-
Strömungsmittel-Steuerventil Die Erfindung betrifft ein Steuerventil
für Strömungsmittel, welches ein Gehäuse mit drei Anschlüssen für Strömungsmittelleitungen
und einen im Gehäuse axial verschieblich gelagerten, in eine Mittel- und zwei Endstellungen
verstellbaren Schieber aufweist, wobei in der Mittelstellung des Schiebers alle
drei Anschlüsse voneinander abgeschlossen und in den beiden Endstellungen jeweils
zwei Anschlüsse miteinander verbunden sind, während der dritte Anschluß abgeschlossen
ist.
-
Derartige Steuerventile sind bekannt. Der Schieber weist dabei ebenso
wie die den Schieber aufnehmende Gehäusebohrung Ringnuten auf. Die Kanten dieser
Ringnuten wirken als Steuerkanten, indem sie sich gegenseitig überschleifen, um
einen Strömungsmittelkanal zu schließen. Der Durchtritt von Beckströmungsmittel
insbesondere Lecköl, ist nicht ausgeschlossen.
-
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ein Steuerventil der eingangs
angegebenen Art zu schaffen,
welches bei wirtschaftlichster FertiguagsmögliclSkeit
absolut dicht ist und eine eingeschlossene Strömungsmittelmenge hermetisch abgeschlossen
hält.
-
Dies ist erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der als Hülse ausgebildete
Schieber mit einer Innenkammer, welche ständig mit einem Strömungsmittelleitungsanschluß
in Verbindung steht, zwei jeweils in Schließstellung federbelastete Sitzventile
aufweist, welche jeweils in einem Eanal zwischen der Innenkammer und dem zweiten
bzw. dritten Strömungsmittelleitungsanschluß angeordnet sind, und von denen in der
einen Schieberendstellung eines durch Anlage an einem Anschlag am Gehäuse geöffnet
und das andere geschlossen ist, während in der anderen Schieberendstellung diese
beiden Sitzventile umgekehrt betätigt sind.
-
Vorteilhafterweise weist jedes Sitzventil ein gegen eine ringförmige
Sitzfläche am Schieber durch eine in der Innenkammer des Schiebers angeordnete Druckfeder
belastetes Verschlußglied mit einem mittleren Stößel auf der der Feder abgewandten
Seite auf, welcher Stößel durch den benachbarten Sçhieberboden ragt und zur Öffnung
des Verschlußgliedes entgegen der Wirkung der Feder mit dem vom benachbarten Gehäusedeckel
gebildeten Anschlag am Gehäuse zusammenwirkt.
-
Auf diese Weise ist gewährleistet, daß absolut kein Strömungsmittel
durch ein geschlossenes Sitzventil hindurchtreten kann. Ein Becken ist ausgeschlossen.
-
Der Stößel des Verschlußgliedes jedes Sitzventils weist in weiterer
Vervollkommnung der Erfindung denselben Durchmesser auf wie die zugehörige ringförmige
Sitzfläche am Schieber. Dadurch ist das Verschlußglied vom Druck desjenigen
Strömungswittels
entlastet, dessen Strömung von diesem Verschlußglied überwacht wird.
-
Mit Vorteil ist jedes Verschlußglied als Kegel ausgebildet.
-
Auch hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Schieber
derart ausgebildet ist, daß die Strömungsmitteldruckbelastung desselben in axialer
Richtung stets ausgeglichen ist. Dadurch sind zur Schieberverstellung nur geringste
Betätigungskräfte aufzubringen.
-
Sind die beiden Sitzventildruckfedern in vorteilhafter Weiterbildung
der Erfindung auswechselbar untergebracht, dann kann die Betätigungskraft für den
Schieber bzw. die Sitzventile durch einfaches Auswechseln der besagten Federn variiert
werden.
-
In weiterer Vervollkommnung der Erfindung ist im Gehäuse ein Druckbegrenzungsventil
angeordnet, mit welchem die Innenkammer des Schiebers zur tiberwachung des Druckes
am damit stets kowmunizierenden Strömungsmittelleitungsanschluß stets in Verbindung
steht. Hochdruckspitzen an diesem Strömungsmittelanschluß werden somit automatisch
abgebaut.
-
Vorteilhafterweise wird der Schieber von einer federnden Rasteinrichtung
in der Mittelstellung gehalten.
-
Der Schieber kann mittels eines Hebels von Hand betätigbar sein,
wobei der Hebel an einer im Gehäuse drehbar gelagerten, zylindrischen Walze außerhalb
vom Gehäuse befestigt ist, welche auf der dem Hebel abgewandten Seite einen
axialen,
exzentrisch angeordneten Stift aufweist, welcher in eine seitliche äußere Ausnehmung
des Schiebers eingreift.
-
Stattdessen können am Gehäuse zur Verschiebung des Schiebers darin
Elektromagneten vorgesehen sein.
-
Nachstehend sind Ausführungsformen der Erfindung an Hand der-beigefügten
Zeichnung beispielsweise beschrieben.
-
Darin zeigen: Fig. 1 die Ansicht eines Axialschnittes durch ein erfindungsgemäßes
Steuerventil mit elektromagnetischer Verstellung des Schiebers; Fig. 2 die zur Hälfte
entlang der Linie II-II in Fig. 1 quergeschnittene Stirnansicht einer weiteren Austührungsform
des erfindungsgemäßen Steuerventils mit Handbetätigung des Schiebers, wobei der
vordere Gehäusedeckel abgenommen ist.
-
In einer Bohrung 1 eines mit Befestigungslöchern 2 versehenen Gehäuses
3 ist ein zylindrischer Schieber 4 axial gleitend gelagert. Bn den beiden Stirnseiten
des Gehäuses 3 ist jeweils ein die Bohrung 1 mittels eines Dichtungsringes 5 dicht
verschließender Deckel 6 befestigt.
-
Der Schieber 4 ist als Hülse ausgebildet und weist eine Innenkammer
7 auf. Diese steht über mindestens zwei radiale Kanäle 8 mit einer äußeren Ringnut
9 im Schieber 4 in Verbindung.
-
Weiterhin ist der Schieber 4 beiderseits der Kammer 7 jeweils mit
einer zur Schieberlängsachse koaxialen, durchgehenden Bohrung 10 versehen, welche
über mindestens zwei
radiale Bohrungen 11 mit einer äußeren Ringnut
12 im Schieber 4 in Verbindung steht. In jeder Bohrung 10 ist hinter den radialen
Bohrungen 11 jeweils ein mittlerer Stößel 13 eines noch zu schildernden Sitzventils
mittels eines Dichtungsringes 14 dicht, jedoch axial verschieblich geführt.
-
Die Räume 15 beiderseits vom Schieber 4 sind somit nicht von Strömungsmitteldruck
beaufschlagt.
-
Jeder Stößel 13 ist an einem als Kegel ausgebildeten Verschlußglied
16 vorgesehen. Die beiden. Verschlußglieder 16 sind in der in Fig. 1 wiedergegebenen
Mittelstellung des Schiebers 4 im Gehäuse 3 von einer in der Innenkammer 7 angeordneten
Druckfeder 17 gegen eine ringförmige Sitzfläche 18 am Schieber 4 gedrückt, so daß
die Verbindung zwischen der Innenkammer 7 und den beiden Ringnuten 12 des Schiebers
4 unterbrochen ist. Die beiden Federn 17 stützen sich mit den einander benachbarten
Enden an einem mittleren, in der Kammer 7 befestigten Ring 19 ab.
-
Der Schieber 4 ist im Gehäuse 3 in der in Fig. 1 wiedergegebenen
mittleren Stellung mittels einer federnden Rasteinrichtung 20 gehalten, welche sich
aus einer von einer Druckfeder in eine Aussparung des Schiebers 4 gedrückten Kugel
zusammensetzt.
-
Weiterhin ist im Gehäuse 3 ein Druckbegrenzungsventil 21 vorgesehen,
welches mittels einer auf einer ringförmigen Sitzfläche aufliegenden, von einer
Druckfeder 22 belasteten Nadel 23 einen Verbindungskanal 24 im Gehäuse 3 zwischen
der Ringnut 9 im Schieber 4 und der in Fig. 1 rechten Ringnut 12 im Schieber 4 überwacht,
wobei der Öffnungsdruck für das Ventil 21 durch Veränderung der Vorspannung der
Feder 22 mittels des Federwiderlagerbolzens 25 mit Aussengewinde,
welcher
im zugehörigen Gehäusedeckel 6 verschraubbar ist, eingestellt werden kann, nachdem
die Sicherungsmutter 26 gelöst ist.
-
Das Gehäuse 3 ist mit drei Strönrungsmittelleitungsanschlüssen 27,
28 und 29 versehen. Diese münden in jeder Axialstellung vom Schieber 4 im Gehäuse
3 in die in Fig. 1 linke Ringnut 12 bzw. die mittlere Ringnut 9 bzw. die in Fig.
1 rechte Ringnut 12 im Schieber 4, ebenso wie der erwahnte Verbindungskanal 24 stets
mit der Ringnut 9 und der in Fig. 1 rechten Ringnut 12 des Schiebers 4 kommuniziert.
-
Alle drei Ringnuten sind jeweils von zwei Dichtungsringen 30 im Schieber
4 flankiert.
-
Beispielsweise ist der Anschluß 27 mit einer von einer Strömungsmittelpumpe
kommenden Bettung, der Anschluß 28 mit einer zu einem Verbraucher führenden Strömungsmittelleitung
und der Anschluß 29 mit einer Strömungsmittelrücklaufleitung verbunden. In der in
Fig. 1 wiedergegebenen Mittelstellung des Schiebers 4 im Gehäuse 3 ist jegliche
Verbindung der Anschlüsse 27, 28 und 29 untereinander unterbrochen und das in der
an den Anschluß 28 angeschlossenen Strömungsmittelleitung eingeschlossene Strömungsmittelvolumen
hermetisch abgeschlossen. Da diejenigen Flächen am Verschlußglied 16 und Stößel
13 jedes Sitzventils gleich groß sind, auf welche das über den Anschluß 27 bzw.
29 anstehende Strömungsmittel einwirkt, sind die beiden Sitzventile und der Schieber
4 insoweit druckentlastet. Da ferner diejenigen Flächen des Schiebers 4 gleich groß
sind, auf welche der über den Anschluß 28 anstehende Strömungsmitteldruck einwirkt,
ist der Schieber 4 auch insoweit druckentlastet. Es genügen somit geringste Kräfte,
um den Schieber 4 aus der in Fig. 1 wiedergegebenen Mittelstellung im Gehäuse 3
in die
linke oder rechte Endstellung zu bewegen. Es braucht lediglich
die Haltekraft der Rast einrichtung 20 überwunden zu werden.
-
Wird der Schieber 4 im Gehäuse 3 in die linke oder rechte Endstellung
bewegt, dann stößt der in Fig. 1 linke bzw. rechte Stößel 13 auf den benachbarten
Gehäusedeckel 6, so daß das entsprechende kegelige Verschlußglied 16 entgegen der
Wirkung der zugehörigen Feder 17 sich im Schieber 4 verschiebt und von der zugehörigen
ringförmigen Sitzfläche 18 abhebt. Es ist dann der Anschluß 27 bzw. 29 mit der Innenkammer
7 und somit mit dem Anschluß 28 verbunden, d. h. in dem gewählten Beispiel die Strömungsmittelpumpe
mit dem Verbraucher bzw. der Verbraucher mit der Strömungsmittelrücklaufleitung.
Dabei ist jeweils der andere Anschluß 29 bzw.
-
27 hermetisch abgeschlossen.
-
Sobald der jeweilige Stößel 13 am benachbarten Gehäusedeckel 6 anliegt,
ist bei der'weiteren Verschiebung des Schiebers 4 im Gehäuse 3 die Kraft der diesem
Stößel 13 zugeordneten Druckfeder 17 zu überwinden. Diese entspannt sich dann, wenn
die auf den Schieber 4 einwirkende Verstellkraft aufgehoben wird, wobei der Schieber
4 selbsttätig aus der jeweiligen Endstellung in die in Fig. 1 wiedergegebene Mittelstellung
zurückkehrt.
-
Zur Verschiebung des Schiebers 4 im Gehäuse 3 aus der in Fig. 1 wiedergegebenen
Mittelstellung in die linke oder rechte Endstellung können an den Gehäusedeckeln
6 zwei in Fig. 1 mit gestrichelten Linien wiedergegebene Elektromagnete 31 vorgesehen
sein. Stattdessen kann der Schieber 4 gemäß Fig. 2 jedoch auch mittels eines Hebels
32 von Hand betätigbar sein. Der Hebel 32 ist an einer im Gehäuse 3
drehbar
gelagerten, zylindrischen Walze 33 außerhalb vom Gehäuse 3 verdrehungssicher befestigt,
welche auf der dem Hebel 32 abgewandten Seite einen axialen, exzentrisch angeordneten
Stift 34 aufweist. Der Stift 34 greift in eine seitliche äußere Ausnehmung 35 des
Schiebers 4 ein. Die Walze 33 ist von einem Deckel 36 im Gehäuse 3 gehalten, der
daran mittels Schrauben 37 befestigt ist. Bei einem Verschwenken des Hebels 32 bewegt
sich der Stift 34 auf Grund seiner exzentrischen Anordnung an der Walze 33 seitlich
aus der senkrechten Mittelebene der Walze 33, welche mit der Zeichenebene der rechten
Hälfte von Fig. 2 zusammenfällt, so daß der Schieber 4 im Gehäuse 3 entsprechend
verschoben wird.
-
Um die Verschlußglieder 16 mit Stößel 13, die zugehörigen Druckfedern
17 und den Ring 19 in die Kammer 7 vom Schieber 4 einbringen zu können, weist dieser
eine eingeschraubte Hülse 38 entsprechenderAusgestaltung auf. Diese ermöglicht ein
Auswechseln der Druckfedern 17, wodurch die Kraft für die Betätigung des Schiebers
4 variiert werden kann. Die Hülse 38 hält ferner den Ring 19 gegen eine Ringschulter
in der die rammer 7 bildenden Innenbohrung vom Schieber 4 gedrückt.