DE2440255C2 - Vorrichtung zum Betätigen des Verschlußstücks eines Mehrwegeventils - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betätigen des Verschlußstücks eines Mehrwegeventils, mit zwei zusammen ein KniehebsigestirTge bildenden, an ihren Enden gelenkig verbundenen Hebeln, von denen der erste mit seinem vom Kniehebelgelenk abliegenden Ende am Verschlußstück angelenkt ist und der zweite mit seinem vom Kniehebelgelenk abliegenden Ende am Ventilgehäuse angelenkt ist, mit einem ersten Anschlag, welcher eine erste Endstellung des Kniehebelgestänges begrenzt, in welche die Achsen der Hebel geringfügig gegen die Verstellachse des Verschlußstücks verkippt sind, und mit einem zweiten Anschlag, welcher eine zweite Endstellung des Kniehebelgestänges begrenzt, in welcher die Achsen der Hebel in gleicher Richtung wie bei der ersten Endstellung, jedoch um einen größeren Winkel gegenüber der Verstellachse des Verschlußstücks verkippt sind, und mit einer Einrichtung zum Bewegen des Kniehebelgestänges zwischen seinen beiden Endlagen, welche ein senkrecht zur Verstellachse des VerschlußstUckes verlagerbares Betätigungsglied aufweist.

Eine Betätigungsvorrichtung mit den obigen Merkmalen ist bereits aus der DE-OS 20 09 736 bekannt

6Q geworden, Bei dieser Anordnung kann das Kniehebelgestänge dadurch von der Fast-Slreckstellung in die abgewinkelte Stellung gebracht werden, daß man nach Entriegelung der Strecklage durch Betätigung eines Arbeitszylinders einen weiteren Arbeitszylinder mit Druck beaufschlagt, dessen Kolbenstange im wesentlichen in Höhe des Gelenkes des Kniehebelgestänges in transversaler Richtung auf das Kniehebelgestänge einwirkt. Mittel zum Zurückbewegen des Kniehebeige-

stänges in die Streckstellung sind bei der bekannten Betätigungsvorrichtung nicht vorgesehen, weil das Wartungspersonal nach öffnen des zugeordneten Überdruckventils sowieso eingreifen muß. Wollte man den dem Kniehebelgestänge zugeordneten Dämpferzylinder durch entsprechende externe Beschattung zusätzlich zum Zurückstellen des Kniehebelgestänges in die Strecklage verwenden, wäre ein langer Schaltweg vorhanden.

Die Erfindung hat sich demgegenüber die Aufgabe gestellt, eine Betätigungsvorrichtung für das Verschlußstück eines Mehrwegeventils gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, bei dem ausgehend von beiden Endlagen des Kniehebelgestänges mit kleinem Hub des Betätigungsgliedes ein rasches Umschalten in die andere Endstellung erhalten wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

a) der Anlenkpunkt des zweiten Hebels am Ventilgehäuse gegenüber der Versteilachse des Verschiußstückes radial versetzt ist;

b) am ersten Hebel in Hebellängsrichtung eine am Ventilgehäuse abgestützte erste Feder angreift;

c) das Betätigungsglied unter Zwischenschaltung einer zweiten Feder am Kniehebelgestänge angreift;

d) das Verhältnis der Längen der Hebel des Kniehebelgestänges und das Verhältnis der von den beiden Federn erzeugten Kräfte so aufeinander abgestimmt sind, daß in der einen Endstellung des Kniehebelgestänges das von der ersten Feder auf das Kniehebelgestänge ausgeübte Drehmoment und in der anderen Endstellung das von der zweiten Feder in entgegengesetzter Richtung auf das Kniehebelgestänge ausgeübte Drehmoment überwiegt

Mit der Erfindung wird also ein Federsystem vorgeschlagen, welches auf das Kniehebelsystem Drehmomente in entgegengesetzter Richtung ausübt. Zusätzlich wird der Anlenkpunkt des Kniehebelgestänges am Ventilgehäuse von der Verstellachse des Ventilverschlußstückes weggelegt, so daß man für eine der Federn eine in Längsrichtung des ersten Hebels wirkende, am Ventilgehäuse abgestützte Feder verwenden kann, während die zweite Feder im wesentlichen senkrecht zur Verstellachse des Verschlußstückes arbeitet. Auf diese Weise wird es insgesamt möglich, die von den beiden Federn ausgeübten Kräfte und die effektiven Längen der Hebel des Kniehebelgestänges so aufeinander abzustimmen, daß man in beiden Endlagen auf das Kniehebelgestänge ein Gesamtdrehmoment erhält, durch welches das Kniehebelgestänge gegen den diesen Endlagen zugeordneten Anschlag gedrückt wird. Durch kurzfristiges Ausüben einer Zusatzkraft auf das Betätigungsglied kann das Kniehebelgestänge über eine drehmomentausgeglichene instabile Zwischenlage hinweg bewegt werden und bewegt sich dann unter dem Einfluß des Federsystems von selbst weiter in die andere Endstellung.

In der Gleichgewichtstellung befindet sich also der Hebel in einem labilen Zustand, in dem das insgesamt auf die Gelenkachse ausgeübte Drehmoment null ist, ausgehend hiervon ändert sich das insgesamt auf die Gelenkachse ausgeübte Drehmoment nahezu sprungiaft infolge des Verhaltens der wirksamen Hebelarme, ίο daß die Stellbewegung des Verschlußstuckes in kürzester Zeit erfolgt, wobei der mechanische Aufwand gering is·- Ferner beanspruchen der Hebel und die Federelemente nur sehr wenig Platz, so daß die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung mit so kleinen Abmessungen gebaut werden kann, daß der Anwendungsbereich nicht durch die Baugröße beschränkt ist

Mit den Weiterbildungen nach den Ansprüchen 2 bis 5 wird eine wesentliche konstruktive Vereinfachung der

ίο Anordnung erreicht, insbesondere des dem Kniehebelgestänge zugeordneten Hebelsystems.

Mit der Weiterbildung nach Anspruch 6 wird erreicht, daß man den transversalen Abstand des Anlenkungspunktes des Kniehebelgestänges am Ventilgehäuse von der Verstellachse des Verschlußstückes sehr klein wählen kann, was im Hinblick auf eine möglichst große effektive Änderung der Projektion des zweiten Hebels auf die Verstellachse von Vorteil ist, wie sie für das Erzielen von zwei entgegengesetzten, federvorgespannten Endlagen gewünscht wird.

Die Maßnahmen nach den Ansprüchen 7 und 8 bringen den Vorteil mit sich, daß in den Endlagen die jeweils zusammenwirkenden Anschlagflächen im wesentlichen senkrecht auf der Kraft der in dieser Endlage domin'orenden Feder des Federsystems stehen.

Auch die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 9 ist im Hinblick auf das Einschnappen des Kniehebelgestänges zj den beiden Endlagen hin von Vorteil, weil sich bei kleiner Änderung der Orientierung des ersten Hebels die Orientierung des zweiten Hebels und damit der effektive Hebelarm für die erste Feder sehr stark ändert.

Im folgenden werden zwei Ausführungsformen der Erfindung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Beispielen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 den Längsschnitt einer ersten Ausführungsform,

F i g. 2 den Längsschnitt einer zweiten Ausfünrungsform der Erfindung in schematischer Darstellung und

F i g. 3 die zeitliche Abhängigkeit der verschiedenen an dem Kniehebel angreifenden Drehmomente in schematischer Darstellung.

In Fig. 1 ist der Längsschnitt eines Dreiwegeventil dargestellt. In dem Ventilgehäuse 1 befindet sich ein von diesem umschlossener Ventilraum 2, in dem ein Verschlußstück 3 in axialer Richtung gemäß dem Doppelpfeil 4 zwischen zwei Endstellungen hin und her bewegbar gelagert ist Zur axialen Führung des Verschlußstückes 3 dient eine mit ihrem Umfang am

so Ventilgehäuse I fest eingespannte Membran 5, die aus Federstahl bestehen und eine bistabile Schnappmembran sein kann. Das Verschlußstück 3 ist also im Ventilgehäuse 1 schwebend aufgehängt, so daß keine Reibungskräfte auftreten. Koaxial zum Ventilraum 2 ist ein diesem benachbarter weiterer Raum 6 im Ventilgehäuse 1 vorhanden, wobei der Ventilraum 2 und der weitere Raum 6 durch eine Trennwand 7 voneinander getrennt sind. Die Trennwand 7 weist einen axialen Durchbruch 8 auf, dessen Mündung in den Ventilraum 2 einen ersten Ventilsitz 9 bildet. Der Ventilraum 2 ist also über den Durchbruch 8 und den weiteren Raum 6 mit einem ersten Anschluß 10 verbunden, an den beispielsweise eine Entlüftungsleitung anschließbar ist. An der dem Durchbruch gegenüberliegenden Stelle des Ventilraumes 2 ist ein zweiter Ventilsitz 11 angeordnet, der die Mündung eines beispielsweise an eine Druckmediurnquelle anschließbaren zweiten Anschlusses 12 umgibt. Ferner mündet in den Ventilraum 2 noch ein dritter

Anschluß 13 frei ein, an den ein Verbraucher, beispielsweise ein Arbeitszylinder, anschließbar ist. Das VerschluBstück 3 besteht aus Dichtungsmaterial, wobei die dem ersten Ventilsitz 9 bzw. dem zweiten Ventilsitz 11 zugewandte Stirnseite des Verschlußstücks jeweils eine Dichtfläche 14 bzw. 15 bilden. Am ersten bzw. zweiten Ventilsitz 9 bzw. Il liegt also je nach der Stellung des Verschlußstücks 3 eine der beiden Dichtflächen 14, 15 an, wobei in der in Fig. 1 eingezeichneten Stellung des Verschlußstücks der Verbraucheranschluß 13 mit dem Entlüftungsanschluß 10 und in der anderen Stellung des Verschlußstücks der Verbraucheranschluß 13 mit dem Zufuhranschluß 12 verbunden ist.

Zum Verstellen des Verschlußstücks 3 ist dieses gelenkig mit dem freien Ende 16 des ersten Hebels 17 eines zweiarmigen Kniehebels 18 verbunden, wobei die gC!Cn£;gC VtrSmuuii^ uautiiui IICIgCMCIIl WIIU, USUUdS Verschlußstück 3 unter Belassen eines Freistiches 19 auf das freie Ende 16 des ersten Hebels 17 aufgestülpt ist. Dabei verhindert eine mit dem freien Ende 16 verbundene Endplatte 20 ein Loslösen des Verschlußstücks 3 vom ersten Hebel 17. Der erste Hebel 17 des zweiarmigen Kniehebels 18 durchgreift den Durchbruch 8 mit Spiel, so daß das Durchströmen von Druckmedium durch den Durchbruch 8 von dem ersten Hebel 17 nicht behindert wird. Der zweiarmige Kniehebel 18 weist außer seinem ersten Hebel 17 noch einen zweiten Hebel

21 auf, wobei die beiden Hebel über eine Gelenkachse gelenkig miteinander verbunden sind und das freie Ende des zweiten Hebels 21 gelenkig an einer parallel zur Gelenkachse verlaufenden ortsfesten Lagerachse gelagert ist. Dabei dient als Lagerachse eine Lagerkante 22, an der das freie Ende des aus einem beispielsweise aus Metall hergestellten rechteckigen Plättchen bestehenden zweiten Hebels 21 anliegt Die Lagerkante 22 wird von den beiden Stufenflächen einer Lagerstufe 23 gebildet, die an einem mit dem Ventilgehäuse 1 fest verbundenen und vom Verschlußstück 3 her gesehen in Fortsetzung des Kniehebels 18 angeordneten Lagerund Anschlagteil 24 angeordnet ist Der Lagerstufe 23 liegt eine zu dieser hin offene Anlenkstufe 25 am mit dem zweiten Hebe! 21 gelenkig verbundenen Ende des ersten Hebels 17 gegenüber, die eine Anlenkkante 26 als Gelenkachse bildet, zwischen der und der Lagerkante

22 der zweite Hebel 21 verspannt ist wobei die Verspannung durch Federkräfte erfolgt, wie noch beschrieben werden wird. Der erste Hebel 18 weist einen über die Anlenkkante 26 in axialer Richtung hinausragenden Fe-ttatz 27 auf, dem eine Anschlagstufe 28 am Lager- und Anschlagteil 24-zugeordnet ist, die in radialer Richtung gesehen neben der Lagerstufe 23 angeordnet ist

An der von der Anlenkkante 26 gebildeten Gelenkachse greifen mittelbar eine erste Feder 29 und eine zweite Feder 30 an, von denen die erste Feder 29 eine Schraubenfeder ist die den ersten Hebel 17 umschließt und sich mit ihrem dem Verschlußstück 3 zugewandten Ende an einem ortsfesten Anschlag und sich mit ihrem entgegengesetzten Ende an einem Absatz 32 des ersten Hebels abstützt Demgegenüber greift die zweite Feder 30 rechtwinklig zur ersten Feder 29 an einem Ringbund 33 des ersten Hebels 17 an. Die beiden Federn 29, 30 greifen also in verschiedenen Richtungen an der Anlenkkante 26 aa wobei die von beiden Federn auf die Anlenkkante 26 ausgeübten Drehmomente einander entgegengesetzt gerichtet sind. In der in F i g. 1 eingezeichneten Endstellung des Verschlußstückes 3 befindet sich nun der Kniehebel 18 in seiner Streckstellung, in der der erste Hebel 17 in axialer Richtung ausgerichtet ist, während der zweite Hebel 21 unter einem Winkel gegen den ersten Hebel 17 geneigt ist, da die Lagerkante 22 mit radialem Abstand zur Ventilachse 34 angeordnet ist. Dabei überwiegt in der Streckstellung des Kniehebels das von der zweiten Feder 30 ausgeübte zweite Drehmoment das von der ersten Feder 29 ausgeübte und dem zweiten Drehmo-

tn ment entgegengesetzt gerichtete erste Drehmoment, wobei der Kniehebel in seiner Streckstellung dadurch festgehalten wird, daß die dem zweiten Hebel 21 zugewandte zweite Anschlagfläche 35 am Fortsatz 27 gegen ein zweites Widerlager 36 anschlägt, das von

ι > einer der beiden rechtwinklig zueinander angeordneten Stufenflächen der Anschlagstufe 28 gebildet wird. Aus F i g. I ist nun leicht zu erkennen, daß beim Verschwenken des zweiten Hebels 2\ um d;c Lagcrkanie 22 üi Richtung gemäß Pfeil 37 der wirksame Hebelarm des ersten Drehmomentes, das von der ersten Feder 29 ausgeübt wird, größer wird, während sich der wirksame Hebelarm des zweiten, von der Feder 30 ausgeübten Drehmomentes stetig verkleinert. Übt man daher zusätzlich zu dem von der ersten Feder 29 herrührenden ersten Drehmoment ein zusätzliches Drehmoment auf den Kniehebel aus, das dem ersten Drehmoment gleichge; ichtet ist, bzw. verringert man das von der zweiten Feder 30 ausgeübte zweite Drehmoment derart, daß das erste Drehmoment überwiegt, so wird

ίο der Kniehebel in eine Gleichgewichtsstellung überführt, in der sich die entgegengerichteten Drehmomente aufheben, wonach sich der Kniehebel unter Vergrößerung des Hebelarmes des ersten Drehmomentes bei gleichzeitiger Verkleinerung des Hebelarmes des zweiten Drehmomentes schnappend in seine Winkelstellung überstellt die in bezug auf die Streckstellung stärker abgewinkelt ist und die der zweiten Endstellung des Verschlußgliedes 3 entspricht In der Gleichgewichtsstellung befindet sich der Kniehebel also in einem labilen Zustand, und nach Erreichen dieses Zustandes knickt der Kniehebel selbsttätig aus, wobei das Verschwenken der Anlenkkante 26 um die Lagerkante 22 eine axiale Bewegung des Verschlußstückes 3 zur Folge hat

Die Betätigungsvorrichtung, mittels der das zusätzliche Drehmoment bzw. die Verringerung des zweiten Drehmoments bewirkt werden kann, kann an beliebigen Stellen des Kniehebels angreifen, bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 ist hierfür jedoch vorgesehen, daß sich die zweite Feder 30 mit ihrem der Anlenkkaruc 26 abgewandten Ende auf einem Mitnehmer 38 der Betätigungsvorrichtung abstützt, der über einen den Kniehebel umgreifenden Bügel 39 mit einem parallel zur Federkraft der zweiten Feder 30 verlaufenden und aus dem Ventilgehäuse 1 herausragenden Betätigungsstift 40 verbunden ist Übt man auf den Betätigungsstift 40 eine in Richtung gemäß Pfeil 41 gerichtete Kraft aus, so bewegen sich der Bügel 39 sowie der Mitnehmer 38 entgegen der Federkraft einer Rückstellfeder 42 ebenfalls in Richtung gemäß Pfeil 41, wodurch das zweite Federelement 30 entlastet wird, was einer Verringerung des zweiten Drehmomentes entspricht und wodurch der Kniehebel in seine Gleichgewichtsstellung überführt wird, nach deren Erreichen er selbsttätig ausknickt Dabei wird das Ausknicken dadurch begrenzt daß der Kniehebel in seiner in bezug auf die dargestellte Strecksteilung abgewinkelteren Winkelstellung mit dem Stirnende 42a des Fortsatzes 27 an dem

ersten Widerlager 43, das von einer Stufenfläche der Anschlagstufe 28 gebildet wird, zum Anschlagen kommt. Umgekehrt ergibt sich beim Loslassen des Betätigungsstifces 40, daß die Rückstellfeder 42 den Bügel 39 und den Mitnehmer 38 in Richtung gemäß Pfeil > 44 drückt, wodurch die Federkraft des zweiten Federelementes 30 wieder erhöht wird, so daß nach Er<<Tichen des Drehmomentengleichgewichtes der Kniehebel wieder aus seiner Winkelstellung in seine in F i g. I dargestellte Streckstellung schnappt. |₀

Der Kniehebel bildet in seiner Streckstellung einen kleineren Innenwinkel als 180° und in seiner Winkelstellung einen größeren Innenwinkel als 90°, el. h. der Hebel bildet in jeder seiner Stellungen einen Winkel zwischen 90° und 180°, wobei vom Verschlußstück 3 her gesehen ι in jeder Stellung des Kniehebels das freie Ende des ersten Hebels 17, die Anlenkkante 26 und die ortsfeste Lagorkante 22 aufeinanderfolgend angeordnet sind. Da iCiTiCr uiC Crsic icucT 25 StciS iü LängM'iCniuiig lies ersten Hebels 17 an diesem angreift und die zweite jn Feder 30 quer zur ersten Feder an der Anlenkkante 26 angreift, besitzt sowohl das von der ersten als auch das von der zweiten Feder 79 bzw. 30 ausgeübte Drehmoment in jeder Kniehebelstellung den gleichen Richtungssinn, so daß in jeder Kniehebelstellung die 2, beiden Drehmomente entgegengerichtet sind.

Beim in Fi g. I dargestellten Ausführungsbeispiel sind als zweite Feder 30 und als Rückholfeder 42 Blattfedern mit im wesentlichen V-förmigen Querschnitt verwendet, die im Ventilgehäuse etwa spiegelbildlich zueinander in be:jjg auf den Kniehebel angeordnet sind, wobei die Schlaufenenden der beiden Blattfedern zum Verschlußstück 3 hin gerichtet sind. Hierdurch erhält man eine besonders platzsparende Ausbildung.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.2 münden ^ in den Ventilraum 50 wieder ein an eine Druckmediumquelle anschließbarer Anschluß Sl sowie ein dem Durchbruch 8 entsprechender Durchbruch 52. Ferner sind in diesem Falle zwei Verbraucheranschlüsse 53, 54 vorhanden, die je nach der Stellung des Verschlußstücks .to 55 mit dem Durchbruch 52 oder mit dem Zufuhran- schluß 51 verbunden sind. Am Verschlußstück 55 greift wieder gelenkig der erste Hebel 56 des Kniehebels an, der über die Gelenkachse 57 mit dem zweiten Hebel 58 verbunden ist, der an der ortsfesten Lagerachse 59 gelagert ist Die Hebelgeometrie ist dieselbe wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1, es ist hierbei in ausgezogenen Linien die Winkelstellung und in gestrichelten Linien die Streckstellung des Kniehebels dargestellt Die erste Feder 60 umschließt wieder den ersten Hebel 56 und drückt diesen über den Absatz 61 von der Trennwand 62 weg. Dem von der ersten Feder 60 herrührenden ersten Drehmoment ist das Drehmoment der zweiten Feder 63 entgegengerichtet, wobei die Feder 63 wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 vom Bereich des Außenwinkels des Kniehebeis her an der Gelenkachse 57 angreift Unterschiedlich zu der Anordnung gemäß F i g. 1 ist, daß das der Gelenkachse 57 abgewandte Ende der zweiten Feder 63 unmittelbar mit einem Betätigungsstift 64 verbunden ist, eo der in Fortsetzung der zweiten Feder aus dem Ventilgehäuse 65 herausragt und zum Belasten der zweiten Feder 63 entgegen der Kraft einer ebenfalls unmittelbar an der Gelenkachse 57 angreifenden Rückstellfeder 66 zum Ventilgehäuse hin verschiebbar ist Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform unterscheidet sich von der Wirkungsweise der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform dadurch, daß bei jener durch Eindrücken des Betätigungsstiftes 64 der Kniehebel aus seiner Winkelstellung in seine Streckstellung überführt wird, während es bei der Ausführungsform gem. Fig. 1 umgekehrt ist. Ferner sind in Fig.2 noch schematisch das Widerlager 67 und das zweite Widerlager 68 eingezeichnet, gegen welche die Gelenkachse 57 je nach der Hebelstellung anschlägt.

In Fig. 3 ist ein Drehmomenten-Zeit-Diagramm dargestellt, in dem die Kurve 70 die zeitliche Änderung des ersten, von der ersten Feder 60 ausgeübten Drehmomentes wiedergibt, während die Kurve 71 die zeitliche Änderung des zweiten, von der Feder 63 ausgeübten Drehmomentes darstellt. Zum Zeitpunkt »Null« befindet sich der Kniehebel in seiner Winkelstellung, in der das erste bzw. das zweite Drehmoment die schematisch eingezeichneten Werte besitzen, wobei die Vorzeichen so gewählt sind, daß das erste Drehmoment stets positiv und das zweite Drehmoment stets negativ gerichtet ist. itit Zeitpunkt »Nui!« überwiegt also das erste Drehmoment das zweite Drehmoment, so daß die Gelenkachse 57 von dem ersten Drehmoment gegen das Widerlager 67 gedrückt wird. Übt man nun auf den Betätigungsstift 64 eine Betätigungskraft aus, so wird zunächst bei gleichbleibender Kniehebelstellung und somit bei gleichbleibendem ersten Drehmoment das zweite Drehmoment infolge der Erhöhung der Federkraft der zweiten Feder 63 erhöht, d. h. die Kurve 70 verläuft zunächst parallel zur Abszisse, während die Kurve 71 ansteigt. In diesem Zeitbereich ist der die Hebelstellung charakterisierende Winkel « = 0. Der Winkel λ ist so lange 0, bis das zweite Drehmoment den gleichen Betrag besitzt wie das erste Drehmoment, also so lange, bis sich ein Gleichgewicht zwischen den beiden Drehmomenten ergibt. Von diesem Zeitpunkt an steigt das zweite Drehmoment infolge der Vergrößerung seines Hebelarmes steil an, während sich der Hebelarm des ersten Drehmomentes gleichzeitig verringert, so daß von dem Drehmomentengleichgewicht an der Betrag des ersten Drehmomentes steil abfällt. Der Hebelarm des zweiten Drehmomentes nimmt unt~r gleichzeitiger Verringerung des Hebelarmes des ersten Drehmomentes so lange zu, bis die Gelenkachse 57 gegen das Widerlager 68 in der Streckstellung des Hebels anschlägt. Zu diesem Zeitpunkt hat der Winkel λ seinen Maximalwert αε erreicht. In F i g. 3 ist nun zusätzlich noch eine Kurve 72 eingezeichnet die die Summenkurve der beiden Kurven 70 und 71, also die zeitliche Änderung des Gesamtdrehmomentes wiedergibt. Diese Kurve 72 zeigt die nahezu schlagartig erfolgende Änderung des Gesamtdrehmomentes beim Durchgang durch die Gleichgewichtsstellung. Beim Loslassen des Betätigungsstiftes 64 ergeben sich entsprechende Kurven.

Das Mehrwegeventil besitzt also eine sehr kurze Schaltzeit d. h. es stellt sich schnappend aus seiner einen Endstellung in die andere Endstellung über. Schließlich soll noch darauf hingewiesen werden, daß, wie es in der Zeichnung dargestellt ist der erste Hebel um ein Mehrfaches länger ist als der zweite Hebel, da sich hierdurch an der Anlenksteile zwischen dem Verschlußstück und dem ersten Hebel nur geringe Schwenkwinkel ergeben. Die beiden Federn können in Abweichung von den dargestellten Ausführungsbeispielen auch in anderen Richtungen an der Gelenkachse angreifen, die verschiedenen Drehmomente müssen einander nur entgegengerichtet sein, wobei sich bei einem Verschwenken der Gelenkachse die Hebelarme in umgekehrter Richtung verändern.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 230 219/226

Claims (9)

1 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Betätigen des Verschlußstükkes eines Mehrwegeventiles, mit zwei zusammen ein Kniehebelgestänge bildenden, an ihren benachbarten Enden gelenkig verbundenen Hebeln, von denen der erste mit seinem vom Kniehebelgelenk abliegenden Ende am Verschlußstück angelenkt ist und der zweite mit seinem vom Kniehebelgelenk abliegenden Ende am Ventilgehäuse angelenkt ist, mit einem ersten Anschlag, welcher eine erste Endstellung des Kniehebelgestänges begrenzt, in welcher die Achsen der Hebel geringfügig gegen die Verstellachse des Verschlußstückes verkippt sind, und mit einem zweiten Anschlag, welcher eine zweite Endstellung des Kniehebelgestänges begrenzt, in welcher die Achsen der Hebel in gleicher Richtung wie bei der ersten Endstellung, jedoch um einen größeren Winke! gegenüber der Verstellachse des Verschlußstückes verkippt sind, und mit einer Einrichtung zum Bewegen des Kniehebelgestänges zwischen seinen beiden Endlagen, welche ein senkrecht zur Verstellachse des Verschlußstückes verlagerbares Betätigungsglied aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Anlenkpunkt (22; 59) des zweiten Hebels (21; 58) am Ventilgehäuse (1) gegenüber der Verstellachse (34; -) des Verschlußstückes (3; 55) radial versetzt ist;

b) am ersten Hebel (17; 60) in Hebellängsrichtung eine am Ventilgehäuse (1; 65) abgestützte erste Feder (29; 60) angreift;

c) das Betktigungsglied (40; 64) unter Zwischenschaltung einer zweiten Feder (30; 63) am Kniehebelgestänge angreift;

d) das Verhältnis der Längen der Hebel (17,21; 56, 58) des Kniehebelgestänges und das Verhältnis der von den beiden Federn (29, 30; 60, 63) erzeugten Kräfte so aufeinander abgestimmt sind, daß in der einen Endstellung des Kniehebelgestänges das von der ersten Feder (29; 60) auf das Kniehebelgestänge ausgeübte Drehmoment und in der anderen Endstellung das von der zweiten Feder (30; 63) in entgegengesetzter Richtung auf das Kniehebelgestänge ausgeübte Drehmoment überwiegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Feder (29; 60) eine den stabförmig ausgebildeten ersten Hebel (17; 56) umgebende Schraubenfeder ist, welche an einer Anschlagschulter (32; 61) des ersten Hebels angreift.

3. Vorrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Feder (30) eine im wesentlichen V-förmige Blattfeder ist, deren einer Schenkel an einem Bund (33) des ersten Hebels (17) und deren anderer Schenkel am Betätigungsglied (40) abgestützt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Rückstellung des Betätigungsgliedes (40) vorgesehene Feder (42) ebenfalls eine im wesentlichen V-förmige Blattfeder ist, deren einer Schenkel am Ventilgehäuse (über Anschlagteil 24) abgestützt ist und deren anderer Schenkel am Betätigungsglied angreift; daß die Rückstellfeder der zweiten Feder (30) bezüglich der ' crstellachse (34) des Verschlußstückes (3) gegenüberliegt; und daß das Betätigungsglied einen die Rückstellfeder, das Kniehebelgestange und die zweite Feder umschließenden rahmenförmigen Abschnitt (38,39) aufweist,

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine dritte Feder (66), welche am Kniehebelgestänge in entgegengesetzter Rich tung angreift wie die zweite Feder (63).

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Hebel (21) die Form eines rechteckigen Plättchens hat. dessen gehäuseseitiges Ende an der Kante (22) einer

ίο gehäusefesten Ausnehmung (23) verschwenkbar abgestützt ist und dessen dem ersten Hebel (17) benachbartes Ende an der Kante (26) einer Ausnehmung (25) des ersten Hebels gelagert ist

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Anschlag durch eine senkrecht zur Verstellachse (34) verlaufende Anschlagfläche (43) des Ventilgehäuses (1) gebildet ist, welche mit der vom Verschlußstück (3) abliegenden freien Stirnfläche des ersten Hebels (17) zusammenarbeitet

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Anschlag durch eine parallel zur Verstellachse (34) des Verschlußstückes (3) und senkrecht zur Bewegungs richtung des Betätigungsgliedes (40) verlaufende Anschlagfläche (36) des Ventilgehäuses (1) gebildet ist, welche mit enter hierzu parallelen Anschlagfläche (35) am ersten Hebel (17) zusammenarbeitet

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des ersten Hebels (17; 56) ein Mehrfaches der Länge des zweiten Hebels (21; 58) beträgt