DE29515625U1 - Directional control valve with an x / 2-way valve body - Google Patents

Directional control valve with an x / 2-way valve body

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Description

Mannesmann AktiengesellschaftMannesmann Aktiengesellschaft

Mannesmannufer 2 31 332Mannesmannufer 2 31 332

40213 Düsseldorf40213 Dusseldorf

Wegeventil mit einem x/2-WegeventilkörperDirectional control valve with an x/2-way valve body BeschreibungDescription

Die Erfindung betrifft ein Wegeventil mit einem X/2-Wegeventilkörper, innerhalb dem ein als Ventilstößel ausgebildetes Betätigungselement angeordnet ist, sowie mit Druckkammern und Druckanschiüssen zwischen denen über das Betätigungselement vermittelnd geschaltet werden kann, gemäß Oberbegriff des-Paterri^nspruches 1.The invention relates to a directional control valve with an X/2-way valve body, within which an actuating element designed as a valve tappet is arranged, as well as with pressure chambers and pressure connections between which switching can be carried out via the actuating element, according to the preamble of claim 1.

Bei Wegeventilen bekannter Art ist die ietztendliche Ventilfunktion im wesentlichen durch die im Ventilkörper angeordneten Druckkammern und Leitungsführungen sowie durch die Auslegung des Ventilstößels festgelegt. Eine Umgestaltung der Ventiifunktion ist oftmals nur durch Zusammenschaltung mehrerer Ventile oder durch externe Beschattung am Ventil selbst möglich. So ergibt an einem Beispiel gemäß Katalogblättern von Mannesmann Rexroth, daß beispielsweise 5/2-Wegeventile und 3/2-Wegeventiie baulich unterschiedliche Gehäuse aufweisen, die für die jeweilige der beiden genannten Ventilfunktionen spezifisch ist. Somit ergibt sich in der ganzen Fluidtechnik das Problem, daß jede gewünschte Funktion nur durch ein separates, baulich unterschiedliches Gehäuse erreicht werden kann. Daraus ergeben sich sowohl produktions- als auch anwenderseitige Probleme. So müssen beispielsweise für die Herstellung von 5/2-Wegeventiien und 3/2-Wegeventilen unterschiedliche Produktionslinien aufgebaut werden. Für den Anwender ergibt sich, daß er die Ventilfunktion für seine Anwendung bereits festlegen muß, bevor er sich für das ein oder andere Ventil bzw. die ein oder andere Ventilfunktion entscheidet.In the case of known directional valves, the final valve function is essentially determined by the pressure chambers and line guides arranged in the valve body and by the design of the valve tappet. A redesign of the valve function is often only possible by connecting several valves together or by external shading on the valve itself. An example from the Mannesmann Rexroth catalog shows that 5/2-way valves and 3/2-way valves, for example, have structurally different housings that are specific to the respective two valve functions mentioned. This gives rise to the problem in all of fluid technology that every desired function can only be achieved with a separate, structurally different housing. This results in problems for both production and users. For example, different production lines must be set up for the manufacture of 5/2-way valves and 3/2-way valves. This means that the user must already determine the valve function for his application before deciding on one or the other valve or valve function.

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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Grundausgestaltung von Ventilkörpern zu vereinheitlichen und lediglich durch kleine bauliche Veränderungen unterschiedliche Ventilfunktionen erreichen zu können.The invention is therefore based on the object of standardizing the basic design of valve bodies and of being able to achieve different valve functions only through small structural changes.

Die gestellte Aufgabe ist bei einem Wegeventil der gattungsgemäßen ArtThe task is for a directional control valve of the generic type

&eeacgr; erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmaie des-Pertefl$nspruches 1 gelöst. &eeacgr; solved according to the invention by the characterizing features of claim 1.

Weitere Ausgestaltungen sowie spezielle Anwendungen für spezieile Gruppen von Ventilen sind in den Unteransprüchen angegeben. Eine beispielhafte erfindungsgemäße Lösung besteht darin, ein 5/2-Wegeventil als Basisventil zu nehmen, und eine zweiteilige Ausgestaltung des Ventilstößels vorzunehmen, daß sich innerhalb desselben Ventilkörpers zwei 3/2-Wegeventilfunktionen ergeben. Dadurch entsteht eine einfache Funktionsumstellung von der 5/2-Wegefunktion auf zwei 3/2-Wegefunktionen, durch einfachen Stößelaustausch. Damit brauchen hinsichtlich der Produktion keine spezifischen 3/2-Wegeventile mehr hergestellt zu werden, sondern die 3/2-Wege.ventilfunktion entsteht durch die Stößelwahl, entweder produktionsseitig, oder beim Anwender. Desweiteren entsteht durch eine solche Umbildung von zwei 3/2-Wegeventilen aus einem 5/2-Wegeventil eine platzsparende Anordnung. Ferner wird die notwendige Anzahl von Ventilteilen reduziert und es entfällt die Notwendigkeit der spezifischen 3/2-Wegeventilgehäuseausgestaltung.Further designs and special applications for special groups of valves are specified in the subclaims. An exemplary solution according to the invention consists in taking a 5/2-way valve as the base valve and designing the valve tappet in two parts so that two 3/2-way valve functions are created within the same valve body. This results in a simple change in function from the 5/2-way function to two 3/2-way functions by simply replacing the tappet. This means that specific 3/2-way valves no longer need to be manufactured in terms of production, but the 3/2-way valve function is created by the tappet selection, either during production or by the user. Furthermore, such a conversion of two 3/2-way valves from one 5/2-way valve creates a space-saving arrangement. Furthermore, the required number of valve parts is reduced and the need for a specific 3/2-way valve housing design is eliminated.

Mit der entsprechenden Anwendung der Erfindung ist es außerdem noch unter Zuhilfenahme einer entsprechenden externen Beschaltung des Ventiles möglich, aus einem 5/2-Wegeventil ein 5/3-Wegeventil, oder aus einem 5/2-Wegeventil zwei 2/2-Wegeventile zu erhalten.With the corresponding application of the invention, it is also possible, with the aid of an appropriate external circuit of the valve, to obtain a 5/3-way valve from a 5/2-way valve, or two 2/2-way valves from a 5/2-way valve.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im nachfolgenden näher erläutert. Es zeigt:The invention is shown in the drawing and explained in more detail below. It shows:

Figur 1 Die Gestaltung von zwei 3/2-Wegeventilen aus einem 5/2-WegeventilFigure 1 The design of two 3/2-way valves from a 5/2-way valve

innerhalb des Ventilgehäuses.
Figur 2 Ein 5/2-Wegeventil nach dem Stand der Technik.inside the valve housing.
Figure 2 A 5/2-way valve according to the state of the art.

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Figur 1 zeigt die Gestaltung von zwei 3/2-Wegeventilen aus einem 5/2-Wegeventil innerhalb eines zusammenhängenden Ventilgehäuses. Innerhalb des Ventilkörpers sind die Druckleitungen und Druckkammern angelegt, zwischen denen über die beiden Ventilstößel bzw. Teilstößel 20 und 21 vermittelnd geschaltet werden kann. Bei dieser Ventilausgestaltung ist von einem 5/2-Wegeventii gemäß Figur 2 ausgegangen, und lediglich der Ventilstößel in zwei Teilstößel aufgeteilt. Die Leitungsführung und die Druckkammern innerhalb des Ventilkörpers sind dabei gleich geblieben. Es entstehen somit zwei 3/2-Wegeventile. Diese können unabhänigig oder auch in einer gewissen Weise abhängig voneinander geschaltet werden. Dies hängt davon ab, ob sich die jeweilige Feder 50 und 51 jeweils an einem der Teiistößei 20 oder 21 oder unabhängig voneinander abstützen. Es wäre jedoch auch denkbar, die beiden Federelemente 50 und 51 miteinander zu koppeln, um zwischen den Betätigungsflächen der Betätigungskolben 30 und 31 gewisse Betätigungskraftverhältnisse einzusteuern, so daß eine Ventilbetätigung nur bei bestimmten Druckverhältnissen erreicht wird. Hier steht es dem Anwender frei, in weicher Weise er die durch die Teilung des ursprünglichen Stößel« bei einem 5/2-Wegeventil in zwei Teilstößel, die zwei entstehenden 3/2-Wegeventilfunktionen abhängig oder unabhängig voneinander betätigen oder ansteuern will. Unterhalb der eigentlichen Darstellung der Figur 1 ist das Ventil auch noch als Symbol bzw. als fluidisches Schaitsymbol dargestellt. Die Positionsziffern 12 und 14 im Symbol kennzeichnen auch beim Ventil die Steuerflächen bzw. die Ansteuerung der Steuerflächen der beiden entstandenen 3/2-Wegeventile. Die Anschlüsse 2, 4, 3 und 5 sind dabei die arbeitsleitungsseitigen Anschlüsse zwischen denen je nach Schaltstellung geschaltet wird. Position 1 stellt in diesem Falle die gemeinsame p-Versorgung der beiden 3/2-Wegeventile dar. Sowohl im Schaltsymbol als auch in der gegenständlichen Schnittdarsteliung des Ventiles in Figur 1 ist zu erkennen, daß die in die p-Versorgungskammer 1 ragenden Stößelelemente über den entiüftungsseitig aufgebauten Druck in der p-Versorgungskammer 1 auch noch eine gewisse Kraftwirkung rückstellender Art auf die Teilstößel ausüben. Dafür ragen die Teilstößel 20 und 21 mit einem definierten, oder definierbaren Querschnitt 40, 41 in die Entlüftungskammer 1 ein. Die Teilstößel sind, wie es sich bei einer Teilung des Stößels gemäß eines 5/2-Wegeventils nach Figur 2 ergibt, so ausgerichtet, daß sich die Stößelantriebe 30 und 31 in Form von Kolben diametral gegenüberliegen.Figure 1 shows the design of two 3/2-way valves from a 5/2-way valve within a connected valve housing. The pressure lines and pressure chambers are located within the valve body, between which switching can be carried out via the two valve tappets or partial tappets 20 and 21. This valve design is based on a 5/2-way valve as shown in Figure 2, and only the valve tappet is divided into two partial tappets. The line routing and the pressure chambers within the valve body have remained the same. This creates two 3/2-way valves. These can be switched independently or in a certain way dependent on one another. This depends on whether the respective springs 50 and 51 are supported on one of the partial tappets 20 or 21 or independently of one another. However, it would also be conceivable to couple the two spring elements 50 and 51 together in order to control certain actuation force ratios between the actuation surfaces of the actuation pistons 30 and 31, so that valve actuation is only achieved under certain pressure conditions. Here, the user is free to decide how he wants to actuate or control the two 3/2-way valve functions resulting from the division of the original tappet in a 5/2-way valve into two partial tappets, either independently or independently of one another. Below the actual representation in Figure 1, the valve is also shown as a symbol or as a fluidic switching symbol. The position numbers 12 and 14 in the symbol also indicate the control surfaces or the control of the control surfaces of the two resulting 3/2-way valves. The connections 2, 4, 3 and 5 are the connections on the working line side between which switching takes place depending on the switching position. Position 1 in this case represents the common p-supply of the two 3/2-way valves. Both in the circuit symbol and in the actual sectional view of the valve in Figure 1, it can be seen that the tappet elements protruding into the p-supply chamber 1 also exert a certain force of a restoring nature on the partial tappets via the pressure built up on the vent side in the p-supply chamber 1. For this purpose, the partial tappets 20 and 21 protrude into the vent chamber 1 with a defined or definable cross-section 40, 41. The partial tappets are, as is the case with a division of the tappet according to a 5/2-way valve according to Figure 2, aligned so that the tappet drives 30 and 31 in the form of pistons are diametrically opposite each other.

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Gemäß Figur 1 ist jedoch der Stößel bei einem 5/2-Wegeventil nach Figur 2 nicht nur mittig, d.h. im Bereich der p-Versorgungskammer 1 geteilt, sondern auch um einen entsprechenden Betrag, der zweimal dem Betätigungsweg eines der Stößel entspricht, voneinander beabstandet. Dies führt dann dazu, daß auch tatsächlich beide Teilstößel 20 und 21 unabhängig voneinander im Sinne zweier echter 3/2-Wegeventile betätigbar sind.According to Figure 1, however, the tappet in a 5/2-way valve according to Figure 2 is not only divided in the middle, i.e. in the area of the p-supply chamber 1, but also spaced apart from one another by a corresponding amount that corresponds to twice the actuation path of one of the tappets. This then leads to the fact that both partial tappets 20 and 21 can actually be actuated independently of one another in the sense of two real 3/2-way valves.

Figur 2 zeigt ein 5/2-Wegeventil, wie es auch aus dem Stand der Technik bekannt ist. Dieses 5/2-Wegeventil weist einen durchgehenden Ventilstößel auf, der an den beiden sich gegenüberliegenden Seiten durch Betätigungselemente verschiebbar ist. Die 5/2-Wegeventilfunktion ist bei dieser Ausführung baulich festgelegt. Durch einen erfindungsgemäßen Austausch des Ventilstößels nach Figur 2, durch zwei erfindungsgemäße Teilstößei nach Figur 1, ergibt sich die wesentliche und erfindungsgemäße Veränderung des bekannten 5/2-Wegeventiles. Dieser Umbau kann entweder produktionsseitig vorbehalten sein, oder vom Anwender später durchgeführt, sozusagen nachgerüstet werden.Figure 2 shows a 5/2-way valve, as is also known from the prior art. This 5/2-way valve has a continuous valve tappet, which can be moved on the two opposite sides by actuating elements. The 5/2-way valve function is structurally fixed in this design. By replacing the valve tappet according to Figure 2 with two partial tappets according to Figure 1, the essential and inventive change to the known 5/2-way valve is achieved. This conversion can either be reserved for production or carried out later by the user, so to speak retrofitted.

Es ist somit möglich, beispielsweise auf eine getrennte Auslegung von 3/2-Wegeventilen und 5/2-Wegeventilen zu verzichten, und die 5/2-Wegeventil-Grundbauform als Standard-Grundbauform festzulegen, und die letztendlich gewünschte Wegeventilfunktion durch entsprechenden Stößeleinsatz zu verändern. Durch externe Beschattung ist es außerdem noch möglich, aus einem 5/2-Wegeventil ein 5/3-Wegeventil zu gestalten, oder einem 5/2-Wegeventil entsprechend der Erfindung auch zwei 2/2-Wegeventile zu gestalten.It is therefore possible, for example, to dispense with a separate design of 3/2-way valves and 5/2-way valves and to specify the 5/2-way valve basic design as the standard basic design and to change the ultimately desired directional valve function by using the appropriate tappet. By means of external shading, it is also possible to design a 5/2-way valve into a 5/3-way valve or to design two 2/2-way valves from a 5/2-way valve in accordance with the invention.

Claims (7)

332 - 5 - Schutzansprüche332 - 5 - Protection claims 1. Wegeventil mit einem X/2-Wegeventilkörper, innerhalb dem ein als Ventilstößel ausgebildetes Betätigungselement angeordnet ist, sowie mit Druckkammern und Druckanschlüssen zwischen denen über das Betätigungselement vermittelnd geschaltet werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilstößel zwei oder mehrteilig ausgebildet ist, derart, daß sich innerhalb desselben Ventilkörpers mindestens zwei &Ugr;/2-Wegeventilfunktionen ergeben.1. Directional control valve with an Δ/2-way valve body, within which an actuating element designed as a valve tappet is arranged, as well as with pressure chambers and pressure connections between which switching can be carried out via the actuating element, characterized in that the valve tappet is designed in two or more parts, such that at least two Δ/2-way valve functions result within the same valve body. 2. Wegeventil mit einem X/2-Wegeventilkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß X £ Y ist.2. Directional control valve with an X/2-way valve body according to claim 1, characterized in that X £ Y. 3. Wegeventil mit einem X/2-Wegeventilkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß X=5 und Y=3 ist.3. Directional control valve with an X/2-way valve body according to claim 2, characterized in that X=5 and Y=3. 4. Wegeventil mit einem X/2-Wegeventilkörper nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Zwei- oder Mehrteilung des Ventilstößels entstehenden Teilstößel (20, 21) unabhängig voneinander bewegbar sind.4. Directional control valve with an X/2-way valve body according to one or more of the preceding claims, characterized in that the partial tappets (20, 21) resulting from the two or more divisions of the valve tappet can be moved independently of one another. 5. Wegeventil mit einem X/2-Wegeventiikörper nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Zwei- oder Mehrteilung des Ventilstößels entstehenden Teilstößei (20, 21) mit einem elastischen Element gegeneinander abgestützt sind.5. Directional control valve with an X/2-way valve body according to one or more of the preceding claims, characterized in that the partial tappets (20, 21) created by the two or more divisions of the valve tappet are supported against one another by an elastic element. • ·· 332 - 6 -332 - 6 - 6. Wegeventil mit einem X/2-Wegeventiikörper nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,6. Directional control valve with an X/2-way valve body according to one or more of the preceding claims,
characterized, daß die Teilstößel (20, 21) mit ihren vom jeweiligen Betätigungselement (30, 31) abgewandten Seiten (40, 41) in eine gemeinsame p-Versorgungskammer (1) weisen.that the partial tappets (20, 21) point with their sides (40, 41) facing away from the respective actuating element (30, 31) into a common p-supply chamber (1). 7. Wegeventil mit einem X/2-Wegeventilkörper nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,7. Directional control valve with an X/2-way valve body according to one or more of the preceding claims,
characterized, daß die jeweiligen Seiten (40, 41) der Teilstößel (20, 21) einen derartigen definierten Querschnitt aufweisen, daß sich bei Beaufschlagung der p-Versorgungskammer (1) zumindest kurzzeitig ein Kräfteverhältnis zu den Betätigungselementen (30, 31) der jeweiligen Teilstößel (20, 21) ergibt.that the respective sides (40, 41) of the partial tappets (20, 21) have such a defined cross-section that when the p-supply chamber (1) is acted upon, a force ratio to the actuating elements (30, 31) of the respective partial tappets (20, 21) results at least briefly.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102007013777B3 (en) * 2007-03-22 2008-07-10 Robert Bosch Gmbh Slide valve with mechanical coupling for transferring actuation force between sliding valve elements has mechanical flexurally elastic coupling push rod guided in U-shaped guide channel connecting two slide element bores of valve housing

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