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Steuerventil
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Leistung verwendet werden können, deren Erregung, z. B. durch eine Programmiereinrichtung, ferngesteuert werden kann. Durch entsprechende Bemessung der Durchgangsöffnung des Ventilsitzes und Wahl eines relativ grossen Verstellweges des Ventilgliedes kann ein sehr kleiner Strömungswiderstand in der Durchgangsöffnung erreicht werden.
Das erfindungsgemässe Steuerventil kann in vorteilhafter Weise verschiedenen Betriebserfordernissen angepasst und auch zu Ventilgruppen vereinigt werden, die an eine gemeinsame Zu- und Ableitung angeschlossen werden können.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf einige in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsformen näher erläutert. Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch ein erfindungsgemässes Steuerventil und Fig. 2 zeigt dieses Steuerventil in einem der Fig. 1 ähnlichen, aber in einer andern Ebene verlaufenden Schnitt, aus dem andere Einzelheiten der Konstruktion ersichtlich sind und in dem sich bestimmte Teile in einer andern Arbeitsstellung befinden. Fig. 3 ist ein in grösserem Massstab dargestellter Schnitt durch einen Teil des Ventils nach Fig. l, wobei bestimmte Teile eine andere Stellung wie in Fig. 1 einnehmen. Fig. 4 zeigt in kleinerem Massstab in einer perspektivischen Teilansicht andere Einzelheiten. In Fig. 5 ist in grösserem Massstab ein Haltering für einen Rundschnurring teilweise abgebrochen in perspektivischer Ansicht dargestellt.
Die Fig. 6 - 9 zeigen in grösserem Massstab den schrittweisen Zusammenbau der Rundschnurringe und Halteringe mit dem Ventilglied. Fig. 10 ist ein der Fig. 1 ähnlicher Längsschnitt und zeigt ein erfindungsgemässes Ventil mit abgewandeltem Steuermechanismus ; Fig. 11 ist ein Schnitt durch einen Teil des in Fig. 10 dargestellten Ventils, wobei sich einzelne Teile in andern Stellungen befinden. Fig. 12 zeigt in auseinandergezogener Schnittansicht mehrere in den Fig. 10 und 11 dargestellte Einzelteile. In Fig. 13 ist in grösserem Massstab eine andere, bei dem in Fig. 10 dargestellten Ventil verwendete, abgeänderte Ausführungsform der Halteringe dargestellt. Fig. 14 zeigt in einer der Fig. 10 ähnlichen teilweise geschnittenen Ansicht eine abgewandelte Ausführung.
In Fig. 15 ist in perspektivischer Teilansicht ein im Rahmen der Erfindung vorgesehener Sockelteil dargestellt, Fig. 16 zeigt in kleinerem Massstab in einer perspektivischen Ansicht zu einer Gruppe zusammengebaute Sockelteile nach Fig. 15, Fig. 17 ist ein der Fig. 10 ähnlicher Teilschnitt, der ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässenSteuerventils'zeigt und schliesslich ist in Fig. 18 ein Querschnitt längs der Linie 18-18 in Fig. 17 dargestellt.
Das in Fig. 1 dargestellte Steuerventil nach der Erfindung besteht aus drei Hauptabschnitten ; ein Unterteil 10, ein Gehäuse 11 und eine Kappe 12 sind auf geeignete Weise miteinander verbunden. Im vorliegenden Falle erstrecken sich Kopfschrauben durch fluchtende Öffnungen der Kappe und des Gehäuses und sind im Unterteil verschraubt, um so die drei Ventilabschnitte lösbar miteinander zu verbinden.
Wie am besten aus Fig. 4 zu ersehen ist, weist die Kappe 12 zwei von einander gegenüberliegenden Stellen ausgehende Ansätze 112 auf, durch welche sich die Schäfte von Kopfschrauben 212 erstrecken. Um eine schnelle Montage bzw. Demontage der Kappe vom Gehäuse 11 des Ventils zu gewährleisten, weist jeder Kappenansatz einen Schlitz 312 zum Durchführen der Kopfschraubenschäfte auf. Daher ist zur Demontage der Kappe 12 vom Gehäuse nur ein leichtes Lockern der Kopfschrauben und eine anschliessende Verdrehung der Kappe inPfeilrichtung zum Lösen der Kappenansätze unter den Schraubenköpfen erforderlich. Die Kappe kann dann einfach vom Gehäuse 11 abgehoben werden.
Der Unterteil 10 enthält verschiedene Flüssigkeitskanäle sowie Einrichtungen, über welche die üblichen Anschlüsse für das Arbeitsmedium und für elektrische Energie zum Ventil hergestellt werden ; das Gehäuse 11 enthält die relativ zueinander verschiebbaren Ventilteile, welche den Strom des Mediums zuoder von der mit dem Ventil verbundenen Einrichtung steuern ; die Kappe 12 enthält den elektrisch angetriebenen Mechanismus, welcher die Bewegung der im Gehäuse verschiebbaren Teile steuert.
Das Gehäuse 11 ist mit einer durchlaufenden Mittelbohrung versehen ; in radialem Abstand um diese Bohrung 13 sind mehrere Kammern 15, 16, 17 und 18 (die letztere ist in Fig. 2 ersichtlich) für das Medium vorgesehen, die gegen die Grundfläche des Gehäuses hin offen sind und mit verschiedenen, unter gegenseitigem axialem Abstand angeordneten Abschnitten der Bohrung 13 in Verbindung stehen. Bei der aus den Fig. 1 und 2 ersichtlichen Anordnung des Gehäuses 11 auf dem Unterteil 10 fluchten die Kammern 15-18 mit zugeordneten Kanälen, welche die gleiche Bezugsziffer mit der vorgesetzten Ziffer 1 aufweisen. Diese Kanäle des Unterteiles stehen mit zugeordneten, mit Gewinde versehenen Ventilöffnungen in Verbindung, welche die gleiche Bezugsziffer mit einer vorgesetzten Ziffer 2 aufweisen.
Um einen Austritt des Mediums zwischen den aneinanderliegenden Flächen des Gehäuses 11 und des Unterteiles 10 zu verhindern, können geeignete Dichtungen 19 zwischen diesen Teilen eingeschaltet werden.
Diese Dichtungen haben vorzugsweise kreisförmigen Querschnitt und sind in die obere Fläche des Unterteiles 10 zum Zusammenwirken mit der unteren Fläche des Gehäuses 11 eingesetzt.
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In der Bohrung 13 des Gehäuses 11 sind mehrere mit den Stirnflächen aneinanderliegende Hülsenteile verschiebbar passend eingesetzt. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind drei solcher Teile vorgesehen, ein unterer Hülsenteil 20, ein mittlerer Hülsenteil 21 und ein oberer Hülsenteil 22. Am oberen Hülsenteil 22 liegt eine im folgenden noch genauer erläuterte, die obere Öffnung der Bohrung 13 verschliessende Scheibe 23 an. Der untere Hülsenteil 20 und der mittlere Hülsenteil 21 haben zugeordnete ringförmige Einstiche, welche mit der Bohrung 13 ringförmige Ausnehmungen 24, 25 bilden. Ausserdem ist der Ausbau dieser beiden Teile derart, dass sie zwischeneinander eine Umfangsausnehmung 26 bilden.
Auch die Hülsenteile 21 und 22 wirken derart zusammen, dass sie eine ringförmige Umfangsausnehmung 27 zwischeneinander bilden, während der Hülsenteil 22 und die Scheibe 23 im Zusammenwirken eine ringförmige Umfangsausnehmung 28 bilden. Der untere Hülsenteil 20 hat Queröffnungen 29 und 30, welche die Verbindung der Ausnehmungen 24 bzw. 26 mit dem Innern dieses Hülsenteiles herstellen ; der Hülsenteil 21 weist Queröffnungen 31 auf, welche seinen Innenraum mit der ringförmigen Ausnehmung 25 verbinden ; der Hülsenteil 22 hatQueröffhungen 32 und 33, welche seinen Innenraum mit den Ausnehmungen 27 bzw. 28 verbinden.
Eine Vielzahl von O-Ringdichtungen sind in den Teilen 20,21, 22 und der Scheibe 23 gelagert und verhindern im Zusammenwirken mit der Bohrung 13 Undichtheiten längs der Bohrungswandung zwischen den ringförmigen Ausnehmungen. Andere Dichtungsringe verhindern den Flüssigkeitsdurchtritt zwischen dem Hülsenteil 22 und der Scheibe 23 bzw. zwischen der letzteren und dem Gehäuse 11.
Der untere Hülsenteil 20 weist eine Bohrung 34 auf und bildet auch einen Ventilsitz 35, der im Abstand von einem am mittleren Hülsenteil 21 vorgesehenen Sitz. 36 und diesem gegenüberliegt. Der Hülsénteil 21 bildet auch einen Ventilsitz 37, der im Abstand von einem im oberen Hülsenteil 22 ausgebildeten Ventilsitz 38 und diesem gegenüberliegt. Der obere Hülsenteil 22 ist auch mit einer Bohrung 39 versehen, welche gemäss der vorliegenden Ausführungsform die doppelte Querschnittsfläche der im unteren Hülsenteil vorgesehenen Bohrung 34 aufweist.
In den Hülsenteilen ist ein spulenförmiges Ventilglied axial verschiebbar, das einen unteren, tauchkolbenförmigen, in der Bohrung 34 des unteren Hülsenteiles 20 verschiebbaren Teil 40, einen oberen, kolbenförmigen, in der Bohrung 39 des oberen Hülsenteiles 22 verschiebbaren Teil 41 und mit axialem Abstand angeordnete Ventilköpfe 42, 43 aufweist, die zwischen Ventilsitzpaaren 35,36 bzw. 37,38 verschiebbar sind. In der aus Fig. 1 ersichtlichen Stellung der Teile wirkt der Ventilkopf 42 mit dem Sitz 36 zusammen und ist vom Sitz 35 abgehoben, während der Ventilkopf 33 mit dem Sitz 38 zusammenwirkt und vom Sitz 37 abgehoben ist. Die neuartige Ausbildung der Ventilköpfe 42 und 43 wird im folgenden noch genauer beschrieben werden.
Die schon erwähnte Scheibe 23 weist eine Querwand 123 auf, welche die obere Öffnung der Bohrung 39 des Hülsenteiles 22 verschliesst und eine Öffnung 223 aufweist. Der obere Teil der Scheibe 23 hat eine nach unten verlaufende Ausnehmung 44 mit einem zentralen, nach oben gerichteten Ventilsitz 45 am Boden der Ausnehmung. Ein Kanal 46 führt von diesem Ventilsitz 45 zu einer Ringnut 47 der Scheibe. Diese Nut steht über einen Kanal 48 mit einem vertikalen Mediumkanal 49 im Gehäuse in Verbindung. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das untere Ende des Kanals 49 mit der schon erwähnten Mediumkammer 15 verbunden. Diametral zu den Kanälen 48, 49 sind gegenüberliegend ähnliche Kanäle 148,149 vorgesehen, deren Zweck noch näher erläutert werden wird.
Der Kappenabschnitt 12 weist eine nach unten gerichtete Ausnehmung auf, in die eine Solenoideinheit 50 eingesetzt ist. Da der Unterteil der Kappe in radialer Richtung erweitert ist, ist das Kappeninnere mit Rippen 51 versehen, welche den Unterteil der Solenoideinheit 50 lagern und haltern. Ein Halteteil 52 ist zur lösbaren Halterung der Solenoideinheit 50 in eine Nut der Kappe eingesetzt.
Die Solenoideinheit 50 weist eine Solenoidspule 53 auf, die eine dielektrische Hülse 54 umgibt. Das untere Ende dieser Hülse weist eine radiale Verdickung 55 auf, die in die Ausnehmung 44 der Scheibe 23 genau passt und eine nach unten weisende Ausnehmung 56 aufweist. In der Hülse 54 ist ein zweiteiliger Solenoidkern aus magnetisch permeablem Material angeordnet. Der obere Kernteil 57 ist mit Presssitz oder auf eine andere Weise mit der Hülse verbunden, wogegen der untere Kernteil 58 in der Hülse zum und vom oberen Kernteil verschiebbar ist. Der obere Kernteil ist am unteren Ende mit einem. zentralen, nach unten weisenden Ventilsitz 59 und mit einem sich in Längsrichtung erstreckenden Kanal 60 versehen, der mit einem Querkanal 61 in der Kappe in Verbindung steht.
Um eine freie Mediumströmung um den unteren Kernteil 58 zu gewährleisten, hat dieser eine genutete Mantelfläche.
Das untere Ende des Kernteiles 58 weist eine radial vorstehende Schulter 62 auf, zwischen welcher und der Hülse 54 eine Feder 63 angeordnet ist, um den unteren Kernteil federnd in die unterste, in Fig. 1 dargestellte Lage zu drücken. Sowohl das obere als auch das untere Ende des unterenKernteiles 58 ist mit
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einem elastischen Einsatz aus Gummi od. dgl. zum abdichtenden Zusammenwirken mit den zugeordneten Sitzen 45 bzw. 59 versehen, die in der Scheibe 23 bzw. in dem oberen Kernteil 57 vorgesehen sind. Die Solenoideinheit ist durch eine den magnetischen Fluss leitende Umhüllung aus einer oberen Scheibe 64, einer unteren Scheibe 65 und einer Hülse 66 vervollständigt. Die letztere ist vorzugsweise in Längsrichtung geschlitzt, so dass sie federnd in die Kammer eingesetzt werden kann.
In der Kappe 12 ist eine mit der Hand betätigbare Überbrückungssteuerung angeordnet, die zum Steuern des Ventils unabhängig von der Solenoideinschaltung dient. Eine solche Steuerung zeigt Fig. 1 in einer Stellung und Fig. 3 in einer andern Stellung. Diese Steuerung weist ein Ventilglied mit einer einen radial vergrösserten Kopfabschnitt 68 aufweisenden Spindel 67 auf. Zumindest der Kopfabschnitt dieses Ventilgliedes ist vorzugsweise aus geeignetem Kunststoff hergestellt, um ein flüssigkeitsdichtes Zusammenwirken mit dem Grund einer in der Kappe vorgesehenen Gegenbohrung 69 zu gewährleisten.
Ein Gewindepfropfen 70 hält das Ventilglied in seiner Lage und eine Feder 71 presst den Kopf 68 mit dichtem Sitz in die Gegenbohrung. Die Spindel 67 des Ventilgliedes erstreckt sich durch eine Öffnung im Pfropfen nach aussen, wobei am vorstehenden Schaftende ein Betätigungsknopf 72 befestigt ist. Zur Begrenzung der Verdrehung des Ventilgliedes ist in der Kappe im Bereich der Gegenbohrung 69 ein Stift 73 befestigt und der Kopf des Ventilgliedes im Bereich dieses Stiftes entfernt. Auf diese Weise ist durch die Umfangslänge des entfernten Kopfteiles die Verdrehungsmöglichkeit des Ventilgliedes festgelegt.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist der Kopf 68 des Ventilgliedes mit einer Durchgangsöffnung 75 versehen, welche in der gezeigten Stellung der Teile mit dem Kanal 61 in der Kappe fluchtet. Diese Öffnung verbindet den Kanal 61 über Öffnungen 76 im Pfropfen 70 mit der Aussenatmosphäre.
Der Kopf 68 des Ventilgliedes weist auch einen U-förmig verlaufenden Kanal 77 auf, der in der Stellung der Teile gemäss Fig. 3 die Verbindung des Kanals 61 in der Kappe zu einem andern Kanal 78 herstellt, der an einem Ende zentral in den Boden der Gegenbohrung 69 mündet. Am andern Ende mündet der Kanal 68 an der unteren Fläche der Kappe koaxial zu dem schon erwähnten Kanal 49 im Hauptgehäuse. Wenn im Bedarfsfall die Kappe 12 samt der Steuerung derart verdreht wird, dass die überbrückung steuerung an der rechten statt an der linken Seite angeordnet ist, dann fluchtet der Kanal 78 mit dem Kanal 149 statt, wie dargestellt, mit dem Kanal 49 im Gehäuse. Der Kanal 78 steht auf diese Weise aber trotzdem mit dem Kanal 49 in Verbindung, weil dieser seinerseits mit dem Kanal 149 verbunden ist.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist das dargestellte Ventil mit Steckverbindungen versehen, so dass die Verbindungen zur Schliessung des elektrischen Stromkreises für die Solenoidspule zwischen den einzelnen Ventilabschnitten automatisch beim Zusammenbau dieser Abschnitte hergestellt werden. Zu diesem Zweck sind die die Solenoidspule 53 mit elektrischer Energie versorgenden Leitungen 79 im Unterteil 10 durch eine geeignete Ausnehmung geführt und nahe der oberen Fläche des Unterteiles an Steckhülsen 80 angeschlossen. Am Gehäuse 11 sind nahe seiner unteren Fläche passende Steckstifte 81 befestigt, die beim Zusammenbau des Gehäuses mit dem Unterteil in die zugeordneten Steckhülsen eingreifen.
Die Steckstifte 81 sind elektrisch mit Steckhülsen 82 verbunden, die nahe der oberen Fläche des Gehäuses angeordnet sind und zur Aufnahme entsprechender Steckstifte 83 eingerichtet sind, die von einem an der unteren Scheibe der Solenoidumhüllung befestigten Isolierkörper gehaltert sind. Die Steckstifte 83 sind mittels den Längsschlitz in der Hülse 66 durchsetzender Leitungen 85 mit der Solenoidspule 53 verbunden.
Wie schon erwähnt, weist das im Gehäuse liegende Ventilglied zwei axial gegeneinander versetzte Ventilköpfe 42 und 43 auf. Da diese beiden Köpfe identisch sind, wird nur ein Kopf beschrieben. Jeder Kopf weist eine radiale Verdickung auf, die zwei elastische, zum Zusammenwirken mit zugeordneten Ventilsitzen geeignete Flächen aufweist. Im vorliegenden Falle werden die elastischen Flächen vorteilhaft durch O-Ringdichtungen gebildet.
Fig. 6 zeigt, dass jeder Kopf des Ventilgliedes am Umfang der radialen Verdickung 85 drei Ringnuten aufweist. Der Durchmesser dieses verdickten Abschnittes ist so gross, dass er in den nahe den Ventilsitzen liegenden Abschnitten verminderten Durchmessers der Hülsenteile 20,21 und 22 verschiebbar ist.
Wie am besten aus Fig. 9 hervorgeht, sind die äusseren Nuten zur Aufnahme zugeordneter O-Ringdichtungen 86,87 bestimmt, welche die elastischen Flächen zum Zusammenwirken mit den Ventilsitzen bilden.
Ferner sind Einrichtungen vorgesehen, um die Ringe beim Anpressen des Ventilkopfes an seinen Sitz gegen Verschiebung aus ihrer Lage festzuhalten. Im vorliegenden Falle besteht diese Einrichtung aus axial gegeneinander versetzten Halteringen 88, von welchen jeder eine ringförmige Lippe 89 aufweist, die den äusseren Umfang des zugeordneten Ringes zur Verhinderung einer radialen Ausdehnung und der damit verbundenen Verschiebung aus der Nut umgreift. Ein dritter O-Ring ist in der mittleren Nut angeordnet und hält die Halteringe in geeignetem gegenseitigem Abstand in Eingriff mit zugeordneten Ringen 86 und 87.
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Zur Montage der 0-Ringe und der Halteringe am Ventilglied wird zuerst einer der 0-Ringe, z. B. der Ring 86, wie aus Fig. 7 ersichtlich, in seine Nut eingesetzt. Dies ist leicht möglich, da diese elastischen Ringe leicht gedehnt werden können. Die zwei Stützringe werden dann mit aneinanderliegenden Rücken gemäss Fig. 8 in Richtung des Pfeiles auf das Ventilglied aufgeschoben. Nachdem die Halteringe in diese Lage gebracht worden sind, ist genug Platz frei, um den Ring 87 in eine Nut einzusetzen. Der rechts liegende Stützring wird dann nach rechts in die aus Fig. 9 ersichtliche Stellung verschoben, worauf der Ring 90 durch Dehnung über einen der Stützringe in seine Nut eingesetzt wird, wobei er die Stützringe in der gezeigten Weise im Abstand voneinander hält.
Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, weist jeder Stützring 88 mehrere Nuten 91 in der an dem Ring 90 anliegenden Fläche auf. Diese Nuten 91 verhindern den Einschluss von unter Druck stehendem Medium unter dem Ring 90, welches den Ring aus seiner Nut herauspressen könnte.
Die gezeigte Konstruktion der Ventilköpfe 42,43 ist aus den im folgenden angeführten Gründen sehr vorteilhaft. Die Herstellungstoleranzen machen es eigentlich unmöglich, genau den gleichen Abstand beispielsweise einerseits zwischen den in Abstand voneinander liegenden Sitzen 36,38 und anderseits zwischen den je mit den einzelnen Sitzen zusammenwirkenden Flächen der zugeordneten Ventilköpfe herzustellen. Es ist daher unvermeidlich, dass einer der Ventilköpfe früher als der andere auf dem zugeordneten Sitz zum Anliegen kommt. Wären nun die auf die Sitzflächen zu liegen kommenden Flächen nicht elastisch, würde der zuerst zum Anliegen an seinen Sitz kommende Kopf den andern am Anliegen hindern, so dass sich eine Undichtheit des Ventils ergäbe.
Die Art und Weise, wie die Ventilköpfe gemäss der Erfindung Herstellungstoleranzen und/oder Abnützungen aufnehmen, wird nun an Hand von Fig. 1 erläutert.
Wenn man annimmt, dass der Ventilkopf 43 auf seinem Sitz 38 früher zu liegen kommt als der Ventilkopf 42 auf seinem Sitz 36, so ergibt sich, dass der oberste O-Ring des Ventilkopfes 43 beim Anliegen am Sitz 38 nicht nur in axialer Richtung zusammengepresst wird, sondern auch relativ zum Ventilkopf axial verschoben wird, wenn sich dieser, ungeachtet der Tatsache, dass der Ring in seiner Nut
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wegung des oberen Ringes über den oberen Stützring 88 auf den mittleren Ring und von dort über den unteren Stützring 88 auf den unteren Ring übertragen wird. Es ist also im ausreichenden Masse ein elastischer Verschiebebereich für den Kopf 43 vorhanden, um auch eine einwandfreie Anlage des Kopfes 42 auf seinem Sitz 43 trotz der Tatsache zu gewährleisten, dass der Kopf 43 zuerst an seinem Sitz 38 zur Anlage kommt.
Da die Ventilköpfe 42 und 43 identisch sind, wird sich eine ähnliche Wirkung ergeben, wenn der Kopf 42 vor dem Kopf 43 an seinem Sitz zu liegen kommt. Eine ähnliche Wirkung wird sich auch dann ergeben, wenn das Ventilglied in die aus Fig. 2 ersichtliche Stellung verschoben wird, wobei dann der Kopf 42 am Sitz 35 und der Kopf 43 am Sitz 37 zur Anlage kommt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 und unter Annahme, dass die Ventilöffnung 215 mit einer Quelle für ein Druckmedium verbunden ist, dass die andern Ventilöffnungen ordnungsgemäss mit der zu steuernden Einrichtung verbunden sind, dass geeignete elektrische Verbindungen zu den Leitungen 79 hergestellt sind und dass die Überbrückungssteuerung die aus dieser Figur ersichtliche Stellung einnimmt, ergibt sich die folgende Arbeitsweise : Wenn die Solenoidspule 53 abgeschaltet ist, hält die Feder 63 den unteren Kernteil 58 in seiner untersten Stellung, wobei dieser am Ventilsitz 45 unter Absperrung des Mediumstroms durch diesen Sitz aufsitzt und im Abstand vom Ventilsitz 59 ist, und so einen freien Durchtritt des Mediums durch die Kanäle 60,61 in die freie Atmosphäre durch die Überbrückungssteuerung ermöglicht.
Da der untere, tauchkolbenförmige Teil 40 des Ventilgliedes dem Druck des eintretenden Mediums in der im Unterteil 10 ausgebildeten Kammer ausgesetzt ist, wirkt dieser Druck auf das Ventilglied in Richtung zu der in Fig. 1 dargestellten Lage. Dabei steht das über dem Kolbenteil 41 des Ventilgliedes befindliche Medium mit der Aussenatmosphäre über Öffnungen 223 in der Scheibe, den Mantel des unteren Kernabschnittes 58, den Ventilsitz 49 und die Kanäle 60,61 in Verbindung. Wenn das Ventilglied diese Stellung einnimmt, liegt der Ventilkopf 42 des Ventilgliedes einerseits am Sitz 36 an und unterbindet eine Strömung des Mediums zwischen den Ringnuten 25 und 26. Anderseits liegt der Kopf nicht am Sitz 35 an und gibt so eine Strömung der Flüssigkeit zwischen den Ringnuten 26 und 24 frei.
In ähnlicher Weise liegt der Ventilkopf 43 am Sitz 38 zur Unterbindung der Strömung des Mediums zwischen den Ringnuten 28,27, nicht aber am Sitz 37 auf, um auf diese Weise die Strömung des Mediums zwischen den Ringnuten 27,25 zu ermöglichen.
Wird nun die Solenoidspule 53 eingeschaltet, so wird der untere Kernteil 58 gegen die Kraft der Feder 63 durch die magnetische Anziehungskraft von der in Fig. 1 dargestellten Stellung in die Stellung
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gemäss Fig. 2 verschoben. Diese Verschiebung des unteren Kernteiles unterbindet die Strömung des Mediums durch den Ventilsitz 59 und ermöglicht eine Mediumströmung durch den Ventilsitz 45. Wenn das Medium durch diesen Ventilsitz strömen kann, wird durch die Kammer 15 eintretendes Druckmedium die Kammer 56 füllen und infolge der Durchtrittsöffnungen 223 in der Wand 123 der Scheibe 23 eine nach unten wirkende Kraft auf den Kolbenteil 41 ausüben.
Da die Fläche des Kolbenteiles 41 doppelt so gross wie die des Tauchkolbenteiles 40 ist und da diese beiden Flächen dem gleichen Druck der eintretenden Flüssigkeit ausgesetzt sind, ergibt sich eine vom Kolbenteil auf das Ventilglied nach unten wirkende resultierende Kraft, welche gleich der vorher durch den Tauchkolben nach oben ausgeübten resultierenden Kraft ist. Demgemäss wird das Ventilglied nach unten in die Stellung gemäss Fig. 2 verschoben. In dieser
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Strömung zwischen den Ringnuten 25 und 26 zu ermöglichen. Auf ähnliche Weise ist der, Kopf 43 mit dem Sitz 37 zur Unterbindung einer Strömung zwischen den Ringnuten 25, 27 in Verbindung, aber gleichzeitig ausser Berührung mit dem Sitz 38, um eine Strömung zwischen den Ringnuten 27,28 zu ermöglichen.
Bei Abschaltung der Solenoidspule 53 wird die Feder 63 den unteren Kernteil 58 in die Stellung gemäss Fig. 1 zurückschieben. Dabei wird das Medium oberhalb des Kolbenteiles 41 mit der freien Atmosphäre verbunden und gleichzeitig dieser Kolben vom eintretenden Druckmedium abgesperrt. Der Tauchkolbenteil 40 bleibt dagegen dem Druck des eintretenden Mediums ausgesetzt und verschiebt daher das Ventilglied in die Stellung gemäss Fig. 1.
Unter gewissen Umständen mag es erwünscht sein, das Ventilglied ohne Einschaltung der Solenoidspule aus der in Fig. 1 gezeigten Stellung in die Stellung gemäss Fig. 2 zu verschieben. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn die mit dem Ventil verbundene Einrichtung eingestellt werden soll.
In einem solchen Bedarfsfall ist es nur erforderlich, das Ventilglied der Überbrückungssteuerung durch Betätigung des Knopfes 72 von der in Fig. 1 ersichtlichen Stellung in die Stellung gemäss Fig. 3 zu verdrehen. Eine solche Einstellung der Überbrückungssteuerung stellt die Verbindung zwischen den Kanälen 61 und 78 her und ermöglicht so den Zutritt des eintretenden Druckmediums zur Oberseite des Kolbenteiles 41 des Ventilgliedes und damit eine Verschiebung des Ventilgliedes in die Stellung gemäss Fig. 2. Die Rückdrehung der Überbrückungssteuerung in die Stellung nach Fig. 1 wird dann die Verbindung zwischen den Kanälen 61 und 78 wieder unterbrechen und eine Verbindung zwischen dem Kanal 61 und der Atmosphäre herstellen, so dass eine Rückverschiebung des Ventilgliedes mittels seines Tauchkolbenteiles 40 in die Stellung gemäss Fig. 1 erfolgt.
Eine Demontage des Ventils zur Kontrolle oder Wartung kann tatsächlich in wenigen Sekunden vorgenommen werden. Wie schon erläutert, werden die Kopfschrauben 212 etwas gelöst und die Kappe um einen kleinen Betrag verdreht. Dies ermöglicht das Anheben der Kappe vom Gehäuse 11, wobei die Steck stifte 83 aus ihren Steckhülsen 82 gezogen werden und so automatisch die elektrische Zuleitung zur Solenoidspule unterbrechen. Wenn der untere Kernteil 58 entfernt werden soll, wird der Sprengring in der Mündung der Ausnehmung 56 aus seiner Nut entfernt. Wenn die gesamte Solenoideinheit 50 aus der Kappe genommen werden soll, wird der Haltering 52 aus seinem Sitz genommen.
Beim Entfernen der Kappe 12 wird die Scheibe 23 freigelegt ; wenn das darunterliegende Ventilglied entfernt werden soll, wird zuerst die Scheibe 23 aus der Bohrung 13 entfernt. Daraufhin wird der obere Hülsenteil 22 aus der Bohrung gezogen, so dass der Kolbenteil 41 freiliegt und leicht erfasst werden kann.
Durch Herausziehen des Kolbenteiles 41 wird das ganze Verschlussstück und gleichzeitig auch die Hülsenteile 20,21 entfernt, da ein Sprengring am Ende des Tauchkolbenteiles 40 vorgesehen ist. der dann unter dem Hülsenteil 20 angreift.
Für den Fall, dass die dichtenden Flächen der Ventilköpfe 42,43 ersetzt werden sollen, können die entsprechenden O-Ringe durch Umkehrung des im Zusammenhang mit den Fig. 6 - 9 beschriebenen Vorganges entfernt werden und statt dessen neue Ringe eingesetzt werden. Es ist zu beachten, dass zur Entfernung des Hülsenteiles 21 aus dem Bereich zwischen den beiden Ventilköpfen von einem Ventilkopf, z. B. 43, seine O-Ringe und Halteringe abgestreift werden müssen, worauf dieser Ventilkopf dann durch den Durchlass des Hülsenteiles gezogen werden kann. Die Zusammensetzung der demontierten Teile wird durch Umkehrung der Demontagearbeitsgänge vorgenommen.
Es ist zu beachten, dass die beschriebene Demontage des Ventilgliedes, der Hülsenteile 20,21 und 22 sowie von Ventilkopfteilen bei der Wartung des Ventils an der Betriebsstelle normalerweise nicht erforderlich ist. Zur Zeitersparnis kann nämlich eine schlecht arbeitende, aus Ventilglied und Hülsenteilen bestehende Einheit als Ganzes entfernt werden und eine neue oder überholte Einheit an seiner Stelle eingesetzt werden. Die mangelhafte Einheit kann dann später überholt werden.
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Das in Fig. 10 dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Steuerventils ist dem vorstehend beschriebenen sehr ähnlich ; demgemäss sind ähnliche Teile mit der gleichen, aber mit einem anschliessenden Buchstaben "a" versehenen Bezugsziffer bezeichnet.
Ein wesentliches Kennzeichen des in Fig. 10 dargestellten Ausführungsbeispieles der Erfindung besteht darin, dass die Bohrung 13a des Gehäuses derart als Bohrung 113a in den Unterteil 10a verlängert ist. dass sie den untersten Hülsenteil 20a aufnehmen kann. Dies ermöglicht eine Verminderung der Gesamthöhe des Ventils. Ein anderes Unterscheidungsmerkmal besteht darin, dass die Kammern und Kanäle im Gehäuse und im Unterteil anders angeordnet sind. Insbesondere steht der Einlasskanal 15a im Gehäuse 11a und seine Verlängerung 115a im Unterteil 10a mit dem oberen Teil der Bohrung 13a und seiner Verlängerung 113a in Verbindung. Auf diese Weise stehen die Ringnuten 24a, 28a in den zugeordneten Hülsenteilen 20a, 22a ständig mit dem eintretenden Medium in Verbindung.
Der Auslasskanal 18a des Gehäuses 11a steht mit der Ringnut 25a im Hülsenteil 21a in Verbindung, während die Ringnut 26a, die je zum Teil von den Hülsen 20a und. 21a gebildet ist, und die Ringnut 27a, die je zum Teil von den Hülsen 21a und 22a gebildet ist, mit zugeordneten, nicht dargestellten Auslasskanälen in Verbindung stehen, die in die Bohrung 13a an zugeordneten Seiten der Auslassringnut 25a münden. Der Grund für diese andere Anordnung der Kanäle wird noch später erläutert werden.
Ferner ist es für das vorliegende Ausführungsbeispiel bestimmend, dass die Scheibe 23a abgeändert ist und einen Querkanal 46a aufweist, der sich von einer Seite zur andern erstreckt und von Kanälen 92 geschnitten wird, so dass auf diese Weise eine direkte Verbindung zwischen dem Kanal 46a und der Ringnut 28a hergestellt ist. Der Unterteil der Scheibe 23a weist eine Ringnut 93 zur Aufnahme eines abdichtenden O-Ringes-auf, der für die Funktion unwesentlich ist und daher in Fig. 10 nicht dargestellt ist. Unmittelbar über der Nut 93 ist eine mit dem Querkanal 46a in Verbindung stehende Ringnut 94 vorgesehen.
In der Scheibe 23a sind ferner noch zwei Öffnungen 223a vorgesehen, welche die Verbindung zwischen der Scheibenausnehmung 44a mit der Oberseite des Kolbenteiles 41a am Ventilglied herstellen.
Im Zusammenhang mit dem in den Hülsenteile 20a, 21a und 22a angeordneten Ventilglied, insbesondere mit dessen Ventilköpfen, ist zu bemerken, dass die Halteringe 88a im Vergleich zu der vorbeschriebenen Ausführungsform etwas abgeändert sind. Wie aus Fig. 10 und insbesondere mit grösserer Genauigkeit und in grösserem Massstab aus Fig. 13 ersichtlich ist, sind die gegeneinanderweisenden Flächen 95 der Halteringe 88a nicht, wie vorbeschrieben, eben, sondern statt dessen vorzugsweise etwas tellerförmig, so dass der Raum zwischen den Halteringen, in welchem der Ring 90a angeordnet ist, im radial aussenliegenden Bereich schmäler ist. Diese Konstruktion vermeidet jede Möglichkeit, dass der Ring 90a während des Betriebes zwischen den beiden Halteringen herausgequetscht wird.
Da der Ring 90a flexibel ist. kann er jedoch so weit ausgedehnt werden, dass er zur Montage bzw. Demontage durch den schmalen Spalt zwischen den beiden Halteringen schlüpfen kann.
Eine Konstruktion mit den geschilderten Merkmalen arbeitet unter der Voraussetzung, dass das Ventil ordnungsgemäss an eine entsprechende Quelle für das Druckmedium angeschlossen ist und dass die Solenoidspule 53a an entsprechende elektrische Leitungen angeschlossen ist, auf folgende Weise : Das eintretende Druckmedium in den Kanälen 15a und 115a setzt die Ringnuten 24a und 28a an den entsprechenden Enden der Bohrung 13a und seiner Verlängerung 113a unter Druck.
Eine solche Druckeinwirkung auf den Teil 40a des Ventilgliedes wird eine Kraft zur Bewegung des Ventilgliedes nach unten ausüben ; da jedoch der gleiche Mediumsdruck am Ventilglied unterhalb'des Kolbenteiles 41a auftritt, der eine grössere wirksame Fläche als der Teil 40a hat, wird die nach oben wirksame Kraft die nach unten wirkende Kraft übersteigen und so die Köpfe 42a und 43a des Ventilgliedes gegen. ihre zugeordneten Sitze 36a, 38a halten. Der mit der Ringnut 26a in Verbindung stehende Auslass wird so unter dem Druck des eintretenden Mediums stehen, während der mit der Ringnut 27a in Verbindung stehende Auslass durch den Kanal 18a entlastet sein wird.
Dabei ist der oberhalb des Kolbenteiles liegende Abschnitt der Bohrung 39a über die Öffnungen 223a, den genuteten Mantel des Kernteiles 58a, die Kanäle 60a, 61a und einen noch zu beschreibenden Überbrückungsmechanismus am linken oberen Ende der Ventilkappe 12a mit der Aussenatmosphäre in Verbindung.
Wenn nun die Solenoidspule 53a eingeschaltet wird, wird der Kern 58a zur Anlage und Abdichtung gegen den Sitz 59a und zur Freigabe des Sitzes 45a angehoben. Das eintretende Medium wird nun direkt von der Ringnut 28a durch beide Kanäle 92 zum Kanal 46a, dann durch den Ventilsitz 45a in die Ausnehmung 56a der radialen Verbreiterung 55a der Hülse 54a strömen. Von der Ausnehmung 56a wird das eintretende Medium durch die Öffnungen 223a zum oberhalb des Kolbens 41a liegenden Abschnitt der Bohrung 39a strömen. Da nun der Druck oberhalb und unterhalb des Kolbenteiles 41a gleich ist, verbleibt als wirksamer Druck nur mehr jener auf den Ventilgliedteil 40a, der in Richtung einer Bewegung nach
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unten auf das Ventilglied einwirkt.
Es ist zu bemerken, dass das untere Ende des Bohrungsabschnittes 113a mit der Aussenatmosphäre über eine abgeschirmte Öffnung 213a in Verbindung steht. Demgemäss wird das Ventilglied in seine unterste Stellung verschoben, in welcher die Köpfe 42a und 43a mit zugeordneten Sitzen 35a, 37a in Verbindung stehen. Der mit der Ringnut 26a in Verbindung stehende Auslass wird so über den Kanal 18a entlastet, während der mit der Ringnut 27a in Verbindung stehende Auslass unter dem Druck des eintretenden Mediums steht. Wenn die Solenoidspule 53a abgeschaltet wird, kehren alle Teile in die aus Fig. 10 ersichtliche Stellung zurück.
Es ist ein wichtiges Merkmal des vorliegenden Ausführungsbeispieles, dass ein relativ kurzer Weg mit relativ grossem Strömungsquerschnitt zwischen dem über dem Kolbenteil 41a liegenden Bohrungsabschnitt 39a und dem grossen Einlasskanal 15a vorgesehen ist. Dies verhindert, dass dem Steuerkreislauf fallweise an Medium mangelt, so dass eine wirkungsvolle und schnelle Funktion des Ventils sogar bei relativ niedrigen Arbeitsdrücken sichergestellt ist. Beim verschlagenen Steuerkreislauf gemäss dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel kann die Funktion des Ventils fallweise behindert sein, wenn das eintretende Medium nicht schnell genug vom Einlasskanal des Ventilgehäuses zur Oberseite des Kolbenteiles am Ventilglied gelangen kann.
Ein weiteres Unterscheidungsmerkmal des in Fig. 10 dargestellten Ausführungsbeispieles besteht in der handbetätigten Überbrückungssteuerung. Bei der vorliegenden Konstruktion weist die Kappe 12a eine Bohrung 96 mit flachem Boden und mit einer stark erweiterten und mit einem Gewinde versehenen Mündung 97 auf. In die Mündung 97 ist eine Kappe 98 geschraubt, die eine mit der Bohrung 96 konzentrische Bohrung 99 aufweist. Das innere Ende'100 der Bohrung 99 ist auf einen dem Durchmesser der Bohrung 96 etwas übersteigenden Durchmesser erweitert.
In den Bohrungen 96,100 ist eine Ventilspule 101 mit verdickten, knapp in die zugeordneten Bohrungen passenden Köpfen 102, 103 verschiebbar gelagert. Jeder Kopf trägt zur Verhinderung eines Flüssigkeitsdurchtrittes zwischen den Köpfen und der zugeordneten Bohrung eine übliche O-Ringdichtung. Die Ventilspule 101 trägt einen Schaftabschnitt 104, der durch die Bohrung 99 der Kappe 98 zur Handbetätigung nach aussen ragt. Auch bei dieser Ausführungsform trägt der Schaftabschnitt 104, wie am besten aus Fig. 12 ersichtlich ist, einen Querstift 105, dessen freie Enden in gegenüberliegenden Schlitzen 106 des Bohrungsabschnittes 99 in der Kappe verschiebbar sind.
Wie ferner aus Fig. 10 ersichtlich ist, steht der Bohrungsabschnitt 97 mit dem ringförmigen Einlassraum 28a über einen in der Kappe 12a ausgebildeten Kanal 78a und einen im Gehäuse lla vorgesehenen Kanal 107 in Verbindung. Ein im Oberteil der Kappe 12a ausgebildeter Kanal 61a steht mit einem Mittelabschnitt der Bohrung 96 in Verbindung, während das innere Ende der Bohrung über einen Kanal 108 mit der Atmosphäre in Verbindung steht.
Bei der in Fig. 10 dargestellten Stellung der Ventilteile bewirkt der beschriebene Überbrückungsmechanismus während der elektrischen Steuerung des Ventils keine Funktion. Wenn es jedoch erwünscht ist, das Ventilglied ohne Einschaltung der Solenoidspule 53a aus seiner obersten, dargestellten in seine unterste Stellung zu verschieben, ist es nur erforderlich, den Schaftabschnitt 104 der Ventilspule nach rechts in die aus Fig. 11 ersichtliche Stellung zu verschieben, in der die Verbindung zwischen den Kanälen 108 und 61a unterbrochen und zwischen den letzteren und dem Kanal 78a hergestellt ist.
In dieser Stellung der Spule 101 kann das eintretende Medium über die Kanäle 107,78a, 61a und 60a, den genuteten Mantel des Kernes 58a und die Öffnungen 223a zur Oberseite des Kolbenteiles 41a strömen und so die Bewegung des Ventilgliedes in seine unterste Stellung bewirken, als ob die Spule 53a eingeschaltet wäre. Bei Entlastung der Spule wird diese in die Stellung gemäss Fig. 10 zurückkehren und damit auch eine Rückkehr des Ventilgliedes bewirken.
Diese Rückkehr der Spule wird durch den Durchmesserunterschied der Spulenköpfe. 102 und 103 bewirkt. Der Kopf 103 ist nämlich grösser als der Kopf 102 und bewirkt, weil beide Köpfe dem gleichen Druck des eintretenden Mediums ausgesetzt sind, eine andauernde Bewegungstendenz der Spule in Richtung zu der aus Fig. 10 ersichtlichen Stellung. Ferner ist zur Sicherstellung der Rückkehr der Spule bei keinem oder zur Überwindung des Reibungswiderstandes der in die Spule eingesetzten O-Ringe nur zu geringem Druck, wie dargestellt, eine Feder 109 zwischen der Spule und dem Grund der Bohrung 96 eingesetzt.
Für den Fall, dass die Spule 101 in der aus Fig. 11 ersichtlichen Stellung ohne ständige Einwirkung festgehalten werden soll, ist es nur erforderlich, die Spule in dieser Stellung leicht zu verdrehen, wobei dann der Stift 105 nicht mehr mit den Schlitzen 106 fluchtet. Die Spule kann dann nicht mehr von selbst in die Stellung gemäss Fig. 10 zurückkehren. Eine Verdrehung der Spule bis zur Fluchtung ihres Stiftes mit den erwähnten Schlitzen wird jedoch bei Entlastung der Spule die Ruckkehr in die letztgenannte Stellung
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ermöglicht.
Wenn jedoch die Spule in der Stellung gemäss Fig. 11 nicht verriegelbar sein soll, ist es nur erforderlich, der. Stift 105 wegzulassen, so dass die Spule bei Entlastung unmittelbar in die Stellung gemäss Fig. 10 zurückkehren kann. Wenn es erforderlich sein sollte, die Möglichkeit einer unerlaubten Benützung des Überbrückungsmechanismus einzuschränken, könnte der Schaft 104 eben mit dem Äusseren der Kappe 98 abschneidend ausgebildet werden, so dass ein dünnes Werkzeug zum Hineinpressen der Spule erforderlich ist. In diesem Falle könnte das Ende des so verkürzten Schaftes einen für einen Schraubenzieher geeigneten Schlitz od. dgl. aufweisen, so'dass die Spule durch einen Schraubenzieher zur Bewegung in die innerste Stellung gemäss Fig. 11 verdreht werden könnte.
Bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung arbeitet der durch die Magnetkernteile 58,58a gesteuerte Steuerkreislauf mit demselben Medium, das auch vom Ventil gesteuert wird. Es ist jedoch manchmal erwünscht, den Steuerkreislauf mit einem Medium zu beaufschlagen, dessen Druck sich von dem des vom Ventil zu steuernden Mediums unterscheidet, oder sogar zwei unterschiedliche Arten von Medien anzuwenden.
Beispielsweise kann es erwünscht sein, mit dem Ventil ein hydraulisches Medium zu steuern, im Steuerkreislauf aber Druckluft anzuwenden. Für einen solchen Bedarfsfall kann ein gemäss Fig. 14 leicht abgeändertes Ventil nach der Erfindung gemäss Fig. 10 verwendet werden. Da die in Fig. 14 dargestellte Konstruktion ähnlich der gemäss Fig. 10 ist, werden die gleichen Bezugsziffern mit einem anschliessenden Buchstaben"b"zur Kennzeichnung ähnlicher Teile verwendet.
Wie Fig. 14 zeigt, ist eine abgeänderte Scheibe 23b vorgesehen, welche keine Kanäle 92 gemäss Fig. 10 aufweist. Dies kann durch Verstopfen der Kanäle oder durch Weglassen der Bohrung bei dieser Ausführungsform erreicht werden. Zusätzlich ist ein dichtender O-Ring 120 in der Ringnut 93b vorgesehen.
Andere Abänderungen des Aufbaues nach Fig. 14 bestehen in der Verlagerung des unteren Endes des Kanals 107b zum Anschluss an die Ringnut 94b der Scheibe 23b statt an die Ringnut 28b.
Eine andere Abänderung des Aufbaues ist die Ausbildung eines im Gehäuse llb und im Unterteil lOb verlaufenden Kanals 121, der oben in die Ringnut 94b mündet und unten in einer mit Gewinde versehenen Öffnung 192 im Unterteil lob endet. Im Unterteil ist auch ein Kanal 123 ausgebildet, der die Verbindung zwischen der Öffnung 122 und dem unteren Ende der Bohrung 113b unterhalb des Teiles 40b des Ventilgliedes herstellt. Bei dieser Bauweise ist die gemäss Fig. 10 im Boden der Bohrung 113a vorgesehene, die Verbindung mit der Atmosphäre herstellende Öffnung weggelassen. Dies kann durch Verstopfen der Öffnung oder, wie dargestellt, durch Weglassen erreicht werden.
Die Arbeitsweise des in Fig. 14 dargestellten Ventils geht unmittelbar aus den schon beschriebenen Bauweisen hervor ; es ist nur zu beachten, dass die Öffnung 122 im Unterteil mit der gewünschten Quelle für das Steuermedium, die Einlassöffnung 215b des Ventils dagegen mit der Quelle für das vom Ventil zu steuernde Medium zu verbinden ist.
Viele Ventilanordnungen, insbesondere solche an modernen automatischen Ausrüstungen, erfordern die Anwendung einer erheblichen Anzahl solcher Ventile. Aus Gründen der einfacheren Wartung ist es vorteilhaft, diese Ventile zusammen in einer Gruppe anzuordnen. Eine solche Gruppenanordnung kann auch noch andere Vorteile mit sich bringen, wenn eine in den Fig. 15 und 16 dargestellte Bauweise angewendet wird.
In Fig. 15 ist ein abgeänderter Ventilunterteil 10c dargestellt, auf dem beispielsweise ein Ventilgehäuse llc und. andere zugeordnete, ähnlich den aus Fig. 10 ersichtlichen, Teile befestigt sind. Der Unterteil 10c ist etwas höher als die vorbeschriebenen Unterteile, um Raum für drei grosse Durchlassöffnungen 125, 126 und 127 zu schaffen, die sich durch den Unterteil von einer Seitenfläche zur gegenüberliegenden erstrecken. Die Endabschnitte jeder dieser Durchlässe weisen ein Innengewinde auf. Mit Innengewinde versehene, nicht dargestellte Öffnungen. sind auch an der Unterfläche des Unterteiles vorgesehen und schneiden zugeordnete Durchlässe 125,126 und 127.
An der in der Zeichnung dargestellten Seitenfläche des Unterteiles umschliesst je eine Ringnut die Öffnungen 126,127, 125 ; jede Nut ist zur Aufnahme eines dichtenden O-Ringes ausgebildet.
Bei der vorliegenden Ausführungsform führt der Durchlass 125 eintretendes Medium, der Durchlass 126 austretendes Medium, wogegen der Durchlass 127 die elektrischen Leitungen für die Solenoidspule des auf der Grundplatte montierten Ventilaufbaues lagert. An der oberen Fläche dieses Unterteiles sind nicht dargestellte Öffnungen vorgesehen, welche die Verbindung zwischen dem Durchlass 125 und dem im Ventilgehäuse 11c vorgesehenen Einlasskanal sowie zwischen dem Durchlass 126 und dem im Ventilgehäuse ausgebildeten Auslasskanal herstellen.
Andere Durchlässe an der oberen Fläche des Unterteiles stellen die Verbindung mit zugeordneten Auslasskanälen des Ventilgehäuses 11c her und enden an einem Ende des
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Unterteiles in mit Innengewinde versehenen Auslassöffnungen 128 und 129, die zur Verbindung mit den vom Ventil zu steuernden Einrichtungen über geeignete Leitungen ausgebildet sind.
Ferner sind an dem Unterteil lOc gegenüberliegende Ansätze 130, 131 an dem einen Ende des Unterteiles und entgegengesetzte Ansätze 132, 133 am andern Ende des Unterteiles vorgesehen. Jeder dieser Ansätze weist Öffnungen zum Durchlass zugeordneter Montageschrauben auf ; die Öffnungen in den Ansätzen 130,133 haben ein Innengewinde zur Aufnahme von Schrauben, wogegen die Öffnungen der Ansätze 131,132 bloss Durchgangsbohrungen für Schrauben sind. Im Bedarfsfall können noch mit Öffnungen versehene Bodenansätze 134 vorgesehen werden, so dass der Unterteil an einer Montagefläche befestigt werden kann.
Wenn gemäss Fig. 16 mehrere Ventile in einer Gruppe zusammengefasst werden sollen, muss nur einer der Unterteile 10c an geeignete Einlass- und Auslassleitungen angeschlossen werden. Solche Leitungsanschlüsse können nach Bedarf an einem der Unterteile durch die oben beschriebenen (aber nichtdargestellten) Öffnungen im Boden hergestellt werden. Auch die elektrischen Leitungen für die Solenoide können durch den Boden dieses oder irgend eines andern Unterteiles eingeführt werden. Wenn notwendig, kann die Einlassleitung an einen Unterteil und die Auslassleitung an einen andern Unterteil angeschlossen werden. In jedem Falle müssen die nicht für einen Leitungsanschluss gebrauchten Öffnungen am Boden durch geeignete, mit Aussengewinde versehene Pfropfen verschlossen werden.
Durch die Anordnung der Unterteile 10c in seitlicher Aneinanderreihung und Verbindung mittels sich durch zugeordnete und aneinandergrenzende Ansätze 130, 131, 132,133 erstreckende Schrauben ergibt sich, dass die Durchlässe 125, 126 und 127 der einzelnen Unterteile miteinander fluchten und so die Strömung der eintretenden oder austretenden Flüssigkeit zwischen allen Ventilunterteilen ermöglichen und ausserdem einen Verdrahtungskanal zwischen den Unterteilen ergeben, durch welchen die Steuerdrähte für zugeordnete Ventilsolenoide geführt werden können. Die O-Ringe in den entsprechenden Nuten um die Unterteildurchlässe 125,126 und 127 bewirken dabei mit einer Seitenfläche des benachbarten Ventilunterteiles eine Abdichtung des Mediums.
An den Aussenflächen der entsprechenden Endteile müssen die Durchlässe 125,126, 127 durch geeignete ; mit Aussengewinde versehene Pfropfen verschlossen werden. Ausserdem müssen die. Auslassöffnungen 128 und 129 jedes Unterteiles an geeignete, jeweils zu der zu steuernden Einrichtung führende Leitungen angeschlossen werden.
Es ist offensichtlich, dass an die in Fig. 16 dargestellte Gruppe ein Ventil angeschlossen oder von dieser Gruppe ein Ventil entfernt werden kann, ohne eine besondere Verbindung mit der Einlassoder Auslassleitung herzustellen bzw. zu unterbrechen, weil sich diese Verbindungen, je nach Anordnung oder Entfernung eines Ventilunterteiles an einem oder am andern Ende der Gruppe, jeweils von selbst herstellen oder unterbrechen. Es ist natürlich erforderlich, die die Durchlässe 125,126 und 127 verschliessenden Pfropfen von einem Ventilunterteil zu einem andern zu versetzen und die geeigneten Auslassleitungen und die geeigneten Solenoidverdrahtungen herzustellen oder zu unterbrechen.
Während die Herstellung des Anschlusses der Ein- und Auslassleitungen am Boden eines der Ventilunterteile und die Zuführung der Drähte ebenfalls vom Boden her beschrieben wurde, ist es auch möglich, diese Verbindungen statt dessen an den zugeordneten Durchlässen 125, 126 und 127 an der Aussenseite eines der endseitigen Ventilunterteile vorzusehen. In diesem Falle werden alle (nicht dargestellten) Öffnungen am Boden der Ventilunterteile durch Pfropfen verschlossen und die Pfropfen von den Durchlässen an der mit Anschlüssen zu versehenen Aussenfläche entfernt.
Die bisher beschriebenen Ventile sind so ausgebildet, dass eine kontinuierliche Erregung der Solenoidspule zum Festhalten des Solenoidkernes und damit des Ventilgliedes in einer der entsprechenden Stellungen erforderlich ist. Da ein zunehmender Bedarf für ein Rastventil auftritt, das durch kurzzeitige Einschaltung der Solenoidspule in eine seiner Stellungen verschoben werden kann und das in dieser Stellung trotz Abschaltung der Solenoidspule verbleibt, wird nachfolgend auch ein derart ausgebildetes Ventil gemäss der Erfindung näher erläutert. Solche Ventile sind zwar in ihrer allgemeinen Art nicht neu, doch sind derartige bekannte Ventile nicht betriebssicher und erfordern einen grossen Aufwand an Wartung in relativ kurzen Zeitintervallen.
Im Gegensatz dazu hat das teilweise in den Fig. 17 und 18 dargestellte Ventil 15 Millionen Hin-und Rückschaltungen ohne merkbare Abnützung der am meisten störungsempfindlichen Teile ausgeführt.
Das in Fig. 17 zum Teil dargestellte Ventil nach der Erfindung ist bis auf eine unterschiedliche Ventilkappe 12d und den damit verbundenen Teilen mit dem Ventil gemäss Fig. 10 identisch. Die Kappe 12d ist im Vergleich zu den bisher beschriebenen stark verlängert, um koaxial und mit gegenseitigem Abstand angeordnete Solenoidspulen 53d aufnehmen zu können. Aus herstellungstechnischen Gründen werden diese beiden Spulen vorzugsweise mit der Spule 53a identisch ausgebildet sein und ihre Leitungen
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werden gemeinsam zu einem geeigneten Stecker geführt werden, wobei eine Steckverbindung zu einem zusammenwirkenden Steckhülsenteil im Gehäuse lld hergestellt wird. Diese Steckverbindung ist nicht dargestellt, weil sie ähnlich der in Fig. 2 dargestellten ist.
Der Halterungsaufbau für die Spulen 53d weist ein Paar rohrförmiger Kunststoffteile 136 auf, die zueinander identisch sind und daher nur einmal im einzelnen beschrieben werden. Jeder Rohrteil 136 hat an einem Ende einen flanschförmig verbreiterten Kopfabschnitt 13'7., dessen Stirnfläche verschiedene, später genauer beschriebene Ausnehmungen aufweist. Der Kopf 137 passt genau in die Kappe 12d und weist, wie aus Fig. 18 ersichtlich ist, eine radial vorstehende Zunge 138 auf, die knapp in einen Schlitz 139 der Kappe passt, um diese und die Hülse genau einzufluchten. Am Umfang des Kopfes 137 sind zwei Ausnehmungen 140'vorgesehen, durch welche die Leitungen zur oberen Solenoidspule 53d geführt werden können.
Die Rohrteile 136 sind koaxial und mit ihren Köpfen 137 gegeneinanderweisend angeordnet. Passstifte 141 (vgl. Fig. 18) sichern eine genaue Relativlage der Rohrteile gegeneinander.
Das obere Ende des oberen Rohrteiles 136 ist durch einen befestigten, magnetisch permeablen Kernteil 57d verschlossen, der einen nach innen weisenden Ventilsitz 59d bildet. Die obere Spule 53d wird von einer magnetisch leitenden Umhüllung umschlossen, die aus einer Hülse 66d und oberhalb sowie unterhalb dieser Spule angeordneten Scheiben 64d, 65d besteht. Zum Abschluss des unteren Endes des unteren Rohrteiles 136 ist ein fester, magnetisch permeabler Kernteil 142 vorgesehen, dessen Funktion der des Kernteiles 57d ähnlich ist. Der Kernteil 142 passt abdichtend sowohl in die Ausnehmung 44d der Scheibe 23d als auch auf deren Ventilsitz 45d. Das obere Ende des Kernteiles 142 ist als Ventilsitz 143 ausgebildet, der ähnlich den Sitzen 45d und 59d ist, wobei ein Kanal 144 die Verbindung zwischen dem Sitz 143 und dem Sitz 45d herstellt.
Ein anderer Kanal 145 stellt die Verbindung zwischen dem Innern des unteren Rohrteiles 136 und einer Ausnehmung 146 an der unteren Fläche des Kernteiles 142 her. Die untere Spule 53d wird von einer magnetisch leitenden, aus einer Hülse 66d und Scheiben 64d, 65d bestehenden Umhüllung umschlossen, die im Aufbau und Funktion den vorbeschriebenen idetnisch ist.
Innerhalb der fluchtenden Rohrteile 136 ist ein Kernteil 58d mit einem im Durchmesser kleineren Mittelteil verschiebbar, der unter gegenseitigem Abstand liegende Anschlagflächen 147 bildet. Wie schon erwähnt, hat die Stirnfläche jedes Rohrkopfes 137 verschiedene Ausnehmungen, wobei zugeordnete Ausnehmungen in den beiden Rohrköpfen im Zusammenwirken bei Aneinanderliegen der Köpfe bestimmte Kammern, Lagerstellen und Bohrungen bilden. Das obere und das untere Ende des Kernes 58d ist abgerundet oder abgeschrägt, um die magnetische Einwirkung der Spulen 53d abzuschwächen.
Deshalb können im Beispiel gemäss Fig. 17 Spulen verwendet werden, die identisch zur Spule gemäss Fig. 10 sind, obwohl die Spulen beim vorliegenden Beispiel weniger Kraft auf den Kern ausüben müssen, weil der magnetischen Einwirkung auf diesen niclit-wie beim Beispiel nach Fig. 10 - jederzeit eine Feder entgegenwirkt.
Zwischen den Köpfen 137 der Rohrteile ist ein U-förmiger Hebel 149 (Fig. 18) in einer durch Zusammenwirkung der Ausnehmungen in den Köpfen gebildeten Kammer gelagert, wobei die Fussenden des Hebels nach aussen gerichtete und runde koaxiale Abschnitte 150 aufweisen, die etwas ausserhalb der Achse des Kernteiles 58d in zusammenwirkenden Ausnehmungen der Rohrköpfe gelagert sind. Die Fussenden des Hebels 149 weisen auch nach innen gerichtete runde Abschnitte 151 auf, die koaxial zuein- ander liegen und relativ zu den Hebelabschnitten 150 in Richtung gegen den gebogenen Teil des Hebels versetzt sind. Die Abschnitte 151 passen eng zwischen die Kernanschläge 147 und sind im wesentlichen an der Achse des Kernes 58d gelagert. Ein Abschnitt der Kammer 148 bildet eine Tasche, in der ein Ende einer Schraubenfeder 152 gelagert ist.
Das andere Ende dieser Feder weist einen querlaufenden Abschnitt 153 auf, der in einem Schlitz in einen Ansatz an dem gebogenen Teil des Hebels 149 passt. An den aneinanderliegenden Flächen der Rohrköpfe 137 sind Nuten vorgesehen, die gemeinsam ein Abdichtelement 155 aufnehmen, das mit O-Ringquerschnitt dargestellt ist. Dieses Abdichtelement gewährleistet eine mediumdichte Abdichtung zwischen den beiden zugeordneten Köpfen der Rohrteile.
Bei der vorliegenden Konstruktion sei nun angenommen, dass bei abgeschalteten Spulen 53d der unter Vorspannung der Feder 152 stehende Hebel 149 den Kernteil 58d in einer Stellung hält, in welcher der Sitz 143 verschlossen und der Sitz 59d geöffnet ist. Der Raum oberhalb desKolbenteiles 41d des Ventilgliedes ist dann über den Kanal 61d in der Kappe mit der Atmosphäre in Verbindung, wobei das Ventilglied in seiner obersten (analog der in Fig. 10 dargestellten) Stellung gehalten wird. Dabei ist zum Festhalten des Kernes 58d eine dauernde Einschaltung einer der beiden Spulen 53d nicht erforderlich.
Wenn nun die obere Solenoidspule 53d kurzzeitig eingeschaltet wird, wird seine magnetische Anziehung den Kern 58d nach oben zur Anlage an den Sitz 59d und ausser Berührung mit dem Sitz 143
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bringen. Wenn sich der Kern 58d unter Einwirkung der magnetischen Anziehung nach oben bewegt, bewirkt er eine Verschwenkung des Hebels 149 in einem Bogen um seine Lagerzapfen 150, wobei der Hebel aus der in vollen Linien in Fig. 17 dargestellten Stellung in eine ebenfalls aus dieser Figur ersichtliche, jedoch strichliert gezeichnete Stellung kommt. Die Feder 152 bewirkt dabei im ersten Teil der Hebelverschwenkung einen Widerstand, weil sie in der Mittelstellung des Hebels unter maximaler Spannung steht.
Da jedoch die durch die Feder 152 ausgeübte Kraft der magnetischen Anziehung der Solenoidspule keinen ausreichenden Widerstand entgegensetzen kann, wird die Feder den Hebel nach Überschreiten seiner Mittelstellung in die strichliert eingezeichnete Stellung zwingen und so den Kern in einer Stellung halten, in der er einerseits am Sitz 59d anliegt und anderseits nicht mit dem Sitz 143 in Berührung steht. Die obere Spule 53d kann nun ohne Veränderung der Kernlage abgeschaltet werden, weil dieser vor der vom Hebel 149 und der Feder 152 gebildeten Kniehebeleinrichtung festgehalten wird.
Wenn der Kern in der beschriebenen Stellung steht, strömt das eintretende Medium von der Ringnut 28d durch den Kanal 144 und durch den Sitz 143 nach oben und setzt das Innere des Rohres 136 unter Druck. Da das Medium aus dem Innern durch den nun verschlossenen Sitz 59d nicht entweichen kann, wird es über den Kanal 145 und die Öffnungen 223d in den Raum oberhalb des Kolbenteiles 41d strömen. Wenn der Eintrittsdruck von oben auf den Kolbenteil einwirkt, wird eine in Richtung zur untersten Stellung des Ventilgliedes wirksame Kraft ausgeübt, in welcher Stellung das Ventilglied verbleibt, bis der Kern 58d in die aus Fig. 17 ersichtliche Stellung zurückverschoben wird, indem die untere Solenoidpsule 53d kurzzeitig eingeschaltet wird.
Da es öfters erwünscht ist, bei dem aus den Fig. 17 und 18 dargestellten erfindungsgemässen Ventil das Ventilglied sowohl von Hand als auch elektrisch zu betätigen, ist bei diesem Ventil die folgende Einrichtung vorgesehen : Ein Stift 157 ist in einer durch bestimmte Ausnehmungen in den aneinanderliegenden Flächen der Rohrköpfe 137 gebildeten Ausnehmung drehbar gelagert, die mit einer Öffnung 257 in der Kappe 12d fluchtet. Das innere Ende des Stiftes hat einen exzentrisch angeordneten axialen Endteil 158, der zwischen den Kernanschlägen 147 liegt. Das äussere Ende des Stiftes hat eine axiale Ausnehmung 159 zur Aufnahme eines zugeordneten (nicht dargestellten) Schlüssels, mit welchem der Stift verdreht werden kann.
Um das Medium am Entweichen aus dem Innern des Rohrteiles 136 um den Mantel des Stiftes 137 zu verhindern, weist das schon erwähnte Abdichtelement 155 einen einstückig anschliessenden torusförmigen Abschnitt 255 auf, der den Stift eng umschliesst. Dieser Abschnitt 255 ist vorzugsweise in einer Nut am Mantel der Rohrköpfe angeordnet, wo er auch als Dichtung zwischen den letzteren und der Innenwandung der Kappe 12d um deren Öffnung 257 dient.
Der Stift 157 wird normalerweise in der gezeigten Stellung mittels eines Kolbens 160 nachgiebig festgehalten, der in einer durch bestimmte Ausnehmungen in den Rohrköpfen gebildeten Bohrungen verschiebbar gelagert ist. Eine Feder 161 hält den Kolben elastisch gegen eine Abflachung 162 am Mittelabschnitt des Stiftes 157.
Wenn der Stift 157 in der gezeigten Normalstellung ist, behindert sein axialer Endteil 158 nicht die Hin- und Herbewegung des Kernes 58d, weil er infolge seiner geringen Dicke mit keinem der Kernanschläge 147 in Berührung kommt. Wenn jedoch der Stift 157 richtig verdreht wird, wird sein exzentrischer axialer Endteil 158 am oberen Kernanschlag 147 angreifen und den Kern aus der in Fig. 17 dargestellten Stellung in seine angehobene Stellung bringen, wobei der Kern am Sitz 59d anliegt. und vom Sitz 143 abgehoben ist. Der Hebel 149 und die Feder 152 werden natürlich den Kern in dieser angehobenen Stellung elastisch festhalten. Es ist zu beachten, dass beim Verdrehen des Stiftes 157 dessen Abflachung 158 den Kolben 160 gegen die Kraft der Feder 161 zurückschiebt. Ein Auslassen des Stiftes wird es der Feder 161 ermöglichen, den Stift wieder in seine Mittellage zurückzuführen.
Wenn der Stift 147 nun in entgegengesetzter Richtung verdreht wird, verschiebt sein Endteil 158 den Kern unter Anlage am unteren Kernanschlag 147 wieder in die Stellung gemäss Fig. 17.
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Control valve
EMI1.1
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Power can be used whose excitation, e.g. B. can be remotely controlled by a programming device. By appropriately dimensioning the passage opening of the valve seat and choosing a relatively large adjustment path for the valve member, a very small flow resistance can be achieved in the passage opening.
The control valve according to the invention can advantageously be adapted to various operating requirements and can also be combined to form valve groups that can be connected to a common inlet and outlet line.
The invention is explained in more detail below with reference to some embodiments shown in the drawings. Fig. 1 is a longitudinal section through a control valve according to the invention and Fig. 2 shows this control valve in a section similar to Fig. 1, but running in a different plane, from which other details of the construction can be seen and in which certain parts are in another Working position. FIG. 3 is a section, on a larger scale, through part of the valve according to FIG. 1, with certain parts taking a different position than in FIG. Fig. 4 shows other details on a smaller scale in a perspective partial view. In Fig. 5, a retaining ring for an O-ring is shown partially broken off in a perspective view on a larger scale.
6-9 show, on a larger scale, the step-by-step assembly of the O-rings and retaining rings with the valve member. FIG. 10 is a longitudinal section similar to FIG. 1 and shows a valve according to the invention with a modified control mechanism; Fig. 11 is a section through a portion of the valve shown in Fig. 10 with individual parts in different positions. FIG. 12 shows, in an exploded sectional view, several individual parts shown in FIGS. 10 and 11. In Fig. 13, another, modified embodiment of the retaining rings used in the valve shown in Fig. 10 is shown on a larger scale. FIG. 14 shows a modified embodiment in a partially sectioned view similar to FIG. 10.
In Fig. 15 a base part provided within the scope of the invention is shown in a perspective partial view, Fig. 16 shows on a smaller scale in a perspective view the base parts according to Fig. 15 assembled into a group, Fig. 17 is a partial section similar to Fig. 10, which shows a further exemplary embodiment of a control valve according to the invention and, finally, FIG. 18 shows a cross section along the line 18-18 in FIG.
The control valve according to the invention shown in Figure 1 consists of three main sections; a lower part 10, a housing 11 and a cap 12 are connected to one another in a suitable manner. In the present case, head screws extend through aligned openings in the cap and the housing and are screwed into the lower part in order to releasably connect the three valve sections to one another.
As can best be seen from FIG. 4, the cap 12 has two projections 112 extending from opposite points and through which the shafts of head screws 212 extend. In order to ensure quick assembly or disassembly of the cap from the housing 11 of the valve, each cap attachment has a slot 312 through which the head screw shafts can pass. Therefore, to remove the cap 12 from the housing, only a slight loosening of the head screws and a subsequent rotation of the cap in the direction of the arrow to loosen the cap shoulders under the screw heads is necessary. The cap can then simply be lifted off the housing 11.
The lower part 10 contains various fluid channels as well as devices via which the usual connections for the working medium and for electrical energy to the valve are established; the housing 11 contains the valve parts which can be displaced relative to one another and which control the flow of the medium to or from the device connected to the valve; the cap 12 contains the electrically driven mechanism which controls the movement of the parts displaceable in the housing.
The housing 11 is provided with a continuous central bore; at a radial distance from this bore 13 several chambers 15, 16, 17 and 18 (the latter can be seen in Fig. 2) are provided for the medium, which are open towards the base of the housing and are arranged at different axial distances Sections of the bore 13 are in communication. In the arrangement of the housing 11 on the lower part 10 shown in FIGS. 1 and 2, the chambers 15-18 are aligned with associated channels which have the same reference number with the number 1 in front. These channels of the lower part are connected to assigned, threaded valve openings which have the same reference number with a number 2 in front.
In order to prevent the medium from escaping between the abutting surfaces of the housing 11 and the lower part 10, suitable seals 19 can be switched on between these parts.
These seals are preferably circular in cross-section and are inserted into the upper surface of the lower part 10 for cooperation with the lower surface of the housing 11.
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In the bore 13 of the housing 11, a plurality of sleeve parts abutting one another with the end faces are slidably fitted. In the present embodiment, three such parts are provided, a lower sleeve part 20, a middle sleeve part 21 and an upper sleeve part 22. A disk 23, which is explained in greater detail below and closes the upper opening of the bore 13, rests on the upper sleeve part 22. The lower sleeve part 20 and the middle sleeve part 21 have associated annular recesses which form annular recesses 24, 25 with the bore 13. In addition, the expansion of these two parts is such that they form a circumferential recess 26 between one another.
The sleeve parts 21 and 22 also work together in such a way that they form an annular circumferential recess 27 between one another, while the sleeve part 22 and the disk 23 cooperate to form an annular circumferential recess 28. The lower sleeve part 20 has transverse openings 29 and 30 which establish the connection of the recesses 24 and 26, respectively, with the interior of this sleeve part; the sleeve part 21 has transverse openings 31 which connect its interior with the annular recess 25; the sleeve part 22 has transverse openings 32 and 33 which connect its interior with the recesses 27 and 28, respectively.
A multiplicity of O-ring seals are mounted in the parts 20, 21, 22 and the disk 23 and, in cooperation with the bore 13, prevent leaks along the bore wall between the annular recesses. Other sealing rings prevent the passage of liquid between the sleeve part 22 and the disk 23 or between the latter and the housing 11.
The lower sleeve part 20 has a bore 34 and also forms a valve seat 35 which is at a distance from a seat 36 provided on the middle sleeve part 21 and is opposite it. The sleeve part 21 also forms a valve seat 37, which is spaced apart from and opposite a valve seat 38 formed in the upper sleeve part 22. The upper sleeve part 22 is also provided with a bore 39 which, according to the present embodiment, has twice the cross-sectional area of the bore 34 provided in the lower sleeve part.
A spool-shaped valve member is axially displaceable in the sleeve parts, which has a lower, plunger-shaped part 40 displaceable in the bore 34 of the lower sleeve part 20, an upper, piston-shaped part 41 displaceable in the bore 39 of the upper sleeve part 22 and valve heads arranged at an axial distance 42, 43, which are displaceable between pairs of valve seats 35, 36 and 37, 38, respectively. In the position of the parts shown in FIG. 1, the valve head 42 cooperates with the seat 36 and is lifted from the seat 35, while the valve head 33 cooperates with the seat 38 and is lifted from the seat 37. The novel design of the valve heads 42 and 43 will be described in more detail below.
The disk 23 already mentioned has a transverse wall 123 which closes the upper opening of the bore 39 of the sleeve part 22 and has an opening 223. The upper part of the disc 23 has a downwardly extending recess 44 with a central, upwardly directed valve seat 45 at the bottom of the recess. A channel 46 leads from this valve seat 45 to an annular groove 47 of the disk. This groove is connected via a channel 48 to a vertical medium channel 49 in the housing. In the present embodiment, the lower end of the channel 49 is connected to the medium chamber 15 already mentioned. Diametrically to the channels 48, 49 opposite similar channels 148, 149 are provided, the purpose of which will be explained in more detail.
The cap portion 12 has a downwardly directed recess into which a solenoid unit 50 is inserted. Since the lower part of the cap is widened in the radial direction, the inside of the cap is provided with ribs 51 which support and hold the lower part of the solenoid unit 50. A holding part 52 is inserted into a groove of the cap for releasably holding the solenoid unit 50.
The solenoid unit 50 has a solenoid coil 53 surrounding a dielectric sleeve 54. The lower end of this sleeve has a radial thickening 55 which fits exactly into the recess 44 of the disk 23 and has a recess 56 pointing downwards. A two-part solenoid core made of magnetically permeable material is arranged in the sleeve 54. The upper core part 57 is connected to the sleeve with a press fit or in some other way, whereas the lower core part 58 is displaceable in the sleeve to and from the upper core part. The upper core part is at the lower end with a. central, downwardly facing valve seat 59 and provided with a longitudinally extending channel 60 which is in communication with a transverse channel 61 in the cap.
In order to ensure a free flow of medium around the lower core part 58, this has a grooved outer surface.
The lower end of the core part 58 has a radially protruding shoulder 62, between which and the sleeve 54 a spring 63 is arranged in order to resiliently press the lower core part into the lowest position shown in FIG. Both the upper and lower ends of the lower core member 58 are with
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an elastic insert made of rubber or the like for sealing cooperation with the associated seats 45 and 59, which are provided in the disc 23 and in the upper core part 57, respectively. The solenoid unit is completed by an envelope that conducts the magnetic flux and consists of an upper disk 64, a lower disk 65 and a sleeve 66. The latter is preferably slotted in the longitudinal direction so that it can be inserted into the chamber in a resilient manner.
In the cap 12, a manually operable bypass control is arranged, which is used to control the valve independently of the solenoid activation. Such a control is shown in FIG. 1 in one position and FIG. 3 in another position. This control has a valve member with a spindle 67 having a radially enlarged head section 68. At least the head section of this valve member is preferably made of suitable plastic in order to ensure a liquid-tight interaction with the base of a counterbore 69 provided in the cap.
A threaded plug 70 holds the valve member in place and a spring 71 presses the head 68 with a tight fit into the counterbore. The spindle 67 of the valve member extends outward through an opening in the plug, an actuating button 72 being attached to the protruding shaft end. To limit the rotation of the valve member, a pin 73 is fastened in the cap in the region of the counterbore 69 and the head of the valve member is removed in the region of this pin. In this way, the possibility of rotation of the valve member is determined by the circumferential length of the removed head part.
As can be seen from Fig. 1, the head 68 of the valve member is provided with a through opening 75 which, in the position of the parts shown, is aligned with the channel 61 in the cap. This opening connects the channel 61 via openings 76 in the plug 70 with the outside atmosphere.
The head 68 of the valve member also has a U-shaped channel 77 which, in the position of the parts according to FIG. 3, connects the channel 61 in the cap to another channel 78 which, at one end, is centrally located in the bottom of the Counter bore 69 opens. At the other end, the channel 68 opens on the lower surface of the cap coaxially with the already mentioned channel 49 in the main housing. If, if necessary, the cap 12 together with the controller is rotated in such a way that the bridging controller is arranged on the right instead of the left side, then the channel 78 is aligned with the channel 149 instead of, as shown, with the channel 49 in the housing. In this way, the channel 78 is nevertheless connected to the channel 49, because the latter is in turn connected to the channel 149.
As can be seen from FIG. 2, the valve shown is provided with plug connections, so that the connections for closing the electrical circuit for the solenoid coil between the individual valve sections are made automatically when these sections are assembled. For this purpose, the lines 79 supplying the solenoid coil 53 with electrical energy are passed through a suitable recess in the lower part 10 and connected to receptacles 80 near the upper surface of the lower part. Matching plug pins 81 are attached to the housing 11 near its lower surface and engage in the associated receptacles when the housing is assembled with the lower part.
The male pins 81 are electrically connected to receptacles 82 located near the upper surface of the housing and adapted to receive corresponding male pins 83 supported by an insulating body attached to the lower disk of the solenoid enclosure. The plug pins 83 are connected to the solenoid coil 53 by means of lines 85 passing through the longitudinal slot in the sleeve 66.
As already mentioned, the valve member located in the housing has two valve heads 42 and 43 axially offset from one another. Since these two heads are identical, only one head will be described. Each head has a radial thickening which has two elastic surfaces suitable for cooperation with associated valve seats. In the present case, the elastic surfaces are advantageously formed by O-ring seals.
6 shows that each head of the valve member has three annular grooves on the circumference of the radial thickening 85. The diameter of this thickened section is so large that it can be displaced in the sections of reduced diameter of the sleeve parts 20, 21 and 22 located near the valve seats.
As can best be seen from FIG. 9, the outer grooves are intended to receive associated O-ring seals 86, 87 which form the elastic surfaces for interacting with the valve seats.
Means are also provided to hold the rings when the valve head is pressed against its seat against displacement from their position. In the present case, this device consists of retaining rings 88 axially offset from one another, each of which has an annular lip 89 which engages around the outer circumference of the associated ring to prevent radial expansion and the associated displacement out of the groove. A third O-ring is located in the central groove and holds the retaining rings in engagement with associated rings 86 and 87 at a suitable mutual spacing.
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To assemble the O-rings and the retaining rings on the valve member, one of the O-rings, e.g. B. the ring 86, as shown in FIG. 7, inserted into its groove. This is easy to do because these elastic rings can easily be stretched. The two support rings are then pushed onto the valve member in the direction of the arrow with their backs resting against one another according to FIG. 8. After the retaining rings have been brought into this position, there is enough space free to insert the ring 87 into a groove. The support ring on the right is then shifted to the right into the position shown in FIG. 9, whereupon the ring 90 is inserted into its groove by stretching over one of the support rings, holding the support rings at a distance from one another in the manner shown.
As can be seen from FIG. 5, each support ring 88 has a plurality of grooves 91 in the surface adjacent to the ring 90. These grooves 91 prevent the inclusion of pressurized medium under the ring 90, which could force the ring out of its groove.
The construction of the valve heads 42, 43 shown is very advantageous for the reasons given below. The manufacturing tolerances actually make it impossible to produce exactly the same distance, for example, on the one hand, between the spaced-apart seats 36, 38 and, on the other hand, between the surfaces of the associated valve heads that interact with the individual seats. It is therefore inevitable that one of the valve heads will come to rest on the associated seat earlier than the other. If the surfaces coming to rest on the seat surfaces were not elastic, the head that first comes to rest against its seat would prevent the other from resting, so that the valve would leak.
The way in which the valve heads according to the invention absorb manufacturing tolerances and / or wear will now be explained with reference to FIG.
Assuming that the valve head 43 comes to rest on its seat 38 earlier than the valve head 42 on its seat 36, the result is that the top O-ring of the valve head 43 is not only compressed in the axial direction when it rests on the seat 38 , but also is axially displaced relative to the valve head when this is, regardless of the fact that the ring is in its groove
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Movement of the upper ring is transmitted via the upper support ring 88 to the middle ring and from there via the lower support ring 88 to the lower ring. There is therefore a sufficient elastic displacement area for the head 43 to ensure that the head 42 also rests properly on its seat 43, despite the fact that the head 43 first rests on its seat 38.
Since the valve heads 42 and 43 are identical, a similar effect will result if the head 42 comes to rest in front of the head 43 on its seat. A similar effect will also result if the valve member is moved into the position shown in FIG. 2, the head 42 then coming to rest on the seat 35 and the head 43 on the seat 37.
With reference to Fig. 1 and assuming that the valve opening 215 is connected to a source for a pressure medium, that the other valve openings are properly connected to the device to be controlled, that suitable electrical connections are made to the lines 79 and that the bypass control assumes the position shown in this figure, the following mode of operation results: When the solenoid coil 53 is switched off, the spring 63 holds the lower core part 58 in its lowest position, which sits on the valve seat 45, blocking the flow of medium through this seat and at a distance from the valve seat 59, and thus enables a free passage of the medium through the channels 60,61 into the free atmosphere by the bridging control.
Since the lower, plunger-shaped part 40 of the valve member is exposed to the pressure of the entering medium in the chamber formed in the lower part 10, this pressure acts on the valve member in the direction of the position shown in FIG. The medium located above the piston part 41 of the valve member is connected to the outside atmosphere via openings 223 in the disk, the jacket of the lower core section 58, the valve seat 49 and the channels 60, 61. When the valve member assumes this position, the valve head 42 of the valve member rests on the one hand on the seat 36 and prevents the medium from flowing between the annular grooves 25 and 26. On the other hand, the head does not rest on the seat 35 and thus allows the liquid to flow between the annular grooves 26 and 24 free.
In a similar manner, the valve head 43 rests on the seat 38 to prevent the flow of the medium between the annular grooves 28, 27, but not on the seat 37, in order in this way to enable the medium to flow between the annular grooves 27, 25.
If the solenoid coil 53 is now switched on, the lower core part 58 is moved from the position shown in FIG. 1 into the position against the force of the spring 63 by the magnetic attraction force
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shifted according to FIG. This displacement of the lower core part prevents the flow of the medium through the valve seat 59 and enables the medium to flow through the valve seat 45. When the medium can flow through this valve seat, pressure medium entering through the chamber 15 will fill the chamber 56 and, due to the passage openings 223 in the Wall 123 of disk 23 exert a downward force on piston part 41.
Since the area of the piston part 41 is twice as large as that of the plunger part 40 and since these two areas are exposed to the same pressure of the entering liquid, there is a resultant force acting downwards from the piston part onto the valve member, which is equal to that previously caused by the plunger resulting force exerted upwards. The valve member is accordingly shifted downward into the position according to FIG. In this
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To allow flow between the annular grooves 25 and 26. Similarly, the head 43 is connected to the seat 37 to prevent a flow between the annular grooves 25, 27, but at the same time out of contact with the seat 38 to allow a flow between the annular grooves 27, 28.
When the solenoid coil 53 is switched off, the spring 63 will push the lower core part 58 back into the position shown in FIG. The medium above the piston part 41 is connected to the free atmosphere and at the same time this piston is shut off from the incoming pressure medium. The plunger part 40, on the other hand, remains exposed to the pressure of the entering medium and therefore moves the valve member into the position according to FIG. 1.
Under certain circumstances it may be desirable to move the valve member from the position shown in FIG. 1 into the position according to FIG. 2 without switching on the solenoid coil. This can be the case, for example, when the device connected to the valve is to be adjusted.
In such a case, it is only necessary to rotate the valve member of the bridging control by actuating the button 72 from the position shown in FIG. 1 into the position according to FIG. Such a setting of the bridging control establishes the connection between the channels 61 and 78 and thus enables the entry of the pressure medium to the top of the piston part 41 of the valve member and thus a displacement of the valve member into the position shown in FIG. 2 In the position according to FIG. 1, the connection between the channels 61 and 78 is interrupted again and a connection is established between the channel 61 and the atmosphere, so that the valve member is shifted back by means of its plunger part 40 into the position according to FIG.
The valve can actually be dismantled for inspection or maintenance in a few seconds. As already explained, the head screws 212 are loosened somewhat and the cap is rotated by a small amount. This allows the cap to be lifted from the housing 11, the plug pins 83 being pulled out of their sockets 82 and thus automatically interrupting the electrical supply to the solenoid coil. When the lower core part 58 is to be removed, the snap ring in the mouth of the recess 56 is removed from its groove. When the entire solenoid unit 50 is to be removed from the cap, the retaining ring 52 is removed from its seat.
When removing the cap 12, the disc 23 is exposed; if the underlying valve member is to be removed, the disk 23 is removed from the bore 13 first. The upper sleeve part 22 is then pulled out of the bore so that the piston part 41 is exposed and can be easily grasped.
By pulling out the piston part 41, the entire closure piece and at the same time also the sleeve parts 20, 21 are removed, since a snap ring is provided at the end of the plunger part 40. which then engages under the sleeve part 20.
In the event that the sealing surfaces of the valve heads 42, 43 are to be replaced, the corresponding O-rings can be removed by reversing the procedure described in connection with FIGS. 6-9 and new rings can be inserted instead. It should be noted that to remove the sleeve part 21 from the area between the two valve heads of a valve head, e.g. B. 43, its O-rings and retaining rings must be stripped, whereupon this valve head can then be pulled through the passage of the sleeve part. The assembly of the dismantled parts is done by reversing the dismantling operations.
It should be noted that the described dismantling of the valve member, the sleeve parts 20, 21 and 22 as well as the valve head parts is normally not required when servicing the valve at the operating site. In order to save time, a poorly functioning unit consisting of valve member and sleeve parts can be removed as a whole and a new or overhauled unit can be used in its place. The defective unit can then be overhauled later.
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The embodiment of a control valve according to the invention shown in FIG. 10 is very similar to that described above; accordingly, similar parts are denoted by the same reference number, but with a subsequent letter "a".
An essential characteristic of the exemplary embodiment of the invention shown in FIG. 10 is that the bore 13a of the housing is extended as a bore 113a in the lower part 10a. that it can accommodate the lowermost sleeve part 20a. This enables the overall height of the valve to be reduced. Another distinguishing feature is that the chambers and channels in the housing and in the lower part are arranged differently. In particular, the inlet channel 15a in the housing 11a and its extension 115a in the lower part 10a are connected to the upper part of the bore 13a and its extension 113a. In this way, the annular grooves 24a, 28a in the associated sleeve parts 20a, 22a are constantly connected to the incoming medium.
The outlet channel 18a of the housing 11a is connected to the annular groove 25a in the sleeve part 21a, while the annular groove 26a, each of which is partly formed by the sleeves 20a and. 21a is formed, and the annular groove 27a, which is each formed in part by the sleeves 21a and 22a, are connected to associated outlet channels, not shown, which open into the bore 13a on associated sides of the outlet annular groove 25a. The reason for this different arrangement of the channels will be explained later.
Furthermore, it is decisive for the present embodiment that the disc 23a is modified and has a transverse channel 46a which extends from one side to the other and is intersected by channels 92, so that in this way a direct connection between the channel 46a and the Annular groove 28a is made. The lower part of the disk 23a has an annular groove 93 for receiving a sealing O-ring, which is not essential for the function and is therefore not shown in FIG. Immediately above the groove 93, an annular groove 94 connected to the transverse channel 46a is provided.
In the disk 23a, two openings 223a are also provided, which establish the connection between the disk recess 44a and the top of the piston part 41a on the valve member.
In connection with the valve member arranged in the sleeve parts 20a, 21a and 22a, in particular with its valve heads, it should be noted that the retaining rings 88a are somewhat modified compared to the embodiment described above. As can be seen from FIG. 10 and, in particular, with greater accuracy and on a larger scale from FIG , in which the ring 90a is arranged, is narrower in the radially outer area. This construction avoids any possibility of the ring 90a being squeezed out between the two retaining rings during operation.
Because the ring 90a is flexible. however, it can be expanded so far that it can slip through the narrow gap between the two retaining rings for assembly or disassembly.
A construction with the features described works, provided that the valve is properly connected to an appropriate source for the pressure medium and that the solenoid coil 53a is connected to appropriate electrical lines, as follows: The entering pressure medium sets in the channels 15a and 115a the annular grooves 24a and 28a at the respective ends of the bore 13a and its extension 113a under pressure.
Such pressure on the part 40a of the valve member will exert a force to move the valve member downward; However, since the same medium pressure occurs on the valve member below the piston part 41a, which has a larger effective area than the part 40a, the force acting upwards will exceed the force acting downwards and thus counteract the heads 42a and 43a of the valve member. hold their associated seats 36a, 38a. The outlet connected to the annular groove 26a will thus be under the pressure of the entering medium, while the outlet connected to the annular groove 27a will be relieved through the channel 18a.
The section of the bore 39a above the piston part is connected to the outside atmosphere via the openings 223a, the grooved jacket of the core part 58a, the channels 60a, 61a and a bridging mechanism to be described at the top left end of the valve cap 12a.
When the solenoid coil 53a is now energized, the core 58a is raised to abut and seal against the seat 59a and to release the seat 45a. The entering medium will now flow directly from the annular groove 28a through both channels 92 to the channel 46a, then through the valve seat 45a into the recess 56a of the radial widening 55a of the sleeve 54a. The entering medium will flow from the recess 56a through the openings 223a to the section of the bore 39a located above the piston 41a. Since the pressure above and below the piston part 41a is the same, the only effective pressure left on the valve member part 40a is that which moves in the direction of movement
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acts below on the valve member.
It should be noted that the lower end of the bore portion 113a is in communication with the outside atmosphere via a shielded opening 213a. Accordingly, the valve member is displaced into its lowest position, in which the heads 42a and 43a are connected to associated seats 35a, 37a. The outlet connected to the annular groove 26a is thus relieved via the channel 18a, while the outlet connected to the annular groove 27a is under the pressure of the entering medium. When the solenoid coil 53a is turned off, all parts return to the position shown in FIG.
It is an important feature of the present exemplary embodiment that a relatively short path with a relatively large flow cross section is provided between the bore section 39a located above the piston part 41a and the large inlet channel 15a. This prevents the control circuit from occasionally lacking medium, so that an effective and quick function of the valve is ensured even at relatively low working pressures. In the devious control circuit according to the previously described embodiment, the function of the valve can be hindered in some cases if the entering medium cannot get from the inlet channel of the valve housing to the top of the piston part on the valve member quickly enough.
Another distinguishing feature of the embodiment shown in FIG. 10 is the manually operated lock-up control. In the present construction, the cap 12a has a flat bottomed bore 96 with a greatly enlarged and threaded mouth 97. A cap 98 is screwed into the mouth 97 and has a bore 99 concentric with the bore 96. The inner end 100 of the bore 99 is widened to a diameter that slightly exceeds the diameter of the bore 96.
A valve spool 101 with thickened heads 102, 103 that just fit into the associated bores is mounted displaceably in the bores 96, 100. Each head carries a conventional O-ring seal to prevent the passage of fluid between the heads and the associated bore. The valve spool 101 carries a shaft section 104 which protrudes outward through the bore 99 of the cap 98 for manual operation. In this embodiment too, the shaft section 104 carries, as can best be seen from FIG. 12, a transverse pin 105, the free ends of which can be displaced in opposite slots 106 of the bore section 99 in the cap.
As can also be seen from FIG. 10, the bore section 97 is connected to the annular inlet space 28a via a channel 78a formed in the cap 12a and a channel 107 provided in the housing 11a. A channel 61a formed in the top of the cap 12a communicates with a central portion of the bore 96, while the inner end of the bore communicates with the atmosphere via a channel 108.
In the position of the valve parts shown in FIG. 10, the bridging mechanism described does not function during the electrical control of the valve. If, however, it is desired to move the valve member from its uppermost, illustrated position to its lowermost position without switching on the solenoid coil 53a, it is only necessary to move the shaft portion 104 of the valve reel to the right into the position shown in FIG the connection between the channels 108 and 61a is interrupted and established between the latter and the channel 78a.
In this position of the coil 101, the entering medium can flow via the channels 107, 78a, 61a and 60a, the grooved jacket of the core 58a and the openings 223a to the top of the piston part 41a and thus cause the valve member to move into its lowest position, as whether the coil 53a would be on. When the coil is relieved of load, it will return to the position according to FIG. 10 and thus also bring about a return of the valve member.
This return of the coil is due to the difference in diameter of the coil heads. 102 and 103 causes. The head 103 is namely larger than the head 102 and, because both heads are exposed to the same pressure of the entering medium, causes the coil to move continuously in the direction of the position shown in FIG. Furthermore, as shown, a spring 109 is inserted between the coil and the base of the bore 96 to ensure the return of the coil when there is no pressure or to overcome the frictional resistance of the O-rings inserted into the coil.
In the event that the coil 101 is to be held in the position shown in FIG. 11 without constant action, it is only necessary to turn the coil slightly in this position, the pin 105 then no longer being aligned with the slots 106. The coil can then no longer return to the position according to FIG. 10 by itself. A rotation of the coil until its pin is in alignment with the mentioned slots will, however, return to the latter position when the coil is relieved of load
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enables.
However, if the coil is not to be locked in the position shown in FIG. 11, it is only necessary that the. To omit pin 105, so that the coil can immediately return to the position shown in FIG. 10 when the load is removed. If it were necessary to limit the possibility of unauthorized use of the lock-up mechanism, the shaft 104 could be cut flush with the exterior of the cap 98 so that a thin tool is required to press the spool into it. In this case, the end of the shortened shaft could have a slot or the like suitable for a screwdriver, so that the coil could be rotated by a screwdriver to move it into the innermost position according to FIG.
In the previously described exemplary embodiments of the invention, the control circuit controlled by the magnetic core parts 58, 58a works with the same medium that is also controlled by the valve. However, it is sometimes desirable to supply the control circuit with a medium whose pressure is different from that of the medium to be controlled by the valve, or even to use two different types of medium.
For example, it may be desirable to control a hydraulic medium with the valve, but to use compressed air in the control circuit. For such a case of need, a valve slightly modified according to FIG. 14 can be used according to the invention according to FIG. 10. Since the construction shown in FIG. 14 is similar to that according to FIG. 10, the same reference numbers are used with a subsequent letter "b" to identify similar parts.
As FIG. 14 shows, a modified disk 23b is provided which does not have any channels 92 according to FIG. This can be achieved by plugging the channels or by omitting the bore in this embodiment. In addition, a sealing O-ring 120 is provided in the annular groove 93b.
Other modifications of the structure according to FIG. 14 consist in the displacement of the lower end of the channel 107b for connection to the annular groove 94b of the disc 23b instead of the annular groove 28b.
Another modification of the structure is the formation of a channel 121 running in the housing 11b and in the lower part 10b, which opens into the annular groove 94b at the top and ends at the bottom in a threaded opening 192 in the lower part lob. In the lower part, a channel 123 is also formed, which establishes the connection between the opening 122 and the lower end of the bore 113b below the part 40b of the valve member. In this construction, the opening provided in the bottom of the bore 113a according to FIG. 10 and establishing the connection with the atmosphere is omitted. This can be achieved by plugging the opening or, as shown, by leaving it out.
The mode of operation of the valve shown in FIG. 14 is evident from the construction methods already described; It is only to be noted that the opening 122 in the lower part is to be connected to the desired source for the control medium, whereas the inlet opening 215b of the valve is to be connected to the source for the medium to be controlled by the valve.
Many valve assemblies, particularly those on modern automatic equipment, require the use of a significant number of such valves. For reasons of easier maintenance, it is advantageous to arrange these valves together in a group. Such a group arrangement can also bring other advantages with it if a construction shown in FIGS. 15 and 16 is used.
In Fig. 15, a modified lower valve part 10c is shown on which, for example, a valve housing 11c and. other associated parts similar to those shown in FIG. 10 are attached. The lower part 10c is slightly higher than the lower parts described above in order to create space for three large through openings 125, 126 and 127, which extend through the lower part from one side surface to the opposite. The end portions of each of these passages are internally threaded. Internally threaded openings, not shown. are also provided on the lower surface of the lower part and intersect associated passages 125, 126 and 127.
On the side surface of the lower part shown in the drawing, an annular groove encloses the openings 126, 127, 125; each groove is designed to receive a sealing O-ring.
In the present embodiment, the passage 125 carries incoming medium, the passage 126 leads out medium, whereas the passage 127 stores the electrical lines for the solenoid coil of the valve assembly mounted on the base plate. Openings, not shown, are provided on the upper surface of this lower part, which establish the connection between the passage 125 and the inlet channel provided in the valve housing 11c and between the passage 126 and the outlet channel formed in the valve housing.
Other passages on the upper surface of the lower part connect with associated outlet channels of the valve housing 11c and terminate at one end of the
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Lower part in internally threaded outlet openings 128 and 129, which are designed for connection to the devices to be controlled by the valve via suitable lines.
Furthermore, opposing lugs 130, 131 are provided on the lower part 10c at one end of the lower part and opposite lugs 132, 133 at the other end of the lower part. Each of these lugs has openings for passage of associated mounting screws; the openings in the lugs 130, 133 have an internal thread for receiving screws, whereas the openings in the lugs 131, 132 are merely through-holes for screws. If necessary, base extensions 134 provided with openings can also be provided so that the lower part can be fastened to a mounting surface.
If, according to FIG. 16, several valves are to be combined in a group, only one of the lower parts 10c needs to be connected to suitable inlet and outlet lines. Such line connections can, if required, be made on one of the lower parts through the above-described (but not shown) openings in the base. The electrical lines for the solenoids can also be inserted through the bottom of this or any other lower part. If necessary, the inlet line can be connected to one base and the outlet line to another base. In any case, the openings on the bottom that are not used for a line connection must be closed by suitable plugs provided with external threads.
The arrangement of the lower parts 10c in side-by-side rows and connection by means of screws extending through assigned and adjoining lugs 130, 131, 132, 133 results in the passages 125, 126 and 127 of the individual lower parts being aligned with one another and thus the flow of the entering or exiting liquid enable between all valve lower parts and also result in a wiring channel between the lower parts through which the control wires for associated valve solenoids can be passed. The O-rings in the corresponding grooves around the lower part passages 125, 126 and 127 effect a sealing of the medium with a side surface of the adjacent valve lower part.
On the outer surfaces of the corresponding end parts, the passages 125, 126, 127 must pass through suitable; plugs provided with an external thread are closed. In addition, the. Outlet openings 128 and 129 of each lower part are connected to suitable lines, each leading to the device to be controlled.
It is obvious that a valve can be connected to the group shown in FIG. 16 or a valve can be removed from this group without making or breaking a special connection with the inlet or outlet line, because these connections, depending on the arrangement or distance, can be broken of a valve lower part at one or the other end of the group, each produce or interrupt by itself. It is of course necessary to move the plugs occluding the passages 125, 126 and 127 from one valve body to another and to make or break the appropriate outlet lines and the appropriate solenoid wiring.
While the connection of the inlet and outlet lines at the bottom of one of the valve bases and the supply of the wires from the bottom has also been described, it is also possible to use these connections instead at the associated passages 125, 126 and 127 on the outside of one of the Provide end valve lower parts. In this case, all openings (not shown) on the bottom of the valve lower parts are closed by plugs and the plugs are removed from the passages on the outer surface to be provided with connections.
The valves described so far are designed so that continuous excitation of the solenoid coil is required to hold the solenoid core and thus the valve member in one of the corresponding positions. Since there is an increasing need for a detent valve which can be moved into one of its positions by briefly switching on the solenoid coil and which remains in this position despite the solenoid coil being switched off, a valve designed in this way is also explained in more detail below according to the invention. Such valves are not new in their general type, but such known valves are not reliable and require a great deal of maintenance in relatively short time intervals.
In contrast, the valve partially shown in FIGS. 17 and 18 has performed 15 million back and forth shifts without noticeable wear on the parts most susceptible to failure.
The valve according to the invention, partially shown in FIG. 17, is identical to the valve according to FIG. 10 except for a different valve cap 12d and the parts connected to it. The cap 12d is greatly elongated compared to those previously described in order to be able to accommodate solenoid coils 53d arranged coaxially and with a mutual spacing. For manufacturing reasons, these two coils are preferably designed to be identical to coil 53a and their lines
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are jointly led to a suitable plug, a plug connection being made to a cooperating socket part in the housing lld. This connector is not shown because it is similar to that shown in FIG.
The support structure for the bobbins 53d comprises a pair of tubular plastic parts 136 which are identical to one another and therefore will only be described in detail once. Each pipe part 136 has at one end a flange-shaped widened head section 13'7., The end face of which has various recesses which will be described in more detail below. The head 137 fits snugly into the cap 12d and, as can be seen from FIG. 18, has a radially projecting tongue 138 which fits tightly into a slot 139 of the cap in order to precisely align it and the sleeve. Two recesses 140 'are provided on the circumference of the head 137, through which the lines to the upper solenoid coil 53d can be guided.
The pipe parts 136 are arranged coaxially and with their heads 137 facing one another. Dowel pins 141 (see. Fig. 18) ensure an exact relative position of the pipe parts against each other.
The upper end of the upper tube portion 136 is closed by an attached, magnetically permeable core portion 57d which forms an inwardly facing valve seat 59d. The upper coil 53d is enclosed by a magnetically conductive casing which consists of a sleeve 66d and disks 64d, 65d arranged above and below this coil. At the end of the lower end of the lower tube part 136, a solid, magnetically permeable core part 142 is provided, the function of which is similar to that of the core part 57d. The core part 142 fits sealingly both in the recess 44d of the disk 23d and on its valve seat 45d. The upper end of the core part 142 is designed as a valve seat 143, which is similar to the seats 45d and 59d, with a channel 144 making the connection between the seat 143 and the seat 45d.
Another channel 145 establishes the connection between the interior of the lower tube part 136 and a recess 146 on the lower surface of the core part 142. The lower coil 53d is enclosed by a magnetically conductive sheath consisting of a sleeve 66d and discs 64d, 65d, which is identical in structure and function to those described above.
Within the aligned pipe parts 136, a core part 58d with a center part smaller in diameter is displaceable, which forms stop surfaces 147 which are spaced apart from one another. As already mentioned, the end face of each pipe head 137 has different recesses, associated recesses in the two pipe heads interacting with each other to form certain chambers, bearing points and bores. The upper and lower ends of the core 58d are rounded or chamfered to reduce the magnetic action of the coils 53d.
Therefore, in the example according to FIG. 17, coils can be used which are identical to the coil according to FIG. 10, although the coils in the present example have to exert less force on the core because the magnetic effect on it is not as much as in the example according to 10 - a spring counteracts at all times.
Between the heads 137 of the pipe parts, a U-shaped lever 149 (FIG. 18) is mounted in a chamber formed by the interaction of the recesses in the heads, the foot ends of the lever having outwardly directed and round coaxial sections 150 which are slightly outside the Axis of the core part 58d are mounted in interacting recesses in the pipe heads. The foot ends of the lever 149 also have inwardly directed round sections 151, which lie coaxially to one another and are offset relative to the lever sections 150 in the direction towards the bent part of the lever. The sections 151 fit snugly between the core stops 147 and are journalled substantially on the axis of the core 58d. A portion of the chamber 148 forms a pocket in which one end of a coil spring 152 is stored.
The other end of this spring has a transverse portion 153 which fits in a slot in a lug on the curved portion of the lever 149. On the adjacent surfaces of the pipe heads 137 grooves are provided which together receive a sealing element 155, which is shown with an O-ring cross section. This sealing element ensures a medium-tight seal between the two associated heads of the pipe parts.
In the case of the present construction, it is now assumed that when the coils 53d are switched off, the lever 149 which is pretensioned by the spring 152 holds the core part 58d in a position in which the seat 143 is closed and the seat 59d is open. The space above the piston part 41d of the valve member is then in communication with the atmosphere via the channel 61d in the cap, the valve member being held in its uppermost position (analogous to that shown in FIG. 10). Continuous switching on of one of the two coils 53d is not required to hold the core 58d in place.
Now, when the upper solenoid coil 53d is momentarily turned on, its magnetic attraction causes the core 58d to abut against the seat 59d and out of contact with the seat 143 upward
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bring. When the core 58d moves upward under the action of magnetic attraction, it causes the lever 149 to pivot in an arc about its bearing journals 150, the lever from the position shown in full lines in FIG. 17 to a position also shown in this figure , but the position shown in dashed lines comes. The spring 152 causes a resistance in the first part of the lever pivoting because it is under maximum tension in the middle position of the lever.
However, since the force exerted by the spring 152 cannot offer sufficient resistance to the magnetic attraction of the solenoid coil, the spring will force the lever into the position shown by the dashed line after it has exceeded its center position and thus hold the core in a position in which it is on the one hand on the seat 59d is applied and on the other hand is not in contact with the seat 143. The upper coil 53d can now be switched off without changing the core position because it is held in place in front of the toggle lever device formed by the lever 149 and the spring 152.
When the core is in the position described, the entering medium flows from the annular groove 28d through the channel 144 and through the seat 143 upwards and sets the interior of the tube 136 under pressure. Since the medium cannot escape from the interior through the now closed seat 59d, it will flow via the channel 145 and the openings 223d into the space above the piston part 41d. When the inlet pressure acts on the piston part from above, a force is exerted in the direction of the lowermost position of the valve member, in which position the valve member remains until the core 58d is pushed back into the position shown in FIG. 17 by the lower solenoid poppet 53d is switched on briefly.
Since it is often desirable in the valve according to the invention shown in FIGS. 17 and 18 to actuate the valve member both manually and electrically, the following device is provided for this valve: A pin 157 is in one through certain recesses in the adjacent Areas of the pipe heads 137 formed recess rotatably mounted, which is aligned with an opening 257 in the cap 12d. The inner end of the pin has an eccentrically arranged axial end portion 158 which lies between the core stops 147. The outer end of the pin has an axial recess 159 for receiving an associated key (not shown) with which the pin can be rotated.
In order to prevent the medium from escaping from the interior of the tube part 136 around the jacket of the pin 137, the sealing element 155 already mentioned has an integrally adjoining toroidal section 255 which tightly encloses the pin. This section 255 is preferably arranged in a groove on the jacket of the pipe heads, where it also serves as a seal between the latter and the inner wall of the cap 12d around its opening 257.
The pin 157 is normally held resiliently in the position shown by means of a piston 160 which is slidably mounted in a bore formed by certain recesses in the pipe heads. A spring 161 resiliently holds the piston against a flat 162 on the central portion of the pin 157.
When the pin 157 is in the normal position shown, its axial end portion 158 does not hinder the reciprocating movement of the core 58d because it does not come into contact with any of the core stops 147 due to its small thickness. However, if the pin 157 is properly rotated, its eccentric axial end portion 158 will engage the upper core stop 147 and bring the core from the position shown in Fig. 17 to its raised position, with the core abutting seat 59d. and is lifted off the seat 143. The lever 149 and spring 152 will of course resiliently hold the core in this raised position. It should be noted that when the pin 157 is rotated, its flattened area 158 pushes the piston 160 back against the force of the spring 161. Omission of the pin will allow the spring 161 to return the pin to its center position.
If the pin 147 is now rotated in the opposite direction, its end part 158 moves the core back into the position according to FIG. 17, bearing against the lower core stop 147.
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