DE1110969B

DE1110969B - Dreiwege-Absperr- oder -steuerventil

Info

Publication number: DE1110969B
Application number: DE?48779A
Authority: DE
Inventors: Christian Buerkert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1958-05-02
Filing date: 1958-05-02
Publication date: 1961-07-13

Description

Dreiwege-Absperr- oder -steuerventil Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dreiwege-Ventil mit Hilfssteuerung, die ebenfalls als Dreiwege-Ventil ausgebildet ist.
Es ist unter anderem ein hilfsgesteuertes Dreiwege-Ventil bekanntgeworden, bei welchem die Hilfssteuerung als Dreiwege-Ventil ausgebildet ist. Bei einer bekannten Ausführung wird das Druckmittel über die Dreiwege-Hilfssteuerung in ein Servo-System, bestehend aus einem mit dem Verschlußteil verbundenen Antriebskolben, geleitet. Das Verschlußstück des Hilfsventils wirkt hier einerseits auf eine im Antriebskolben und Verschlußteil angeordnete, das Druckmittel zuführende Bohrung und andererseits auf einen im Gehäuse fest angeordneten Ventilsitz einer ins Freie führenden Entleerungsbohrung. Wollte man ein solches nur für Preßluftbetrieb gedachtes Ventil auch für Flüssigkeiten oder Gase, die nicht in die Atmosphäre ausströmen dürfen, verwenden, dann wären komplizierte Umgehungsleitungen notwendig, die die Wartung und den Austausch des elektrischen Teiles erschweren würden.
Es sind weiter hilfsgesteuerte Dreiwege-Ventile bekanntgeworden, bei welchen das Antriebsteil, entweder als Kolben oder als Membran ausgebildet, mit zwei miteinander verbundenen Verschlußstücken versehen ist, welche die Sitze des Hauptventils zwischen sich einschließen. DieseVentile weisen nur eineZweiwege-Hilfssteuerung auf, deren Verschlußstück eine im Antriebsteil vorgesehene Bohrung für die Entleerung des Druckraumes des Hauptventils verschließt. Nach Anzug des Hilfsventils wird daher weiterhin das Druckmittel in den Raum über der Membran bzw. über den Kolben nachströmen, wodurch sich die Entleerung verlangsamt und damit die Schaltgeschwindigkeit ungünstig beeinflußt wird.
Schließlich sind hilfsgesteuerte Ventile bekanntgeworden, bei welchen das Verschlußstück des Hilfsventils gegen zwei feste Ventilsitze wirkt. Das Hilfsventil befindet sich hier in einem besonderen, auf das Hauptventil aufgesetzten Gehäuse, was die Anordnung von komplizierten Kanälen bzw. Leitungen erforderlich macht.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Dreiwege-Absperr- oder Steuerventil mit Antrieb durch das abzusperrende bzw. zu steuernde Druckmittel, das auf ein mit demVerschlußteil verbundenes Antriebsteil einwirkt und hierbei durch ein Dreiwege-Hilfsventil gesteuert wird, das seinen einen Sitz auf einer in eine der angeschlossenen Leitungen führenden Bohrung im Antriebsteil und dem Verschlußteil hat, während sein anderer Sitz im Gehäuse fest angeordnet ist. Die Erfindung besteht darin, daß das einzige doppelt wirkende Verschlußstück des Hilfsventils in an sich bekannter Weise über eine Stange betätigt wird und die Anordnung in bekannter Weise so getroffen ist, daß mit dem Antriebsteil zwei Verschlußstücke verbunden sind, die die beiden Sitze des Hauptventils zwischen sich einschließen, und das Druckmittel bei auf seinem Sitz auf dem Antriebsteil aufsitzenden Verschlußstück des Hilfsventils durch Kanäle, die von dem mit der Druckmittelquelle verbundenen Anschluß ausgehen, auf dasAntriebsteil einwirken kann, während bei auf seinem gehäusefesten Sitz aufsitzenden Verschlußstück des Hilfsventils die Entleerung des Druckraumes durch den Sitz auf dem Antriebsteil in den zugehörigen Anschluß erfolgt.
In vorteilhafter Weise kann das auf das Wechselsystern einwirkende Antriebsteil als elastische Meinbran ausgebildet sein. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die beiden Verschlußstücke des Hauptventils durch eine Röhre miteinander verbunden werden. Zweckmäßig kann das Verschlußstück des Hilfsventils über eine Feder, die innerhalb des Magnetankers untergebracht ist, angetrieben werden.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in der Beschreibung unter Bezugnahme auf das in der Zeichnun im Längsschnitt dargestellte Ausführungsbei-9 el spiel näher erläutert sowie in den Ansprüchen enthalten.
Durch die Anordnung des Dreiwege-Mlfsventils wird gegenüber den Ausführungen mit einem einfach wirkenden Hilfsventil der Vorteil einer schnelleren Schaltung erreicht. Außerdem können die Kanäle gegenüber den Ausführungen mit einem Dreiwege-Hilfsventil viel einfacher gestaltet und gegebenenfalls notwendige, die Wartung bzw. den Austausch des elektrischen Teiles störende Leitungen eingespart werden. Das Ventil ist auch für Flüssigkeiten und Gase, die nicht in die Atmosphäre abströmen dürfen, verwendbar.
Das Ventilgehäuse 1 ist mit einem Anschluß 2 für die Druckmittelquelle und den Anschlüssen 3 und 4 versehen. Es hat ferner die beiden Ventilsitze 5 und 6, denen die Verschlußstücke 7 bzw. 8 gegenüberstehen. Die beiden Verschlußstücke können vorteilhaft aus elastischem Werkstoff bestehen. Sie sind über eine Röhre 9 miteinander verbunden. Das obere Verschlußstück 7 geht in ein vorzugsweise als Membran ausgebildetes Antriebsteil 10 über, die an ihrem äußeren Rand durch einen umlaufenden Dichtungsring 11 verstärkt ist. Der Hub der Membran 10 ist durch eine Scheibe 12 begrenzt, in deren unterem Teil eine Rille eingearbeitet ist, die derMembranform entspricht. Im zentralen Teil der Scheibe 12 ist eine als Sitz für das Hilfsventil dienende elastische Dichtung 13 befestigt. Mit 14 ist das Verschlußstück des Hilfsventils bezeichnet, das an eine Stange 15 angearbeitet ist. Das obere Ende der Stange 15 ist mit einem Kopf 16 versehen, gegen den eine Feder 17 drückt, die sich andererseits am Boden des Magnetankers 18 abstützt. Der Weg der Stange 15 nach oben wird durch die Sicherung19 begrenzt, die in eine Rille der Stange15 eingesetzt ist. Der Magnetanker 18 wird durch die Feder 20 entgegen der Magnetkraft nach unten gedrückt. Die Feder 20 stützt sich gegen den Kein 21 ab, der mit dem Führungsrohr22, das aus magnetisch nicht leitendem Werkstoff besteht, dicht verbunden ist. Die Magnetspule 23 ist auf einen Spulenkörper 24 aufgebracht. Der äußere magnetische Kraftfluß schließt sich über die Scheibenpakete 25 und 26, die beispielsweise aus Dynamoblech bestehen, und das ebenfalls aus Dynamoblech bestehende Mantelpaket 27, welches die Spule 23 umgibt und Verbindung mit den stimseitigen Scheibenpaketen 25 und 26 hat. Schließlich ist der gesamte elektrische Teil mit einer Kappe 28 abgedeckt, die mittels einer Schraube 29 in dem Kein 21 verschraubt ist. Das Zwischenstück 30 ist in einer nicht gezeichneten Weise mit dem Ventilgehäuse 1 verbunden. An ihm ist das Führungsrohr 22 druckdicht befestigt. Das Zwischenstück 30 preßt den äußeren Wulst 11 der Membran 10 auf das Ventilgehäuse 1 und dichtet damit das gesamte Sy- stem nach außen ab. Der Anschluß 2 ist über die Kanäle 31, 32 und 33 mit dem Raum über der Scheibe 12 verbunden. Durch die umlaufende Aussparung 34 wird die Membran 10 von unten mit dem Vordruck beaufschlagt.
Das Ventil arbeitet in folgender Weise: Das unter Druck stehende Medium tritt durch den Anschluß 2 ein und gelangt durch die Kanäle 31, 32 und 33 in den Raum über der Scheibe 12. Aus diesem Raum kann es nach oben nicht entweichen, weil das Führungsrohr22 und derKern21 dasSystem abschließen. Wohl aber gelangt der Druck durch den Durchmesserunterschied zwischen der Stange 15 und der Dichtung 13 nach unten und vermittelt der Membran 10 von oben denselben Druck, wie ihn diese von unten aus dem Anschluß 2 über die umlaufende Aussparung 34 erhält. Das Medium kann aus dieser umlaufenden Aussparung 34 nicht entweichen, weil dies das obere Verschlußstück 7 verhindert, welches mit dem Druck des anstehenden Mediums auf den Sitz 5 gepreßt wird. In dieser Stellung sind die Anschlüsse 3 und 4 miteinander verbunden. Sobald die Spule 23 Strom erhält, wird der Magnetanker 18 unter der Wirkung des magnetischen Feldes gegen den Kein 21 gezogen und in dieser Stellung gehalten; bei Wechselstrom vermeidet ein nicht näher bezeichneter Kurzschlußring das Brummen. Dadurch bewegt sich die Stange 15 nach oben, und das Verschlußstück 14 öffnet den Sitz 35 und verschließt gleichzeitig den oberen Sitz 13, so daß der Zustrom von Druckmittel über die Kanäle 31, 32 und 33 unterbunden ist. Das in dem Raum zwischen der Scheibe 12 und der Membran 10 vorhandene Medium entweicht durch den Ventilsitz 35 und die Röhre 9 nach unten. Der unter der Membran 10 in dem Ringraum 34 wirksame Druck des Mediums hebt erstere und damit das obere Verschlußstück 7 ab. Damit ist der Anschluß 4 mit dem Anschluß 2 verbunden; das Medium kann nunmehr über den Anschluß 4 einem Verbraucher zuströmen. Der Anschluß 3 ist in dieser Stellung durch das Anliegen des unteren Verschlußstückes 8 an seinem Sitz 6 verschlossen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE.-1. Dreiwege-Absperr- oder -steuerventil mit Antrieb durch das abzusperrende bzw. zu steuernde Druckmittel, das auf ein mit dem Verschlußteil verbundenes Antriebsteil einwirkt und hierbei durch ein Dreiwege-Hilfsventil gesteuert wird, das einen Sitz auf einer in eine der angeschlossenenLeitungen führendenBohrung imAntriebsteil und dem Verschlußteil hat, während sein anderer Sitz im Gehäuse fest angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das einzige, doppelt wirkende Verschlußstück (14) des Hilfsventils in an sich bekannter Weise über eine Stange (15) betätigt wird und die Anordnung in bekannter Weise so getroffen ist, daß mit dem Antriebsteil (10) zwei Verschlußstücke (7, 8) verbunden sind, die die beiden Sitze (5, 6) des Hauptventils zwischen sich einschließen und das Druckmittel bei auf seinem Sitz (35) auf dem Antriebstell (10) aufsitzendem Verschlußstück (14) des Hilfsventils durch Kanäle (31, 32, 33), die von dem mit der Druckmittelquelle verbundenen Anschluß(2) ausgehen, auf das Antriebsteil (10) einwirken kann, während bei auf seinem gehäusefesten Sitz (13) aufsitzenden Verschlußstück (14) des Hilfsventils die Entleerung des Druckraumes durch den Sitz (35) auf dem Antriebsteil (10) in den zugehörigen Anschluß (3) erfolgt.
2. Dreiwege-Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsteil (10) als elastische Membran ausgebildet ist. 3. Dreiwege-Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Verschlußstücke (7, 8) des Hauptventils durch eine Röhre (9) miteinander verbunden sind. 4. Dreiwege-Ventil nach einem derAnsprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der gehäusefeste Sitz (13) des Hilfsventils in eine Scheibe (12) eingelegt ist, die den Raum über dem Antriebsteil (10) von dem Raum, der mit dem Anschluß (2) für die Druckmittelquelle verbunden ist, abtrennt. 5. Dreiwege-Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (14) des Hilfsventils über eine Feder (17) verstellt wird. 6. Dreiwege-Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (17) innerhalb des Magnetankers (18) angeordnet ist. 7. Dreiwege-Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetanker (18) mit einer Längsbohrung versehen ist, in der sich die Rückstellfeder (20) für den Magnetanker (18) befindet. In Betracht gezogene Druckschriften-Deutsche Patentschriften Nr. 68 726, 314 523, 745 480, 763 381, 864 496; französische Patentschrift Nr. 1058 413 britische Patentschriften Nr. 676 519, 789 241; USA.-Patentschriften Nr. 2 1612483 2 319 578, 2 694 544, 2 705 608, 2 710 162.