DE4308679A1 - - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Ventile und
insbesondere auf Ventile mit einem Ventilglied und einer
elastischen Ventilplatte, die die Fluidöffnungen des Ventils
gegenüber der Ventilgliedbetätigungseinrichtung isolierend
trennt.
Ein Ventil dieser Art ist in der US-PS 50 27 857 dargestellt
und beschrieben. Das in dieser Patentschrift erläuterte
Ventil ist ein Dreiwegeventil mit einer Fluideinlaßöffnung
und zwei Auslaßöffnungen. Das Ventilglied ist zwischen zwei
Endstellungen verstellbar, in deren einer Endstellung es
die eine Auslaßöffnung verschließt und die andere Auslaß
öffnung freigibt, während es in seiner anderen Endstellung
die bis dahin verschlossene Auslaßöffnung freigibt und die
bis dahin freigegebene Auslaßöffnung verschließt, wobei
die Einlaßöffnung in jeder Endstellung des Ventilgliedes
offen ist. Das Ventilglied ist in einer Kammer angeordnet,
die vom Ventilgehäuse umschlossen ist und die Ventilöff
nungen münden in diese Kammer.
Die Ventilgliedbetätigungseinrichtung kann elektrisch ge
steuert sein und verstellt das Ventilglied zwischen seinen
beiden Endstellungen.
Ein flexibles ringförmiges Ventilplattenteil ist innerhalb
der Kammer angeordnet, umgibt das eigentliche Ventilglied
lippenförmig und erstreckt sich von diesem aus radial nach
außen derart, daß der radial außen liegende Rand der in
sich elastischen Ventilplatte bzw. die Dichtlippe im Ventil
gehäuse gehalten ist. Die Ventilplatte bzw. Dichtlippe dient
der Absperrung der Ventilgliedbetätigungseinrichtung gegen
die Ventilöffnungen, so daß die Ventilgliedbetätigungsein
richtung in keinem Betriebszustand mit dem vom Ventil ge
steuerten Fluid in Berührung kommt.
Das Ventil gemäß US-PS 50 27 857 hat jedoch während seines
Betriebes einige Probleme. Das Ventil hat die Tendenz Fluid
als Leckfluid bei Drücken absickern zu lassen, bei denen
das Ventil bestimmungsgemäß betrieben werden soll. Insbesondere
neigt das Ventil dazu, daß Leckfluid aus der Ventil
kammer, die das Ventilglied aufnimmt, durch die vom Ventil
glied verschlossene Auslaßöffnung absickert. Es wurde ver
sucht, dieses Problem dadurch zu lösen, daß die Kraft er
höht wurde, mit der die Betätigungseinrichtung auf das
Ventilglied einwirkt. Diese Maßnahme beeinträchtigt jedoch
die Lebensdauer des Ventils, weil dabei das Ventilglied
mit höherem Druck gegen die Ventilsitze gedrückt wird, die
die Auslaßöffnungen umgeben.
Der Grund für die Leckverluste bei dem bekannten Ventil
ist noch nicht vollständig bekannt oder allenfalls intuitiv
erklärbar. Der Erfinder des vorliegenden, verbesserten und
erfindungsgemäßen Ventils hat jedoch den Grund für die
Entstehung des Problems erkannt. Wenn das Ventil von unter
Druck stehendem Fluid beaufschlagt wird, so wölbt sich die
elastische Ventilplatte weg von den Ventilöffnungen. Da
das Ventilglied in jeder seiner Endstellungen gekippt
ist, ist der Teil der elastischen Ventilplatte, der der
offenen Auslaßöffnung näher ist, der Wand der Ventilkammer
näher, die der Wand der Ventilkammer gegenüberliegt, die
die Öffnungen umschließt. Das Zusammenwirken der elastischen
Ventilplatte mit der Ventilkammerwand führt zu einem Un
gleichgewichtszustand der Kräfte, die auf das verstellbare
Ventilglied und die elastische Ventilplatte einwirken und
dieses Ungleichgewicht der Kräfte führt tendenziell dazu,
daß das Ventilglied von der Öffnung abgehoben wird, die
es verschließen soll und es wird das Abströmen von Fluid
durch diese nicht korrekt verschlossene Öffnung als Leck
fluid ermöglicht.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ein Ventil mit einem verstellbaren Ventilglied und einer
isolierenden elastischen Ventilplatte, wie es in der US-
PS 50 27 857 vorgeschlagen ist, so zu verbessern, daß
Ventilglied und elastische Ventilplatte gewichtsausgeglichen
bleiben, unabhängig vom Arbeitsdruck, unter dem das Ventil
arbeitet, so daß nicht die Gefahr der Leckfluidausbildung
besteht, wenn das Ventil unter erhöhtem Fluiddruck arbeitet.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
das vorbekannte Ventil so weiter zu entwickeln, daß seine
Lebensdauer erheblich erhöht wird.
Es ist schließlich eine noch weitere Aufgabe der Erfindung
das bekannte Ventil so weiterzuentwickeln, daß das Ventil
glied mit geringeren Verstellkräften verstellt werden kann
und das Ventil trotzdem zuverlässig arbeitet.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile des erfindungsge
mäßen Ventils ergeben sich aus der nachfolgenden Beschrei
bung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Ventils anhand der Zeichnung und unter Zugrundelegung des
Standes der Technik. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 einen Mittellängsschnitt durch ein
Ventil der US-PS 50 27 858,
Fig. 2 einen Mittellängsschnitt durch ein
Ventil gemäß der vorliegenden Erfindung,
wobei das Ventil ein unter Druck stehendes
Fluid steuert und demzufolge selbst dem
Druck des Fluids ausgesetzt ist,
Fig. 3 in einer Darstellung entsprechend Fig. 2
das Ventil, das jedoch die andere seiner
beiden Betriebszustände einnimmt,
Fig. 4 als Teilschnitt das Ventil gemäß der
vorliegenden Erfindung, wobei jedoch das
Ventil drucklos ist und
Fig. 5 eine Draufsicht auf die Ventilkappe mit
den Ventilöffnungen.
In Fig. 1 ist das Ventil gemäß US-Patent Nr. 50 27 857
dargestellt und in der Tat ist es dem in Fig. 1 der Patent
schrift dargestellten Ventil ähnlich. Es ist jedoch das
Ventil in Fig. 1 der Patentschrift im von Druckkräften
unbeeinflußtem Zustand dargestellt, während es in der zur
Erläuterung der vorliegenden Erfindung herangezogenen
Fig. 1 dargestellt ist im Zustand eines auf das Ventil
einwirkenden Fluiddruckes. Das Ventil gemäß dem Stand
der Technik schließt ein Ventilgehäuse 10 ein, das eine
zylindrische Bohrung 11 umschließt. Dem Ventilgehäuse
ist, beispielsweise mit Schrauben 12, eine Kappe 13 zuge
ordnet, die eine Einlaßöffnung 14 für ein unter Druck
stehendes Fluid sowie zwei Auslaßöffnungen 15, 16 aufweist.
Zwischen Gehäuse 10 und Kappe 13 ist eine Kammer 19 ausge
bildet, mit der die Öffnungen 14-16 in Verbindung stehen.
Innerhalb der Kammer ist ein Ventilglied 20 in zweckmäßiger
Weise angeordnet. Es weist einen Kern 21 aus starrem Mate
rial auf, der von nachgiebigem, gummiartigem Material 22
umhüllt ist. Das Ventilglied 20 ist schwenkbar einer Welle
23 zugeordnet, so daß es zwischen zwei Endstellungen ver
stellbar ist. In der einen, in Fig. 1 dargestellten End
stellung verschließt das als elastische Platte bzw. Scheibe
ausgebildete Ventilglied die Auslaßöffnung 16, während es
die Auslaßöffnung 15 offen läßt. In der anderen Endstellung
verschließt es die Auslaßöffnung 15 und läßt die Auslaß
öffnung 16 offen.
Die Stelleinrichtung des Ventils schließt einen Kolben 26
ein, der im Zylinder 11 längsverstellbar ist, sowie das
Stellglied 27 einer elektrischen Spule. Das Ventilglied
20 weist einen vorspringenden Nocken 24 auf, der in eine
weite Bohrung 25 des Kolbens 26 eingreift. Das Zusammen
wirken zwischen dem Nocken 24 und der Bohrung 25 wandelt
die Längsbewegung des Kolbens 26 in eine Schwenk- bzw.
Verstellbewegung des Ventilglieds 20 um. Innerhalb des
Zylinders 11 ist eine Druckfeder 28 angeordnet, die kon
stant den Kolben 26 in der Darstellung der Fig. 1 nach
rechts zu drücken sucht und unter der Einwirkung der Feder
28 veranlaßt die Stelleinrichtung 26, 27 das Ventilglied 20,
die Öffnung 16 zu schließen und die Öffnung 15 freizugeben,
wie es dargestellt ist. Wird der Solenoid bzw. die elektro
mechanische Stelleinrichtung erregt, so wird das Stellglied
27 nach links verstellt und nimmt den Kolben 26 entgegen
der Kraft der Feder 28 mit. Diese Bewegung des Kolbens 26
wird über den Nocken 24 auf das Ventilglied 20 übertragen
und veranlaßt dieses, sich um die Längsachse der Welle 23
zu drehen, um die Auslaßöffnung 15 zu schließen und die
Öffnung 16 zu öffnen.
Das Ventilglied 20 ist ringsum von einer Dichtlippe 31
umgeben, die sich vom eigentlichen Ventilglied aus radial
nach außen gerichtet in den Zwischenraum zwischen Gehäuse
10 und Kappe 13 erstreckt. Mit dem äußeren Rand der Dicht
lippe 31 ist das Ventilglied 20 dicht zwischen Ventilge
häuse 10 und Kappe 13 eingespannt. Diese Ausbildung und
Anordnung bewirkt die räumliche Festlegung des Ventilglieds
20 und eine Fluiddichtung zwischen Ventilgehäuse 10 und
Kappe 13. Ersichtlich dient die Dichtlippe 31 der Isolie
rung der Öffnungen 14-16 gegenüber der zylindrischen Boh
rung 11, in der sich die Stelleinrichtung 26, 27 befindet,
so daß das mittels des Ventils gesteuerte Fluid, nicht
in den Zylinder 11 oder Teile der Stelleinrichtung des
Ventils gelangt.
Befindet sich das Ventil in der Betriebsstellung gemäß
Fig. 1, d. h. ist der Solenoid entregt und wird Fluid der
Einlaßöffnung 14 zugeführt, so wird der Teil der Kammer
19 unterhalb des Ventilglieds 20 unter Einschluß der Dicht
lippe 31 mit unter Druck stehendem Fluid gefüllt, während
der Teil der Kammer 19 oberhalb des Ventilgliedes 20 unter
Einschluß der Dichtlippe 31 unter Umgebungsdruck steht.
Der Fluiddruck wölbt die Dichtlippe 31 nach oben und der
Teil der Dichtlippe 31, der der Auslaßöffnung 15 näher
ist, wirkt mit der Wand 33 der Kammer zusammen, indem er
sich an sie anlegt. Andererseits wirkt der Abschnitt der
Dichtlippe 31, der der geschlossenen Auslaßöffnung 16
näher ist, nicht mit der Kammerwand 33 zusammen. Der Grund
dafür, daß nur ein Teil der Dichtlippe 31 mit der Wand 33
zusammenwirkt, liegt in der gekippten Ausrichtung des
Ventilgliedes 20, wodurch nur der Abschnitt der Dichtlippe
31, der der Auslaßöffnung näher ist, an die Kammerwand 33
angenähert wird. Weil nur der Abschnitt der Dichtlippe 31,
der der Auslaßöffnung 15 näher ist, an der Kammerwand 33
anliegt, ergibt sich für das Ventilglied die unerwünschte
Tendenz, sich von der geschlossenen Ventilöffnung zu ent
fernen, was zu Leckverlusten des Ventils führt.
Es ist anzunehmen, daß diese nachteilige Wirkung sich
wie folgt erklären läßt.
Der Abschnitt der Dichtlippe, der der offenen Auslaßöff
nung 15 näher ist, wird sowohl von der Kammerwand 33 als
auch vom Ventilglied 20 gestützt. Demgegenüber wird der
Abschnitt der Dichtlippe 31, der der geschlossenen Aus
laßöffnung 16 näher ist, nur von dem Ventilglied 20 ge
halten und nicht von der Wand 33 gestützt. Hierdurch wirkt
mehr Fluiddruck auf den Teil des Ventilgliedes, der näher
der geschlossenen Auslaßöffnung ist, als auf den Teil des
Ventilgliedes, der der offenen Auslaßöffnung näher ist,
was zu einem Ungleichgewicht der Kräfte führt, die wiederum
die Tendenz des Ventilgliedes 20 zur Folge hat, sich von
der geschlossenen Öffnung 16 zu entfernen.
Eine andere Möglichkeit, das genannte Problem zu analysie
ren, besteht in der Annahme, daß beim Aufbringen eines
Druckes auf die Dichtlippe 31 diese sich so verformt und
nach oben wölbt, daß der Abschnitt, der der offenen Öffnung
15 näher ist, gegen die Kammerwand 33 gedrückt wird und da
durch die Wand eine Reaktionskraft auf die Dichtlippe in
diesem Bereich ausübt. Eine vergleichbare Reaktionskraft
wirkt dagegen nicht auf den Abschnitt der Dichtlippe 31,
der der geschlossenen Öffnung 16 näher ist. Auch dadurch
wird ein Kraftungleichgewicht auf die Dichtlippe 31 bzw.
das Ventilglied aufgebracht, indem die Kraft, die auf der
der geschlossenen Öffnung 16 näheren Seite wirkt und die
Tendenz verursacht, diese Öffnung freizugeben, größer ist
als die resultierende Kraft aus den Kräften, die auf den
Abschnitt der Dichtlippe wirken, der der offenen Öffnung
15 näher ist.
Infolge der Tendenz des Ventilgliedes 20, die verschlossene
Öffnung freizugeben, was zu Leckverlusten führt, müssen
die Kraft der Feder 28 und die vom Solenoid aufgebrachte
Zugkraft relativ hoch sein, um die Leckverluste möglichst
niedrig zu halten. Mit zunehmender Größe der vom Solenoid
aufzubringenden Zugkraft steigt jedoch auch der Energie
bedarf des Ventils. Darüber hinaus bewirken höher werdende
Feder- und Solenoidkräfte, daß das federnde Material 22
mit größerer Kraft gegen die Sitze der Auslaßöffnungen
15 und 16 angedrückt wird und dadurch dessen Lebenserwar
tung entsprechend verringert wird.
Das Ventil gemäß der vorliegenden Erfindung, wie es in
Fig. 2, 3 dargestellt ist, vermeidet nun die Probleme,
wie sie oben beschrieben sind und die dem bekannten Ventil
anhaften. Das erfindungsgemäße Ventil entspricht dem be
kannten Ventil insoweit, als es ebenfalls ein Ventilgehäuse
38 aufweist, das einen Zylinder 39 umschließt. Auch ist dem
Ventilgehäuse eine Kappe 40 zugeordnet und durch vier nicht
dargestellte Bolzen dem Gehäuse gegenüber gesichert, die
durch vier Löcher 41 (Fig. 5) der Kappe hindurchgeführt
und in entsprechende Gewindelöcher des Ventilgehäuses
eingeschraubt sind.
Die Kappe 40 ist mit einer druckseitigen Einlaßöffnung 42
und zwei Auslaßöffnungen 43 und 44 versehen (Fig. 2-5).
Das innere Ende der Öffnung 43 ist von einem Ventilsitz 45
und das innere der Auslaßöffnung 44 ist von einem Ventil
sitz 46 umgeben.
Alle drei Öffnungen münden in eine Ventilkammer 49 zwischen
Ventilgehäuse 38 und Kappe 40. Innerhalb der Kammer 49 ist
ein Ventilglied 50 drehbar angeordnet, indem es entspre
chend einer Welle 51 zugeordnet ist, deren Längsachse sich
senkrecht zur Längsachse des Zylinders 39 erstreckt. Das
Ventilglied 50 schließt einen Kern 52 aus starrem Material
ein, der von federnden, gummiartigem Material 53 umgeben
ist. Eine Dichtlippe 56 aus elastisch biegsamen und gummi
artigem Material umgibt das eigentliche Ventilglied 50
und erstreckt sich radial zwischen dem eigentlichen Ventil
glied und dem Ventilgehäuse. Vorzugsweise ist die Dicht
lippe 56 einstückig mit der Umhüllung 53 des eigentlichen
Ventilgliedes ausgeführt. Der radial außen liegende Rand
57 der Dichtlippe 56 ist dicht zwischen Ventilgehäuse 38
und Kappe 40 eingeklemmt. Um das dichte Einklemmen des
Lippenrandes zu gewährleisten, umgibt eine umlaufende,
schmale Ruppe 55 der Kappe die Öffnungen und ist gegen
das Ventilgehäuse gerichtet (Fig. 5). Dadurch ist der
Rand der Dichtlippe 56 an Ort und Stelle festgelegt und
wirkt als Dichtung zwischen Ventilgehäuse und Kappe.
Die Betätigungsvorrichtung für die Betätigung bzw. Ver
stellung des Ventils schließt einen Kolben 58 ein, der
axial verstellbar in dem Zylinder 39 innerhalb des Ven
tilgehäuses 38 angeordnet ist. Der Kolben 58 weist eine
Querbohrung 59 auf, die einen starren Nocken 60 aufnimmt,
der radial gerichtet dem Kernkörper 52 des Ventilgliedes
50 zugeordnet ist. Eine Druckfeder 61 ist innerhalb des
Zylinders 39 angeordnet, umgibt einen vom Kolben 58 ab
stehenden Zapfen 62 und drückt ständig den Kolben 58 in
Fig. 2 nach rechts, wobei diese Bewegung mittels der Boh
rung 59 und dem Nocken 60 auf das Ventilglied 50 über
tragen wird, um das Ventilglied im Uhrzeigersinn zu ver
stellen und es zum Zusammenwirken mit dem Ventilsitz 46
zu bringen und dabei die Auslaßöffnung 44 zu schließen.
Die gekippte Anordnung des Ventilgliedes 50 veranlaßt
das Ventilglied, vom Ventilsitz abgehoben zu sein, um
die Auslaßöffnung 43 freizugeben.
Dem Ventilgehäuse 38 ist an dem Ende, das nicht das Ende
ist, an dem die Feder 61 angeordnet ist, ein zylindrisches
Gehäuse 71 zugeordnet, das eine Solenoidwicklung 64 auf
nimmt, innerhalb der ein Kernrohr 65 gleichachsig angeord
net ist. Innerhalb des Endes des Rohres 65, das dem Kolben
58 abgewandt ist, ist ein stationärer Anker 66 festgelegt.
Diesem Anker 66 gegenüber innerhalb des Rohres 65 axial
verstellbar ist ein verstellbares Verstellglied 67 ange
ordnet. In einer Axialbohrung in dem Stellglied 67 ist
eine Druckfeder 68 angeordnet, die sich mit ihrem einen
Ende an dem stationären Anker 66 abstützt.
Ist der Solenoid 64, also die elektromagnetische Stellein
richtung entregt und befindet sich in der Stellung gemäß
Fig. 3, so veranlaßt die Feder 68, die härter ist als die
Feder 61, das verstellbare Stellglied 67 und den Kolben 58
sich nach links zu verstellen und dabei das Ventilglied 50,
sich im Gegenuhrzeigersinn um die Längsachse der Welle 51
zu verstellen. Auf diese Weise wird das Ventilglied 50
zum Zusammenwirken mit dem Ventilsitz 45 gebracht, während
sein Zusammenwirken mit dem Ventilsitz 46 beendet wird,
um die Auslaßöffnung 43 zu schließen und die Auslaßöffnung
44 zu öffnen. Wird das elektromagnetische Stellglied bzw.
der Solenoid 64 erregt, so wird das verstellbare Stellglied
67 von dem feststehenden Widerlager 66 entfernt und dabei
die Feder 68 zusammengedrückt und es der Feder 61 ermög
licht, den Kolben 58 in Fig. 2 nach rechts zu verstellen,
wobei das Ventilglied 50 so verstellt wird, daß es mit
dem Ventilsitz 46 zusammenwirkt - an ihm anliegt -, während
es von dem Ventilsitz 45 abgehoben wird. Auf diese Weise
wird die Auslaßöffnung 43 freigegeben, während die Auslaß
öffnung 44 geschlossen wird.
Ist das Ventil drucklos, so nimmt die Dichtlippe 56 die
in Fig. 4 dargestellte entspannte Ausgangsstellung ein.
Wird unter Druck stehendes Fluid der Einlaßöffnung 42
zugeführt, so wirkt eine Druckkraft auf die Seiten des
Ventilglieds 50 und der Dichtlippe 56, die den Öffnungen
zugewandt sind, d. h. die Unterseiten in Fig. 2, 3. Der
Fluiddruck führt dazu, daß die Dichtlippe 56 gegen die
Wand 69 der Ventilkammer aufgewölbt wird bzw. sich aus
baucht, d. h. gegen die Wand, die der Wand der Kammer gegen
überliegt, in der die Öffnungen 42-44 liegen bzw. hinter
der die Öffnungen 42-44 in die Kammer einmünden. Ein wesent
licher Unterschied zwischen der vorliegenden Erfindung und
der vorbekannten Ausführungsform ergibt sich aus einem
Vergleich zwischen Fig. 2, 3 und Fig. 1. Es ergibt sich
dabei, daß die aufgewölbte bzw. ausgebauchte Dichtlippe
56 gemäß der vorliegenden Erfindung mit der Wand 33 nicht
in Berührung kommt, während beim Stand der Technik die
Dichtlippe 31 mit der Wand 33 in Berührung kommt. Tatsäch
lich bleibt die Dichtlippe 56 außer Kontakt mit der Wand
69, bleibt unabhängig vom Arbeitsdruck des Ventils.
Weil die Dichtlippe in keinem Betriebszustand in Berührung
mit der Kammerwand 69 kommt, treten beim erfindungsgemäßen
Ventil die Ungleichgewichtszustände nicht auf, die erfah
rungsgemäß bei dem Ventilglied 20 nach dem Stand der Technik
eintreten. Als Folge hiervon ist beim Ventil gemäß der Er
findung die Tendenz nicht feststellbar, die beim Ventil
gemäß dem Stand der Technik durchaus gegeben ist, nämlich
das Ventilglied 20 von der geschlossenen Öffnung abzuheben
und Leckverluste zur Folge zu haben. Demzufolge können
zum Betätigen des erfindungsgemäßen Ventils bei vergleich
baren Fluiddrücken wesentlich niedrigere Drücke zwischen
dem Ventilglied und den Ventilsitzen ausreichend sein, um
die Öffnungen zu verschließen und es kann mit leichteren
bzw. schwereren Federn und energieärmeren elektromagneti
schen Stellvorrichtungen bzw. Solenoiden ausgekommen werden.
Denn selbstverständlich benötigt eine elektromagnetische
Stellvorrichtung, die eine geringere Verstellkraft bereit
stellen muß, Energie. Darüber hinaus haben eine
schwächere Feder und eine schwächere elektromagnetische
Stellvorrichtung zur Folge, daß das Ventilglied 50 mit
geringerem Druck als beim Stand der Technik gegen die
Ventilsitze 45 und 46 angelegt wird, so daß das Ventil
glied eine längere Lebensdauer hat.
Bei dem beschriebenen Ventil handelt es sich um ein Drei
wegeventil. Die Erfindung ist jedoch in gleicher Weise
bei Zweiwegeventilen anwendbar. Das vorbeschriebene Drei
wegeventil kann in ein Zweiwegeventil in einfacher Weise
dadurch umgewandelt werden, daß eine der Auslaßöffnungen
43, 44 ständig verschlossen bleibt. Obwohl beim dargestell
ten und beschriebenen Ventil die Öffnung 42 als Einlaß
öffnung eingesetzt ist und demzufolge die Öffnungen 43,
44 Auslaßöffnungen sind, kann die Öffnung 42 als Auslaß
öffnung verwendet werden, so daß dann beide Öffnungen 43,
44 oder eine dieser Öffnungen Einlaßöffnung(en) sind bzw.
ist.
Die Erfindung ist anhand einer Ausführungsform beschrieben,
die eine bevorzugte, nicht aber die einzig mögliche Aus
führungsform der Erfindung ist. Ohne den Grundgedanken
der Erfindung zu verlassen sind gegenüber der beschriebenen
Ausführungsform zahlreiche Abwandlungen möglich. Die Er
findung ist durch die Ansprüche definiert, nicht durch
die Beschreibung.
Zusammenfassend kann das erfindungsgemäße Ventil wie folgt
gekennzeichnet werden:
Das erfindungsgemäße Ventil weist ein Gehäuse 38 auf, das eine Kammer 49 umschließt, zu der mehrere Öffnungen 42-44 im Ventilgehäuse führen. Zumindest eine dieser Öff nungen (die Öffnung 42) ist mit einer Fluidquelle für unter Druck stehendes Fluid verbunden. In der Kammer ist ein schwenkbares Ventilglied 50 angeordnet, das zwischen zwei Endstellungen verschwenkbar ist, in denen es im Wech sel zumindest eine der Öffnungen freigibt bzw. verschließt. Das eigentliche Ventilglied bzw. sein Kern 53 aus starrem Werkstoff ist von einer ringförmigen Dichtlippe 56 aus elastisch verformbarem Werkstoff umgeben, der vorzugsweise auch den Ventilgliedkern umhüllt. Mit seinem äußeren Rand ist die Dichtlippe und damit das Ventilglied am Ventilge häuse gehalten. Alle Öffnungen liegen auf der einen Seite des Ventilgliedes. Auf die andere Seite des Ventilgliedes wirkt eine Ventilgliedverstelleinrichtung 58, 66 ein, um das Ventilglied zwischen seinen beiden Endstellungen ver schwenken zu können. Die Dichtlippe und das mit der Dicht lippe versehene Ventilglied trennen den Eingriffsbereich der Verstelleinrichtung von dem Bereich der Öffnungen fluiddicht. Der Wandbereich der Kammer, der nicht der Wandbereich ist, der die Öffnungen aufnimmt, ist von dem Ventilglied und insbesondere dessen Ventillippe so weit entfernt, daß bei Eintritt des unter Druck stehenden Fluids in die Kammer die Dichtlippe sich in Richtung auf die nicht die Öffnungen umschließende Wand frei aufwölben kann, d. h. auch in ihrer druckabhängigen Endstellung sich in keinem Bereich an der Kammerwand abstützt.
Das erfindungsgemäße Ventil weist ein Gehäuse 38 auf, das eine Kammer 49 umschließt, zu der mehrere Öffnungen 42-44 im Ventilgehäuse führen. Zumindest eine dieser Öff nungen (die Öffnung 42) ist mit einer Fluidquelle für unter Druck stehendes Fluid verbunden. In der Kammer ist ein schwenkbares Ventilglied 50 angeordnet, das zwischen zwei Endstellungen verschwenkbar ist, in denen es im Wech sel zumindest eine der Öffnungen freigibt bzw. verschließt. Das eigentliche Ventilglied bzw. sein Kern 53 aus starrem Werkstoff ist von einer ringförmigen Dichtlippe 56 aus elastisch verformbarem Werkstoff umgeben, der vorzugsweise auch den Ventilgliedkern umhüllt. Mit seinem äußeren Rand ist die Dichtlippe und damit das Ventilglied am Ventilge häuse gehalten. Alle Öffnungen liegen auf der einen Seite des Ventilgliedes. Auf die andere Seite des Ventilgliedes wirkt eine Ventilgliedverstelleinrichtung 58, 66 ein, um das Ventilglied zwischen seinen beiden Endstellungen ver schwenken zu können. Die Dichtlippe und das mit der Dicht lippe versehene Ventilglied trennen den Eingriffsbereich der Verstelleinrichtung von dem Bereich der Öffnungen fluiddicht. Der Wandbereich der Kammer, der nicht der Wandbereich ist, der die Öffnungen aufnimmt, ist von dem Ventilglied und insbesondere dessen Ventillippe so weit entfernt, daß bei Eintritt des unter Druck stehenden Fluids in die Kammer die Dichtlippe sich in Richtung auf die nicht die Öffnungen umschließende Wand frei aufwölben kann, d. h. auch in ihrer druckabhängigen Endstellung sich in keinem Bereich an der Kammerwand abstützt.
Claims (7)
1. Ventil mit
- - einem Ventilgehäuse (38), das eine Kammer (49) um schließt,
- - mehreren Öffnungen (42, 43, 44) im Ventilgehäuse (38), die mit der Kammer (49) in Verbindung stehen, von denen zumindest eine Öffnung (42) zum Anschluß an eine Druckmittelquelle für ein unter Druck stehendes Fluid bestimmt ist,
- - einem Ventilglied (50) innerhalb der Kammer (49), das zum Schließen und Öffnen von zumindest einer der Öffnungen (43 bzw. 44) bestimmt und hierzu verschwenkbar ist
- - einem elastischen Ventilplattenteil (56) innerhalb der Kammer (49) der sich als Dichtlippe ringförmig zwischen dem Außenumfang des eigentlichen Ventil gliedes und dem Ventilgehäuse (38) erstreckt, dessen äußerer Rand im Ventilgehäuse (38) gehalten ist und auf dessen eine Seite alle Öffnungen (42-44) ge richtet sind,
- - einer Ventilgliedbetätigungseinrichtung (58, 66) zum Verstellen des Ventilgliedes (50), das mit der Seite des Ventilgliedes (50) zusammenwirkt, die nicht die den Öffnungen (42-44) zugekehrte Seite des Ventilglieds (50) ist, wobei das Ventil glied (50) die Öffnungen (42-44) von der Ventil gliedbetätigungseinrichtung (58, 66) getrennt hält und mit
- - einer Ausbildung des Ventilgehäuses (38) derart, daß sich das Ventilglied (50) mit keinem seiner Teile (der Dichtlippe 56) und bei keinem Betriebs zustand des Ventils, d. h. insbesondere bei keinem der Arbeitsdrücke des Ventils zusätzlich abstützt.
2. Ventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine
Ausbildung des Ventilgehäuses (38) derart, daß sich
das aus einem starren Kern als eigentlichem Ventil
glied und einer diesen Kern umgebenden Dichtlippe
(56) aus elastischem Material mit deren äußerem Rand
das Ventilglied (50) im Ventilgehäuse (38) gehalten
ist, bestehende Ventilglied (50) im Bereich zwischen
dem Außenumfang des eigentlichen Ventilglieds und
dem Ventilgehäuse (38), also der Dichtlippe (56) keine
zusätzliche Abstützung am Gehäuse (38) erfährt.
3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch
eine Ausbildung der Kammer (49) derart, daß ein Teil
der Kammerwand, der der Seite des Ventilgliedes (50),
die nicht deren den Öffnungen (42-44) zugewandte
Ventilgliedseite ist, zugewandt ist, so weit vom
Ventilglied (50), insbesondere dessen Dichtlippe (56)
beabstandet ist, daß, wenn der Kammerbereich zwischen
Ventilglied (50) und den Öffnungen (42-44) druckbe
aufschlagt ist und dies zu einem Aufwölben bzw. Aus
bauchen des Ventilgliedes (50) insbesondere der Dicht
lippe (56) in Richtung auf den Kammerwandteil führt,
keine Berührung zwischen Kammerwandteil und Ventil
glied (50) insbesondere dessen Dichtlippe (56) zur
Folge hat.
4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 oder 3, gekenn
zeichnet durch eine Öffnung in der Kammerwand, durch
die hindurch die Ventilgliedbetätigungseinrichtung
(58, 56) mit dem Ventilglied (50) in Verbindung steht,
wobei diese Öffnung der Seite des Ventilgliedes (50)
zugewandt ist, die der den Öffnungen (42-44) zugewandten
Seite gegenüberliegt.
5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet
durch einen Zylinder (39) im Ventilgehäuse (38) und
gekennzeichnet dadurch, daß die Ventilgliedbetätigungs
einrichtung (58, 67) einen in dem Zylinder axial ver
stellbaren Kolben einschließt, wobei im Ventilgehäuse
eine Kammer und Zylinder verbindende Öffnung vorgesehen
ist, durch die ein Mittel (60) geführt ist, das auf
Bewegungen des Kolbens (58) in beiden Längsrichtungen
anspricht, um das Ventilglied (50) zu verschwenken.
6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Ventilglied (50) einen Kern
(53) aus starrem Material als eigentliches Ventilglied
aufweist, und von einer Schicht aus elastisch nachgie
bigem Material umhüllt ist, wobei der Ventilgliedkern
(53) einstückig mit dem den Kern umhüllenden elastisch
nachgiebigem Material und einem lippenförmigen Rand
zwischen Kern und Ventilgehäuse aus dem Umhüllungs
material ausgebildet ist.
7. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (38) eine Ein
laßöffnung (42) und zwei Auslaßöffnungen (43, 44) auf
weist, wobei das Ventilglied (50) zwischen zwei End
stellungen verschwenkbar ist, wobei in der einen End
stellung eine der Auslaßöffnungen (43 bzw. 44) ver
schlossen ist und die anderen Auslaßöffnungen freige
geben sind, während in der anderen Endstellung die
vorher verschlossene Auslaßöffnung freigegeben und
die vorher freigegebene Auslaßöffnung verschlossen
ist.
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