DE8436606U1 - Wegeventil - Google Patents

Description

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27. Mai

D 9462-Iemh

Feste KG., 73oo Esslingen / Neckar

Wegeventi1

Die Erfindung betrifft ein Wegeventil mit mechanischer Betätigung, insbesondere ein Rollenhebelventil, mit einem mindestens einen Ventilstößel enthaltenden Ventilkörper, an dem ein Lagerbock sitzt, in dem ein Betätigungshebel, der zur Betätigung des Ventilstößels dient, über eine Drehachse schwenkbar gelagert ist, und mit einem am Betätigungshebel vorgesehenen Tastorgan, über welches das Wegeventil mechanisch betätigt wird, z.B. von einer Kurvenscheibe oder Nockenstange.

Derartige Ventile werden vorwiegend dort eingesetzt, wo das Ventil durch ein Bauteil einer Anlage oder Maschine mechanisch betätigt werden soll. Die betätigenden Bauteile können beispielsweise Nocken

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an der Kolbenstange eines Zylinders, Kurvenscheiben, Maschinenschlitten, usw. sein, die in der Regel relativ zum Ventil eine Bewegung ausführen und zur Betätigung des Ventils auf das Tastorgan einwirken. Es ist dadurch möglich, die Maschinen oder Anlagen dergestalt auszubilden, daß sie sich selbsttätig steuern, indem durch die Betätigung des Ventils in Abhängigkeit von der Stellung des auslösenden Bauteils oder der Bauteile, weitere Funktionssteuerungen, beispielsweise an der Anlage, ausgelöst werden können.

Die bisher bekannten gattungsgemäßen Ventile bestehen aus einer Vielzahl von Einzelteilen, was eine teuere und aufwendige Herstellung und Montage bedingt. So wird beispielsweise die schwenkbare Lagerung des Betätigungshebels im entsprechenden Lagerbock dadurch realisiert, daß sowohl in den Betätigungshebel als auch in den Lagerbock zueinander fluchtende Bohrungen eingebracht werden, durch die anschließend ein beide Teile verbindender Bolzen oder Stift hindurchgesteckt wird. Zur Sicherung dieses Lagerungsbolzens wird dieser an seinen Endbereichen gegenüber dem Lagerbock vernietet. Dadurch entsteht der weitere Nachteil, daß ein Ersetzen des Betätigungshebels bei etwaigem Verschleiß nur unter großem Aufwand durchführbar ist, da zunächst die Nietverbindung gelöst werden muß. Die . übliche Herstellungsweise der einzelnen

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Teile des Ventils erfolgt bisher mittels Stahlguß oder Feinguß» was häufiges Nacharbeiten notwendig macht, wodurch die Herstellung zusätzlich verteuert wird.

Um diesen Nachteilen abzuhelfen, ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Wegeventil mit mechanischer Betätigung, insbesondere ein Rollenhebelventil, zu schaffen, das eine kostengünstige und einfache Herstellung ermöglicht, das leicht zu montieren ist und das bei guter Wartungsfreundlichkeit ein leichtes Austauschen verschlissener Teile erlaubt.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Betätigungshebel mit seiner Drehachse einstückig ausgebildet ist und daß zwischen oer Drehachse und dem Lag-.erbock eine Schnapp-, Einklink-, Einklips- oder Rastverbindungsvorrichtung angeordnet ist.

Die Herstellung des Betätigungshebels ist nun sehr vereinfacht,er kann z.B. mittels Spritzgießen hergestellt werden, wobei die Drehachse unmittelbar an den Betätigungshebel angeformt wird. Die Fertigung des Betätigungshebels und der Drehachse erfolgt nunmehr in einem einzigen Arbeitsgang, was die Gestehungskosten erheblich senkt. In Kombination hierzu erweist sich die Schnapp-, Einklink-Verbindungsvorrichtung od.dgl als vorteilhaftes Mittel, um den zur Montags des Ventils

sie

erforderlichen Zeitaufwand zu senken und/ dadurch zu verbilligen. Vorteilhafterweise wird der Betätigungshebel mit seiner Drehachse zur Montage einfach in den Lagerbock eingeklipst und dort ohne Einwirken zusätzlicher Hilfsmittel oder Maßnahmen sicher und schwenkbar gehalten. Das erfindungsgemäße Ventil zeichnet sich durch hohe Wartungsfreundlichkeit aus, bei einem etwaigen Verschleiß des Betätigungshebels wird dieser einfach aus der Rastverbindung raf .„ dem Lagerbock herausgelöst bzw. herausgekl ipst und durch einen anderen schnell ersetzt.

Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Die Weiterbildungen gemäß den Ansprüchen 1 bis 3 beschreiben vorteilhafte Ausbildungen der Rastverbindung, die ein leichtes Einführen der Drehachse in ihre Achsenaufnahme sowie dort, bei schwenkbarer Lagerung, einen sicheren Halt gewährleisten. Insbesondere die Maßnahme nach Anspruch 3 erlaubt ein Einkl.ipsen der Drehachse in ihre Achsaufnahme mit nur sehr geringem Kraftaufwand.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 4 ist sicherflestellt, daß auch bei am Ventilkörpe- festgelegtem Lagerbock eine einfache Montage des Betätigungshebels erfolgen kann. So ist auch bei aus dem Venti !körper

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herausstehenden Venti Istössel ein einfaches Einrasten möglich, ohne daß hierbei der VentiIstössel hinderlich wäre. Öes weiteren kann durch diese Anordnung eine zusätzliche Sicherung der Drehachse gegenüber Herausrutschen aus ihrer Achsaufnahme erfolgen, inden die offene Seite der Einführöffnung bei der Montage des Ventils an einer ortsfesten Wand angelegt wird.

Die Maßnahme nach Anspruch 5 kennzeichnet eine besonders kostengünstig und einfach herzustellende Ausführungsforr des Betätigungshebels mit seiner Drehachse.

Die Weiterbildung nach Anspruch 6 erleichtert das Einführen der Drehacnse bei der Montage des Betätigungshebels.

Die Weiterbildungen nach den Ansprüchen 7-9 beschreiben einfach herzustellende und kostengünstige Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Ventils. Insbesondere die Weiterbildungen nach Anspruch 8 und ermöglichen eine Herstellung des Lagerbockes und des Betätigungshebels mit seiner Drehachse in einem Kunststoffspritzgießverfahren, das eine sehr maßgenaue Fertigung ermöglicht, so daß keine oder nur sehr wenige Nacharbeiten durchzuführen sind. Zu-dem wird erheblich an Gewicht eingespart, was insbesondere

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Anspruch 1o beschreibt ein einfach und kostengünstig herzustellendes Tastorgan.

Die Ansprüche 11 und 12 beschreiben vorteilhafte Ausführiingsforiüsn des erfindüPigsgenjaSen Ventils, wenn dieses mit einem als Rolle ausgebildeten Tastorgan versehen ist. Durch die Maßnahme nach Anspruch 11 kann ohne großen Aufwand eine kostengünstige Herstellung der Rollen erfolgen, die gleichzeitig mit einer Drehachse versehen sind. Zum Haltern der Rolle im Betätigungshebel ist dadurch keine aufwendige Verstiftung notwendig, da gemäß Anspruch 12 beispielsweise ein Einklipsen in eine entsprechende am Betätigungshebel ausgebildete Halterung erfolgen kann. Die Montage der Rolle am Betätigungshebel kann mittels einem einzigen Arbeitsgang erfolgen, ebenso das Herauslösen der Rolle aus ihrer Halterung im Falle eines Verschleißes oder aber wenn eine Rolle mit beispielsweise •nderem Durchmesser Verwendung finden soll. Die Maßnahme nach Anspruch 15 sorgt einerseits für ein einfaches Einsetzen der Tastrolle in den Haltefortsatz des Betätigungshebels und andererseits für einen sicheren Halt im eingeklinkten Zustand.

Die Heiterbildung nach Anspruch 16 erlaubt eine ein-

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fache und kostengünstige Fertigung tfer Tastrolle, bei der keine oder nahezu keine Nachbearbeitungen erforderlich sind.

Anspruch 19 beschreibt eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Ventils, wenn dieses eine Mehrzahl von Ventilstößeln enthält, die auch untereinander unabhängige Fluidströme regeln. Bei dieser Anordnung kann eine große Anzahl von Lagerböcken eingespart werden, wodurch eine besonders wirtschaftliche Ausführungsform des Ventiles entsteht. Eine besonders kostengünstige Ausführungsform bei gleichzeitig erheblicher Gewichtseinsparung wird durch die Maßnahme nach Anspruch 2o erreicht.

Anhand der beiliegenden Zeichnung wird das erfindungsgemäße Wegeventil nunmehr näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Ventils in unbetätigter Stellung,

Fig. 2 ebenfalls eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Ventils in einer Schnittdarstellung gemäß der Linie H-II aus Fig. 3a, im betätigten Zustand,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Lagerbock, den Betätigungshebel und die Tastrolle in Explosionsdarstellung,

Fig. 4 eine Gesamtansicht einer Weiterbildung

des Wegeyentils in perspektivischer Darsteiiung und

Fig. 5 einen vergrößerten Ausschnitt einer Rückansicht des Ventils aus Fig. 4.

fiemäß Fig. 1 enthält das erfindungsgemäße wegeventil »inen schematisch dargestellten Ventilkörper 1 mit innen liegenden nicht dargestellten Ventilkanälen, «inen an diesem Ventilkörper sitzenden Lagerbock 2 zur Lagerung eines Betätigungshebels 3 sowie ein am Betätigungshebel angeordnetes Tastorgan 4, das bei Beaufschlagung durch eine äußere Kraft eine Schwenkbewegung des Betätigungshebels 3 hervorruft, wodurch dieser auf einen mindestens teilweise im Ventilkörper 1 angeordneten bewegbaren Ventilstößel 5 einwirkt. Des weiteren ist in Fig. 1 noch ein Bauteil einer Haschine in Art einer Nockenstange 6 abgebildet, die in ihrer Längsrichtung gemäß Pfeil 7 bewegbar ist und die einen Nocken 8 aufweist, der zur Betätigung des Betätigungshebels 3 mit dem Tastorgan 4 zusammenarbeiten kann.

Der Ventilkörper 1 hat einen im wesentlichen quaderförmigen Aufbau und besitzt in der Seitenansicht gemaß Fig. 1 einen in etwa rechteckigen Querschnitt. In dem Ventilgehäuse sind Bohrungen 9 ausgenommen,

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die zur Befestigung des Ventilkörpers an einem Maschinenteil od.dgl. dienen. Im Inneren des Ventilkörpers ist mindestens ein Ventilstößel 5 angeordnet, der an der Oberseite 1o des Ventilkörpers 1 aus diesem um einen gewissen Betrag übersteht und der im Innern des Ventilkörpers beispielsweise mit einem Ventilschieber zusammenarbeitet. Ventilstößel 5 und der nicht dargestellte Ventilschieber können vorteilhafterweise einstückig ausgeführt sein und sind beide in Längsrichtung des Ventilstößels bewegbar gelagert. Je nach Stellung des Ventilstößels 5 wird dadurch im Innern des Ventilkörpers eine Verbindung oder Trennung zwischen nicht dargestellten Venti!kanälen erreicht, das erfindungsgemäße Ventil kann dadurch als Wegeventil arbeiten. Der aus der Oberseite hervorstehende Abschnitt 11 des Ventilstößels 5 ist mittels einer in den Ventilkörper teilweise eingelassenen und den Stößel koaxial umfassenden Führungshülse 12 axial beweglich geführt, welche Führungshülse zu-dem noch eine Abdicht^unktion übernehmen kann, um den Stößel 5 gegenüber dem Ventilkörper 1 gasdicht abzudichten.

Gemäß Fig. 1 ist die Anordnung des Ventilstößels 5 im Ventilkörper 1 derart gewählt, daß er in etwa in der Längsmittelebene des Ventilkörpers 1 und in etwa parallel sowohl zur Vorderseite 13 als auch zur Rückseite 14 des Ventilkörpers 1 verläuft, welche beiden

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Seiten 13,14 durch die längeren Kanten des Rechteckquerschnittes definiert sind. Im Bereich des Übergangs der Rückseite 14 in die Oberseite 1o des Ventilkörpers 1 ist der Lagerbock 2 angeordnet. Dieser hat in der Seitenansicht gemäß Fig. 1 eine in etwa L-förmige Kontur, wobei die einander zugewandten inneren Flächen 15,16 der beiden Schenkel 17,18 des L an der Rückbzw. Oberseite des Ventilkörpers 1 anliegen. Mit seinem an der Rückseite 14 anliegenden Schenkel 17 ist der Lagerbock 2 am Ventilkörper 1 lösbar festgelegt, mittels einer Senkschraube 19. Hierzu ist in dem Ventilkörper 1 vorteilhafterweise eine Sackbohrung 2o angebracht, die mit einem Innengewinde 21 versehen ist. Der Lagerbock enthält an seinem Schenkel 17 eine entsprechende Durchgangsbohrung mit einer dem Schraubenkopf entsprechenden Einsenkung, so daß die Senkschraube 19 im eingeschraubten Zustand keine überstehenden Teile aufweist.

Die beiden Schenkel 17,18 des Lagerbockes 2o besitzen unterschiedliche Grundstrukturen, so ist der Schenkel 17 in etwa leistenförmig und der Schenkel 18 an tier Oberseite 1o des Ventilkörpers 1 in etwa quaderförmig ausgeführt. Der quaderförmige Schenkel 18 weist eine I

insbesondere in Fig. 2 und Fig. 3 a sichtbare Ausnehmung 22 zur Aufnahme des Betätigungshebels 3 auf.

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Diese Ausnehmung ist vorteilhafterweise so gestaltet, daß der Schenkel 18 im Querschnitt von der Vorderseite 13 aus gesehen U-förmige Gestalt aufweist und wobei die beiden in Richtung von der Oberseite 1o wegweisenden U-Schenkel als Lagerflügel 23 zur Aufnahme einer Drehachse 24 für den Betätigungshebel 3 vorgesehen sind (siehe auch Fig. 3).

Hierzu enthält jeder der beiden Lagerflügel 23 eine

Achsaufnahme 25 die aus einer den jeweiligen Lagerund flügel durchdringenden öffnung gebildet ist/ deren Aussenkontur zumindest auf einem Teil Ihres Umfanges derjenigen der Drehachse 24 entspricht. Die beiden Achsaufnahmen sind koaxial zueinander angeordnet, wüoei die die beiden Aufnahmen verbindende Achse 26 parallel zur Oberseite 1o und zur Rückseite 14 des Ventilkörpers 1 verläuft. In vom freien Ende 27 des Schenkels 18 entgegengesetzt wegweisende Richtung schließt sich an jede Achsaufnahme 25 eine Einführöffnung 28 an, die ausgehend von der Achsaufnahme 25 einen sich erweiternden Querschnitt aufweist und auf die vom Ventilkörper 1 wegweisende Rückfläche 29 des Schenkels 17 ausmündet. Vorteilhafterweise wird ein sich trichterförmig erweiternder Querschnitt gewählt, da dieser fertigungstechnisch besonders einfach herzustellen ist. Diese Einführöffnung erleichtert das Einsetzen der Drehachse 24 in die

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Achsaufnahme 25.

Um die nachfolgende Beschreibung etwes zu erleichtern, wird im folgenden die Ausgestaltung nur eines der beiden Lagerflügel 23 des Lagerbockes 2 beschrieben, es versteht sich, daß der zweite Lagerflügel identisch gestaltet ist. Wie erwähnt, verringert sich der Querschnitt der Einführöffnung 28 ausgehend von der Rückfläche 29 des Lagerbockes 2, bis sie in die Achsaufnahrne 25 übergeht. Die lichte Weite der Ein-• füllöffnung ist dabei so gewählt, daß sie im Bereich

der Rückwand 29 mindestens dem Durchmesser der zu lagernden Drehachse entspricht, vorteilhafterweise jedoch etwas größer gewählt ist. Im Übergangsbereich 3o zur Achsaufnahme 25 ist die lichte Weite geringer als der Aussendurchmesser aer Drehachse 24. Die Kontur der Achsaufnahme 25 entspricht wie gesagt in etwa dem Aussenumfang der Drehachse 24.

Ausgehend von einem Zustand, in dem der Betätigungshebel 3 mit seiner Drehachse 24 noch nicht am Lagerbock 2 montiert ist, wird durch die besonders günstige Ausbildung der Lagerflügel 23 eine schnelle Montage erreicht. Hierzu wird die Drehachse 24 in den erweiterten Bereich der Einführöffnungen 28 eingeführt, wobei jeweils eine Endpartie 31 (vgl. Fig. 3b),einer der beiden Achsauf nahaien 25 des Lagerbürkes 2 zugeordnet sind. Die Einführbewegung erfolgt zunächst so weit, - 13 -

bis die Drehachse mit ihrem Aussenumfang an den einander in etwa gegenüberliegenden Einführfilächen 32,32' der Einführöffnung 28 anliegt. Durch Aufwenden einer äußeren Kraft auf die Drehachse 24 in Richtung auf die Achsaufnahme 25 erfolgt ein Aufspreizen der EinfUhröffnung 28, wobei der maximale Aufspreizwinkel erreicht ist, wenn sich die Drehachse im Übergangsbereich 3o zwischen Einführöffnung und Achsaufnahme 25 befindet. In dieser Stellung entspricht die lichte Weite der Einführöffnung am Übergangsbereich 3o genau dem Aussendurchmesser der Drehachse 24. Bei einer Weiterbewegung der Drehachse in der angegebenen Richtung schließt sich die Einführöffnung 28 wieder in Richtung ihrer Ausgangsstellung, bis die Drehachse 24 vollständig in der Achsaufnahme 25 einliegt. Die sich unmittelbar an den Übergangsbereich 3o an beiden Einführflächen 32,32' anschließenden Innenflächen der Achsaufnahme 25 sind als Lagerflächen 33, 33' ausgebildet, die eine der Drehachse eine Drehbewegung erlaubende Führung übernehmen. Der verengte Übergangsbereich 3o ermöglicht also zusammen mit der Achsaufnahme 25 bzw. den Lagerflächen 33,33' eine Schnapp-, Einklink-, Einklips- oder Rastverbindung mit der Drehachse 24. Um beim Einführen der Drehachse 24 ein Öffnen der Einführöffnung sowie ein voneinander weg Bewegen der beiden Lagerflächen 33,33' zu ermöglichen, ist ein elastisches bzw. rückfederndes Verhalten des Schenkels 18 des Lagerbockes 2 erforderlich, was beispielsweise durch eine Ausbildung des

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Lagerbockes aus Kunststöffmaterial wie z.B. Polyamid einreicht werden kann. Aber auch Material wie Federstahl od.dgl. kann Verwendung finden.

Um im eingeklipsten Zustand der Drehachse eine ungestörte Drehbewegung zu gestatten, sind die Innenabmaße der Achsaufnahme 25 so gewählt, daß der radiale Abstand der Lagerflächen 33,33' im nicht eingeklipsten Zustand der Drehachse 24. gleich oder etwas größer ist als der Durchmesser der Drehachse. Dadurch wird vermieden, daß im eingeklinkten Zustand ein Klemmen der Drehachse erfolgt, was evtl. Funktionsstörungen hervorrufen kann. Ein Lösen der Rastverbindung erfolgt in umgekehrtem Sinne wie beim Einrasten, hierzu muß der Widerstand des Übergangsbereiches 3o überwunden werden, was einfacherweise durch Aufgabe einer in Richtung auf den erweiterten Bereich der Einführöffnung 28 wirkenden Druckkraft auf die Drehachse 24 oder den Betätigungshebel 3 erfolgt.

Bezugnehmend nunmehr auf die Fig. 2 und 3 soll die Ausbildung des Betätigungshebels 3 und des Tastorgans 4 erläutert werden. Gemäß der Ansicht in Fig. 2 hat der Betätigungshebel 3 eine im wesentlichen L-förmige Gestalt, wobei im Bereich des freien Endes des längeren L-Schenkels 34 die Drehachse 24 sitzt und wobei der freie Endbereich des kürzeren L-Schenkels 35 das Tastorgan 4 trägt. Die Drehachse 24 ist einstückig

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mit dem Betätigungshebel ausgeführt, und besteht aus zwei koaxial zueinander angeordneten Achsfortsätzen 36,36', die an gegenüberliegenden Seitonflächen 37,37' des Betätigungshebels 3 von diesem überstehen* Im in den Lagerbock 2 eingeklipsten Zustand liegt jeweils einer der Achsfortsätze 36,36' in einer der Achsaufnahmen 25 der beiden Lagerflügel 23, wobei die in Drehachsenrichtung gemessene Breite des längeren L-Schenkeis 34 im Bereich der Drehachse 24 so auf die lichte Weite der Ausnehmung 22 des Lagerbockes 2 abgestimmt ist, daß zwar ohne Störung eine Schwenkbewegung um die Drehachse durchführbar ist, daß jedoch Verschiebebewegungen in Achsrichtung der Drehachse 24 nahezu verhindert sind. Mit anderen Worten, der Abstand zwischen den einander zugewandten Flächen der beiden Lagerflügel

23 ist etwas größer als die in Richtung der Drehachse

24 gemessene Breite des Schenkels 34 des Betätigungshebels 3.

Im Bereich des freien Endes 38 des kürzeren L-Schenkels 35 ist das Tastorgan 4 in Gestalt einer Tastrolle 39 vorgesehen. Die Befestigung der Tastrolle am Betätigungshebel 3 erfolgt ebenfalls wie die Befestigung des ,Betätigungshebels im Lagerbock,mittels einer Schnapp-, Einklink-, Einklips- oder Rastverbindung. Zu diesem Zwecke ist der kürzere L-Schenkel 35 mit einer in einer zur Drehachse 24 senkrecht stehenden Ebene liegenden Rollenausnehmung 4o versehen, wodurch dieser Schenkel 35 zu zwei in zueinander ,parallelen Ebenen liegenden Haltefortsätzen41,41' entartet. Jeder dieser Haltefort-

sätze 41, 41' enthält sowohl ein Lagerauge 42, die koaxial zueinander angeordnet sind und deren gemeinsame gedachte Verbindungsachse 43 parallel zur Drehachse 24 verläuft, als auch eine Einsetzöffnung 44, die ausgehend von dem Lagerauge 42 in Radialrichtung I nach aussen weist und an die Aussenfläche 45 der

&idigr; Haltefortsätze 41,41' ausmündet. Beide Einsetzöffnungen

J^ 44 liegen also in einer Ebene. Die Einsetzöffnungen

f\ und die Lageraugen 42 dienen zum Einsetzen und Lagern

U «iner Rollenachse 46 der Tastrolle 39 mittels einer

Einklipsverbindung od.dgl. Vorteilhafterweise besitzen die Einsetzöffnungen 44 und die Lageraugen 42 in etwa 3 die gleiche Kontur wie die entsprechenden Einführ-

;■; öffnungen 28 und Achsaufnahmen 25 des Lagerbockes 2,

wodurch eine rationelle Fertigung möglich ist. Diese Ausbildung ist jedoch nicht zwingend, allein vorge-I schrieben ist der Durchmesser des Lagerauges 42,

der in etwa dem Durchmesser der Rollenachse 46 tntspricht, vorteilhafterweise jedoch etwas größer ist, ' und die prinzipielle Ausgestaltung der Einsetzöffnur>3

44, deren Spaltweite sich ausgehend von der Aussenfläche 45 in Richtung auf die Einsetzöffnung 44 zunehmend verringert. Hierdurch bilden sich am übergang zum Lagerauge 42 Haltenasen 47 aus, deren Wirkungsweise

If «it derjenigen des Übergangsbereiches 3o des Lager- I bockes 2 übereinstimmt, überhaupt ist die Wirkungs-

s weise dieser Rastverbindung am Schenkel 35 des Be-

I tätigungshebels ;3 von gleicher Art wie diejenige I zwischen Drehachse 24 und Lagerbock 2, so wird auch hier

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beim Einlegen der Rolienachse 46 ein Auseinander-

sprsizen der Einsetzöffnung 44 erreicht, was ein Einsetzen der Rollenachse in die Lageraugen ermöglicht.

Zweckmäßigerweise ist der Betätigungshebel aus einem Material hergestellt, das sowohl eine Aufweitung der Einsetzöffnung 44 als auch deren elastisches oder federndes Zurückstellen in ihre Ausgangsposition zuläßt. Vorteilhafterweise wird ein Kunststoffmaterial wie z.B. Polyamid verwendet. Auch die Tastrolle selbst besteht vorteilhafterweise aus Kunststoffmaterial und ist einstückig mit ihrer Rollenachse gefertigt. Die Tastrolle 39 besitzt eine im wesentlichen zylindrische Gestalt, an deren axialen Begrenzungsflächen 48, 48' jeweils ein Achsansatz 49, 49' angeformt ist, welche beiden Achsansätze die Rollenachse 46 bilden.

Um auch bei Betätigung durch beispielsweise einen Nocken 8 einen sicheren Halt der Tastrolle 39 im Betätigungshebel 3 zu gewährleisten, erfolgt der schlitzartige Einschnitt der Einsetzöffnungen 44 von der Stirnseite 5o des L-Schenkels 35 her. Die Druckbeaufschlagung seitens des Nockens 8 bewirkt dadurch ein zusätzliches Einpressen der

Rollenachse 46 in ihre entsprechenden Lageraugen Auf der vom kürzeren L-Schenkel 35 weg weisenden

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Seitenfläche 5o des längeren L-Schenkels 34, ist eine bogenförmige Ausnehmung 51 vorgesehen, die dem Stössel 5 gegenüberliegt und jederzeit eine flächige Anlage zwischen Betätigungshebel 3 und Stössel 5 gewährleistet.

Ein Vergleich der beiden Figuren 1 und 2 zeigt das erfindungsgemäße Ventil in unbetätigter (Fig.1) und betätigter (Fig. 2) Stellung. Der Stössel 5 ist z.B. mittels einer Feder in Richtung auf den Betätigungshebel 3 vorgespannt, so daß die Längsebene des L-Schenkels 34 in der unbetätigten Stellung mit der Ebene der Oberseite Io einen etwa spitzen Winkel einschließt. In der Seitenansicht nach Fig. 1 befindet sich der Stössel 5 zwischen den beiden Achsen 24 und 46, wobei die von der Rollenachse 46 getragene Tastrolle 39 gegen die Nockenstange 6 vorgespannt ist. Bewegt sich nun diese Nockenstange 6 in Richtung des Pfeiles / so gelangt der Nocken 8 in Anlage an die Tastrolle 39, wodurch diese um die Drehachse 24 des als Schwenkhebel wirkenden Betätigungshebels 3, in einem Kreisbogen in Richtung auf den Ventilkörper 1 zu,verschwenkt wird. Während dieser Schwenkbewegung drückt die Fläche 5o der Ausnehmung 51 auf das freie Ende des Stössels 5 und zwingt diesen entgegen seiner Vorspannkraft ins Innere des Ventilkörpers 1, was in dessen Innerem eine Ventilumsteuerung od.dgl. auslöst. Seinen vollen Ausschlag enthält der VentiIstössel 5 dann, wenn der Nocken 8 mit seinem

Scheitelpunkt genau über der Tastrolle 39 zu liegen \

\ kommt. Dieser Zustand ist in Fig. 2 dargestellt.

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Bewegt sich nun die Nockenstange 6 gemäß Pfeil 7' weiter oder zurück, so gerät der Betätigungshebel mit seiner Tastrolle aufgrund der Vorspannung des Stössels 5 in seine Ausgangsstellung zurück.

Vorteilhafterweise erstreckt sich der Betätigungshebel mit seinem längeren Schenkel 34 quer über die Oberseite Io des VentUkörpers 1, so daß die Drehachse 24 im Bereich des Überganges der Rückseite zur Oberseite 1o und die Tastrolle im Bereich des Überganges der Vorderseite 13 wiederum zur Oberseite Io zw liegen kommt. Der Stössel 5 ist zwischen Drehachse 24 und Rollenachse 46 angeordnet.

Im folgerden bezugnehmend auf Fig. 4 ist ein Ventilkörper 1 dargestellt, der eine Mehrzahl von Lagerböcken 2 und Betätigungshebeln 3 aufweist, die jeweils mit einem separaten Ventilstößel 5 zusammenarbeiten. Im Ventilgehäuse ist ein nicht dargestellter Sammelkanal ausgeführt, der über einen Speiseanschlußstutzen 52 mit einem Druckmedium versorgt wird und der einen Rücklaufanschlußstutzen aufweist. Entsprechend der jeweiligen Stellung der einzelnen über die Betätigungshebel 3 geschalteten Ventilstößel 5,wird eine Verbindung zwischen dem Speisekanal und verschiedenen, den jeweiligen Ventilstößeln zugeordneten Steuerkanälen und entsprechenden Steuerkanalanschlußstutzen 54 hergestellt. Die einzelnen Verbindungskanäle sind im

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Innern des Ventilkörpers ausgeführt. Die Ventilstößel 5 sind in parallelen Abständen in Reihe nebeneinander angeordnet, wobei jeder Ventilstössel mit genau einem Betätigungshebel 3 korrespondiert. Die Betätigungshebel sind gemäß den früheren Ausführungen in Lagerböcken 2 gelagert, welche Lagerböcke vorteilhafterweise einstückig mit dem Ventilkörper 1 ausgeführt sind. Zu diesem Zweck sind sowohl die Lagerböcke als aucn der Ventilkörper 1 beispielsweise aus Kunststoffmaterial wie Poly&iiiid hergestellt. Diese Maßnahme läßt eine kostengünstige Fertigung beispielsweise durch Spritzguß zu. Die erforderlichen Anschlußstutzen 52 - 54 können auch aus Metall ausgeführt sein und in entsprechende, schon während der Herstellung des Ventilkörpers in diesen eingebrachte Bohrungen eingesetzt sein.

Die Ausführungsform der Betätigungshebel und der Lagerböcke kann prinzipiell identisch sein mit der anhand der Fig. 1 - 3 beschriebenen Ausführurcgsforrn. Vorteilhafterweise wird jedoch bei einer reihenweisen Anordnung von Betätigungshebeln 3 und Lagerböcken 2 jeder der Lagerböcke zur Lagerung zweier benachbarter Betätigungshebel 3, 3¹ verwendet. Zu diesem Zwecke ist in den Lagerböcken 2 keine Ausnehmung wie in Fig. 3a dargestellt, eingebracht. Der Lagerbock enthält einzig und allein eine Einführöffnung 28 und eine Achsaufnähme 25, die sich beide über die vollständige in Längsrichtung des Ventilkörpers 1 gemessene Breite eines jeden Lagerbc/ckes 2 erstrecken. Die Breite eines jeden

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Lägefböckes entspricht mindestens der doppelten Länge eines Achsfortsatzes 36, 36' der Betätigungshebel Nach einem Einklipsen eines Betätigungshebels wird dieser also nunmehr von zwei seinen beiden Seitenflächen 37,37' jeweils zugeordneten Lagerböcken 2 aufgenommen, wobei die Achsfortsätze 36, 36' sich maximal über die halbe Breite der Lagerböcke 2 erstrecken (siehe insbesondere Fig. 5). Auch bei dieser Ausführungsform können die Lagerböcke selbstverständlich lösbar mit dem Ventilkörper 1 verbunden werden, beispielsweise mittels Schrauben oder einer Steckverbindung, wodurch bei eine" evtl. Beschädigung eines Lagerbockes ein leichtes Auswechseln desselben erfolgen kann.

Wie insbesondere in Fig. 5 ersichtlich ist, können die Tastorgane 4 an den Betätigungshebeln 3 auch in Art einfacher Tastnocken 55 ausgeführt sein, in diesem Falle ist der nach oben stehende Schenkel des Betätigungsgliedes ohne Aufnahmeeinrichtung für eine Tastrolle ausgeführt und vorteilhafterweise abgerundet. Bei dieser Ausführungsform wird die Zahl der verwendeten Bauteile des Ventils noch einmal eingeschränkt, bei gleichzeitiger starker Verminderung des Herstellungsaufwandes.

In Fig. 5 ist zudem sehr gut auch ein Abschlußlager- §

bock 56 an einer der Stirnseiten 57 des Ventil- §

körpers 1 zu erkennen, der nicht notwendigerweise |

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die gleiche Breite aufweisen muß, wie die restlichen Lägerböcke 2. Da in ihm nur ein einziger Betätigungshebel 3 gelagert ist, kann sich seine in Richtung der Axialrichtung der Achsfortsätze 36,36' gemessene Breite in etwa auf die Länge des Achsfortsatzes beschränken.

Gerade bei dieser "in Reihe-Anordnung" der Betätigungshebel erweist sich die Rastverbindurig zwischen den Hebeln und den Lagerböcken als sehr vorteilhaft. Bekannte Ausführungsformen mit separaten Achsen machen eine derartige Anordnung nahezu unmöglich, da ein Verstiften der Betätigungshebel an den Lagerböcken, infolge der dichten Nachbarschaft der nachfolgenden Betätigungshebel·, unmöglich ist. Es könnte so nur eine durchgehende Lagerung verwendet werden, die jedoch den Nachteil aufweist, daß bei einem erforderlichen Austauschen eines der inneren Betätigungshebel auch automatisch die anderen Betätigungshebel aus ihrer Lagerung herausfallen.

Die erfindungsgemäße Anordnung gemäß Fig. 4 und 5 hat demgegenüber den Vorteil, daß jederzeit ein 'Herausklipsen eines jeden der Betätigungshebel möglich ist ohne daß hierzu ein Entfernen der anderen Hebel notwendig wäre. Dies ist insbesondere in Verschleißfällen von großem Vorteil, da hier ein schnelles Austauschen möglich ist.

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Vorteilhafterweise können sowohl der Ventilkörper als auch die Lagerböcke und die Betätigungshebel mit ihren Tastorganen aus Kunststoffmaterial hergestellt sein, beispielsweise aus Polyamid. Dadurch wird eine extreme Gewichtseinsparung erreicht, bei gleichzeitig kostengünstiger Herstellungsweise, die kaum Nacharbeiten erforderlich macht.

Selbstverständlich ist die relativ zum Ventilkörper 1 gewählte Anordnung der Betätigungshebel und Lagerböcke nicht auf die in der Beschreibung dargestellte Art und Weise festgelegt, vielmehr sind auch alle anderen zweckmäßigen Anordnungen möglich. Auch die Ausführungsformen der Rastverbindung sollen durch die Ausführung dieser Beschreibung nicht beschränkt werden, sämtliche Ausführungsformen einer Einklink-, Einklipsverbindung, od.dgl. sind grundsätzlich möglich.

Claims (20)

29.06.1988 0 9462-lemh Festo K.6., 7300 Esslingen / Neckar Wegeventil Ansprüche

1. Wegeventil mit mechanischer Betätigung, insbesondere RoIlenhebelventi1, mit einem mindestens einen Ventiistösssl (5) enthaltenden Ventilkörper (1), an dem ein Lagerbock (2) sitzt, an dem ein Betätigungshebel (3) der zur Betätigung des Ventilstössels (5) dient, über eine Drehachse (24) schwenkbar gelagert ist, und mit einem am Betätigungshebel (3) vorgesehenen Tastorgan (4), über welches das Wegeventil mechanisch betätigt wird, z.B. von einer Kurvenscheibe oder Nockenstange (6), dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungshebel (3) mit seiner Drehachse (24) einstückig ausgebildet ist und daß zwischen der Drehachse (24) und dem Lagerbock (2) eine Schnapp-, Einklink-, Einklips- oder Rastverbindungsvorrichtung (30, 25, 24) angeordnet ist.

2. Hegeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Lagerbock (2) eine Achsaufnahme (25) für die Drehachse (24) des Betätigungshebels (3) vorgesehen ist

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und die Achsaufnahaie (25)> zwei elastisch Miteinander verbundene und voneinander weg und aufeinander zu bewegbare Lagerflächen (33,33') aufweist, die die Drehachse (24) im eingeklipsten bzw. eingeklinkten, eingerasteten od.dgl. Zustand ohne oder mit nur geringer Vorspannung Mindestens teilweise umfassen.

3. Wegeventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsaufnahme (25) am sich verjüngenden Ende (3o) einer in eine Wand (29) des Lagerbockes (2) eingebrachten Einführöffnung (28) angeordnet ist, wobei die lichte Weite der Einführöffnung (28) im Übergangsbereich (3o) zur Achsaufnahme (25) geringer ist als der Durchmesser der Drehachse (24) und deren lichte Weite am Ende des erweiterten Bereiches größer als dieser Durchmesser ist.

4. Wegeventil nach Anspruch 3, mit einem in einer in etwa im rechten Winkel zur Längsachse des Ventilstössels (5) verlaufenden Lagerungsebene liegenden und mit Abstand zu dieser Längsachse angeordneten Drehachse, dadurch gekennzeichnet, daß die offene SeUe der Einführöffnung (28) in etwa im rechten Winkel zur Längsachse des Ventilstössels von dieser wegweist.

5. Wegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

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pi it zwei im Lagerbock enthaltenen, in parallele· Abstand zueinander angeordneten und Jeweils eine Achsaufnahme (25) für die Drehachse (24) tragenden Lagerflügel (23), dadurch gekennzeichnet, daß die einstückig mit dem Betätigungshebel (3) ausgeführte Drehachse (24) aus zwei zueinander koaxial und auf gegenüberliegenden Seiten (37,37*) des Betätigungshebels (3) angeordneten Achsfortsätzen (36.36') besteht, die jeweils in einer Achsaufnahme (25) eines Lagerflügels (23) angeordnet sind.

6. Wegeventil nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführöffnung (28) trichterförmige Gestalt besitzt.

7. Wegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerbock (2) einstückig mit dem Ventilkörper (1) ausgeführt oder an diesen lösbar angesetzt ist.

8. Wegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerbock aus Kunststoffmaterial wie Polyamid besteht.

9. Wegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungshebel (3) mit seiner Drehachse (24) aus Kunststoffmaterial, z.B. Polyamid, besteht.

10. Wegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß das Tastorgan (4) ein bei der Fertigung des Betätigungshebels (3) unmittelbar ag diesen angeformter Tastnocken (55) ist.

11. Wegeventil nach eimern der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Tastorgan (4) als Tastrolle (39) ausgeführt ist, die über eine mit der Tastrolle (39) einstückig ausgeführte Rollenachse (46) am Betätigungshebel (3) gelagert ist.

12. Wegeventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Rollenachse (46) und dem Betätigungshebel (3) eine Schnapp-, Einklink-, Einklips- oder Rastverbindungsvorrichtung angeordnet ist.

13. Wegeventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß am Betätigungshebel (3) zwei durch eine Ausnehmung (40) voneinander getrennte Haltefortsätze (41, 41') angeordnet sind, die jeweils ein Lagerauge (42) für die Rollenachse (46) aufweisen, an das sich eine ausgehend vom jeweiligen Lagerauge (42) in Radialrichtung nach außen weisende Einsetzöffnung (44) mit in Richtung zum Lagerauge (42) sich verringender Spaltweite anschließt.

14. Wegeventil nach Anspruch 12 odt-r 13, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Tastrolle (39) einstückig ausgeführte Rollenachse (46) aus zwei an den beiden axialen Begrenzungsflächen (48, 48') der Tastrollen (39) angeordneten und von diesen in entgegengesetzte Richtungen wegstehenden Achsansätzen (49, 49¹) gebildet

ist, welche Ansätze (49, 49') in zwei Haltefortsätze (41» AV) des [ Betätigungshebels (3) eingeklipst oder dergl. sind, wobei

die tastrolle (39) zwischen den HUtefortsätzen (41, 4&Ggr;) angeordnet ist.

15. Wegeventil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltefort Sätze (41, 41') jeweils eine zu einem die Rollenachse (46) aufnehmenden Lagerauge (42) führende Einsetzöffnung (44) aufweist, die sich ausgehend von der Oberfläche (45) des Haltefortsatzes (41, 4&Ggr;) zunehmend verjüngt und deren quer zur Längsrichtung der Rollenachse (46) gemessene Breite im Bereich dieser Oberfläche größer oder gleich und im Übergangsbereich zum Lagerauge (42) geringer ist als der Durchmesser der Rollenachse (46) selbst.

16. Wegeventil nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastrolle (39) und ihre Rollenachse (46) aus Kunststoffmaterial, z.B. Polyamid, hergestellt sind.

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17. Wegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 16, \

dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungshebel

(3) L-förmige Gestalt besitzt, wobei im Bereich des freien Endes eines der Schenkel (34) des L die Drehachse (24) angeformt ist und im Bereich des freien Endes des anderen Schenkels (35) die Einklinkvorrichtungen oder dgl. für die Rollenachse (46) angeordnet sind.

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18. Wegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet durch einen mehrere Ventilstössel (5) aufweisenden Ventilkörper (1), der eine Mehrzahl von in Reihe nebeneinander und alternierend angeordneten Lagerböcken (2) und Betätigungshebeln (3) mit Tastorganen (4) trägt.

19. Wegeventil nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Lagerbock (2) gleichzeitig zwei Betätigungshebel (3) gelagert sind, wobei sie jeweils einen Achsfortsatz (36, 36') der beiden benachbarten Betätigungshebel (3, 3¹) aufnehmen.

20. Wegeventil nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (1) aus Kunststoffmateriel wie Polyamid besteht und einstückig mit den Lagerböcken (2) ausgebildet ist, z.B. als Spritzguß-( teil.