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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisches Pilotwegeventil,
bei dem eine Spule durch ein elektromagnetisch betätigtes Pilotventil
angetrieben wird.
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Elektromagnetische
Pilotwegeventile, die eine Spule antreiben, die in einer Ventilöffnung gleitet,
um einen Durchflusskanal durch eine oder zwei elektromagnetisch
betätigte
Pilotventile zu schalten, sind bekannt. Bei derartigen Wegeventilen
(Richtungskontrollventilen) ist das Pilotventil an einem oder beiden
axialen Enden des Gehäuses
oder an einer oberen Fläche
des Gehäuses
angebracht. Das Wegeventil mit einem Pilotventil an der oberen Fläche des
Gehäuses
hat den Vorteil, dass die Breite reduziert werden kann, so dass
das Ventil auch in engen Räumen
eingesetzt werden kann.
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In
der JP-A 08-145230 ist ein Wegeventil mit einem an einer oberen
Fläche
des Gehäuses
angebrachten Pilotventil beschrieben. Bei diesem Wegeventil wird
das Pilotventil durch eine Schutzabdeckung abgedeckt und hat hohe
Wasserdichtigkeitseigenschaften. Funktionsmäßig treten daher keine besonderen
Probleme auf. Da das Pilotventil aber direkt auf der oberen Fläche angebracht
ist, muss eine Mehrzahl von Pilotdurchflussdurchgängen, die
sich in miteinander verflochtenen Richtungen erstrecken, in dem
Gehäuse
entlang ausgewählter
Routen ausgebildet werden, wobei sie nach Bedarf gebogen werden,
um ein Kreuzen zu vermeiden. Zusätzlich muss
eine Mehrzahl von Gewindelöchern
zum Anbringen des Pilotventils an Positionen angebracht werden,
an denen eine Störung
der Pilotkanäle
vermieden wird. Dadurch wird die Handhabbarkeit etwas erschwert.
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Allgemein
wird bei derartigen Wegeventilen gefordert, dass Teile wie ein Pilotventil
und eine diesem zugeordnete Schaltplatine kompakt und effizient in
dem Gehäuse
angeordnet werden. Es ist auch wichtig, dass diese Elemente einfach
nacheinander von dem Gehäuse
entfernt und dann nacheinander wieder in das Gehäuse eingebracht werden können.
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Beschreibung
der Erfindung
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektromagnetisches
Pilotwegeventil vorzuschlagen, das gut handhabbar und einfach zu
warten ist, wobei Teile wie ein Pilotventil und eine diesem zugeordnete
Schaltplatine einfach an einer oberen Fläche eines Gehäuses angebracht
werden können
und die Demontage oder erneute Montage der entsprechenden Elemente
einfach nacheinander erfolgen kann, ohne dass miteinander verflochtene
und in komplizierter Weise gebogene Pilotdurchgangskanäle oder eine
Vielzahl von Gewindeöffnungen
zum Befestigen des Pilotventils an dem Gehäuse erforderlich wären.
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Diese
Aufgabe wird mit der Erfindung im Wesentlichen durch die Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß umfasst
ein elektromagnetisches Pilotwegeventil gemäß der vorliegenden Erfindung
einen Hauptventilabschnitt mit einem im Querschnitt rechteckigen
Gehäuse,
das einen Zufuhranschluss, einen Ausgangsanschluss und einen Auslassanschluss
für ein
Hauptfluid aufweist, eine Spule zum Schalten eines Durchgangskanales
zwischen diesen Anschlüssen
und einen Kolben und eine Pilotdruckkammer zum Antreiben der Spule,
einen an der oberen Fläche
des Gehäuses
angebrachten Ventiladapter, eine Pilotbetätigungseinheit, die an der
oberen Fläche
des Gehäuses
an dem Ventiladapter angebracht ist, um Pilotfluid durch ein Pilotventil der
Pilotdruckkammer zuzuführen,
um die Spule anzutreiben, und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Pilotbetätigungseinheit
das elektromagnetisch betätigte
Pilotventil, das an dem Ventiladapter angebracht ist, eine oberhalb
des Pilotventils angeordnete und elektrisch an das Pilotventil angeschlossene
Schaltplatine und eine Schutzabdeckung, die luftdicht an der oberen
Fläche
des Gehäuses
angebracht ist, um den Ventiladapter, das Pilotventil und die Schaltplatine
vollständig
abzudecken, aufweist, und dass der Ventiladapter gemeinsam mit der
oberen Fläche
des Gehäuses
einen Pilotzufuhrdurchgangskanal definiert, der zu dem Zufuhranschluss
führt,
und eine Schalt- oder Relaisöffnung
aufweist, um das Pilotventil in Verbindung mit dem jeweiligen Pilotdurchflusskanalanschluss,
der sich an der oberen Fläche des
Gehäuses öffnet, zu
bringen.
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In
Weiterbildung der Erfindung hat der Ventiladapter eine in Richtung
einer Achse des Gehäuses längliche
Plattenform und weist zwei Ventilbefestigungsabschnitte zum Befestigen
des Pilotventils an seiner oberen Fläche auf, wobei die obere Fläche des
Gehäuses
eine Aussparung aufweist, die im Wesentlichen die gleiche Form wie
der Ventiladapter hat und eine Abdeckungsbefestigungsfläche um diese Aussparung,
so dass der Ventiladapter in der Aussparung über eine Dichtung angebracht
wird und die Schutzabdeckung über
eine Dichtung an der Abdeckungsbefestigungsfläche angebracht wird.
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Vorzugsweise
wird der Ventiladapter über erste
Schrauben lösbar
an dem Gehäuse
befestigt, das Pilotventil wird über
zweite Schrauben lösbar
an dem Ventiladapter an Positionen angebracht, an denen das Einschrauben
und Ausschrauben der ersten Schrauben nicht beeinträchtigt wird,
die Schaltplatine ist innerhalb der Schutzabdeckung angebracht und die
Schutzabdeckung ist über
dritte Schrauben lösbar
an dem Gehäuse
befestigt.
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In
Weiterbildung der Erfindung ist ferner eine erste Anschlusseinheit
an der oberen Fläche
des Pilotventils vorgesehen, und eine zweite Anschlusseinheit ist
an der Bodenfläche
der Schaltplatine so vorgesehen, dass die Anschlusseinheiten durch
Ineinanderstecken elektrisch miteinander verbunden werden, wenn
die Schaltplatine an einer festgelegten Position oberhalb des Pilotventiles
angebracht wird.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist ein Aufnahmeverbinder
für das
Pilotventil an der oberen Fläche
der Schutzabdeckung vorgesehen und entsprechende Anschlusspunkte des
Aufnahmeverbinders treten luftdicht durch die Schutzabdeckung durch
und erstrecken sich zwischen dem Inneren und dem Äußeren der
Abdeckung, wobei ihre distalen Enden elektrisch mit der Schaltplatine
verbunden sind.
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Gemäß einer
anderen bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind
an beiden Endflächen
des Gehäuses
in axialer Richtung Endplatten angebracht, Pilotdruckkammern sind
zwischen den Endplatten und den jeweiligen Kolben ausgebildet, der
Aufnahmeverbinder für
das Pilotventil ist an einer der Endplatten vorgesehen und die jeweiligen
Anschlusspunkte des Aufnahmeverbinders sind elektrisch mit der Schaltplatine
verbunden.
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Da
das Pilotventil an dem Ventiladapter angebracht ist und der Pilotzufuhrdurchflusskanal
und die Pilotverbindungsöffnung
unter Nutzung des Ventiladapters ausgebildet sind, ist es gemäß der vorliegenden
Erfindung nicht erforderlich, die Pilotdurchflusskanäle so auszubilden,
dass sie sich in miteinander verflochtenen Richtungen erstrecken
und in komplizierter Weise gebogen werden, oder Positionen zum Ausbilden
von Gewindeöffnungen
zum Befestigen des Pilotventiles auszuwählen, um eine Störung der
Durchflusskanäle
zu vermeiden. Dadurch wird das Design vereinfacht und die Handhabbarkeit
verbessert. Außerdem
können
Teile, wie das Pilotventil und die Schaltplatine, an der oberen
Fläche des
Gehäuses
mit Hilfe des Ventiladapters einfach angebracht werden, so dass
die Demontage und erneute Montage vereinfacht und die Wartbarkeit
verbessert wird.
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Weiterbildungen,
Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten
der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen
und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich
dargestellten Merkmale für
sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung,
unabhängig
von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
ein Schnitt durch eine erste Ausführungsform eines Wegeventils
gemäß der vorliegenden
Erfindung,
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2 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung von 1,
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3 ist
ein Schnitt entlang der Linie III-III in 1,
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4 ist
ein Teilschnitt entlang der Linie IV-IV in 3,
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5 ist
eine Draufsicht auf ein Gehäuse,
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6 ist
eine Draufsicht auf einen Ventiladapter,
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7 ist
eine Ansicht von unten des Ventiladapters,
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8 ist
ein Schnitt durch eine zweite Ausführungsform des Wegeventils
gemäß der vorliegenden
Erfindung,
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9 ist
ein Schnitt durch eine dritte Ausführungsform des Wegeventils
gemäß der vorliegenden Erfindung,
und
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10 ist
ein vergrößerter Schnitt
eines wesentlichen Abschnitts des Wegeventils gemäß der dritten
Ausführungsform
entlang einer anderen Richtung als in 9.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Die 1 und 2 zeigen
eine erste Ausführungsform
eines elektromagnetischen Pilotwegeventils (Richtungskontrollventils)
gemäß der vorliegenden
Erfindung. Das Wegeventil 1A ist ein Doppelpilotwegeventil
und umfasst einen Hauptventilabschnitt 2 zum Umleiten eines
Durchflusskanals eines Hauptfluides durch eine Spule 5 und
eine Pilotbetätigungseinheit 3 zum
Antreiben der Spule 5 durch Steuerung des Pilotventils
mit Hilfe von zwei elektromagnetisch betätigten Pilotventilen 6a, 6b.
Die Pilotbetätigungseinheit 3 ist
an einer oberen Fläche
der Hauptventileinheit 2 über einen Ventiladapter 4 angebracht.
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Das
Hauptfluid und das Pilot- oder Steuerfluid können entweder Flüssigkeit
oder Luft sein.
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Der
Hauptventilabschnitt 2 hat den Aufbau eines Fünfwegeventils
und umfasst ein Gehäuse 10, das
in Axialrichtung länglich
ausgestaltet ist und im Querschnitt im Wesentlichen rechteckig ist,
und eine erste Endplatte 11a und eine zweite Endplatte 11b, die
luftdicht an einem ersten Ende 10a bzw. an einem zweiten
Ende 10b des Gehäuses
in axialer Richtung über
Dichtungen 12 angebracht sind. Die Endplatten 11a, 11b weisen
jeweils eine Handbetätigungsvorrichtung 13 auf.
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Das
Gehäuse 10 umfasst
eine Ventilöffnung 15,
die sich in axialer Richtung erstreckt, fünf Anschlüsse P, A, B, EA und EB für die Zufuhr,
Ausgabe und den Auslass des Hauptfluides, die mit der Ventilöffnung 15 an
unterschiedlichen Positionen kommunizieren, und die Spule 5,
die innerhalb der Ventilöffnung 15 gleitet,
um den Verbindungszustand der Durchflusskanäle dieser Anschlüsse umzuleiten.
Die Anschlüsse
P, A, B, EA, EB öffnen
sich in einer festgelegten Anordnung zu einer unteren Oberfläche des Gehäuses 10.
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Ein
erster Kolben 16a und ein zweiter Kolben 16b,
die den gleichen Durchmesser und eine gleichgroße Druckaufnahmefläche aufweisen,
sind integral an beiden axialen Enden der Spule 5 ausgebildet. Eine
erste Pilotdruckkammer 17a und eine zweite Pilotdruckkammer 17b sind
zwischen den Druckaufnahmeflächen
ausgebildet und den Außenendflächen der
Kolben 16a, 16b und der Endplatten 11a, 11b zugeordnet.
Wenn der zweiten Pilotdruckkammer 17b Pilotfluid zugeführt wird,
bewegt sich, wie in 1 gezeigt, die Spule 5 nach
links und nimmt eine in der Zeichnung dargestellte Position ein,
wodurch der Zufuhranschluss P und ein zweiter Ausgangsanschluss
B in Verbindung miteinander gebracht werden, und wobei der erste
Ausgangsanschluss A und der erste Auslassanschluss EA miteinander
verbunden werden. Wenn dagegen das Pilotfluid der ersten Pilotdruckkammer 17a zugeführt wird,
bewegt sich die Spule 5 nach rechts und nimmt eine der
in 1 gezeigten Position gegenüberliegende Position ein, wodurch
der Zufuhranschluss P und der erste Ausgangsanschluss A miteinander
verbunden werden und wodurch der zweite Ausgangsanschluss B und der
zweite Auslassanschluss EB miteinander verbunden werden.
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Die
oben beschriebenen Kolben 16a, 16b müssen nicht
unbedingt einstückig
mit der Spule 5 ausgebildet sein, sondern können auch
separat von der Spule 5 vorgesehen sein und in Anlage mit
den Endflächen
der Spule 5 gebracht werden oder mit diesen verbunden sein.
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Wie
sich aus 5 ergibt, ist eine Aussparung 19,
die sich in Längsrichtung
in Richtung der Achse des Gehäuses 10 erstreckt,
an der Mitte der oberen Fläche
des Gehäuses 10 ausgebildet.
Eine Pilotzufuhrabzweigöffnung 20,
die zu dem Zufuhranschluss P führt,
ist in der Mitte der Aussparung 19 ausgebildet. Eine Mehrzahl
von ersten bis dritten Durchflusskanalanschlüssen 21a, 21b, 21c ist
an symmetrischen Positionen relativ zu der Mitte der Aussparung 19 an
Positionen breiter Abschnitte an beiden Enden der Aussparung 19 in
Längsrichtung ausgebildet.
Gewindeöffnungen 22 zum
Befestigen des Ventiladapters 4 sind an mehreren Positionen
an beiden Enden und einem mittleren Abschnitt der Aussparung 19 ausgebildet.
Der Ventiladapter 4 wird lösbar an dem Gehäuse 10 angebracht,
indem er über eine
Dichtung 23 in die Aussparung 19 eingesetzt wird
und die ersten Schrauben 24 in die Gewindelöcher 22 eingeschraubt
werden. Die ersten Schrauben 24 sind Spezialschrauben und
werden lediglich zur Anbringung des Ventiladapters 4 an
dem Gehäuse 10 verwendet.
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Wie
sich deutlich aus den 6 und 7 ergibt,
hat der Ventiladapter 4 eine in Richtung der Achse des
Gehäuses 10 längliche
Plattenform und verbreiterte Abschnitte an seinen beiden Enden.
Seine Form ist im Wesentlichen die gleiche wie die der Aussparung 19 in
Draufsicht. Der Ventiladapter hat zudem eine gleichmäßige Dicke,
die etwa gleich oder etwas größer ist
als die Tiefe der Aussparung 19, so dass der Ventiladapter 4 in
angebrachtem Zustand bündig
in der Aussparung 19 aufgenommen ist oder etwas von der
oberen Fläche
des Gehäuses 10 vorsteht.
Wie in 6 dargestellt ist, sind zwei Ventilbefestigungsabschnitte 25a, 25b symmetrisch
zu der Mitte des Ventiladapters 4 an dessen oberer Fläche ausgebildet,
d.h. in einer Hälfte
und der anderen Hälfte
in Längsrichtung.
Die beiden, d.h. das erste und das zweite Pilotventil 6a, 6b,
die gleich aufgebaut sind, sind symmetrisch so angeordnet, dass
sie einander an diesen Ventilbefestigungsabschnitten 25a, 25b gegenüberliegen
und über
zweite Spezialschrauben 26 lösbar angebracht. Die Pilotventile 6a, 6b sind
an Posi tionen befestigt, an denen die Montage und Demontage des
Ventiladapters 4 an bzw. von dem Gehäuse 10 mit den ersten
Schrauben 24 nicht behindert wird.
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Wie
sich aus 7 ergibt, ist an einer unteren
Fläche
des Ventiladapters 4 eine ausgesparte Nut 28a ausgebildet,
die sich in Längsrichtung
entlang seiner Mitte über
die beiden Ventilbefestigungsabschnitte 25a, 25b erstreckt.
Zwischen der ausgesparten Nut 28a und der oberen Fläche des
Gehäuses 10 ist
ein Pilotzufuhrdurchflusskanal 29, der zu der Zufuhrabzweigöffnung 20 führt, ausgebildet. Mehrere
erste bis dritte Schalt- oder Relaisöffnungen 31, 32, 33 sind
an beiden Enden des Ventiladapters 4 an Positionen ausgebildet,
die den Pilotventilen 6a, 6b zugeordnet sind.
Die ersten Schaltlöcher 31 öffnen sich
in die Nut 28a und verbinden die Zufuhrpilotanschlüsse PP der
Pilotventile 6a, 6b mit dem Pilotzufuhrdurchflusskanal 29.
Die zweiten Schaltlöcher 32 öffnen sich
in eine andere Aussparung 28b und bringen die Ausgangspilotanschlüsse PA der
Pilotventile 6a, 6b über die Aussparung 28b in
Verbindung mit dem ersten Durchflusskanalanschluss 21a. Die
dritten Schaltlöcher 33 öffnen sich
in eine noch andere Aussparung 28c und bringen die Auslasspilotanschlüsse PE der
Pilotventile 6a, 6b in Verbindung mit dem zweiten
Durchflusskanal 21b.
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Die
ersten Durchflusskanalanschlüsse 21a führen zu
Ventilkammern 35 einer Handbetätigungsvorrichtung 13 und
stehen über Öffnungen 36 in
Verbindung mit ersten Kammerabschnitten 35a, die unter
den Ventilkammern 35 ausgebildet sind. Die zweiten Durchflusskanalanschlüsse 21b stehen
in Verbindung mit nicht dargestellten Pilotauslassanschlüssen. Die
dritten Durchflusskanalanschlüsse 21c stehen
mit den zweiten Kammerabschnitten 35b in Verbindung, die über den
Ventilkammern 35 ausgebildet sind.
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Die
Handbetätigungsvorrichtungen 13 dienen
der Reproduktion des Umleitungszustands durch die Pilotventile 6a, 6b durch
manuelle Betätigung. Die
Handbetätigungsvorrichtung 13 in
der ersten Endplatte 11a ist dem ersten Pilot ventil 6a zugeordnet,
während
die Handbetätigungsvorrichtung 13 in der
zweiten Endplatte 11b dem zweiten Pilotventil 6b zugeordnet
ist. Die Handbetätigungsvorrichtungen 13 umfassen
jeweils eine Ventilstange 39, die in der Ventilkammer 35 so
aufgenommen ist, dass sie sich in vertikaler Richtung bewegen kann.
Die Ventilstange 39 umfasst zwei Dichtelemente 40a, 40b an
ihren oberen bzw. unteren Positionen. Die Dichtelemente 40a, 40b unterteilen
die Ventilkammer 35 in die oben genannten beiden oberen
und unteren Kammerabschnitte 35a, 35b. Die Ventilkammern 35 stehen über Verbindungsöffnungen 37 in
Verbindung mit den Pilotdruckkammern 17a, 17b.
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Wenn
die Ventilstangen 35 in einem nicht betätigten Zustand sind, trennen
die unteren Dichtelemente 40b die Verbindungsöffnungen 37 von
den dritten Durchflusskanalanschlüssen 21c und bringen diese
in Verbindung mit Öffnungen 36,
die zu den ersten Durchflusskanalanschlüssen 21a führen. Hierdurch
werden die Pilotdruckkammern 17a, 17b über die
Pilotventile 6a, 6b in Verbindung mit dem Pilotzufuhrdurchflusskanal 29 gebracht
(vgl. 1). Wenn die Ventilstangen 39 nach unten
gedrückt
werden, trennen die unteren Dichtelemente 40b die Verbindungsöffnungen 37 von
den Öffnungen 36 und
bringen sie in Verbindung mit den dritten Durchflusskanalanschlüssen 21c.
Hierdurch werden die Pilotdruckkammern 17a, 17b in
direkte Verbindung mit dem Pilotzufuhrdurchflusskanal 29 gebracht.
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Die
Bezugszeichen 41 in der Zeichnung bezeichnen Rückstellfedern
zur Rückführung der
Ventilstange 39 zu der angehobenen Position, die der nicht betätigten Position
entspricht. Die Ventilstangen 39 können auch so angepasst werden,
dass sie durch einen auf sie aufgebrachten Fluiddruck zu der nicht betätigten Position
zurückgestellt
werden. Die Ventilstange 39 kann auch als selbsthaltender
Typ vorgesehen sein, der hierdurch an der gedrückten Position gehalten wird.
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Die
Pilotbetätigungseinheit 3 umfasst
die beiden Pilotventile 6a, 6b, die an den Ventilbefestigungsabschnitten 25a, 25b des
Ventiladapters 4 angebracht sind, eine Schaltplatine (gedruckte
Schaltung) 43, die oberhalb der Pilotventile 6a, 6b angeordnet
und elektrisch mit den jeweiligen Pilotventilen 6a, 6b verbunden
ist, und eine Schutzabdeckung 44, die luftdicht auf der
oberen Fläche
des Gehäuses 10 angebracht
ist, um den Ventiladapter 4, die Pilotventile 6a, 6b und
die Schaltplatine 43 vollständig abzudecken. Die Schutzabdeckung 44 weist
in der Mitte ihrer oberen Fläche
einen aufnehmenden Verbinder (Buchse) 45 auf, der elektrisch über die
Schaltplatine 43 mit den jeweiligen Pilotventilen 6a, 6b verbunden ist,
so dass ein externer Anschluss von einer Stromquelle mit dem Verbinder 45 über dem
Wegeventil verbunden werden kann.
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Die
Pilotventile 6a, 6b haben im Wesentlichen den
gleichen Aufbau wie herkömmliche
Dreiwege-Elektromagnetventile und umfassen jeweils die oben beschriebenen
Pilotanschlüsse
PP, PA, PE für die
Zufuhr, Ausgabe und den Auslass, ein Pilotventilelement 46 zum
Umleiten der Durchflusskanäle,
die diese Pilotanschlüsse
verbinden, einen beweglichen Kern 47 zur Aktivierung des
Pilotventilelements 46 und eine Erregerspule 48 und
einen stationären
Kern 49 zum Antreiben des beweglichen Kernes 47 durch Magnetkraft.
Die Pilotventile 6a, 6b sind an dem Ventiladapter 4 in
einem Zustand angebracht, an dem die Pilotanschlüsse PP, PA, PE unabhängig in
Verbindung mit den jeweiligen Schaltlöchern 31, 32, 33 stehen.
Erste Anschlusseinheiten 50, die jeweils zwei Spulenanschlüsse 50a, 50b aufweisen,
die zu der Erregerspule 48 geführt sind, sind an den oberen
Flächen
der Pilotventile 6a, 6b ausgebildet (vgl. 3 und 4).
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Wenn
der Erregerspule 48 elektrischer Strom zugeführt wird,
werden der zuvor Pilotanschluss PP und der Ausgangspilotanschluss
PA in Verbindung miteinander gebracht, und Pilotfluid von dem Pilotzufuhrdurchgangskanal 29 wird
der entsprechenden Pilotdruckkammer 17a, 17b zugeführt. Wenn
die elektrische Stromzufuhr zu der Erregerspule 48 unterbrochen
wird, wird der Zufuhrpilotanschluss PP abgetrennt und der Ausgangspilotanschluss
PA und der Auslasspilotanschluss PE werden miteinander verbunden,
so dass die oben beschriebene Pilotdruckkammer 17a, 17b zur
Umgebung geöffnet
wird.
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Wenn
der elektrische Strom dem ersten Pilotventil 6a und nicht
dem zweiten Pilotventil 6b zugeführt wird, wird daher in 1 das
Pilotfluid über
das erste Pilotventil 6a der ersten Pilotdruckkammer 17a zugeführt und
die zweite Pilotdruckkammer 17b wird durch das zweite Pilotventil 6b zur
Umgebung geöffnet.
Dadurch wird die Spule 5 von der in 1 gezeigten
Position nach rechts bewegt. Wenn dagegen der elektrische Strom
dem zweiten Pilotventil 6b und nicht dem ersten Pilotventil 6a zugeführt wird,
wird das Pilotfluid durch das zweite Pilotventil 6b der
zweiten Pilotdruckkammer 17b zugeführt und die erste Pilotdruckkammer 17a wird
durch das erste Pilotventil 6a zur Umgebung geöffnet. Dadurch
wird die Spule 5 nach links zu der in 1 gezeigten
Position bewegt.
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Die
Schaltplatine 43 ist so angeordnet, dass sie sich über die
beiden Pilotventile 6a, 6b erstreckt und fast
die oberen Bereiche der beiden Pilotventile 6a, 6b abdeckt.
Die Schaltplatine 43 weist zwei Gruppen von aufgedruckten
Steuerschaltkreisen jeweils mit elektronischen Komponenten 51,
wie einer Diode oder einem Widerstand, und einer Anzeigelampe 52 auf.
Wie sich aus den 3 und 4 ergibt,
sind zwei zweite Anschlusseinheiten 54, die jeweils zwei sich
von der Platine 43 nach unten erstreckende Verbindungsanschlüsse aufweisen,
an Positionen ausgebildet, die den ersten Anschlusseinheiten 50 der jeweiligen
Pilotventile 6a, 6b zugeordnet sind. Wenn die
Schaltplatine 43 an einer festgelegten Position über den
Pilotventilen 6a, 6b angebracht wird, werden die
zweiten Anschlusseinheiten 54 durch Ineinanderstecken elektrisch
mit den ersten Anschlusseinheiten 50 der jeweiligen Pilotventile 6a, 6b verbunden.
Die Schaltplatine 43 wird in dem Inneren der Schutzabdeckung 44 durch
Einschrauben, Einrasten, über
Haken oder dgl. angebracht, so dass sie an bzw. von dem Ge häuse 10 zusammen
mit der Schutzabdeckung 44 montiert bzw. demontiert werden
kann.
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Der
Verbinder 45 weist drei Anschlüsse 45a, 45b, 45c auf,
deren distale Enden luftdicht durch die Schutzabdeckung 44 hindurchtreten
und von der oberen Fläche
vorstehen. Ihre proximalen Enden sind elektrisch an die beiden Gruppen
von Steuerschaltkreisen auf der Schaltplatine 43 im Inneren
der Schutzabdeckung 44 angeschlossen. Mit anderen Worten
ist der erste Anschluss 45a als gemeinsamer Anschluss gemeinsam
an die beiden Gruppen von Steuerschaltkreisen angeschlossen. Der
verbleibende zweite Anschluss 45b und der dritte Anschluss 45c sind
unabhängig
als unabhängige
Anschlüsse mit
den beiden Gruppen der Steuerschaltkreise verbunden. Es ist jedoch
möglich,
vier unabhängige
Anschlüsse
vorzusehen und jeweils zwei von ihnen mit den entsprechenden Steuerschaltkreisen
zu verbinden. Es ist auch möglich,
die Schaltplatine 43 durch Auflöten der jeweiligen Anschlüsse auf
die Schaltplatine 43 an der Schutzabdeckung 44 anzubringen.
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Die
Schutzabdeckung 44 hat die Form einer Kappe und weist eine
rechteckige Anlagefläche 44a um
den gesamten Umfang ihres unteren Endabschnitts und flanschförmige Befestigungsabschnitte 44b,
die an den linken und rechten Seiten der unteren Endabschnitte nach
außen
vorstehen, auf. Die Schutzabdeckung 44 wird lösbar an
dem Gehäuse 10 angebracht,
indem die Anlagefläche 44a über die
Dichtung 58 in eine dichte Anlage an der Abdeckungsbefestigungsfläche 57,
die an der oberen Fläche
des Gehäuses 10 so
ausgebildet ist, dass sie die Aussparung 19 umgibt, und
Einschrauben spezieller dritter Schrauben 59 in Gewindelöcher 60b an der
Abdeckungsbefestigungsfläche 57 durch
Schraubeneinsetzöffnungen 60a,
die an dem Befestigungsabschnitt 44b ausgebildet sind,
gebracht wird. An den beiden Endabschnitten der oberen Fläche der Schutzabdeckung 44 an
Positionen, die den jeweiligen Anzeigelampen 52 zugeordnet
sind, sind transluzente Anzeigefenster 44c ausgebildet,
so dass der Betriebszustand der jeweiligen Pilotventile 6a, 6b durch Überprüfen des
Leuchtzustandes der Anzeigelampen 52 inspiziert werden
kann.
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Die
Anlagefläche 44a an
dem unteren Ende der Schutzabdeckung 44 hat eine Außenform,
die im Wesentlichen die gleiche ist wie die Kontur der oberen Fläche des
Gehäuses 16,
und zwar sowohl hinsichtlich ihrer Form als auch ihrer Größe, und
eine innere Form, die im Wesentlichen die gleiche ist wie die Aussparung 19,
ebenfalls hinsichtlich sowohl der Form als auch der Größe. Wenn
die Schutzabdeckung 44 an der oberen Fläche des Gehäuses 10 angebracht
wird, wird dadurch die gesamte obere Fläche des Gehäuses 10 vollständig und
im Wesentlichen luftdicht durch die Schutzabdeckung 44 abgedeckt.
Dadurch werden die Luftdichtigkeit und Wasserdichtigkeit der Pilotbetätigungseinheit 3 zuverlässig gewährleistet.
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Bei
dem Wegeventil 1A der ersten Ausführungsform werden zum Trennen
des Hauptventilabschnitts 2 von der Pilotbetätigungseinheit 3 die Schutzabdeckung 44 und
die Schaltplatine 43 zunächst unabhängig von anderen Teilen durch
Lösen der
dritten Schraube 59 gemeinsam demontiert. Durch Lösen der
zweiten Schrauben 26 können
dann die Pilotventile 6a, 6b unabhängig voneinander
demontiert werden. Schließlich
kann durch Lösen
der ersten Schrauben 24 der Ventiladapter 4 von
dem Gehäuse 10 entfernt
werden. Alternativ kann der Ventiladapter 4 bei befestigten
Pilotventilen 6a, 6b demontiert werden. Nach Abschluss
der Wartungsarbeiten kann das Wegeventil durch Montage der entsprechenden
Teile mit den Spezialschrauben 24, 26, 59 in
umgekehrter Reihenfolge wieder zusammengebaut werden.
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Somit
hat das Wegeventil 1A nicht nur den Vorteil, dass die jeweiligen
Teile, wie die Pilotventile 6a, 6b oder die Schaltplatine 43,
die die Pilotbetätigungseinheit 3 bilden,
kompakt und effizient nacheinander an der oberen Fläche des
Gehäuses 10 des Hauptventilabschnitts 2 über den
Ventiladapter 4 angebracht werden können, sondern auch dass die
Demontage oder erneute Montage der jeweiligen Elemente zu Wartungszwecken
einfach nacheinander durchgeführt
werden kann.
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Da
die Pilotventile 6a, 6b an dem Ventiladapter 4 angebracht
sind und der Pilotzufuhrdurchflusskanal 29 und die jeweiligen
Schaltlöcher 31, 32, 33 mit
Hilfe des Ventiladapters 4 gebildet werden, ist es außerdem nicht
notwendig, eine Vielzahl von Pilotdurchflusskanälen vorzusehen, die sich in
ineinander verflochtenen Richtungen erstrecken und in komplizierter
Weise in dem Gehäuse 10 gebogen
sind, oder Positionen zum Ausbilden einer Mehrzahl von Gewindelöchern zur
Befestigung der Pilotventile 6a, 6b auszuwählen, um
eine Störung
durch die Durchflusskanäle
zu vermeiden. Dadurch wird die designerische Gestaltung und die
Handhabbarkeit verbessert.
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8 zeigt
eine zweite Ausführungsform des
elektromagnetischen Pilotwegeventils gemäß der vorliegenden Erfindung.
Ein Wegeventil 1B gemäß der zweiten
Ausführungsform
ist ein Einzelpilotwegeventil mit lediglich einem Pilotventil 6a und
wird erhalten, indem auf das zweite Pilotventil 6b an der rechten
Seite und die Funktion des integral mit der Spule 5 ausgebildeten
zweiten Kolben 16b des Doppelpilotwegeventils 1a gemäß der ersten
Ausführungsform
verzichtet wird und anstelle des zweiten Kolbens ein anderer Kolben
mit einem kleinen Durchmesser hinzugefügt wird. Der Aufbau des Wegeventils 1B gemäß der zweiten
Ausführungsform
wird im Wesentlichen hinsichtlich derjenigen Abschnitte erläutert, die
sich von dem Wegeventil 1A der ersten Ausführungsform
unterscheiden.
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An
der oberen Fläche
des Ventiladapters 4 des Wegeventils 1B ist an
einer Position, an der das zweite Pilotventil 6b angebracht
würde,
eine Blindplatte 61 zum Schließen der jeweiligen Schaltlöcher 31, 32, 33 angebracht.
Die Blindplat te 61 hat die Form eines rechteckigen Blockes
und ist über
spezielle vierte Schrauben, die nicht dargestellt sind, an dem Ventiladapter 4 angebracht.
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Ein
zweiter Kolben 16b, der einen kleineren Durchmesser und
eine kleinere Druckaufnahmefläche
aufweist als der erste Kolben 16a, ist an einem zweiten
Ende 5a der Spule 5 gegenüber dem ersten Ende, an dem
der erste Kolben 16a vorgesehen ist, angebracht. Der zweite
Kolben 16b umfasst einen Druckaufnahmekopf 63 und
ein Verbindungsschaftelement 64, das sich von der Mitte
des Druckaufnahmekopfes 63 zu der Spule 5 erstreckt.
Das Verbindungsschaftelement 64 passt in eine Verbindungsöffnung 65,
die in der Mitte der Endfläche
der Spule 5 ausgebildet ist und wird durch eine Feder 66,
die zwischen dem Druckaufnahmekopf 63 und der Spule 5 angeordnet
ist, in Richtung weg von der Spule 5 gedrückt.
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Außerdem ist
die zweite Endplatte 11b mit einer Kolbenöffnung 68 zur
Aufnahme des Druckaufnahmekopfes 63 des zweiten Kolbens 16b an
der Seite des zweiten Endes 10b des Gehäuses 10 angebracht.
Die zweite Pilotdruckkammer 17b ist zwischen der zweiten
Endplatte 11b und dem zweiten Kolben 16b ausgebildet.
Die zweite Pilotdruckkammer 17b steht über den dritten Durchflusskanalanschluss 21c des
Gehäuses 10 und
eine Verbindungsöffnung 69 der
zweiten Endplatte 11b ständig in Verbindung mit dem
Pilotzufuhrdurchflusskanal 29. Die zweite Endplatte 11b weist
die Handbetätigungsvorrichtung
nicht auf. Eine Kammer zwischen dem zweiten Ende 5a der
Spule 5 und der zweiten Endplatte 11b ist eine
Atmungskammer 70 und zur Umgebung offen.
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Das
Wegeventil 1B schaltet die Spule 5 durch eine
Differenz der Betätigungskraft
auf Basis des Flächenunterschiedes
der Druckaufnahmeflächen
des ersten Kolbens 16a und des zweiten Kolbens 16b durch
Ein- und Ausschalten des ersten Pilotventils 6a in einem
Zustand, in dem Pilotfluid der zweiten Pilotdruc kammer 17b ständig zugeführt wird, und
durch Zuführen
und Abführen
von Pilotfluid zu/von der ersten Pilotdruckkammer 17a.
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Da
der Aufbau des Wegeventils 1B gemäß der zweiten Ausführungsform
bis auf die oben beschriebenen Punkte im Wesentlichen der gleiche
ist wie der des Wegeventils 1A der ersten Ausführungsform,
werden diejenigen Teile des Wegeventils 1B die denen des
Wegeventils 1A entsprechen, durch gleiche Bezugszeichen
wie bei dem Wegeventil 1A bezeichnet und insoweit auf die
obige Beschreibung verwiesen.
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Die 9 und 10 zeigen
eine dritte Ausführungsform
des elektromagnetischen Pilotwegeventils gemäß der vorliegenden Erfindung.
Ein Unterschied zwischen einem Wegeventil 1C der dritten Ausführungsform
und dem Wegeventil 1A der ersten Ausführungsform ist, dass der Verbinder 45 nicht
an der Schutzabdeckung 44 sondern an der Endplatte ausgebildet
ist. Mit anderen Worten ist der Verbinder 45 seitlich an
der ersten Endplatte 11a ausgebildet, so dass der externe
Anschluss von der Stromquelle von der Richtung der Seitenfläche des
Wegeventils her angeschlossen werden kann.
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Drei
Anschlüsse 45a, 45b, 45c des
Verbinders 45 sind elektrisch mit einer Anschlussplatte 72, die
in einer Platinenkammer 71 innerhalb der ersten Endplatte 11a vorgesehen
ist, verbunden und zu drei ersten Plattenanschlüssen 73a, 73b, 73c,
die sich von der Anschlussplatte 72 zu dem Gehäuse 10 erstrecken,
drei Relaisverbindungsanschlüssen 74a, 74b, 74c,
die in dem Gehäuse 10 vorgesehen
sind, und drei zweiten Plattenanschlüssen 75a, 75b, 75c, die
sich von der Schaltplatine 43 nach unten erstrecken, in
Reihe geschaltet und dann elektrisch über die zweiten Plattenanschlüsse 75a, 75b, 75c an
zwei Steuerschaltkreise auf der Schaltplatine 43 angeschlossen.
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Die
Mehrzahl von Relaisverbindungsanschlüssen 74a, 74b, 74c ist
an Positionen vorgesehen, die gegenüber der Befestigungsposition
des Ventiladapters 4 auf dem Gehäuse 10 seitwärts verschoben
ist, und weisen jeweils Verbindungsanschlüsse auf, die sowohl der oberen
Fläche
des Gehäuses 10 als
auch der Endfläche
an der Seite der ersten Endplatte 11a zugewandt sind, so
dass die ersten Plattenanschlüsse 73a, 73b, 73c und
die zweiten Plattenanschlüsse 75a, 75b, 75c durch
Ineinanderstecken mit diesen Verbindungsanschlüssen verbunden werden.
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Obwohl
die Handbetätigungsvorrichtungen in
der Zeichnung nicht an der ersten Endplatte 11a und der
gegenüberliegenden
zweite Endplatte 11b vorgesehen sind, ist es selbstverständlich auch
möglich,
die Handbetätigungsvorrichtungen
an den Endplatten 11a bzw. 11b vorzusehen.
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Da
der Aufbau des Wegeventils 1C gemäß der dritten Ausführungsform
bis auf die oben beschriebenen Punkte im Wesentlichen der gleiche
ist wie der des Wegeventils 1A der ersten Ausführungsform,
werden diejenigen Teile des Wegeventils 1C, die denen des
Wegeventils 1A entsprechen, durch gleiche Bezugszeichen
wie bei dem Wegeventil 1A bezeichnet und insoweit auf die
obige Beschreibung verwiesen.
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Außerdem kann
das Wegeventil 1C gemäß der dritten
Ausführungsform
zu einem Einzelpilotwegeventil modifiziert werden, indem einzelne
Teile wie im Falle des Wegeventils 1B der zweiten Ausführungsform
ersetzt oder hinzugefügt
werden.
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Das
Wegeventil gemäß der vorliegenden
Erfindung ist nicht auf ein Fünfwegeventil
beschränkt, sondern
kann auch eine andere Gestalt haben, bspw. ein Dreiwegeventil sein.
Im Falle eines Dreiwegeventils sind jeweils ein Ausgangsanschluss
und Auslassanschluss vorgesehen.