DE8332392U1 - Mehrwegeventil - Google Patents

Description

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PATENTANWÄLTE

DR.-ING. R. DURING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

Dieter Knopff
Hirschberger Str. 10

3330 Helmstedt

"Mehrwegeventil"

Die Erfindung betrifft ein Mehrwegeventil mit einem im Querschnitt runden oder polygonalen Ventilblock, welcher radiale Anschlußbohrungen aufweist und in einer axialen Bohrung einen Drehschieber mit radialen Verbindungsbohrungen und einer axialen Sackbohrung zur wahlweisen Verbindung der Anschlußbohrungen des Ventilblockes miteinander und/oder mit der Sackbohrung des Drehschiebers aufnimmt, wobei in einer radialen Bohrung des Ventilblockes eine Rastkugel federnd gehalten ist, die in eine mit RastVertiefungen versehene Ringnut des Drehschiebers eingreift-

Es sind Mehrwegeventile vorgenannter Art bekannt (DE-GM 80 04 899), welche sich in der Praxis bereits sehr bewährt haben. Die genannten Ventile haben den Vorzug der einfachen Montage des Drehschiebers-, welcher ohne merkbare Erschwerung

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der Drehbeweglichkeit gegen axiale Verschiebebewegungen sichergehalten wird»

Bei verschiedenen Einsatzmöglichkeiten der bekannten Mehrwegeventile können sich Probleme durch Leckagen ergeben, Wenn beispielsweise unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit in einen durch das Ventil abgeschalteten Verbraucher bzw. dessen Zuleitung gelangt. Bei längerer Verweilzeit des Mehrwegeventiles in einer vorbestimmten Stellung können sich hierdurch Zustands- bzw. Lageänderungen an dem abgeschalteten Verbraucher ergeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mehrwegeventil der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß die vorgenannten Nachteile vermieden und mit einem geringen Arbeitsaufwand der übertritt von Leckagen in die durch die jeweilige Schieberstellung abgeschalteten Zu- und Ableitungen vermieden wird.

Zur Lösung vorstehender Aufgabe kennzeichnet sich das genannte Mehrwegeventil dadurch, daß die Anschlußbohrungen in dem Ventilblock größer· als die Verbindungsbohrungen in dem Schieber ausgebildet sind und der Schieber jeweils im Bereich der Anschlußbonrungen eine kugelförmige Oberflächengestalt aufweist, und daß in den Anschlußbohrungen des Ventilblockes der kugelförmigen Oberflächengestalt des Schiebers

angepaßte Kunststoffpackungen sowie diese gegen den Schieber drückende Federn und die Federn abstützende Anschlußnippel gehalten sind, wobei die Packungen und Nippel fluchtende, den Verbindungsbohrungen in dem Schieber angepaßte Durchgangsbohrungen aufweisen.

Die Herstellung der kugelförmigen Oberflächengestalt des Schiebers im Bereich der Anschlußbohrungen läßt sich auf relativ einfache Weise realisieren, da diese Form sich durch Drehen herstellen läßt. Dabei können verhältnismäßig große ToIeranzgrenzen vorgegeben werden, da die kugelförmigen Oberflächen des Schiebers mit den unter Federdruck stehenden Kunststoffpackungen zusammenwirken, wobei die Andruckkraft durch entsprechende Bemessung der Federn den jeweiligen Verhältnissen entsprechend angepaßt werden kann.

Die neue Ausbildung hat den weiteren Vorteil, daß sich der Druck des jeweiligen Mediums zusätzlich als Andruckkraft für die Kunststoffpackungen gegen den Schieber auswirken, weil das Druckmedium den zwischen den Kunststoffpackungen und den Anschlußnippeln befindlichen Freiraum außerhalb der Federn ausfüllt.

Für den federnden Andruck der Kunststoffpackungen kann jede Art von Druckfedern verwendet werden, jedoch empfiehlt es sich, hierfür Tellerfedern vorzusehen, welche bei kleinen

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Abmessungen die Übertragung besonders hoher Druckkräfte gestat~ ten.

Für die Kunststoffpackungen können unterschiedliche Materialien verwendet werden. Es ist jedoch erforderlich, daß diese Materialien eine hinreichende Eigenstabilität einerseits, aber eine genügend elastische Verformbarkeit andererseits aufweisen und auch in gewissem Umfange selbstschmierend sind. Als geeignete Materialien kommen insbesondere Polyamid, Kunststoffe aus PoIytetrafluoräthylen (unter dem Warenzeichen "Teflon" bekannte Kunststoffe) sowie Hochdruckpolyäthylen in Betracht, wobei letzterem wegen der besonderen Wirtschaftlichkeit der Vorzug gegeben wird.

Zur Abdichtung der Kunststoffpackungen in den Anächlußbohrungen ist es zweckmäßig, wenn die Kunststoffpackungen mit einer äußeren Ringnut und einem darin gehaltenen Rundschnurring bzw. C— Ring versehen sind.

Die Anschlußnippel können in verschiedenartiger Weise in den Anschlußbohrungen gehalten sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Anschlußbohrungen über die maximale Eingriffstiefe der Anschluftippel als Gewindebohrung und die Anschlußnippel als Schraubnippel ausgebildet sind. Auf diese Weise kann durch die jeweilige Einschraubtisfe der Anschlußnippel der auf die Kunststoffpackungen wirksame Druck zur Anpressung an den Drehschieber

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- 7 feinfühlig eingestellt werden.

Die Zeichnung gibt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Ventilblock init eingesetztem

Schieber,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Schnittlinie II-II nach Fig.l.

Der Ventilblock 1 weist in dem Ausführungsbeispiel einen quadratischen Grundriß auf. In dem Block sind in drei Ebenen angeordnete Anschlußbohrungen vorgesehen, wobei die Anschluß'oohrung 2 als Eingangsbohrung für das dem Ventil in dem Beispiel zuzuführende Hydraulikmedium dient. In die Anschlußbohrung 2 ist ein Anschlußnippel einschraubbar, welcher in der Zeichnung nicht dargestellt ist.

Der Ventilblock 1 nimmt in einer zentrischen Bohrung einen Drehschieber 3 auf, in welchem eine axiale Sackbohrung 4 vorgesehen ist, von der zu den Anschlußbohrungen führende Verbindungsbohrungen ausgehen.

Die Sackbohrung 4 des Drehschiebers 3 bildet ihrerseits eine zusätzliche Anschlußbohrung 5, über die dem Schieber 3 zugeführte Hydraulikflüssigkeit ggf. abgeleitet werden kann. Die

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Anschlußbohrung 5 kann jedoch auch durch einen Verschlußstopfen abgedichtet sein, ebenso wie dies für die übrigen Anschlußbohrungen in gleicher Weise möglich ist.

Der Anschlußbohrung 2 radial gegenüberliegend ist eine weitere abgesetzte Bohrung 6 vorgesehen, in welcher eine Widerlagerschraube 7 gehalten ist, auf der sich eine Feder 8 abstützt, die ihrerseits eine Rastkugel 9 gegen eine mit Rastvertiefungen versehene Ringnut des Drehschiebers 3 drückt.

Zur Betätigung des Drehschiebers dient in dem Ausführungsbeispiel ein Hebel 10, durch den der Drehschieber 3 in die verschiedenen durch die Rastvertiefungen bestimmten Positionen verschwenkt werden kann, in welcher die Anschlußbohrungen mit den in ihrer Ebene vorgesehenen Verbindungsbohrungen eine fluchtende Stellung einnehmen.

In dem Ausführungsbeispiel sind die in den beiden unteren Ebenen vorgesehenen Anschlußbohrungen jeweils mit eingeschraubten Anschlußnippeln 13 versehen, die ihrerseits Durchgangsbohrungen 14 aufweisen. Die Anschlußnippel 13 bilden dabei Widerlager für Federn 15, die in dem Beispiel in Form von Tellerfeder-Paketen vorgesehen sind und die zur federnden Anpressung von Kunststoffpackungen 16 dienen, welche ebenfalls mit Durchgangsbohrungen l6a versehen sind, welche den Durchgangsbohrungen 14 in den Schraubnippeln 13 entsprechen.

Der Drehschieber 3 weist im Bereich sowohl der unteren Anschlußbohrungen 11 und 12 als auch im Bereich der oberen Anschlußbohrungen 17 und 18 eine aus der Fig. 1 ersichtliche kugelförmige Oberflächengestalt 19 bzw. 19a auf. Dieser Oberflächengestalt sind die Andruckflächen der Kunststoffpackungen l6 angepaßt, so daß zwischen den Kunststoffpackungen und den kugelförmigen Oberflächen des Drehschiebers 3 flächige und unter hohem Andruck stehende Dichtzonen entstehen.

Die Kunststoffpackungen 16 sind jeweils mit einer äußeren Ringnut und einem darin gehaltenen Rundschnurring bzw. O-Ring 20 ausgerüstet, welcher als zusätzliche Abdichtung der Kunststoffpackung in der jeweiligen Anschlußbohrung dient.

In der Darstellung der Fig. 1 sind die in der unteren Ebene vorgesehenen Anschlußbohrungen 11 und 12 bzw. die Durchcangsbohrungen 14 in den Schraubnippeln 13 in fluchtender Stellung mit den Verbindungsbohrungen 21, 22 des Drehschiebers wiedergegeben, so daß in dieser Stellung die durch die Anschlußbohrung 2 zugeführte Hydraulikflüssigkeit den Anschlußbohrungen 11 und 12 bzw. den daran angeschlossenen Verbrauchern zugeleitet wird. Die oberen Verbindungsbohrungen 23 und 24 sind in der in Fig, 1 wiedergegebenen Stellung des Mehrwegeventiles gemäß der Fig. 2 in einer Position, in welcher sie mit den Anschlußbohrungen 17 und l8 bzw. den Durchgangsbohrungen 14 der in den vorgenannten Anschlußbohrungen gehaltenen Schraubnippel 13

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nicht fluchten. Vielmehr enden diese Verbindungsbohrungen im Bereich außerhalb der Kunststoffpackungen 16, so daß die an die Anschlußbohrungen 17 und 18 angeschlossenen Verbraucher hermetisch von einem Zustrom der Hydraulikflüssigkeit abgedichtet sind.

Durch die zusammenwirkenden kugelförmigen Oberflächen 19 und 19a mit den diesen angepaßten Andruckflächen der Kunststoffpackungen l6 wird eine solche Abdichtung der nicht mit den Verbindungsbohrungen in dem Drehschieber verbundenen Anschlußbohrungen erreicht, daß eine dauerhafte und auch gegen Leckagen wirksame Abdichtung, der an die genannten Anschlußbohrungen angeschlossenen Verbraucher erfolgt.

Bei einer Beaufschlagung der einzelnen Anschlußbohrungen mit dem Druckmedium wird gleichzeitig durch das Druckmedium eine zusätzliche Andruckkraft auf die Kunststoffpackungen übertragen, da das Druckmedium auch den zwischen den Federn 15 verbleibenden Raum ausfüllt und somit auf die Kunststoffpackungen einen entsprechenden Andruck im Sinne eines Dichtungsdruckes ausübt.

Da bei der neuen Ausbildung des beschriebenen Ventilea die kugelförmige Oberflächengestalt des Schiebers nur über den Bereich der Anschlußbohrungen vorgesehen und erforderlich ist, läßt sich eine außerordentlich gedrungene Bauweise bei der be schriebenen hohen Dichtigkeit erreichen. Der Schieber kann ggf. auch mehrteilig ausgebildet sein.

Claims (5)

PATENTANWÄLTE DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN Ansprüche

1. Mehrwegeventil mit einem im Querschnitt runden oder polygonalen Ventilblock, welcher radiale Anschlußbohrungen aufweist und in einer axialen Bohrung einen Drehschieber mit radialen Verbindungsbohrungen und einer axialen Sackbohrung zur wahlweisen Verbindung der Anschlußbohrungen des Ventilblockes miteinander und/oder mit der Sackbohrung des Drehschiebers aufnimmt, wobei in einer radialen Bohrung des Ventilblockes eine Rastkugel federnd gehalten ist, die in eine mit Rastvertiefungen versehene Ringnut des Drehschiebers eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußbohrungen (11,12 bzw. 17,18) in den Ventilblock (1) größer als die Verbindungsbohrungen (21,22 bzw. 23,24) in dem Schieber (3) ausgebildet sind und der Schieber jeweils im Bereich der Anschlußbohrungen eine kugelförmige Oberflächengestalt (19,19a) aufweist, und daß in den Anschlußbohrungen des Ventilblockes der kugelförmigen Oberflächengestalt des Schiebers angepaßte Kunststoff* packungen (16) sowie diese gegen den Schieber drückende Federn (15) und die Federn abstützende Anschlußnippel (13) gehalten sind, wobei die Packungen und Nippel fluchtende, den Verbindungsbohrungen in dem Schieber angepaßte Durchgangsbohrungen (1^) aufweisen.

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2. Mehrwegeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Kunststoffpackungen (l6) und den Anschiußnippeln (13) Tellerfedern

(15) vorgesehen sind.

3- Mehrwegeventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeic hnet, daß die Kunststoffpackungen

(16) aus einem Kunststoff hoher üligenstabilität und mit selbstschmierenden Eigenschaften bestehen, wie Polyamid, Polytetrafluoräthylen oder Kochdruckpolyäthylen.

4. Mehrwegeventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffpackungen (ΐβ) mit einer äußeren Ringnut und einem darin gehaltenen Rundschnurring bzw. O-Ring (20) versehen sind.

5. Mehrwegeventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußbohrungen (11,12 bzw. 17,13) über die maximale Eingriffstiefe der Anschlußnippel (13) ?.ls Gewindebohrungtm und die Anschlußnippel als Schraubnippel ausgebildet sind.