DE10010877C1

DE10010877C1 - Mehrwegeventil mit einem entfernbaren Wandelement

Info

Publication number: DE10010877C1
Application number: DE10010877A
Authority: DE
Inventors: Peter Fagerstroem
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Bosch Rexroth Teknik AB
Priority date: 2000-02-29
Filing date: 2000-02-29
Publication date: 2001-03-22
Anticipated expiration: 2020-03-01
Also published as: US20010022196A1; DE60100151T2; DE60100151D1; EP1130273B1; JP2001263506A; EP1130273A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Mehrwegeventil zur Steuerung eines Fluidflusses von zumindest einem Arbeitsleitungsanschluss zu zumindest einem Entlüftungsanschluss oder Speisedruckanschluss, umfassend: DOLLAR A ein Ventilgehäuse (1) mit einer im wesentlichen zylindrischen axialen Bohrung (2), welche eine Mehrzahl von ringförmigen Absätzen zur Bildung innerer Kammern (4a, 4b und 5a, 5b und 6) aufweist, die jeweils mit den besagten Anschlüssen in Verbindung stehen, DOLLAR A eine Schieberanordnung zum Schalten des Fluidflusses zwischen den Anschlüssen, die axial bewegbar in der Bohrung (2) geführt ist, wobei die Schieberanordnung zwei Ventilschieber (9a, 9b) umfasst, welche koaxial hintereinanderliegend und unabhängig voneinander axial bewegbar innerhalb der Bohrung (2) angeordnet sind und zumindest einen Antriebskolben (12a, 12b) zur axialen Bewegung des zugeordneten Ventilschiebers (9a, 9b) abhängig von einem Steuerdruck. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist eine gemeinsame Entlüftungskammer (6) vorgesehen, die benachbart zu den einander zugewandten Enden der beiden Ventilschieber (9a, 9b) im Zentrum der axialen Bohrung (6) angeordnet ist, um eine Verbindung zu dem Entlüftungsanschluss (8a, 8b) zu schaffen. DOLLAR A Ein entfernbares Wandelement (13) dient der Aufteilung der Entlüftungskammer (6) in zwei Bereiche, die in der gemeinsamen Entlüftungskammer (6) zwischen den beiden Enden der Ventilschieber (9a, 9b) angeordnet sind, um den Hauptstrom der Abluft der Ventilschieber (9a, 9b) direkt zum ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Mehrwegeventil zur Steuerung eines Druckmittelflusses. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Mehrwegeventil mit einem Ventilschieber zur Schaltung des Druckmittelflusses - in Form von beispielsweise Druckluft - zwischen äußeren Anschlüssen. Speziell bezieht sich die Erfindung auf zwei 3/2-Wegeventile, die in einem 5/2- oder 5/3-Wegeventilgehäuse integriert sind.

Derartige Ventile sind aus der DE 44 00 760 C2 bekannt. Das offenbarte Mehrwegeventil besteht aus einem Ventilgehäuse mit einer innenliegenden sich axial erstreckenden Bohrung, welche eine Mehrzahl von ringförmigen Absätzen zur Bildung innerer Kammern aufweist. Innerhalb der Bohrung ist eine Ventilschieberanordnung angeordnet, die durch einen einen Antriebskolben beaufschlagenden Steuerdruck längsbewegbar ist, um die Versorgung zweier Arbeitsleitungsanschlüsse mit Druckmittel zu beeinflussen.

Die Ventilschieberanordnung besteht aus zwei separaten Ventilschiebern, von denen jeder mit einem der beiden separaten Arbeitsleitungsanschlüsse zusammenwirkt. Beide Ventilschieber sind koaxial hintereinanderliegend und beabstandet in der Ventilbohrung angeordnet. Die Ventilschieber sind weiterhin unabhängig voneinander je nach Beaufschlagung der ihnen zugeordneten Steuerkolben mit Steuerdruck längsbewegbar. Auf diese Weise wird die Funktion zweier separter Mehrwegeventile in einem einzigen Ventilgehäuse realisiert. Die zwei Ventilschieber sind in dem gemeinsamen Ventilgehäuse jeweils eine 3/2-Wegeventilfunktion ausführend angeordnet, wobei jeder Ventilschieber seinen eigenen Entlüftungsanschluß besitzt und die beiden Ventilspulen vorzugsweise mit einem gemeinsamen Versorgungsanschluß in Verbindung stehen, der benachbart zu den einander zugewandten Enden des Ventilschiebers im Zentrum der Ventilbohrung angeordnet ist.

Das vorstehend beschriebene bekannte Mehrwegeventil ist derart ausgebildet, dass die beiden Ventilschieber austauschbar sind, so dass an Stelle der beiden Ventilschieber ein konventioneller einstückiger Ventilschieber eingesetzt werden kann, um insoweit eine 5/2- oder 5/3-Wegeventilfunktion zu realisieren.

Weiterhin ist es allgemein bekannt, die Anschlüsse eines Mehrwegeventils - oder seiner korrespondierenden Kammern innerhalb des Ventilgehäuses - auch in einer Weise anzuordnen, dass der zentrale Anschluss als gemeinsamer Entlüftungsanschluss (oder Kammer) für zwei integrierte 3/2-Wegeventile dient. In diesem Fall ist der gemeinsame Entlüftungsanschluss zu jeder Seite entsprechend der Ventilbohrung im Ventilgehäuse von jeweils einem Arbeitsleitungsanschluss flankiert, welche wiederum jeweils von einem Speisedruckanschluss flankiert sind. Bei dieser Anordnung kann innerhalb der gemeinsamen Entlüftungskammer die Abluft von einem der beiden 3/2-Ventile das andere 3/2-Ventil derart nachteilig beeinflussen, dass dieses andere Ventil ein unerwünschtes Ausgangssignal erzeugt.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Mehrwegeventil zu schaffen, das im Gegensatz zum Stand der Technik eine geeignete Trennung von verschiedenen integrierten Ventilfunktionen schafft, so dass in einem gemeinsamen Gehäuse die jeweiligen Ventilschieber unabhängig voneinander operieren können.

Diese Aufgabe wird mit einem Mehrwegeventil der vorstehend beschriebenen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Erfindung basiert auf einer gemeinsamen Entlüftungskammer, die benachbart zu den einander zugewandten Enden beider Ventilschieber im Zentrum einer axialen Bohrung angeordnet ist, um eine Verbindung mit zumindest einem Entlüftungsanschluss zu schaffen, wobei die Entlüftungskammer mit einem entfernbaren Wandelement zur Aufteilung der Entlüftungskammer in zwei Teile zusammenwirkt. Das Wandelement ist innerhalb der gemeinsamen Entlüftungskammer zwischen den einander zugewandten Enden beider Ventilschieber angeordnet, um den Hauptstrom der Abluft jedes Ventilschiebers direkt zum Entlüftungsanschluss zu leiten.

Damit verhindert die vorliegende Erfindung ein unerwünschtes Ausgangssignal durch Schaffung einer einfachen Lösung für die Aufteilung beider integrierter 3/2- Wegeventilfunktionen. Die beiden Schieber der integrierten 3/2-Wegeventile beeinflussen sich deshalb nicht einander, weil der Hauptstrom der Abluft direkt zum Entlüftungsanschluss geleitet wird. Das Wandelement zwingt die Abluft zum Entlüftungsanschluss zu gehen und nicht auf den anderen Ventilschieber zu drücken. Zu diesem Gebrauchszweck braucht das Wandelement nicht absolut luftdicht zu sein. Seine Bestimmung ist es, den Hauptstrom der Abluft in die gewünschte Richtung zu leiten. Vorzugsweise ist das entfernbare Wandelement scheibenartig ausgebildet.

Weiterhin vorzugsweise kann das entfernbare Wandelement in eine auf der inneren Oberfläche der gemeinsamen Entlüftungskammer ausgebildeten Nut angeordnet sein, um eine einfache Befestigungslösung für das Wandelement innerhalb der Entlüftungskammer zu schaffen. Das Wandelement kann erforderlichenfalls durch den Entlüftungsanschluss hindurch oder auf eine andere geeignete Weise aus der Nut entfernt werden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist die gemeinsame Entlüftungskammer durch zwei separate parallelverlaufende Entlüftungskanäle mit dem Entlüftungsanschluss verbunden. Es ist ebenfalls möglich, zwei Entlüftungsanschlüsse für jeden Entlüftungskanal zu schaffen. Die beiden Kanäle gehen in je einen Teil der Entlüftungskammer, um die Führungsfunktion des Wandelementes strömungstechnisch zu unterstützen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können die beiden Ventilschieber der 3/2-Wegeventile durch eine andere Schieberanordnung ausgetauscht werden, die aus nur einem einstückigen Ventilschieber besteht, um damit eine 5/2- oder 5/3- Wegeventilfunktion zu schaffen. Hierbei ist das Wandelement entfernt. Somit ist es möglich, in einfacher Weise die Ventilfunktion zu ändern oder an andere Anwendungsbedingungen anzupassen.

Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben bzw. werden nachfolgend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 Einen Querschnitt durch ein Mehrwegeventil gemäß der vorliegenden Erfindung mit zwei 3/2-Wegeventilfunktion, umgesetzt durch zwei unabhängig voneinander operierende Ventilschieber in einem Ventilgehäuse und

Fig. 2 eine Querschnittsdarstellung eines Mehrwegeventils gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die beiden Ventilschieber nach Fig. 1 ersetzt sind durch einen einstückigen Ventilschieber, um eine 5/2- Wegeventilfunktion zu realisieren.

Das pneumatische Mehrwegeventil gemäß Fig. 1 besitzt ein rechteckiges langgestrecktes Ventilgehäuse 1. Das Ventilgehäuse 1 hat eine axiale Bohrung 2 mit einer Vielzahl von ringförmigen Absätzen, die innenliegende Kammern 3a, 3b und 4a, 4b und 5a, 5b und 6 bilden. Die Kammern 4a und 4b sind mit zugeordneten äußeren Speisedruckanschlüssen 7a und 7b verbunden. Die Kammern 5a und 5b sind mit äußeren (nicht dargestellten) Arbeitsleitungsanschlüssen verbunden. Die zentrale Kammer 6 ist verbunden mit zwei nebeneinanderliegenden äußeren Entlüftungsanschlüssen 8a und 8b. Zur Schaltung des Fluidflusses zwischen den besagten Anschlüssen dienen zwei Ventilschieber 9a und 9b, die axial geführt in der Bohrung 2 untergebracht sind. Die Ventilschieber 9a und 9b sind koaxial hintereinanderliegend derart angeordnet, dass sie unabhängig voneinander axial bewegbar innerhalb der Bohrung 2 verschiebbar sind. Damit sind bei der vorstehend beschriebenen Anordnung zwei 3/2-Wegeventile in einem Ventilgehäuse 1 integriert.

An den beiden Stirnseitenflächen 10a und 10b des Ventilgehäuses 1 sind Verschlusselemente 11a und 11b zum Verschluss der axialen Bohrung 2 vorgesehen. Im Bereich der Stirnseiten 10a und 10b ist weiterhin jeweils eine zylindrische Steuerkammer 3a und 3b vorgesehen, die mit einem Steuerdruck beaufschlagbar ist, um den Ventilschieber 9a bzw. 9b mittels zugeordneter Antriebskolben 12a und 12b axial zum Schalten des Fluidflusses zu bewegen.

Die gemeinsame Entlüftungskammer 6 ist benachbart zu den einander zugewandten Enden der beiden Ventilschieber 9a und 9b angeordnet. Ein entfernbares Wandelement 13 ist in der gemeinsamen Entlüftungskammer 6 zwischen den Enden beider Ventilschieber 9a und 9b platziert. Das Wandelement 13 teilt die Entlüftungskammer 6 in zwei Bereiche, um den Hauptstrom der Abluft von jedem Ventilschieber 9a und 9b direkt in die Entlüftungsanschlüsse 8a und 8b zu leiten. Das scheibenartige Wandelement 13 ist innerhalb einer Nut 14, eingeformt in der Innenoberfläche der gemeinsamen Entlüftungskammer 6, angeordnet.

Wie Fig. 2 zeigt, sind die beiden Ventilschieber 9a und 9b gegen einen einzigen einstückigen Ventilsschieber 15 austauschbar, um insoweit ein 5/2-Wegeventil zu schaffen, wobei das Wandelement 13 aus seiner Nut 14 zu entfernen ist.

Die vorliegende Erfindung ist nicht beschränkt auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel. Vielmehr sind auch andere Varianten und Abwandlungen denkbar, die von der Erfindung Gebrauch machen.

Bezugszeichenliste

1

Ventilgehäuse

2

Axialbohrung

3

Steuerkammer

4

Druckmittelkammer

5

Druckmittelkammer

6

Druckmittelkammer

7

Versorgungsanschluss

8

Entlüftungsanschluss

9

Ventilschieber

10

Stirnseitenfläche

11

Verschlusselement

12

Antriebskolben

13

Wandelement

14

Nut

15

Ventilschieber, einstückig

Claims

1. Mehrwegeventil zur Steuerung eines Fluidflusses von zumindest einem Arbeitsleitungsanschluss zu zumindest einem Entlüftungsanschluss oder Speisedruckanschluss umfassend:
ein Ventilgehäuse (1) mit einer im wesentlichen zylindrischen axialen Bohrung (2), welche eine Mehrzahl von ringförmigen Absätzen zur Bildung innerer Kammern (4a, 4b und 5a, 5b und 6) aufweist, die jeweils mit den besagten Anschlüssen in Verbindung stehen,
eine Schieberanordnung zum Schalten des Fluidflusses zwischen den Anschlüssen, die axial bewegbar in der Bohrung (2) geführt ist, wobei die Schieberanordnung zwei Ventilschieber (9a, 9b) umfasst, welche koaxial hintereinanderliegend und unabhängig voneinander axial bewegbar innerhalb der Bohrung (2) angeordnet sind,
zumindest einen Antriebskolben (12a, 12b) zur axialen Bewegung des zugeordneten Ventilschiebers (9a, 9b) abhängig von einem Steuerdruck, dadurch gekennzeichnet,
dass eine gemeinsame Entlüftungskammer (6) vorgesehen ist, die benachbart zu den einander zugewandten Enden der beiden Ventilschieber (9a, 9b) im Zentrum der axialen Bohrung (6) angeordnet ist, um eine Verbindung zu dem Entlüftungsanschluss (8a, 8b) zu schaffen, und
dass ein entfernbares Wandelement (13) zur Aufteilung der Entlüftungskammer (6) in zwei Bereiche vorgesehen ist, die in der gemeinsamen Entlüftungskammer (6) zwischen den beiden Enden der Ventilschieber (9a, 9b) angeordnet sind, um den Hauptstrom der Abluft der Ventilschieber (9a, 9b) direkt zum Entlüftungsanschluß (8a, 8b) zu leiten.

2. Mehrwegeventil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichent, dass das entfernbare Wandelement (13) scheibenartig ausgebildet ist.

3. Mehrwegeventil gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichent, dass das entfernbare Wandelement (13) innerhalb einer Nut (14), geformt an der Innenoberfläche der gemeinsamen Entlüftungskammer (6), angeordnet ist.

4. Mehrwegeventil gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Entlüftungskammer (6) über separate parallel verlaufende Entlüftungskanäle für jeden Ventilschieber (9a, 9b) mit zumindest einem Entlüftungsanschluss (8a, 8b) verbunden ist.

5. Mehrwegeventil gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wandelement (13) durch den Entlüftungsanschluss (6) aus seiner Nut (14) entfernbar ist.

6. Mehrwegeventil gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Ventilschieber (9a, 9b) durch eine Schieberanordnung austauschbar sind, die einen einstückigen Ventilschieber (15) umfasst, um ein 5/2- oder 5/3-Ventil zu schaffen, wobei das Wandelement (13) entfernt ist.

7. Mehrwegeventil gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsleitungsanschluss, der Entlüftungsanschluss sowie der Speisedruckanschluss im wesentlichen in einer Ebene am Ventilgehäuse (1) angeordnet sind, um das Ventilgehäuse (1) auf einen Fluidverteiler zu montieren.