DE8916078U1 - Kolbenschieber für ein Druckmedium, insbesondere für die Steuerung eines Vorsteuermediums - Google Patents
Kolbenschieber für ein Druckmedium, insbesondere für die Steuerung eines VorsteuermediumsInfo
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Description
Andrejewski, Honke*& Phrtnef/PatfentanWalte'in Essen
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Kolbenschieberventil für ein Druckmedium,
insbesondere für die Steuerung eines Vorsteuermediums, mit Ventilgehäuse, in das Ventilgehäuse eingesetzter Ventilgehäusebuchse und
Kolbenschieber, wobei die Ventilgehäusebuchse unter Zwischenschaltung von elastischen Dichtungsringen in eine Bohrung des Ventilgehäuses
eingesetzt ist und wobei das Ventilgehäuse sowie die Ventilgehäusebuchse Bohrungen und Auskammerungen für das Druckmedium aufweisen
sowie der Kolbenschieber über einen Stellmotor verstellbar und außerdem von einer Rückstellfeder belastet ist. - Insbesondere handelt es sich um
ein Kolbenschieberventil für die Steuerung eines Vorsteuermediums, welches ein Steuerventil für ein Lastmedium, vorzugsweise im Rahmen
der Wasserhydraulik, steuert.
Bei dem aus der Praxis bekannten Kolbenschieberventil, von dem die
Erfindung ausgeht, besteht die Ventilgehäusebuchse aus einem geeigneten metallischen Werkstoff, z. B. einem austenitischen Stahl. Das
gilt auch für den Kolbenschieber. Der metallische Werkstoff ist in bezug auf Korrosion und Festigkeit entsprechend ausgewählt. Die Oberflächen
können eine Hartverchromung aufweisen. Die genannten Bauteile sind mit engen Toleranzen rund bearbeitet und besitzen eine geringe
Oberflächenrauhigkeit. Auch zwischen Ventilgehäusebuchse und Kolbenschieber sind Dichtringe angeordnet. Insbesondere wenn das Druckmedium
Wasser ist, zeigen sich an der Oberfläche des Kolbenschiebers und der Ventilgehäusebuchse, insbesondere kolbenschieberseitig,
störende Korrosionserscheinungen. Die Dichtungsringe, die zwischen Ventilgehäusebuchse und Kolbenschieber angeordnet sind, können dazu
führen, daß der Kolbenschieber klebt, was das Funktionsverhalten des gesamten Kolbenschieberventils beeinträchtigt.
Andrejewski, Honke & Partner* "Patentanwälte in Essen
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kolbenschieberventil des
eingangs beschriebenen Aufbaus so weiter auszubilden, daß störende Korrosionserscheinungen und ein Kleben des Kolbenschiebers in der
Ventilgehäusebuchse nicht mehr auftreten, und zwar auch dann nicht, wenn das Druckmedium Wasser ist, wie es in der Wasserhydraulik
üblich ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Ventilgehäusebuchse
und der Kolbenschieber aus Industriekeramik aufgebaut sind, welche Industriekeramik einen geringen Wärmedehnungskoeffizienten
aufweist, und daß der Kolbenschieber in die Kolbenschieberaufnahme der Ventilgehäusebuchse mit einem als Spaltdichtung ausgebildeten Spiel,
dichtungsringfrei, eingesetzt ist. - Es versteht sich, daß auch bei dem erfindungsgemäßen Kolbenschieberventil die Ventilgehäusebuchse
und der Kolbenschieber mit hoher Präzision rund bearbeitet sind und eine extrem geringe Oberflächenrauhigkeit aufweisen. Nach bevorzugter
Ausführungsform der Erfindung sind die Ventilgehäusebuche und der Kolbenschieber aus Oxidkeramik, insbesondere auf Basis von Aluminiumoxid,
aufgebaut und bestehen beide Bauteile aus dem gleichen keramischen Werkstoff. Der Kolbenschieber ist regelmäßig einerseits von
einem Stößel des Stellmotors beaufschlagt und andererseits mit einer Kappe versehen, an der die außerdem am Ventilgehäuse abgestützte
Rückstellfeder abgestützt ist. Die Flächenpressungen sind nach Maßgabe des keramischen Werkstoffes eingerichtet. Das Spiel zwischen Kolbenschieber
und Ventilgehäusebuchse und damit die Dicke des Dichtspaltes liegen im Bereich von 1/1000 Millimeter. Die Funktion des in
der Ventilgehäusebuchse arbeitenden Kolbenschiebers wird durch Wärmedehnungen nicht beeinträchtigt, da der industriekeramische Werkstoff
nur geringe Wärmeleitung aufweist und beide Bauteile mehr oder weniger gleichzeitig die auftretenden geringen Wärmedehnungen erfahren
Andrejewski, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen
und insoweit ein Gleichverhalten zeigen, welches störende Zwänge infolge
unterschiedlicher Wärmedehnungen ausschließt. Die positive oder negative Wärmedehnung, die das Aggregat aus Ventilgehäusebuchse und
Kolbenschieber als ganzes erfährt, wird durch die elastischen Dichtungsringe, die zwischen Ventilgehäusebuchse und Ventilgehäuse angeordnet
sind, ausgeglichen. Die Passung zwischen Ventilgehäusebuchse und Ventilgehäuse ist entsprechend eingerichtet.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung
Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein erfindungsgemäßes Kolbenschieberventil
,
Fig. 2 eine Ansicht des Gegenstandes der Fig. 1 aus Richtung des Pfeiles A der Fig. 1.
Das in den Figuren dargestellte Kolbenschieberventil steuert ein Druckmedium.
Es ist insbesondere für die Steuerung eines Vorsteuermediums, welches ein Steuerventil für ein Lastmedium, vorzugsweise im Rahmen
der Wasserhydraulik, steuert, bestimmt. Auch das Druckmedium, welches in dem Kolbenschieberventil gesteuert wird, kann Wasser sein. Insbesondere
kann es sich insoweit um eine Öl-in-Wasseremulsion handeln.
Zum grundsätzlichen Aufbau des Kolbenschieberventils gehören ein Ventilgehäuse 1, eine in das Ventilgehäuse 1 eingesetzte Ventilgehäusebuchse
2 und der Kolbenschieber 3. Die Ventilgehäusebuchse 2 ist unter Zwischenschaltung von elastischen Dichtungsringen 4 in eine Bohrung 5
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des Ventilgehäuses 1 mit ausreichendem Spiel eingesetzt. Das Ventilgehäuse
1 sowie die Ventilgehäusebuchse 2 besitzen Bohrungen 6 und Auskammerungen 7 für das Druckmedium, wie sie bei solchen Kolbenschieberventilen
üblich sind. Der Kolbenschieber 3 ist über einen Stellmotor 8 verstellbar und außerdem von einer Rückstellfeder 9 belastet.
Die Ventilgehäusebuchse 2 und der Kolbenschieber 3 sind aus Industriekeramik
aufgebaut. Die Industriekeramik weist einen geringen Wärmedehnungskoeffizienten auf. Der Kolbenschieber 3 ist in die Kolbenschieberaufnahme
der Ventilgehäusebuchse 2 mit einem als Spaltdichtung ausgebildeten Spiel S , dichtungsringfrei, eingesetzt. Das Spiel S und
damit die Spaltdicke mögen in der Größenordnung 1/1000 Millimeter liegen, sie sind übertrieben groß gezeichnet. Die Ventilgehäusebuchse 2
und der Kolbenschieber 3 bestehen vorzugsweise aus Oxidkeramik, insbesondere auf Basis von Aluminiumoxid. Sie sind zweckmäßigerweise
beide aus dem gleichen keramischen Werkstoff aufgebaut, damit sie bei temperaturabhängigen Wärmedehnungen Gleichverhalten zeigen. Links
in der Fig. 1 erkennt man, daß der Kolbenschieber 3 von einem Stößel 10 des Stellmotors 8 beaufschlagt ist. Andererseits ist der Kolbenschieber
3 mit einer Kappe 11 versehen, an der die außerdem an dem Ventilgehäuse 1 abgestützte Rückstellfeder 9 abgestützt ist. Der Stellmotor
8 mag im Ausführungsbeispiel als proportional arbeitender Stellmagnet ausgebildet sein, der mit dem Druckmittel in Verbindung steht,
also naß arbeitet. Die Rückstellfeder 9 ist über einen Einstellbolzen 12 mit Abstützbund 13 am Gehäuse 1 abgestützt und der Einstellbolzen 12
ist durch eine Schraubkappe 14 zur Einstellung der Federkraft verstellbar.
Claims (3)
1. Kolbenschieberventil für ein Druckmedium, insbesondere für die Steuerung eines Vorsteuermediums, - mit Ventilgehäuse, in das Ventilgehäuse
eingesetzter Ventilgehäusebuchse und Kolbenschieber, wobei die Ventilgehäusebuchse unter Zwischenschaltung von elastischen Dichtungsringen
in eine Bohrung des Ventilgehäuses eingesetzt ist und wobei das Ventilgehäuse sowie die Ventilgehäusebuchse Bohrungen und Auskammerungen
für das Druckmedium aufweisen sowie der Kolbenschieber über einen Stellmotor verstellbar und außerdem von einer Rückstellfeder belastet
ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilgehäusebuchse und der Kolbenschieber aus Industriekeramik aufgebaut
sind, welche Industriekeramik einen geringen Wärmedehnungskoeffizienten aufweist, und daß der Kolbenschieber in die Kolbenschieberaufnahme
der Ventilgehäusebuchse mit einem als Spaltdichtung ausgebildeten Spiel dichtungsringfrei eingesetzt ist.
2. Kolbenschieberventil, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilgehäusebuchse
und der Kolbenschieber aus Oxidkeramik, insbesondere auf Basis von Aluminiumoxid, aufgebaut sind und aus dem gleichen keramischen
Werkstoff bestehen.
3. Kolbenschieberventil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kolbenschieber einerseits von einem Stößel des Stellmotors beaufschlagt und andererseits mit einer Kappe versehen
ist, an der die außerdem am Ventilgehäuse abgestützte Rückstellfeder abgestützt ist.
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