DE4028234A1 - Pneumatisches ventil - Google Patents
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- F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
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Description
Die Erfindung betrifft ein pneumatisches Ventil mit einem
Ventilgehäuse, in dem sich ein Aufnahmeraum befindet, in
dem ein insbesondere als Rundkolben ausgebildeter Ventil
schieber axial bewegbar angeordnet ist und der mehrere
axial aufeinanderfolgende Aufnahmeraumabschnitte aufweist,
die in den möglichen Schaltstellungen in unterschiedlichem
Schema miteinander verbunden bzw. voneinander abgetrennt
werden, wobei im Bereich zwischen dem Ventilschieber und
dem Ventilgehäuse axial aufeinanderfolgend angeordnete
und über eine Haltepartie jeweils an einem der beiden
Teile festgelegte, insbesondere als Dichtringe ausgebildete
Dichtungen vorgesehen sind, die im Rahmen der Schaltbe
wegung des Ventilschiebers durch Überfahren einer am
jeweils anderen Teil vorgesehen Steuerkante in eine Dicht
stellung gelangen, in der sie durch Zusammenwirken eines
an ihnen vorgesehenen, zum Beispiel als Dichtkante gestalteten
Dichtbereiches mit dem anderen Teil Aufnahmeraumabschnitte
höheren Betriebsdruckes von Aufnahmeraumabschnitten nied
rigeren Betriebsdruckes dichtend voneinander abtrennen.
Ventile dieser Art haben regelmäßig eine Mehrwege-Bauweise
und besitzen einen Ventilschieber, der zum Beispiel als
Flachschieber oder insbesondere als im Querschnitt runder
Ventilkolben ausgestaltet ist. Die zur Abdichtung zwischen
dem Ventilschieber und dem Ventilgehäuse vorgesehenen
Dichtungen sind bei Ventilen mit Ventilkolben als letztere
koaxial umgebende Dichtringe ausgestaltet. Ein derartiges
Ventil geht zum Beispiel aus der DE-PS 32 04 112 hervor,
wobei die Dichtringe mitbewegbar fest am Ventilkolben
angebracht sind. Bei einem weiteren, in der DE-PS 30 43 871
beschriebenen Ventil, ist der Ventilkolben selbst dichtungs
los und die Dichtringe sind am Ventilgehäuse gehaltert.
In allen Fällen werden sogenannte O-Ringe oder dergleichen
als Dichtungen verwendet, die den Nachteil haben, im Ver
schleißfalle keine ausgleichenden Nachstellreserven zu
besitzen. Der Dichtungsverschleiß ist gerade bei Mehrwege
ventilen ein Problem, er wird vor allem durch das Überfahren
der gehäuseseitigen Steuerkanten hervorgerufen, selbst
wenn diese abgerundet sein sollten. Auch sind die bekannten
Dichtungen wegen des kompakten Aufbaus nur begrenzt in
der Lage, hinsichtlich der Abmessungen und Orientierung
von Ventilschieber und Aufnahmeraum toleranzausgleichend zu
wirken. Letztlich tritt oftmals das Problem auf, daß die
Dichtringe der bekannten Ventile durch die Sogwirkung ab
strömenden Fluids geringfügig aus ihrer Halterung gezogen
werden, so daß Leckfluid passieren kann.
Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, ein Ventil der
eingangs genannten Art zu schaffen, das bei reduziertem
Dichtungsverschleiß gegenüber dem Stand der Technik größere
Verschleiß-Nachstellreserven besitzt und bei sicherem
Halt der Dichtungen relativ große Maß- und Lagetoleranzen
zwischen Ventilschieber und Ventilgehäuse zu überbrücken
in der Lage ist.
Die Aufgabe wird in Verbindung mit den eingangs genannten
Merkmalen dadurch gelöst, daß die Dichtungen als Lippen
dichtungen ausgebildet sind, die jeweils eine mindestens
eine Dichtlippe enthaltende Dichtlippenanordnung aufweisen,
wobei die Dichtlippenanordnung in Richtung zu ihrem der
Haltepartie entgegengesetzten und der Dichtungsvorder
seite zugeordneten freien Ende oder Dichtbereich hin
einen Verlauf mit axialer Richtungskomponente besitzt,
und daß sowohl am Ventilgehäuse als auch am Ventilschieber
jeweils mindestens eine solche Lippendichtung derart lage
orientiert angeordnet ist, daß die das freie Ende bzw.
den Dichtbereich aufweisende Dichtungsvorderseite in
Dichtstellung gesehen zu einem Aufnahmeraumabschnitt
höheren Betriebsdruckes weist und ferner die zugeordnete
Steuerkante beim Übergang in die Dichtstellung mit der
axialen Dichtungsrückseite der Lippendichtung bzw. der
Rüchseite deren Dichtlippenanordung voraus überstrichen
wird.
Als Dichtungen werden folglich Lippendichtungen verwendet,
die bei in Dichtstellung gesehen an ihnen anstehender
axialer Druckdifferenz lediglich in einer der beiden
möglichen axialen Einbaulagen zuverlässig dichten. Die
Dichtungen sind derart im Bereich zwischen Ventilschieber
und Ventilgehäuse orientiert, daß sie mit derjenigen, die
Vorderseite bildenden Axialseite, zu der die regelmäßig
aus lediglich einer Dichtlippe bestehende Dichtlippenan
ordnung hinweist oder hinragt, in Dichtstellung gesehen
einem Aufnahmeraumabschnitt zugewandt ist, der im Betrieb
normalerweise mit höherem Druck beaufschlagt ist als der
jenseits des Dichtrings angrenzende folgende Aufnahmeraum
abschnitt. Die anstehende Druckdifferenz hat eine die
Eigenkraft der Dichtung verstärkende Dichtkraft zur Folge,
die in etwa proportional zur Druckdifferenz ist. Um im
Übergangsbereich aller Aufnahmeraumabschnitte optimale
Dichtverhältnisse zu erhalten und um ferner auszuschließen,
daß eine Lippendichtung bei der Schaltbewegung des Ventil
schiebers mit der Lippenkante auf eine Steuerkante aufläuft,
sich aufstellt und zerstört wird, ist vorgesehen, daß
sowohl am Ventilgehäuse als auch am Ventilkolben jeweils
mindestens eine entsprechende Lippendichtung dichtrichtungs
abhängig montiert festgelegt ist.
Insgesamt ermöglicht das neue Ventil die Verwendung von
Lippendichtungen relativ langer Dichtlippen, so daß im
Abnutzungsfalle eine große Verschleißreserve vorhanden
ist. Wegen der im Vergleich mit üblichen 0-Ringen oder
dergleichen besseren radialen Verformungsfähigkeit ist
eine jeweilige Dichtlippe in der Lage, Verschleiß durch
Verformung auszugleichen, wobei die im Betrieb anstehende
Druckdifferenz die erforderliche Verformung zusätzlich
unterstützt. Die gute Nachgiebigkeit der Dichtlippen hat
überdies einen automatischen Toleranzausgleich zwischen
Ventilgehäuse und Ventilschieber zur Folge. Und da wegen
der abwechselnd am Ventilgehäuse und Ventilschieber erfolgenden
Halterung der Lippendichtungen die Anordnung derart getroffen
werden kann, daß die einem Lippendichtring zugeordnete
Steuerkante des relativ zu ihm bewegbaren Teils nur mit der
Dichtlippenrückseite bzw. Dichtungsrückseite voran über
strichen wird, ist ein Verhaken zwischen Steuerkante und
Dichtlippenkante ausgeschlossen und die Dichtlippenanordnung
gleitet geschont über die Steuerkante hinweg. Die kombinierte
Innen-Außen-Dichtungsanordnung schließt aus, daß die
Dichtungen "gegen die Lippe" in die Dichtstellung zu
bringen sind, indem sie jeweils nur von der entgegenge
setzten "Schulterseite" her angefahren werden.
Lippendichtringe an sich sind zwar grundsätzlich bekannt,
wie die DE-PS 32 04 112 zeigt. Eine Anordnung und Verwendungs
weise wie beim erfindungsgemäßen Ventil ist dort jedoch
nicht vorgesehen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen aufgeführt.
Nachfolgend schließt sich eine Beschreibung der Erfindung
anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungs
beispiele an. Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Ventils im Längsschnitt als 3/2-Wegeventil,
wobei oberhalb und unterhalb der Längs
mittellinie mit nur hälftig eingezeichnetem
Ventilschieber beide möglichen Schalt
stellungen angedeutet sind und
Fig. 2 einen hinsichtlich der Darstellungsweise
etwa der unteren Bildhälfte aus Fig. 1
entsprechenden Längsabschnitt eines
5/2-Wegeventils in vereinfachter schematischer
Form.
Bei beiden abgebildeten Ventilvarianten handelt es sich
um Kolbenventile mit einem als Ventilkolben mit kreisförmigem
Querschnitt ausgebildeten Ventilschieber 1. Entsprechend
sind die zwischen dem Ventilschieber 1 und dem umgebenden
Ventilgehäuse 2 vorgesehenen Dichtungen ringförmig ausge
bildet. Der erfindungsgemäße Ventilaufbau ist allerdings
auch bei anderen Ventilarten möglich, insbesondere bei
Flachschieberventilen, dann allerdings mit parallel zur
Schieberebene verlaufender Dichtungsanordnung.
Im Ventilgehäuse 2 des erfindungsgemäßen Ventils befindet
sich ein Aufnahmeraum 3 in dem der Ventilschieber 1 axial,
d. h. in Längsrichtung 4 des Ventils hin und her bewegbar
angeordnet ist. Dabei besitzt der Aufnahmeraum 3 mehrere
axial aufeinanderfolgende Aufnahmeraumabschnitte 5, die
wie in Fig. 1 durch Gehäuseabstufungen gegeneinander
abgegrenzt sein oder wie in Fig. 2 sich unmittelbar
bündig aneinander anschließen können. Zumindest einige
der Aufnahmeraumabschnitte 5 stehen mit seitlich in den
Aufnahmeraum 3 einmündenden Ventilkanälen 6 in Verbindung,
die zum Beispiel zu einer gemeinsamen Gehäuseaußenseite führen,
wo über eine Verteilung oder Leitungen oder dergleichen
fluidische Bauteile oder Einrichtungen anschließbar sind.
Das Ventil der Fig. 1 ist ein 3/2-Wegeventil und es
besitzt einen ersten, im Betrieb mit einer Druckmittelquelle
kommunizierenden Aufnahmeraumabschnitt 5a, an den sich an
einer Axialseite ein im Betrieb mit einem Verbraucher
kommunizierender zweiter Aufnahmeraumabschnitt 5b anschließt,
auf den wiederum in Axialrichtung ein dritter Aufnahme
raumabschnitt 5c folgt, der zur Entlüftung dient und zum
Beispiel zur Umgebung oder zu einer Druckmittelsenke
geschaltet ist.
Das in Fig. 2 abgebildete 5/2-Wegeventil ist insoweit
entsprechend ausgestaltet, allerdings schließt sich auf
der dem zweiten Aufnahmeraumabschnitt 5b entgegengesetzten
Seite des mit der Druckmittelquelle kommunizierenden
Aufnahmeraumabschnittes 5a ein weiterer mit einem Verbraucher
verbindbarer vierter Aufnahmeraumabschnitt 5d an, auf den
noch ein weiterer zur Entlüftung dienender fünfter Aufnahme
raumabschnitt 5e folgt.
Beiden abgebildeten Ventilen ist gemeinsam, daß die
vorhandenen Aufnahmeraumabschnitte 5 in den beiden möglichen
Schaltstellungen in unterschiedlichem Schema miteinander
verbunden bzw. voneinander abgetrennt werden. So werden beim
Ventil der Fig. 1 in der oben abgebildeten linken Schalt
stellung des Ventilschiebers 1 der erste und zweite Aufnahme
raumabschnitt 5, 5a, 5b miteinander verbunden, während
der dritte (5c) abgetrennt ist, und in der unten abgebildeten
zweiten Schaltstellung ist der erste druckbeaufschlagte
Abschnitt 5a von den beiden nun miteinander verbundenen
zweiten und dritten Abschnitten 5b, 5c abgetrennt.
Bei dem 5/2-Wegeventil der Fig. 2 werden in den beiden
Schaltstellungen abwechselnd der mit der Druckmittelquelle
kommunizierende Abschnitt 5a mit den beiden benachbarten,
zu Verbrauchern führenden Abschnitten 5b, 5d verbunden,
wobei gleichzeitig der jeweils andere dieser beiden Abschnitte
5b, 5d mit dem angrenzenden, zur Entlüftung dienenden
Abschnitt 5c, 5e verbunden wird.
Die fluiddichte Abtrennung zwischen einzelnen der Aufnahme
raumabschnitte wird in den Schaltstellungen durch Dichtungen
gewährleistet, die als Lippendichtungen 7 ausgebildet
sind und sich im Bereich zwischen dem Ventilschieber 1
und dem Ventilgehäuse bzw. der Umfangswand des Aufnahme
raumes 3 in axial aufeinanderfolgender Anordnung befinden.
Wie schon erwähnt, sind diese Lippendichtungen 7 als
koaxial zum Ventilschieber 1 angeordnete Dichtringe ausge
bildet, und es handelt sich um Dichtungen, die dichtrichtungs
abhängig zu montieren sind, um den gewünschten Dichteffekt
zu erzielen.
Die vorhandenen Lippendichtungen 7 sind zum Teil ventilge
häusefest und zum Teil ventilschieberfest angeordnet. Sie
verfügen über eine umlaufende Haltepartie 8, mit der sie
am jeweiligen Teil 1, 2 festgelegt sind, wobei sie beispiels
weise in am Außenumfang des Ventilschiebers 1 bzw. am
Umfang des Aufnahmeraumes 3 vorgesehenen ringförmigen
Aufnahmevertiefungen 9 einsitzen und zum Beispiel einge
knüpft sind. Jede Lippendichtung 7 besitzt eine Dichtlippen
anordnung 10, die bei den Ausführungsbeispielen aus einer
einzigen Dichtlippe besteht. Diese Dichtlippe bzw. Dichtlippen
anordnung 10 schließt sich radial an die Haltepartie 8
an und hat in Richtung zu ihrem der Haltepartie entgegenge
setzten freien Ende 12, das beim Ausführungsbeispiel von
einer umlaufenden Lippenkante gebildet ist, einen Verlauf
mit axialer unidirektionaler Richtungskomponente. Das
freie Ende 12 ist der axialen Dichtungsvorderseite zugeordnet,
die Dichtlippenanordnung 10 weist also im Bereich der
Dichtungsvorderseite 13 mit dem freien Ende 12 axial vom
Dichtring weg. Dabei kann natürlich und zweckmäßigerweise
eine zusätzliche radiale Neigungskomponente vorhanden
sein.
Beispielhaft sind bei den Ventilen der Fig. 1 und 2
verschiedene Typen der Lippendichtungen 7 verwendet. Die in
Fig. 2 abgebildeten Lippendichtungen 7 sind mit einer
Dichtlippenanordnung von im Querschnitt gesehen in Richtung
zur Dichtringvorderseite hin gebogenem Verlauf ausgestattet,
während der Dichtlippenverlauf der Lippendichtungen 7 der
Fig. 1 in Richtung zur Dichtringvorderseite 13 eher abge
knickt ist. Gemeinsam ist beiden Varianten, daß sich
im Querschnitt an einer Stelle des Ringsumfanges gesehen
eine jeweils in etwa U-förmige Dichtungsgestalt ergibt,
wobei die dem einen U-Schenkel entsprechende Partie zur
Haltepartie 8 und die dem anderen U-Schenkel entsprechende
Partie zur Dichtlippenanordnung 10 gehört.
Hinsichtlich der Einbaulage der Lippendichtungen 7 im
Ventil ist wichtig, daß die Dichtungsvorderseite 13 jeweils
dem Aufnahmeraumabschnitt höheren Betriebsdruckes zugewandt
ist. Entsprechend weist in der korrekten Einbaulage die
im Querschnitt gesehene, der U-Ausnehmung entsprechende
Dichtungsvertiefung 17 in Richtung zu demjenigen der
beiden jeweils angrenzenden Aufnahmeräume, der im Betrieb
normalerweise dem höheren Fluiddruck ausgesetzt ist.
Zumindest dann, wenn eine jeweilige Lippendichtung 7
momentan außer Dichtfunktion ist, hat eine jeweilige
Dichtlippenanordnung 10 auch eine radiale Richtungskomponente,
so daß sich insgesamt mit Blickrichtung ausgehend von der
Haltepartie 8 ein sowohl in Richtung zum relativ bewegbaren
Teil und dabei gleichzeitig axial zur Dichtungsvorderseite
13 hin gerichteter Verlauf ergibt. Die Dichtlippenanordnung
10 ist hierbei elastisch, insbesondere mit gummielastischen
Eigenschaften, so daß sie unter Aufweitung des innen
begrenzten Durchmessers radial aufweitbar ist. Ein zumindest
geringfügiger Aufweitungsprozeß stellt sich nämlich immer
dann ein, wenn eine Lippendichtung 7 im Rahmen einer
axialen Schaltbewegung des Ventilschiebers 1 unter Über
streichen einer am relativ bewegten Teil vorgesehenen
Steuerkante 18 in eine Dichtstellung gelangt. In dieser
Dichtstellung, die in den Figuren bei 19 eingenommen
wird, liegt die entsprechende Lippendichtung 7 mit einem
zum Beispiel als Dichtkante gestalteten und beim Ausführungs
beispiel vom freien Ende 12 gebildeten Dichtbereich 20
ringsum an einer zur Längsachse 4 konzentrischen Dichtfläche
21 an, die sich axial unmittelbar an einer Seite der
einer jeweiligen Lippendichtung 7 zugeordneten Steuerkante
18 anschließt. Es versteht sich, daß der Dichtbereich 20
von Fall zu Fall auch flächig ausfallen kann. Bei Einnahme
einer Dichtstellung 19 befindet sich die entsprechende
Lippendichtung 7 axial zwischen zwei aneinander angrenzenden
Aufnahmeraumabschnitten 5, die sie auf diese Weise dichtend
voneinander abtrennt. Die Anbringung der Lippendichtungen 7
am Ventilschieber 1 oder Ventilgehäuse 2 erfolgt dabei
unter Berücksichtigung der Tatsache, daß in einer jeweiligen
Dichtstellung 19 gesehen die axiale Dichtungsvorderseite 13
demjenigen Aufnahmeraumabschnitt 5 zugewandt ist, der im
Betrieb den höheren Druck aufweist. Die sich dann im
Betrieb einstellende axiale Druckdifferenz bewirkt, daß
der Dichtbereich 20 mit radialer Kraftkomponente gegen
die zugeordnete Dichtfläche 21 gedrückt wird, so daß sich
eine Dichtkraft in etwa proportional zur Druckdifferenz
einstellt. Der Anpreßdruck ist damit insgesamt vom Betriebs
druck des Ventils abhängig, womit vorteilhafterweise auch
die Betätigungskraft für die Schaltbewegung automatisch
entsprechend beeinflußt wird.
Als weitere Bedingung für die Einbaulage der Lippendichtungen
7, die auch vorgibt, ob ein Lippendichtring am Ventilschieber
1 oder am Ventilgehäuse 2 zu haltern ist, ist noch vorgegeben,
daß die einer jeweiligen Lippendichtung 7 am anderen Teil
1, 2 zugeordnete Steuerkante 18 beim Übergang in die Dichtstellung
19 mit der axialen Dichtungsrückseite 22 voraus, d. h.
von der Rückseite der Dichtlippenanordnung her, überstrichen
wird.
Betrachtet man demnach eine sich vor einer Schaltbewegung
in einer Stellung 24 ohne Dichtwirkung befindliche Lippen
dichtung 7′, dann befindet sich deren Dichtlippenanordnung
10 axial beabstandet auf der der zugeordneten Dichtfläche 21
entgegengesetzten Axialseite vor der zugehörigen Steuerkante 18.
Bei der sich dann anschließenden Schaltbewegung gleitet
die Lippendichtung 7, 7′ mit ihrer zum Beispiel abgerundeten
oder schräg verlaufenden Rückseite 22 über die Steuerkante
18 hinweg, wobei die Dichtlippenanordnung 10 radial in
Richtung zur Haltepartie 8 elastisch verformt wird. Ist
die Steuerkante 18 vom Dichtbereich 20 passiert, liegt
die Dichtstellung vor. Auf diese Weise ist verhindert,
daß die radial aufgespreizte Dichtlippenanordnung 10 mit
ihrer Kante 12 auf eine Steuerkante 18 aufläuft und von
dieser beschädigt wird. Bei der Schaltbewegung entgegen
gesetzter Richtung ist ein Anecken oder Verhaken der
Dichtlippenanordnung 10 ausgeschlossen, weil der Übergang
zwischen Dichtfläche 21 und Steuerkante 18 fließend und
insbesondere geradlinig ist. Bei alledem ist natürlich
darauf zu achten, daß die Länge der Schaltbewegungen und
der Dichtflächen 21 bzw. die Positionen der Lippendichtungen
7 derart aufeinander abgestimmt sind, daß eine Dichtlippen
anordnung 10 mit ihrem Dichtbereich 20 nicht an der der
Steuerkante 18 entgegengesetzten Seite über die zugeordnete
Dichtfläche 21 zum Beispiel über eine Stufe hinweg hinaus
laufen kann.
Unter Berücksichtigung des obigen ist bei den Ventilen
der Fig. 1 und 2 jeweils eine erste Lippendichtung 7,
7a gehäusefest im Bereich zwischen dem ersten und zweiten
Aufnahmeraumabschnitt 5a, 5b angeordnet, wobei die Dicht
lippenanordnung 10 in Richtung zum ersten Aufnahmeraum
abschnitt 5a gerichtet ist, da dieser im vom zweiten
Abschnitt 5b abgedichtet abgetrennten Zustand mit höherem
Druck beaufschlagt ist, als der gleichzeitig belüftete
darauffolgende zweite Abschnitt 5b. Eine zweite ventil
schieberfeste Lippendichtung 7, 7b ist dem Bereich zwischen
zweitem und drittem Aufnahmeraum 5b, 5c zugeordnet, wobei
in Dichtstellung gesehen die Dichtungsvorderseite 13 dem
verbrauchserseitigen Aufnahmeraumabschnitt 5b zugewandt
ist. Beim Ventil der Fig. 2 ergibt sich mit Bezug zu
einer radial durch den ersten Aufnahmeraumabschnitt 5a
gelegten Ebene auf der entgegengesetzten Seite eine ent
sprechende symmetrische Anordnung. Jedenfalls sind dabei
die Lippendichtungen 7 in Axialrichtung 4 aufeinander
folgend abwechselnd einmal am Ventilschieber 1 und das
andere Mal am Ventilgehäuse 2 festgelegt.
Die bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 und 2
vorgesehenen Lippendichtungen 7 besitzen also eine lediglich
in eine axiale Richtung weisende Dichtlippenanordnung 10.
Eine weitere, eventuell entgegengesetzt gerichtete Dicht
lippenanordnung, die in der Lage wäre, eine Steuerkante
18 bei der Schaltbewegung zu berühren, ist nicht vorhanden.
Der rückseitige Dichtungsbereich ist lippenlos. Bei dem
in Fig. 1 links abgebildeten Dichtring kreuzförmigen
Querschnitts ist die Verwendung axial entgegengesetzt
gerichteter Dichtlippen unschädlich, da eine Steuerkante
nicht zu überlaufen ist. Dieser Dichtring 26 dient lediglich
zur Abdichtung zwischen einem mit dem Ventilschieber 1
verbundenen Betätigungskolben 27 und einem diesen aufnehmenden
Kolbenraum 28, welche Anordnung in üblicher Weise eine
Betätigungseinrichtung zur pneumatischen Verstellung des
Ventilschiebers 1 bildet. Da derartige Betätigungseinrich
tungen dem Fachmanne bekannt sind, wird auf eine detaillierte
Beschreibung verzichtet.
Beim Ventil der Fig. 1 wird der erste Aufnahmeraumabschnitt
5a auf der den anderen Abschnitten abgewandten Seite
ebenfalls mittels einer Lippendichtung 7 der erfindungsge
mäßen Art abgedichtet, obwohl hier, weil keine Steuerkanten
zu überfahren sind, auch ein üblicher Dichtring oder ein
Kreuz-Dichtring verwendbar wäre.
Insbesondere in Fig. 2 ist der Abstand zwischen dem mit
Radialspiel im Ventilgehäuse 2 aufgenommenen Schieberkörper
und der Wand des Aufnahmeraumes zur Verdeutlichung der
konstruktiven Gegebenheiten vergrößert abgebildet. Dennoch
haben die Lippenringe den Vorteil, daß sie je nach Lippen
länge sehr elastisch sind bzw. hinsichtlich der Elastizität
festlegbar sind und damit große Nachstellreserven beim
Verschleiß aufweisen. Zudem ermöglichen sie größere
Durchmessertoleranzen. Da durch die erfindungsgemäße
Anordnung gewährleistet ist, daß die Lippenringe nicht
"gegen die Lippe" in ihre Dichtstellung gefahren werden,
sondern von der Rückseite her, ist gleichwohl die Gefahr
des Aufstellens der Dichtlippe infolge Anstoßens an einer
Steuerkante ausgeschlossen. Um gleichzeitig bei Differenz
druck zwischen angrenzenden Aufnahmeraumabschnitten optimale
Dichtheit zu gewährleisten, bedarf es der getrennten
Befestigung der Lippenringe zum einen auf dem Ventilkolben
und zum anderen gehäusefest.
Das Ventilgehäuse des Ventils der Fig. 1 zeichnet sich
noch durch ein mehrteiliges Ventilgehäuse 2 aus. Es besitzt
außen einen etwa kastenförmigen Gehäusedeckel 29 von ins
besondere quaderförmiger Außengestalt, in den von einer
längsseitigen Deckelöffnung 34 her axial aufeinanderfolgend
angeordnete Gehäuseinnenteile 30, 31, 32 eingesetzt sind,
die durch entsprechende Ausnehmungen den Aufnahmeraum 3
und die Ventilkanäle 6 bilden. Zweckmäßigerweise sind im
Bereich der Trennstelle jeweils zweier aufeinanderfolgender
Gehäuseteile die gehäuseseitigen Aufnahmevertiefungen 9
ausgebildet, die mithin bei getrennten Gehäuseteilen 30,
31, 32 in einer Radialebene geteilt sind, so daß die
gehäusefest anzuordnenden Lippendichtungen 7 vor der
Montage problemlos eingelegt werden können. Auf diese
Weise ist es auch möglich, die Aufnahmevertiefung 9 im Bereich
des Vertiefungsgrundes problemlos erweitert auszuführen,
um eine sichere Verankerung für die Haltepartie 8 zu
gewährleisten und außerdem im Bereich des sich an den
Vertiefungsgrund in Richtung zum Aufnahmeraum 3 anschließen
den Vertiefungshalses eine axial beidseitige Abstützung
des darin befindlichen Dichtungsabschnitts zu erhalten.
Ergänzend ist noch festzuhalten, daß die vorhandenen
Steuerkanten 18 zweckmäßigerweise im Übergangsbereich
axial aufeinanderfolgender Schieber- bzw. Gehäuseabschnitte
unterschiedlichen Durchmessers bzw. Querschnitts liegen.
Insbesondere die gehäuseseitigen Steuerkanten können aber
auch, wie aus Fig. 2 ersichtlich, von den Rändern in den
Aufnahmeraum 3 mündender Ventilkanäle gebildet sein, die
sich dann nur über einen Teil des Umfanges des Aufnahme
raums 3 zu erstrecken brauchen.
Claims (7)
1. Pneumatisches Ventil mit einem Ventilgehäuse, in
dem sich ein Aufnahmeraum befindet, in dem ein insbesondere
als Rundkolben ausgebildeter Ventilschieber axial bewegbar
angeordnet ist und der mehrere axial aufeinanderfolgende
Aufnahmeraumabschnitte aufweist, die in den möglichen
Schaltstellungen in unterschiedlichem Schema miteinander
verbunden bzw. voneinander abgetrennt werden, wobei im
Bereich zwischen dem Ventilschieber und dem Ventilgehäuse
axial aufeinanderfolgend angeordnete und über eine Halte
partie jeweils an einem der beiden Teile festgelegte,
insbesondere als Dichtringe ausgebildete Dichtungen vorgesehen
sind, die im Rahmen der Schaltbewegung des Ventilschiebers
durch Überfahren einer am jeweils anderen Teil vorgesehenen
Steuerkante in eine Dichtstellung gelangen, in der sie
durch Zusammenwirken eines an ihnen vorgesehenen, zum
Beispiel als Dichtkante ausgestalteten Dichtbereiches mit
dem anderen Teil Aufnahmeraumabschnitte höheren Betriebs
druckes von Aufnahmeraumabschnitten niedrigeren Betriebs
druckes dichtend voneinander abtrennen, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Dichtungen als Lippendichtungen (7)
ausgebildet sind, die jeweils eine mindestens eine Dicht
lippe enthaltende Dichtlippenanordnung (10) aufweisen,
wobei die Dichtlippenanordnung (10) in Richtung zu ihrem
der Haltpartie (8) entgegengesetzten und der Dichtungs
vorderseite zugeordneten freien Ende (12) oder Dichtbereich
(20) hin einen Verlauf mit axialer Richtungskomponente
besitzt, und daß sowohl am Ventilgehäuse (2) als auch am
Ventilschieber (1) jeweils mindestens eine solche Lippen
dichtung (7) derart lageorientiert angeordnet ist, daß
die das freie Ende (12) bzw. den Dichtbereich (20) aufweisende
Dichtungsvorderseite (13) in Dichtstellung (19) gesehen
zu einem Aufnahmeraumabschnitt (5) höheren Betriebsdruckes
weist und ferner die zugeordnete Steuerkante (18) beim
Übergang in die Dichtstellung (19) mit der axialen Dichtungs
rückseite (22) der Lippendichtung (7) bzw. der Rückseite
deren Dichtlippenanordnung (10) voraus überstrichen wird.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lippendichtungen (7) im Querschnitt gesehen im Bereich
der Dichtlippenanordnung (10) einen in Richtung zur Dicht
ringvorderseite (13) gebogenen oder abgeknickten Verlauf
aufweisen.
3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Lippendichtungen (7) im Querschnitt in etwa
U-förmig gestaltet sind, wobei die dem einen U-Schenkel
entsprechende Partie zur Haltepartie (8) und die dem
anderen U-Schenkel entsprechende Partie zur Dichtlippen
anordnung (10) gehört und wobei die der U-Ausnehmung
entsprechende Dichtungsvertiefung (17) in Dichtstellung
(19) gesehen dem Aufnahmeraumabschnitt (5) höheren Betriebs
druckes zugewandt ist.
4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lippendichtungen (7) in Axialrich
tung (4) aufeinanderfolgend abwechselnd ventilschieberfest
und ventilgehäusefest angeordnet sind.
5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder Lippendichtung (7) eine einzige
Steuerkante (18) zugeordnet ist an die sich axial an
einer Seite eine Dichtfläche (21) anschließt, wobei die
Dichtlippenanordnung (10) der Lippendichtung (7) in einer
ersten Schaltstellung ohne Dichtwirkung auf der einen und
in der zweiten Schaltstellung mit Dichtkontakt zur Dicht
fläche (21) auf der anderen Axialseite der Steuerkante
(18) angeordnet ist, und wobei die Steuerkante (18) bei
der zur Dichtstellung (19) führenden Schaltbewegung mit
der Dichtungsrückseite (22) voraus und bei der zur Stellung
ohne Dichtwirkung führenden entgegengesetzten Schaltbewegung
mit der Dichtungsvorderseite (13) voraus überfahren wird.
6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet
durch einen im Betrieb mit einer Druckmittelquelle kommuni
zierenden ersten Aufnahmeraumabschnitt (5, 5a), an den
sich an wenigstens einer Axialseite ein im Betrieb mit
einem Verbraucher kommunizierender zweiter Aufnahmeraum
abschnitt (5, 5b) anschließt, auf den wiederum ein im
Betrieb belüfteter oder belüftbarer und insbesondere an
eine Druckmittelsenke angeschlossener dritter Aufnahmeraum
abschnitt (5, 5c) folgt, wobei in einer von zwei Schalt
stellungen der erste (5a) mit dem zweiten (5b) unter
Abtrennung des dritten (5c) und in der anderen der beiden
Schaltstellungen der zweite (5b) mit dem dritten (5c)
unter Abtrennung des ersten (5a) Aufnahmeraumabschnittes
miteinander verbunden sind und wobei eine erste Lippen
dichtung (7) gehäusefest im Bereich zwischen dem ersten
(5a) und zweiten (5b) Aufnahmeraumabschnitt angeordnet
ist und eine zweite ventilschieberfeste Lippendichtung
(7) dem Bereich zwischen zweitem (5b) und drittem (5c)
Aufnahmeraum zugeordnet ist, derart, daß die Vorderseite (13)
der ersten Lippendichtung (7) dem ersten (5a) und die
Vorderseite (13) der zweiten Lippendichtung (7) dem zweiten
(5b) Aufnahmeraumabschnitt zugewandt ist.
7. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ventilschieber (1) als Ventilkolben
mit rundem, insbesondere kreisförmigem Querschnitt ausgebildet
ist, der in einem Aufnahmeraum ebenfalls runden Querschnitts
aufgenommen ist, wobei die Lippendichtungen (7) als im
Bereich zwischen Ventilgehäuse (2) und Ventilkolben koaxial
zu letzterem angeordnete Lippendichtringe ausgebildet
sind.
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