EP3762154B1 - Mehrwege-flutventil für technische flüssigkeiten mit linearer flutmengenregulierung - Google Patents

Mehrwege-flutventil für technische flüssigkeiten mit linearer flutmengenregulierung Download PDF

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EP3762154B1
EP3762154B1 EP19725267.9A EP19725267A EP3762154B1 EP 3762154 B1 EP3762154 B1 EP 3762154B1 EP 19725267 A EP19725267 A EP 19725267A EP 3762154 B1 EP3762154 B1 EP 3762154B1
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EP
European Patent Office
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wax
control piston
hollow shaft
flooding
bore
Prior art date
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Active
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EP19725267.9A
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English (en)
French (fr)
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EP3762154A1 (de
Inventor
Thomas DÖRFFEL
André Friedenberger
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Atus Automatisierungstechnik GmbH
Original Assignee
Atus Automatisierungstechnik GmbH
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Publication date
Application filed by Atus Automatisierungstechnik GmbH filed Critical Atus Automatisierungstechnik GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B13/00—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
    • B05B13/06—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00 specially designed for treating the inside of hollow bodies
    • B05B13/0627—Arrangements of nozzles or spray heads specially adapted for treating the inside of hollow bodies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/14—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with multiple outlet openings; with strainers in or outside the outlet opening
    • B05B1/16—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with multiple outlet openings; with strainers in or outside the outlet opening having selectively- effective outlets
    • B05B1/1627—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with multiple outlet openings; with strainers in or outside the outlet opening having selectively- effective outlets with a selecting mechanism comprising a gate valve, a sliding valve or a cock
    • B05B1/1663—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with multiple outlet openings; with strainers in or outside the outlet opening having selectively- effective outlets with a selecting mechanism comprising a gate valve, a sliding valve or a cock by relative translatory movement of the valve elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B1/1627—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with multiple outlet openings; with strainers in or outside the outlet opening having selectively- effective outlets with a selecting mechanism comprising a gate valve, a sliding valve or a cock
    • B05B1/1672—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with multiple outlet openings; with strainers in or outside the outlet opening having selectively- effective outlets with a selecting mechanism comprising a gate valve, a sliding valve or a cock the selectively-effective outlets being arranged on a tube or pipe
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/30—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages
    • B05B1/3093—Recirculation valves, i.e. the valve element opens a passage to the nozzle and simultaneously closes at least partially a return passage the feeding means

Definitions

  • the invention relates to a multi-way flood valve for technical liquids, such as technical waxes, with a linear flow rate regulation for the optimal supply of points of need with the technical liquid.
  • This solution is used, among other things, for the cavity preservation of vehicle underbody assemblies.
  • EP2 740543 A2 a system for the preservation of metallic components and motor vehicle bodies by applying an anti-corrosion agent.
  • This system consists of "a tubular supply line for supplying the anti-corrosion agent to at least one control valve, which penetrates the wall of the supply line diametrically.
  • the control valve has a control shaft which is rotatably arranged in a switching tube and has a coaxial cavity.
  • the switch shaft openings are arranged in such a way that they can be brought into partial or complete overlap by turning the switch shaft.
  • the overlapping openings provide a flow path for the anti-corrosion agent from the supply line to a first flood point in a first angular position of the switch shaft relative to the switch tube and in a second angular position free the flow path to a second flood point.”
  • This solution describes a sequential release of the flow path for the anti-corrosion agent by turning the selector shaft and the resultant overlapping of the openings arranged in the selector tube and selector shaft.
  • the regulation can only take place until the opening is completely covered by turning.
  • the flow rate regulation itself is limited to the possible size of the openings in relation to the diameter of the shift shaft and shift tube. Since the amount of preservative required in the various areas within a body part varies greatly, a further system for supplying preservative with a further dimensioning of the openings would have to be arranged for each area of the body. A longer continuous regulation of the amount of preservative is not possible with this solution, since the selection of the size of the openings depends on the dimensioning of the shift tube and the shift shaft.
  • the object of the invention is to create a technical solution that will help to overcome the known deficiencies of the prior art.
  • the new solution is intended to create the possibility that a device can be used to realize several valve outlets at different times and in different outlet directions, with a longer stepless regulation of the wax flow volume being the outlet volume.
  • the multi-way flood valve initially consists of a fixed hollow shaft and a linearly displaceable control piston, on the fixed hollow shaft two spaced apart and serving to support and guide the control piston control piston bearings are arranged with guide rings and sealing rings and the control piston mounted in this way is connected to a linear drive.
  • this hollow shaft is arranged in a wax depot in the area between the bearings of the hollow shaft, which is connected to a wax supply ring line and is supplied with wax via this ring line and is thereby kept under pressure.
  • a single depot is responsible for supplying the wax supply. Due to the overpressure, the wax is immediately at the openings of the accesses and is available there and can flow into the desired accesses after opening them.
  • This through hole arranged as a wax feed hole, whereby the hollow shaft is thereby equipped with at least one access to the wax depot container.
  • This through hole which serves to supply wax to the control piston, has a rectangular cross section.
  • the through bores of the control piston for supplying wax have a round, oval or square cross-section.
  • the hollow shaft has at least one opening in the area outside of the wax depot arrangement, but in the area of the arrangement of the wax flow outlet nozzle, which is used for draining off the residual wax and for venting. This ensures that if there is any wax running back after the wax feed holes have been closed, this excess can leave the flooding system unhindered and be returned to the wax storage tank via suitable connections and lines and if there is no wax, the air present can escape.
  • the linearly movably mounted control piston is arranged in the fixed hollow shaft and has two longitudinally spaced through bores as wax feed bores, which are designed with the same rectangular cross-section in terms of shape and dimensions as the through bore (wax feed bore) of the hollow shaft.
  • the distance between the two wax feed bores of the control piston corresponds to the possible extent of the linear travel of the control piston.
  • the wax supply bore in the control piston is arranged via a through bore with the same shape and dimensions as the two spaced-apart through bores of the hollow shaft as wax supply.
  • the distance between the two wax feed holes in the hollow shaft corresponds to the possible extent of the linear travel of the control piston.
  • further bores are provided in the wall of the control piston as wax outlet bores, but each is offset on one side in the wall and in the longitudinal direction as well as on the circumference of the control piston.
  • these bores are each arranged exactly in the area of the wax flow outlet bore of the hollow shaft for the respective wax flow connection piece. Both holes also correspond in shape and dimension to the two wax flow outlet holes of the hollow shaft.
  • the wax outlet bores and the associated wax flow connection pieces are each equipped with different shapes and/or dimensions and are arranged linearly offset or offset at an angle on the outer wall of the control piston and the hollow shaft and the linear drive of the control piston is additionally equipped with a Rotary drive is equipped.
  • this linear/rotary drive is controlled in connection with a computer-aided evaluation unit.
  • the wax connection pieces on the fixed hollow shaft could be arranged on the same side, only linearly offset, and the associated wax outlet bores of the control piston could also be arranged on one side linearly offset on the control piston.
  • the multi-way flood valve according to the invention is intended to be used for a cavity preservation system for motor vehicle bodies and for this purpose to supply technical wax liquid at the same time to various connection points on the body for cavity flooding with liquid wax.
  • the multi-way flood valve according to the invention has a linear flow rate regulation.
  • This multi-way flood valve is in accordance with Figures 1 to 5 of a fixed hollow shaft 1 and a linearly displaceable control piston 2 arranged therein.
  • Two control piston bearings 3 with guide rings and sealing rings are arranged at a distance from one another on the fixed hollow shaft 1 and serve to support and guide the control piston 2 .
  • the control piston 2 supported as a result is arranged in connection with a linear drive.
  • This wax depot container 4 is designed as a pressurized wax supply ring line 5 serving to supply the control piston 2 with technical fluid and keeping it under constant overpressure.
  • At least one through-hole is arranged in the hollow shaft 1 as a wax feed hole 6, as a result of which it is equipped with at least one, but here with two, entrances 6.1, 6.2 to the wax depot container 4.
  • the through hole 6 serving to supply wax to the control piston 2 has a rectangular cross section.
  • the hollow shaft 1 is equipped with an opening 7 for the residual wax drain in the area outside the wax depot arrangement 4, but in the area where the wax flow outlet connection 9.1/9.2 is arranged.
  • the control piston 2 which is linearly movably mounted in the fixed hollow shaft 1, is equipped with two spaced-apart through bores as wax feed bore 10 with the same cross-section in shape and dimensions as the through bore (6) of the hollow shaft.
  • the distance between the two wax feed bores 10 of the control piston 2 corresponds to the possible linear travel of the control piston 2.
  • the cross sections of the bores 10 and 6 are rectangular, advantageously square. However, they always have the same cross-section and the same dimensions.
  • Another bore 11.1 serves as a wax outlet bore and is arranged on one side in the wall of the control piston, and there exactly in the region of the wax flow outlet bore 8 of the hollow shaft for the wax flow connection piece 9.1.
  • a second hole as a wax outlet hole 11.2 is arranged for the wax flow connector 9.2 of the hollow shaft 1 in the wall of the control piston 2, but offset by the amount of the possible linear travel of the control piston 2 to the hole 9.1.
  • Both holes 9.1 and 9.2 correspond in shape and dimension to the two wax flow outlet holes 8 of the hollow shaft.
  • the wax outlet bores 11.1, 11.2 arranged opposite one another and the associated wax flow connection pieces 9.1, 9.2 can always be equipped in the same way but with different shapes and/or dimensions.
  • the cross-sectional shapes can be rectangular, square, oval or round.
  • this control piston In order to control the control piston 2 for its linear movement within the hollow shaft 1, this control piston is designed to be connected to a computer-aided evaluation unit.
  • the linear drive can be configured as an electromagnetically controlled drive, as a pneumatically controlled drive or as a hydraulically controlled drive.
  • This solution offers the advantage that with a depot for the technical liquid and a hollow shaft with linearly movable control pistons, several connection areas for the supply of the technical liquid can be supplied with the same quantity and with the same pressure. Furthermore, the excess technical liquids are returned to the depot for these liquids. Thanks to the linear drive and the identical bore dimensions and shapes of the bores in the wax flow connection sockets 9.1 and 9.2 and the wax outlet bores 11.1 and 11.2, stepless regulation of the amount of wax as a technical liquid can be regulated at short notice.
  • the multi-way flood valve for technical liquids according to the invention also has a linear flow rate regulation.
  • This multi-way flood valve according to Figures 1 to 4 also consists of a stationary hollow shaft 1 and a control piston 2 arranged in it so that it can be moved linearly.
  • control piston bearings 3 On the stationary hollow shaft 1 there are two control piston bearings 3 with guide rings and sealing rings which are spaced apart and serve to support and guide the control piston 2 .
  • the control piston 2 supported as a result is arranged to be connected to a linear drive and a rotary drive.
  • a wax storage container 4 In the area between the bearings of the hollow shaft 1, the latter is arranged in a wax storage container 4.
  • This wax depot container 4 is designed as a pressurized wax supply ring line 5 serving to supply the control piston 2 with technical fluid and keeping it under constant overpressure.
  • At least one through-hole is arranged in the hollow shaft 1 as a wax feed hole 6, as a result of which it is equipped with at least two entrances 6.1, 6.2 to the wax depot container 4.
  • the through hole 6 serving to supply wax to the control piston 2 has a rectangular cross section.
  • the hollow shaft 1 is equipped with an opening 7 for the residual wax drain in the area outside the wax depot arrangement 4, but in the area where the wax flow outlet connection 9.1/9.2 is arranged.
  • the control piston 2 which is mounted so that it can move linearly and rotationally in the fixed hollow shaft 1 , is equipped with a through hole as a wax feed hole 10 .
  • this cross section is the same as that of the two through bores (6) of the hollow shaft 1 which are arranged at a distance from one another.
  • the distance between the two through-holes 6 of the hollow shaft 1 corresponds to the possible linear travel of the control piston 2.
  • the through-holes 6 serving to supply wax to the control piston 2 to have a square cross-section.
  • Additional bores 11.1 and 11.2 serve as wax outlet bores and are arranged on one side in the wall of the control piston, and there exactly in the region of the wax flow outlet bore 8 of the hollow shaft 1 for the wax flow connection pieces 9.1 and 9.2.
  • the distance between the bores 11.1 and 11.2 corresponds to the extent of the possible linear travel of the control piston 2.
  • the associated bores of the wax flow connection pieces 9.1, 9.2 are offset linearly to the bores 11.1 and 11.2 of the control piston 2 and offset at an angle on the outer wall of the control piston 2 .
  • the linear drive of the control piston 2 is equipped with an additional rotary drive and is connected to a computer-aided evaluation unit and both the linear and the rotary movement of the Control piston to regulate as needed.
  • the linear and rotary drive can be configured as an electromagnetically controlled drive, as a pneumatically controlled drive or as a hydraulically controlled drive.

Landscapes

  • Sliding Valves (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Multiple-Way Valves (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Mehrwege-Flutventil für technische Flüssigkeiten, wie beispielsweise technische Wachse, mit einer linearen Flutmengenregulierung zur optimalen Versorgung von Bedarfsstellen mit der technischen Flüssigkeit.
  • Anwendung findet diese Lösung unter anderem bei der Hohlraumkonservierung von Kfz-Unterboden-Baugruppen.
  • Lösungen für ein Mehrwege-Flutventil für technische Flüssigkeiten sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt.
  • So beschreibt die EP 2 740543 A2 unter anderem eine Anlage für die Konservierung von metallischen Bauteilen und Kraftfahrzeugkarosserien durch Aufbringen eines Korrosionsschutzmittels. Diese Anlage besteht "aus einer rohrförmigen Versorgungsleitung für die Zuführung des Korrosionsschutzmittels zu mindestens einem Steuerventil, das die Wandung der Versorgungsleistung diametral durchsetzt. Das Steuerventil weist eine drehbar in einem Schaltrohr angeordnete Schaltwelle mit einer koaxialen Höhlung auf. Innerhalb und außerhalb der Versorgungsleistung sind in dem Schaltrohr und der Schaltwelle Öffnungen derart angeordnet, dass sich diese durch Verdrehen der Schaltwelle in teilweise oder vollständige Überdeckung bringen lassen. Die in Überdeckung befindlichen Öffnungen geben in einer ersten Winkellage der Schaltwelle zu dem Schaltrohr einen Strömungsweg für das Korrosionsschutzmittel von der Versorgungsleitung zu einer ersten Flutstelle und in einer zweiten Winkellage den Strömungsweg zu einer zweiten Flutstelle frei."
  • Diese Lösung beschreibt eine nacheinander erfolgende Freigabe des Strömungsweges für das Korrosionsschutzmittel durch Verdrehen der Schaltwelle und der damit zu erreichenden Überdeckung der in Schaltrohr und Schaltwelle angeordneten Öffnungen. Die Regelung kann jedoch nur so lange erfolgen, bis durch Verdrehen eine vollständige Überdeckung der Öffnung erreicht ist. Mit dieser Lösung ist zwar möglich, mehrere Flutstellen gleichzeitig zu versorgen, die Flutmengenregulierung selbst ist jedoch begrenzt auf die möglich Größe der Öffnungen in Bezug auf die Durchmesser von Schaltwelle und Schaltrohr. Da der Bedarf an Konservierungsmittelmenge an den verschiedenen Bereichen innerhalb eines Karosserieteils sehr unterschiedlich ist, müsste für jeden Bereich der Karosserie eine weitere Anlage zur Versorgung mit Konservierungsmittel mit einer weiteren Dimensionierung der Öffnungen angeordnet werden. Eine längere stufenlose Regulierung der Konservierungsmittelmenge ist mit dieser Lösung nicht möglich, da die Wahl der Größe der Öffnungen abhängig ist von der Dimensionierung des Schaltrohres und der Schaltwelle.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine technische Lösung zu schaffen, mit deren Hilfe die bekannten Mängel des Standes der Technik überwinden werden. insbesondere soll mit der neuen Lösung die Möglichkeit geschaffen werden, dass mit einer Vorrichtung mehrere Ventilausgänge zu unterschiedlichen Zeiten und Ausgangsrichtungen realisiert werden können, wobei eine längere stufenlose Regulierung der Wachsflutmenge als Ausgangsmenge realisiert werden soll.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die technischen Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, wobei die vorteilhaften Ausgestaltungen in den Unteransprüchen beschrieben sind.
  • Danach besteht das Mehrwege-Flutventil zunächst aus einer feststehenden Hohlwelle und einem darin linear verschiebbar angeordneten Steuerkolben, wobei an der feststehenden Hohlwelle zwei im Abstand zueinander und der Lagerung und Führung des Steuerkolbens dienende Steuerkolbenlagerungen mit Führungsringen und Dichtringen angeordnet sind und der so gelagerte Steuerkolben mit einem Linearantrieb in Verbindung steht.
  • Erfindungsgemäß ist im Bereich zwischen den Lagerungen der Hohlwelle diese Hohlwelle in einem Wachsdepotbehälter angeordnet, welcher mit einer Wachszufuhr-Ringleitung in Verbindung steht und über diese Ringleitung mit Wachs versorgt und dadurch unter Druck stehend gehalten wird. Dadurch ist ein einziges Depot für die Versorgung der Wachszufuhr verantwortlich. Durch den Überdruck liegt das Wachs sofort an den Öffnungen der Zugänge an und steht dort zur Verfügung und kann so in die gewünschten Zugänge nach Öffnung dieser strömen.
  • Diese Zugänge sind in der starren Hohlwelle als wenigstens eine
  • Durchgangsbohrung als Wachszuführbohrung angeordnet wodurch die Hohlwelle dadurch mit wenigstens einem Zugang zum Wachsdepotbehälter ausgestattet ist. Diese der Wachszuführung zum Steuerkolben dienende Durchgangsbohrung weist dabei einen rechteckigen Querschnitt auf. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass die Durchgangsbohrungen des Steuerkolbens zur Wachszuführung einen runden, ovalen oder quadratischen Querschnitt aufweisen.
  • Weiterhin weist die Hohlwelle im Bereich außerhalb der Wachsdepotbehälter-Anordnung, jedoch im Bereich der Anordnung der Wachsflutabgangsstutzen wenigstens eine Öffnung, welche zum Restwachsablauf und zum Entlüften dient, auf. Dadurch wird gewährleitet, das bei einem eventuellen Rücklauf von Wachs, nach dem Schließen der Wachszuführbohrungen dieser Überschuss ungehindert das Flutsystem verlassen kann und dem Wachsdepotbehälter über geeignete Anschlüsse und Leitungen rückgeführt werden kann und wenn kein Wachs vorhanden ist, die vorhandene Luft entweichen kann.
  • An der Hohlwelle sind weiterhin hinter und vor dem Restwachsabgang zwei sich gegenüberliegende Wachsflutabgangsbohrungen angeordnet. Diese stehen mit den an der Außenwand der Hohlwelle angeordneten Wachsflutanschlussstutzen direkt in Verbindung. Über die Wachsflutanschlussstutzen wird mittels weiterführender Leitungen die Versorgung der gewünschten Wachsflutstellen realisiert.
  • In der fest angeordneten Hohlwelle ist der linear beweglich gelagerte Steuerkolben angeordnet und weist zwei in Längsrichtung im Abstand zueinander angeordnete Durchgangsbohrungen als Wachszuführbohrung auf, welche mit dem in Form und Dimension gleichen Rechteckquerschnitt wie die Durchgangsbohrung (Wachszuführbohrung) der Hohlwelle ausgebildet sind. Dabei entspricht der Abstand der zwei Wachszuführbohrungen des Steuerkolbens dem möglichen Maß des Linearweges des Steuerkolbens.
  • Es besteht auch die Möglichkeit, dass der in Steuerkolben über eine Durchgangsbohrungen als Wachszuführbohrung mit dem in Form und Dimension gleichen Querschnitt wie die zwei im Abstand zueinander angeordneten Durchgangsbohrung der Hohlwelle als Wachszuführung, angeordnet sind. Dabei entspricht der Abstand der zwei Wachszuführbohrungen der Hohlwelle dem möglichen Maß des Linearweges des Steuerkolbens.
  • in der Wandung des Steuerkolbens sind erfindungsgemäß weitere Bohrungen als Wachsabgangsbohrung, jedoch jeweils einseitig in der Wandung und in Längsrichtung als auch am Umfang des Steuerkolbens jeweils versetzt angeordnet. Vor allem sind diese Bohrungen jeweils genau im Bereich der Wachsflutabgangsbohrung der Hohlwelle für den jeweiligen Wachsflutanschlussstutzen angeordnet. Beide Bohrungen entsprechen ebenfalls in Form und Dimension den beiden Wachsflutabgangsbohrungen der Hohlwelle. Dadurch kann eine stufenlose Regulierung der Wachsflutmengen durch lineare Verschiebung des Steuerkolbens in der starren Hohlwelle erfolgen, da sich die rechteckigen Querschnitte der Wachsflutabgangsbohrung der Hohlwelle und der Wachsflutabgangsbohrung des Steuerkolbens bis zum Ende des Linearweges des Steuerkolbens in linearer Weise allmählich überlappen.
  • Auf Grund der versetzten Anordnung Wachsflutabgangsbohrungen des Steuerkolbens können während einer Linearbewegung des Steuerkolbens über den gesamten möglichen Weg mehrere Ausgangsrichtungen für das Wachs realisiert werden, wobei eine stufenlos regelbare Materialmenge realisiert wird. Mit der Linearbewegung des Steuerkolbens werden zu unterschiedlichen Wegabschnitten unterschiedliche Wachszuführbohrungen der Hohlwelle und des Steuerkolbens und jeweils unterschiedliche Wachsabgangsbohrung der Hohlwelle und des Steuerkolbens geöffnet bzw. geschlossen, so dass abwechseln der eine oder der andere Wachsflutanschlussstutzen mit Wachs angeströmt wird. Die Anzahl der Wachsabgangsbohrungen und Wachsflutanschlussstutzen ist dabei nicht auf die jeweilige Menge 2 begrenzt, sondern es können auch mehr als zwei Wachsabgangsbohrungen und Wachsflutanschlussstutzen an Hohlwelle und Steuerkolben angeordnet werden.
  • Es besteht auch die Möglichkeit, dass die Wachsabgangsbohrungen und die dazugehörigen Wachsflutanschlussstutzen jeweils mit unterschiedlichen Formen und/oder Dimensionen ausgestattet sind und linear versetzt oder in einem Winkelmaß versetzt an der Außenwand des Steuerkolbens und der Hohlwelle angeordnet sind und der Linearantrieb des Steuerkolbens dazu zusätzlich mit einem Drehantrieb ausgestattet ist. Zur Ansteuerung und Regelung der sowohl linearen Bewegung als auch der Drehbewegung des Steuerkolbens in der Hohlwelle steht dieser Linear-/Drehantrieb mit einer rechnergestützten Auswerteeinheit in Verbindung stehend geregelt wird. So könnten beispielsweise die Wachsanschlussstutzen an der feststehenden Hohlwelle an der gleichen Seite, nur linear versetzt angeordnet werden und die dazugehörigen Wachsabgangsbohrungen des Steuerkolbens auch an einer Seite linear versetzt an Steuerkolben angeordnet sein.
  • Nachstehend wird die Lösung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Dazu zeigen in der beigefügten Zeichnung:
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung der Hohlwelle;
    Fig. 2
    eine schematische Darstellung des Steuerkolbens;
    Fig. 3
    eine schematische Schnittdarstellung der Hohlwelle mit Steuerkolbenanordnung in der geschlossenen Position für die Zuführung von Wachs;
    Fig. 4
    eine schematische Darstellung der Hohlwelle mit Steuerkolbenanordnung in der geöffneter Position für den Wachsflutanschlussstutzen 9.2 und
    Fig. 5
    eine schematische Darstellung der Hohlwelle mit Steuerkolbenanordnung in der geöffneter Position für den Wachsflutanschlussstutzen 9.1.
    Ausführungsbeispiel:
  • Das erfindungsgemäße Mehrwege-Flutventil soll für eine Holraumkonservierungsanlage von Kfz-Karosserien zum Einsatz kommen und dazu technische Wachsflüssigkeit gleichzeitig verschiedene Anschlussstellen der Karosserie zur Hohlraumflutung mit flüssigem Wachs versorgen.
  • Dazu besitzt das erfindungsgemäße Mehrwege-Flutventil eine lineare Flutmengenregulierung. Dieses Mehrwege-Flutventil besteht gemäß der Figuren 1 bis 5 aus einer feststehenden Hohlwelle 1 und einem darin linear verschiebbar angeordneten Steuerkolben 2. An der feststehenden Hohlwelle 1 sind zwei im Abstand zueinander und der Lagerung und Führung des Steuerkolbens 2 dienende Steuerkolbenlagerungen 3 mit Führungsringen und Dichtringen angeordnet. Der dadurch gelagerte Steuerkolben 2 ist mit einem Linearantrieb in Verbindung stehend angeordnet.
  • Im Bereich zwischen den Lagerungen der Hohlwelle 1 ist diese in einem Wachsdepotbehälter 4 angeordnet. Dieser Wachsdepotbehälter 4 ist als eine unter Druck stehende und der Versorgung des Steuerkolbens 2 mit technischer Flüssigkeit dienende und diesen unter ständigem Überdruck haltende Wachszufuhr-Ringleitung 5 ausgebildet.
  • In der Hohlwelle 1 sind dazu wenigstens eine Durchgangsbohrung als Wachszuführbohrung 6 angeordnet, wodurch diese dadurch mit wenigstens einem, hier jedoch mit zwei Zugängen 6.1, 6.2 zum Wachsdepotbehälter 4 ausgestattet ist. Die der Wachszuführung zum Steuerkolben 2 dienende Durchgangsbohrung 6 weist einen rechteckigen Querschnitt auf.
  • Die Hohlwelle 1 ist im Bereich außerhalb der Wachsdepotanordnung 4, jedoch im Bereich der Anordnung der Wachsflutabgangsstutzen 9.1/9.2 mit einer Öffnung 7 zum Restwachsablauf ausgestattet. An der Hohlwelle 1, hinter und vor dem Restwachsabgang 7 sind zwei sich versetzt gegenüberliegende Wachsflutabgangsbohrungen 8, welche mit den dazu in Verbindung stehenden und an der Außenwand der Hohlwelle 1 angeordneten Wachsflutanschlussstutzen 9.1 und 9.2, angeordnet.
  • Der in der fest angeordneten Hohlwelle 1 linear beweglich gelagerte Steuerkolben 2 ist mit zwei im Abstand zueinander angeordnete Durchgangsbohrungen als Wachszuführbohrung 10 mit dem in Form und Dimension gleichen Querschnitt wie die Durchgangsbohrung (6) der Hohlwelle ausgestattet. Der Abstand der zwei Wachszuführbohrungen 10 des Steuerkolbens 2 entspricht dabei dem möglichen Linearweg des Steuerkolbens 2. Die Querschnitte der Bohrungen 10 und 6 sind rechteckig, vorteilhafter Weise quadratisch, gestaltet. Sie besitzen jedoch immer den gleichen Querschnitt und die gleiche Dimension.
  • Eine weitere Bohrung 11.1 dient als Wachsabgangsbohrung und ist einseitig in der Wandung des Steuerkolbens, und dort genau im Bereich der Wachsflutabgangsbohrung 8 der Hohlwelle für den Wachsflutanschlussstutzen 9.1 angeordnet.
  • Eine zweite Bohrung als Wachsabgangsbohrung 11.2 ist für den Wachsflutanschlussstutzen 9.2 der Hohlwelle 1 in der Wandung des Steuerkolbens 2 gegenüberliegend jedoch um das Maß des möglichen Linearweges des Steuerkolbens 2 versetzt zur Bohrung 9.1 angeordnet.
  • Beide Bohrungen 9.1 und 9.2 entsprechen in Form und Dimension den beiden Wachsflutabgangsbohrungen 8 der Hohlwelle.
  • Die sich gegenüberliegend angeordneten Wachsabgangsbohrungen 11.1, 11.2 und die dazugehörigen Wachsflutanschlussstutzen 9.1, 9.2 immer gleich aber mit unterschiedlichen Formen und/oder Dimensionen ausgestattet sein können. Die Querschnittsformen können rechteckig, quadratisch, oval oder rund ausgebildet sein.
  • Zur Ansteuerung des Steuerkolbens 2 für seine Linearbewegung innerhalb der Hohlwelle 1 ist dieser Steuerkolbens mit einer rechnergestützten Auswerteeinheit in Verbindung stehend ausgebildet.
  • Der Linearantrieb kann dabei sowohl als elektromagnetisch gesteuerter Antrieb, als pneumatisch gesteuerter Antrieb oder als hydraulisch gesteuerter Antrieb ausgebildet sein.
  • Diese Lösung bietet den Vorteil, dass mit einem Depot für die technische Flüssigkeit und einer Hohlwelle mit linear beweglichen Steuerkolben mehrere Anschlussbereiche für die Versorgung mit der technischen Flüssigkeit mit gleicher Menge und mit gleichem Druck versorgt werden können. Weiterhin werden die überschüssigen technischen Flüssigkeiten dem Depot für diese Flüssigkeiten zurückgeführt. Durch den Linearantrieb und die identischen Bohrungsdimensionen und Formen der Bohrungen der Wachsflutanschlussstutzen 9.1 und 9.2 und der Wachsabgangsbohrungen 11.1 und 11.2 ist eine stufenlose Regulierung der Wachsmenge als technische Flüssigkeit kurzfristig regulierbar.
  • Dies bietet ein erhebliches Maß an technischer Wirtschaftlichkeit und bedarfsgerechter und sauberer Versorgung der Anschlussstellen mit der technischen Flüssigkeit.
    • Ausführungsbeispiel 2:
  • Das erfindungsgemäße Mehrwege-Flutventil für technische Flüssigkeiten besitzt auch eine lineare Flutmengenregulierung. Dazu besteht dieses Mehrwege-Flutventil gemäß der Figuren 1 bis 4 auch aus einer feststehenden Hohlwelle 1 und einem darin linear verschiebbar angeordneten Steuerkolben 2.
  • An der feststehenden Hohlwelle 1 sind zwei im Abstand zueinander und der Lagerung und Führung des Steuerkolbens 2 dienende Steuerkolbenlagerungen 3 mit Führungsringen und Dichtringen angeordnet. Der dadurch gelagerte Steuerkolben 2 ist mit einem Linear- und einem Drehantrieb in Verbindung stehend angeordnet. Im Bereich zwischen den Lagerungen der Hohlwelle 1 ist diese in einem Wachsdepotbehälter 4 angeordnet. Dieser Wachsdepotbehälter 4 ist als eine unter Druck stehende und der Versorgung des Steuerkolbens 2 mit technischer Flüssigkeit dienende und diesen unter ständigem Überdruck haltende Wachszufuhr-Ringleitung 5 ausgebildet.
  • In der Hohlwelle 1 sind dazu wenigstens eine Durchgangsbohrung als Wachszuführbohrung 6 angeordnet, wodurch diese dadurch mit wenigstens zwei Zugängen 6.1, 6.2 zum Wachsdepotbehälter 4 ausgestattet ist. Die der Wachszuführung zum Steuerkolben 2 dienende Durchgangsbohrung 6 weist einen rechteckigen Querschnitt auf.
  • Die Hohlwelle 1 ist im Bereich außerhalb der Wachsdepotanordnung 4, jedoch im Bereich der Anordnung der Wachsflutabgangsstutzen 9.1/9.2 mit einer Öffnung 7 zum Restwachsablauf ausgestattet. An der Hohlwelle 1, hinter und vor dem Restwachsabgang 7 sind zwei sich versetzt gegenüberliegende Wachsflutabgangsbohrungen 8, welche mit den dazu in Verbindung stehenden und an der Außenwand der Hohlwelle 1 angeordneten Wachsflutanschlussstutzen 9.1 und 9.2, angeordnet.
  • Der in der fest angeordneten Hohlwelle 1 linear und drehend beweglich gelagerte Steuerkolben 2 ist mit einer Durchgangsbohrung als Wachszuführbohrung 10 ausgestattet. Diese ist in Form und Dimension mit dem gleichen Querschnitt wie die zwei im Abstand zueinander angeordneten Durchgangsbohrungen (6) der Hohlwelle 1 ausgestattet. Der Abstand der zwei Durchgangsbohrungen 6 der Hohlwelle 1 entsprechen dabei dem möglichen Linearweg des Steuerkolbens 2. Es ist jedoch auch möglich, dass die der Wachszuführung zum Steuerkolben 2 dienenden Durchgangsbohrungen 6 einen quadratischen Querschnitt aufweisen.
  • Weitere Bohrungen 11.1 und 11.2 dienen als Wachsabgangsbohrung und sind einseitig in der Wandung des Steuerkolbens, und dort genau im Bereich der Wachsflutabgangsbohrung 8 der Hohlwelle 1 für die Wachsflutanschlussstutzen 9.1 und 9.2 angeordnet. Der Abstand zwischen den Bohrungen 11.1 und 11.2 entsprechen dem Maß des möglichen Linearweges des Steuerkolbens 2. Die dazugehörigen Bohrungen der Wachsflutanschlussstutzen 9.1, 9.2 sind linear versetzt zu den Bohrungen 11.1 und 11.2 des Steuerkolbens 2 und in einem Winkelmaß versetzt an der Außenwand des Steuerkolbens 2 angeordnet. Um nun die wenigstens eine Wachsabgangsbohrung 11 und eine Bohrung eines Wachsflutanschlussstutzens übereinander zu verschieben, um einen Wachsdurchfluss zu ermöglichen ist der Linearantrieb des Steuerkolbens 2 mit einem zusätzlichen Drehantrieb ausgestattet und steht mit einer rechnergestützten Auswerteeinheit in Verbindung und sowohl die Linear- als auch die Drehbewegung des Steuerkolbens bedarfsgerecht zu regeln.
  • Der Linear- und Drehantrieb kann dabei sowohl als elektromagnetisch gesteuerter Antrieb, als pneumatisch gesteuerter Antrieb oder als hydraulisch gesteuerter Antrieb ausgebildet sein.
  • Mit dieser Lösung werden die gleichen Vorteile, wie mit der Lösung aus dem Ausführungsbeispiel 1 erzielt. Sie hat jedoch den Vorteil, dass die Wachsflutanschlussstutzen an den verschiedensten Stellen der Hohlwelle, sowohl auf dessen Länge als auch auf deren Durchmesser angeordnet werden können. Die Lösung bietet nach mehr Möglichkeiten der Versorgungsanschlüsse bei gleicher räumlicher Dimension der Wachsflutanlage.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Hohlwelle
    2
    Steuerkolben
    3
    Steuerkolbenlagerung
    4
    Wachsdepotbehälter
    5
    Wachszufuhr-Ringleitung
    6
    Durchgangsbohrung in der Hohlwelle
    6.1
    Zugang zum Wachsdepotbehälter
    6.2
    Zugang zum Wachsdepotbehälter
    7
    Öffnung in der Hohlwelle 1 zum Restwachsablauf und zur Entlüftung
    8
    Wachsflutabgangsbohrung der Hohlwelle mit Anschluss an den Wachsflutanschlussstutzen
    9.1
    Wachsflutanschlussstutzen 1
    9.2
    Wachsflutanschlussstutzen 2
    10
    Wachszuführbohrungen am Steuerkolben 2
    11.1
    Wachsabgangsbohrung im Steuerkolben 2
    11.2
    Wachsabgangsbohrung im Steuerkolben 2

Claims (6)

  1. Mehrwege-Flutventil für technische Flüssigkeiten mit linearer Flutmengenregulierung, bestehend aus einer feststehenden Hohlwelle (1) und einem darin linear verschiebbar angeordneten Steuerkolben (2), wobei an der feststehenden Hohlwelle (1) zwei im Abstand zueinander und der Lagerung und Führung des Steuerkolbens (2) dienende Steuerkolbenlagerungen (3) mit Führungsringen und Dichtringen und der so gelagerte Steuerkolben (2) mit einem Linearantrieb in Verbindung stehend angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet
    • dass im Bereich zwischen den Lagerungen der Hohlwelle (1) diese Hohlwelle (1) in einem Wachsdepotbehälter (4) angeordnet ist,
    • dass der Wachsdepotbehälter (4) als eine unter Druck stehende und der Versorgung des Steuerkolbens (2) dienende und diesen unter ständigem Überdruck haltende Wachszufuhr-Ringleitung (5) ausgebildet ist.
    • dass in der Hohlwelle (1) wenigstens eine Durchgangsbohrung als Wachszuführbohrung (6) und diese dadurch mit wenigstens einem Zugang (6.1 und/oder 6.2) zum Wachsdepotbehälter (4) ausgestattet, angeordnet ist,
    • dass jede der Wachszuführung zum Steuerkolben (2) dienende Durchgangsbohrung (6) einen rechteckigen Querschnitt aufweist,
    • dass die Hohlwelle (1) im Bereich außerhalb des Wachsdepotbehälters jedoch im Bereich einer Anordnung der Wachsflutabgangsstutzen (9.1/9.2) mit einem Restwachsabgang (7) ausgestattet ist,
    • dass an der Hohlwelle (1), hinter und vor dem Restwachsabgang (7) zwei sich versetzt gegenüberliegende Wachsflutabgangsbohrungen (8), welche mit den dazu in Verbindung stehenden und an der Außenwand der Hohlwelle (1) angeordneten Wachsflutanschlussstutzen (9.1 und 9.2), angeordnet sind,
    • dass der in der fest angeordneten Hohlwelle (1) linear beweglich gelagerte Steuerkolben (2) über zwei im Abstand zueinander angeordnete Durchgangsbohrungen als Wachszuführbohrung (10) mit dem in Form und Dimension gleichen Querschnitt in Größe und Form wie jede Durchgangsbohrung (6) der Hohlwelle (1) verfügt,
    • dass der Abstand der zwei Wachszuführbohrungen (10) des Steuerkolbens (2) dem möglichen Linearweg des Steuerkolbens (2) entspricht,
    • dass eine weitere Bohrung (11.1) als Wachsabgangsbohrung einseitig in der Wandung des Steuerkolbens, und dort genau im Bereich der Wachsflutabgangsbohrung (8) der Hohlwelle für den Wachsflutanschlussstutzen (9.1) angeordnet ist und eine zweite Bohrung (11.2) als Wachsabgangsbohrung für den Wachsflutanschlussstutzen (9.2) in der Wandung des Steuerkolbens (2) gegenüberliegend jedoch um das Maß des möglichen Linearweges des Steuerkolbens (2) versetzt zur Bohrung (9.1), angeordnet ist und
    • beide Bohrungen (9.1 und 9.2) in Form und Dimension den beiden Wachsflutabgangsbohrungen (8) der Hohlwelle entsprechen.
  2. Mehrwege-Flutventil für technische Flüssigkeiten mit linearer Flutmengenregulierung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Wachszuführung zum Steuerkolben (2) dienende Durchgangsbohrung (6) einen quadratischen Querschnitt aufweist.
  3. Mehrwege-Flutventil für technische Flüssigkeiten mit linearer Flutmengenregulierung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die sich gegenüberliegend angeordneten Wachsabgangsbohrungen (11.1, 11.2) und die dazugehörigen Wachsflutanschlussstutzen (9.1, 9.2) jeweils mit unterschiedlichen Formen und/oder Dimensionen ausgestattet sind und der Linearantrieb des Steuerkolbens mit einer rechnergestützten Auswerteeinheit in Verbindung stehend geregelt wird.
  4. Mehrwege-Flutventil für technische Flüssigkeiten mit linearer Flutmengenregulierung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wachsabgangsbohrungen (11.1, 11.2) und die dazugehörigen Wachsflutanschlussstutzen (9.1, 9.2) jeweils mit unterschiedlichen Formen und/oder Dimensionen ausgestattet sind und linear versetzt oder in einem Winkelmaß versetzt an der Außenwand des Steuerkolbens (2) angeordnet sind und der Linearantrieb des Steuerkolbens (2) mit einem zusätzlichen Drehantrieb ausgestattet ist, welcher mit einer rechnergestützten Auswerteeinheit in Verbindung stehend geregelt wird.
  5. Mehrwege-Flutventil für technische Flüssigkeiten mit linearer Flutmengenregulierung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlwelle (1) über zwei im Abstand zueinander angeordnete Durchgangsbohrungen (6) verfügt, und dass die Durchgangsbohrungen (10) des Steuerkolbens (2) mit dem in Form und Dimension gleichen Querschnitt in Größe und Form wie die zwei im Abstand zueinander angeordneten Durchgangsbohrungen (6) der Hohlwelle (1) ausgebildet sind.
  6. Mehrwege-Flutventil für technische Flüssigkeiten mit linearer Flutmengenregulierung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb als elektromagnetisch gesteuerter Antrieb, als pneumatisch gesteuerter Antrieb oder als hydraulisch gesteuerter Antrieb ausgebildet ist.
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