DE2918393C2

DE2918393C2 - Hydraulisch vorgesteuertes Sitzventil

Info

Publication number: DE2918393C2
Application number: DE19792918393
Authority: DE
Inventors: Gerd Dr. 4051 Korschenbroich Scheffel
Original assignee: Towler Hydraulics 4044 Kaarst De GmbH; Towler Hydraulics 4044 Kaarst GmbH
Current assignee: Parker Hannfin NMF GmbH
Priority date: 1979-05-08
Filing date: 1979-05-08
Publication date: 1986-06-12
Also published as: DE2918393A1

Description

sein 5, 6 als Verbindung zu den Schließelementen 3', 3 auf. Die veränderlichen Drosseln 5, 6 sind mechanisch ■Jurch das Gestänge 4 miteinander verbunden. Obwohl in der Abbildung durch das Gestänge 4 eine direkte Verbindung dargestellt ist, kann dies auch jede andere kraftschlüssige Verbindung sein, und die Hülsen 2, 2' könnten dann in beliebiger Lage zueinarder stehen. Das Gestänge 4 ist so ausgebildet, daß jeweils das eine Element in der Schließstellung steht, während das andere Element die geöffnete Position einnimmt und umg> kehrt. Die Schließelemente 3,3' folgen ihren Drosseln in der Art eines hydraulischen Folgesystems, wobei die feste Zulaufdrossel mit 9, 9' bezeichnet ist. Die veränderliche Ablaufdrossel wird durch die Drossel 6 mit dem Schließelement 3' bzw. die Drossel 5 mit dem Schließelement 3 gebildet Auf der einen Seite wirkt ein Betätigungsmagnet 7 und auf der gegenüberliegenden Seite eine Feder 8 auf das Gestänge 4, damit also auf die veränderlichen Drosseln 5,6 ein. Die Schaltkräfte sind in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 fast ausgeglichen.

Zur Erreichung eines vollständigen Druckausgleiches besitzt das; Gestänge 4 gemäß Fig.2 so bemessene Querschnitte, daß jeweils gleiche Drücke auf gleich großen Flächen gegeneinander wirken. Es sind also keinerlei hydraulische Schaltkräfte mehr zu überwinden, da die Drossel in beiden Schaltpositionen druckausgeglichen ist.

Die zwangsweise Koppelung der beiden veränderlichen Drosseln 5,6 bewirkt, daß jedes Schließelement 3, 3' exakt in der gewünschten Position steht. Dies gut auch dann, wenn das System drucklos ist. Aus diesem Grunde ist die mechanische Koppelung einer hydraulischen Koppelung überlegen. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Ventils besteht schließlich darin, daß durch die Verwendung einer Feder 8 auf der einen Seite und eines Magneten 7 auf der anderen Seite durch einfaches Vertauschen dieser beiden Organe die O-Sr.ellung verändert werden kann.

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Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentanspruchs:

1. 3/2-Wege-Sitzventil, bei dem Schließelemente (3,3') zweier 2/2-Wege-Sitzventile durch einen Betatigungsmagneten (7) und durch eine diesem entgegenwirkende Feder (1) derart betätigt werden, daß das eine Element (3) in der Schließstellung steht, während das andere Element (3') die geöffnete Position einnimmt und umgekehrt und je eine Anschlußleitung der beiden 2/2-Wege-Sitzventile zu einer gemeinsamen Anschlußleitung hydraulisch verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die 2/2-Wege-Sitzventile an sich bekannte Cartridgeventile (1, V) sind, bei denen jeweils ein als Kolben in einem Gehäuse (2,2') verschiebbares Schließelement (3, 3') zulrufseitig eine feste Drossel (9, 9') und ablaufseitig eine durch ein Gestänge (4) betätigbare, veränderliche Drossel (5,6) zu einem Hydraulikraum auf der Rückseite des Schließelementes (3,3') aufweist und

b) der Betätigungsmagnet (7) sowie die Feder (8) auf das Gestänge (4) wirken, welches an seinem einen Ende die eine veränderliche Drossel (5) und an seinem anderen Ende die andere veränderliche Drossel (6) in entgegengesetzter Richtung betätigt.

2. Sitzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch entsprechende Querschnitte an dem Gestänge (4) der damit betätigbaren veränderlichen Drossel (5, 6) der Schließelemente (3, 3') ein vollständiger Druckausgleich in beiden Schaltstellungen erreicht ist.

Die Erfindung betrifft ein 3/2-Wege-Sitzventil, bei dem Schließeiemente zweier 2/2-Wege-Sitzventile durch einen Betätigungsmagneten und durch eine diesem entgegenwirkende Feder derart betätigt werden, daß das eine Element in der Schließstellung steht, während das andere Element die geöffnete Position einnimmt und umgekehrt und je eine Anschlußleitung der beiden 2/2-Wege-Sitzventile zu einer gemeinsamen Anschlußleitung hydraulisch verbunden sind.

Ein Vorteil von Sitzventilen gegenüber bekannten Schieberventilen besteht darin, daß Sitzventile eine absolute Dichtheit garantieren; sie werden demnach überall dort eingesetzt, wo hydraulische Verbindungsleitungen hermetisch dicht sein müssen. Gegenüber den bei Schieberventilen erforderlichen Schaltkräften ist es jedoch bei bekannten Sitzventilen nicht möglich, diese mit vergleichbaren Schaltkräften zu betätigen. So ist zum Abdichten eines Ventilsitzes bekanntlich eine hohe Flächenpressung erforderlich, was bedeutet, daß bisher übliche kleine Sitzdurchmesse.· auch nur für geringe Volumendurchflüsse geeignet sind, da die sonst erforderlichen Schaltkräfte von den üblichen Betätigungsmagneten nicht aufgebracht werden. Um auch bei Sitzventilen zu einem hohen Mengendurchfluß zu kommen, ist es bekannt, die vom Magnet ausgehenden Betätigungskräfte durch Einschaltung von kraftübersetzenden He- bein zu verstärken, wobei jedoch eine Verringerung des Hubes und damit wieder eine Verkleinerung des möglichen Maximaldurchflusses in Kauf genommen werden

müssen. Im einzelnen ist ein 3/2-Wege-Sitzventil mit den Merkmaien des Oberbegriffs des Patentanspruches aus der CH-PS 3 50 160 bekannt Bei dem darin beschriebenen Sitzventil muß der gesamte Schließdruck der darin eingeordneten 2/2-Wege-Sitzventile durch den dafür vorgesehenen Elektromagneten bzw. die entsprechend angeordnete Feder aufgebracht werden. Mit dieser bekannten Lösung ist jedoch der Nachteil verbunden, daß die für ein dichtes Schließen erforderlichen hohen Schließkräfte nur bei relativ kleinen Ventilquerschnitten mit vernünftigem Aufwand realisierbar sind, während bei relativ großen Durchflußleistungen solcher Ventile außerordentlich große Schaltkräfte erforderlich werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes 3/2-Wege-Sitzventil unter Beibehaltung kleiner Schaltkräfte für große Durchflußleistungen brauchbar zu machen; ein solches Ventil soll also insoweit die Eigenschaften eines Schieberventiles besitzen, jedoch auch überall dort einsatzfähig sein, wo keinerlei Lecköl fließen darf.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Kennzeichen des Hauptanspruchs. Zwar sind hydraulisch vorgesteuerte 2/2-Wege-Sitzventile in Form von sogenannten Cartridgeventilen an sich bekannt, bei denen die Betätigung in der Art eines hydraulischen Folgesystems mit einer festen und einer veränderlichen Drossel erfolgt, jedoch ist eine derartige Anordnung nicht auf ein 3/2-Wege-Sitzventil ohne weiteres übertragbar.

Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß ein 3/2-Wege-Sitzventil auf sehr einfache Weise und ohne zusätzliche Hebelkräfte mit einem sehr kleinen und an sich leistungsschwachen Betätigungsmagneten und einer entsprechenden Feder schaltbar ist, indem die veränderlichen Drosseln keinem einseitigen Druck ausgesetzt sind, so daß zum Schalten der beiden 2/2-Wege-Sitzventile als Bestandteil des erfindungsgemäßen Ventils nur äußerst geringe Kräfte aufzubringen sind. Somit entfällt die sonst nachteilige Verstärkung der Schaltkräfte mittels Hebelübersetzung.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung hat weiterhin den Vorteil, daß die von dem Betätigungsmagneten und der Feder aufzubringenden Schaltkräfte fast völlig ausgeglichen sind und dennoch eine ausgezeichnete Lecköldichtigkeit sowie große Strömungsquerschnitte der Ventile erreicht werden.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, welche nachstehend beschrieben sind. Es zeigt

F i g. 1 ein erfindungsgemäßes 3/2-Wege-Sitzventil als Schaltbild,

F i g. 2 die Schemazeichnung einer Abwandlung des Ventils gemäß F i g. 1 mit unterschiedlichem Durchmesser des Gestänges.

Wie üblich ist in dem Schaltbild der Pumpenanschluß mit P, der Verbraucheranschluß mit Kund der Tankanschluß mit rbezeichnet.

In den Zeichnungen sind zwei hydraulisch vorgesteuerte 2/2-Wege-Sitzventile — Cartridge-Ventile — mit 1 bzw. Γ numeriert. Jedes Ventil besteht aus einer Hülse 2, 2' und dem darin eingepaßten Schließelement 3, 3'. Die Hauptstromanschlüsse zum Verbraucher V, sind mit A und B bezeichnet und so geschaltet, daß der Anschluß A des Ventils 1 mit dem Anschluß B des Ventiles Γ verbunden ist.

Ein Gestänge 4 weist an seinen beiden Enden Dros-