Die
Erfindung betrifft ein Ventil, mit einem in einem Ventilgehäuse angeordneten,
diesbezüglich durch
Auferlegung einer Umschaltkraft unter Ausführung einer linearen Umschaltbewegung
zwischen mehreren Schaltstellungen umschaltbaren Ventilschieber,
wobei wenigstens einem der beiden Endabschnitte des Ventilschiebers
eine Halteeinrichtung zugeordnet ist, die ein ein ungewolltes Umschalten
verhinderndes, lösbares
gehäusefestes
Fixieren des Ventilschiebers in einer Schaltstellung ermöglicht und
die einen am zugeordneten Endabschnitt des Ventilschiebers angeordneten
Arretierkopf und eine am Ventilgehäuse angeordnete Riegeleinrichtung
mit rotativ verstellbarem Drehriegel aufweist, wobei der Drehriegel
wahlweise in eine bei in der zu fixierenden Schaltstellung befindlichem
Ventilschieber in den Verfahrweg des Arretierkopfes ragende und
den Ventilschieber dadurch in dieser Schaltstellung verriegelnde
Verriegelungsstellung und in eine aus dem Verfahrweg des Arretierkopfes
herausbewegte und dadurch das Umschalten des Ventilschiebers in
eine andere Schaltstellung ermöglichende
Freigabestellung drehbar ist.The
The invention relates to a valve, with a valve housing arranged in a,
in this regard
Imposition of a switching force by performing a linear switching movement
switchable valve slide between several switch positions,
wherein at least one of the two end portions of the valve spool
a holding device is assigned, which is an unintentional switching
preventing, releasing
fixed to the housing
Fixing the valve spool in a switching position allows and
the one arranged on the associated end portion of the valve spool
Locking head and arranged on the valve housing locking device
having rotatably adjustable rotary latch, wherein the rotary latch
optionally in a befindlichem in the switching position to be fixed
Valve slide in the travel of the locking head projecting and
the valve spool thereby locking in this switching position
Locking position and in one of the travel of the locking head
moved out and thereby switching the valve spool in
another switching position enabling
Release position is rotatable.
Vor
allem bei sogenannten Impulsventilen, gelegentlich aber auch bei
konventionellen Ventilen, besteht das Erfordernis, eine vom Ventilschieber
eingenommene Schaltstellung bis zum neuerlichen Umschalten mechanisch
zu fixieren. Impulsventile sind Mehrwegeventile, deren Ventilschieber
zum Umschalten zwischen zwei Schaltstellungen impulsartig mittels
eines die erforderliche Umschaltkraft hervorrufenden Antriebsfluides beaufschlagt
werden, wobei der Ventilschieber auch nach der Wegnahme des Fluiddruckes
seine momentan eingenommene Schaltstellung beibehält. Solche
Ventile haben den Vorteil, dass die Schaltstellungen des Ventilschiebers ohne
ständige
Energiezufuhr selbst dann praktisch beliebig lange beibehalten werden
können,
wenn die Ventile Erschütterungen
oder sonstigen externen Einwirkungen ausgesetzt sind.In front
especially in so-called impulse valves, but occasionally also in
conventional valves, there is a requirement, one from the valve spool
assumed switching position until renewed switching mechanically
to fix. Pulse valves are multi-way valves, their valve spool
for switching between two switching positions pulse-like means
applied to the required switching force causing drive fluid
be, with the valve spool even after the removal of the fluid pressure
maintains its currently occupied switching position. Such
Valves have the advantage that the switching positions of the valve spool without
permanent
Energy supply even then practically any length can be maintained
can,
when the valves shake
or other external influences.
Die US 5,174,731 A beschreibt
ein solches Ventil, bei dem auf Magnetismus beruhende Halteeinrichtungen
für die
Fixierung der beiden Schaltstellungen eines Ventilschiebers sorgen.
Da die erzeugten Magnetfelder in der Regel auch auf die Umgebung
abstrahlen, kann ein solches Ventil jedoch nicht überall eingesetzt
werden. Es besteht überdies
die Gefahr eines Ansammelns von metallischen, magnetisierbaren Fremdkörpern im
Ventil, was zu höherem Verschleiß oder gar
zu einem Funktionsausfall des Ventils führen kann.The US 5,174,731 A describes such a valve, wherein the magnetism-based holding devices for fixing the two switching positions of a valve spool provide. However, since the generated magnetic fields usually radiate to the environment, such a valve can not be used anywhere. There is also the risk of accumulation of metallic, magnetizable foreign bodies in the valve, which can lead to greater wear or even a malfunction of the valve.
Bei
einem aus der DE 19617849
A1 bekannten Ventil trägt
der Ventilschieber stirnseitig einen konischen Fortsatz, um den
herum mehrere Kugeln angeordnet sind, die von einem ebenfalls auf
dem Fortsatz angeordneten Käfig
gehalten werden. Wirken auf den Ventilschieber unerwünschte Strömungskräfte ein,
verlagert er sich relativ zu dem Käfig, wodurch die Kugeln zwischen
dem konischen Fortsatz und einem gehäusefesten Element verspannt
werden. Aufgrund von Fertigungstoleranzen können die auf die Kugeln einwirkenden
Spannkräfte
variieren, was einen ungleichförmigen
Verschleiß zur
Folge haben kann. Außerdem
basiert die Spannfunktion auf einem Kraftschluss, sodass vor allem
bei starken Erschütterungen
keine ausreichende Sicherheit gegen ein unerwünschtes Verlagern des Ventilschiebers
gegeben ist.At one of the DE 19617849 A1 known valve carries the valve slide frontally a conical extension around which a plurality of balls are arranged, which are held by a cage also arranged on the extension. If undesirable flow forces are applied to the valve spool, it shifts relative to the cage, causing the balls to be clamped between the conical extension and a housing-fixed element. Due to manufacturing tolerances, the forces acting on the balls clamping forces can vary, which can result in non-uniform wear. In addition, the clamping function is based on a frictional connection, so that there is no adequate protection against unwanted displacement of the valve slide, especially with strong vibrations.
Aus
der DE 202006014780
U1 ist es bekannt, den Ventilschieber in seinen beiden
möglichen Schaltstellungen
durch Verrastung zu fixieren. Durch eine Feder beaufschlagte Rastelemente,
die vom Ventilschieber mitgeführt
werden, greifen bei Erreichen der zu fixierenden Schaltstellung
in eine gehäuseseitige
Rastnut ein. Durch den hierbei erzielten Formschluss wird eine erhöhte Sicherheit
gegen unbeabsichtigtes Verstellen des Ventilschiebers erreicht.
Um das ungestörte
Umschalten des Ventilschiebers nicht zu beeinträchtigen, darf die Federvorspannung
allerdings ein gewisses Maß nicht überschreiten.
Bei sehr starken, schockartigen externen Einwirkungen auf das Ventil
kann daher auch hier nicht unter allen Umständen eine unerwünschte Schaltstellungsänderung
des Ventilschiebers vermieden werden.From the DE 202006014780 U1 It is known to fix the valve spool in its two possible switching positions by latching. Acting by a spring latching elements, which are carried by the valve slide, engage in reaching the switching position to be fixed in a housing-side locking groove. Due to the positive connection achieved in this way, increased safety against unintentional adjustment of the valve slide is achieved. However, to avoid undisturbed switching of the valve slide, the spring preload must not exceed a certain level. In the case of very strong, shock-like external influences on the valve, therefore, an undesired change in position of the valve slide can not be avoided under all circumstances.
Die DE 697890 A zeigt
ein mit den eingangs zitierten Merkmalen ausgestattetes Hubventil,
dessen Ventilkörper
durch eine Federeinrichtung in eine erste Schaltstellung vorgespannt
ist. An seinem dem Ventilglied entgegengesetzten Endabschnitt trägt der Ventilkörper einen
radial abstehenden Zapfen, der mit einer am Ventilgehäuse angeordneten
Riegeleinrichtung zusammenwirkt. Die Riegeleinrichtung enthält einen
Drehriegel, der in eine nicht in den Verfahrweg des Zapfens ragende
Zwischenstellung verdrehbar ist, in der der Ventilkörper zur
Durchführung
einer Schnellbetätigung
freigegeben ist. Wird der Drehriegel ausgehend von der Zwischenstellung
in einer ersten Drehrichtung verdreht, findet durch das Zusammenwirken
zwischen dem Zapfen und einer schrägen Nut eine langsame Betätigung des
Ventilkörpers statt.
Darüber
hinaus besteht die Möglichkeit,
den Ventilkörper
in der Schließstellung
zu arretieren, indem der Drehriegel ausgehend von der Zwischenstellung
in einer zweiten Drehrichtung verlagert wird, so dass der Zapfen
mit einem im Wesentlichen waagerechten Nutenteil des Drehriegels
in Eingriff gelangt. Die Offenstellung des Ventilkörpers ist
nicht arretierbar.The DE 697890 A shows a equipped with the features cited features lift valve whose valve body is biased by a spring device in a first switching position. At its end portion opposite the valve member, the valve body carries a radially projecting pin, which cooperates with a locking device arranged on the valve housing. The locking device includes a rotary latch which is rotatable in a not projecting into the travel of the pin intermediate position in which the valve body is released to carry out a quick operation. If the rotary latch is rotated starting from the intermediate position in a first direction of rotation, a slow actuation of the valve body takes place through the interaction between the pin and an oblique groove. In addition, it is possible to lock the valve body in the closed position by the rotary latch is displaced starting from the intermediate position in a second rotational direction, so that the pin engages with a substantially horizontal groove portion of the rotary latch in engagement. The open position of the valve body can not be locked.
Die DE 1140037 A beschreibt
ein Ventil, dessen Ventilschieber als Differentialkolben ausgebildet ist,
so dass er aufgrund an ihm angreifender Druckkräfte in eine erste Schaltstellung
verlagerbar ist. Darüber
hinaus besteht die Möglichkeit
einer Arretierung in einer zweiten Schaltstellung mittels einer
Riegeleinrichtung. Die Riegeleinrichtung enthält eine verschwenkbar gelagerte
Klinke, die mit einer am einen Endabschnitt des Ventilschiebers
angeordneten Nase verriegelnd zusammen arbeiten kann. Beim Umschalten
des Ventilschiebers in die zweite Schaltstellung drückt die
Nase auf die Klinke, so dass letztere kurzzeitig verschwenkt wird,
um hinter die vorbeilaufende Nase einzugreifen. Durch neuerliche Druckbeaufschlagung
des Ventilschiebers kann die Nase in den Bereich einer an der Klinke
angeformten Rampe verlagert werden, um durch Abgleiten an dieser
Rampe die Klinke außer
Eingriff mit der Nase zu bringen und dem Ventilschieber eine Rückstellung
in die erste Schaltstellung zu ermöglichen.The DE 1140037 A describes a valve whose valve spool is designed as a differential piston, so that it due to pressure acting on it forces in a first switching position is displaced. In addition, there is the possibility of locking in a second switching position by means of a locking device. The locking device includes a pivotally mounted pawl, which can work together with a arranged at one end portion of the valve spool nose. When switching the valve spool in the second switching position presses the nose on the pawl, so that the latter is briefly pivoted to engage behind the passing nose. By renewed pressurization of the valve spool, the nose can be displaced in the region of an integrally formed on the latch ramp to bring by sliding on this ramp, the pawl out of engagement with the nose and to allow the valve spool a provision in the first switching position.
Die US 3790129 A beschreibt
ein Ventil mit einer dem einen Endabschnitt des Ventilschiebers zugeordneten
Riegeleinrichtung, deren Betätigung durch
Drehen einer den Ventilschieber umschließenden Hülse hervorgerufen wird. Die
Hülse ist
in der Lage, federnd beaufschlagte Riegel radial zu verlagern, um
deren Rasteingriff mit dem Ventilschieber aufzuheben.The US 3,790,129 A describes a valve with one of the one end portion of the valve spool associated locking device, the actuation of which is caused by rotation of the valve spool enclosing sleeve. The sleeve is able to radially displace resiliently urged latch to cancel their latching engagement with the valve spool.
Ein
aus der US 4946130 A bekanntes
Ventil enthält
einen Ventilschieber, dessen einem Endabschnitt eine Riegeleinrichtung
zugeordnet ist, die eine lösbare
Verriegelung des Ventilschiebers in zwei Schaltstellungen ermöglicht.
Die Riegeleinrichtung enthält
eine in den Ventilschieber eintauchende Nokkenwelle, durch deren
Drehbetätigung
radial bewegliche Riegelelemente in und außer Eingriff bezüglich zweier
Verriegelungsnuten bringbar sind.One from the US 4946130 A known valve includes a valve spool whose one end portion is associated with a locking device which allows a releasable locking of the valve spool in two switching positions. The locking device includes a camshaft immersed in the valve slide, by the rotational actuation radially movable locking elements in and out of engagement with respect to two locking grooves can be brought.
Die US 3477687 A und
die GB 2147974 A offenbaren
jeweils ein Ventil, dessen Ventilschieber durch Verdrehen seiner
selbst in verschiedenen Schaltstellungen arretierbar ist. Der Ventilschieber trägt Vorsprünge, die
je nach Drehposition mit unterschiedlichen Abschnitten gehäusefester
Nuten zusammenwirken.The US 3,477,687 A and the GB 2147974 A each reveal a valve whose valve spool can be locked by turning itself in different switching positions. The valve slide carries projections that interact with different sections of housing-resistant grooves depending on the rotational position.
Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Ventil mit Mitteln zur
Schaltstellungsfixierung des Ventilschiebers auszustatten, die bei
geringem Verschleiß selbst
bei sehr starken mechanischen Einwirkungen ein unerwünschtes
Umschalten des Ventils ausschließen.The
The object of the invention is a valve with means for
Switch position fixation of the valve spool to equip, at
low wear itself
For very strong mechanical effects an undesirable
Exclude switching over of the valve.
Zur
Lösung
dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass beiden Endabschnitten des Ventilschiebers
jeweils eine eigene Halteeinrichtung zugeordnet ist, derart, dass
der zwischen zwei Schaltstellungen umschaltbare Ventilschieber in
beiden Schaltstellungen lösbar
verriegelbar ist.to
solution
This object is provided that both end portions of the valve spool
each having its own holding device is assigned, such that
the switchable between two switch positions valve slide in
both switch positions detachable
is lockable.
Durch
die in den zwei Schaltstellungen mögliche mechanische Verriegelung
wird eine absolute Sicherheit gegen unbeabsichtigtes Umschalten
des Ventilschiebers gewährleistet.
Der Drehriegel ragt in seiner Verriegelungsstellung in Querrichtung
vor den Arretierkopf und bildet eine Sperre für diesen. Erst wenn der Drehriegel
in die Freigabestellung verdreht wurde, ist diese Sperre aufgehoben,
und der Ventilschieber kann ungehindert in eine andere Schaltstellung
bewegt werden. Da anders als bei Rastlösungen nicht der Ventilschieber
selbst die zum Lösen
der Haltekraft erforderliche Lösekraft
aufbringen muss, sondern die Riegeleinrichtung eigenständig betätigbar ist,
beispielsweise elektrisch oder fluidisch, kann der Umschaltvorgang
des Ventilschiebers mit relativ wenig Kraft und folglich mit geringem
Energieaufwand vollzogen werden.By
the possible in the two switch positions mechanical locking
will provide absolute security against unintentional switching
the valve spool ensures.
The rotary latch protrudes in its locking position in the transverse direction
in front of the locking head and forms a barrier for this. Only when the rotary latch
has been twisted into the release position, this lock is canceled,
and the valve spool can freely in another switching position
to be moved. As opposed to locking solutions not the valve spool
even the ones to solve
the holding force required release force
must apply, but the locking device is independently operable,
for example, electrically or fluidly, the switching operation
the valve spool with relatively little force and consequently with low
Energy expenditure to be completed.
Die
Erfindung eignet sich besonders, jedoch nicht ausschließlich für Ventile,
bei denen der Ventilschieber zumindest überwiegend aus Metall besteht und
daher von Hause aus keine ausreichende Reibung zur Fixierung einer
Schaltstellung auftritt. Auch für
sogenannte Sitzventile empfiehlt sich die Erfindung besonders.The
Invention is particularly, but not exclusively, applicable to valves,
in which the valve spool consists at least predominantly of metal and
Therefore, from home, no sufficient friction for fixing a
Switching position occurs. Also for
So-called poppet valves, the invention is particularly recommended.
Ein
nicht zu vernachlässigender
Vorteil der Erfindung liegt auch darin, dass die Halteeinrichtung ohne
weiteres so ausgeführt
werden kann, dass sie keine Querkräfte auf den Ventilschieber
ausübt.
Dies vermindert einen übermäßigen Verschleiß und garantiert
eine hohe Lebensdauer.One
not to be neglected
Advantage of the invention lies in the fact that the holding device without
more so executed
can be that they do not have any lateral forces on the valve spool
exercises.
This reduces excessive wear and guarantees
a long life.
Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.advantageous
Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Prinzipiell
eignet sich die Erfindung auch für rein
mechanisch oder elektromechanisch betätigte Ventilschieber. Besonders
vorteilhaft erweist sich jedoch ein Ventil, bei dem die Umschaltkraft
fluidisch erzeugt wird. Das hierzu verwendete Antriebsfluid wird
dem Ventilschieber insbesondere durch eine elektrisch betätigbare
Vorsteuerventileinrichtung gesteuert zugeführt.in principle
the invention is also suitable for pure
mechanically or electromechanically actuated valve spool. Especially
However, a valve proves advantageous in which the switching force
is generated fluidically. The drive fluid used for this purpose is
the valve spool in particular by an electrically actuated
Pilot valve device controlled supplied.
Die
Riegeleinrichtung ist vorzugsweise vom fluidisch betätigbaren
Typ. Die für
ihre Aktivierung erforderliche Betätigungskraft liefert hierbei
ein gesteuert zuführbares
Fluid. Alternativ wäre
allerdings auch eine elektromechanische oder elektromagnetische Aktivierung
denkbar, beispielsweise mittels eines elektromechanischen Stellmotors
oder einer Elektromagneteinrichtung.The
Locking device is preferably of the fluidic actuated
Type. The for
their activation required actuating force delivers this
a controlled feedable
Fluid. Alternative would be
but also an electromechanical or electromagnetic activation
conceivable, for example by means of an electromechanical servomotor
or a solenoid device.
Im
Falle fluidischer Aktivierung ist eine Bauform möglich, bei der das für das Umschalten
des Ventilschiebers erforderliche Fluid und das für die Aktivierung
der Riegeleinrichtung erforderliche Fluid unabhängig voneinander zuführbar sind.
Besonders zweckmäßig ist
jedoch eine Bauform, bei der ein und dasselbe Antriebsfluid für sowohl
die Betätigung
der Riegeleinrichtung als auch das Umschalten des Ventilschiebers
verantwortlich ist.In the case of fluidic activation, a design is possible in which the fluid required for the switching of the valve spool and the fluid required for the activation of the locking device can be fed independently of one another. However, particularly useful is a design in which one and the same drive fluid for both the actuation of the Lock device as well as the switching of the valve spool is responsible.
In
jedem Fall ist es von Vorteil, wenn die Riegeleinrichtung und der
Ventilschieber nacheinander mit Fluid beaufschlagt werden. Die Umschaltkraft
für den
Ventilschieber wird dann erst erzeugt, nachdem der Ventilschieber
entriegelt ist. Dadurch wird für
die Entriegelung eine nur geringe Betätigungskraft benötigt. Auf
diese Weise besteht insbesondere auch die Möglichkeit, die Riegeleinrichtung
mit einer Ventilfunktion hinsichtlich der Fluidbeaufschlagung des Ventilschiebers
auszustatten. Die Riegeleinrichtung bildet hier ein Ventil, das
erst dann eine Fluidzufuhr zum Ventilschieber gestattet, wenn die
Riegeleinrichtung in die Freigabestellung umgeschaltet ist.In
In any case, it is advantageous if the locking device and the
Valve spool be successively pressurized with fluid. The switching force
for the
Valve spool is then generated after the valve spool
is unlocked. This will be for
the release requires only a small operating force. On
In this way, there is also the possibility, in particular, of the locking device
with a valve function with regard to the fluid loading of the valve spool
equip. The locking device forms a valve here, the
only then allows a fluid supply to the valve spool when the
Lock device is switched to the release position.
Eine
besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Riegeleinrichtung sieht
vor, dass der Drehriegel für
die Aufbringung des Drehmoments mit einem mindestens einflügeligen
und vorzugs weise zweiflügeligen
Drehkolben ausgestattet ist. Letzterer ist insbesondere einstückig mit
dem Drehriegel verbunden.A
sees particularly advantageous embodiment of the locking device
ago that the rotary latch for
the application of torque with at least one wing
and preferably double-leafed
Rotary piston is equipped. The latter is in particular integral with
connected to the rotary latch.
Bei
fluidischer Betätigung
arbeitet die Riegeleinrichtung zweckmäßigerweise nach Art eines einfachwirkenden
Drehzylinders. Durch fluidische oder mechanische Rückstellfedermittel
ist das Drehglied in die Verriegelungsstellung vorgespannt, von
der aus es durch Fluidbeaufschlagung in die Freigabestellung verdrehbar
ist. Bei Druckentlastung kehrt der Drehriegel durch die Federkraft
in die Verriegelungsstellung zurück.at
fluidic actuation
the locking device expediently works in the manner of a single-acting
Rotary cylinder. By fluidic or mechanical return spring means
the rotary member is biased in the locking position, from
from it rotatable by fluid loading in the release position
is. When the pressure is released, the rotary latch returns due to the spring force
back to the locked position.
Auf
dieser Grundlage ist bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung
vorgesehen, dass der Arretierkopf dann, wenn der Ventilschieber
bei in Freigabestellung befindlichem Drehriegel in die von der betreffenden
Halteeinrichtung nicht zu fixierende Schaltstellung umgeschaltet
ist, in Drehrichtung des Drehriegels formschlüssig mit dem Drehriegel in
Eingriff steht, sodass zwischen diesen beiden Komponenten eine drehfeste
Verbindung vorliegt. Ist der Ventilschieber dann noch durch spezielle
Verdrehsicherungsmittel bezüglich
des Ventilgehäuses
verdrehgesichert, hindert er den Drehriegel zuverlässig an
einem Zurückstellen
in die Verriegelungsstellung, auch wenn er nicht mehr durch eine
Betätigungskraft beaufschlagt
ist. Das Zurückdrehen
in die Verriegelungsstellung findet dann automatisch aufgrund der Rückstellkraft
der Rückstellfedermittel
statt, wenn der Ventilschieber in die zu fixierende Schaltstellung
zurückgeschaltet
wird, wobei der vorgenannte Formschluss aufgehoben wird.On
This basis is in a particularly advantageous development
provided that the locking head then when the valve spool
in the release position located rotary latch in the of the concerned
Holding device not switched to fixed switching position
is in the direction of rotation of the rotary latch form-fitting with the rotary latch in
Engaged, so that between these two components a non-rotatable
Connection exists. If the valve spool is still special
Anti-rotation means
of the valve housing
secured against rotation, it prevents the rotary latch reliably
a reset
in the locked position, even if he is no longer by a
Actuating force applied
is. The turning back
in the locking position then takes place automatically due to the restoring force
the return spring means
instead, when the valve spool in the switching position to be fixed
switched back
is, wherein the aforementioned positive connection is canceled.
Nachfolgend
wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In
dieser zeigen:following
The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. In
show this:
1 einen
Längsschnitt
durch eine bevorzugte Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Ventils,
wobei der Ventilschieber eine nach rechts bewegte erste von zwei
möglichen
Schaltstellungen einnimmt, 1 a longitudinal section through a preferred embodiment of the valve according to the invention, wherein the valve spool occupies a moved to the right first of two possible switching positions,
2 und 3 die
in 1 strichpunktiert umrandeten Ausschnitte II und
III in vergrößerter Darstellung,
wobei der Ventilschieber durch die in 3 gezeigte
Halteeinrichtung in der ersten Schaltstellung verriegelt ist, während die
in 2 gezeigte andere Halteeinrichtung entriegelt
ist, 2 and 3 in the 1 dash-dotted rimmed sections II and III in an enlarged view, the valve spool by the in 3 shown holding device is locked in the first switching position, while the in 2 the other holding device shown is unlocked,
4 die
Hauptventileinheit, ohne zugehörigen
Vorsteuerventileinrichtungen, 4 the main valve unit, without associated pilot valve devices,
5 und 6 Querschnitte
durch das Ventil im Bereich der beiden Halteeinrichtungen, und zwar
im Falle der 5 gemäß Schnittlinie V-V aus 2 und 4 und
im Falle der 6 gemäß Schnittlinie VI-VI aus 3 und 4, 5 and 6 Cross sections through the valve in the region of the two holding devices, in the case of 5 according to section line VV off 2 and 4 and in the case of 6 according to section line VI-VI 3 and 4 .
7 und 8 Stirnansichten
der Halteeinrichtungen ohne Darstellung der übrigen Ventilkomponenten, und
zwar in 7 mit Blickrichtung gemäß Pfeil
VII und in 8 mit Blickrichtung gemäß Pfeil
VIII, 7 and 8th End views of the holding devices without showing the remaining valve components, in 7 with view according to arrow VII and in 8th looking in the direction of arrow VIII,
9 eine
isometrische Einzeldarstellung des Ventilschiebers mit zugeordneten
Halteeinrichtungen und 9 an isometric view of the valve spool with associated holding devices and
10 einen
Längsschnitt
durch die Anordnung aus 9. 10 a longitudinal section through the arrangement 9 ,
Das
gesamthaft in 1 abgebildete Ventil 1 ist
bevorzugt als sogenanntes Impulsventil konzipiert und enthält eine
Hauptventileinheit 2 sowie zwei dieser zugeordnete Vorsteuerventileinrichtungen 3a, 3b. Die
Hauptventileinheit 2 verfügt über ein längliches Ventilgehäuse 4,
in dem ein ebenfalls länglicher
Ventilschieber 7 aufgenommen ist. Die Längsachsen 6 von Ventilschieber 7 und
Ventilgehäuse 4 sind
gleich orientiert und fallen insbesondere zusammen.The total in 1 pictured valve 1 is preferably designed as a so-called pulse valve and includes a main valve unit 2 and two of these associated pilot valve devices 3a . 3b , The main valve unit 2 has an elongated valve body 4 , in which a likewise elongated valve spool 7 is included. The longitudinal axes 6 of valve spool 7 and valve housing 4 are equally oriented and in particular coincide.
Der
Ventilschieber 7 ist in Richtung der Längsachse 6 relativ
zum Ventilgehäuse 4 beweglich.
Durch Auferlegung je einer fluidischen Umschaltkraft FU kann
er unter Ausführung
einer durch einen Doppelpfeil angedeuteten Umschaltbewegung 5 zwischen
zwei Schaltstellungen umgeschaltet werden. In dem aus der Zeichnung
ersichtlichen Zustand liegt die erste Schaltstellung vor.The valve spool 7 is in the direction of the longitudinal axis 6 relative to the valve housing 4 movable. By imposing ever a fluidic switching force F U , he can under execution of a direction indicated by a double arrow switching movement 5 be switched between two switch positions. In the state shown in the drawing, the first switching position is present.
Die
Hauptventileinheit 2 und die beiden Vorsteuerventileinrichtungen 3a, 3b sind
zweckmäßigerweise
zu einer einheitlich handhabbaren Baugruppe zusammengefasst. Exemplarisch
sind die Vorsteuerventileinrichtungen 3a, 3b an
den einander entgegengesetzten Stirnseiten der Hauptventileinheit 2 installiert.
Sie könnten
allerdings auch gemeinsam an einer einzigen Stirnseite oder auch
an anderer Stelle der Hauptventileinheit 2 angebracht sein.
Auch eine Integration in die Hauptventileinheit 2 wäre möglich. In
der 4 ist nur die Hauptventileinheit 2 abgebildet,
ohne die zugehörigen
Vorsteuerventileinrichtungen 3a, 3b.The main valve unit 2 and the two pilot valve devices 3a . 3b are expediently combined to form a uniformly manageable assembly. Exemplary are the pilot valve devices 3a . 3b at the opposite end faces of the main valve unit 2 Installed. They could, however, also work together a single face or elsewhere in the main valve unit 2 to be appropriate. Also an integration in the main valve unit 2 could be possible. In the 4 is only the main valve unit 2 shown, without the associated pilot valve devices 3a . 3b ,
Der
Ventilschieber 7 ist in einem im Folgenden als Schieberaufnahme 24 bezeichneten
Hohlraum der Hauptventileinheit 2 linear verschiebbar aufgenommen.
An seinen beiden Endabschnitten 9a, 9b weist er
je einen Betätigungskolben 13 auf,
der die Umschaltbewegung 5 des Ventilschiebers 7 mitmacht.The valve spool 7 is in a following as a slider recording 24 designated cavity of the main valve unit 2 recorded linearly displaceable. At its two end sections 9a . 9b he has ever an actuating piston 13 on, the switching movement 5 of the valve spool 7 participates.
Die
Schieberaufnahme 24 hat einen mittleren Steuerabschnitt 24a,
der an beiden Stirnseiten in einen einen diesbezüglich größeren Querschnitt aufweisenden
Antriebsabschnitt 24b übergeht.
Die Betätigungskolben 13 befinden
sich in den An triebsabschnitten 24b und sind mit Dichtungen 8 versehen, die
unter Abdichtung und gleitverschieblich an der Innenumfangsfläche 24c des
jeweiligen Antriebsabschnittes 24b anliegen.The slide holder 24 has a middle control section 24a , which at both end faces in a in this respect a larger cross-section having drive section 24b passes. The actuating pistons 13 are located in the drive sections 24b and are with seals 8th provided under sealing and slidable on the inner peripheral surface 24c of the respective drive section 24b issue.
Das
Umschalten des Ventilschiebers 7 wird jeweils durch eine
kurzzeitige Fluidbeaufschlagung der axial vom Ventilschieber 7 abgewandten
Beaufschlagungsfläche 14 des
einen oder anderen Betätigungskolbens 13 hervorgerufen.
Aus dieser Fluidbeaufschlagung resultiert die schon erwähnte Umschaltkraft
FU.Switching the valve spool 7 is in each case by a brief fluid admission of the axially from the valve spool 7 remote application area 14 one or the other actuating piston 13 caused. This fluid application results in the aforementioned switchover force F U.
Die
beiden Schaltstellungen des Ventilschiebers 7 sind jeweils
mechanisch dadurch vorgegeben, dass der Ventilschieber 7 auf
eine ihm axial zugewandte gehäusefeste
Anschlagfläche 15 aufläuft. Diese
kann prinzipiell von einer beliebigen gehäusefesten Fläche gebildet
sein. Beim Ausführungsbeispiel
wird sie jeweils von einer Komponente einer später noch erläuterten
Riegeleinrichtung 44 definiert.The two switching positions of the valve spool 7 are each mechanically specified by the fact that the valve spool 7 on an axially facing housing-fixed stop surface 15 runs. This can in principle be formed by any housing-fixed surface. In the embodiment, it is in each case of a component of a later-explained locking device 44 Are defined.
Abweichend
vom Ausführungsbeispiel
könnten
anstelle der Betätigungskolben 13 auch
andere Betätigungselemente
vorgesehen sein, beispielsweise elastisch verformbare Membranelemente.Notwithstanding the embodiment, instead of the actuating piston 13 Other actuators may be provided, for example, elastically deformable membrane elements.
In
dem Ventilgehäuse 4 verlaufen
mehrere Ventilkanäle 23,
die jeweils einenends, an axial beabstandeten Stellen, in die Schieberaufnahme 24 einmünden. Andernends
führen
die Ventilkanäle 23 zur Außenfläche des
Ventilgehäuses 4,
wo ihnen jeweils Anschlussmittel zum Anschließen einer wegführenden
Fluidleitung zugeordnet sind. Die Anschlussmittel sind exemplarisch
von Innengewinden gebildet, können
aber beispielsweise auch als Steckverbindungseinrichtungen ausgeführt sein.In the valve housing 4 run several valve channels 23 , in each case at one end, at axially spaced locations, in the slider receptacle 24 open out. At the other end, the valve channels lead 23 to the outer surface of the valve housing 4 where they each associated with connecting means for connecting a wegführenden fluid line. The connection means are formed by internal threads, for example, but may for example also be designed as plug connection devices.
Der
Ventilschieber 7 enthält
einen sich zwischen seinen beiden Endabschnitten 9a, 9b erstreckenden
Steuerabschnitt 22, der innerhalb des Steuerabschnittes 24a der
Schieberaufnahme 24 dichtend mit der Wandung des Steuerabschnittes 24a zusammenwirkt.
Er besitzt eine in axialer Richtung mehrfach abgestufte Außenkontur,
was zur Folge hat, dass er die in die Schieberaufnahme 24 einmündenden
Ventilkanäle 23 in
den beiden Schaltstellungen in unterschiedlichem Muster fluidisch
miteinander verbindet.The valve spool 7 contains one between its two end sections 9a . 9b extending control section 22 that is within the control section 24a the slide holder 24 sealing with the wall of the control section 24a interacts. He has a multi-stepped in the axial direction outer contour, which has the consequence that he in the slider recording 24 opening valve channels 23 fluidly interconnected in the two switch positions in different patterns.
Exemplarisch
sind die miteinander in Kontakt stehenden Flächen der beiden Steuerabschnitte 22, 24 harte
Flächen,
beispielsweise aus Metall bestehend, wobei auf Weichdichtungen,
beispielsweise auf elastomere Dichtungsringe, verzichtet wird. Dies garantiert
eine besonders leichtgängige
Umschaltbewegung 5 des Ventilschiebers 7, sodass
für den
Umschaltvorgang nur relativ geringe Stellkräfte benötigt werden. Prinzipiell kann
gleichwohl auch auf konventionelle Abdichtungsmaßnahmen unter Verwendung elastischer
Dichtungen zurückgegriffen
werden.Exemplary are the mutually contacting surfaces of the two control sections 22 . 24 hard surfaces, for example, consisting of metal, being dispensed with soft seals, for example on elastomeric sealing rings. This guarantees a particularly smooth switching movement 5 of the valve spool 7 so that only relatively small actuating forces are required for the switching process. In principle, however, it is also possible to resort to conventional sealing measures using elastic seals.
Bei
den Ventilkanälen 23 handelt
es sich im Einzelnen insbesondere um einen mit einer Druckquelle
verbindbaren Speisekanal 23a, um zwei diesen Speisekanal 23a auf
axial entgegengesetzten Seiten flankierende, jeweils mit einem Verbraucher verbindbare
Arbeitskanäle 23b, 23c und
schließlich um
zwei axial außen
liegende, mit der Atmosphäre oder
einer anderen Drucksenke verbindbare Entlastungskanäle 23d, 23e.At the valve channels 23 In particular, it is in particular a supply channel which can be connected to a pressure source 23a to two this feed channel 23a flanking on axially opposite sides, each connectable to a consumer working channels 23b . 23c and finally two axially outboard, connectable to the atmosphere or other pressure sink relief channels 23d . 23e ,
Das
Ventil 1 ist bevorzugt als Zweistellungsventil konzipiert,
wobei in den beiden schon erwähnten
Schaltstellungen der jeweils eine Arbeitskanal mit dem Speisekanal
und gleichzeitig der jeweils andere Arbeitskanal mit einem Entlastungskanal
verbunden ist.The valve 1 is preferably designed as a two-position valve, wherein in the two already mentioned switching positions of a respective working channel with the feed channel and at the same time the respective other working channel is connected to a discharge channel.
Bei
dem über
den Speisekanal 23a eingespeisten Fluid handelt es sich
insbesondere um Druckluft. Gleichwohl kann das Ventil auch mit anderen
gasförmigen
oder auch mit flüssigen
Medien betrieben werden.At the over the feed channel 23a fed fluid is in particular compressed air. However, the valve can also be operated with other gaseous or liquid media.
Das
Ventil 1 kann auch so ausgebildet sein, dass es an eine
nicht abgebildete Anschlussplatte ansetzbar ist, wobei zumindest
einige der Ventilkanäle 23 dann
mit in dieser Anschlussplatte verlaufenden Fluidkanälen kommunizieren.The valve 1 can also be designed so that it can be attached to a non-illustrated connection plate, wherein at least some of the valve channels 23 then communicate with running in this connection plate fluid channels.
Jede
der beiden Vorsteuerventileinrichtungen 3a, 3b enthält ein Vorsteuerventil 10a, 10b,
das in den Verlauf eines Vorsteuerkanals 16a, 16b eingeschaltet
ist. Jeder Vorsteuerkanal 16a, 16b wird im Betrieb
des Ventils 1 einenends mit einem Antriebsfluid gespeist,
das bevorzugt innerhalb der Hauptventileinheit 2 aus dem
Speisekanal 23a abgezweigt wird. Dadurch erübrigt sich
eine separate Druckversorgung. Gleichwohl besteht natürlich die
Möglichkeit,
die Vorsteuerkanäle 16a, 16b unabhängig vom Speisekanal 23a mit
dem Antriebsfluid zu versorgen.Each of the two pilot valve devices 3a . 3b contains a pilot valve 10a . 10b in the course of a pilot channel 16a . 16b is turned on. Each pilot channel 16a . 16b is in operation of the valve 1 fed at one end with a drive fluid, preferably within the main valve unit 2 from the feeding channel 23a is branched off. This eliminates the need for a separate Druckver supply. Nevertheless, of course, there is the possibility of the pilot channels 16a . 16b independent of the feed channel 23a to supply with the drive fluid.
Andernends
ist jeder Vorsteuerkanal 16a, 16b mit einer Beaufschlagungskammer 17a, 17b verbindbar,
die innerhalb der Steuerabschnitte 24a der Schieberaufnahme 24 von
dem dort befindlichen Betätigungskolben 13 an
der dem Ventilschieber 7 axial abgewandten Seite begrenzt
wird. Durch gesteuerte elektrische Aktivierung der Vorsteuerventile 10a, 10b können die
beiden Beaufschlagungskammern 17a, 17b wechselweise
gegensinnig mit dem Antriebsfluid beaufschlagt oder druckentlastet
werden, um die den Ventilschieber 7 umschaltende Umschaltkraft
FU zu generieren.Andernends is every pilot channel 16a . 16b with an admission chamber 17a . 17b connectable within the control sections 24a the slide holder 24 from the actuating piston located there 13 at the valve spool 7 axially remote side is limited. Through controlled electrical activation of the pilot valves 10a . 10b can the two admission chambers 17a . 17b alternately counteracted with the drive fluid or depressurized to the valve spool 7 to generate switching switching force F U.
Bei
den Vorsteuerventilen 10a, 10b handelt es sich
insbesondere um Magnetventile, wobei aber auch andere Ventilarten
eingesetzt werden können, beispielsweise
Piezo-Ventile.For the pilot valves 10a . 10b In particular, it is solenoid valves, but other types of valves can be used, such as piezo valves.
Bei
einem direkt gesteuerten Ventil kann die Umschaltkraft FU abweichend vom Ausführungsbeispiel auch mechanisch
oder elektromechanisch aufgebracht werden.In a directly controlled valve, the switching force F U, in deviation from the exemplary embodiment, can also be applied mechanically or electromechanically.
Eine
Eigenschaft des Ventils 1 gemäß Ausführungsbeispiel besteht darin,
dass der Ventilschieber 7 lediglich zum Zwecke des Umschaltens
zwischen seinen beiden Schaltstellungen mit einer entsprechend orientierten
Umschaltkraft FU beaufschlagt werden muss.
Ist eine Schaltstellung erreicht, verharrt der Ventilschieber 7 in
der entsprechenden Position auch dann, wenn die ihn in diese Position gebrachte
Umschaltkraft FU entfernt wird. Der Ventilschieber 7 bleibt
also auch ohne ständige
Energiezufuhr in der jeweils gewählten
Schaltstellung, bis er einen neuerlichen Umschaltimpuls erhält.A property of the valve 1 According to embodiment is that the valve spool 7 only for the purpose of switching between its two switching positions with a correspondingly oriented switching force F U must be acted upon. If a switching position is reached, the valve slide remains 7 in the appropriate position, even if the switching force F U placed in this position is removed. The valve spool 7 So even without constant power supply remains in the selected switching position until it receives a new switching pulse.
Damit
die Arretierung des Ventilschiebers 7 in der jeweils eingenommenen
Schaltstellung auch bei starker mechanischer Beanspruchung des Ventils 1 beibehalten
wird, beispielsweise bei Erschütterungen,
ist das Ventil 1 mit zwei bevorzugt identisch aufgebauten
Halteeinrichtungen 27 ausgestattet, durch die der Ventilschieber 7 in
jeder seiner zwei Schaltstellungen so lange gehäusefest fixierbar ist, bis durch
Aufbringen einer Umschaltkraft FU ein aktives Umschalten
in die jeweils andere Schaltstellung hervorgerufen wird. Die eine
Halteeinrichtung 27 dient zum Arretieren der ersten Schaltstellung,
die andere Halteeinrichtung 27 zum Arretieren der anderen Schaltstellung.So that the locking of the valve spool 7 in the respective assumed switching position even under heavy mechanical stress of the valve 1 is maintained, for example, in shock, is the valve 1 with two preferably identically constructed holding devices 27 equipped, through which the valve slide 7 in each of its two switching positions as long as fixed to the housing can be fixed until caused by applying a switching force F U active switching to the other switching position. The one holding device 27 serves to lock the first switching position, the other holding device 27 for locking the other switching position.
Die
beiden Halteeinrichtungen 27 sind jeweils einem der beiden
Endabschnitte 9a, 9b des Ventilschiebers 7 zugeordnet.The two holding devices 27 are each one of the two end sections 9a . 9b of the valve spool 7 assigned.
Teils
sind die Komponenten der Halteeinrichtungen 27 am Ventilschieber 7 und
teils am Ventilgehäuse 4 angeordnet.Part are the components of the holding devices 27 on the valve spool 7 and partly on the valve body 4 arranged.
Die
am Ventilschieber 7 angeordneten Komponenten der Halteeinrichtungen 27 enthalten
einen insbesondere den stirnseitigen Abschluss des Ventilschiebers 7 bildenden
Arretierkopf 28. Er ist axial unbeweglich am Ventilschieber 7 angeordnet
und macht dessen Umschaltbewegung 5 mit. Er steht radial über den
sich anschließenden
Längenabschnitt des
Ventilschiebers 7 vor.The on valve spool 7 arranged components of the holding devices 27 contain a particular the frontal closure of the valve spool 7 forming locking head 28 , He is axially immovable on the valve spool 7 arranged and makes its switching movement 5 With. It is radially above the adjoining longitudinal portion of the valve spool 7 in front.
Bevorzugt
umfasst der Arretierkopf 28 ein ring- oder hülsenförmiges Arretierglied 32,
das am zugeordneten Endabschnitt 9a, 9b befestigt
ist. Es ist insbesondere auf den Außenumfang des Ventilschiebers 7 aufgesetzt,
beispielsweise nach Art einer Mutter im Rahmen einer Schraubverbindung 33.The locking head preferably comprises 28 a ring or sleeve-shaped locking member 32 at the associated end section 9a . 9b is attached. It is especially on the outer circumference of the valve spool 7 put on, for example, in the manner of a nut in the context of a screw connection 33 ,
Das
Arretierglied 32 besitzt radial außen eine von der Kreisform
abweichende Außenkontur 34. Beispielhaft
setzt sich die Außenkontur 34 aus
zwei sich diametral gegenüberliegenden
und zueinander parallelen Linearabschnitten 35 und zwei
sich ebenfalls diametral gegenüberliegenden,
die Endbereiche der Linearabschnitte verbindenden konvexen Bogenabschnitten 36 zusammen.
Diese Außenkontur
entspricht derjenigen eines an diametral gegenüberliegenden Stellen parallel
abgeflachten Kreises. Besonders gut erkennbar ist dies aus 7 und 8.The locking member 32 has radially outside a deviating from the circular outer contour 34 , By way of example, the outer contour is set 34 from two diametrically opposed and mutually parallel linear sections 35 and two also diametrically opposite, the end portions of the linear sections connecting convex arc sections 36 together. This outer contour corresponds to that of a parallel flattened at diametrically opposite locations circle. This is particularly well recognizable 7 and 8th ,
Der
Ventilschieber 7 ist zweckmäßigerweise drehfest bezüglich des
Ventilgehäuses 4 angeordnet, kann
also um seine Längsachse 6 nicht
verdreht werden. Die Verdrehsicherung wird exemplarisch durch je
ein Verdrehsicherungselement 37 gewährleistet, das an den Endabschnitten 9a, 9b befestigt
ist und mit einer oder mehreren sich axial erstreckenden gehäuseseitigen Längsnuten 38 ausschließlich linear verschiebbar
in Eingriff steht, die an der Innenumfangsfläche 24c der Steuerabschnitte 24a ausgebildet
sind.The valve spool 7 is expediently rotationally fixed with respect to the valve housing 4 arranged, so can around its longitudinal axis 6 not be twisted. The rotation is exemplified by each one anti-rotation element 37 ensures that at the end sections 9a . 9b is fixed and with one or more axially extending housing-side longitudinal grooves 38 is only linearly slidably engaged, on the inner peripheral surface 24c the control sections 24a are formed.
Die
Verdrehsicherungselemente 37 können insbesondere durch das
jeweils zugeordnete Arretierglied 32 drehfest am Ventilschieber 7 befestigt sein.
Beispielhaft ist dies dadurch gelöst, dass jedes Verdrehsicherungselement 37 auf
den zugeordneten Endabschnitt 9a, 9b aufgesteckt
und axial zwischen dem aufgeschraubten Arretierglied 32 und
dem ebenfalls aufgesteckten Betätigungskolben 13 fest eingespannt
ist. Der Betätigungskolben 13 stützt sich dabei
axial an einer ringförmigen
Abstufung 42 des Ventilschiebers 7 ab.The anti-rotation elements 37 can in particular by the respective associated locking member 32 rotationally fixed on the valve spool 7 be attached. By way of example, this is achieved in that each anti-rotation element 37 on the associated end section 9a . 9b plugged and axially between the screwed locking member 32 and the also plugged actuating piston 13 is firmly clamped. The actuating piston 13 supports itself axially on an annular graduation 42 of the valve spool 7 from.
Das
Arretierglied 32 bildet beispielhaft zwei sich diametral
gegenüberliegende,
bezüglich
in Umfangsrichtung benachbarter Bereiche weiter nach außen ragende
Arretierabschnitte 43 aus. Sie sind exemplarisch gebildet
von den von den Bogenabschnitten 36 begrenzten Umfangsabschnitten
des Arretiergliedes 32.The locking member 32 exemplifies two diametrically opposed, with respect to circumferentially adjacent regions further outwardly projecting locking portions 43 out. They are exemplarily formed by those of the Bogenabschnit th 36 limited peripheral portions of the locking member 32 ,
Die
ventilgehäusefeste
Komponente der Halteeinrichtungen 27 umfasst eine Riegeleinrichtung 44.
Sie ist in Richtung der Längsachse 6 bezüglich des
Ventilgehäuses 4 unbeweglich
festgelegt. Zweckmäßigerweise
sitzt sie in dem dem Ventilschieber 7 axial gegenüberliegenden
Endabschnitt des jeweiligen Antriebsabschnittes 24b der
Schieberaufnahme 24. Es liegt vorzugsweise eine bezüglich des Ventilschiebers 7 koaxiale
Anordnung vor.The valve housing fixed component of the holding devices 27 includes a locking device 44 , It is in the direction of the longitudinal axis 6 with respect to the valve housing 4 fixed immovably. Conveniently, it sits in the valve slide 7 axially opposite end portion of the respective drive section 24b the slide holder 24 , It is preferably a respect to the valve spool 7 coaxial arrangement.
Die
Riegeleinrichtung 44 enthält ein bezüglich des Ventilgehäuses 4 drehfestes
Einrichtungsgehäuse 45 mit
einer dem Ventilschieber 7 axial abgewandten Bodenwand 45a,
einer sich daran, zum Ventilschieber 7 hin anschließenden ringförmigen Umfangswand 45b und
einer sich an die Umfangswand 45b an schließenden,
bezüglich
dieser nach radial innen vorstehenden ringförmigen Vorderwand 45c.The locking device 44 contains a respect to the valve housing 4 non-rotating device housing 45 with a valve spool 7 axially facing bottom wall 45a one to it, to the valve spool 7 towards subsequent annular peripheral wall 45b and one on the peripheral wall 45b at closing, with respect to this radially inwardly projecting annular front wall 45c ,
Zu
der Riegeleinrichtung 44 gehört ferner ein bezüglich des
Einrichtungsgehäuses 45 um
eine mit der Längsachse 6 zusammenfallende
Drehachse 46 drehbarer Drehriegel 47. Er durchgreift
die ringförmige
Vorderwand 45c und bildet dabei mit einem scheibenförmigen Basisabschnitt 62 gleichzeitig
einen drehbaren Deckel derselben, wobei er gemeinsam mit dem Einrichtungsgehäuse 45 einen
mit Fluid beaufschlagbaren Betätigungsraum 48 begrenzt.To the latch device 44 further includes a respect to the device housing 45 one with the longitudinal axis 6 coincident axis of rotation 46 rotatable rotary latch 47 , He reaches through the annular front wall 45c and forms with a disc-shaped base section 62 at the same time a rotatable lid of the same, where he shared with the device housing 45 a pressurized with fluid operating space 48 limited.
An
der dem Ventilschieber 7 axial abgewandten Seite trägt der Drehriegel 47 an
seinem Basisabschnitt 62 einen drehfest mit ihm verbundenen,
in den Betätigungsraum 48 hineinragenden
zweiflügeligen Drehkolben 52.
Die beiden bezüglich
der Drehachse 46 radial abstehenden Kolbenflügel sind
bei 52a und 52b ersichtlich (5 und 6).
Der Drehkolben 52 könnte
auch eine geringere oder größere Anzahl von
Kolbenflügeln
aufweisen.At the valve spool 7 axially facing side carries the rotary latch 47 at its base section 62 a rotatably connected with him, in the operating room 48 protruding two-winged rotary piston 52 , The two with respect to the axis of rotation 46 radially protruding piston wings are at 52a and 52b apparent ( 5 and 6 ). The rotary piston 52 could also have a smaller or larger number of piston wings.
Der
Drehkolben 52 unterteilt den Betätigungsraum 48 in
zwei um die Drehachse 46 herum versetzt angeordnete Betätigungsabschnitte 48a, 48b,
in die jeweils ein das Einrichtungsgehäuse 45 durchsetzender
Steuerkanal 53 einmündet.
Die beiden Steuerkanäle 53 jeder
Halteeinrichtung 27 sind an den zugeordneten Vorsteuerkanal 16a beziehungsweise 16b angeschlossen.
Dadurch kann über sie
hinweg eine durch die Vorsteuerventileinrichtungen 3a, 3b gesteuerte
Fluidbeaufschlagung der Betätigungsabschnitte 48a, 48b mit
Antriebsfluid vorgenommen werden.The rotary piston 52 divided the operating room 48 in two around the axis of rotation 46 around offset staggered operating sections 48a . 48b , in each case a the Einrichtungsgehäuse 45 enforcing control channel 53 opens. The two control channels 53 each holding device 27 are to the assigned pilot channel 16a respectively 16b connected. This allows one across them through the pilot valves 3a . 3b controlled fluid loading of the actuating sections 48a . 48b be made with drive fluid.
Das
Einrichtungsgehäuse 45 definiert
zusammen mit dem Drehkolben 52 einen fluidbetätigten Drehantrieb.
Er ist zweckmä ßigerweise
in sogenannter einfachwirkender Bauart ausgebildet. Durch zwischen
den beiden vorgenannten Komponenten 45, 52 wirksame
Rückstellfedermittel 54 ist
der Drehkolben 52 und mithin der drehfest mit diesem verbundene
Drehriegel 47 in die aus 3 und 6 ersichtliche
Grundstellung vorgespannt, in der er mit seinen beiden Kolbenflügeln 52a, 52b an
einer bezüglich
des Einrichtungsgehäuses 45 ortsfesten
Anschlagfläche 55 anliegt.The equipment housing 45 defined together with the rotary piston 52 a fluid operated rotary actuator. He is zweckmä ßigerweise formed in so-called single-acting design. By between the two aforementioned components 45 . 52 effective return spring means 54 is the rotary piston 52 and thus the rotatably connected to this rotary latch 47 in the out 3 and 6 He is biased in his basic position, in which he uses his two piston wings 52a . 52b at a relative to the device housing 45 fixed stop surface 55 is applied.
Wird über die
Steuerkanäle 53 Antriebsfluid in
den Betätigungsraum 48 eingespeist,
verdreht sich der Drehkolben 52 unter Mitnahme des Drehriegels 47 in
die aus 2 und 5 ersichtliche
betätigte Stellung.
Diese ist durch das Auflaufen der Kolbenflügel 52a, 52b auf
weitere bezüglich
des Einrichtungsgehäuses 45 ortsfeste
Anschlagflächen 56 definiert. Bei
Wegnahme des Steuerdruckes kann der Drehkolben 52 durch
die Rückstellkraft
der Rückstellfedermittel 54 in
die Grundstellung zurückkehren.Is over the control channels 53 Drive fluid in the operating space 48 fed, the rotary piston twists 52 taking the rotary latch 47 in the out 2 and 5 apparent actuated position. This is due to the emergence of the piston wings 52a . 52b on further regarding the device housing 45 stationary stop surfaces 56 Are defined. When removing the control pressure of the rotary piston 52 by the restoring force of the return spring means 54 return to the basic position.
Die
Rückstellfedermittel 54 können sowohl mechanisch
als auch fluidisch ausgebildet sein, Letzteres insbesondere in Gestalt
einer Luftfeder. Beispielhaft liegt eine mechanische Ausgestaltung
vor, und zwar in Gestalt einer in dem Betätigungsraum 48 koaxial
angeordneten, gewundenen Torsionsfeder, die zum einen am Einrichtungsgehäuse 45 und
zum anderen am Drehriegel 47 angreift.The return spring means 54 can be formed both mechanically and fluidly, the latter in particular in the form of an air spring. By way of example, there is a mechanical design, in the form of a in the operating room 48 Coaxially arranged, wound torsion spring, which on the one hand on the device housing 45 and on the other hand at the rotary bolt 47 attacks.
Der
Drehkolben 52 ist insbesondere einstückig mit dem Drehriegel 47 verbunden.The rotary piston 52 is in particular integral with the rotary latch 47 connected.
Abweichend
vom Ausführungsbeispiel
könnte
die Betätigungskraft
für den
Drehriegel 47 beispielsweise auch durch eine elektrische
oder elektromagnetische Antriebseinrichtung erzeugt werden.Deviating from the embodiment, the operating force for the rotary latch 47 For example, be generated by an electric or electromagnetic drive device.
Der
Drehriegel 47 besitzt einen dem Einrichtungsgehäuse 45 zum
Ventilschieber 7 hin mit Abstand axial vorgelagerten Verriegelungsabschnitt 57. Er
ist exemplarisch von mehreren sich axial erstreckenden Tragarmen 58 getragen,
die von dem den Drehkolben 52 aufweisenden Basisabschnitt 62 des Drehriegels 47 in
der Richtung der Umschaltbewegung 5 wegragen. Sie sind
um die Drehachse 46 herum unter gegenseitigen Winkelabstand
verteilt.The rotary latch 47 owns a device housing 45 to the valve spool 7 at a distance axially upstream locking portion 57 , It is exemplified by several axially extending support arms 58 carried by the the rotary piston 52 having base section 62 of the rotary latch 47 in the direction of the switching movement 5 protrude. They are around the axis of rotation 46 distributed around at mutual angular distance.
Wie
insbesondere aus 7 und 8 ersichtlich
ist, weist der Verriegelungsabschnitt 57 eine mit dem Ventilschieber 7 koaxiale
Durchbrechung 63 auf, deren Innenkontur 64 komplementär zu der
Außenkontur 34 des
Arretierkopfes 28 ausgebildet ist. Durch diese Innenkontur 64 werden
zwei sich diametral gegenüberliegende
Blockierabschnitte 65 definiert, die einen geringeren Radialabstand
zu der Längsachse 6 aufweisen
als die sich in Umfangsrichtung daran anschließenden Abschnitte der Innenkontur 64.As in particular from 7 and 8th it can be seen, the locking portion 57 one with the valve spool 7 coaxial opening 63 on, whose inner contour 64 complementary to the outer contour 34 of the locking head 28 is trained. Through this inner contour 64 become two diametrically opposed blocking sections 65 defines a smaller radial distance to the longitudinal axis 6 have as the circumferentially adjoining sections of the inner contour 64 ,
In
der aus 2, 5 und 7 ersichtlichen
betätigten
Stellung des Drehkolbens 52 nimmt der Drehriegel 47 eine
Freigabestellung ein, in der die Innenkontur 64 mit der
Außenkontur 34 fluchtet, sodass
der Arretierkopf 28 axial durch die Durchbrechung 63 hindurchtreten
kann.In the out 2 . 5 and 7 apparent actuated position of the rotary piston 52 takes the rotary latch 47 a release position, in which the inner contour 64 with the outer contour 34 Aligns so that the locking head 28 axially through the opening 63 can pass through.
In
der Grundstellung des Drehkolbens 52, die in 3, 6 und 8 vorliegt,
ist der Drehriegel 47 so verdreht, dass die vorgenannte
axiale Fluchtung zwischen Innenkontur 64 und Außenkontur 34 aufgehoben
ist. In dieser Relativposition ist somit ein Eintauchen des Arretierkopfes 28 in
die Durchbrechung 63 nicht möglich. Ein Durchtritt durch die
Durchbrechung 63 ist verhindert.In the basic position of the rotary piston 52 , in the 3 . 6 and 8th is present, is the rotary latch 47 twisted so that the aforementioned axial alignment between inner contour 64 and outer contour 34 is canceled. In this relative position is thus a dipping of the locking head 28 in the opening 63 not possible. A passage through the opening 63 is prevented.
Die
Verriegelung einer Schaltstellung des Ventilschiebers 7 übernimmt
diejenige Halteeinrichtung 27, zu deren Riegeleinrichtung 44 hin
der Ventilschieber 7 verlagert ist. In diesem Zusammenhang
ist es von Vorteil, wenn die oben erwähnte, zur Vorgabe einer Schaltstellung
dienende Anschlagfläche 15 an der
dem Ventilschieber 7 zugewandten Stirnseite des Drehriegels 47 ausgebildet
ist. Auf diese Anschlagfläche 15 kann
der Ventilschieber 7 dann beispielhaft mit seinem zugeordneten
Verdrehsicherungselement 37 auflaufen.The locking of a switching position of the valve spool 7 takes over the holding device 27 , to the locking device 44 towards the valve slide 7 is relocated. In this context, it is advantageous if the above-mentioned, serving to specify a switching position stop surface 15 at the valve spool 7 facing end face of the rotary latch 47 is trained. On this stop surface 15 can the valve spool 7 then by way of example with its associated anti-rotation element 37 accrues.
Der
axiale Abstand zwischen dem Verriegelungsabschnitt 57 und
dem zugeordneten Basisabschnitt 62 entspricht mindestens
den axialen Abmessungen des Arretiergliedes 32, kann aber
auch etwas größer sein.
Dadurch ist gewährleistet,
dass der Arretierkopf 28 bei Einnahme der entsprechenden Schaltstellung
des Ventilschiebers 7 durch die Durchbrechung 63 hindurchgetreten
ist und auf der der Riegeleinrichtung 44 zugewandten Axialseite
des Verriegelungsabschnittes 57 zu liegen kommt (vgl. 3).The axial distance between the locking portion 57 and the associated base section 62 corresponds at least to the axial dimensions of the locking member 32 but can be a bit bigger. This ensures that the locking head 28 when taking the appropriate switching position of the valve spool 7 through the opening 63 has passed through and on the locking device 44 facing axial side of the locking portion 57 to come to rest (cf. 3 ).
Eine
typische Betriebsweise des Ventils 1 wird im Folgenden
erläutert.A typical operation of the valve 1 is explained below.
Aus
der Zeichnung ist die verriegelte erste Schaltstellung des Ventilschiebers 7 ersichtlich.
Hierbei ist der Arretierkopf 28 der für die Verriegelung zuständigen,
in 1 rechts abgebildeten Halteeinrichtung 27 durch
die Durchbrechung 63 hindurchgetreten, und der Drehriegel 47 nimmt,
bedingt durch die Stellkraft der Rückstellfedermittel 54,
die auch aus 8 ersichtliche Verriegelungsstellung
ein. Diese zeichnet sich durch eine Drehposition des Drehriegels 47 aus,
bei der die Blockierabschnitte 65 in axial vor die Arretierabschnitte 43 ragen
und somit in den beim Umschalten in die andere Schaltstellung zu durchlaufenden
Verfahrweg dieser Arretierabschnitte 43. Dadurch ist der
Ventilschieber 7 an einer axialen Umschaltbewegung 5 gehindert
und verriegelt.From the drawing is the locked first switching position of the valve spool 7 seen. Here is the locking head 28 the person responsible for the locking, in 1 Right-hand holding device 27 through the opening 63 passed through, and the rotary latch 47 takes, due to the restoring force of the return spring means 54 that too 8th apparent locking position. This is characterized by a rotational position of the rotary latch 47 off, at which the blocking sections 65 in axially in front of the locking sections 43 protrude and thus in the case of switching to the other switching position to traversed travel of these locking sections 43 , This is the valve spool 7 at an axial switching movement 5 hindered and locked.
Um
die Umschaltbewegung 5 zu ermöglichen, wird der Drehkolben 52 durch
Aktivierung der zugeordneten Vorsteuerventileinrichtung 3a in
die aus 5 ersichtliche betätigte Stellung
verdreht. Hierbei bewegt sich der Drehriegel 47 in die
aus 7 ersichtliche Freigabestellung mit, in der der axiale
Hintergriff der Arretierabschnitte 43 und Blockierabschnitte 65 aufgehoben
ist. Wird nun die Umschaltkraft FU aufgebracht,
verlagert sich der Ventilschieber 7 in die andere Schaltstellung,
wobei der zuvor verriegelte Arretierkopf 28 axial in die
Durchbrechung 63 des zugeordneten Verriegelungsabschnittes 57 eintaucht.
Dies entspricht dann dem aus 2 ersichtlichen
Zustand.To the switching movement 5 to enable, is the rotary piston 52 by activation of the associated pilot valve device 3a in the out 5 apparent actuated position twisted. Here, the rotary latch moves 47 in the out 7 apparent release position with, in the axial rear handle of the locking portions 43 and blocking sections 65 is canceled. If now the switching force F U is applied, the valve slide shifts 7 in the other switching position, wherein the previously locked locking head 28 axially in the opening 63 the associated locking portion 57 dips. This then corresponds to the 2 apparent condition.
Zweckmäßigerweise
sind die axialen Abmessungen der einzelnen Komponenten so aufeinander
abgestimmt, dass der Arretierkopf 28 beim Umschalten in
die andere Schaltstellung nicht komplett durch die Durchbrechung 63 hindurchtritt.
Er verbleibt innerhalb dieser. Aufgrund des hierbei in der Drehrichtung
des Drehriegels 47 vorhandenen Formschlusses zwischen der
Innenkontur 64 des Verriegelungsabschnittes 57 und
der Außenkontur 34 des Arretierkopfes 28 bewirkt
dies eine drehfeste Arretierung des Drehriegels 47 in der
Freigabestellung, und zwar auch dann, wenn die Fluidbeaufschlagung
des zugeordneten Drehkolbens 52 aufgehoben wird.Conveniently, the axial dimensions of the individual components are coordinated so that the locking head 28 when switching to the other switching position not completely through the opening 63 passes. He stays within this. Due to the here in the direction of rotation of the rotary latch 47 existing positive connection between the inner contour 64 the locking portion 57 and the outer contour 34 of the locking head 28 this causes a rotationally fixed locking the rotary latch 47 in the release position, even if the fluid loading of the associated rotary piston 52 will be annulled.
Wird
anschließend
der Ventilschieber 7 wieder in die erste Schaltstellung
zurückgeschoben, stellt
sich der Drehriegel 47 aufgrund der Rückstellfedermittel 54 ohne
gesonderte Ansteuerung praktisch selbsttätig in die Verriegelungsstellung
zurück,
nachdem der Eingriff zwischen Arretierkopf 28 und Durchbrechung 63 aufgehoben
ist.Then the valve spool 7 pushed back to the first switching position, is the rotary latch 47 due to the return spring means 54 without separate control practically automatically returns to the locked position after the engagement between the locking head 28 and breakthrough 63 is canceled.
Der
vorstehend in Bezug auf die rechts abgebildete Halteeinrichtung 27 geschilderte
Bewegungsablauf findet stets gleichzeitig in umgekehrter Reihenfolge
bei der anderen Halteeinrichtung 27 statt. Es ergibt sich
also beim Umschalten zwischen den beiden Schaltstellungen ein steter
Wechsel zwischen den Betriebsstellungen der beiden Halteeinrichtungen 27,
wobei auf der jeweils einen Seite die Freigabestellung des Drehriegels 47 vorliegt,
wenn sich der Drehriegel 47 der anderen Seite in der Verriegelungsstellung
befindet.The holding device shown above with reference to the right 27 described sequence of movements always takes place simultaneously in reverse order in the other holding device 27 instead of. Thus, there is a constant change between the operating positions of the two holding devices when switching between the two switching positions 27 , wherein on the one side in each case the release position of the rotary bolt 47 is present when the rotary latch 47 the other side is in the locked position.
Bei
dem Ventil des Ausführungsbeispiels
ergibt sich noch eine weitere Besonderheit dahingehend, dass das
die Betätigungskraft
für den
Drehkolben 52 liefernde Fluid gleichzeitig auch für das Aufbringen
der Umschaltkraft FU zum Umschalten des Ventilschiebers 7 verantwortlich
ist. Oder anders ausgedrückt,
das die Umschaltkraft FU für den Ventilschieber 7 liefernde
Antriebsfluid liefert gleichzeitig auch die zum Betätigen der
Riegeleinrichtung 44 erforderliche fluidische Betätigungskraft.In the case of the valve of the exemplary embodiment, a further special feature results in that the actuating force for the rotary piston 52 supplying fluid at the same time for applying the switching force F U for switching the valve spool 7 responsible for. Or in other words, that the switching force F U for the valve spool 7 supplying drive fluid also supplies the same for actuating the locking device 44 required fluidic actuation force.
Dies
ist sehr einfach dadurch erreicht, dass die Riegeleinrichtung 44 mit
einer Ventilfunktion ausgestattet ist, die sich besonders gut anhand
der 2 bis 8 veranschaulichen lässt. Als
Ventilglied fungiert hierbei der Drehriegel 47, der praktisch einen
Drehschieber bildet.This is achieved very simply by the locking device 44 equipped with a valve function, which is particularly well based on the 2 to 8th can illustrate. As a valve In this case, the rotary latch acts 47 which practically makes a rotary valve.
Das
Einrichtungsgehäuse 45 ist,
insbesondere an seiner Vorderwand 45c, von beispielsweise zwei Überströmkanälen 66 durchsetzt,
die auf einem Kreisbogen liegen, der bei der Drehbewegung des Drehriegels 47 von
dessen innerhalb des Einrichtungsgehäuses 45 liegenden
Abschnitt oder vom Drehkolben 52 überstrichen wird. Der innerhalb
des Einrichtungsgehäuses 45 liegende
Abschnitt des Drehriegels 47 oder der Drehkolben 52 verfügen über eine
entsprechende Anzahl von Durchlasskanä len 67, die auf dem
gleichen Kreisbogen wie die Überströmkanäle 66 liegen,
wobei sie zum einen zur Seite der Überströmkanäle 66 und zum anderen
zur Seite des Betätigungsraumes 48 ausmünden.The equipment housing 45 is, especially on its front wall 45c , for example, two overflow channels 66 interspersed, which lie on a circular arc, during the rotation of the rotary latch 47 from within the device housing 45 lying section or from the rotary piston 52 is swept over. The inside of the furniture housing 45 lying portion of the rotary latch 47 or the rotary piston 52 have a corresponding number of Durchlasskanä len 67 on the same arc as the overflow channels 66 lie, where they are on the one hand to the side of the overflow 66 and on the other side to the side of the operating room 48 open out.
Die
Durchlasskanäle 67 sind
bezüglich
den Überströmkanälen 66 so
platziert, dass sie in der Freigabestellung des Drehriegels 47 unter
Freigabe eines Strömungsweges
miteinander fluchten (2 und 7), in der
Verriegelungsstellung des Drehriegels 47 jedoch in dessen
Drehrichtung versetzt zueinander angeordnet sind, wobei gleichzeitig
ein Abdeckabschnitt 68 des Drehriegels 47 oder
Drehkolbens 52 über
der zugewandten Mündung
des Überströmkanals 66 zu
liegen kommt und diesen absperrt.The passageways 67 are with respect to the overflow channels 66 placed so that they are in the release position of the rotary latch 47 are aligned with each other by releasing a flow path ( 2 and 7 ), in the locking position of the rotary latch 47 but offset in its direction of rotation are arranged to each other, wherein at the same time a cover 68 of the rotary latch 47 or rotary piston 52 above the facing mouth of the overflow channel 66 comes to rest and this shuts off.
Nicht
weiter abgebildete Dichtmittel am Einrichtungsgehäuse 45 und/oder
Drehriegel 47 gewährleisten
eine sichere Abdichtung im Zustand nicht fluchtender Kanäle.Not further shown sealant on the device housing 45 and / or rotary latch 47 ensure a secure seal in the state of non-aligned channels.
Auf
diese Weise ergibt sich bei der Betätigung des Ventils 1 eine
selbsttätige
funktionelle Reihenschaltung bei der Betätigung der Riegeleinrichtung 44 und
des Ventilschiebers 7. Wenn das Antriebsfluid bei in Verriegelungsstellung
befindlichem Drehriegel 47 in den Betätigungsraum 48 eintritt,
ist es aufgrund abgesperrter Überströmkanäle 66 an
einem Überströmen in die
sich anschließende
Beaufschlagungskammer 17a oder 17b gehindert.
Das Antriebsfluid übt
somit zunächst
nur eine Betätigungskraft
auf den Drehkolben 52 aus und verdreht diesen in die betätigte Stellung.
Erst wenn diese erreicht ist, was mit dem gleichzeitigen Erreichen
der Freigabestellung des Drehriegels 47 einhergeht, ist
der volle Durchfluss durch die Überströmkanäle 66 freigegeben,
und das bis dahin zurückgehaltene
Antriebsfluid kann in die benachbarte Beaufschla gungskammer 17a, 17b überströmen, um
dort die Umschaltkraft FU auf den Ventilschieber 7 auszuüben.In this way results in the operation of the valve 1 an automatic functional series connection in the operation of the locking device 44 and the valve spool 7 , When the drive fluid in befindlichem in locking position rotary latch 47 in the operating room 48 it is due to blocked overflow channels 66 on an overflow into the adjoining admission chamber 17a or 17b prevented. The drive fluid thus initially exerts only one actuating force on the rotary piston 52 and turns it into the actuated position. Only when this is achieved, what with the simultaneous achievement of the release position of the rotary latch 47 is the full flow through the transfer channels 66 released, and the hitherto retained drive fluid can chamber in the adjacent Beaufschla 17a . 17b overflow to there the switching force F U on the valve spool 7 exercise.
Mit
dieser Maßnahme
ist eine leichtgängige Drehbetätigung des
Drehriegels 47 verbunden. Es wird verhindert, dass der
Arretierkopf 28 eine axiale Drückkraft auf den Verriegelungsabschnitt 57 ausübt, während der
Drehriegel 47 in die Freigabestellung umgeschaltet wird.
Damit ist gleichzeitig auch eine Verschleißminimierung verbunden.With this measure is a smooth turning operation of the rotary latch 47 connected. It prevents the locking head 28 an axial pressing force on the locking portion 57 exercises while the rotary latch 47 is switched to the release position. This is at the same time associated with a minimization of wear.