EP0812989B1

EP0812989B1 - Elektropneumatisch vorgesteuertes Wegeventil

Info

Publication number: EP0812989B1
Application number: EP97100211A
Authority: EP
Inventors: Dirk Giere; Rolf Meier; Pierre Bonino
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1996-06-12
Filing date: 1997-01-09
Publication date: 2001-10-10
Anticipated expiration: 2017-01-09
Also published as: DE19623446A1; DE59704836D1; EP0812989A3; EP0812989A2

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem elektropneumatisch vorgesteuerten Wegeventil nach der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher angegebenen Gattung.

Es ist schon ein solches elektropneumatisch vorgesteuertes Wegeventil für eine 5-Wege-2-Stellungs-Funktion aus der DE 43 40 770 A1 bekannt, wie es in Ventilträgersystemen zur Ausnutzung der begrenzten Ventilplätze verwendet wird. Für eine gute Raumausnutzung hat das Wegeventil ein quaderförmiges Gehäuse, an dessen stirnseitigen Flanschflächen ein Deckel und ein Vorsteuermodul angebaut sind, wovon letzterer beide Vorsteuerventile aufnimmt und einen einzigen elektrischen Anschluß hat. Zum Anschließen des Wegeventils am Ventilträgersystem hat das Gehäuse eine standardmäßige Schnittfläche, bei der ein Zulaufanschluß und zwei Rücklaufanschlüsse in einer Querseite des Gehäuses angeordnet sind, während die entgegengesetzt liegende Querseite zwei Arbeitsanschlüsse aufnimmt. Von Nachteil bei diesem 5/2-Wegeventil ist, daß es nur für eine einzige Steuerfunktion ausgelegt ist, wie sie zur Steuerung eines doppeltwirkenden Verbrauchers benötigt wird. In vielen Anwendungsfällen ist damit keine optimale Auslegung möglich, insbesondere in Ventilträgersystemen, wo eine Kosten und Bauraum sparende Bauweise besonders erwünscht ist.

Ferner ist aus der DE 44 16 285 A1 ein elektropneumatisch vorgesteuertes Wegeventil für Ventilträgersysteme bekannt, bei dem ein vorgegebener Bauraum besser mit Steuerfunktionen ausgenutzt wird. Hier sind zwei 3/2-Wegeventile in einem Standardgehäuse eines 5-Wege-Ventils integriert, indem in eine durchgehende Schieberbohrung in einem Gehäuse zwei voneinander getrennte Steuerschieber gleichachsig angeordnet sind. Damit läßt sich zwar eine erhebliche Leistungsverdichtung bei Ventilträgersystemen erreichen, jedoch kann es in manchen Fällen ungünstig sein, daß das Wegeventil nicht als 5/2-Ventil ausgeführt ist.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße elektro-pneumatisch vorgesteuerte Wegeventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß bei besonders kompakter und kostengünstiger Bauweise ein vorgegebener Bauraum noch besser mit Steuerfunktionen ausgenutzt werden kann. Dadurch lassen sich in einem Ventilträgersystem auf einem einzelnen Ventilplatz die Funktionen von zwei 5/2-Wegeventilen anordnen. Das Wegeventil läßt sich in einem Ventilträgersystem infolge der standardisierten Schnittfläche gemischt mit anderen Ventilvarianten montieren. Auch bei der Integration beider Wegeventile in einem Standardgehäuse lassen sich bei relativ einfacher Bauweise noch hohe Durchflußströme realisieren, wie dies ansonsten bei einem 5/2-Wegeventil erwartet wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen elektropneumatisch vorgesteuerten Wegeventils möglich. Besonders günstig sind Ausführungen nach den Ansprüchen 2 bis 4, wodurch sich vorteilhafte Anordnungen der Arbeitsanschlüsse ergeben, zumal, wenn der verfügbare Raum sehr begrenzt ist und diese Bauweise bei sog. Kleinventilen angewandt werden soll. Zweckmäßig sind ferner Ausbildungen nach den Ansprüchen 5 bis 7, wodurch eine günstige Lage der Schieberbohrungen erreichbar ist; auf diese Weise ist es möglich, das Gehäuse eines standardmäßigen Wegeventils für eine einzige 5/2-Funktion zu verwenden. Dabei läßt sich dieses Gehäuse auch dann noch verwenden, wenn dessen Schieberbohrung in der Symmetrieachse des quaderförmigen Gehäuses angeordnet ist. Vorteilhaft sind ferner Ausbildungen nach den Ansprüchen 8 und 9, welche eine kostensparende Bauweise sowie eine einfache Montage und auch eine verringerte Störanfälligkeit begünstigen. Mit Hilfe der Ausführungen nach den Ansprüchen 10 bis 14 wird eine besonders kompakte und relativ einfache Bauweise des Wegeventils unterstützt. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie der Zeichnung.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen teilweisen Längsschnitt durch ein elektropneumatisch vorgesteuertes Wegeventil in vereinfachter Darstellung, Figur 2 eine Draufsicht auf das Wegeventil nach Figur 1, Figur 3 einen Längsschnitt durch das Gehäuse des Wegeventils nach Figur 1 in vereinfachter Darstellung, Figur 4 eine Seitenansicht des Gehäuses nach Figur 3, Figur 5 einen teilweisen Längsschnitt nach V-V in Figur 2 und Figur 6 einen Querschnitt nach VI-VI in Figur 5 in vereinfachter Darstellung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In der Figur 1 ist in vereinfachter Darstellung ein elektropneumatisch vorgesteuertes Wegeventil 10 teilweise im Längsschnitt und teilweise schematisch dargestellt, wie es in einem Ventilträgersystem auf einen Ventilplatz einer Grundplatte montiert werden kann. Das Wegeventil besteht im wesentlichen aus einem Ventilmodul 11, einem Vorsteuermodul 12 und einem Deckel 13, die alle aneinandergebaut sind.

Der Ventilmodul 11 weist ein quaderförmiges Gehäuse 14 auf, das aus dem Standardgehäuse eines 5/2-Wegeventils hergeleitet ist. Zu diesem Zweck hat das Gehäuse 14 eine zwischen zwei stirnseitigen Flanschflächen 15, 16 axial und durchgehend verlaufende erste Schieberbohrung 17, die in Bezug auf den Querschnitt des Gehäuses 14 in dessen Symmetrieachse angeordnet ist. Parallel zu dieser Schieberbohrung 17 verläuft eine zweite, gleich große Schieberbohrung 18, die in Bezug auf Figur 1 in geringem Abstand über der ersten Schieberbohrung 17 angeordnet ist. Wie die Figur 4 näher zeigt, welche eine Ansicht der Flanschfläche 15 des Gehäuses 14 darstellt, liegt die zweite Schieberbohrung 18 leicht außermittig zur Symmetrieebene des Gehäuses 14. Der Abstand zwischen beiden Schieberbohrungen 17, 18 ist möglichst klein gewählt, so daß die zwischen ihnen verbleibende Wand 19 in ihrer Dicke kleiner ist als der halbe Durchmesser einer Schieberbohrung. Während die erste Schieberbohrung 17 eine zur ersten Flanschfläche 15 hin offene, erste Ausdrehung 21 aufweist, besitzt die zweite Schieberbohrung 18 eine zur zweiten Flanschfläche 16 hin offene, gleichgroße zweite Ausdrehung 22. Die untereinander gleichen Ausdrehungen 21, 22 sind im Durchmesser so groß, daß sie jeweils die benachbarte Schieberbohrung 18 bzw. 17 anschneiden und damit die Wand 19 durchbrechen.

In dem Gehäuse 14 ist unterhalb der ersten Schieberbohrung 17 ein mittig liegender, mit P bezeichneter Zulaufanschluß 23 ausgebildet, zu dessen beiden Seiten jeweils ein mit T bezeichneter Rücklaufanschluß 24 und 25 angeordnet ist. Diese drei Anschlüsse 23 bis 25 sind jeweils als Sacklochbohrungen ausgeführt, die in der Symmetrieebene des Gehäuses 14 hintereinander angeordnet sind und sich nach unten hin zu einer als Montagefläche dienenden, ersten Querseite 26 des Gehäuses 14 hin öffnen. Durch die beiden Rücklaufanschlüsse 24, 25 und den dazwischenliegenden Zulaufanschluß 23 sind im Gehäuse 14 in axialer Richtung gesehen, ausgehend von der ersten Flanschfläche 15, ein erster bis vierter Querschnittsbereich 27, 28, 29 bzw. 31 ausgebildet, die sich radial zu den Schieberbohrungen 17, 18 erstrecken.

Wie die Figur 2 näher zeigt, die eine Draufsicht auf das Wegeventil nach Figur 1 darstellt, liegen in der zur ersten Querseite 26 entgegengesetzt liegenden, zweiten Querseite 32 mehrere Arbeitsanschlüsse 33 bis 36, die so verteilt sind, daß jeweils ein Arbeitsanschluß in einem der Querschnittsbereiche 27 bis 31 liegt. Dabei liegt ein mit A1 bezeichneter, erster Arbeitsanschluß 33 im zweiten Querschnittsbereich 28, während ein zweiter Arbeitsanschluß 34, der mit B1 bezeichnet ist, im vierten Querschnittsbereich 31 liegt. Diese beiden Arbeitsanschlüsse 33, 34 bilden ein zusammengehörendes Paar, das der ersten Schieberbohrung 17 zugeordnet ist. Ein dritter Arbeitsanschluß 35 ist mit A2 bezeichnet und liegt in der dritten Querschnittsebene 29, während der vierte Arbeitsanschluß 36, der mit B2 bezeichnet ist, in der ersten Querschnittsebene 27 liegt. Die dritten und vierten Arbeitsanschlüsse 35, 36 bilden ein zweites Paar von zusammengehörenden Arbeitsanschlüssen, das der zweiten Schieberbohrung 18 zugeordnet ist. Wie Figur 2 am besten zeigt, liegen die Arbeitsanschlüsse 33 bis 36 außermittig von einer axial verlaufenden Symmetrieebene durch das Gehäuse 14, so daß die beiden Paare von Arbeitsanschlüssen jeweils auf entgegengesetzten Seiten der Symmetrieebene liegen und zudem beide Paare in axialer Richtung zueinander versetzt sind. Auf diese Weise kann der Abstandd zwischen jeweils zwei benachbarten Arbeitsanschlüssen möglichst groß gewählt werden, so daß auch bei Miniventilen noch ausreichend Platz für einen Leitungsanschluß bleibt.

Wie der Längsschnitt durch das Gehäuse 14 nach Figur 3 am deutlichsten zeigt, ist im Zulaufanschluß 23 sowie in den beiden Rücklaufanschlüssen 24 und 25 jeweils eine Anschlußbohrung 37, 38 bzw. 39 angebracht, welche die beiden Schieberbohrungen 17, 18 durchdringen bzw. anschneiden, so daß diese beiden Schieberbohrungen 17, 18 parallel zueinander an jeden dieser Anschlüsse 23 bis 25 angeschlossen ist. Wie Figur 2 in Verbindung mit Figur 6 näher zeigt, verläuft in der zweiten Querschnittsebene 28 eine erste Bohrung 41, welche den ersten Arbeitsanschluß 33 mit der ersten Schieberbohrung 17 im Bereich des ersten Querschnittsbereichs 27 verbindet. Wie ferner Figur 2 in Verbindung mit Figur 5 und Figur 6 näher zeigt, verläuft in der durch die Arbeitsanschlüsse A1 und B1 verlaufenden Längsebene eine von der zweiten Querseite 32 ausgehende Radialbohrung 42, welche im dritten Querschnittsbereich 29 die erste Schieberbohrung 17 anschneidet und zudem über eine Querbohrung 43 die Verbindung zum zweiten Arbeitsanschluß 34 herstellt. Diese Bohrungen 42 und 43 sind nach außen zu durch Stopfen verschlossen. Wie aus den Figuren 1 bis 3 erkennbar ist, steht der dritte Arbeitsanschluß 35 über eine zweite Bohrung 44, die senkrecht zur zweiten Querseite 32 verläuft, mit der zweiten Schieberbohrung 18 in der dritten Querschnittsebene 29 in Verbindung. Wie die Figur 2 in Verbindung mit Figur 5 und Figur 6 näher zeigt, liegt in der durch die Arbeitsanschlüsse 35 und 36 verlaufenden Längsebene und im zweiten Querschnittsbereich 28 eine zweite Radialbohrung 45, die von der zweiten Querseite 32 ausgeht und die zweite Schieberbohrung 18 anschneidet. Diese zweite Radialbohrung 45 steht über eine von der ersten Flanschfläche 15 aus eingebrachte, zweite Querbohrung 46 mit dem vierten Arbeitsanschluß 36 in Verbindung. Dabei liegt diese zweite Querbohrung 46 in der gleichen Höhenlage wie die erste Querbohrung 43, wie dies Figur 5 näher zeigt. Auch diese Verbindungsbohrungen 45, 46 sind nach außen hin durch Stopfen verschlossen. Auf diese Weise sind bei den beengten Raumverhältnissen in der zweiten Querseite 32 alle Arbeitsanschlüsse 33 bis 36 etwa zickzackförmig zueinander versetzt angeordnet, so daß die Abstände und damit die Zugänglichkeit der einzelnen Arbeitsanschlüsse untereinander möglichst groß ist. Dabei bilden die Arbeitsanschlüsse A1 und B1 ein erstes Paar, das in der gleichen Längsebene liegt und der ersten Schieberbohrung 17 zugeordnet ist. Entsprechend bilden die anderen Arbeitsanschlüsse A2 und B2, die ebenfalls in einer gleichen Längsebene und im Abstand zur anderen Längsebene liegen, ein zweites Paar, das mit der zweiten Schieberbohrung 18 in Verbindung steht. Ferner sind in Figur 2 in der zweiten Querseite 32 zwei Durchgangsbohrungen 47 erkennbar, in denen Befestigungsschrauben 48 für die Befestigung des Wegeventils 10 an einem Systemträger angeordnet werden.

In der ersten Schieberbohrung 17 ist ein erster Steuerschieber 51 und in der zweiten Schieberbohrung 18 ein zweiter Steuerschieber 52 angeordnet. Die beiden Steuerschieber 51, 52 sind untereinander baugleich, für eine 5/2-Ventilfunktion ausgebildet und zueinander um 180° vertauscht in die Schieberbohrungen 17 bzw. 18 eingebaut. Infolge gleicher Bauweise wird lediglich der erste Steuerschieber 51 beschrieben, wobei gleiche Bauteile am zweiten Steuerschieber 52 mit ' bezeichnet werden. Der erste Steuerschieber 51 hat einen an der Flanschflche 15 aus der ersten Schieberbohrung 17 herausragenden Kolbenabschnitt 53, an den sich durch Dichtelemente 54, wie zum Beispiel O-Ringe, voneinander getrennt mindestens eine erste bis vierte Ringnut 55 bis 58 anschließen. In der ersten Ausdrehung 21 ist eine erste Feder 59 angeordnet, die sich im Gehäuse 14 und am Kolbenabschnitt 53 abstützt und dabei den ersten Steuerschieber 51 anliegend an einem ersten Antriebskolben 61 hält. Steuerschieber 51 und Antriebskolben 61 sind mechanisch voneinander getrennt und nur kraftschlüssig miteinander gekoppelt, wobei der Antriebskolben 61 im Vorsteuermodul 12 gleitend geführt ist und einen ersten Druckraum 62 begrenzt. In entsprechender Weise stützt sich der zweite Steuerschieber 52 mit seinem Kolbenabschnitt 53' unter der Kraft der Feder 59' an einem zweiten Antriebskolben 63 ab, der im Deckel 13 gleitend geführt ist und baugleich zum ersten Antriebskolben 61 ist. Der zweite Antriebskolben 63 begrenzt im Deckel 13 einen zweiten Druckraum 64. Jeder der beiden Steuerschieber 51, 52 ist über seinen zugeordneten Antriebskolben 61 bzw. 63 gehäusefest abgestützt und markiert somit eine Ausgangsstellung der Steuerschieber 51, 52.

Wie Figur 1 deutlich zeigt, ist an die erste Flanschfläche 15 der Vorsteuermodul 12 angebaut, der in seinem Inneren ein erstes Vorsteuerventil 64 sowie ein zweites Vorsteuerventil 65 aufnimmt. Beide schematisch dargestellten Vorsteuerventile 64, 65 sind untereinander gleich und als 3/2-Ventile ausgebildet, die elektromagnetisch entgegen Federkraft betätigbar sind. Das erste Vorsteuerventil 64 dient zur Steuerung des ersten Steuerschiebers 51, das zweite Vorsteuerventil 65 entsprechend für den zweiten Steuerschieber 52. In dem Vorsteuermodul 12 ist ferner eine zur Stirnseite 15 hin offene Ausnehmung 66 ausgebildet, in welcher der erste Antriebskolben 61 dicht und gleitend geführt ist. Der erste Antriebskolben 61 ist konzentrisch zum ersten Steuerschieber 51 angeordnet und kann zur Betätigung des ersten Steuerschiebers 51 im ersten Druckraum 62 mit Druckmittel beaufschlagt werden, wozu dieser Druckraum 62 über eine erste Steuerleitung 67 an das erste Vorsteuerventil 64 angeschlossen ist. Ferner steht das erste Vorsteuerventil 64 über eine Drucksteuerleitung 68 mit dem Zulaufanschluß 23 in Verbindung. An diese Drucksteuerleitung 68 ist parallel zum ersten Vorsteuerventil 64 auch das zweite Vorsteuerventil 65 angeschlossen, von dem eine zweite Steuerleitung 69 durch das Gehäuse 14 hindurch in den Deckel 13 führt und dort mit dem zweiten Druckraum 60 Verbindung hat. Beide Vorsteuerventile 64, 65 sind parallel über eine Ablaufsteuerleitung 71 mit einem Abluft-Steueranschluß 72 im Gehäuse 14 verbunden. Am Vorsteuermodul 12 ist ferner ein elektrischer Steckanschluß 73 angeordnet, über den die Ansteuersignale für die beiden Vorsteuerventile 64, 65 eingebbar sind.

Der an die zweite Flanschfläche 16 des Gehäuses 11 angebaute Deckel 13 hat zur Aufnahme des Antriebskolbens 63 eine sacklochartige Ausnehmung 74, welche konzentrisch zur Achse des zweiten Steuerschiebers 52 liegt. Auch der zweite Antriebskolben 63 ist vom zweiten Steuerschieber 52 getrennt ausgebildet und somit nur im Deckel 13 gelagert.

Der erste Steuerschieber 51 bildet somit mit dem ersten Vorsteuerventil 64 Teile eines ersten 5/2-Ventils 76, das die Arbeitsanschlüsse A1 und B1 steuert. Der zweite Steuerschieber 52 gehört mit dem zweiten Vorsteuerventil 65 zu einem zweiten 5/2-Ventil 77, dem als Arbeitsanschlüsse das Paar A2 und B2 zugeordnet sind. Beide Ventile 76, 77 sind als monostabile Wegeventile ausgeführt, welche in dem gleichen Standardgehäuse 14 untergebracht sind und den gleichen Zulaufanschluß 23 sowie die gleichen Rücklaufanschlüsse 24, 25 benutzen.

Die Wirkungsweise des elektropneumatisch vorgesteuerten Wegeventils 10 wird wie folgt erläutert, wobei der Zusammenhang eines derartigen Wegeventils mit einer nicht näher gezeichneten Grundplatte in einem Ventilträgersystem als an sich bekannt vorausgesetzt wird.

Bei dem Wegeventil 10 sind die beiden 5/2-Ventile 76 und 77 in ausgeschalteter Form dargestellt, wobei die beiden Druckräume 62 und 60 an den beiden Antriebskolben 61 bzw. 63 über die Vorsteuerventile 64, 65 und die Ablaufsteuerleitung 71 zum Ablauf-Steueranschluß 72 entlastet sind. Die beiden Steuerschieber 51 bzw. 52 werden von ihren Federn 59, 59' in die gezeichneten Ausgangsstellungen gedrückt, so daß die Ventile 76, 77 als monostabile Wegeventile arbeiten.

In den gezeichneten Ausgangsstellungen der Steuerschieber 51, 52 gelangt Druckluft vom Zulaufanschluß 23 über die erste Anschlußbohrung 37 parallel in beide Schieberbohrungen 17 und 18. Die Druckluft gelangt damit in die dritte Ringnut 57 des ersten Steuerschiebers 51 sowie gleichzeitig in die dritte Ringnut 57' des zweiten Steuerschiebers 52. Alle Ringnuten 55 bis 58 an den Steuerschiebern 51, 52 werden von zwei Dichtelementen 54 begrenzt bzw. abgedichtet, wobei diese Dichtelemente 54 zugleich als Steuerkanten wirken. In der ersten Schieberbohrung 17 gelangt nun Druckluft aus der dritten Ringnut 57 in die erste Radialbohrung 42 und weiter über die erste Querbohrung 43 zu dem mit B1 bezeichneten zweiten Arbeitsanschluß 34. Gleichzeitig kann Abluft von einem nicht näher gezeichneten Verbraucher über den mit A1 bezeichneten ersten Arbeitsanschluß 33 in die erste Bohrung 41 strömen und von dort in die erste Schieberbohrung 17 im Bereich der zweiten Ringnut 56 gelangen, von wo sie über die Anschlußbohrung 38 in den ersten Rücklaufanschluß 24 abströmen kann. Die über die zweite Ringnut 56 abströmende Abluft kann zwar über die Anschlußbohrung 38 auch in die vierte Ringnut 58' des zweiten Steuerschiebers 52 einströmen, von der jedoch keine Verbindungen weiterführen und die somit blind verschlossen ist.

Die vom Zulaufanschluß 23 gleichzeitig und parallel über die Anschlußbohrung 37 in die zweite Schieberbohrung 18 einströmende Druckluft gelangt dort in die dritte Ringnut 57' von wo aus sie weiter in die zweite Radialbohrung 45 und über die zweite Querbohrung 46 zum vierten Arbeitsanschluß 36 strömt, der mit B2 bezeichnet ist. Gleichzeitig kann eine von einem nicht näher gezeichneten, doppelt wirkenden Verbraucher zurückströmende Abluft über den mit A2 bezeichneten dritten Arbeitsanschluß 35 in die zweite Bohrung 44 strömen, von wo die Abluft in die zweite Ringnut 56' am zweiten Steuerschieber 52 gelangt. Zugleich steht die zweite Ringnut 56' über die Anschlußbohrung 39 in paralleler Weise zur ersten Schieberbohrung 17 mit dem zweiten Rücklaufanschluß 25 in Verbindung. In den gezeigten Ausgangsstellungen beider Steuerschieber 51, 52 werden somit jeweils die beiden außenliegenden Arbeitsanschlüsse B1 und B2 mit Druck beaufschlagt, während die anderen, paarweise zugeordneten Arbeitsanschlüsse A1 und A2 jeweils zu Rücklaufanschlüssen 24 bzw. 25 entlastet sind.

Zum Umschalten des ersten 5/2-Ventils 76 wird das erste Vorsteuerventil 64 elektromagnetisch betätigt, so daß es den über die Drucksteuerleitung 68 anstehenden Steuerdruck über die erste Steuerleitung 67 in den ersten Druckraum 62 führt, so daß der druckbeaufschlagte erste Antriebskolben 61 gegen die Kraft der Feder 59 den ersten Steuerschieber 51 in seine nicht näher gezeichnete Arbeitsstellung schiebt. Dabei kann diese Arbeitsstellung durch Anschlag des ersten Antriebskolbens 61 an der Flanschfläche 15 festgelegt werden. In dieser Arbeitsstellung ist nun der erste Steuerschieber 51 in seiner Schieberbohrung 17 so weit nach rechts verschoben, daß die Druckluft vom Zulaufanschluß 23 über die Anschlußbohrung 37 in die zweite Ringnut 56 gelangt, von wo sie über die erste Bohrung 41 zum ersten Arbeitsanschluß 33 (A1) strömt. Die Verbindung von der zweiten Ringnut 56 zur Anschlußbohrung 38 ist dabei von einem Dichtelement 54, das hier als Steuerkante wirkt, gesperrt. Gleichzeitig wurde die dritte Ringnut 57 des ersten Steuerschiebers 51 so weit nach rechts verschoben, daß sie die Verbindung von der ersten Radialbohrung 42 zur Anschlußbohrung 37 unterbricht und letztere (42) mit der Anschlußbohrung 39 zum zweiten Tankanschluß 25 verbindet. Auf diese Weise wird der mit B1 bezeichnete Arbeitsanschluß 34 zum zweiten Rücklaufanschluß 25 entlastet. Durch Einschalten des ersten Vorsteuerventils 64 in Verbindung mit dem Umschalten des ersten Steuerschiebers 51 in seine Arbeitsstellung wird somit die Druckbelegung an dem ersten Paar 33, 34 der Arbeitsanschlüsse vertauscht, so daß am Arbeitsanschluß A1 Druck ansteht, während B1 zum Rücklaufanschluß entlastet wird. Unabhängig von dieser Betätigung des ersten 5/2-Ventils 76 bleibt die Drucksteuerung am zweiten Ventil 77 erhalten, bei dem der zweite Steuerschieber 52 nach wie vor in der gezeichneten Ausgangslage den Arbeitsanschluß B2 mit Druck beaufschlagt und A2 zum Tank entlastet. Wird das erregte erste Vorsteuerventil 64 wieder abgeschaltet, so drückt die Feder 59 den ersten Steuerschieber 51 in die gezeichnete Ausgangsstellung zurück, wobei die Druckbelegung der Arbeitsanschlüsse A1, B1 wieder umgeschaltet wird. Das erste 5/2-Ventil 76 ist somit unabhängig von der Arbeitsweise des zweiten Ventils 77 zur Steuerung eines doppelt wirkenden Verbrauchers geeignet, wobei das Ventil 76 monostabil ausgeführt ist.

Soll nun das zweite 5/2-Ventil 77 betätigt werden, so wird das zweite Vorsteuerventil 65 erregt und Druckluft über die zweite Steuerleitung 69 in den zweiten Druckraum 60 im Deckel 13 geführt. Der druckbeaufschlagte zweite Antriebskolben 63 schiebt nun den zweiten Steuerschieber 52 gegen die Kraft seiner Feder 59' nach links in eine Arbeitsstellung, die durch Anschlag des Antriebskolbens 63 an der zweiten Flanschfläche 16 näher definierbar ist. Dabei wird die zweite Ringnut 56' am zweiten Steuerschieber 52 so weit nach links geschoben, daß die entlastende Verbindung über die Anschlußbohrung 39 zum zweiten Tankanschluß 35 gesperrt wird, während die Verbindung von der zweiten Bohrung 44 zur Anschlußbohrung 37 aufgesteuert wird. Somit wird der mit A2 bezeichnete dritte Arbeitsanschluß 35 mit Druck vom Zulaufanschluß 23 beaufschlagt. Gleichzeitig verschiebt sich die dritte Ringnut 57' weiter nach links, wobei deren Verbindung zur Anschlußbohrung 37 gesperrt wird und die zweite Radialbohrung 45 mit der Anschlußbohrung 38 Verbindung erhält. Auf diese Weise wird der mit B2 bezeichnete vierte Arbeitsanschluß 36 zum ersten Tankanschluß 24 entlastet. Diese Umschaltfunktion des zweiten Ventils 77 wird von der Funktion des ersten Ventils 76 nicht gestört. Beim Abschalten des zweiten Vorsteuerventils 65 wird der Druckraum 60 am zweiten Antriebskolben 63 zum Abluft-Steueranschluß 72 entlastet, so daß die Feder 59' den zweiten Steuerschieber 52 zusammen mit dem zweiten Antriebskolben 63 in die gezeichnete Ausgangslage zurückstellen kann. Die beiden monostabilen, 5/2-Wegeventile 76 und 77 sind somit unabhängig voneinander betätigbar, so daß zwei doppelt wirkende Verbraucher mit einem einzigen Wegeventil 10 beliebig steuerbar sind.

Durch die Anordnung zweier 5/2-Ventile in einem gemeinsamen Gehäuse und somit auf einem gleichen Ventilplatz auf einer Grundplatte lassen sich in erheblichem Maße Bauraum und Kosten einsparen und der Funktionsinhalt eines Ventilblocks ausgehend von einer gleichen Grundplatte beträchtlich erhöhen. Das Gehäuse für das Wegeventil 10 läßt sich dabei aus dem Standardgehäuse eines einzelnen 5/2-Wegeventils der selben Baureihe herleiten, so daß es besonders kostengünstig herstellbar ist. Durch die integrierte Anordnung beider Vorsteuerventile in dem Vorsteuermodul auf einer einzigen Stirnseite des Gehäuses genügt ein einziger elektrischer Steckanschluß für die Ansteuerung beider Ventile 76, 77. Das Gehäuse 14 und der Vorsteuermodul 12 sind so ausgebildet, daß sie ohne zusätzliche Adapterplatte unmittelbar auf die Grundplatte in einem Ventilträgersystem montiert werden können. Durch die Ausbildung der Antriebskolben 61, 63 als von den Steuerschiebern 51, 52 getrennte Bauelemene, welche außerhalb des Gehäuses 14 in dem angebauten Vorsteuergehäuse bzw. im Deckel 13 gelagert sind, werden störende Einflüsse auf die Lagerung und Führung der Steuerschieber vermieden.

Claims

Elektropneumatisch vorgesteuertes Wegeventil (10), das in einem quaderförmigen Gehäuse (14) eine zwischen zwei stirnseitigen Flanschflächen (15,16) verlaufende Schieberbohrung (17) aufweist, in der ein Steuerschieber (51) gleitend geführt ist, der für eine 5/2-Funktion ausgebildet ist und die Verbindungen zwischen einem Zulaufanschluß (23), zwei Rücklaufanschlüssen (24,25) und zwei Arbeitsanschlüssen (33,34) steuert, wobei die zwei Rücklaufanschlüsse (24,25) und der zwischen ihnen liegende Zulaufanschluß (23) gemeinsam in einer ersten Querseite (26) des Gehäuses (14) liegen, während in der dazu entgegengesetzt liegenden, zweiten Querseite (32) des Gehäuses (14) die beiden Arbeitsanschlüsse (33,34) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (14) parallel zur ersten Schieberbohrung (17) eine zweite Schieberbohrung (18) zwischen beiden Flanschflächen (15, 16) verläuft, die einen zweiten Steuerschieber (52) für eine 5/2-Funktion aufnimmt, daß in der zweiten Querseite (32) ein zweites Paar (A2, B2) von Arbeitsanschlüssen (35, 36) im Abstand von den beiden ersten Arbeitsanschlüssen (33, 34) liegen und daß der zweite Steuerschieber (52) die Verbindungen zwischen dem Zulaufanschluß (23) und den beiden Rücklaufanschlüssen (24, 25) und dem zweiten Paar von Arbeitsanschlüssen (35, 36) steuert.
Wegeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Rücklaufanschlüsse (24, 25) mit dem dazwischenliegenden Zulaufanschluß (23) in axialer Richtung gesehen hintereinander in der ersten Querseite (26) liegen und somit das Gehäuse (14) zwischen den beiden stirnseitigen Flanschflächen (15, 16) in vier nebeneinanderliegende Querschnittsbereiche (27, 28, 29, 31) unterteilen, wobei in jedem dieser vier Querschnittsbereiche (27 bis 31) jeweils einer der vier Arbeitsanschlüsse (33 bis 36) angeordnet ist.
Wegeventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsanschlüsse (36, 35) im ersten und dritten Querschnittsbereich (27, 29) ein Paar bilden, das einem der Steuerschieber (52) zugeordnet ist, während die Arbeitsanschlüsse (33, 34) im zweiten und vierten Querschnittsbereich (28, 31) das andere Paar bilden, das dem anderen Steuerschieber (51) zugeordnet ist.
Wegeventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Paare von Arbeitsanschlüssen (33, 34; 35, 36) in zwei zueinander parallel verlaufenden, im Abstand voneinander liegenden Längsebenen liegen, die insbesondere außermittig zur ersten, zentralen Schieberbohrung (17) verlaufen.
Wegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schieberbohrungen (17, 18) im Gehäuse (14) in Bezug auf eine durch die Zulauf - bzw. Rücklaufanschlüsse (23 bis 25) verlaufenden Ebene im wesentlichen übereinander angeordnet sind und der Abstand voneinander möglichst klein ist, so daß die verbleibende Wanddicke (19) zwischen ihnen kleiner ist als der Durchmesser der Schieberbohrung (17, 18), insbesondere kleiner als deren halber Durchmesser.
Wegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Steuerschieber (51, 52) an ihren den entgegengesetzten Flanschflächen (15, 16) zugewandten Enden (53, 53') für eine monostabile Funktion jeweils von einer Feder (59, 59') und von einem druckmittelbeaufschlagbaren Antriebskolben (61, 63) betätigbar sind.
Wegeventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der Schieberbohrungen (51, 52) zueinander so gewählt ist, daß jeder Antriebskolben (61, 63) im Querschnitt gesehen mit seiner Querschnittsfläche die andere Schieberbohrung (18, 17) zumindest teilweise überdeckt.
Wegeventil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebskolben (61, 63) von den Steuerschiebern (51, 52) getrennt in Modulen (12, 13) geführt sind, die an die Flanschflächen (15, 16) des Gehäuses (14) anbaubar sind.
Wegeventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Module als ein Deckel (13) und ein Vorsteuermodul (12) ausgeführt sind, von denen letzterer die beiden Vorsteuerventile (64, 65) für beide Antriebskolben (61, 63) aufnimmt.
Wegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Zulaufanschluß (23) und die beiden Rücklaufanschlüsse (24, 25) jeweils durch eine Anschlußbohrung (37, 38, 39) parallel an beide Schieberbohrungen (17, 18) angeschlossen sind.
Wegeventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die innenliegenden zwei Arbeitsanschlüsse (33, 35) im zweiten und dritten Querschnittsbereich (28, 29) liegen und jeweils durch senkrecht zur Schieberbohrung (17, 18) verlaufende Bohrungen (41, 44) mit den Schieberbohrungen (17, 18) verbunden sind, während die außenliegenden Arbeitsanschlüsse (34, 36) im vierten und ersten Querschnittsbereich (31, 27) jeweils über Querverbindungen (42, 43; 45, 46) an die beiden Schieberbohrungen (17, 18) ebenfalls im dritten und zweiten Querschnittsbereich (29, 28) angeschlossen sind.
Wegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Steuerschieber (51, 52) mindestens vier vom Druckmittel durchströmbare, von Dichtelementen (54) gegeneinander abgedichtete Ringnuten (55 bis 58) aufweist.
Wegeventil nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schieberbohrung (17, 18) eine zu einer Flanschfläche (15, 16) hin offene Ausdrehung (21, 22) hat, zur Aufnahme der Feder (59, 59'), die sich im Gehäuse (14) und am Steuerschieber (17, 18) abstützt, wobei insbesondere jede Ausdrehung die andere Schieberbohrung (18, 17) anschneidet.
Wegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Steuerschieber (51, 52) baugleich ausgeführt sind.
Wegeventil nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Gehäuse (14) Steuerkanäle (68, 69, 71) verlaufen, von denen einer vom Vorsteuerventil (65) zum Antriebskolben (63) im Deckel (13) führt.
Wegeventil nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schieberbohrung (17) in der längs verlaufenden Symmetrieachse des Gehäuses (14) liegt.