DE1775829A1 - Multi-way valve - Google Patents
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Description
M e h r w e g e v e n t i 1 Die Erfindung betrifft ein Mehrwegeventil, das ein Schaltglied besitzt, mit dessen Hilfe die zu einem Verbraucher, z.H. zu einem Arbeitszylinder für flüssige und gasförmige Medien führende Leitung wahlweise mit der Zuleytunö für das Druc--medium oder mit einer in die freie Atmosphäre oder zu einem Vorratsbehälter führenden Entlüftungsleitung in Verbindung gesetzt werden kann.M e r w e g e v e n t i 1 The invention relates to a multi-way valve, that has a switching element, with the help of which the to a consumer, z.H. to a working cylinder for liquid and gaseous media carrying line optionally with the Zuleytunö for the pressure medium or with one in the free atmosphere or be connected to a vent line leading to a storage tank can.
Bei Iiehrwegeventilen der vorgenannten Art ergibt sich eine besondere Aufgabe: diese Ventile sollen ein Minimum. an Bauteilen aufweisen, über sehr große Schaltspielzahlen zuverlässig schalten und sich mit verhältnismäßig geringem Energieaufwand ansteuern lassen. Die vorgeschlagenen Lösungen für diese Aufgabe haben bisher in der Praxis nicht einwandfrei befriedigt. Es sind hierbei zwei Arten von Anordnungen entstanden, nämlich Plaaheahieber und Spindelsohieber genauester Passung, bei denen. die Abdichtung der einzelnen Funktionslagen durch eine hohe Genauigkeit der mechanischen Ausführung erreicht wird und die naturgemäß teuer in der Herstellung und sehr empfindlich gegen Verunreinigungen der gesteuerter Medien sind und zudem einer dauernden Abnutzung unterliegen, und eine Gruppe von Flach" und Spindelschiebern und --ventilen sowie Tellerventilen mit Anschmiegung, vorzugsweise mit deformierbaren Dichtelementen, die geringe Ansprüche an die Herstellung stellen und bei geeigneter Baufarm hohe Spielzahlen aufweisen, von denen jedoch die Flach-und Spindelsehieber nachteilig sind, da die Dichtelemente unter Vorspannung verschoben werden müssen, und die von der Funktion her vorteilhaften Tellerventile, bei denen die Dichtungsberührung erst in den Endlagen gesahieht, die zufolge der Staffelung der einzelnen Dichtelemente einen verwickelten Aufbau haben und aus einer größeren Anzahl von Teilen zusammengesetzt sind.In the case of Iiehrwegeventilen of the aforementioned type, there is a special task: these valves should be a minimum. have on components, switch reliably over very large numbers of switching cycles and can be controlled with relatively little energy consumption. The proposed solutions to this problem have not yet met properly in practice. There are two types of arrangements, namely Plaaheahieber and Spindelsohieber the most precise fit, in which. the sealing of the individual functional layers is achieved through a high level of accuracy of the mechanical design and which are naturally expensive to manufacture and very sensitive to contamination of the controlled media and are also subject to constant wear, and a group of flat and spindle valves and valves as well Poppet valves with a snug fit, preferably with deformable sealing elements, which place low demands on the production and with a suitable design have high numbers of games, of which, however, the flat and spindle slides are disadvantageous, since the sealing elements have to be moved under pretension and which function advantageous poppet valves in which the seal contact is only seen in the end positions, which, due to the staggering of the individual sealing elements, have an intricate structure and are composed of a larger number of parts.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Ventil der hier in Frage stehenden Art zu schaffen, das die Vorteile der oben beschriebenen beiden Gruppen bes__tzt, ihre Nachteile jedoch vermeidet.The aim of the present invention is to provide a valve of standing here type in question, the bes__tzt the advantages of the two groups described above, but avoiding their disadvantages.
Zu dem oben benannten Zweck: ist gemäß der Erfindung beim neuen Ventil vorgesehen, daß das Schaltglied in seiner Ruhestellung an die Dichtflächen unter dem Einflut' einer in Richtung auf die Dichtflächen wirkenden Kraft, z.B. einer pneumatischen, hydraulischen, magnetischen oder mechanischen Kraft seines Gewichtes usw. angepreßt gehalten wird, daß das Schaltglied zum Ausführen seiner Schaltbewegung quer zu den Dichtflächen bzw. den Mündungen der ungesteuerten Kanäle geführt ist, wobei es vor Einleitung der Schaltbewegung durch Hinzuschalten einer auf seine den Dichtflächen zugekehrte Seite wirkenden, z.B. pneumatischen oder hydraulischen Zusatzkraft von der Dichtfläche abgehoben wird, daß das Schaltglied ausschließlich zum Ausführen der Schaltbewegung angetrieben wird, wobei es im Verlaufe dieser Schaltbewegung zwischen zwei von einander entgegengesetzten Seiten einwirkenden Kräften schwebend gehalten wird, und daß das Schaltglied schließlich in der neuen Schal-1.stellung nach Beendigung der Schaltbewegung durch Abschalten der Zusatzkraft wieder an die Dichtfläche angepreßt wird. Hierbei ist zweckmäßig die Anordnung so getroffen, daß man den das Schaltglied darstellenden Schieber an einer seiner beiden parallel zur Ricutung seiner Schaltbewegung verlaufenden, einander entgegengesetzten Seiten, und zwar an der den Dichtflächen eigewandten Seite unter konstantem Druck hält, während man an der gegenüberliegenden Seite die auf den Schieber im Sinne einer Abhebebewegung wirkende Kraft während der Schaltbewegung erhöht. Vorzugsweise wird-die den Schieber von den Dichtflächen abhebende Zusatzkraft dadurch erzeugt, daß man am Schieber eine unter `dem Einfluß eines zusätzlichen Druckes stehende zusätzliche Fläche zuschaltet.For the above purpose: it is provided according to the invention in the new valve that the switching element in its rest position on the sealing surfaces under the influx of a force acting in the direction of the sealing surfaces, e.g. a pneumatic, hydraulic, magnetic or mechanical force of its weight, etc. . is held pressed that the switching element is guided to execute its switching movement transversely to the sealing surfaces or the mouths of the uncontrolled channels, whereby it is before the initiation of the switching movement by switching on a side facing the sealing surfaces, for example pneumatic or hydraulic additional force from the Sealing surface is lifted so that the switching element is driven exclusively to carry out the switching movement, it being kept floating in the course of this switching movement between two forces acting from opposite sides, and that the switching element is finally in the new switching 1.position after completion of the d he switching movement is pressed against the sealing surface again by switching off the additional force. Here, the arrangement is expediently made so that the slide representing the switching element is held under constant pressure on one of its two opposite sides that run parallel to the direction of its switching movement, namely on the side facing the sealing surfaces, while on the opposite side the Increased force acting on the slide in the sense of a lifting movement during the switching movement. The additional force that lifts the slide off the sealing surfaces is preferably generated by connecting an additional surface on the slide that is under the influence of an additional pressure.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird das Schaltglied vor Einleitung der Schaltbewegung von den Dichtflächen abgehoben, es wird hierbei in eine Art Schwebezustand überführt und in diesem Zustand in eine neue Schaltstellung gebracht, wonach es wieder an die Dichtflächen angepreßt wird, Während der Schaltbewegung tritt keine Reibung zwischen den schwebenden Flächen und anderen, ihnen zugeordneten Flächen auf, in ausgesteuertem Zustand wird der Schieber durch den anstehenden Duftdruck gegen die Fläche angedrückt, es ist also eine gute Dichtigkeit gegen Zecken vorhanden. Während der Verstellbewegung beim Umsteuern vermeidet das den Schieber umgebende Zuftpolster die direkte Berührung von Material zu Material, so daß praktisch keine Reibung vorhanden ist, die Ätnueung entsprechend klein ist und das aohaltglieä dich "auch bei Abnutzung selbsttätig nachjustiert und-treiterhtn dicht bleibt, Bei alledem ist der Aufbau denkbar einfach', so wie er nur bei Schiebersteuerungen rein kann. Na ergibt sich also, daß bei der erfindungsgemäßen Anordnung die Vorzüge des Tellerventils mit einer Anschmiegung erst beim völligen Erreichen der Schaltlage mit dem einfachen und zuverlässigen Aufbau des quer zu den Steuerkanälen beweglichen Schiebers verbunden sind, Die Anordnung kann. z,B. so getroffen sein, daß mehrere Schieber in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind, indem sie an ihrer Arbeitsdruckseite an einer die entsprechenden Leitungsmündungen aufweisenden gemeinsamen Führungsplatte geführt sind, und an der gegenüberliegenden Seite durch eine gemeinsame Deckplatte unter Freilassung eines Raumes konstanten Druckes nach außen hin abgeschlossen sind. Die Deckplatte besteht vorzugsweise aus durchsichtigem Material, z.B, aus crem unter dem Immen "Plexiglas" im Handel bekannten Material, Diese Anordnung macht es möglich, den Sohaltzustand unmittelbar zu überwachen und optisch kenntlich zu machen, Außerdem kann man nunmehr verschiedene logische Funktionen beliebig kombinieren und miteinander verknüpfen, Man Kann z,B. auch vorsehen, daß die Anordnung aus ainer die Anschlüsse für die Zuleitungen oder Speise- leitungen und die Entlüftungsleitungen einer größeren Anzahl von Zylindern besitzenden feststehenden, von außen her angetriebenen Anschlußplatte und aus einer oberhalb derselben verstellbaren Schieberplatte besteht, welche die. Aussparungen zur Bildung von Luftkissen besitzt und einerseits linear verachieblich und andererseits verschwenkbar gelagert ist. Da man bei elektfiss#ä3en Steuerkreisen im Sinne einer analogen oder logischen Schaltung die Schnelligkeit der elektronischen Übermittlung in den Stellgliedern nicht ausnutzen rann, wenn die Stellglieder größere Kräfte oder Wege bewirten müssen, weil die elektrischen Signale durch Induktion in mechanische Kräfte umgewandelt werden müssen, was die nötige Zeit zum Auf- und Abbau von Magnetfeldern bedingt, hat säen diesen bekannten Anordnungen gegenüber beim Erfindungsgegenstand den Vorteil der Schnelligkeit, da man als Endglieder sehr schnelle Motoren oder Zylinder einsetzen kann, die das Druck-Signal schnell in eine schiebende oder drehende Bewegung umwandeln, ganz abgesehen davon, daß hier auch der apparative Aufwand wesentlich geringer ist, In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Anordnung gemäß der Erfindung in einer Seitenansicht in einem senkrechten Schnitt in schematischer Darstellung, Fig, 2 den Schieber der Anordnung nach Pig, i in perspektivischer Darstellung, Fig. 3 eine abgewandelte Auszünrungaform des Gegenstandes der Erfindung in perspektivi-scher schematischer Darstellung, Fig. 3a eine Einzelheit der Anordnung nach Fig. 3 in größerem Maßstab in perspektivischer Darstellung, Fig. 4 eine weitere abgewandelte Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung in einer Draufsicht teilweise geschnitten und in schematischer Darstellung, Fig. 5a, 5b, 5o die Anordnung nach Pig. 4 in drei verschiedenen Stadien ihrer Funktion Fig. 6 eine weitere Einzelheit der Anordnung nach Fig, 4 in einer Draufsicht in schematischer Darstellung, Fig. 7 eine andere Variante des Erfindungsgegenstandes in einer Draufsicht und Fig. 8 verschiedene Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Anordnung in einer Seiten- ansieht in schematischer Darsiellunt in verschiedenen Kombinationen zur Ausübung von logischen Funktionen, Beim Erfindungsgegenstand handelt es sich um ein Mehrwegeventil, das ein Schaltglied besitzt, das als Flachschieber 1 ausgebildet ist und mit dessen Hilfe die zu einem Verbraucher, z.B. zu einem Arbeitszylinder für flüssige oder gasförmige Medien führexde Leitung wahlweise mit der Zuleitung für das Druckmedium oder mit einer in die freie Atmosphäre oder zu einem Vorratsbehälter führenden Entlüftungsleitung in Verbindung gesetzt werden kann, Zu diesem Zweck hat der Schieber die Gestalt einer im Querschnitt etwa rechteckigen Platte.,. die in einem Sehiebergehäuse 2 geführt ist und an der dem Arbeitsdruck abgewandten Seite eine ebene oder annähernd ebene Abechlußfläche 3 besitzt. In die zur Führung des Flachschiebers des Mehrwegeventils gemäß der Erfindung, das bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 als Vierwegeventil ausgebildet ist, dienende Ausnehmung des Schiebexgleuees münden folgende Leitungen bzw. Anschlitese eigKe",,in den den axialen Enden des Schiebers entsprechenden4 gereichen jeweils die Leitungen q., 5 , über die die.Schaltbewegung eingeleitet wird, und an der der Unterse.1te des Flachschiebers entsprechenden Seite 6 die Zuleitu,t297.. für das Druckmedium, der Anschluß 8 für eine zu einer- Arbei.tszylinderseite führende Speiseleitung, der Anschlu8 9 für die dieser Arbeitszylinderseite zugewandte Entlüftungsleitung, der Anschluß 10 für eine zu der zweiten Arbeitszylinderseite führende Speiseleitung und der Anschluß 11 für die dieser Zylinderseite zugeordnete Entlüftungsleitung, wobei der Anschluß für eine zu einem Arbeitszylinder führende Speiseleitung in Richtung der Längsachse des Schiebers gesehen zwischen der Zuleitung für das Druckmedium und dem Anschluß für die dem Arbeitszylinder zugeordnete Entlüftungsleitung angeordnet ist. Der Schieber besitzt an seiner arbeitsdruckseitigen Fläche 6 mehrere jeweils rechtwinklig nach außen gerichtete und zwischen sich jeweils einen Verbindungsraum enthaltende Abdichtungsvorsprünge 12, 13, wobei die Verbindungsräume dazu dienen, jeweils zwei der in das Schiebergehäuse mündenden Leitungen paarweise miteinander zu verbinden, Bei dem Ausführungsbeispiel naoh Fig, 1 und 2 besitzt der Schieber arbeitedruckseitig zwei Abdichtungsvorsprünge 12, 13, die in der ersten Endstellung, wie sie in Pig, 1 gezeigt ist, die Speiseleitung 7 für das Druckmedium mit der einen Arbeitszylinderseite 8 und die andere Arbeitszylinderseite 1o mit der zugehörigen Entlüftungsleitung 11 und in der zweiten Endstellung des SChJabers - die in Fige 1 strichpunktiert angedeutet ist -- die Speiseleitung 7 mit der anderen Arbeitszylinderseite 1o und die entgegengesetzte Arbeitszylinderseite 8 mit der zugehörigen Entlüftungsleitung 9 verbinden, Die axialen Endbereiche des Schiebers besitzen arbeitsdruckseitig jeweils eine prismatische oder zylindrische Ausnehmung 14, 15, die zum axiale. Ende und zur Arbeitsdruckseite hin offen ist und die der zugehörigen Steuerleitung für die Schaltbewegung zugeordnet ist. Die Ausnehmungen analen beiden axialen Enden des Schiebers sind von der übrigen druckseitigen Sehieberoberfläche durch einen rechtwinklig zur Arbeitsdruckseite hin vorstehenden äußeren Abdichtungsvorsprung 16 getrennt. In the arrangement according to the invention, the switching element is lifted off the sealing surfaces before the switching movement is initiated, it is transferred into a kind of floating state and in this state is brought into a new switching position, after which it is pressed against the sealing surfaces again, during the switching movement there is no friction between the floating surfaces and other surfaces assigned to them , in the controlled state the slide is pressed against the surface by the applied scent pressure, so there is a good seal against ticks. During the adjustment movement avoids when reversing the slider surrounding Zuftpolster that Ätnueung is the direct contact between the material to material, so that substantially no friction is present correspondingly small and the aohaltglieä you "automatically adjusted even with wear and-treiterhtn tight remains In all The structure is very simple, as it can only be found in slide controls . So it follows that in the arrangement according to the invention the advantages of the poppet valve with a snuggling only when the switch position is fully reached with the simple and reliable structure of the transverse to the control channels Movable slide are connected, The arrangement can be made, for example, so that several slides are accommodated in a common housing, in that they are guided on their working pressure side on a common guide plate having the corresponding line openings , and on the opposite side by a common deckp latte are closed to the outside with the release of a space of constant pressure. The cover plate is preferably made of transparent material, for example, of cream material known commercially under the name "Plexiglas". This arrangement makes it possible to monitor the state of the condition directly and to make it visually recognizable. In addition, various logical functions can now be combined and connect with each other, you can e.g. also provide for the arrangement to consist of a fixed, externally driven connection plate, which has the connections for the supply lines or feed lines and the ventilation lines of a larger number of cylinders, and a slide plate which can be adjusted above the same and which the. Has recesses for the formation of air cushions and is mounted on the one hand linearly displaceable and on the other hand pivotable. Since with electrical control circuits in the sense of an analog or logical circuit, the speed of the electronic transmission in the actuators cannot be exploited if the actuators have to generate greater forces or distances because the electrical signals have to be converted into mechanical forces by induction, What causes the necessary time to build up and breakdown of magnetic fields, sowing these known arrangements has the advantage of speed compared to the subject of the invention, since you can use very fast motors or cylinders as end links, which quickly convert the pressure signal into a pushing or rotating movement convert, quite apart from the fact that the outlay on equipment is also significantly lower here. In the drawing, exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown. In the drawings: Fig 1 shows an arrangement according to the invention in a side view in a vertical section in a schematic representation, Fig, 2 shows the slider of the arrangement according to Pig, i in a perspective view, Figure 3 shows a modified Auszünrungaform of the article of the invention in a perspective.. shear schematic representation, Fig. 3a shows a detail of the arrangement of FIG. 3 on a larger scale in perspective view, Fig. 4 shows a further modified embodiment of the subject invention in a plan view partly in section and in schematic representation, Fig. 5a, 5b 5o the arrangement according to Pig. 4 in three different stages of their function Fig. 6 shows a further detail of the arrangement of Figure 4 in a top view in schematic representation, Fig. 7 shows another variant of the subject invention in a plan view and FIG. 8 different possible applications of the inventive arrangement in a side looks in schematic Darsiellunt in various combinations for the exercise of logical functions, the subject of the invention is a multi-way valve that has a switching element that is designed as a flat slide 1 and with the help of which to a consumer, e.g. to a working cylinder for liquid or gaseous Media leadingxde line can optionally be connected to the supply line for the pressure medium or to a vent line leading into the open atmosphere or to a storage container. For this purpose, the slide has the shape of a plate with an approximately rectangular cross-section. which is guided in a filter housing 2 and has a flat or approximately flat sealing surface 3 on the side facing away from the working pressure. In the recess of the sliding gate serving to guide the flat slide of the multi-way valve according to the invention, which is designed as a four-way valve in the embodiment of FIGS in each case the lines q., 5, via which the switching movement is initiated, and on the side 6 corresponding to the Unterse.1te of the flat slide, the supply line, t297 .. for the pressure medium, the connection 8 for a side leading to a working cylinder Feed line, the connection 9 for the ventilation line facing this working cylinder side, the connection 10 for a supply line leading to the second working cylinder side and the connection 11 for the ventilation line assigned to this cylinder side, the connection for a supply line leading to a working cylinder in the direction of the longitudinal axis of the slide seen between the supply line for the pressure medium and the connection for the vent line assigned to the working cylinder is arranged. On its surface 6 on the working pressure side, the slide has several sealing projections 12, 13, each pointing outwards at right angles and each containing a connecting space between them, the connecting spaces serving to connect two of the lines opening into the slide housing to one another in pairs , 1 and 2 the slide has two sealing projections 12, 13 on the working pressure side, which in the first end position, as shown in Pig, 1, the feed line 7 for the pressure medium with one working cylinder side 8 and the other working cylinder side 1o with the associated vent line 11 and in the second end position of the SChJabers - which is indicated by dash-dotted lines in Fig. 1 - connect the feed line 7 to the other working cylinder side 1o and the opposite working cylinder side 8 to the associated vent line 9, the axial end areas of the slide have the working pressure side in each case a prismatic or cylindrical recess 14, 15, the axial. End and is open to the working pressure side and which is assigned to the associated control line for the switching movement. The recesses at both axial ends of the slide are separated from the rest of the pressure-side slide valve surface by an outer sealing projection 16 protruding at right angles to the working pressure side.
Erfindungsgemäß ist beim neuen Schieber die Anordnung so getroffen, daß das Schaltglied in seiner Ruhestellung an die Dichtflächen unter dem Einfluß eines auf seine den Dichtflächen entgegengesetzten Seite wirkenden Druckes angepreßt gehalten wird, daß das Schaltglied weiterhin zum Ausführen seiner Schaltbewegung quer zu den Dichtflächen bzw, den Mündungen der angesteuerten Banäle geführt ist, wobei es vor Einleitung der Schaltbewegung durch Hinzusehalten einer auf seine den Dichtflächen zugekehrten Seite wirkenden Zusatzkraft von den Dichtflächen abge- hoben wird, daß das Sohaltglied außerdem aussohließlich zum. Ausführen der Schaltbewegung angetrieben wirst" wobei es im Verlaufe dieser Schaltbewegung zwischen zwei 'voneinander entgegengesetzten Seiten einwirkenden Drücken schwebend gehalten wird, und daß das Schaltglied in der neuen Sehaltetellung nach Beendigung der Schaltbewegung durch Abschalten der Zusatzkraft wieder an die Dichtfläche angepreßt wird, Man hält hierbei den Schieber erfindungsgemäß an einer seiner beiden zur Richtung seiner Schaltbewegung parallelen einander entgegengesetzten Seiten - bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 an der Seite 17 - unter konstantem Druck, während man an der gegenüberliegenden Seite die auf den Schieber im Sinne einer Abhebebewegung gemäß Pfeil 18 wirxende Kraft während der Schaltbewegung erhöht, Die Seite 17 befindet sich in einem Raum, in dem mit Hilfe geeigneter Druckregelmittel -zweckmäßigerweise das einstellbare Überdruckventil 19 -ein konstanter oder annähernd konstanter Druck aufrecht erhalten wird, während man die Druckveränderung an der durch den Arbeitsdruck beaufschlagten Seite 6 des Schiebers vornimmt. Die den Schieber von der Dichtfläche abhebende Zusatzkraft wird hierbei dadurch erzeugt, daß man am Schieber eine unter dem Einfluß eines zusätzlichen Druckes stehende zusätzliche Fläche schaltet, indem der Schieber an der dem Arbeitsdruck zugewandten Seite 6 eine annähernd symmetrisch über den Schieber verteilte, von der übrigen Schieberfläche getrennte Zusatzfläche besitzt, auf die zum Einleiten der Abhebebewegung über geeignete Kanäle ein zusätzlicher Druck aufgebracht werden kann. für das Zuschalten dieser zusätzlichen Fläche sind in den Vorsprung 16 zwei Druckmediunnuten 19, 20 eingearbeitet, die zur Aufnahme des den Zusatzdruck erzeugenden Druckmediums dienen. Der äußere Abdichtungsvorsprung 16 besitzt zwei solche in konzentrischer Anordnung rundumlaufende Druck-. mediumnuten 19, 20, von denen jede mit einer beiden axialen Endbereichen 14, 15 des Schiebers zugeordneten Zeitungen 4, 5 über die pßsmatischen oder zylindrischen Ausnehmungen in Verbindung steht. Zur besseren Abdichtung kann man die Innenfläche der Ausnehmung@des Schiebergehäuses an der der Zuleitung für das Druckmedium zugewandten Seite 6 mit einem Belag 21 aus.einem Material mit nachgiebig-elastischen Eigenschaften! z,B, aus Gummi oder Kunststoff mit gummiähnlichen Eigenschaften bedecken, Man kann die Anordnung auch so treffen, daß der Schieber kanalseitig einen weich-elastisohen Überzug, z.B. aus Gummi trägt, der einen sehr hohen Reibungekoeffizienten und ein vorzügliches Abdichtungsvermögen aufweist, derart, daß die Verschiebung des Schiebers erst dann einsetzt, wenn die Aneehmiegumg vollständig aufgelöst ist. Schließlich kann man die Anordnung auch noch so treffen, daß der Schieber mit der ganal.platte eine feine Verzahnung oder Rasterung aufweist, die erst nach dem Durchlaufen eines ersten Hubes, näml.iohkUr Rasttiefe, den Schieber zur Seitenbewegung freigibt, sonst aber jegliche Verschiebung des Schiebern°durch Formschluß verhindert, Insgesamt ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Anordnung so getroffen und sind die Flächen an den beiden einander entgegengesetzten Seiten des Schiebers und die auf diese Flächen wirkenden Drücke einander so zugeordnet, daß in der Ruhestellung bei abdichtendem Schieber die auf die arbeitsdruckseitige Fläche des Schiebers wirkende Gesamtkraft kleiner als die auf die gegenüberliegende Fläche wirkende Kraft ist und während der Schaltbewegung diese letztgenannte Kraft kleiner als die Summe aus der erstgenannten Kraft und einer Zusatzkraft ist, die vom Zuschalten einer unter Druck stehenden Zusatzfläche herrührt. Insgesamt weist der das Sohaltglied bildende Plaohschieber an seiner dem Arbeitsdruck zugekehrten Seite eine kleinere wirksame Fläche als an der gegenüberliegenden Seite auf. Bei der in Fig, 1 gezeigten Stellung liegt der Schieber auf der Gehäusefläche 23 abdichtend auf, die Zuleitung ist mit der einen Zylinderseite verbunden, während die andere Zylinderseite ent- lüftet ist. Wenn man über die Nuten 19,20 eine zusätzliche Kraft an der Seite 6 des Schiebers zuschaltet, wird nach der erfindungsgemäßen Anordnung die gesamte auf die Seite 6 des Schiebers wirkende Kraft größer als diejenige, die auf die Seite 3 des Schiebers wirkt, der Schieber wird gemäß Pfeil 18 abgehoben und gleichzeitig erhält der Sohieber über die Kanäle ¢, 5 eine axiale Versohiebebewegung, in deren verlauf er in die andere Endstellung überführt wird, In dieser Endstellung wird der Schieber, nachdem die Zusatzkraft abgeschaltet worden ist, wieder auf seine Fläche abdichtend angeprept, die Zuleitung ist nunmehr mit der zweiten Zylinderseite verbunden" während:_#ie erste Zylinderseite entlüftet wird. Selbstverständlich kann man auch vorsehen, daß der Schieber nicht nur zwischen zwei Endstellungen, sondern zwischen mehreren Schaltstellungen hin und her bewegt wird: wie der Sohiebee andererseits auch als Dreiwegeventil oder auch als Mehrwegeventil ausgebildet sein kann.According to the invention, the arrangement is such that the switching element is held in its rest position on the sealing surfaces under the influence of a pressure acting on its side opposite the sealing surfaces, that the switching element continues to perform its switching movement transversely to the sealing surfaces or the mouths of the driven Banäle is performed, wherein it is lifted acting by Hinzusehalten a facing on its side the sealing surfaces prior to the initiation of the switching movement additional force from the sealing surfaces off that the Sohaltglied also aussohließlich to. Whereby it is suspended in the course of the switching movement between two 'from each other opposite sides pressures acting going driven executing the switching movement ", and that the switching member is pressed in the new Sehaltetellung after completion of the switching movement by switching off the additional force back against the sealing surface, is maintained in this case the slide according to the invention on one of its two opposite sides parallel to the direction of its switching movement - in the embodiment according to FIGS 18 increasing force during the switching movement, the side 17 is in a room in which with the help of suitable pressure control means - expediently the adjustable pressure relief valve 19 - a constant or approximately constant pressure is maintained while the pressure change on the makes side 6 of the slide, which is acted upon by the working pressure. The additional force lifting the slide from the sealing surface is generated by switching an additional surface under the influence of additional pressure on the slide by distributing one of the remaining surfaces approximately symmetrically over the slide on the side 6 facing the working pressure Slider surface has separate additional surface on which an additional pressure can be applied to initiate the lifting movement via suitable channels. for the connection of this additional surface, two pressure medium grooves 19, 20 are incorporated into the projection 16, which are used to receive the pressure medium generating the additional pressure. The outer sealing projection 16 has two such in a concentric arrangement circumferential pressure. medium grooves 19, 20, each of which with one two Axial end regions 14, 15 of the slide associated newspapers 4, 5 via the pßsmatic or cylindrical recesses in connection. For better sealing, the inner surface of the recess @ of the valve housing on the side 6 facing the supply line for the pressure medium can be covered with a covering 21 made of a material with flexible, elastic properties! z, B, cover made of rubber or plastic with rubber-like properties, the arrangement can also be made so that the slide has a soft-elastic coating on the channel side, for example made of rubber, which has a very high coefficient of friction and excellent sealing properties, such that the sliding of the slide only begins when the comfort level is completely dissolved. Finally, the arrangement can also be made in such a way that the slide with the channel plate has a fine toothing or ratchet which only releases the slide for lateral movement after it has passed through a first stroke, namely the iohkUr latching depth, but otherwise any displacement of the Slides ° prevented by positive locking, Overall in the illustrated embodiment, the arrangement is made and the surfaces on the two opposite sides of the slide and the pressures acting on these surfaces are assigned to each other so that in the rest position with the sealing slide on the working pressure side surface of the slider acting total force is less than the force acting on the opposite face of force and during the switching movement of this latter force is less than the sum of the first-mentioned force and an additional force resulting from switching a pressurized additional surface. Overall, the Plaoh slide forming the holding element has a smaller effective area on its side facing the working pressure than on the opposite side. In the position shown in FIG. 1, the slide rests on the housing surface 23 in a sealing manner, the feed line is connected to one side of the cylinder, while the other side of the cylinder is vented . If an additional force is switched on on side 6 of the slide via grooves 19, 20, according to the arrangement according to the invention, the total force acting on side 6 of the slide is greater than that acting on side 3 of the slide, which becomes the slide lifted according to arrow 18 and at the same time the slider receives an axial sliding movement via the channels [, 5], in the course of which it is transferred to the other end position.In this end position, after the additional force has been switched off , the slider is again pressed onto its surface in a sealing manner "The supply line is now connected to the second cylinder side" while: _ # The first cylinder side is vented. Of course, provision can also be made for the slide to be moved not only between two end positions, but between several switching positions: like the slap on the other can also be designed as a three-way valve or as a multi-way valve.
Das Schaltglied ist als quer zu den angesteuerten Kanälen in Richtung seiner Zängsachse beweglicher Flachschieber ausgebildet, wobei der Schieber durch elektrische Felder im Sinne eines Motorrotors im Schwebezustand zu einer neuen Stellung verfahrbar ist, insbesondere als beweglicher Teil eines Linearmotors. Zur Erzeugung der Schaltbewegung kann man auch mechanische äußere Mittel vorgehen: die den Schieber mittels einer durch eine flüssigkeitsdichte Wand hindurchwirkenden magnetischen Kraft beeinflussen, wobei der Schieber den durch die mechanischen äußeren Mittel erzeugten Kräften erst dann nachgibt, wenn die Anschmiegung an die Kanäle durch das Steuermedium aufgehoben. wird. Es können jedoch auch rechtwinklig zur Schaltbewegung liegende Flächen des Schiebers mit einem pneumatischen oder hydraulischen Druck beaufsohlagbar sein,, um den nicht mehr axg®-preßten Schieber zu bewegen, wie bei den. gezeigten Ausführungebeispielen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind mehrere Schieber 25, 26, 27 in einem gemeinsamen Gehäuse 28 untergebracht, indem sie an ihrer Arbeitsdruckseite an einer gemeinsamen Führungsplatte 29 geführt sind, welche die entsprechenden heitungsmündungen 3o aufweist, und an der gegenüberliegenden Seite durch eine gemeinsame Deckplatte 31, die aus durchsichtigem Material, z.B, aus dem unter dem Namen Plexiglas (R) im Handel bekannten Material besteht, unter Freilassung eines Raumes konstanten Druckes nach außen hin abgeschlossen sind. Auf diese Weise erreicht man eine einwandfreie Übersicht über den jeweiligen Schaltzustand. Die einzelnen Schieber 25, 26, 27 sind einerseits zwischen hochstehenden Stiften 32a, 32b an der Führungsplatte und andererseits - wie im besonderen in Fig. 3a gezeigt ist - mit Hilfe eines hochstehenden Zapfens 33 geführt, der am Schieber vorgesehen ist', und in einem hängeschlitz an der Deckplatte hin und her verschieblich ist.The switching element is designed as a flat slide that can be moved transversely to the controlled channels in the direction of its longitudinal axis, the slide being movable to a new position by electrical fields in the sense of a motor rotor in the floating state, in particular as a movable part of a linear motor. For generating the switching movement can proceed also mechanical external agents that affect the slide by means of a through-acting by a liquid tight wall of magnetic force, the slider only yields to the forces generated by the external mechanical means when the clinging to the channels by the control medium canceled. will. However, it can contribute to the switching movement opposite faces of the slider with a pneumatic or hydraulic pressure beaufsohlagbar be also perpendicular to the ,, no longer axg®-pressed to move slide, as in the. execution examples shown. In the embodiment according to FIG. 3, several slides 25, 26, 27 are accommodated in a common housing 28 by being guided on their working pressure side on a common guide plate 29, which has the corresponding opening mouths 3o, and on the opposite side by a common one Cover plate 31, which is made of transparent material, for example, from the material known commercially under the name Plexiglas (R), are closed to the outside while leaving a space of constant pressure. In this way you get a perfect overview of the respective switching status. The individual slides 25, 26, 27 are on the one hand between upstanding pins 32a, 32b on the guide plate and on the other hand - as shown in particular in FIG is slidable back and forth on the cover plate.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 bis 6 handelt es sich um ein Schaltglied,
das als quer zu den angesteuerten Kanälen um eine zentrale Achse drehbarer
Flachschieber ausgebildet ist, Das Schaltglied 35 hat die Gestalt einer Scheibe,
die um eine rechtwinklig zur Symmetrieebene verlaufende zentrale Achse 36 gemäß
Pfeil 36a eine hin und her gehende, durch Anschläge in ihrem Umfang begrenzte Drehbewegung
ausführt. Im Bereich ihres einen axialen Endes
Endes besitzt
die, Sohsibe, die das Bohntliod bildet= eine Ausilehaum*
die von einem a aßt goheibrsueaentlanglaufenden voropringenden Rand
37 eingesöhlc@ei@en ist wund durch zwei in einander entgegengesetzten
Richtungen verlaufende feststehende FlUgel .38a, ?0'a oder Qütrleistea
sowie durch zwei ebenfulle in. einander entgegengteOnten Richtungen
verlaufende und mit den feststehenden Y.ügäln oder Querleisten
jeweils einen. Winkel: -von 900 bildende, mit der das Sehaltglied
bildenden Scheibe fest verbundene und mit ihr umlaufende Querwände 39a, 39b.in
vier etwa gleich groß-® Bern A, B, 0, D unterteilt ist, in
welche
die Zuleitungen für das Druckmedium münden* Beidem in
der Zeichnung dargestellten Ausführuuagsbeioviel .ist die
Scheibe 33
aßt Umfang einer [email protected]@ featteteb;eäen Achse kreisrunden Quereohnittls
40 frei drehbar gelogert# von deren Umfang an einander diametral gegenüberliegenden
Stellen
die feststehenden älügel oder Querleisten 3ga! !ausgehen,
die sich von der Aohdi' 40 in. radialer Richtung nach außen
Bei seiner hin und her gehenden Bewegung gemäß Pfeil 36a werden die beiden Zuleitungen für das Druckmedium abwechselnd mit der Arbeits$ylindereeite bz,r, der Entlüftungsleitung und mit der Entlüftungsleitung bsw, der Arbeitszylinderseite durch die Verbindungskanäle 51a, 51b, 51o b$w. 52a, 52b, 52o verbunden. 53, 54 stellen keine Ansohltisse dar. In. Fige 7 ist einrMehrwegeventilanordnusg gezeigt! die aus einer verstellbaren, von außen her angetriebenen Sohieberplatte,60 und einer unterhalb dieser .Schieber-. angeordneten (und daher in der Zeichnung nicht weiter gezeigten).Ansoälußplatte bestehty die die Ansahlüsse für die Zuleitungen oder Speiseleitungen und die Entlüftungsleitungen einer größeren von Zylindern' besitzt und feststeht, Die Sohieberplatte, welche oberhalb der Aneohlußplatte*verstellbar ist, besitzt' die Aussparungen zur Bildung von Luftkinnen und an ihrer der Ansohlußplatte zugewandten Seite Verbindungsknä.e zur Herstellung der Verbindung zwischen der. verschiedenen Anströmkanälen oder -leitungen. Diese Bohieberplatte ist einerseits linear veroohieblioh.und andererseits versohwenkbar gelagert, zu welchem Zweck Brie mit Hilfe eines quer zur Sohiebärplattenoberfläohe gerichteten 7dapfens 61 und eines in Richtung der einen Sohieberplatten# abmeasung verlaufenden ersten hängssohlitzee 62 ge den Pfeilen 63a, 63b geradlinig hin und her Y®rsohieblioh, während sie darüber hinaus mit Hilfe einen zweiten Lasshlitzes 64, der rechtwinklig zum ereter.ss,its verlguft, und eines in diesem zweiten TALU«eolxtz geführten. Führungsgliedes 65, das um eine reohtwi.ig zur BoUeberoberfläohe verlaufende Achse 66 verdrehbar Ißt' g den Pfeilen 66a, 66b und den Pfeilen 67a, 6?r , vertenkb geführt ist, Kit Hilfe einer solchen Anoxtnmg a beliebige logische ruak#ionen auettbea" -Gemäß Fig, 8 kann man den erfindungegemäßen Schieber bei geeigneter Kombination der einzelnen Elemente zur Ausübung aller wesentlichen logischen Funktionen verwenden, In Pig. 891 ist der Schieber 70 zur Ausübung der sogenannten "MM".-Punktion ausgebildete d, h.9 daß sowohl der P-Kanal, als auch der Y1-Yanal Druck haben muß, damit am Ausgang "A" ein Signal erscheint, In Fig. 89 11 ist der Schieber 71 zur Ausübung der sogenannten "ODER"-Funktion ausgebildet, d.h.» daß entweder der Kanal Y1 oder der Kanal P Druck haben muß, damit am Ausgang nA" ein Signal erscheint, Bei der Anordnung nach Fig, 89111 ist der Schieber 72 zur Ausübung der sogenannten "NIUHT"-Bumktion ("NOT"-Funktion) ausgebildet, d, h., daB am Ausgang "A" ein Signal ist, solange der Kanal Y1 nicht unter Druck steht.' Damit das letztere geschieht, wird A von P getrennt. With its back and forth movement according to arrow 36a , the two supply lines for the pressure medium are alternating with the working cylinder side bz, r, the vent line and with the vent line bsw, the working cylinder side through the connecting channels 51a, 51b, 51o b $ w. 52a, 52b, 52o connected. 53, 54 do not represent any solids . In. Fig. 7 shows a multi-way valve arrangement! consisting of an adjustable, driven from outside Sohieberplatte, 60, and below this a .Schieber-. disposed (and therefore not shown in the drawing) .Ansoälußplatte bestehty the Ansahlüsse for the supply lines or feed lines, and the vent pipes of a larger 'has and is established as the Sohieberplatte which is adjustable above the Aneohlußplatte * has' of cylinders, the recesses for Formation of air chins and on their side facing the Ansohlußplatte connecting studs to establish the connection between the. different inflow channels or lines. This pusher plate is on the one hand linearly veroohieblioh.and on the other hand pivotable , for which purpose Brie with the help of a 7dapfens 61 directed transversely to the sole plate surface and a first suspended sole arm 62 running in the direction of the sole plate dimensioning the arrows 63a, 63b straight back and forth Y® rsohieblioh, while in addition it runs with the help of a second Lasshlitzes 64, which runs at right angles to the ereter.ss, its, and one in this second TALU «eolxtz. ? Guide member 65, a reohtwi.ig extending to BoUeberoberfläohe axis 66 rotatable eats' g the arrows 66a, 66b and arrows 67a, r is guided vertenkb 6, Kit help ion such Anoxtnmg a any logical Ruak # auettbea "- according to Fig, 8 can be the erfindungegemäßen slide with a suitable combination of the individual elements used to exercise all major logical functions, In Pig. 891 is the slider 70 to carry out the so-called "MM" .- puncture trained d, H.9 that both the P-channel when the Y1 Yanal pressure must also have, so that a signal appears at the output "a" in Fig. 89 11, the slider 71 is formed to carry out the so-called "OR" function, ie, "that either the channel must have Y1 or channel P pressure so that at the output nA ", a signal appears in the arrangement of FIG, 89111, the slider 72 is to carry out the so-called" formed NIUHT "-Bumktion (" NOT "function), d, h . that there is a signal at output "A" as long as de r Channel Y1 is not under pressure . ' In order for the latter to happen, A is separated from P.
In Fig. 8 IV ist der Schieber 73 zur Ausübung der sogenannten "3-Signal-UND"-8unktion (3-INPUT-"AND") ausgebildet, d, h,, daß am Ausgang "A" nur dann ein Signal erscheinen wird, wenn sowohl bei Y19 als auch bei P, als auch bei Y2 Druck ist. In Big. 89Y ist der Schieber 7¢ zur Ausübung der "NIQHT-UND"-Punktion "NM"-Punktion) ausgebildet, d, h,, daß an Ausgang "A" solange ein Signal vorhanden ist, als Y11 und Y12 unter Druck stehen, Hei der Ausführung nach äig. 8, YI ist der Schiaber zur Ausübung der sogenannten ` Yunkiion ("NOR"-Punktion) ausgebildet, d, h., daß am Ausgang "A" ein Signal vorhanden ist, bis entweder bei Y11 oder bei Y12 ein Druck vorhanden ist. Das Unterdruckeetzen eines dieser Kanäle wird dass Signal bei *A" aufheben. In FIG. 8 IV, the slider 73 is "3 signaling and" -8unktion (3-INPUT "AND") is designed to carry out the so-called, d, h ,, that is only a signal appear at the output "A" , if there is pressure at both Y19 and P, as well as Y2 . In big. 89Y , the slide 7 is designed to perform the "NIQHT-AND" function ("NM" function) , that is to say that a signal is present at output "A" as long as Y11 and Y12 are under pressure , Hei the execution according to Äig. 8, YI is the Yunkiion ( "NOR" -Punktion) formed of the ski, but to exercise so-called `, d, h., That at the output" A "a signal is present, to either Y11 or Y12, a pressure is present. Pressurizing one of these channels will cancel the signal at * A ".
Die Anachmiegung zwischen Schieber und Dichtfläche kann auch auf magnetischem Wege erzielt werden, indem der Schieber und die Dichtfläche einen magnetischen. Kreis bilden, was sehr vorteilhaft ist, da die Kennlinie den magnetischen Feldes sehr flach verläuft. Hierbei kann man z.B. den Schieber aus permanent magnetischen oder magnetisierbarem Material, die die Dichtfläche enthaltende Platte aua geeignetem Material, z.B. ferromagnetigchem Material erzeugen. Man kann weiterhin die Vorapannung zum Anschmiegen des Schiebere an die Dichtfläche auch auf mechanischem Wege, z.B. mittels ]'edern, durch Ge- wicht usw. erzielen. The adjustment between the slide and the sealing surface can also be achieved magnetically, in that the slide and the sealing surface have a magnetic one. Form a circle , which is very advantageous because the characteristic curve of the magnetic field is very flat . Here, for example, the slide can be made from permanently magnetic or magnetizable material, and the plate containing the sealing surface can be made from a suitable material, for example ferromagnetic material . One can 'edern the Vorapannung for nestling the Schiebere against the sealing surface by mechanical means, for example by means] further, by weight-and so achieve.
Die obigen @usftihrungen zeigen, daß die orfindumgagemäßen Mehrwegeveneile sich für die Steueruvg gneh komplizierter moderner Maschinen bestens eignen: Die erfindungsgemäßen Ventile beOtigen keine Verstärker, nach dea Ventil kann direkt die Leistung entnommen werden, da sie s.B. mit Druckne4ium im Bereich von 6 bieg lo atit arbeiten können. Abgasehen davon, daß es aiohJhier also uW aogenannte ochdruokventile handelt, seiehuen eich die neuen Y4ntile auch noch dadurch " da# ei* billiger ` sind und xe#entlioh weniger Raut in Ä»pruoh nehnen The above explanations show that the reusable valves according to the invention are ideally suited for the control of complicated modern machines: The valves according to the invention do not require any amplifiers, the power can be taken directly after the valve, since it is flexible with pressure in the range of 6 can work. Assuming that there are so-called ochdruok valves, the new Y4ntiles are also due to the fact that they are "cheaper" and tend to be less rough
Claims (3)
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Publications (3)
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Family Applications (1)
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1968
- 1968-09-28 DE DE19681775829 patent/DE1775829C3/en not_active Expired
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1969
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |