EP0764803A1

EP0764803A1 - Ventil

Info

Publication number: EP0764803A1
Application number: EP96110033A
Authority: EP
Inventors: Kurt Dr. Stoll; Volker Quendt
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 1995-09-23
Filing date: 1996-06-21
Publication date: 1997-03-26
Anticipated expiration: 2016-06-21
Also published as: DE29515295U1; EP0764803B1; DE59604744D1

Abstract

Es wird ein Ventil vorgeschlagen, das über zwei Verschlußkörper (22, 22') verfügt, die eine Zuströmöffnung (18) und eine Entlüftungsöffnung (19) steuern. Beide Verschlußkörper (22, 22') sind von einem Betätigungsstößel (35) durchsetzt, dessen äußere Endabschnitte mit einer gehäusefest fixierten Ausgleichwand (43) verbunden sind, die wenigstens teilweise von einer Membran (46) gebildet ist. Die Ausgleichswand (43) sowie eine Beaufschlagungsfläche (34) des zugeordneten Verschlußkörpers (22, 22') begrenzen einen Ausgleichsraum (45), der über einen Zweigkanal (53) mit dem Verbraucherkanal (11) verbunden ist. Auf diese Weise ergibt sich ein Ventil, das hinsichtlich der fluidischen Druckkräfte ausgeglichen ist, so daß nur geringe Stellkräfte benötigt werden. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil, mit einem Ventilgehäuse, das einen Versorgungskanal zur Druckmittelzufuhr, einen Verbraucherkanal zur Verbindung mit einem Verbraucher und einen Entlüftungskanal aufweist, wobei der Verbraucherkanal über eine Zuströmöffnung mit dem Versorgungskanal und über eine Entlüftungsöffnung mit dem Entlüftungskanal verbindbar ist, mit zwei zueinander koaxialen, jeweils einer der beiden Öffnungen zugeordneten und unabhängig voneinander bewegbaren Verschlußkörpern, die jeweils durch Federbeaufschlagung aufeinander zu gerichtet in eine Schließstellung vorgespannt sind, in der sie die zugeordnete Öffnung mit einer Schließfläche abdecken und verschließen, und mit einem mittels einer Antriebseinrichtung verstellbaren Betätigungsstößel für die beiden Verschlußkörper, an dem axial entgegengesetzt gerichtete Betätigungsflächen vorgesehen sind, die bei entsprechender Verstellrichtung des Betätigungsstößels in Öffnungsrichtung entgegen der Federkraft auf jeweils einen der Verschlußkörper einwirken.
Ein derartiges, als Druckregelventil ausgestaltetes Ventil wird in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr. JP-H5-158552 beschrieben. Es regelt durch veränderliche Vorgabe der Stellung des Betätigungsstößels den am Verbraucherkanal anliegenden Druck. Um den Druck zu erhöhen, wird der der Zuströmöffnung zugeordnete Verschlußkörper mehr oder weniger weit vom zugeordneten Ventilsitz abgehoben. Entsprechendes erfolgt in bezug auf den anderen, der Entlüftungsöffnung zugeordneten Verschlußkorper, wenn der verbraucherseitig gewünschte Sekundärdruck reduziert werden soll.
Bei dem bekannten Ventil durchsetzt der Betätigungsstößel einen der Verschlußkörper und trägt an seinem Endabschnitt eine teilweise von einer flexiblen Membran gebildete Beaufschlagungswand, die einerseits von dem im Verbraucherkanal herrschenden Druck beaufschlagt wird. Die Stellung des Betätigungsstößels wird durch Änderung des auf der entgegengesetzten Wandseite herrschenden Druckes beeinflußt.
Das bekannte Ventil ist ein ausschließlich als Druckregelventil einsetzbares Spezialventil. Für andere Ventilfunktionen eignet es sich nicht. Ist beispielsweise ein 3/2- oder 3/3-Proportional-Wegeventil gefordert, muß auf einen gänzlich anderen Ventiltyp zurückgegriffen werden, was einen beträchtlichen Kostenaufwand für Herstellung und Lagerhaltung bedeutet.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ventil der eingangs genannten Art zu schaffen, das einen Aufbau besitzt, der ohne größeren Aufwand die Realisierung verschiedener Ventilarten ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß die beiden Verschlußkörper axial verschiebbar auf dem sie axial durchsetzenden Betätigungsstößel angeordnet sind, daß die beiden über die Verschlußkörper axial hinausragenden Endabschnitte des Betätigungsstößels eine zumindest teilweise von einer flexiblen Membran gebildete, ventilgehäuseseitig festgelegte gasdichte Ausgleichswand tragen, daß eine jeweilige Ausgleichswand und eine dieser zugewandte, der Schließfläche axial entgegengesetzte Beaufschlagungsfläche des benachbarten Verschlußkörpers bewegliche Begrenzungswände eines zur Kompensation von an dem Betätigungsstößel angreifenden fluidischen Druckkräften dienenden Ausgleichsraumes bilden, und daß die beiden Ausgleichsräume über Zweigkanäle mit dem Verbraucherkanal verbunden sind.
Ein derartiges Ventil läßt sich bei entsprechender Ausgestaltung der Antriebseinrichtung auch weiterhin als Druckregelventil einsetzen. Darüber hinaus eignet es sich jedoch auch zum Einsatz als Proportional-Wegeventil, da die vom Arbeitsfluid verursachten, auf den Betätigungsstößel einwirkenden Druckkräfte vollständig ausgeglichen werden können, so daß auch bei hohem Versorgungsdruck nur geringe Stellkräfte für den Betätigungsstößel erforderlich sind. Der in Schließstellung des Ventils in Öffnungsrichtung auf die Verschlußkörper einwirkende Druck ist kräftemäßig ausgeglichen, da der gleiche Druck über die Zweigkanäle und die angeschlossenen Ausgleichsräume auf die entgegengesetzt gerichteten Beaufschlagungsflächen der Verschlußkörper einwirkt. Sind auch die Flächen der Ausgleichswände untereinander gleich, kompensieren sich die hier angreifenden Druckkräfte ebenfalls. Auf diese Weise ist eine druckunabhängige Betätigung des Ventils realisierbar. Die Betätigungskräfte richten sich zweckmäßigerweise im wesentlichen nur nach der Eigensteifigkeit der Membranen der Ausgleichswände und der mit der Lagerung und/oder Abdichtung der Verschlußkörper zusammenhängenden Reibungskräfte sowie der Kraft der Federbeaufschlagung der Verschlußkörper.
Das erfindungsgemäße Ventil läßt sich beispielsweise als 3/3-Proportional-Wegeventil einsetzen, wobei eine Wegregelung integriert sein kann. Unter Umständen läßt sich das Ventil auch als einfaches Schaltventil verwenden. Möglich ist ferner ein Einsatz als Druckregelventil, wobei man über die Auswahl des Flächenverhältnisses der beiden Ausgleichswände bewußt eine gewisse resultierende Stellkraft in einer Richtung vorgeben kann, der man mit der Antriebseinrichtung entgegenwirkt, um somit den verbraucherseitig anliegenden Druck zu regeln. Es ist von Vorteil, daß man relativ große Membranen einsetzen kann, wenn man einen großen Hub benötigt, ohne auf entsprechend starke Antriebseinrichtungen zurückgreifen zu müssen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
Zweckmäßigerweise sind die Verschlußkörper derart ausgebildet, daß die in Schließstellung an ihnen angreifenden Druckkräfte, die von dem im zugeordneten Versorgungs- bzw. Entlüftungskanal herrschenden Druck abhängen, zumindest im wesentlichen gleich groß sind. Des weiteren ist die Anordnung vorzugsweise so getroffen, daß die dem Ausgleichsraum axial entgegengesetzten Außenflächen der Ausgleichswände ständig vom Atmosphärendruck beaufschlagt sind. Man erreicht dadurch eine praktisch vollkommen kompensierte fluidbetätigte Verstelleinrichtung, bei der sowohl der Versorgungsdruck als auch der Ausgangsdruck und der Umgebungsdruck kompensiert sein können und keine resultierenden Druckkräfte verursachen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der beiliegenden Zeichnung abgebildeten Ausführungsbeispiels des Ventils näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Längsschnitt durch das Ventil mit stirnseitig angesetzter Antriebseinrichtung in Gestalt eines Tauchankerantriebes mit integrierter Wegregelung.
Das beispielsgemäße Ventil 1 umfaßt ein Ventilgehäuse 2, an das axial eine Antriebseinrichtung 3 angesetzt ist.
In dem Ventilgehäuse 2 erstreckt sich in Richtung der Längsachse 4 eine Aufnahme 6 für eine allgemein mit 5 bezeichnete Verstelleinrichtung. Die Aufnahme 6 geht stirnseitig beidseits jeweils in eine Gehäusekammer 7 größeren Querschnitts über.
In dem Ventilgehäuse 2 sind ein Versorgungskanal 10, ein Verbraucherkanal 11 und ein Entlüftungskanal 12 ausgebildet. Diese drei Kanäle münden axial beabstandet seitlich in die Aufnahme 6. Dabei liegt die Mündung 13 des Verbraucherkanals 11 axial zwischen den Mündungen 14, 15 des Versorgungskanals 10 und des Entlüftungskanals 12. Im übrigen münden alle drei Kanäle 10, 11, 12 andernends zur Außenfläche des Ventilgehäuses 2, wo bei Bedarf weiterführende Druckmittelleitungen anschließbar sind.
Im Betrieb steht der Versorgungskanal 10 mit einer nicht näher dargestellten Druckmittelquelle in Verbindung, so daß über ihn die Druckmittelzufuhr in das Ventil 1 erfolgt. Bei dem Druckmittel handelt es sich zweckmäßigerweise um Druckluft, in welchem Falle das Ventil 1 ein pneumatisches Ventil ist.
Der Verbraucherkanal 11 ermöglicht den Anschluß eines mit Druckmittel zu versorgenden Verbrauchers, beispielsweise eines Arbeitszylinders. Der Entlüftungskanal 12 dient zur Entlüftung des Verbraucherkanals 11 bzw. des daran angeschlossenen Verbrauchers und führt daher zweckmäßigerweise zur Umgebung, wobei ihm ein Schalldämpfer zugeordnet sein kann.
Die Mündungen 14, 15 des Versorgungskanals 10 und des Entlüftungskanals 12 befinden sich beispielsgemäß im Bereich ringförmiger bzw. zylindrischer Erweiterungen 16 der Aufnahme 6. Diese Erweiterungen 16 flankieren axial beidseits einen über die Mündung 13 mit dem Verbraucherkanal 11 kommunizierenden Mittelabschnitt 17 der Aufnahme 6. Dabei stellt der Übergang zwischen dem Mittelabschnitt 17 und der dem Versorgungskanal 10 zugeordneten Erweiterung 16 eine Zuströmöffnung 18 und der Übergang zwischen dem Mittelabschnitt 17 und der mit dem Entlüftungskanal 12 kommunizierenden Erweiterung 16 eine Entlüftungsöffnung 19 dar.
In den beiden Erweiterungen 16 befindet sich jeweils ein kolbenartiger Verschlußkörper 22, 22'. Die beiden Verschlußkörper 22, 22' sind koaxial zueinander angeordnet und unabhängig voneinander verschiebbar gelagert. In der aus der Zeichnung hervorgehenden Schließstellung sitzt ein jeweiliger Verschlußkörper 22, 22' mit einer Dichtpartie 23 auf einem die zugeordnete Zuström- bzw. Entlüftungsöffnung 18, 19 umschließenden Ventilsitz 24 auf, so daß der Fluiddurchgang durch die betreffende Öffnung 18, 19 hindurch versperrt ist, wobei die betreffende Öffnung 18, 19 von einer Schließfläche 25 des jeweiligen Verschlußkörpers 22, 22' abgedeckt wird.
Jedem Verschlußkörper 22, 22' ist eine Federeinrichtung 26 zugeordnet, über die er in Richtung der Schließstellung beaufschlagt wird. Sie ist beispielsgemäß jeweils von einer Schraubendruckfeder gebildet, die sich beispielsgemäß einerseits an einem umlaufenden Radialbund 27 des Verschlußkörpers 22, 22' und andererseits an einer Fläche des Ventilgehäuses 2 abstützt. Durch die Federeinrichtungen 26 werden die beiden Verschlußkörper 22, 22' axial aufeinander zu gerichtet in Schließrichtung beaufschlagt.
Der Radialbund 27 liegt im Bereich der zugeordneten Erweiterung 26. An ihn schließt sich ein außen zylindrisch konturierter Führungsabschnitt 28 des Verschlußkörpers 22, 22' an, der in eine Durchgangsöffnung 32 hineinragt, die eine jeweilige Erweiterung 16 mit der benachbarten Gehäusekammer 7 verbindet. Die Durchgangsöffnung 32 ist ein Längenabschnitt der Aufnahme 6, in dem der Verschlußkörper 22, 22' über den zugeordneten Führungsabschnitt 28 axial verschiebbar geführt ist. Zur Abdichtung der Durchgangsöffnung 32 trägt jeder Führungsabschnitt 28 im Bereich des Außenumfanges eine zweckmäßigerweise in einer Umfangsnut aufgenommene ringförmige Dichtung 33, die mit der Umfangsfläche der Durchgangsöffnung 32 in gleitendem Dichtkontakt steht. Sie kann in kostengünstiger Ausgestaltung von einem sogenannten O-Ring aus Material mit gummielastischen Eigenschaften gebildet sein.
Der Verschlußkörper 22, 22' endet an der der Schließfläche 25 axial entgegengesetzten Stirnseite mit einer Beaufschlagungsfläche 34, deren Größe betragsmäßig zweckmäßigerweise der Schließfläche 25 entspricht. Die untereinander identischen Querschnittsflächen der beiden Durchgangsöffnungen 32 entsprechen beim Ausführungsbeispiel den Querschnitten der Zuströmöffnung 18 und der Entlüftungsöffnung 19.
Außer den beiden Verschlußkörpern 22, 22' besitzt die Verstelleinrichtung 5 des weiteren einen stangenförmigen Betätigungsstößel 35, der koaxial in der Aufnahme 6 angeordnet ist. Der beispielsgemäß einstückige Betätigungsstößel 35 durchsetzt gleichzeitig beide Verschlußkörper 22, 22', die somit auf dem Betätigungsstößel 35 sitzen, wobei eine relative axiale Verschiebbarkeit gewährleistet ist.
Die beiden Verschlußkörper 22, 22' sind axial beabstandet zueinander angeordnet. Der diesen Abstand überbrückende Abschnitt des Betätigungsstößels 35, nachfolgend als Überbrückungsabschnitt 36 bezeichnet, ist mit zwei Radialvorsprüngen 37 versehen, die beispielsgemäß ringartig umlaufend bzw. kragenförmig ausgebildet sind. Jeweils ein Radialvorsprung 37 ist einer Schließfläche 25 unmittelbar vorgelagert. Jeder Radialvorsprung 37 verfügt an der dem zugeordneten Verschlußkörper 22, 22' zugewandten Axialseite über eine Betätigungsfläche 38. Die Anordnung ist so getroffen, daß in Schließstellung beider Verschlußkörper 22, 22' der zugeordnete Radialvorsprung 37 mit seiner Betätigungsfläche 38 gerade eben am betreffenden Verschlußkörper 22, 22' anliegt.
Der Betätigungsstößel 35 läßt sich mit Hilfe der erwähnten Antriebseinrichtung 3 axial verschieben bzw. verstellen. Je nachdem, in welche Richtung die Verstellbewegung ausgehend von der gezeigten und erläuterten Neutralstellung des Betätigungsstößels 35 erfolgt, wird jeweils einer der Verschlußkörper 22, 22' durch Einwirkung des zugeordneten Radialvorsprunges 37 aus der Schließstellung ausgehoben und in eine Offenstellung verlagert, in der seine Dichtpartie 23 einen mehr oder weniger großen Abstand zum Ventilsitz 24 einhält. Der jeweils andere Verschlußkörper wird hierbei nicht beeinflußt, da sich der ihm zugeordnete Radialvorsprung 37 axial von ihm entfernt.
Der Betätigungsstößel 35 ragt beidseits aus der Verschlußkörperanordnung 22, 22' mit einem Endabschnitt 42, 42' hinaus und in die sich anschließende Gehäusekammer 7 hinein. Im Innern der betreffenden Gehäusekammer 7 trägt jeder Endabschnitt 42, 42' eine gasdichte Ausgleichswand 43, die die Gehäusekammer 7 unter Abdichtung in zwei axial aufeinanderfolgende Räume unterteilt. Der sich unmittelbar an die Durchgangsöffnung 32 anschließende Raum sei als Ausgleichsraum 44, der entgegengesetzte äußere Raum als Außenraum 45 bezeichnet.
Die Ausgleichswand 43 ist einerseits an dem Endabschnitt 42, 42' und andererseits am Ventilgehäuse 2 festgelegt. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß der Betätigungsstößel 35 gleichwohl eine Axialbewegung ausführen kann. Dies resultiert daraus, daß die Ausgleichswand 43 zumindest teilweise von einer flexiblen Membran 46 gebildet ist. Diese beispielsgemäß scheibenförmige Membran, die zweckmäßigerweise aus Material mit gummielastischen Eigenschaften besteht, hat beim Ausführungsbeispiel eine zentrale Durchbrechung 47, mit der sie auf den Betätigungsstößel 35 aufgesetzt und festgespannt ist. Im Bereich ihres äußeren umlaufenden Randes ist sie im Bereich der Umfangswand der Gehäusekammer 7 dicht eingespannt.
Die stößelseitige Befestigung erfolgt beim Ausführungsbeispiel zweckmäßigerweise mittels zweier sie axial flankierender Stützscheiben 49, zwischen denen sie mit dem Rand ihrer zentralen Durchbrechung 47 eingespannt ist. Diese Stützscheiben 49 können radial sehr nahe an die Umfangsfläche der Gehäusekammer 7 heranragen.
Auf Grund der Abdichtung des Ausgleichsraumes 44 mit Hilfe einer Membran 46 wird das Auftreten von Reibung beim Verstellen des Betätigungsstößels 35 verhindert. Die aufzubringenden Verstellkräfte müssen lediglich so groß sein, daß die Eigensteifigkeit der Membranen 46 überwunden werden kann.
Zum benachbarten Versorgungskanal 10 und Entlüftungskanal 12 hin ist ein jeweiliger Ausgleichsraum 44 über die ringförmige Dichtung 33 abgedichtet, die der in die Durchgangsöffnung 32 hineinragende Verschlußkörper 22, 22' trägt.
Die einem jeweiligen Ausgleichsraum 44 zugeordnete Ausgleichswand 43 und Beaufschlagungsfläche 34 bilden bewegliche Begrenzungswände des betreffenden Ausgleichsraumes 44. Der im Ausgleichsraum 44 herschende Druck beaufschlagt somit sowohl die dem Ausgleichsraum 44 zugewandte Innenfläche 52 der Ausgleichswand 43 als auch die zugewandte Beaufschlagungsfläche 34 des benachbart angeordneten Verschlußkörpers 22, 22'.
Im Innern des Ventilgehäuses 2 sind des weiteren zwei Zweigkanäle 53 vorgesehen, die beide vom Verbraucherkanal 11 abzweigen und in jeweils einen der Ausgleichsräume 44 einmünden. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß der im Verbraucherkanal 11 herrschende Druck gleichzeitig auch in beiden Ausgleichsräumen 44 ansteht.
Die beiden Außenräume 45 sind zweckmäßigerweise jeweils mit der Umgebung verbunden, zu welchem Zweck geeignete Verbindungskanäle 54 vorhanden sein können. Auf diese Weise ist die dem Ausgleichsraum 44 axial entgegengesetzte Außenfläche 55 der Ausgleichswand 43 ständig vom Atmosphärendruck beaufschlagt.
Betrachtet man die in der Figur gezeigte Neutralstellung des Ventils 1, so ist die Verstelleinrichtung 5 hinsichtlich der vom Arbeitsfluid hervorgerufenen Druckkräfte praktisch vollständig kompensiert. An jedem Verschlußkörper 22, 22' steht sowohl an der Schließfläche 25 als auch - über den Zweigkanal 53 und den Ausgleichsraum 44 - an der Beaufschlagungsfläche 34 der ausgangsseitige bzw. verbraucherseitige Druck an, wobei wegen der Flächenidentität keine resultierenden Stellkräfte auftreten.
Dazuhin ist der die Zuströmöffnung 18 steuernde Verschlußkörper 22 hinsichtlich des Versorgungsdruckes druckkraftkompensiert. Die dem in der zugeordneten Erweiterung 16 herrschenden Druck ausgesetzten, oval entgegengesetzten Verschlußkörperflächen 56, 56', die sich vorliegend an dem Radialbund 27 befinden, sind gleich groß. Entsprechendes gilt auch für den die Entlüftungsöffnung 19 steuernden Verschlußkörper 22', so daß auch entlüftungsseitige Kompensation vorliegt. Die auf die Verschlußkörper 22, 22' einwirkende Schließkraft wird allein von den Federeinrichtungen 26 aufgebracht.
Indem darüber hinaus die Innenflächen 52 der Ausgleichswände 43 untereinander gleich sind, ebenso wie die Außenflächen 55, sind auch die am Betätigungsstößel 35 über die Ausgleichswand 43 angreifenden Axialkräfte neutralisiert.
Um das Ventil 1 zu betätigen, wird der Betätigungsstößel 35 mit Hilfe der Antriebseinrichtung 3 aus seiner Neutralstellung in die eine oder andere Richtung ausgelenkt. Die Krafteinleitung erfolgt beim Ausführungsbeispiel über einen Stellstößel 57 der Antriebseinrichtung 3, der an dem einen (42') der beiden Endabschnitte des Betätigungsstößels 35 angreift. Beim Ausführungsbeispiel liegt eine feste Verbindung vor, so daß sowohl Druckkräfte als auch Zugkräfte übertragbar sind.
Von Vorteil ist, daß die aufzubringende Verstellkraft beim Ausführungsbeispiel unabhängig vom Druck des Arbeitsfluides ist. Dies gilt auch dann, wenn entweder die Zuströmöffnung 18 oder die Entlüftungsöffnung 19 mehr oder weniger weit geöffnet ist.
Ist beispielsweise der Betätigungsstößel 35 ausgehend von der gezeigten Neutralstellung nach rechts verschoben, so ist die Zuströmöffnung 18 offen, und Fluid kann aus dem Versorgungskanal 10 zum Verbraucherkanal 11 strömen. Die Entlüftungsöffnung 19 ist weiterhin verschlossen. Mit Ausnahme der Verschlußkörperflächen 56, 56' an dem entlüftungsseitigen Verschlußkörper 22', der somit weiterhin umgebungsdruckkompensiert ist, liegt nun an den Schließflächen 25 und Beaufschlagungsflächen 34 der Verschlußkörper 22, 22' wie auch an den Innenflächen 52 der Ausgleichswände 43 der im Versorgungskanal herrschende Druck an, so daß weiterhin, nur eben auf höherem Druckniveau, eine Kompensation der Druckkräfte vorhanden ist. Die zur Betätigung erforderlichen Stellkräfte sind also auch von der Ventilstellung zumindest im wesentlichen unabhängig.
Beim Ausführungsbeispiel ist die Antriebseinrichtung 3 mit einer Elektromagnet-Einrichtung 58 ausgestattet, die als Tauchanker-Antriebseinrichtung ausgeführt ist. Entsprechend der der Elektromagnet-Einrichtung 58 zugeführten Stromstärke nimmt hier der Stellstößel 57 eine bestimmte Axialposition ein. Eine nähere Beschreibung der Tauchanker-Antriebseinrichtung erübrigt sich hier, weil ihr Aufbau als solcher dem Fachmann bekannt ist. Beim Ausführungsbeispiel ist ein Wegsensor 61 integriert, so daß sich in Zusammenhang mit einer nicht näher dargestellten Steuereinrichtung eine Wegregelung verwirklichen läßt. Ein sogenannter Proportionalbetrieb ist ohne weiteres möglich, bei dem der Betätigungsstößel 35 stufenlos positionierbar ist.
Die Ausgestaltung der Antriebseinrichtung 3 ist grundsätzlich beliebig. Sie könnte beispielsweise auch einen sogenannten Proportionalmagneten umfassen, dessen Anker als Stellstößel 57 arbeitet und mechanische Druckkräfte in den Betätigungsstößel 35 einleiten kann, wobei zur Rückstellung eine Federeinrichtung vorgesehen werden kann, die auf der entgegengesetzten Stirnseite gegen die dort vorhandene Ausgleichswand 43 arbeitet.
Um eine resultierende Rückstellkraft zu erhalten, wäre es auch denkbar, die Flächen der Ausgleichswände 43 nicht gleich groß zu wählen, sondern eine gewisse Flächendifferenz vorzusehen. Dies ermöglicht insbesondere die Verwendung eines schwachen Antriebes mit großem Hub.
Insbesondere bei einer Ausgestaltung wie vorstehend beschrieben, kann das Ventil als Druckregelventil eingesetzt werden. Im Zusammenhang mit einem dem Verbraucherkanal 11 zugeordneten Drucksensor kann hier eine Regelung derart erfolgen, daß stets ein bestimmter verbraucherseitiger Ausgangsdruck vorliegt.
Das Ventil läßt sich nicht nur als Proportional-Wegeventil, sondern auch als einfaches Schaltventil einsetzen, bei dem die Verschlußkörper lediglich zwischen zwei Stellungen umschaltbar sind und keine Zwischenstellungen einnehmen können. Die Vorteile hinsichtlich Kompensation fluidisch bedingter Druckkräfte bleiben aber auch hier erhalten. Man kann somit ohne größeren Aufwand verschiedene Ventilarten realisieren.

Claims

Ventil, mit einem Ventilgehäuse (2), das einen Versorgungskanal (10) zur Druckmittelzufuhr, einen Verbraucherkanal (11) zur Verbindung mit einem Verbraucher und einen Entlüftungskanal (12) aufweist, wobei der Verbraucherkanal (11) über eine Zuströmöffnung (18) mit dem Versorgungskanal (10) und über eine Entlüftungsöffnung (19) mit dem Entlüftungskanal (12) verbindbar ist, mit zwei zueinander koaxialen, jeweils einer der beiden Öffnungen (18, 19) zugeordneten und unabhängig voneinander bewegbaren Verschlußkörpern (22, 22'), die jeweils durch Federbeaufschlagung aufeinander zu gerichtet in eine Schließstellung vorgespannt sind, in der sie die zugeordnete Öffnung (18, 19) mit einer Schließfläche (25) abdecken und verschließen, und mit einem mittels einer Antriebseinrichtung (3) verstellbaren Betätigungsstößel (35) für die beiden Verschlußkörper (22, 22'), an dem axial entgegengesetzt gerichtete Betätigungsflächen (38) vorgesehen sind, die bei entsprechender Verstellrichtung des Betätigungsstößels (35) in Öffnungsrichtung entgegen der Federkraft auf jeweils einen der Verschlußkörper (22, 22') einwirken, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Verschlußkörper (22, 22') axial verschiebbar auf dem sie axial durchsetzenden Betätigungsstößel (35) angeordnet sind, daß die beiden über die Verschlußkörper (22, 22') axial hinausragenden Endabschnitte (42, 42') des Betätigungsstößels (35) eine zumindest teilweise von einer flexiblen Membran (46) gebildete, ventilgehäuseseitig festgelegte gasdichte Ausgleichswand (43) tragen, daß eine jeweilige Ausgleichswand (43) und eine dieser zugewandte, der Schließfläche (25) axial entgegengesetzte Beaufschlagungsfläche (34) des benachbarten Verschlußkörpers (22, 22') bewegliche Begrenzungswände eines zur Kompensation von an dem Betätigungsstößel (35) angreifenden fluidischen Druckkräften dienenden Ausgleichsraumes (44) bilden, und daß die beiden Ausgleichsräume (44) über Zweigkanäle (53) mit dem Verbraucherkanal (11) verbunden sind.
Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Verschlußkörper (22, 22') derart ausgebildet ist, daß die in Schließstellung von dem im zugeordneten Versorgungs- oder Entlüftungskanal (10, 12) herrschenden Druck beaufschlagten, axial entgegengesetzt gerichteten Verschlußkörperflächen (56, 56') gleich groß sind.
Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein jeweiliger Verschlußkörper (22, 22') einen den Betätigungsstößel (35) umschließenden zylindrischen Führungsabschnitt (28) aufweist, der unter Zwischenschaltung einer ringförmigen Dichtung (33) axial verschiebbar in einer zwischen dem zugeordneten Versorgungs- bzw. Entlüftungskanal (10, 12) und dem zugeordneten Ausgleichsraum (44) verlaufenden Durchgangsöffnung (32) angeordnet ist.
Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beaufschlagungsfläche (34) von der Stirnfläche des Führungsabschnittes (28) gebildet ist.
Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (3) im Bereich einer der beiden axialen Stirnseiten des Ventilgehäuses (2) angeordnet ist und einen mit dem Betätigungsstößel (35) zusammenwirkenden Stellstößel (57) aufweist.
Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (3) eine Elektromagnet-Einrichtung (58) aufweist.
Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung eine Tauchanker-Antriebseinrichtung ist.
Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Ausgleichsraum (44) axial entgegengesetzten Außenflächen (55) der Ausgleichswände (43) ständig vom Atmosphärendruck beaufschlagt sind.
Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die einem jeweiligen Ausgleichsraum (44) zugewandten Innenflächen (52) der beiden Ausgleichswände (43) unterschiedlich groß ausgebildet sind.