auslaßöffmmgen auf der Aulen* aeite der Arbeiteöffnungen lai Ventilgehäuse, eine Bohrung la Yen* tllgchttuee, durch die ein Ventilaohieber hindurchgeht, von deai drei Ventilelenente gehalten eind, von denen da· erst· Ventlleleownt eine tellerartige Dichtung aufweist, die alt eines Sitz zwischen einer der ArbeitaOffnungen und der benachbarten Auslaßöffnung in Eingriff bringbar und die der Ausi«6öffnung zugekehrt iat, von denen das zweite Ventllelement eine tellerartige Dlohtung aufweist, die mit eines Sitz zwiaohen der anderen Arbeit·· öffnung und der benachbarten Auelaßöffnung in eingriff bringbar und der Aualaßöffnung zugekehrt ist;und von denen daa dritte Ven· tileleraent in einer Xanmer des Ventilgehäuse« angeordnet iat, die alt der Einlaßöffnung verbunden ist, wobei da· VeßtileXeaent gegen« über dea Ventilaohieber ein geringes axiales spiel besitzt und zwei einander gegenüberliegende tellerartige Dichtungen aufweist« die mit Sitzen zwischen der Einlaßöffnung und den beiden Arbeiteöffnungen in Eingriff bringbar und der Einlaßöffnung zugekehrt aind, eine erste Verstellvorrichtung, die den Sehleber dauernd in eine erste stellung drückt, in der eine der Arbeitsöffnungen alt der Einlaßöffnung und die andere alt der benachbarten Auslaß-Öffnung verbunden sind, und eine zweite Verstellvorrichtung,die wahlweise der ersten Verstellvorrichtung entgegenwirkt und das Ventil In eine zweite Stellung verstellt, in der die erste Ar» beltaöffnung alt der Auelaßöffnung und die «weite Arbeiteöffnung alt der Einlaßöffnung verbunden sind* · 3 ·

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(Semis der Erfindung besitzt das Ventilgehäuse eine mittlere Bohrung und Öffnungen, die sich seitlich von der Bohrung erstrecken. 8te EUHaJöffnung ist in der Mitte angeordnet und von swel Arbeitsbenaohbart, die ihrerseits von zwei AuslaBfiffnungen be*

Xn der Bohrung let ein Sohleber beweglich angeordnet, der drei Ventilnlemente trägt, pie beiden »uflen Uigenden Ventilelemente ««lean slnen yerhHltaissSSig gros·« Kolben auf- der von einen Slgnaldruek beaufaehlagbar lit, b«w. einen verhttltftianftSlg kleinen Kolben auf, der in der dargestellten AuafUhrungeform mit einem konstanten Veraorgungadruok beaufschlagt 1st, obwohl dieser auoh durch eine feder ersetzt werden kann. Diese Elemente haltenaufierdcs Tsllsrv^atile, die alt Sltsen* die 2-Ieohen der Auelaßöffnung und den Arbeiteöffnungen angeordnet slnd, In Eingriff bringbar sind, wobei die Tellerventile einander gegenüberliegen.

Bin mittlerer fell des Sohlebers weist ein drlttesVentilelement auf, das Tellerventile aufweist, die einander abgekehrt sind. BIe Ventile sind mit Sitzen in Eingriff brlKgbar, die zwischen den Arbeiteöffnungen und der Sinlaflöffnung angeordnet sind« Sas dritte Ventilelement hat sowohl ein axiales alssueh ein Klppsplel gegenüber dem Schieber»

Bin Auafilhrungebe^piel der Brfindungaöoll anhand von zeichnungen

nÄher erläutert werden*

fig* 1 "igt elf^n Sohnitt duroh ein Ventil, hei dem eine Ar-

beitBöffaung mit der Binlalöffnimg und die andere mit

der Auslaiöffnung verbunden ist j

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Flg. 2 zeigt in Schnitt die gleiche Anordnung wie Fig. 1, wobei das Ventil in die andere Stellung verstellt ist,

Das Ventil ist allgemein mit 11 bezeichnet und besitzt ein Ventilgehäuse 12 ffiit Snaplättsn 13 unsS 14, die xassaern 15 un«s 16 bilden, Im Ventilgehäuse ist eine Bohrung 17 ausgebildet, die die beiden Kammern verbindet.Neben den Kammern 15 und 16 weist die Bohrung erweiterte Teil« 18 und 19 auf. Der Bohrungsteil 19 ist im Durchmesser beträchtlich größer als der Teil 18, so daß die Kammer entsprechend größere Abmessungen als die Kammer I5 hat.

Bin allgemel mit 21 bezeichneter Schieber ist in der Bohrung angeordnet. Der gezeigte Schieber 21 ist aus zwei Teilen 22 und 23 zusasnengssstst, die bei 24 miteinander verbunden sind. Der Durchmesser der Bohrung 17 ist wesentlich größer als der Durchmesser der Schieberteile 22 und 23. Eine Einlaßöffnung 24 erstreckt sich seitlich von der Bohrung 17 zu einer Seite des Ventilgehäuses fort. Zwei Arbeitsöffnungen 25 und 26 sind seitlich Im Ventilgehäuse und neben der Einlaßöffnung 24 angeordnet und mit der Bohrung 17 verbunden. Zwei Auslaßöffnungen 27 und 28 sind ebenfalls im Ventilgehäuse 12 ausgebildet und erstrecken sich seitlich von der Bohrung 17 fort, wobei die Auslaßöffnungen auf der Außenseite der Arbeitsöffnungen 24 und 26 angeordnet sind.

file Verbindung zwischen diesen öffnungen wird durch drei Ventileleraente 29, 30 und 31 gesteuert, die vom Schieber 21 gehalten sind. Das Ventilelement 29 besitzt eine Ventildichtung 32, die mit einem radialen Sitz 33, der zwischen den öffnungen 25 und angeordnet ist, in Eingriff bringbetr ist. Der radiale Sitz 33

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ist der öffnung 27 zugekehrt. Dieses Ventilelement weist außerdem eine Dichtung J>k auf, die in den Bohrungsteil 18 eingepaßt ist und die Kammer 15 abschließt, über ei,'? Öffnung 34 wird diese Kammer mit konstanter Druckluft gespeist, so daß der Schieber 21 konstant nach rechte gedrückt wird. Dieser konstante Druck kann auch du* α eine Feder ersetzt werden.

Das Ventilelement 31 besitzt eine Ventildichtung 36, die mit einem radialen Sitz 37 in Eingriff bringbar ist, der zwischen den öffnungen 26 und 28 angeordnet ist und der der öffnung 28 zugekehrt ist. Dieses Element besitzt außerdem eine Dichtung 38, der in den Bohrungsteil 19 eingepaßt ist und der die Kammer 16 abschließt. Diese Kammer ist über «ine öffnung 39 mit einem Signaldruck beaufschlagbar.

Das Ventilelement 30 ist in einer Kammer 40 angeordnet, die mit der Einlaßöffnung verbunden ist, und besitzt Ventildichtungen 41 und 42, die in entgegengesetzte Richtungen weisen.Die Dichtungen sind mit radialen Sitzen 43 und 44 in Eingriff bringbar. Der Sitz 43 ist zwischen den öffnungen 24 und 25 angeordnet und ist der öffnung 24 zugekehrt, während der Sitz 44 zwischen den öffnungen 24 und 26 angeordnet ist und der öffnung 24 zugekehrt ist. Der wirksame Durchmesser der Dichtung 34 ist größer als der wirksame Durchmesser der Dichtung 41, so daß bei einem Wegfall dee Signal drucks an der öffnung 39 der Druck in der Kammer 25 den Ventllsohieber nach reohts verstellt.

Das Ventilelement 30 ist loae auf dem Schieber 21 angeordnet, so daß dieser ein geringes axiales Spiel zwischen Schultern 45

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und 46 besitzt. Außerdem ist eine leichte Kippbewegung des Elementes möglich, weil die Bohrung 47 eiwas größer eis der zugeordnete Durchmesser des V«ntileehiebers 21 ist. Sine Dichtung 48 ist innerhalb des Ventilelements 30- angeordnet und steht mit dem Schieber 21 in Eingriff.

D9r Durchmesser d«r Dichtungen 32, 36, 41 und 42 ist gleich. Die wirksame Fläche der Dichtung 38 ist größer als die der Dichtung plus die der Dichtung 42, so daß der Signaldruck in der Kammer 16 das Ventil aus der Stellung in Fig. 2 in die Stellung nach Fig.l verstellen kann.

Angenommen, daß die ursprüngliche stellung des Ventils die in Pig.l gezeigte Stellung ist, wobei ein Signaldruck an dar öffnung 39 ansteht und ein konstanter Druck an der Öffnung 35 ansteht, ist im Betrieb die Arbeltsöffnung 26 mit der Einlaßöffnung 24 verbunden« während die Arbeitsöffnung 25 mit der Auslaßöffnung 27 verbunden 1st. Der Wegfall des Signaldruckes an der Öffnung 39 bewirkt,daß der Druck in der Kammer 15 den Schieber 21 nach rechts verstellt. Der Schieber gelangt in die in Fig. 2 gezeigte Stellung, so daß die Arbeitsöffnung 25 mit der Einlaßöffnung 24 und die Arbeitsöffnung 26 mit der Auslaßöffnung 28 verbunden ist.

Bs wird festgestellt, daß das Ventil 11 au* verhältnismäßig wenigen Teilen zusammengesetzt und daß vor allem keine festen Dichtungen in das Ventilgehäuse eingesetzt werden müssen, überdies ist wegen des leichten Sohlebers 21 das Ventil in der Lage, schnell auf Änderungen im Signaldruck anzusprechen.

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Claims

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I . . ϊ · ·| , ,·*""·. Patentanwälte ,"·' ^:..^:·..· ' WfJl. Ing. H. Hauck

Dipl. Phys. W. Schmitz

Dipl. ing. E. Graalfs

Dipl. Ing. VV. Wehnert

Dipl, Phys. W. Carstens

_7n -..„■« yj _r 8 München 2

^/w ' Mozartstr. 23

Ross Op. „. ;;, g Valve Co.

Anwaitsa.'-.■. · M-I149 13. März 1975

Schu'c? .^Spruch

71erwe&?entil *Xf. eine» Ventilgehäuse, das eine mittlere Einlaß-5i fnung, zwei auf gegenüberliegenden Selten der Einlaßöffnung angeordnete ArbeitsOffnungen und zwei Auslaßöffnungen auf der Außen» selte der Arbeitsöffnungen und eine Bohrung aufweist, durch die eine Ventilspindel hindurchgeht, von der tellerförmige Hubventilelemente gehalten sind, von denen die beiden äußeren Jeweils mit einem der Auslaßttffnung zugekehrten Sitz zwischen einer der Arbeitsöffnungen und der benachbarten AuslaßWffnung in Eingriff bringbar sind und von denen das dritte Ventilelement einstückig ausgebildet, in einer mit der Einlaßöffnung verbundenen Kammer angeordnet, auf der Ventilspindel axial verschiebbar, mit der Einlaßöffnung zugekehrten Sitzen zwischen der Einlaßöffnung und den beiden Arbeltsöffnungen In Eingriff bringbar und zwisohen Schultern der Ventilspindel mit so geringem axialen Spiel frei beweglich angeordnet ist, daß es beim Versohleben der Ventilspindel in die eine oder andere Arbeitsstellung von diesen Schultern in unmittel-

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barer NShe des zugeordneten Ventilsitzes gebracht wird, wobei eine erste Verstellvorrichtung; vorgesehen ist, durch die der Schieber ■ dauernd in einer ersten Arbeitsstellung gehalten wird« und eine zweite Verstellvorrichtung vorgesehen ist, die wahlweise der ersten VersteilVorrichtung entgegenwirkt und durch die die Ventilspindel in eine zweite Arbeitsstellung verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Ventilelement (20) beidseitig mit gesonderten Dichtungen (45,46) versehen ist, daß zwischen der Ven- _ tllsplndel (21) und dem dritten Ventilelement (50) ein Dichtring ^w (48) angeordnet ist und daß das dritte Ventilelement (50) bezüglich der Ventilspindel (21) um den Dichtring (48) kippbar ist.

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