DE60100151T2

DE60100151T2 - Mehrwegeventil mit einem entfernbarern Wandelement

Info

Publication number: DE60100151T2
Application number: DE60100151T
Authority: DE
Inventors: Peter Fagerstroem
Original assignee: Bosch Rexroth Teknik AB
Current assignee: Bosch Rexroth Teknik AB
Priority date: 2000-02-29
Filing date: 2001-01-29
Publication date: 2003-12-04
Anticipated expiration: 2021-01-30
Also published as: DE60100151D1; EP1130273A1; JP2001263506A; EP1130273B1; US20010022196A1; DE10010877C1

Description

Feld der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mehrwegventil zum Steuern des Flusses eines Druckmittels. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Mehrwegventil mit einer versetzbaren inneren Spule zum Schalten des Flusses eines Druckmittels, wie z. B. Druckluft zwischen Außenanschlüssen. Speziell betrifft die Erfindung zwei 3/2-Wegeventile, die in einem 5/2- oder 5/3-Wegeventilgehäuse integriert sind.

Hintergrund der Erfindung

Solche Ventile sind von der DE 44 00 760 C2 und von der EP-A-898 103 bekannt. Das offenbarte Mehrwegventil umfasst ein Ventilgehäuse in dem eine sich axial erstreckende Bohrung vorgesehen ist mit einer Vielzahl von kreisförmigen Absätzen, die innere Kammern bilden, worin eine Ventilspurenanordnung angeordnet ist, die unter der Betätigung eines Steuerdrucks mittels Antriebskolben longitudinal versetzbar ist, um die Zufuhr einer Betätigungsflüssigkeit zu zwei Förderanschlüssen zu beeinflussen.
Die Ventilspurenanordnung umfasst zwei separate Ventilspulen, von denen jede mit einem der beiden separaten Förderanschlüsse assoziiert ist und die zusammen koaxial in der Ventilbohrung angeordnet sind, die sich von einem Ende zu dem anderen erstreckt, wobei beide unabhängig bei einer Anwendung eines geeigneten Steuerdrucks auf einen entsprechenden Antriebskolben unabhängig versetzbar sind. Auf diese Art und Weise ist die Funktion von zwei separaten Mehrwegventilen in einem einzelnen Mehrwegventilgehäuse verbunden. Die zwei Ventilspulen, die in dem gemeinsamen Ventilgehäuse angeordnet sind, stellen ein entsprechendes 3/2-Wegeventil zur Verfügung, wobei jede Ventilspule ihren eigenen zugeordneten Auslassanschluss hat, wobei die zwei Ventilspulen vorzugsweise einen gemeinsamen Zufuhranschluss haben, der nahe den inneren Enden von beiden Ventilspulen in der Mitte der axialen Bohrung angeordnet ist.
Das bekannte, oben beschriebene Mehrwegventil ist in einer Art und Weise ausgestaltet, dass die zwei Ventilspulen austauschbar sind, so dass statt dessen, wenn es erforderlich ist, eine herkömmliche einteilige Ventilspule verwendet werden kann, um die Funktion eines 5/2- oder 5/3-Wegeventils zu realisieren.
Darüber hinaus gehört es zum allgemeinen Wissen des Fachmanns auf dem Gebiet, die Anschlüsse eines Mehrwegventils - oder dessen korrespondierenden Kammern innerhalb des Ventilgehäuses - in einer Art und Weise anzuordnen, dass der Zentralanschluss als ein gemeinsamer Auslassanschluss (oder Kammer) für zwei integrierte 3/2-Wegeventilfunktionen dient. In diesem Fall wird der Auslassanschluss auf einer Seite bei einer Betrachtung entlang der Ventilbohrung in dem Gehäuse von einem entsprechenden Zulaufanschluss der beiden Zulaufanschlüsse flankiert, der von einem weiteren Zulaufanschluss der beiden Zulaufanschlüsse gefolgt wird. Dadurch kann in der gemeinsamen Auslasskammer die abgelassene Luft von einem der 3/2-Ventile das andere 3/2-Ventil beeinflussen, so dass das andere Ventil ein unerwünschtes Ausgabesignal erzeugt.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Mehrwegventil anzugeben, das im Gegensatz zum Stand der Technik eine zuverlässige Trennung von unterschiedlichen integrierten Ventilen ermöglicht, so dass in einem gemeinsamen Gehäuse die entsprechenden Ventilspulen unabhängig arbeiten können.

Zusammenfassung der Erfindung

Diese Aufgabe wird mit einem Mehrwegventil der oben angegebenen Art und Weise gelöst, indem die Merkmale des charakterisierenden Abschnitts des Anspruchs 1 verwendet werden. Dementsprechend basiert die vorliegende Erfindung auf einer gemeinsamen Auslasskammer, die neben den inneren Enden von beiden Ventilspulen in der Mitte der axialen Bohrung angeordnet ist, um eine Verbindung mit dem zumindest einen Auslassanschluss zur Verfügung zu stellen, die mit einer entfernbaren Auslasswand zusammenwirkt, um die Auslasskammer in zwei Teile zu teilen. Die Auslasswand ist in der gemeinsamen Auslasskammer zwischen den inneren Enden von beiden Ventilspulen angeordnet, um den Hauptauslassluftstrom von jeder Ventilspule direkt zu dem zumindest einen Auslassanschluss zu leiten.
Dementsprechend vermeidet die vorliegende Erfindung ein unerwünschtes Ausgangssignal unter Verwendung einer einfachen Lösung für eine zuverlässige Trennung der beiden integrierten 3/2-Wegeventile. Die beiden Spulen der zwei integrierten 3/2-Wegeventile beeinflussen sich nicht gegenseitig, da der Hauptauslassstrom direkt zu dem Auslassanschluss geht. Die Auslasswand zwingt die ausgelassene Luft direkt hinunter zu dem Auslassanschluss anstatt dass die Luft einen offenen Auslass der anderen Ventilspule erreicht. Die Auslasswand muss nicht absolut luftdicht sein. Es ist eine Hauptaufgabe, den Hauptauslassluftstrom in die gewünschte Richtung zu leiten. Vorzugsweise ist die herausnehmbare Auslasswand wie eine dünne Scheibe geformt.
Es kann nützlich sein, dass die herausnehmbare Auslasswand in einer Nut angeordnet ist, die auf der inneren Oberfläche der gemeinsamen Auslasskammer geformt ist, um eine einfache Lösung zum Fixieren der Auslasswand innerhalb der Auslasskammer zur Verfügung zu stellen. Die Auslasswand kann durch die Auslassöffnung oder in anderer geeigneter Art und Weise aus der Nut entfernbar sein.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung ist die gemeinsame Auslasskammer, durch zwei separate Auslasskanäle mit dem Auslassanschluss verbunden. Es ist ebenso unmöglich, zwei Auslassanschlüsse für jeden Auslasskanal vorzusehen. Diese beiden Kanäle führen in den entsprechenden Teil der Kammer um die Führungsfunktion der Wand zu unterstützen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die beiden Ventilspulen der zwei 3/2-Wegeventile durch eine Spulenanordnung austauschbar, die nur eine einstückige Ventilspule umfasst, um ein 5/2- oder 5/3-Wegeventil unter der Bedingung zur Verfügung zu stellen, dass die Auslasswand entfernt ist. Somit ist es möglich, die Ventilfunktion zu ändern, indem nur die Spulenanordnung ausgewechselt wird.
Die vorhergehenden und andere Aspekte werden von der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung offensichtlich werden, wenn diese in Verbindung mit den angefügten Figuren betrachtet wird.

Kurze Beschreibung der Figuren

Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht eines Mehrwegeventils gemäß der vorliegenden Erfindung mit zwei 3/2-Wegefunktionen, die von zwei unabhängig arbeitenden Ventilspulen in einem Ventilgehäuse erzeugt werden.
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht eines Mehrwegeventils gemäß der vorliegenden Erfindung, nachdem die zwei Ventilspulen von Fig. 1 durch eine einstückige Ventilspule ersetzt worden ist, so dass eine 5/2-Wegeventilfunktion erzeugt ist.

Detaillierte Beschreibung der Figuren

Das pneumatische Mehrwegeventil, das in Fig. 1 gezeigt ist, weist ein blockförmiges, längliches Ventilgehäuse 1 auf. Das Ventilgehäuse 1 weist eine Bohrung 2 mit einer Vielzahl von kreisförmigen Absätzen auf, die innere Kammern 3a, 3b und 4a, 4b und 5a, 5b und 6 ausbilden. Die Kammern 4a und 4b sind mit korrespondierenden Zulaufanschlüssen 7a und 7b verbunden. Die Kammern 5a und 5b sind mit äußeren Förderanschlüssen (nicht dargestellt) verbunden. Die zentrale Kammer 6 ist mit zwei parallelen äußeren Auslassanschlüssen 8a, 8b verbunden. Um den Druckluftfluss zwischen den Anschlüssen hin- und herzuschalten, sind zwei Ventilspulen 9a und 9b axial in der Ventilbohrung 2 geführt. Die Ventilspuren 9a und 9b sind als Tandem koaxial in einer Art und Weise angeordnet, dass sie unabhängig innerhalb der axialen Bohrung 2 axial verschiebbar sind. Somit stellt die oben beschriebene Anordnung zwei 3/2-Wegeventile in einem Ventilgehäuse 1 zur Verfügung.
Auf zwei gegenüberliegenden Frontseiten 10a und 10b des Ventilgehäuses 1 sind jeweils Aufsätze 11a und 11b zur Abdichtung der axialen Bohrung 2 angeordnet. An den zwei gegenüberliegenden Frontseiten 10a und 10b ist eine entsprechende zylindrische Steuerkammer 3a und 3b, die mit einer unter Steuerdruck stehenden Steuerflüssigkeit versorgt werden kann, um die Ventilspule 9a und 9b mittels der entsprechenden Antriebskolben 12a und 12b in die axiale Richtung relativ zu der Bohrung 2 zu versetzen, um den Flüssigkeitsfluss umzuschalten.
Die gemeinsame Auslasskammer 6 ist nahe den inneren Enden der beiden Ventilspulen 9a und 9b angeordnet. Eine entnehmbare Auslasswand 13 ist in der gemeinsamen Auslasskammer 6 zwischen den inneren Enden der beiden Ventilspulen 9a und 9b angeordnet. Die Auslasswand 13 teilt die Auslasskammer 6 in zwei Teile, um den Hauptauslassluftstrom von jeder Ventilspule 9a und 9b direkt zu den Auslassanschlüssen 9a und 9b zu leiten. Die scheibenförmige Auslasswand 13 ist in einer Nut 14 angeordnet, die auf der inneren Oberfläche der gemeinsamen Auslasskammer 6 ausgeformt ist.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind die zwei Ventilspulen 9a und 9b durch eine Spulenanordnung austauschbar, die nur eine einstückige Ventilspule 15 aufweist, um ein 5/2-Wegeventil unter der Bedingung zur Verfügung zu stellen, dass die Auslasswand 13 aus der Nut 14 entfernt worden ist.
Die Erfindung ist nicht durch die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, die lediglich als Beispiele dargestellt wurden, sondern kann auf verschiedenste Art und Weise innerhalb des Schutzbereichs der durch die angefügten Ansprüche definiert wird, verändert werden.

Claims

1. Ein Mehrwegventil zum Steuern des Flusses eines Druckmediums von zumindest einem Förderanschluss zu zumindest einem Auslassanschluss oder Zulaufanschluss, umfassend:

ein Ventilgehäuse (1) mit einer im Wesentlichen zylindrischen, axialen Bohrung (2), mit einer Vielzahl von kreisförmigen Absätzen die innere Kammern (4a, 4b und 5a, 5b und 6) bilden zum Verbinden der Anschlüsse;

eine Spulenanordnung zum Schalten des Druckmediumflusses zwischen den Anschlüssen, die axial versetzbar in der axialen Bohrung (2) geführt ist, wobei die Spulenanordnung zwei Ventilspulen (9a, 9b) umfasst, die als Tandem koaxial angeordnet sind, die unabhängig innerhalb der axialen Bohrung (2) axial verschiebbar sind,

zumindest einen Antriebskolben (12a, 12b) zum axialen Versetzen von jeder Ventilspule (9a, 9b) bei Eingriff mit einem Steuerdruck,

dadurch gekennzeichnet, dass eine gemeinsame Auslasskammer (6) nahe den inneren Enden von beiden Ventilspulen (9a, 9b) in der Mitte der axialen Bohrung (6) angeordnet ist, um eine Verbindung mit dem zumindest einen Auslassanschluss (8a, 8b) zur Verfügung zu stellen,

eine lösbare Auslasswand (13) zum Teilen der Auslasskammer (6) in zwei Teile die in der gemeinsamen Auslasskammer (6) zwischen den inneren Enden von beiden Ventilspulen (9a, 9b) angeordnet ist, um den Hauptauslassluftstrom von jeder Ventilspule (9a, 9b) direkt zu dem zumindest einen Auslassanschluss (8a, 8b) zu leiten.

2. Ein Mehrwegventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die lösbare Auslasswand (13) wie eine Scheibe geformt ist.

3. Ein Mehrwegventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die lösbare Auslasswand (13) in einer Nut (14) angeordnet ist, die auf der inneren Oberfläche der gemeinsamen Auslasskammer (6) ausgeformt ist.

4. Ein Mehrwegventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Auslasskammer (6) mit dem zumindest einen Auslassanschluss (8a, 8b) mittels separaten parallelen Auslasskanälen für jede Ventilspule (9a, 9b) verbunden ist.

5. Ein Mehrwegventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslasswand (13) durch den Auslassanschluss aus der Nut (14) lösbar ist.

6. Ein Mehrwegventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Ventilspulen (9a, 9b) durch eine Spulenanordnung austauschbar sind, die nur eine einzelne, einstückige Ventilspule (15) aufweist, um ein 5/2- oder 5/3-Ventil unter der Bedingung zur Verfügung zu stellen, dass die Auslasswand (13) entfernt ist.

7. Ein Mehrwegventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Förderanschluss und der zumindest eine Auslassanschluss und der zumindest eine Zulaufanschluss im Wesentlichen in einer Ebene an dem Ventilgehäuse (1) angeordnet sind, so dass das Ventilgehäuse (1) in einer Ventilunteranordnung zur Anbringung an einem Flüssigkeitsverteilerelement geeignet ist.