DE3843692C1

DE3843692C1 - Multi-way valve with actuator

Info

Publication number: DE3843692C1
Application number: DE19883843692
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Mayr; Erhard 8884 Hoechstaedt De Geirhos
Original assignee: Gruenbeck Wasseraufbereitung 8884 Hoechstaedt De GmbH
Current assignee: Gruenbeck Wasseraufbereitung 8884 Hoechstaedt De GmbH
Priority date: 1988-12-23
Filing date: 1988-12-23
Publication date: 1990-06-13
Anticipated expiration: 2008-12-24

Abstract

The invention provides a multi-way valve with an actuator (8) for setting the valve to various operating positions. To allow the valve plate to be raised from the valve seat and rotated into various rotational positions by means of a single motor for actuation, the actuator (8) connected to a motor (13) and the valve plate device (7, 14, 18) are connected to one another via a threaded spindle (37). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Mehrwegventil nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a multi-way valve according to the preamble of Claim 1.

Bei einem bekannten derartigen Mehrwegventil ist ein erster motori scher Antrieb zum Abheben des Ventiltellers vcn dem Ventilsitz bzw. Aufsitzen auf diesem und ein zweiter motorischer Antrieb zum Drehen des Ventiltellers in abgehobener Stellung in die gewünschte Ventilposition vorgesehen.In a known such multi-way valve is a first motor shear drive for lifting the valve plate from the valve seat or sitting on this and a second motor drive for Turn the valve disc to the desired position Valve position provided.

Aus der US-A-28 71 883 ist auch bereits ein Mehrwegventil bekannt, das mit nur einem Motor umgeschaltet wird. Dabei ist eine Nocken scheibe vorgesehen, durch die der Ventilteller bei seiner Drehung durch den Motor vom Ventilsitz abgehoben wird, bis er unter der Kraft einer Feder in den nächsten Ventilsitz einrastet. Eine solche Anordnung ist fertigungstechnisch aufwendig und bedarf eines Motors mit relativ großer Leistung.A multi-way valve is already known from US-A-28 71 883, that is switched with just one motor. There is a cam disc provided through which the valve disc during its rotation is lifted by the engine from the valve seat until it is under the A spring engages in the next valve seat. Such Arrangement is technically complex and requires an engine with relatively great performance.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfacheres Mehrwegventil der ge nannten Art mit nur einem Motor zu schaffen, das durch einen weni ger leistungsstarken Mctor betätigt werden kann.The object of the invention is to provide a simpler multi-way valve called type with only one motor that by a little eng powerful Mctor can be operated.

Diese Aufgabe wird durch das in Patentanspruch 1 gelöste Mehrweg ventil gelöst.This object is achieved by the reusable solution in claim 1 valve released.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekenn zeichnet.Developments of the invention are characterized in the subclaims draws.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Figu ren. Von den Figuren zeigen: There are further characteristics and practicalities from the description of an embodiment with reference to the Figu ren. From the figures show:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Darstellung durch ein Mehrwegventil mit Stellantrieb in einer ersten Ventilstellung; Figure 1 is a partially sectioned view through a multi-way valve with actuator in a first valve position.

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II; Figure 2 is a section along the line II-II.

Fig. 3 einen Schnitt der Linie III-III in Fig. 1; Fig. 3 is a section on the line III-III in Fig. 1;

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 1; Fig. 4 is a section along the line IV-IV in Fig. 1;

Fig. 5 eine der in Fig. 1 entsprechende Darstellung in einer zweiten Betriebsstellung der Vorrichtung; und . Fig. 5 is a corresponding view in Fig 1 in a second operating position of the apparatus; and

Fig. 6 eine der in Fig. 1 entsprechende Darstellung in einer dritten Betriebsstellung der Vorrichtung. Fig. 6 is a representation corresponding to Fig. 1 in a third operating position of the device.

Das Steuerventil 1 dient zum Verbinden von Leitungen 2 bis 6. Je nach Stellung des Ventiltellers sind die Anschlüsse 2-5, 3-6 bzw. 2-4 bzw. 2-6 und 5-6 bzw. 2-5 und 4-6 miteinander verbun den. Bevorzugt wird das Mehrwegventil für einen Wasserfilter verwendet, wobei die oben genannten Stellungen dann der Be triebsstellung Filtern, Entleeren, Rückspülen bzw. Erstfiltrat entsprechen.The control valve 1 is used to connect lines 2 to 6 . Depending on the position of the valve plate, the connections 2-5 , 3-6 or 2-4 or 2-6 and 5-6 or 2-5 and 4-6 are connected to each other. The reusable valve is preferably used for a water filter, the above-mentioned positions then corresponding to the operating position of filtering, emptying, backwashing or first filtrate.

Mit dem eigentlichen Steuerventil ist ein Stellantrieb 8 ver bunden. Dieser weist eine Grundplatte 9 auf, die mit dem Ge häuse 10 des Ventiles fest verbunden ist. Über einen Rahmen 11 ist mit diesem eine Platte 12 zum Tragen eines Motors 13 ver bunden.With the actual control valve, an actuator 8 is connected ver. This has a base plate 9 which is fixedly connected to the Ge housing 10 of the valve. Via a frame 11 , a plate 12 for carrying a motor 13 is connected to this.

Der mit dem Ventilteller 7 verbundene Ventilschaft 14 weist an seinem freien Ende einen Nockenkörper 15 auf. Auf einer mit dem Rahmen 11 verbundenen Platine 16 sind, wie am besten aus Fig. 4 ersichtlich ist, um den Nockenkörper 15 herum und mit diesem zusammenwirkende Schalter 17 bis 20 angeordnet, die je nach Drehstellung des Ventiles und damit des Nockenkörpers einge schaltet sind und deren Ausgang jeweils mit dem Motor 13 ver bunden sind. Die Schaltfahne des jeweiligen Schaltelementes wirkt beim Drehen des Nockenkörpers mit jeweiligen Schaltnocken 21 zusammen und gibt ein Steuersignal an den Motor.The valve stem 14 connected to the valve plate 7 has a cam body 15 at its free end. On a board 16 connected to the frame 11 , as can best be seen from FIG. 4, around the cam body 15 and co-operating switches 17 to 20 are arranged which are switched on depending on the rotational position of the valve and thus of the cam body and the output of which are connected to the motor 13, respectively. The switching flag of the respective switching element interacts with the respective switching cams 21 when the cam body is rotated and outputs a control signal to the motor.

Aus den Fig. 1 und 3 ist eine Rücklaufsperre 22 ersichtlich. Diese umfaßt einen mit dem Ventilschaft 14 verbundenen Bund 23, welcher in Anzahl und Winkelstellung den Schaltern 17 bis 20 entsprechende Rasternuten 24 bis 27 aufweist. Seitlich davon in einer Ebene senkrecht zur Achse des Ventilschaftes ist ein Kipphebel 28 vorgesehen, der um eine sich parallel zur Achse des Ventilschaftes erstreckende Achse 29 schwenkbar und durch eine Feder 30 in die Raststellung vorgespannt ist. Mit dieser Einrichtung wird ein Flattern beim Abheben des Ventiltellers 7 vermieden.From FIGS. 1 and 3, a back stop 22 can be seen. This comprises a collar 23 connected to the valve stem 14 , which in number and angular position has switches 17 to 20 corresponding to the grooves 24 to 27 . A rocker arm 28 is provided laterally in a plane perpendicular to the axis of the valve stem, which is pivotable about an axis 29 extending parallel to the axis of the valve stem and is biased into the latched position by a spring 30 . With this device, a flutter is avoided when lifting the valve plate 7 .

Auf dem den Ventilteller abgewandten freien Ende 31 des Nocken körpers sind zwei sich in einer Richtung parallel zur Achse des Ventilschaftes erstreckende Führungsbolzen 32, 33 fest angeord net. Diese weisen in einem vorbestimmten Abstand von der End fläche 31 Anschläge 34, 35 auf, die die Länge der Gleitfläche der Führungsbolzen begrenzen. Auf den beiden Führungsbolzen läuft ein zwei entsprechende Bohrungen mit Gleitfläche auf weisender plattenförmiger Schraubring 36. Der Schraubring weist koaxial zur Mittelachse des Ventilschaftes eine mit einem Innengewinde versehene Bohrung 37 auf. Wie am besten aus Fig. 1 ersichtlich ist, weist der Motor 13 eine sich koaxial zu der Bohrung 37 erstreckende Gewindespindel 38 auf, die mit dem Gewinde der Bohrung 37 zusammenwirkt. Die durch die Anschläge 34, 35 bestimmte Länge der Führungsbolzen 32, 33 entspricht der Dicke des Ringes 36 in Richtung der Gewindeachse zuzüglich der Höhe, um die der Ventilteller von dem Ventilsitz maximal abzu heben bzw. abzusenken ist.On the valve plate facing away from the free end 31 of the cam body, two guide bolts 32 , 33 extending in one direction parallel to the axis of the valve stem are firmly arranged. These have a predetermined distance from the end surface 31 stops 34 , 35 , which limit the length of the sliding surface of the guide pin. On the two guide bolts there are two corresponding bores with a sliding surface on a plate-shaped screw ring 36 . The screw ring has a bore 37 provided with an internal thread coaxial to the central axis of the valve stem. As can best be seen from FIG. 1, the motor 13 has a threaded spindle 38 which extends coaxially to the bore 37 and which interacts with the thread of the bore 37 . The length of the guide bolts 32 , 33 determined by the stops 34 , 35 corresponds to the thickness of the ring 36 in the direction of the thread axis plus the height by which the valve disk can be lifted or lowered from the valve seat to the maximum.

Wie am besten aus Fig. 1 ersichtlich ist, weist das freie Ende 31 des Nockenkörpers 15 in seiner Mittelachse und damit koaxial zur Gewindespindel 38 eine Senkbohrung 39 auf. Das dieser ge genüberliegende freie Ende 40 der Gewindespindel ist abgerun det. Der Durchmesser der Senkbohrung ist so gewählt, daß das freie Ende 40 der Gewindespindel in der in Fig. 5 gezeigten Weise mit der Senkbohrung in Eingriff bringbar ist. Die Länge der Gewindespindel ist so gewählt, daß das freie Ende 40 in der in Fig. 5 gezeigten Weise mit der Wandung der Senkbohrung in Eingriff gelangt.As best seen in FIG. 1, the free end 31 of the cam body 15 in its central axis and thus coaxially to the threaded spindle 38, a counterbore 39. This opposite ge free end 40 of the threaded spindle is rounded. The diameter of the counterbore is selected so that the free end 40 of the threaded spindle can be brought into engagement with the counterbore in the manner shown in FIG. 5. The length of the threaded spindle is selected so that the free end 40 engages with the wall of the counterbore in the manner shown in FIG. 5.

Auf der Platine 16 ist ein Ständer mit einem Endschalter 41 so montiert, daß dieser den Motor 13 ausschaltet, wenn sein Mitnehmer aus einer Stellung ohne Kontakt zum Ring 36 auf den Ring 36 aufläuft.A stand with a limit switch 41 is mounted on the circuit board 16 so that it switches off the motor 13 when its driver runs onto the ring 36 from a position without contact with the ring 36 .

Der Ventilteller ist in der in Fig. 1 gezeigten Weise mittels einer Druckfeder 42 in die Schließstellung vorgespannt.The valve disk is biased in the manner shown in FIG. 1 into the closed position by means of a compression spring 42 .

Im Betrieb befindet sich zunächst der Ventilteller in der in Fig. 1 gezeigten Arbeitsstellung. Soll die Ventilstellung ge ändert werden, erhält die Steuerung des Motors 13 ein ent sprechendes Signal, wodurch die Gewindespindel 38 derart in Drehung versetzt wird, daß der Ring 36 aus der in Fig. 1 er sichtlichen Stellung bis an die Anschläge 34, 35 angehoben und anschließend über diesen der Gewindeschaft mit Gewindeteller so weit bis in die in Fig. 5 gezeigte Stellung angehoben werden, bis das freie Ende 40 der Gewindespindel fest gegen die Ober fläche der Senkbohrung 39 drückt und über die ausgeübte Rei bungskraft den Nockenkörper 15 und damit den Gewindeschaft bzw. den Ventilteller 7 selbst so lange dreht, bis das von den Schaltern 17 bis 20 abgetastete Ausgangssignal der Steuerung anzeigt, daß die gewünschte Drehstellung erreicht ist. Sobald diese Drehstellung erreicht ist, schaltet die Steuerung die Drehrichtung des Motors um. Dadurch senkt die Gewindespindel 38 den Schraubring 36 und aufgrund der Federvorspannung damit auch den Ventilteller 7 in die in Fig. 1 gezeigte abgesenkte Stel lung ab. Diese wird dadurch erfaßt, daß der Schraubring mit seinem unteren Ende mit dem Endschalter 41 in Kontakt kommt und ein AUS-Signal an die Motorsteuerung gibt.In operation, the valve disk is initially in the working position shown in FIG. 1. If the valve position is to be changed ge, the control of the motor 13 receives a corresponding signal, whereby the threaded spindle 38 is rotated in such a way that the ring 36 is raised from the position shown in FIG. 1 to the stops 34 , 35 and Subsequently, the threaded shaft with the threaded plate is raised up to the position shown in FIG. 5 until the free end 40 of the threaded spindle presses firmly against the upper surface of the counterbore 39 and the cam force 15 and thus the threaded shaft are exerted by the exerted force or turns the valve plate 7 itself until the output signal of the control sampled by the switches 17 to 20 indicates that the desired rotational position has been reached. As soon as this rotary position is reached, the control switches the direction of rotation of the motor. As a result, the threaded spindle 38 lowers the screw ring 36 and, due to the spring preload, the valve disk 7 in the lowered position shown in FIG. 1. This is detected by the fact that the lower end of the screw ring comes into contact with the limit switch 41 and gives an OFF signal to the engine control.

Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, ist in der Stellung, in der sich der Ventilteller auf dem Ventilsitz befindet, der Abstand des Gewindes der Gewindespindel von dem freien Ende 31 des Nockenkörpers 15 größer als die in axialer Richtung gesehene Dicke des Ringes 36. Dadurch wird erreicht, daß für den Fall, daß der Endschalter 41 ausfallen sollte, der Motor 13 die Ge windespindel aus dem Schraubring 36 herausdreht und damit der Motor 13 vor mechanischer Überlastung geschützt ist.As can be seen from FIG. 6, in the position in which the valve plate is located on the valve seat, the distance of the thread of the threaded spindle from the free end 31 of the cam body 15 is greater than the thickness of the ring 36 seen in the axial direction. This ensures that in the event that the limit switch 41 should fail, the motor 13 turns the Ge threaded spindle out of the screw ring 36 and thus the motor 13 is protected against mechanical overload.

Claims

1. Mehrwegventil mit einem Ventilsitz und einer zugehörigen, in wenigstens zwei Drehstellungen mit diesem zusammenwirkenden Ventiltellereinrichtung und einem Stellantrieb zum Abheben des Ventiltellers vom Ventilsitz, Drehen der beiden relativ zuein ander und Absenken des Ventiltellers auf den Ventilsitz, wobei für die Bewegung des Ventiltellers nur ein einziger Motor Ver wendung findet, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb (8) und die Ven tiltellereinrichtung (7) über eine Gewindespindel (38) mitein ander verbunden sind, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß die Gewindespindel (37) den Ventilteller (7) zunächst vom Ven tilsitz abhebt, dann verdreht, worauf durch eine Umsteuerung der Drehrichtung des Motors (13) der Ventilteller (7) wieder auf den Ventilsitz abgesenkt wird. 1. Reusable valve with a valve seat and an associated, in at least two rotational positions cooperating with this valve plate device and an actuator for lifting the valve plate from the valve seat, rotating the two relative to each other and lowering the valve plate on the valve seat, only one for the movement of the valve plate only motor Ver use, characterized in that the actuator ( 8 ) and the Ven tiltellereinrichtung ( 7 ) via a threaded spindle ( 38 ) are connected to each other, the arrangement being such that the threaded spindle ( 37 ) the valve plate ( 7 ) first lifts off the valve seat, then rotated, whereupon by reversing the direction of rotation of the motor ( 13 ) the valve plate ( 7 ) is lowered back onto the valve seat.

2. Mehrwegventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung so ausgebildet ist, daß der Stellantrieb nach dem Einschalten den Ventilteller bis zu einer vorgegebenen Stellung abhebt und dann kraftschlüssig zum Drehen der Ventiltellereinrichtung mit dieser in Eingriff kommt. 2. Reusable valve according to claim 1, characterized in that the connection is designed so that the actuator after switching on the valve plate lifts off to a given position and then non-positively for rotating the valve plate device with it in engagement is coming.

3. Mehrwegventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschaft an seinem dem Ventilteller abgewandten Ende eine ein Gewinde aufweisende Platte aufweist, die in der Bewegungsrichtung des Ventilschaf tes um einen vorgesehenen Weg relativ zu diesem hin- und her gleiten kann, und daß die mit einem Antriebsmotor verbundene Gewindespindel mit der Platte in Eingriff ist.3. Reusable valve according to claim 1 or 2, characterized in that the valve stem on its the End facing away from the valve plate has a thread Plate has in the direction of movement of the valve sheep tes back and forth about an intended path relative to this can slide, and that connected to a drive motor Threaded spindle is engaged with the plate.

4. Mehrwegventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte auf mit dem Ventilschaft fest verbundenen Gleitbolzen geführt ist.4. Reusable valve according to claim 3, characterized in that the plate on with the valve stem firmly connected sliding bolt is guided.

5. Mehrwegventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Ventilschaftes ein Widerlager für das freie Ende der Gewindespindel bildet.5. Reusable valve according to claim 3 or 4, characterized in that the free end of the valve stem forms an abutment for the free end of the threaded spindle.

6. Mehrwegventil nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anzahl der gewünschten Ventil drehstellungen entsprechende Nocken und damit zusammenwirkende Schalter und eine von den Ausgangssignalen der Schalter beauf schlagbare Steuerung für den Antrieb des Stellmotors vorgesehen sind.6. Reusable valve according to one of claims 3 to 5, characterized in that the number of desired valve corresponding cam positions and interacting with them Switches and one of the output signals of the switches beatable control provided for the drive of the servomotor are.