DE8305147U1 - Mehrwegeventil zur Steuerung eines hydraulischen Mediums - Google Patents

Description

Patentanwalt Eichelbaum · Michaelstraße 4 · D-4350 Recklinghausen 2 _s Da 619a,b/83 ,··. _: .··. .·· J.5 ..'F.etJr:. 1983 f

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft ein Mehrwegeventil für hydraulische Medien mit einem von einem Druckstößel entgegen der Wirkung einer Rückstellfeder beweglichen Steuerkolben, der innerhalb eines Ventilgehäuses mit zentrierter Büchse und Durchgangsbohrung geführt und mit zwei von Ventilkörpern verschließbaren Ventilsitzen versehen ist, von denen bei Verschluß des einen der jeweils andere geöffnet ist und eine Betriebsleitung wahlweise mit einer Pumpenleitung oder einer Tankleitung verbindbar ist.

Bei einem bekannten 3/2 Mehrwegeventil (nach dem DE-GM 78 09 570) sind die Ventilkörper als

2Q fest mit dem einstückig hergestellten Steuerkolben verbundener Doppelkegel ausgebildet, der innerhalb der Durchgangsbohrung der zentrierten Büchse geführt ist. In die Stirnenden der zentrierten Büchse sind Ventilsitzringe und Dichtungen eingelassen, zwischen denen der Doppelkegel mit dem Steuerkolben verschiebbar ist. Ferner befinden sich in etwa der Mitte der zentrierten Hülse mehrere Radialbohrungen, welche die Durchgangsbohrung der zentrierten Büchse mit einer Kreisringnut verbinden, in welche eine

ο« Bohrung im Ventilgehäuse einmündet, die wiederum

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mit einer Betriebsleitung verbindbar ist.

Dieses Mehrwegeventil arbeitet wie zahlreiche andere Mehrwegeventile ähnlicher Art stets nach dem Prinzip, daß ein Doppelkegel, zwei Doppelkegel oder zwei einfache Kegel als Ventilkörper zwischen zwei Ventilsitzen verschoben werden und dadurch eine beispielsweise zu einer Kauptsteuereinheit führende Betriebsleitung wahlweise mit einer Pumpenleitung oder einer Tankleitung verbindbar ist.

Nur beispielsweise seien folgende Druckschriften genannt: US-PS 3 461 911, DE-AS 11 38 990 und DE-OS 28 08 447.

Sämtliche dieser Mehrwegeventile sind mit. de_. Nachteil behaftet, daß von dem betreffenden Ventilkörper ein relativ großer Weg zwischen den beiden Ventilsitzen zurückgelegt werden muß, woraus eine entsprechend lange Schaltzeit resultiert. Nachteilig ist ferner, daß aufgrund der hohen Betriebsdrücke von beispielsweise 250 bar bis 300 bar auch eine relativ hohe Friktion zwischen den Ventilkörpern und ihren Ventilsitzen zu einem hohen Verschleiß führt, der wiederum zu Undichtigkeiten und damit zu einer verkürzten Lebensdauer dieser Ventile führt. Und schließlich sind die zwischen der Durchgangsbohrung der zentrierten Büchse und dem darin geführten Doppelkegel als Ventilkörper auftretenden Reibungskräfte nachteilig, die einerseits von der Rückstellfeder und andererseits von den auf den Druckstößel einwirkenden Schubkräften

öQ überwunden werden müssen.

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Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Mehrwegeventil der eingangs genannten Gattung zu schaffen, dessen Ventilkörper sich durch einen äußerst kurzen Schaltweg sowie durch verschwindend geringe Reibungskräfte auszeichnet und der bei langer Lebensdauer eine optimale Dichtung der Ventilkörper an den Ventilsitzen gewährleistet. Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem eingangs genannten Gattungsbegriff erfindungsgemäß dadurch gelöst» daß der Steuerkolben al3 Ventilkörper zwei Kugeln und einen dazwischen befindlichen Schubkörper aufweist, der in der Durchgangsbohrung der Büchse beweglich angeordnet ist, deren Stirnenden als Ventilsitze für die Kugeln ausgebildet sind.

Durch diese Anordnung wird ein von den bislang bekannten Steuerkolben völlig abweichendes Funktionsprinzip geschaffen. Während bei den vorbekannten Steuerkolben die Ventilkörper stets mehrere zu der Betriebsleitung führende Radialbohrungen innerhalb der zentrierten Büchse überfahren mußten, um von dem einen Ventilsitz zum anderen zu gelangen, ist nunmehr der Schaltweg des Steuerkolbens um den einen Ventilsitz zu öffnen und gleichzeitig den anderen zu schließen, lediglich auf den Weg begrenzt, den eine Kugel zur Freigabe eines Ventilsitzes benötigt. Dieser Stellweg ist lediglich ein Bruchteil des Stellweges der vorbekannten Mehrwegeventile.

OQ Da außerdem die Ventilkörper nunmehr aus Kugeln

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bestehen, sind sie mit einem Selbstzentrierungseffekt verbunden und können selbst bei Oberflächenbeschädigungen sich stets neu am Ventilsitz zentrieren und dichtend einpassen, und schließlich vermeidet der vorteilhaft berührungslos innerhalb der Durchgangsbohrung der zentrierten Büchse angeordnete Schubkörper aufgrund des ihn umgebenden Ringraumes jede Berührung und damit jede Reibung mit der Innenwandung der Durchgangsbohrung.

Letzteres gilt insbesondere dann, wenn der Schubkörper nach einer ersten Alternative aus einem metallischen, kreisrunden Rohr besteht, dessen Innendurchmesser kleiner als der Durchmesser einer Kugel und dessen Außendurchmesser kleiner als der Durchmesser der Durchgangsbohrung durch die Büchse ist. Ein berührungsloser Schubkörper in der Durchgangsbohrung ist nach einer zweiten Alternative auch dadurch sichergestellt, daß er von einer Stange aus Vollmaterial mit kalottenförmigen Vertiefungen an beiden Enden gebildet wird, wobei die Außenabmessungen der Stange kleiner als der Durchmesser der Durchgangsbohrung durch die Büchse ist. Demgegenüber kann als dritte, jedoch nicht so vorteilhafte Alternative der Schubkörper auch formscnlüssig in der Büchse geführt werden.

Zur Gewährleistung einer langen Lebensdauer aufgrund eines geringen Verschleißes bestehen die beiden Kugeln und der Schubkörper aus unverbundenen, kraft- und/oder formschlüssig zusammenwirkenden

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Einzelteilen. Zwar können die Kugeln auch mit dem Schubkörper, soweit sämtliche dieser Teile aus Metall bestehen, zu einer Einheit verbunden sein. Vorteilhafter ist jedoch, die beiden Kugeln aus einem keramischen Werkstoff großer Härte und den Schubkörper aus einem metallischen Werkstoff herzustellen.

Es sei an dieser Stelle erwähnt, daß zwar bei Mehrwegeventilen ähnlicher Art durchaus auch Rückschlagventile bekannt sind, z.B. gemäß der DE-OS 24 20 242, deren Ventilkörper aus unter Wirkung von Federn stehenden Kugeln bestehen. Diese aus anderen technischen Bereichen hinreichend bekannten Kugel-Rückschlagventile können jedoch in Richtung auf die Erfindung keine Anregung liefern, da es sich dabei nicht um ein Rückschlag-, sondern um ein Mehrwege-Steuerventil mit vorzugsweise berührungslos wirkendem Schubkörper handelt.

Ne~h einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Büchse mit ihrem einen Stirnende gegen eine Schraubhülse und mit ihrem anderen Stirnende gegen eine Führungshülse innerhalb des Ventilgehäuses festgelegt. Im Innenraum der Schraubhülse ist die Rückstellfeder angeordnet, die sich mit ihrem einen Ende gegen die Innenwandung der Schraubhülse und mit ihrem anderen Ende entweder direkt gegen die Kugel oder gegen einen Federsitz eines verschieblichen, auf die eine Kugel des Steuerkolbens einwirkenden Druckkörper abstützt.

2Q Durch die schraubbeweglich im Ventilgehäuse angeordnete

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Schraubhülse kann die Vorspannung der Rückstellfeder auf das gewünschte Maß eingestellt werden. Vorteilhaft ist die Führungshülse mit einem im Durchmesser abgestuften Innenquerschnitt ver-Jj sehen, wobei in dem größeren Durchmesserabschnitt der auf die andere Kugel einwirkende Druckstößel und im kleineren Durchmesserabschnitt eine Stößelstange geführt ist. Durch dieses an sich bekannte Differenzdruck-Kolbensystem werden die auf die Stößelstange aufzubringenden Schubkräfte zur Verschiebung des Steuerkolbens entsprechend reduziert.

Die Schraubhülse weist an ihrem Außenumfang in Höhe des Druckkörpers eine umlaufende Ringnut mit davon abzweigenden Radialbohrungen auf, von denen der eine Teil in einen die eine Kugel umgreifenden Ringraum und der andere Teil in einen von der Rückstellfeder durchsetzten Innenraum einmündet, wobei der Ringraum über eine Bohrung im Ventilgehäuse mit der Pumpenleitung verbunden ist. Falls die Rückstellfeder jedoch direkt auf die ihr zugekehrte Kugel einwirkt, ist der Druckkörper und damit auch ein Teil der Radialbohrungen entbehrlich. Ferner kann dadurch die Baulänge des gesamten Mehrwegeventils erheblich verkürzt werden.

Die Führungshülse weist zwei umlaufende Ringnuten auf, von denen die eine Ringnut über Radialbohrungen mit einem die andere Kugel umgebenden Ringraum verbunden ist, wohingegen die zweite Ring-

nut über Radialbohrungen in einen die Stößelstange oU

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hinter dem Druckstößel umgreifenden Ringraum einmündet. Die letztgenannte, umlaufende Ringnut der Führungshülse steht über eine Bohrung im Ventilgehäuse mit der Pumpenleitung in Verbindung, während die erstgenannte Ringnut über eine Bohrung im Ventilgehäuse mit der Tankleitung ve rbunden ist.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind aus den Ansprüchen 13 bis 16 ersichtlich. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form eines mechanisch betätigbaren 3/2 Mehrwegeventils ist in den Zeichnungen dargestellt. Dabei zeigen:

Fig. 1 die Draufsicht auf ein 3/2 Mehrwegeventil,

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der

Linie II/II von Fig. I₉ Fig. 3 ein hydraulisches Schaltbild mit dem

3/2 Wegeventil der Fig. i und 2 zur Betätigung einer HauptSteuereinheit

zur Steuerung eines Arbeitskolbens. Das in Fig. 2 in Schnittansieht dargestellte Drei-Wegeventil 1 ist in der Draufsicht der Fig. zweimal parallel nebeneinanderliegend zu einem 3/2 Wegeventil angeordnet.

Das Drei-Wegeventil 1 gemäß Fig. 2 besteht im wesentlichen aus einem Ventilgehäuse 2, einer Schraubhülse 3, einer Büchse 4, einer Führungshülse 5 und einem summarisch mit der Bezugsziffer _ΟΛ bezeichneten mehrteiligen Steuerkolben.

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Die Schraubhülse 3, die Büchse 4 und die Führungshülse 5 sind nebeneinander in einer Durchgangsbohrung V des Ventilgehäuses 2 angeordnet, wobei die Büchse 4 mit ihrem einen Stirnende 4¹ gegen die Schraubhülse 3 und mit ihrem anderen Stirnende 4" gegen die Führungshülse 5 festgelegt ist.

Der mehrteilig ausgebildete Steuerkolben 6
weist als Ventilkörper zwei Kugeln 7, 8 und einen dazwischen befindlichen Schubkörper 9 sowie einen

-J₀ Druckstößel 10 mit Stößelstange 11 auf.

Im Innenraum 3¹ der Schraubhülse 3 ist eine Rückstellfeder 12 angeordnet, die sich mit ihrem einen Ende 12' gegen die Innenwandung 3" der Schraubhülse 3 und ihrem anderen Ende 12" gegen einen Federsitz 13' eines verschieblichen, auf die Kugel 7 des Steuerkolbens 6 einwirkenden Druckkörpers 13 abstützt. Der Druckkörper 13 ist im vorliegenden Fall nicht zwingend zum Steuerkolben 6 zu rechnen, da er dann entbehrlich wird, wenn die Feder 12 sich unmittelbar mit ihrem Ende 12" gegen die Kugel 7 abstützt .

Im dargestellten Fall bestehen die beiden
Kugeln 7, 8, der Schubkörper 9 und der Druckstößel 10 mit Stößelstange 11 aus unverbundenen Einzelteilen, die kraft- und/oder formschlüssig zusammenwirken. Dabei sind die Kugeln 7, 8 zur
Erzielung einer großen Härte und Verschleißfestigkeit sowie einer äußerst glatten und damit strömungsgünstigen Oberfläche aus einem keramischen ^_n Werkstoff hergestellt.

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Der Schubkörper 9 besteht in der zeichnerischen Darstellung aus einem metallischen, kreisrunden Rohr, dessen Innendurchmesser kleiner als der Durchmesser einer Kugel 7, 8 und dessen Außendurchmesser kleiner als der Durchmesser der Durchgangsbohrung 4'" durch die Büchse 4 ist. Es ist jedoch auch möglich, den rohrförmigen Schubkörper 9 durch eine Stange aus Vollmaterial mit quadratischem oder sonstigem mehrkantigem Querschnitt mit kalottenförmigen Vertiefungen an beiden Enden zur formschlüssigen Aufnahme einer Teilfläche der Kugeln 7, 8 herzustellen, wobei die Außenabmessungen dieser, z.B. mehrkantigen, Stange kleiner als der Durchmesser der Durchgangsbohrung 4'" der Büchse 4 ist. Durch diese Ausbildung wird der Schubkörper 9 berührungslos und damit auch reibungslos innerhalb der Durchgangsbohrung 4'" der Büchse 4 geführt. Zwar ist es auch möglich, den Schubkörper 9 formschlüssig in der Büchse 4 zu führen; jedoch ist diese Ausführungsform aufgrund der dann auftretenden Wandreibungskräfte zwischen der Führung und der Durchgangsbohrung 4"¹ der Büchse 4 als nachteilige Ausbildung zu betrachten.

Im Ventilgehäuse 2 befinden sich mehrere, radiale Bohrungen, von denen die eine Bohrung lc mit einer zu einer Hydraulikpumpe 45 führenden Pumpenleitung 46, die Bohrung 17 mit einer Betriebsleitung 47, 48 zur Steuerung einer Haupt-

2Q Steuereinheit 49 und die Bohrung 18 mit einer

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Tankleitung 50 zu einem Tank 51 in Verbindung steht, (s. Fig. 3)

Die Schraubhülse 3 ist an ihrem Außenumfang in Höhe des Druckkörpers 13 mit einer umlaufenden Ringnut 19 mit zwei davon abzweigenden Radialbohrungen 20. 21 versehen, von denen der eine Teil 20 der Radialbohrungen in einen die Kugel 7 umgreifenden Ringraum 22 und der andere Teil 21 in einen von der Rückstellfeder 12 durchsetzten Innenraum 3' der Schraubhülse 3 einmündet.

Dabei ist die Ringnut 19 über die Bohrungen 16, 16' mit der Pumpenleitung 46 verbunden.

Die Führungshülse 5 weist zwei umlaufende Rinfnuten 23, 24 auf, von denen die eine Ringnut 23 über Radialbohrungen 25 mit einem die andere Kugel 8 umgebenden Ringraum 26 verbunden ist, wohingegen die zweite Ringnut 24 über Radialbohrungen 27 in einen die Stößelstange 11 hinter dem Druckstößel umgreifenden Ringraum 28 einmündet. Die letztgenannte, umlaufende Ringnut 24 der Führungshülse steht über die Bohrung 16' im Ventilgehäuse 2 gleichfalls mit der in Fig. 3 dargestellten Pumpenleitung 46 in Verbindung, während die erstgenannte Ringnut 23 über die Bohrung 18 mit der gleichfalls in Fig. 3 dargestellten Tankleitung 5ö verbunden ist. Zur Vermeidung eines Druckaufbaues infolge eines Rückstaues in der Ringnut 23, muß über die Bohrung 18 das hydraulische Medium nicht nur in die Tankleitung 50, sondern gegen die freie Atmosphäre abströmen können.

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Die Führungshülse 5 ist an ihrem Außenumfang 29 mit zwei Dichtungen 30, 31 und an ihrem Innenumfang 32 gleichfalls mit zwei Dichtungen 33, 34 versehen. Die Büchse 4 weist an ihrem Außenumfang 35 in beiden Stirnenden 4¹, 4" je eine Dichtung 36, 37 und zwischen den Dichtungen 36, 37 mindestens eine Radialbohrung 38 auf, die innenseitig in den den Schubkörper 9 umgebenden Raum 39 zwischen den Ventilsitzen 14, 15 und außenseitig in die Bohrung 17 im Ventilgehäuse 2 einmündet, die mit den in Fig. 3 dargestellten Betriebsleitungen 47, 48 in Verbindung steht.

Auch die Schraubhülse 3 ist in der Nähe ihres Schraubgewindes 3'" gleichfalls mit einer Dichtung 40 versehen. Diese Dichtungen bestehen vorteilhaft aus bekannten O-Ring-Dichtungen.

Außer den aus einem keramischen Werkstoff bestehenden Kugeln 7, 8 und den Dichtungen 30, 31, 33, 34, 36, 37, 40 bestehen sämtliche Einzelteile des Mehrwegeventils 1 aus korrosionsfesten Werkstoffen, z.B. aus nichtrostendem Stahl oder aus einer Messinglegierung.

Das neue Mehrwegeventil 1 arbeitet folgendermaßen:
Über den dreiarmigen Hebel 41 gemäß Fig. 1,

der schwenkbeweglich an einem Zapfen 42 gelagert ist, kann in Richtung des Doppelpfeiles 43 eine Schwenkbewegung ausgeführt werden. Dadurch kann das aus dem Ventilgehäuse 2 herausragende Ende der Stöße 1-3Q stange 11 entweder in Richtung der Pfeile 44 in

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— das Gehäuse hineingeschoben oder unter Wirkung der Rückstellfeder 12 aus dem Gehäuse 2 in die in Fig. dargestellte Lage herausgedrückt werden. Dabei kann der dreiarmige Hebel 41 sowohl mechanisch als auch elektromagnetisch als auch hydraulisch oder pneumatisch oder sonstwie betätigt werden.

In der in Fig. 2 dargestellten Lage liegt die ! Kugel 7 an ihrem Ventilsitz 14 der Büchse 4 an. Da-

durch wird der Durchfluß des hydraulischen Mediums von der mit der Pumpenleitung 46 in Verbindung stehenden Bohrung 16 über die umlaufende Ringnut 19 und die Radialbohrungen 20 zwar bis zum Ringraum 22 ermöglicht, jedoch der Durchfluß in den den Schubkörper 9 umgebenden Raum 39 und damit über die Radialbohrungen 38 zu der Bohrung 17 und damit zur Betriebsleitung 47, 48 gesperrt.

Da in der dargestellten Lage unter Wirkung der Rückstellfeder 12 der Druckkörper 13 gegen die Ventilkugel 7 preßt und dadurch über den Schubkörper 9 die Ventilkugel 8 von ihrem Ventilsitz 15

abgehoben wird, steht die zur Betriebsleitung 47, j führende Bohrung 17 über die Radialbohrung 38, den

Raum 39 und den die Kugel 8 umgreifenden Raum 26 und die Radialbohrungen 25 mit der Bohrung 18 in Verbindung, die zum Tank 51 führt. Da diese Leitung 18 gegen die freie Atmosphäre geschaltet ist, darf der letztgenannte Strömungsweg als drucklos bezeichnet werden. Demgegenüber kann in der Bohrung und den damit in Verbindung stehenden, zur Pumpenleitung 46 führenden Strömungskanälen ein

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Druckzustand von 250 bar bis 350 bar herrschen. Der letztgenannte Druckzustand herrscht auch in dem Ringraum 28, der am Ende des Druckstößels 10 die Stößelstange 11 umgibt.
Zur Einleitung des hydraulischen Mediums in die Radialbohrung 17 zur Betriebsleitung 47, 48 wird der dreiarmige Hebel 41 derart betätigt, daß die Stößelstange 11 in Richtung des Pfeiles 44 von Fig. gedrückt wird. Dadurch drückt die Stößelstange über den Druckstößel 10 gegen die Ventilkugel 8, die ihrerseits dichtend gegen den Ventilsitz 15 fährt und damit den Weg von der zur Betriebsleitung 47, 48 führenden Bohrung 17 zu der zum Tank 51 führenden Radialbohrung 18 sperrt. Zugleich wird durch diese Schubbewegung vom Schubkörper 9 die Kugel 7 von ihrem Ventilsitz 14 abgehoben und dadurch die zur Betriebsleitung 47, 48 führende Radialbohrung 17 mit der zur Pumpenleitung 46 führenden Radialbohrung 16 verbunden. Da die beiden Ventilkugeln 7, 8 nicht mit dem Schubkörper 9 und auch nicht mit dem Druckstößel verbunden sind, sondern rein kraft- und/oder formschlüssig miteinander zusammenwirken, können sie mit den Ventilsitzen 14, 15 unendlich viele und stets dichte Sitzpositionen bilden. Das gilt insbesondere auch dann, wenn sie aus dem gegenüber Stahl härteren Material eines keramischen Werkstoffes bestehen. Soweit der Schubkörper 9 aus einem Rohr besteht, ist er selbstverständlich mit Bohrungen 9' zur Vermeidung einer Druckdifferenz zwischen seiner Außen- und

2Q Innenseite versehen. Bei einem aus Vollmaterial

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bestehenden Schubkörper 9 mit z.B. quadratischem Querschnitt ist dies nicht erforderlich.

Auch der zwar vorteilhaft der Führung der Rückstellfeder 12 dienende Druckkörper 13 ist grund-S sätzlich nicht erforderlich. Denn die Rückstellfeder 12 kann ohne weiteres auch direkt auf die Ventilkugel 7 einwirken, wodurch die gesamte Baulänge des Mehrwegeventils verkürzt werden kann. In diesem Fall ist auch die Anordnung der als Druckausgleich dienenden Radialbohrungen 21 in der Schraubhülse 3 hinter dem Druckkörper 13 nicht mehr erforderlich.

Der besondere Vorteil dieses neuen Mehrwegeventils beruht in der langen Lebensdauer seiner stets dichtend, als Kugeln ausgebildeten Ventilkörper 7, 8, dem reibungslos - da berührungslos - geführten Schubkörper 9 und dem optimal kurzen Ventilstellweg zwischen der jeweiligen Kreisringfläche der Kugeln 7, 8 und den Ventilsitzen 14, 15.

In Fig· 3 ist das vorbeschriebene 3/2 Wegeventil der Fig. 1 und 2 innerhalb eines hydraulischen Schaltbildes zur Betätigung einer HauptSteuereinheit 49 zur Steuerung eines Arbeitskolbens 52 dargestellt. Von den beiden Bohrungen 17 des 3/2 Wegeventils 1 führt je eine Betriebsleitung 47 und 48 zur Hauptsteuereinheit 49. Von der Radialbohrung 16 führt die Leitung 46 zur Hydraulikpumpe 45 und von der Radialbohrung 18 führt die Tankleitung 50 zum Tank 51. Sämtliche vorbeschriebenen Leitungen 46, 47,

3Q 48, 50 sind hydraulische Steuerleitungen und daher

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gestrichelt dargestellt.

Sobald über eine Verschwenkung des dreiarmigen Hebels 41 in eine der beiden Richtungen des Doppelpfeiles 43 das 3/2 Wegeventil derart gesteuert wird, daß die Betriebsleitung 47 mit der Pumpenleitung 46 verbunden wird, erfolgt eine Verschiebung der Hauptsteuereinheit 49 von der rechten zur linken Bildhälfte. Dadurch wird die Kolbenstangenseite 53' des Zylinders 53 mit der Pumpendruckleitung 54 verbunden und die Kolbenstange 55 in Richtung des Pfeiles 56 eingefahren, während zugleich das auf der Kolbenseite 53" befindliche, hydraulische Medium über die Rückflußleitung 57 zum Tank 51 gelangt.

Bei Beaufschlagung der Betriebsleitung 48 hingegen wird die Hauptsteuereinheit 49 aus der dargestellten Lage von der linken zur rechten Bildhälfte verschoben. Dadurch wird die Pumpendruckleitung mit der Kolbenseite 53" des Zylinders 53 und die Kolbenstangenseite 53' mit der zum Tank 51 führenden Rückflußleitung 57 verbunden. Dadurch wird die Kolbenstange 55 des Arbeitskolbens 52 in Richtung des Pfeiles 58 ausgefahren.

Zum Wiedereinfahren der Kolbenstange 55 wird der erstbeschriebene Vorgang durch eine entsprechende Verschwenkung des dreiarmigen Hebels 41 des 3/2 Mehrwegeventils 1 in die andere Richtung des Doppelpfeiles 43 wiederholt.

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"Mehrwegeventil zur Steuerung eines hydraulischen Mediums"

Stückliste :

I Dre i-We geve nt i1	1	41"	δ
Vent i1ge haus e	2
Durchgang s b ohrunge η	2"
Schraubhülse	3
Innenraum von Schraubhülse 3	3'
Innenwandung von Schraubh. 3	3"
Schraubgewinde von Schraubh. 3	3'"	4"	12"
Büchse	4
Stirnenden von Büchse 4	4'	5"
Führung s hü1s e	5
Durchmesserabschnitte von 5	5*
Steuerkolben	6
Kugeln (Ventilkörper)	7
S chubkörper	9
Bohrungen von Schubkörper 9	9·
Druckstößel	10
Stößelstange	11
Rückstellfeder	12
Enden von Rückstellfeder 12	12'
Druckkörper	13

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Federsitζ von Druckkörper 13	13'	15	17	18
Ventilsitze	14	16·	25	27
Radialbohrungen	16	21
Ringnut	20		24
Ringrautn	38	23	28	39
Außenumfang von Führungsh. 5	19	26
Innenumfang von Führungsh. 5	22
Dichtungen	29		33	34
Außenumfang von Büchse 4	32	31	40
drelärmiger Hebel	30	37
Zapfen	36
Doppelpfeil	35
Pfeile	41
Hydraulikpumpe	42		58
PumpenIeitung	43	56
Betriebsleitungen	44
Hauptsteuere inhe it	45
Tankleitung	46	48
Tank	47
49
50
51

Patentanwalt Eichelbaum ■ Michaelstraße 4 - D-4350 Recklinghausen Da 619a,b/83 .".: . .". ·". 15;>#e£i-. 1983

Arbeitskolben	52
Zylinder	53
Kolbenstangenseite	53'
Kolbenseite	53"
Pumpendruckle itung	54
Kolbenstange	55
RückflußIeitung	57

Claims (16)

Patentanwalt Eichelbaum · Michaelstraße 4 - D-4350 Reddinghausen 2 ) Da 619a,b/83 ·":: . fV": lsI*Fabr. 1983 ^ Anmelder: Jörn DAMS, Holthauser Straße 2, 4320 Hattingen-Holthausen "Mehrwegeventil zur Steuerungeines hydraulischen Mediums" Ansprüche :

1. Mehrwegeventil für hydraulische Medien mit einem von einem Druckstößel entgegen der Wirkung einer Rückstellfeder beweglichen Steuerkolben, der innerhalb eines Ventilgehäuses mit zentrischer Büchse und Durchgangsbohrung geführt

und mit zwei von Ventilkörpern verschließbaren 25

Ventilsitzen versehen ist, von denen bei Verschluß des einen der jeweils andere geöffnet ist und eine Betriebsleitung wahlweise mit einer Pumpenleitung oder einer Tankleitung verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet,

Patentanwalt Eichelbaum · Michaelstraße 4 · D-4350 Repklinghausen 2 '<

Da 619a,b/83 ·": · . :'V":13\,\Febr. 1983 "^

daß der Steuerkolben (6) als Ventilkörper zwei Kugeln (7, 8) und einen dazwischen befindlichen Schubkörper (9) aufweist, der in der Durchgangsbohrung (4'") der Büchse (4) beweglich angeordnet ist, deren Stirnenden (4, 4") als Ventilsitze (14, 15) für die Kugeln (7, 8) ausgebildet sind.

2. Mehrwegeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kugeln (7, 8) und der Schubkörper (9) aus unverbundenen, kraft- und/oder formschlüssig zusammenwirkenden Einzelteilen bestehen,

3. Mehrwegeventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kugeln (7, 8) aus einem keramischen Werkstoff hergestellt sind.

4. Mehrwegeventil nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schubkörper (9) aus einem metallischen, kreisrunden Rohr besteht, dessen Innendurchmesser kleiner als der Durchmesser einer Kugel (7, 8) und dessen Außendurchmesser kleiner als der Durchmesser der Durchgangsbohrung (4^IM) durch die Büchse (4) ist.

5. Mehrwegeventil nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schubkörper (9) von einer Stange aus Vollmaterial mit kalottenförmigen Vertiefungen an beiden Enden gebildet wird, wobei die Außenabmessungen der Stange kleiner als der Durchmesser der Durchgangsbohrung (4'") durch die Büchse (4) ist.

Patentanwalt Eichelbaum ■ Michaelstraße 4 · D -4350 Recklinabausen 2 Da bl9a,b/ö3 .".I _# ;"·.· :l5\..Febr. 1983

6. Mehrwegeventil nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schubkörper (9) formschlüssig in der Büchse (4) geführt ist.

7. Mehrwegeventil nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchse (4) mit ihrem einen Stirnende (4') gegen eine Schraubhülse (3) und mit ihrem anderen Stirnende (4") gegen eine Führungshülse (5) innerhalb des Ventilgehäuses (2) festgelegt ist.

8. Mehrwegeventil nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Innenraum (3¹) der Schraubhülse (3) die Rückstellfeder (1) angeordnet ist, die sich mit ihrem einen Ende (12¹) gegen die Innenwandung (3") der Schraubhülse (3) und mit ihrem anderen Ende (12") gegen einen Federsitz (13') eines verschieblichen, auf eine Kugel (7) des Steuerkolbens (6) einwirkenden Druckkörpers (13) abstützt.

9. Mehrwegeventil nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse (5) mit einem im Durchmesser abgestuften Innenquerschnitt versehen ist, wobei in dem größeren Durchmesserabschnitt (5¹) der auf die andere Kugel (8) einwirkende Druckstößel (10) und im kleineren Durchmesserabschnitt (5") eine Stößelstange (11) geführt ist.

Patentanwalt Eichelbaum · Michaelstraße 4 · D;4350 Recjdinghausen 2

Da 619a,b/82 ·":! . :"'." 3.5.'--F^tXt;. 1983

10. Mehrwegeventil nach den Ansprüchen I bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubhülse (3) an ihrem Außenumfang in Höhe des Druckkörpers (13) eine umlaufende Ringnut (19) mit davon abzweigenden Radialbohrungen (20, 21) aufweist, von denen der eine Teil (20) in einen die eine Kugel (7) umgreifenden Ringraum (22) und der andere Teil (21) in einen von der Rückstellfeder (12) durchsetzten Innenraum (3¹) einmündet, wobei die Ringnut (19) über eine Bohrung (16) im Ventilgehäuse (2) mit der Pumpenleitung verbunden ist.

11. Mehrwegeventil nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse (5) zwei umlaufende Ringnuten (23, 24) aufweist, von denen die eine Ringnut (23) über Radialbohrungen (25) mit einem die andere Kugel (8) umgebenden Ringraum (26) verbunden ist, wohingegen die zweite Ringnut (24) über Radialbohrungen (27) in einen die Stößelstange (11) hinter dem Druckstößel (10) umgreifenden Ringraum (28) einmündet.

12. Mehrwegeventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die letztgenannte, umlaufende Ringnut (24) der Führungshülse (5) über eine Bohrung (16') im Ventilgehäuse (2) mit der Pumpenleitung in Verbindung steht, während die erstgenannte Ringnut (23) über eine Bohrung (18) im Ventilgehäuse (2) mit der Tankleitung verbunden ist.

Patentanwalt Eichelbaum · Michaelstraße 4 · D-4350 Recklfnghausen 2

Da 619a,b/83 .".:. f V": l.^Tetfr. 1983

13. Mehrwegeventil nach den Ansprüchen 1

bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse (5) an ihrem Außenumfang (29) und an ihrem Innenumfang (32) mit je zwei Dichtungen (30, 31) und (33, 34) versehen ist.

14. Mehrwegeventil nach den Ansprüchen 1 bis

13, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchse (4) an ihrem Außenumfang (35) in beiden Stirnenden (4¹, 4") mit je einer Dichtung (36, 37) und zwischen den Dichtungen mit mindestens einer Radialbohrung (38) versehen ist, die innenseitig in einen den Schubkörper (9) umgebenden Raum (39) zwischen den beiden Ventilsitzen (14, 15) und außenseitig in eine Bohrung (17) im Ventilgehäuse (2) einmündet, die mit der Betriebsleitung in Verbindung steht.

15. Mehrwegeventil nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß ^die Schraubhülse (3) an ihrem Außenumfang in der Nähe ihres Schraubgewindes (3"') gleichfalls mit einer Dichtung (40) versehen ist.

16. Mehrwegeventil nach den Ansprüchen 1 bis

15, dadurch gekennzeichnet, daß außer den Kugeln (7, 8) und Dichtungen (30, 31, 33, 34, 36, 37, 40) sämtliche seiner Einzelteile aus korrosionsfesten Werkstoffen, z.B. aus nichtrostendem Stahl oder einer Messinglegierung, bestehen.