DE8504318U1 - Mehrwege-Tellerventil - Google Patents

Description

rut-jr fr*.-V_

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft Ventile und insbesondere Mehr-

Mehrwegestellungs-Tellerventile, die mehrere tellerartige

Ventilteile an einem einzigen Ventilschaft verwenden.

Bisher war es äußerst schwierig >und kostspielig, teller- | artige Ventilteile in Mehrstellungs-Mehrwege-Ventilen |

zu verwenden. Ein wesentlicher Grund für diese Schwierig- &iacgr;

keit resultiert aus der Tatsache, daß bei derartigen f

Ventilen typischerweise mehrere Ventilteile von einem |

einzigen Ventilschaft betätigt werden. Da sich in f

Tellerventilen das Ventilteil im allgemeinen senkrecht \ zum Ventilsitz bewegt, ist es notwendig, die entsprechen- !

den Ventilsitze im Ventil so anzuordnen, daß eine gleich- I zeitige dichte Anlage sämtlicher Ventilteile an den Venk\ein.e^{Zen sicher}^esteilt wird. Dies verlangt, daß extrem \ Fertigungstoleranzen eingehalten werden, was bei Massenfertigung nicht nur sehr schwierig, sondern auch äußerst \

teuer ist. Es ist daher erstrebenswert, das Ventil so ■

auszulegen, daß es in den verschiedenen Stellungen stabil ' und selbsthaltend ist, damit darauf verzichtet werden
kann, eine kontinuierliche Betätigungskraft auf es auszuüben, um es in seiner Stellung zu halten.

25

Durch die vorliegende Erfindung soll ein als Mehrstellungs-Mehrwege-Ventil ausgebildetes Tellerventil (beispielsweise
ein Zweistellungs-Vierwege-Ventil) geschaffen werden, bei
dem keine extrem engen Fertigungstoleranzen eingehalten
werden müssen und dennoch eine sichere Dichtungsanlage

der verschiedenen Ventilteile an den zugehörigen Ventilsitzen sichergestellt wird.

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Er- | findung sind in den Ansprüchen angegeben.

I · · I · Il I III

I · lit

• «•ti ItI I

• · · «lilt

Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Ventil ist mindestens ein Ventilteil bezüglich des das Ventilteil abstützenden Teiles beweglich. Vorzugsweise sind es ein oder mehrere Ventilsitze, die bezüglich des Gehäuses beweglich sind. Eine andere Möglichkeit besteht jedoch darin, daß die tellerartigen Ventilteile (Verschlußglieder) bezüglich des Ventilschaftes beweglich gelagert sind.

!0 Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Ventilsitze aller Ventilteile (außer einem) beweglich gelagert. Die beweglich gelagerten Ventilsitze sind so ausgelegt, daß sie sich an das Ventilteil entweder zur selben Zeit oder zu einem geringfügig früheren Zeitpunkt anlegen, als der ortsfeste Ventilsitz von seinem Ventilteil erfaßt wird. Wenn die beweglichen Ventilsitze vor dem ortsfesten Ventilsitz erfaßt werden, bewegen sie sich mit dem zugehörigen Ventilteil mit, bis der ortsfeste Ventilsitz erfaßt wird, was im üblichen Rahmen liegende Herstellungstoleranzen für das Ventil erlaubt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird eine durch Druck erzeugte resultierende Kraft eingesetzt, die das Ventil in einer seiner beiden Stellungen hält. Zu diesem Zweck werden die Flächen, auf die das vom Ventil gesteuerte Druckmittel einwirkt, so bemessen, daß ein Druckungleichgewicht erzeugt wird, das das Ventil in der gewünschten Stellung hält. Bei dem er-

O₀ findungsgemäß ausgebildeten Ventil ist somit die einzige benötigte Betätigungskraft diejenige Kraft, die zum Umschalten des Ventils benötigt wird, und eine externe Haltekraft zum Halten des Ventils in dieser Stellung ist nicht notwendig.

«ff ft · · · ·« ffl

• · · a · ■ t

Anhand der Zeichnung werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Es zeigt:

Figur 1 einen Längsschnitt durch ein Zweistellungs-Vierwege-Tellerventil gemäß der vorliegenden

Erfindung;

Figur 2 einen der Figur 1 entsprechenden Schnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel eines Zweistellungs-Vierwege-Tellerventiles.

Das in Figur 1 gezeigte Ventil 10 ist ein Zweistellungs-Vierwegeventil und umfaßt ein Gehäuse 12 mit einer sich in Längsrichtung erstreckenden Bohrung 14. Mehrere radial verlaufende, beabstandete Flansche 16,18,20,22 unterteilen das Innere des Gehäuses 12 in mehrere benachbarte K .mmern 2.4,26,28,30,32. Jeder der Flansche 16, 18,20,22 ist mit einem Bohrungsabschnitt 34,36,38,40 versehen, die koaxial zueinander angeordnet sind. Eine Einlaßöffnung 2 9 in der Seitenwand des Gehäuses 12 mündet in einer Einlaßkammer 28, während zwai in Längsrichtung beabstandete benachbarte Auslaßöffnungen 27, 31 in entsprechenden Auslaßkammern 26,30 münden. Ferner sind im Gehäuse 12 zwei Entlüftungsöffnungen 25,33 vorgesehen, die in entsprechenden Entlüftungskammern 24,32 münden.

Innerhalb der Bohrungsabschnitte 34,40 des Gehäuses 12 sind zwei bewegliche Ventilsitzteile 42,44 angeordnet.

Wie dargestellt, ist jedes bewegliche Ventilsitzteil 4 2,44 zylindrisch ausgebildet und so bemessen, daß es in seinem Bohrungsabschnitt 34 bzw. 40 frei verschiebbar ist. Siesind an ihrem Umfang jeweils mit einer Ringnut 46 bzw« 48 versehen, in der ein Dichtungsteil 50, z.B. ein O-Ring, sitzt, um für eine Abdichtung an

♦ * · « I * (Il

* · · t »tilt

den Seitenwänden jedes Bohrungsabschnittes 34 bzw. 40 zu sorgen. Am Außenumfang jedes beweglichen Ventilsitzteiles 42,44 ist ein radial gerichteter Ringflansch 54/56 vorgesehen, der sich an eine Fläche 58 bzw. 60 der Flansche 16 bzw. 22 anlegt, um eine axial einwärts gerichtete Bewegung des entsprechenden Ventilsitzteils 42,44 zu begrenzen. Die äußeren Stirnflächen 62,64 jedes beweglichen Ventilsitzteiles 42,44 sirü so bearbeitet, daß sie als Ventilsitzfläche dienen. Wie dargestellt, verlaufen die Ventilsitzteile 42,44 durch die· entsprechenden Bohrangsabschnitte 34,40 und ragen geringfügig in die entsprechenden Kammern 26 und 30 vor.

Am Außenumfang jedes der Ventilsitzteile 42,44 angrenzend an ihren inneren Enden sind Ringnuten 65,67 vorgesehen, in die Halteringe 69,7&Iacgr; eingepaßt sind. Die Halteringe 69,71 legen sich an entsprechende Flächen 73,75 der Kammern 26,30 an, um eine axial auswärts gerichtete Bewegung der Ventilsitzteile 42,44 zu begrenzen. Vor-

zur Montage

zugsweise werden die Ventilsitzteile in ihre entsprechende Bohrungsabschnitte 34,40 von gegenüberliegenden axialen Enden des Gehäuses 12 aus über Bohrungen 94,94' bewegt, worauf die Halteringe 69,71 durch die öffnungen 27,31 hindurch eingesetzt und montiert werden können.

Ferner sind im Gehäuse 12 zwei ortsfeste Ventilsitze 66,68 innerhalb der Einlaßkammer 28, die entsprechenden Bohrungsabschnitte 36,38 umgebend, angeordnet.

Ein Ventilschaft 70 ist im Gehäuse 12 bewegbar gelagert.

· ein

An dem Ventilschaft 70 ist tellerartiges Ventilteil 72 befestigt, und zwar wird es von zwei im wesentlichen identisch ausgebildeten, in entgegengesetzten Richtungen verlaufenden, mit Flanschen versehenen Hülsentexlen 74,76 ungefähr in der Mitte zwischen den entgegengesetzten Enden des Ventilschaftes 70 gehalten. Das als

11

Einlaßventil dienende Ventilteil 72 besteht aus einem
scheibenförmigen Kernteil. 78 aus Metall, der von einer
Umhüllung 80 aus Gummi oder einer polymeren Verbindung
umgeben ist. Zwei ringförmige rippenartige Vorsprünge

82,84 sind auf gegenüberliegenden axialen Seiten an- I

grenzend am Außenumfang an der umhüllung 80 einstückig | angeformt. Die rippenartigen Vorsprünge 82,84 sind so J

ausgelegt, daß sie sich an die die Bohrungsabschnitte I

i/r io ..__._i „j,,., Wo^n &idiagr;&ogr;&iacgr;)-·)&ogr; is .fift Ai«-"h-t-ond anleaen fc

können. |

Zwei weitere, im wesentlichen identisch ausgebildete
tellerartige Ventilteile 86,88 sind an entgegengesetzten

axialen Enden des Ventilschaftes 70 angebracht und §

I stoßen axial an den entgegengesetzten entsprechenden |

Enden der Hülsenteile 74,76 an. Um das Ventilteil 72, 'j

die Hülsenteile 74,76 und die Ventilteile 86,8Ö auf ^l;

dem Ventilschaft 70 festzulegen, ist ein Haltering 77 |

in einer Nut 79 angrenzend an einem Ende des Ventil- |

schaftes 70 angeordnet. Das andere Ende des Ventil- |

schaftes 7 0 ist vorzugsweise mit einem Gewinde zur |

Ii Aufnahme einer Verriegelungsmutter 81 versehen, die ^

gegen das angrenzende Ventilteil festgezogen wird, \

um die verschiedenen Teile auf dem Ventilschaft 70 |

zu halten. Da die Ventilteile 86 und 88 im wesentlichen | identisch ausgebildet sind, wird nur eines davon im |

einzelnen beschrieben, wobei entsprechende Abschnitte 1

des anderen Ventilteils durch die gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügung eines Apostrophs bezeichnet

sind.

Wie gezeigt, umfaßt das Ventilteil 86 ein ungefähr
zylindrisches Element 90 mit einer Ausnehmung 92 in
der axial auswärts gerichteten Stirnseite, die einen
Haltering 77 aufnimmt (eine entsprechende Ausnehmung 92'

c <

■ cc

I (CtC

&bull; ···* tat· &igr;

am Ventilteil 88 nimmt die Verriegelungsmutter 81 auf).

Das zylindrische Element 90 hat einen solchen Durchmesser, daß es in einem Bohrungsabschnitt 94 des Gehäuses 12 frei verschiebbar ist. Am Außenümfang des Elementes 90, nahe dessen äußeren Endes ist eine Ringnut 96 vorgesehen, in der eine an den Seitenwänden des Bohrungsabschnittes 94 anliegende Dichtung 98 sitzt.

In dem Ve»n +·. i 1. t· <=> i 1 flfi ic+- eine &tgr;-&idigr; &eegr; rr-F Mi-mi no . cir-Vi avial . - ._.. &mdash; &mdash; _ -, &mdash; ._...._-,_, _ &mdash; ·_-- _.__«._

einwärts öffnende, ungleichmäßig geformte Ausnehmung 100 gebildet, in der ein entsprechend geformtes Dichtungselement 170 angeordnet ist, das aus einem Gummi oder einer polymeren Verbindung hergestellt sein kann. Die Vorderkanten des Dichtungselementes 107 bilden eine ringförmige, axial vorstehende Rippe 104, die sich an die Ventilsitzfläche 62 des Ventilsitzteiles 42 dichtend anlegen kann. Die Hülsenteile 74, 76 sind jeweils mit ringförmigen, axial verlaufenden, den Ventilschaft 70 umgebenden Abschnitten 83,85 versehen, die sich durch die Dichtungselemente 102,102* erstrecken und am Boden der Ausnehmungen 100,100' anliegen und die dazu dienen, eine übermäßige axiale Kompression des Dichtungsteils 102 sowie eine mögliche Verformung der axial vorstehenden. Rippe 104 zu vermeiden.

25

Der Durchmesser A der Rippen 82,84 des Ventilteiles 72 ist wesentlich größer als der Durchmesser B der im wesentlichen identisch ausgebildeten Ventilsitzteile 42, 44, der wiederum größer ist als der Durchmesser C der

3Q Rippe 104 an den Ventilteilen 86,88. Aufgrund dieser Durchmesserunterschiede ist das dargestellte Ventil in jeder seiner beiden Stellungen stabil und selbsthaltend; außerdem wird hierdurch erreicht, daß das jeweilige Ventilsitzteil 86,88 bei einer Umschaltung selbsttätig wieder zurückkehrt, wie weiter unten beschrieben wird.

In der in Figur 1 gezeigten Stellung des Ventils übt der Strömungsmitteldruck in der Einlaßkammer 28 eine nach links gerichtete Kraft auf das Ventilteil 72 aus, die dem Durchmesser A der Rippe 82 proportional ist. Während dieser Zeit steht die Auslaßkammer 26 mit der Entlüftungs kammer 24 in ungedrosselter Strömungsverbindung, so daß in ihr ein niedriger bzw. atmosphärischer Druck herrscht. Der auf das Ventilteil 72 ausgeübten Kraft wirkt jedoch

Strömungsmitteldruck herrührt, der auf die inneren Stirnseiten des Ventilsitzteiles 44 und des Ventilteiles 88 einwirkt. Diese entgegenwirkende Kraft ist dem Durchmesser B des Ventilsitzteiles 44 proportional, der, wie erwähnt, kleiner ist als der Durchmesser A der Rippe 82.

!5 Da in der Einlaßkammer 28 und in der Auslaßkammer 30 im wesentlichen der gleiche Druck herrscht und die wirksame Fläche des Ventilteiles 72, auf die dieser Druck einwirkt, größer ist als die von dem Ventilsitzteil 44 und dem Ventilteil 88 gemeinsam bereitgestellten wirksamen Fläche, auf die dieser Druck wirkt, ergibt sich eine resultierende Kraft, die das Ventilteil 72 in der gezeigten Stellung hält. Wenn der Ventilschaft 70 nach rechts verschoben wird, ergibt sich eine im wesentlichen gleiche Beziehung zwischen dem Ventilteil 72, dem Ventilsitzteil 42 und dem Ventilteil 86. Das resultierende Druckungleichgewicht hält somit das Ventil in jeder der beiden Stellungen stabil, ohne daß eine externe Kraft aufgebracht werden muß.

Ein gleiches Druckungleichgewicht wird dazu verwendet, die Ventilsitzteile 42,44 zurückzustellen, wenn das Ventil 10 betätigt wird. In diesem Fall wirkt auf das in Dichtungsanlage befindliche Ventilteil 42 bzw. 44 eine resultierende Kraft, die den Unterschied zwischen seinem Durchmesser B und dem Durchmesser C der Rippe 104 bzw. 104¹ des Ventilteiles 86 fcsw. 88 proportional ist. Wenn

9 ft · ■ · I

I' 4 444* 44 44 4t .4.4

,1 4444444444

4444 4 4 4 44444

4 4444 4444 4

4 « * « 4 44 4

somit der Ventilschaft 70 beispielsweise nach rechts (in Figur 1) verschoben wird, bewirkt diese resultierende Kraft, daß sich das Ventilsitzteil 44 und das zugehörige

Ventilteil 88 synchron bewegen, bis sich der Haltering 71 an die Fläche 75 des Flansches 22 anlegt. Eine Fort-&igr; führung der Betätigungsbewegung hat dann zur Folge, daß

das Ventilteil 88 abgehoben wird, wodurch die Auslaßkammer 30 mit der Entlüftungskammer 32 und der zugehörigen Entlüftungsöffnung 33 verbunden wird. Diese auf die Ventilsitzteile 42,44 wirkende resultierende Kraft sorgt F' außerdem dafür, daß die Flächen 62,64 in dichtende Anlage mit der entsprechenden Rippe 104,104* gedrückt werden, wodurch die Herstellung einer Strömungsmittelabdichtung unterstützt wird.

15

Vorzugsweise ist der maximale Abstand D zwischen den dichtenden Rippen 104,104* und den zugehörigen Dichtflächen 62,6 4 der Ventilsitzteile 42,44 identisch mit dem Abstand E zwischen den dichtenden Rippen 82,84 des Ventilteils 72 und seinen zugehörigen Sitzflächen 66,68. In der Praxis ist es jedoch äußerst schwierig, die notwendigen extremen engen Fertigungstoleranzen ohne übermäßig große Kosten zu erzielen. Bei dem Ventil der vorliegenden Erfindung ist es lediglich notwendig, sicherzustellen, daß die Abmessung D nicht größer ist als die Abmessung E, da jegliche zusätzliche Bewegung, die erforderlich ist. um die Rippen 82,84 an ihren entsprechenden Dichtflächen 66,68 anzulegen, durch eine Axialbewegung des einen oder anderen Ventilsitzteiles 42,44 geliefert wird.

30

Die vorliegende Erfindung schafft so die Voraussetzung dafür, Tellerventile in einer Mehrstellungs-Mehrwegeventil-Anordnung zu verwenden, ohne daß extrem hohe Kosten zum Einhalten enger Fertigungstoleranzen aufgewendet werden müssen.

15 &iacgr;

Bei dem in Figur 2 gezeigten Ventil 106 wird das gleiche Druckunterschiedskonzept wie bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel angewendet, wobei in diesem Fall jedoch zusätzliche Vorspannmittel für die beweglichen Ventilsitztei]e vorgesehen sind, wie im folgenden genauer beschrieben wird.

Das Ventil 106 umfaßt ein Gehäuse 108 mit mehreren in dessen Seite vorgesehenen öffnungen 110,112,114,116,118, und zwar einer einzelnen Einlaßöffnung 114, zwei Auslaßöffnungen 112,116 auf gegenüberliegenden Seiten der Einlaßöffnung und zwei Entlüftungsöffnungen 110,118 angrenzend an den entgegengesetzten Enden des Gehäuses 108. Bei diesem Ausführungsbeispiel erstreckt sich durch das Gehäuse 108 eine Bohrung 120/ die im wesentlichen konstanten Durchmesser hat und eine mehrteilige Hülsenanordnung 122 aufnimmt.

Die Hülsenanordnung 122 besteht aus zwei im wesentlichen identischen äußeren Hülsenteilen 124,126, die sich von den entgegengesetzten Enden des Gehäuses 108 nach innen erstrecken, und zwei im wesentlichen identischen inneren Hülsenteilen 128,130, die zentral innerhalb der Bohrung 120 aneinander anliegend zwischen den inneren Enden der äußeren Hülsenteile 124,126 angeordnet sind. In der Außenfläche jades der Hülsenteile 124,126,128,130 sind mehrere beabstandete Nuten 132 zur Aufnahme von Dichtungen 134 vorgesehen,die zur Erzielung einer Dichtwirkung an den Seitenwänden der Bohrung 120 anliegen.

Das äußere Hülsenteil 124 besitzt einen radial einwärts gerichteten, relativ breiten Flansch 136, innerhalb dem ein im wesentlichen zylindrisch geformtes bewegliches Ventilsitzteil 138 gelager ist* In der radial inneren Fläche des Flansches 136 befindet sich eine Ringnut 140

zur Aufnahme einer Dichtung 142, die an dem beweglichen Ventilsitzteil 138 dichtend anliegt. Das Ventilsitzteil 138 entspricht den oben beschriebenen Ventilsitzteilen 42,44 und umfaßt eine Ventilsitzfläche 144 an einem Ende und einen ringförmigen, radial auswärts gerichteten Flansch 146 angrenzend am, jedoch geringfügig beabstandet zum gegenüberliegenden Ende.

Ein als Auslaßventil dienendes tellerartiges Ventilteil 148 ist innerhalb des Hülsenteils 122 beweglich gelagert und an einem Ventilschaft 150 durch eine Mutter 152 befestigt. Das Ventilteil 148 weist ein ungefähr topfförmiges, unregelmäßig geformtes Ventilelement 154 auf, in dessen Umfang eine Ringnut 156 zur Aufnahme einer Dichtung 158 vorgesehen ist. In einer axial einwärts gerichteten Fläche des Ventilteiles 154 ist eine schwalbenschwanzförmige Ringnut 160 vorgesehen, in der ein Dichtring 162 aus Gummi oder einer polymeren Verbindung sitzt. Wie dargestellt, besteht das innere Ende (bezüglich des Gehäuses 108) des Dichtrings 162 geringfügig über die Innenfläche des Ventilteiles 154 vor, und es ist so ausgelegt, daß es sich an der zugewandten Ventilsitzfläche 144 des Ventilsitzteiles 138 anliegt, um die Verbindung zwischen der Auslaßöffnung 112 und der Entlüftungsöffnung 110 zu unterbrechen.

Das mittlere Hülsenteil 128 ist ebenfalls zylindrisch ausgebildet und hat eine relativ kleine axiale Länge. An dessen axial äußerem Ende befindet sich ein radial einwärts gerichtetar Flansch 164, dessen eine Seite mit einem elastischen Dichtungsteil 166 versehen ist. Die gegenüberliegende axiale Fläche besitzt eine relativ kleine ringförmige Nut 168 am inneren Rand, wodurch ein Sitz für ein Ende einer Schraübendrückfeder 170 gebildet wird. Das andere Ende der Feder 170 liegt an der axialen Stirnfläche des Flansches 146 des Ventilsitzteils 138 an.

Die Feder 170 wirkt als zusätzliches Vorspannmittel, um das Ventilsit&zgr;teil 138 in die gezeigte Stellung zu drücken,und stellt eine zusätzliche Sicherung dafür dar, daß die Ventilsitzfläche 144 am Dichtring 162 dicht anliegt.

Die soweit beschriebenen Elemente sind im wesentlichen identisch mit den entsprechenden Elementen in der rechten Hälfte des Ventils 106. Es wurden daher dieselben Bezugszeichen, versehen mit einem Apostroph, für die entsprechenden Elemente verwendet.

Ein als Einlaßventil dienendes tellerartiges Ventilteil 172 ist auf dem Ventilschaft 150 zwischen zwei entgegengesetzt gerichteten, mit Flanschen versehenen Abschnitten 174,176 befestigt, deren entgegengesetzte Enden die Ventilteile 148 148' in dem gewünschten axialen Abstand halten, Wi-s gezeigt, ist das Ventilteil 172 ungefähr zylindrisch ausgebildet und besitzt zwei axial vorstehende ringförmige Rippen 178,180 auf axial gegenüberliegenden Seiten, die sich an die Dichtringe 166,166' dar inneren Hülsenteile 128 bzw. 130 dichtend anlegen können.

Das Ventilteil 106 ist in der gleichen Weise wie oben beschrieben ausgelegt, um die verschiedenen Druckunterschiede dazu benutzen, das Ventil in jeder der beiden Stellungen stabil zu halten und um die Ventilsitzteile 138,138' in Dichtungsanlage mit den Dichtringen 162,162' zu drücken sowie sie in eine ausgefahrene Stellung zurückzustellen, wie es für das Ventilsitzteil 138 in Figur 2 gezeigt ist. Der Durchmesser F der Rippen 178,180 des Ventilteils 172 ist somit größer als der Durchmesser G der Ventilsitzteile 138,138'. Außerdem ist der Durchmesser G größer als der Durchmesser H der Dichtringe 162,162'. wie oben erwähnt, erstrecken sich ferner die Ventilsitzteile 138, 138' durch die Flansche 136*136' ausreichend weit

* * ttll Il t I I 1 I « · t

&bull; · · lii l ·« « &igr;

* * * i&igr; &igr; (ti t « ·«

&bull; * · I I I I I I I 4*« ·· * · &bgr; III *··

* * ·■· * 4 S ti 84 &bgr; t *

* · - 18

1 hindurch, um sicherzustellen, daß der Abstand I zwi-

; sehen den Dichtringen 162,162' und den Ventilsitzflä-

I chen 144,144' kleiner ist als der Abstand J zwischen

_f; den Rippen 178,180 und den Ventilsitzflächen 166,166',

I 5 so daß die Dichtringe 162,162' sich an die Flächen 144,

% 144' der Ventiisitzteile 138,138' anlegen und eine

S Axialbewegung derselben hervorrufen, bis das Ventilteil

I 172 sich in voller Dichtungsanlage befindet, wodurch

sichergestellt wird, daß irgendwelche Dimensionsschwankun-

10 gen aufgrund von Fertigungstoleranzen ausgeglichen wer-

; den.

j Durch die vorliegende Erfindung ist somit ein Ventil

\ geschaffen, das mehrere auf einem einzigen Ventilschaft

15 montierte tellerartige Ventilteile verwendet, dje mit einer Kombination von ortsfesten und beweglichen Ven-

'■: tilsitzen zusammenwirkt, um Herstellungstoleranzen

j ausgleichen zu können.

20

25

30

35

Il tltll

II· I

Claims (17)

1 PÄ¥B$i5ANSPRÜCHE

1. Tellerventil/ gekennzeichnet durch ein Gehäuseelemeiit (12), das eine erste Ventilsitzfläche (62) und eine zweite Ventilsitzfläche (64) abstützt, zwei tellerartige Ventilteile (86,88;148,148') mit einer ersten bzw. zweiten Dichtfläche (104,104*), die in dem Gehäuseelement beweglich gelagert sind, wobei die erste

tungsanlage Dichtfläche in und außer Dxch- mit der ersten Ventilsitzfläche und die zweite Dichtfläche in und außer Dichtungsanlage mit der zweiten Ventilsitzfläche bewegbar ist, und einem Betätigungselement (70,74,76), das die Ventilteile (86,88;148,148") zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung bewegt, wobei in der ersten Stellung die erste Ventilsitzfläche (62) "on der ersten Dichtfläche (104) erfaßt wird und die zweite Dichtfläche (64) von der ersten Ventilsitzfläche (104¹) baab<~tandet ist und in der zweiten Stellung die erste Dichtfläche (104) von der ersten Ventilsitzfläche

(62) beabstandet ist und die zweite Dichtfläche an der zweiten Ventilsitzfläche (104') anliegt, wobei eine der zweiten Flächen (64,104') relativ zu ihrem abstützenden Element bewegbar ist, um eine Dichtungsanldge zwischen den Ventilteilen und den Ventilsitzflächen sicherzustellen, wodurch Herstellungstoleranzen bezüglich der Positionierung der besagten Flächen ausgeglichen werden können, und wobei an die besagte bewegliche Fläche ein Strömungsmittel-Druckunterschied anlegbar ist, wenn sich die Ventilteile (86,88) in einer Stellung befinden, in der die besagte bewegliche Fläche nicht an ihrer zusammenwirkenden Fläche anliegt,

j. . x. i_ &igr; ■ t. *,i &ugr; v. Richtung auf um die besagte bewegliche Fläche in ihre zusammenwirkende Fläche zu drücken.

&bull; · fr«

2. Tellerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement einen Ventilschaft (70)
aufweist, wobei die beiden tellerartigen Ventilteile {36,88) an dem Ventilschaft (70) axial beabstandet

zueinander befestigt sind, und daß die besagte bewegliche Ventilfläche eine der beiden Ventilsitzflächen (62,64) ist.

3. Tellerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Fläche (62;64) an einem Lade eines zylindrischen leils (42;44) vorgesehen ist, das in
einer Bohrung des Gehäuseelements (16;22) abgedichtet bewegbar gelagert ist.

4. Tellerventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der an den zylindrischen Teil (42; 44) anliegende Strömungsmittel-Druckunterschied eine axial gerichtete resultierende Kraft bewirkt, die auf ihn in eine Richtung wirkt, in der das zylindrische Teil (42;44) von der anderen Ventilsitzfläche weggedrückt wird.

5. Tellerventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß diese resultierende Kraft durch Vorspannmittel

(170,170') innerhalb des Gehäuseelementes (108» unterstützt wird.

6. Tellerventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannmittel eine Schraubenfeder (170;17O¹) aufweisen.

7. Tellerventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die resultierende Kraft durch Strömungsmitteldruck ausgeübt wird.

ItII · I

8. Tellerventil nach Artspruch 7 dadurch gekennzeichnet/ daß die resultierende Kraft durch unterschiedliche Wirkflächen auf gegenüberliegenden Seiten des zylindrischen Teils (42,44) erzeugt wird. 5

9. Tellerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die restlichen Flächen (104,104') bezüglich ihrer abstützenden Elemente ortsfest angeordnet sind und das erste teiierartige Ventilteil (86), wenn es sich in Dichtungsanlage mit der ersten Ventilsitzfläche (62) befindet, eine axial gerichtete resultierende Kraft empfängt, die in einer Richtung wirkt, in der das erste Ventilteil (86) gegen die erste Ventilsitzfläche (62) gedrückt wird.

10* Tellerventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die axial gerichtete resultierende Kraft von durch das Tellerventil strömendem Druckmittel er-* zeugt wird.

11. Tellerventil, gekennzeichnet durch ein sich in Längsrichtung erstreckendes Gehäuseelement (12), durch das sich in Längsrichtung eine Bohrung erstreckt, wobei die Bohrung in mehrere Kammern (24,26,28,30,32) unterteilt ist, die jeweils mit einem Auslaßkanal (25,27,29,31,33) im Gehäuseelement in Verbindung stehen, ein als Ventilschaft ausgebildetes Betätigungselement (70,74,76), das in der Bohrung beweglich angeordnet ist, mehrere tellerartig ausgebildete Ventilteile (72,86,88), die von dem Betätigungselement (70,74,76) abgestützt werden, wobei ein erstes (86) und ein zweites (88) dieser Ventilteile an gegenüberliegenden Enden des Betätigungselementes angeordnet und jeweils zwisehen einer öffnungs- und Schließstellung bewegbar

t · MM ·-**

Ii * t t

trll · Il · · *

sind, um wahlweise ein erstes Paar benachbarter Kammern und ein zweites Paar benachbarter Kammern (30,32) miteinander zu verbinden, ein drittes tellerartiges Ventilteil (72) , das von dem Betätigungselement (70) zwischen dem ersten Ventilteil (86) und dem zweiten Ventilteil (88) abgestützt wird, wobei das dritte Ventilteil (72) zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung bewegbar xSu, W UiJOi &khgr;&iacgr;&idigr; &Igr;-&Igr;&Ogr;&Idigr;&Ggr; erstell Si_SxxUny SlüS WSl 1.8&Ggr;&Xgr; Kammer (28) mit einer benachbarten Kammer (26) des ersten Kammerpaares (24,26) verbunden wird und in der zweiten Stellung die besagte weitere Kammer (²⁸) mit einer angrenzenden Kammer (30) des zweiten Kammerpaares (30,32)verbunden wird, ein erstes Ventilsitzteil (18) und ein zweites Ventilsitzteil (20) , die axial beabstandet sind und von dem Gehäuseelement (12) abgestützt werden, wobei das dritte Ventilteil (72) an dem ersten bzw. zweiten Ventilsitzteil (18,20) anliegt, wenn es sich in der ersten bzw. zweiten Stellung befindet, ein drittes Ventilsitzteil (42) , das vom Gehäuseelement (12) abgestützt wird und zwischen den Kammern (24,26) des ersten Kammerpaares angeordnet ist und wahlweise von dem ersten Ventilteil (86) in einer Schließstellung erfaßbar ist, ein viertes Ventilsitzteil (44), das von dem Gehäuseelement (12) abgestützt wird und zwischen den Kammern des zweiten Kammerpaares angeordnet ist und wahlweise von dem zweiten Ventilteil (88) in einer Schließstellung erfaßbar ist, wobei mindestens eines der besagten Teile (42,44,18,20,72,86,88) relativ zu seinem abstützenden Element (12;70,74, 76) bewegbar ist, um Unterschiede in der axialen Positionierung der Teile ausgleichen zu können, und Mittel zum Erzeugen einer Strömungsmittelkraft, die das bewegliche Teil relativ zu seinem

abstützenden Element in einer Richtung auf das an ihn angreifende Teil zu drücken.

12. Tellerventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Teil eines der Ventilsitzteile (18,20;42,44) ist.

13. Tellerventil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet daß das dritte und vierte Ventilsitzt-eil (42-

44) relativ zu dem sie abstützenden Gehäuseelement (12) beweglich sind und durch Strömungsmitteldruck in Richtung auf das erste und zweite Ventilteil (86,88) vorgespannt werden.

14. Tellerventil nach Anspruch 11, das den Strom von Druckmittel durch das Tellerventil wahlweise steuert, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Ventilteil (72) eine axial gerichtete Fläche auf-» weist, die mit Druckmittel beaufschlagt ist, um auf sie in einer ersten Richtung eine axiale Kraft auszuüben, die größer ist als eine entgegengesetzt gerichtete axiale Kraft, die auf das erste und zweite Ventilteil (86,88) und ihre zugehörigen Ventilsitzteile (42>44) einwirkt, wenn sie aneinander anliegen, wodurch das erste und zweite Ventilteil (86,88) und das dritte Ventilteil (72) in einer vorgegebenen Stellung von dem Druckmittel gehalten werden.

15. Tellerventil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterteilung der Bohrung in Kammern durch eine in die Bohrung (120) eingepaßte Hülsenanordnung (124,126,128,130) erfolgt, die einen ersten und zweiten Flansch (136,136') zum Abstützen des dritten und vierten Ventilsitzteiles (138,138') und weiter'e Flansche (164,164') zur

»it · fr··· ···

Bildung des fersten und sweiten Ventilsitzteiles iimfaßt.

16. Tellerventil nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsenanordnung mehrere Hülsensegmente (124,126,128,130) aufweist, die axial aneinander anliegend angeordnet sind.

17. Tellerventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterteilung der Bohrung in Kammern durch einstückig angeformte, axial beabstandete Gehäuseflansche (16,18,20,22) erfolgt, wobei der erste und zweite ortsfeste Ventilsitz (66,68) an aneinander angrenzenden Flanschen (18,20) gebildet sind.

&bull; · · II* !■■■« 4 4«·· W >>· I ■ ■·