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Die
Erfindung betrifft ein Mehrwegeventil, ausgebildet als Impulsventil
mit einem in einer in axial aufeinanderfolgende Ventilkammern unterteilten Schieberaufnahme
des Ventilgehäuses
zwischen einer zurückgezogenen
ersten Schaltstellung und einer vorgeschobenen zweiten Schaltstellung
in axialer Richtung umschaltbaren Ventilschieber, dem am rückwärtigen Ende
ein Steuerkolben zum Aufbringen von zum Umschalten erforderlichen
fluidischen Stellkräften
zugeordnet ist und dessen vorderem Ende eine Abströmkammer
der Ventilkammern vorgelagert ist, die in der zweiten Schaltstellung
mit einer Arbeitskammer der Schieberaufnahme in Verbindung steht, welche
ihrerseits in der ersten Schaltstellung mit einer Speisekammer verbunden
ist, die im Betrieb des Ventils mit dem vom Ventil zu verteilenden
Arbeitsfluid gespeist wird gemäß den Oberbegriffen
der Patentansprüche
1 bzw. 4
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Ein
aus der
DE 297 11
131 U1 bekanntes Mehrwegeventil dieser Art ist als Impulsventil
einsetzbar und verfügt über einen
kolbenartigen Ventilschieber mit rückseitig angeformtem Steuerkolben, wobei
der Ventilschieber durch entsprechende Beaufschlagung des Steuerkolbens
wahlweise in einer zurückgezogenen
ersten Schaltstellung oder einer vorgeschobenen zweiten Schaltstellung
positionierbar ist. Zum Umschalten des Ventilschiebers zwischen
den Schaltstellungen genügt
das kurzzeitige Aufbringen eines Druckimpulses. Die jeweils erhaltene
Schaltstellung wird beispielsweise durch Reibungskräfte oder.
sonstige mechanische Mittel fixiert. Dadurch erübrigt sich eine ständige Beaufschlagung des
Ventilschiebers mit einem Steuerdruck, was unter anderem eine Energieeinsparung
zur Folge hat. Bei dem bekannten Mehrwegeventil definiert der Ventilschieber
zusammen mit der Schieberaufnahme mehrere axial aufeinanderfolgende
Ventilkammern, wobei eine mit einem Verbraucher verbindbare Arbeitskammer
auf der einen Seite von einer Speisekammer und von der anderen Seite
von einer Abströmkammer
flankiert ist. Die Speisekammer kann mit dem vom Mehrwegeventil
zu verteilenden Arbeitsfluid gespeist werden. Über die Abströmkammer kann
das verbrauchte Arbeitsfluid abgeführt werden. Bei einem Pneumatikventil
ist die Abströmkammer als
Entlüftungskammer
ausgebildet.
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Bei
dem bekannten Mehrwegeventil ragt der Ventilschieber mit seiner
Vorderseite in die Abströmkammer
hinein, was kompakte Längenabmessungen zuläßt. Dies
hat allerdings zur Folge, dass der in der Abströmkammer herrschende Druck auf
die Stirnfläche
des Ventilschiebers einwirkt. Bei ungünstigen Betriebsbedingungen,
beispielsweise wenn mehrere Mehrwegeventile mit ihren Abströmkammern
an einen gemeinsamen Abströmkanal
angeschlossen sind, kann ein Rückstau
des Druckmediums auftreten, der zu einer Druckerhöhung in
der Abströmkammer
führt,
was ein unerwünschtes
Zurückschalten des
Ventilschiebers aus der zweiten Schaltstellung in die erste Schaltstellung
oder in eine Zwischenstellung hervorrufen kann. Dies führt zu Funktionsstörungen und
kann in ungünstigen
Fällen
sogar Beschädigungen
der angesteuerten Verbraucher, beispielsweise fluidbetätigte Antriebe,
hervorrufen.
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Aus
der
DE 32 04 112 C2 ist
ein nicht als Impulsventil einsetzbares Mehrwegeventil bekannt,
bei dem zur Aufrechterhaltung der beiden möglichen Schaltstellungen jeweils
eine ständige
Fluidbeaufschlagung vorgesehen ist. Der Ventilschieber ist als Hohlkörper ausgebildet
und rückseitig
durch einen sich am Ventilgehäuse
abstützenden
Kolbenkörper verschlossen.
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Sein
dadurch definierter Innenraum steht ständig mit der Speisekammer des
Ventils in Verbindung, so dass eine Luftfeder realisiert ist, die
den Ventilschieber ständig
in eine erste Schaltstellung vorspannt. Sämtliche Abströmkammern
sind umfangsseitig am Ventilschieber plaziert, so dass die Problematik
eines Rückstaus
nicht auftreten kann. Im übrigen
wäre der
Ventilschieber gegen einen in einer vorgelagerten Abströmkammer
auftretenden Rückstau
unempfindlich, weil der Ventilschieber in beiden Schaltstellungen
durch gesonderte Fluidbeaufschlagung fixiert ist.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Maßnahmen vorzuschlagen, die
bei einem als Impulsventil ausgebildeten Mehrwegeventil der eingangs
genannten Art dem Problem eines ungewollten Umschaltens entgegentreten.
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Diese
Aufgabe kann zum einen dadurch gelöst werden, dass der Ventilschieber
relativ zu einem rückseitigen
Abstützkolben
axial verschiebbar ist, wobei zwischen einander axial zugewandten
Beaufschlagungsflächen
des Ventilschiebers und des Abstützkolbens
ein Beaufschlagungsraum definiert ist, der zumindest in der zweiten
Schaltstellung des Ventilschiebers mit der vorderseitigen Abströmkammer kommuniziert.
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Alternativ
ist eine Lösung
der Aufgabe dadurch möglich,
dass der Ventilschieber relativ zu einem rückseitigen Abstützkolben
axial verschiebbar ist, wobei zwischen einander axial zugewandten
Beaufschlagungsflächen
des Ventilschiebers und des Abstützkolbens
ein Beaufschlagungsraum definiert ist, der in der zweiten Schaltstellung
mit der Speisekammer und in der ersten Schaltstellung mit einer weiteren
Abströmkammer
der Schieberaufnahme kommuniziert.
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In
beiden Fällen
wird erreicht, dass der Ventilschieber in der zweiten Schaltstellung
durch eine vom Beaufschlagungszustand des Steuerkolbens unabhängige Beaufschlagungskraft
in der zweiten Schaltstellung fixiert werden kann. Der Beaufschlagungsraum
zapft eine der Ventilkammern an, so dass in ihm ein vergleichbarer
Druck wie in der angezapften Ventilkammer herrscht, wobei die einander
axial zugewandten Beaufschlagungsflächen des Ventilschiebers und
des Abstützkolbens
mit diesem Druck beaufschlagt werden und somit in einander entgegengesetzte
Richtungen voneinander weggedrückt werden.
Bei gehäusefester
Abstützung
des Abstützkolbens
führt dies
dazu, dass der Ventilschieber vom Abstützkolben weg in Richtung der
zweiten Schaltstellung gedrückt
wird. Druckschwankungen in der vorderen Abströmkammer können somit kaum mehr ein unerwünschtes
Umschalten des Ventilschiebers hervorrufen.
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Bei
der vorstehend an erster Stelle zitierten Lösungsvariante wird dem Beaufschlagungsraum der
in der vorderen Abströmkammer
herrschende Druck aufgeschaltet. Auf diese Weise wirkt der in der Abströmkammer
herrschende Druck nicht nur in Richtung der ersten Schaltstellung,
sondern auch in Richtung der zweiten Schaltstellung. In Abhängigkeit von
der Flächendifferenz
kann somit die in Richtung der ersten Schaltstellung wirksame resultierende Stellkraft
auf das gewünschte
Maß reduziert
oder gänzlich
eliminiert werden. Es ist hier möglich,
eine ständige
Verbindung zwischen dem Beaufschlagungsraum und der vorderseitigen
Abströmkammer vorzusehen.
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Bei
der an zweiter Stelle zitierten Lösungsvariante ist eine Verbindung
zwischen dem Beaufschlagungsraum und der Speisekammer vorgesehen,
allerdings nur während
der zweiten Schaltstellung. In der ersten Schaltstellung ist diese
Verbindung unterbrochen. Der zur Überwindung eventueller Rückstaukräfte herangezogene
Speisedruck wirkt somit nur in der zweiten Schaltstellung, während der
Beaufschlagungsraum in der ersten Schaltstellung durch die Verbindung
mit einer weiteren Abströmkammer drucklos
geschaltet wird, so dass auch die erste Schaltstellung ohne Aufbringen
eines zusätzlichen Steuerdruckes
stabil beibehalten werden kann.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Zweckmäßigerweise
taucht der Abstützkolben
in eine rückseitig
offene Kolbenaufnahme des Ventilschiebers ein, aus der er je nach
Schaltstellung des Ventilschiebers mehr oder weniger weit herausragen
kann, um die gewünschte
Abstützfunktion
auszuüben.
Prinzipiell wäre
es möglich,
den Abstützkolben
ständig
gehäusefest
zu fixieren. Als vorteilhaft wird jedoch ein sowohl bezüglich dem
Ventilschieber als auch bezüglich
dem Ventilgehäuse
separater Abstützkolben
angesehen, dessen bezüglich
dem Ventilschieber eingenommene axiale Relativposition insbesondere
von dem im Beaufschlagungsraum momentan herrschenden Fluiddruck
abhängt.
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Zwischen
dem Ventilschieber und dem Abstützkolben
sind zweckmäßigerweise
Dichtungsmittel vorgesehen, die einen Übertritt von Fluid aus dem Beaufschlagungsraum
in den Steuerkolben-Aufnahmeraum
verhindern.
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Der
Beaufschlagungsraum befindet sich zweckmäßigerweise im Inneren des Ventilschiebers, wobei
er der vorderen Stirnfläche
des Abstützkolbens
axial vorgelagert sein kann.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Die 1 und 2 zeigen
Längsschnitte
durch zwei alternative Bauformen des erfindungsgemäßen Mehrwegeventils,
wobei oberhalb der Mittellinie des Ventil schiebers jeweils die zurückgezogene
erste Schaltstellung und unterhalb der Mittellinie die vorgeschobene
zweite Schaltstellung gezeigt ist.
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Beide
Ausführungsbeispiele
zeigen jeweils ein Mehrwegeventil 1 mit einer 5/2-Ventilfunktion
in einer Ausgestaltung als Impulsventil.
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Im
Ventilgehäuse 2 ist
eine längliche
Schieberaufnahme 3 ausgebildet, in der ein länglicher
Ventilschieber 4 koaxial angeordnet ist. Der Ventilschieber 4 ist
in axialer Richtung zwischen einer zurückgezogenen ersten Schaltstellung 5 und
einer vorgeschobenen zweiten Schaltstellung 6 umschaltbar.
In der Zeichnung ist bei 7 strichpunktiert die gleichzeitig die
Längsachse
definierende Mittellinie des Ventilschiebers 4 angedeutet.
Die erste Schaltstellung 5 ist oberhalb, die zweite Schaltstellung 6 unterhalb
der Mittellinie gezeigt.
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Die
Schieberaufnahme 3 ist durch das Zusammenwirken mit dem
zweckmäßigerweise
als Kolbenschieber ausgebildeten Ventilschieber 4 in mehrere
axial aufeinanderfolgende Ventilkammern 8 unterteilt. Die Übergangsstellen
zwischen axial aufeinanderfolgenden Ventilkammern 8 sind
durch gehäusefeste
ringförmige
Dichtungseinheiten 12 definiert, die den Ventilschieber 4 koaxial
umschließen.
Beim Ausführungsbeispiel
verfügen
sie jeweils über
einen an der Innenfläche
der Schieberaufnahme 3 fixierten ringförmigen Haltekörper 13 mit
einem darin gehaltenen Dichtungsring 14. Bevorzugt sind
die Dichtungseinheiten 12 allein durch eine Preßsitzbefestigung der
Haltekörper 13 in
der Schieberaufnahme 3 fixiert.
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Der
Ventilschieber 4 ist in Längsrichtung in abwechselnd
aufeinanderfolgende Absperrabschnitte 15 größeren Querschnittes
und Freigabeabschnitte 16 geringeren Querschnittes unterteilt.
Diese Abschnitte sind zweckmäßigerweise
jeweils kreiszylindrisch konturiert. Taucht der Ventilschieber 4 mit
einem Absperrabschnitt 15 in eine Dichtungseinheit 12 ein, gelangt
er mit dem Dichtungsring 14 in Dichtkontakt und sperrt
dadurch die beiden beidseits der betreffenden Dichtungseinheit 12 liegenden
Ventilkammern 8 voneinander ab. Kommt hingegen ein Freigabeabschnitt 16 auf
gleicher Höhe
mit einer Dichtungseinheit 12 zu liegen, ergibt sich ein
ringförmiger Überströmspalt,
der es dem Fluid, bei entsprechender Druckdifferenz, ermöglicht,
zwischen benachbarten Ventilkammern 8 überzuströmen.
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Die
Mehrwegeventile 1 der Ausführungsbeispiele verfügen jeweils über fünf Ventilkammern 8. Eine
mittlere Ventilkammer 8 repräsentiert eine Speisekammer 8a die
mit Arbeitsfluid eines gewünschten Arbeitsdruckes
gespeist wird. Als Arbeitsfluid kommt insbesondere Druckluft zum
Einsatz.
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Axial
beidseits der Speisekammer 8a befindet sich jeweils eine
Arbeitskammer, wobei nachfolgend zur besseren Unterscheidung von
einer rückwärtigen und
einer vorderen Arbeitskammer 8b, 8c die Rede sein
soll. Jede dieser Arbeitskammern 8b, 8c ist mit
einem zu betätigenden
Verbraucher verbindbar, beispielsweise mit einem doppelwirkenden Arbeitszylinder.
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Die
vordere Arbeitskammer 8c ist vorderseitig von einer vorderen
Abströmkammer 8d flankiert. In
vergleichbarer Weise erfolgt eine rückseitige Flankierung der rückwärtigen Arbeitskammer 8b durch eine
rückwärtige Abströmkammer 8e. Über die
Abströmkammern 8d, 8e kann
von den Verbrauchern zurückströ mendes Arbeitsfluid
abgeführt
werden. Bei mit Druckluft betriebenen Mehrwegeventilen 1 bilden die
Abströmkammern
Entlüftungskammern.
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Die
einzelnen Ventilkammern 8 kommunizieren jeweils mit einem
das Ventilgehäuse 2 zur
Außenseite
hin durchsetzenden Ventilkanal 17. In der Zeichnung sind
nur die mit den Arbeitskammern 8b, 8c verbundenen
Ventilkanäle
sichtbar. Die mit den anderen Ventilkammern 8 kommunizierenden
Ventilkanäle
liegen oberhalb oder unterhalb der Zeichenebene und sind daher nicht
sichtbar.
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Wenn
bei den Ausführungsbeispielen
der Ventilschieber 4 die erste Schaltstellung 5 einnimmt, liegt
eine Fluidverbindung zwischen der Speisekammer 8a und der
vorderen Arbeitskammer 8c sowie zwischen der rückwärtigen Arbeitskammer 8b und der
rückwärtigen Abströmkammer 8e vor.
Dadurch kann Arbeitsfluid von der Speisekammer 8a über die vordere
Arbeitskammer 8c zum Verbraucher strömen, während gleichzeitig an der rückwärtigen Arbeitskammer 8b anstehendes
Fluid über
die rückwärtige Abströmkammer 8e abströmen kann.
Befindet sich der Ventilschieber 4 in der zweiten Schaltstellung 6,
kann das an der vorderen Arbeitskammer 8c anstehende Arbeitsfluid
zur vorderen Abströmkammer 8d ausströmen, während gleichzeitig
unter Überdruck
stehendes Arbeitsfluid von der Speisekammer 8a zur rückwärtigen Arbeitskammer 8b und
von dort zum Verbraucher strömen
kann.
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Zur
Vorgabe der gewünschten
Schaltstellung ist der Ventilschieber 4 am rückwärtigen Ende
mit einem Steuerkolben 18 ausgestattet. Er ist bevorzugt derart
fest am Ventilschieber 4 angebracht, dass er auf diesen
in beiden axialen Richtungen Stellkräfte ausüben kann. Zweckmäßigerweise
ist er einstückig an
den Ventilschieber 4 angeformt.
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Der
Steuerkolben 18 findet sich in einem Steuerkolben-Aufnahmeraum 22,
der durch eine der Dichtungseinheiten 12 von der sich anschließenden rückwärtigen Abströmkammer 8e ständig fluiddicht abgetrennt
ist. Der Steuerkolben-Aufnahmeraum 22 wird von dem Steuerkolben 18,
der zu diesem Zweck mit einer umfangsseitigen Dichtung 23 ausgestattet ist,
in eine dem Ventilschieber 4 zugeordnete vordere Steuerkammer 24 und
eine auf der dem Ventilschieber 4 axial entgegensetzten
Seite liegende rückwärtige Steuerkammer 25 unterteilt.
In jede Steuerkammer 24, 25 mündet ein gesonderter Steuerkanal 26, 27, über den
die zugeordnete Steuerkammer 24 bzw. 25 bei Bedarf
mit einem Betätigungsfluid
beaufschlagt werden kann. Die Zufuhr des Betätigungsfluides wird zweckmäßigerweise
durch ein oder mehrere, elektrisch betätigbare Vorsteuerventile gesteuert. Je
nach dem, ob die vordere oder die rückwärtige Steuerkammer 24, 25 mit
Betätigungsfluid
beaufschlagt wird, gelangt der Ventilschieber 4 in die
erste Schaltstellung 5 oder in die zweite Schaltstellung 6.
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Bei
einer Auslegung des Mehrwegeventils als Impulsventil wird die betreffende
Steuerkammer 24, 25 nur so lange mit Betäti gungsfluid
beaufschlagt, bis der Ventilschieber 4 aufgrund der dadurch
hervorgerufenen fluidischen Stellkräfte in der gewünschten
Schaltstellung 5, 6 angelangt ist. Die Umschaltung
des Ventilschiebers erfolgt also durch Aufbringen eines Druckimpulses.
Anschließend
wird der Betätigungsdruck
wieder entfernt, wobei der Ventilschieber 4 die eingenommene
Stellung aufgrund der zwischen ihm und den Dichtungseinheiten 12 herrschenden
Reibung beibehält.
Alternativ könnten auch
andere mechanische Mittel zur Fixierung der betreffenden Schaltstellung
verwendet werden.
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Bei
konventionellen Mehrwegeventilen kann sich das Problem ergeben,
dass die zweite Schaltstellung 6 nicht sicher beibehalten
wird. Die Ursache ist der in der vorderen Abströmkammer 8d herrschende
Druck, der auf die vordere Stirnfläche des in der vorderen Abströmkammer 8d endenden
Ventilschiebers 4 einwirkt. Üblicherweise ist der hier herrschende
Druck relativ gering und entspricht bei Pneumatikventilen in etwa
dem Atmosphärendruck. Wechselwirkungen
im angeschlossenen Fluidnetz können
jedoch zur Folge haben, dass der in der vorderen Abströmkammer 8d herrschende
Druck unerwünscht
stark ansteigt. Dann kann es geschehen, dass die daraus resultierenden
Stellkräfte
den nicht in die zweite Schaltstellung 6 vorgespannten
Ventilschieber 4 in Richtung der ersten Schaltstellung 5 zurückschalten.
Bei dem erfindungsgemäßen Mehrwegeventil
kann ein solches unerwünschtes
Schaltverhalten nicht mehr oder zumindest nur noch unter Extrembedingungen
auftreten.
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Die
diesbezüglichen
Maßnahmen
sehen am rückseitigen
Endbereich des Ventilschiebers 4 einen gesonderten Abstützkolben 28 vor,
der zusätzlich
zu dem Steuerkolben 18 mit dem Ventilschieber 4 zusammenwirkt.
Der Ventilschieber 4 ist mit einer zur Rückseite
offenen Ausnehmung versehen, die als Kolbenaufnahme 32 bezeichnet
sei, welche sich innerhalb des Ventilschiebers 4 ein Stück weit
in Richtung zu dessen Vorderseite erstreckt. In dieser Kolbenaufnahme 32 ist
der beim Ausführungsbeispiel zylindrisch
konturierte Abstützkolben 28 axial
verschiebbar angeordnet.
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Zwischen
dem Ventilschieber 4 und dem Abstützkolben 28 sind zweckmäßigerweise
Dichtungsmittel 45 vorgesehen, die einen Fluidübertritt
zwischen dem Beaufschlagungsraum 35 und der rückwärtigen Steuerkammer 25 verhindern.
Es kann sich beispielsweise um einen Dichtungsring handeln, der in
einer Umfangsnut des Abstützkolbens 28 einsitzt und
mit dem Innenumfang der Kolbenaufnahme 32 dichtend zusammenarbeitet.
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Der
Abstützkolben 28 kann
eine eingefahrene Stellung einnehmen, in der er maximal in die Kolbenaufnahme 32 eintaucht.
Es kann hier vorgesehen sein, dass der Abstützkolben 28 über zumindest
annähernd
seine gesamte Länge
in den Ventilschieber 4 eintaucht. Die eingefahrene Stellung
ist in 1 oberhalb und unterhalb der Mittellinie 7 durchgezogenen
Linien gezeigt, während
sie in 2 oberhalb der Mittellinie in durchgezogenen Linien
und unterhalb der Mittellinie strichpunktiert angedeutet ist.
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Der
Abstützkolben 28 hat
eine zur Vorderseite des Ventilschiebers 4 weisende erste
Beaufschlagungsfläche 33.
Ihr liegt eine entgegengesetzt orientierte zweite Beaufschlagungsfläche 34 axial
gegenüber,
die am Ventilschieber 4 vorgesehen ist. Diese beiden Beaufschlagungsflächen 33, 34 begrenzen einen
zweckmäßigerweise
im Innern des Ventilschiebers 4 plazierten Beaufschlagungsraum 35.
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Bevorzugt
ist der Beaufschlagungsraum 35 der der Vorderseite des
Ventilschiebers zugewandten vorderen Stirnfläche des Abstützkolbens 28 vorgelagert.
Die erste Beaufschlagungsfläche 33 ist
hier an dieser vorderen Stirnfläche
vorgesehen.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
der 1 steht der Beaufschlagungsraum 35 über einen
den Ventilschieber 4 koaxial durchziehenden Beaufschlagungskanal 36,
der an der vorderen Stirnfläche 37 des
Ventilschiebers 4 ausmündet,
ständig
mit der vorderen Abströmkammer 8d in
Verbindung. Dies hat zur Folge, dass im Beaufschlagungsraum 35 stets die
gleichen Druckverhältnisse
herrschen als in der vorderen Abströmkammer 8d.
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Wird
nun der Ventilschieber 4 durch entsprechende Beaufschlagung
des Steuerkolbens 18 in die zweite Schaltstellung 6 umgeschaltet,
so bewirkt der im Beaufschlagungsraum 35 anstehende Druck
eine Beaufschlagung der beiden Beaufschlagungsflächen 33, 34 dahingehend,
dass der Abstützkolben 28 nach hinten
aus dem Ventilschieber 4 ausfährt. Die maximal ausgefahrene
Stellung, die in 1 strichpunktiert angedeutet ist,
erreicht der Abstützkolben 28, wenn
er mit seiner Rückseite 38 auf
eine axial gegenüberliegende
gehäusefeste
Abstützfläche 42 aufgelaufen
ist. Diese Abstützfläche 42 kann
sich insbesondere an einer Abschlusswand 43 des Steuerkolben-Aufnahmeraumes 22 befinden.
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Indem
der Abstützkolben 28 nunmehr
an einer Weiterbewegung gehindert ist, wirkt seine erste Beaufschlagungsfläche 33 wie
eine gehäusefeste Wand
und der im Beaufschlagungsraum 33 herrschende Druck bewirkt
eine Kraft, die den Ventilschieber 4 von dem sich gehäusefest
abstützenden Abstützkolben 28 axial
wegzudrücken
versucht und dadurch den Ventilschieber 4 in der zweiten
Schaltstellung 6 stabilisiert. Der Ventilschieber 4 wird
dabei zweckmäßigerweise
mit seiner vorderen Stirnfläche 37 gegen
eine axial gegenüberliegende
Abstützfläche 31 am
Ventilgehäuse
gedrückt.
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Auf
den Ventilschieber 4 wirkt in Richtung der ersten Schaltstellung 5 jetzt
nur eine Restkraft, die der Differenz aus dem vorderseitigen Außendurchmesser
D1 und dem Durchmesser der zweiten Beaufschlagungsfläche 34,
multipliziert mit dem herrschenden Druck, entspricht. Diese Restkraft
ist beim Ausführungsbeispiel
so minimal, dass sie normalerweise nicht ausreicht, um die Reibungskräfte zu überwinden
und den Ventilschieber 4 in die erste Schaltstellung 5 zurückzuschieben.
Bevorzugt wird man die Auslegung so treffen, dass die beiden erwähnten Durchmesser
D1 und D2 gleich
sind.
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Während bei
dem Ausführungsbeispiel
der 1 der Beaufschlagungsraum 35 in ständiger Verbindung
mit der vorderen Abströmkammer 8d steht, sind
alternativ auch Bauformen des Mehrwegeventils 1 möglich, bei
der der Beaufschlagungsraum 35 nur bei Einnahme der zweiten
Schaltstellung 6 mit einer geeigneten Ventilkammer 8 kommuniziert
oder in den beiden Schaltstellungen 5, 6 mit unterschiedlichen Ventilkammern 8 in
Verbindung steht. Letzteres ist bei dem Ausführungsbeispiel der 2 der
Fall.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
der 2 führt der
rückseitig
mit dem Beaufschlagungsraum 35 verbundene Beaufschlagungskanal 36 nicht
zur vorderen Stirnfläche 37 des
Ventilschiebers 4, sondern mündet umfangsseitig am Ventilschieber 4 aus.
Eine oder mehrere hierzu vorgesehene umfangsseitige Mündungen
sind bei 44 angedeutet. Diese Mündungen 44 sind so
plaziert, dass sie in der ersten Schaltstellung 5 mit der
rückwärtigen Abströmkammer 8e und
in der zweiten Schaltstellung 6 mit der Speisekammer 8a kommunizieren.
Am einfachsten lässt sich
dies dadurch realisieren, dass man die Mündungen 44 am Grund
des rückwärtigen Freigabeabschnittes 16 vorsieht.
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Wenn
nun der Ventilschieber 4 die erste Schaltstellung 5 einnimmt,
ist der Beaufschlagungsraum 35 mit der Speisekammer 8a verbunden
und es entsteht eine den Ventilschieber 4 in die zweite Schaltstellung 6 drückende Abstützkraft,
die aus dem Produkt zwischen der zweiten Beaufschlagungsfläche 34 und
dem Arbeitsdruck resultiert.
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Nimmt
der Ventilschieber 4 die erste Schaltstellung 5 ein,
liegt eine Verbindung zwischen dem Beaufschlagungsraum 35 und
der rückwärtigen Abströmkammer 8e vor,
so dass die Position stabil bleibt, weil die wirksame Beaufschlagungsfläche innerhalb
des Beaufschlagungsraumes geringer ist als die ebenfalls durch den
Abströmdruck
beaufschlagte vordere Stirnfläche 37 des
Ventilschiebers 4 und da die Abströmdrücke in den beiden Abströmkammern 8e, 8d normalerweise
gleich groß sind.
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Beiden
Ausführungsbeispielen
ist gemeinsam, dass der Abstützkolben 28 normalerweise
erst dann aus der Kolbenaufnahme 32 ausfährt, nachdem er
zuvor gemeinsam mit dem Ventilschieber 4 relativ zum Ventilgehäuse 2 aus
der ersten in die zweite Schaltstellung verlagert wurde. Bei diesem
Umschalten wirkt der in der rückwärtigen Steuerkammer
herrschende Betätigungsdruck
auch auf die Rückseite des
Abstützkolbens 28,
so dass dieser in der Kolbenaufnahme 32 zurückgehalten
wird. Erst wenn nach Erreichen der zweiten Schaltstellung 6 der
erwähnte Betätigungsdruck
abfällt,
fährt der
Abstützkolben 28 rückwärts aus,
bis er die gehäusefeste
Abstützfläche 42 erreicht
hat.