DE2013689A1 - Directional control valve - Google Patents
Directional control valveInfo
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Description
Christian Bürkert
7119 IngelfingenChristian Bürkert
7119 Ingelfingen
Die Erfindung betrifft ein Wegeventil, in welchen strömende Medien, wie Druckluft, öl und derrl. in verschiedene Kar."!? gesteuert bzw. verzweigt werden,The invention relates to a directional control valve in which flowing Media such as compressed air, oil and derrl. in different cards "!? be controlled or branched,
Ls ist erforderlich, daß derartige Wegeventile mit- Höflichst, geringer Kraft bzw. niedrigere Druck des Steuermediums umschalten, die einzelnen Kanäle dicht absperren und kostengünstig herzustellen sind.Ls is necessary that such directional control valves with- politely, switch to lower force or lower pressure of the control medium, close off the individual channels tightly and are inexpensive to manufacture.
Bei einer bekannten Konstruktion gleitet ein Kolben mit einer sehr engen Passung in einer Buchse, welche Anschlüsse für Zu- und Abfluß der Medien sowie Anschlüsse für Impulsleitünrer hat. Der Kolben kann mindestens zwei, oftmals auch mehr Stellungen einnehmen, um ein bestimmtes Steuerprogramm zu fahren. Besonders in der Hydraulik ist diese Bauart üblich. In der "Pneumatik haben sich einfacher herzustellende Bauformen eingeführt, welche mit elastischen Dichtungsmitteln, v/ie O-Ringe, Manschetten und dergl. abdichten, Auch werden sogenannte Sitzventile verwendet, die meist mit elastischen Dichtungen die einzelnen Kanäle absperren. .In a known construction, a piston slides with a very tight fit in a socket, which has connections for and drainage of the media as well as connections for impulse ducts. The piston can have at least two, and often more, positions take to drive a specific control program. This type of construction is particularly common in hydraulics. In the "Pneumatics have introduced designs that are easier to manufacture, which Seal with elastic sealing means, v / ie O-rings, sleeves and the like. So-called seat valves are also used, which usually shut off the individual channels with elastic seals. .
Gehärtete und mit kleinsten Toleranzen gepaßte Metallschieber haben sich zwar gut bewährt* doch sind sie in der Herstellung außerordentlich teter. Mit elastischen Dichtungselementen, wie O-Ringe und dergl. Mitteln ausgestattete Schieber haben der Machteil, daß die elastischen Dichtungen unter ihrer Eigenspannung und dem anstehenden Druck, insbesondere bei gasförmigen Medien, dazu neigen, festzusitzen, weil unter der Pressung der üichtungselemente der Ölfilm entweicht, so daß die elastischen Dichtungsmittel den beweglichen Kolben mit dem festenHardened metal slides fitted with the smallest tolerances have proven their worth * but they are in production extraordinarily teter. With elastic sealing elements such as O-rings and the like. Means equipped with the slide Disadvantage that the elastic seals under their internal stress and the prevailing pressure, especially in the case of gaseous media, tend to get stuck because of the pressure The oil film escapes from the sealing elements, leaving the elastic Sealing means the moving piston with the fixed one
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BADBATH
Gehfiuse gewissermaPen verkleben, v.s sind dann sehr hohe Steuerdrücke notwendig, um den Schieber zu betätigen. Auch bestehen diese Konstruktionen aus sehr vielen Teilen, die mit verhältnismäßig engen Toleranzen gefertigt werden müssen, damit diese Schieber einerseits dicht sind und andererseits sich mit geringen Kräften bewegen lassen.To a certain extent, the walking feet stick together, vs then very high control pressures are necessary to operate the slide. These constructions also consist of a large number of parts that have to be manufactured with relatively tight tolerances so that these slides are tight on the one hand and can be moved with little force on the other.
Sitzventile haben den !Jachteil, daß es außerordentlich schwierig ist, mehrere Sitze, die zu einer Einheit verbunden sind, so zu justieren, daß sie in Betrieb gleichzeitig abdichten. Wird, um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, ein Vierwegeventil durch zwei Dreiwegeventile ersetzt, wobei die mechanische Kopplung zwischen beiden Sitzen entfällt, so ist nicht gewährleistet, daß unter allen Betriebsbedingungen beide Ventile zuverlässig arbeiten.Auch Zwischenstellungen 3ind bei dieser Bauart nicht möglich.Seat valves have the disadvantage that they are extremely difficult is to adjust several seats that are connected to form a unit so that they seal simultaneously in operation. Will, To avoid these difficulties, one four-way valve is replaced by two three-way valves, with the mechanical coupling is omitted between the two seats, it is not guaranteed that both valves work reliably under all operating conditions. There are also no intermediate positions with this type of construction possible.
Es sind auch Wegeventile des Schiebertyps mit elastischen Dichtungen bekannt geworden, Vielehe mittels Zwischenringen in einem Gehäuse gehalten werden und in derer. Inr.enraun ein Kolben gleitet, welcher mit Einstichen, Einfräsungen und dergl. versehen ist, so aaß in den einzelnen Stellungen die betreffenden Kammern miteinander verbunden sind.There are also spool type directional control valves with elastic Seals become known, plural marriage by means of intermediate rings are held in a housing and in which. Inr.enraun Piston slides, which with grooves, millings and the like. is provided, so aaß in the individual positions, the chambers in question are connected to one another.
Abgesehen davon, daß Ventile dieses i'yp3 aus vielen Teilen bestehen, die schwer zerlegt und gewartet werden können, haftet dieser Bauforrr· auch der Nachteil an, daß die Dichtunrselemente insbesondere an Metallen festsitzen bzw. anvulkaniDer Erfindung liert die Aufgabe zugrunde, ein einfach herzustellendes Wegeventil des Schiebertyps zu verwirklichen, welches einwandfrei dicht ist und sich mit massigen Drücken umschalten läßt.Apart from the fact that this i'yp3 valve consists of many parts exist that are difficult to dismantle and maintain, this structural defect also has the disadvantage that the sealing elements in particular sticking to metals or vulcanizing them To realize directional valve of the slide type, which is perfectly tight and switch with massive pressures leaves.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß elastische Dichtungselemente, die auf einem Steuerkolben aufgebracht sind, in vorzugsweise aus Kunstoff gefertigten RingenAccording to the invention, this object is achieved in that elastic sealing elements are applied to a control piston are, in rings preferably made of plastic
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verschoben weHcn, welche axial verzahnt so ineinanderrreifen, daß die Dichtunrjseleiaente von Zähnen gehalten werden.shifted, which mesh with one another in an axially toothed manner that the sealing elements are held by teeth.
In einer besonders vorteilhaften Bau form sind die Dichtunp;selemente so "ausgeführt,, daß diese sich in beiden Bewegungsrichtungen der» Druck proportional dichtend an die Ringe aus Kunststoff anpressen.In a particularly advantageous design, the sealing elements are executed in such a way that these are proportionally sealing against the rings in both directions of movement of the pressure Press on the plastic.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß einheitliche Ringe aus, Kunststoff außerordentlich kostengünstig mit kleinen Toleranzen hergestellt und aneinandergereiht werden können. Der Kunststoff kann im Gegensatz zu Metallen so ausgewählt werdur, daß keine Neigung zum Festkleben öder Anvulkanisieren von Dichtungselementen besteht. Die besonders zweckmäßige Gestaltung der übergänge von einem Ring zum anderen sorgt dafür, daß die eleastischcn DichCunrselemente, ohne Schaden zu nehmen3 hin- und herbewegt werden können. Fertigungstoleranzen spielen infolge der vorteilhaften Formgebung der Dichtungsringe kaum eine Rolle.The advantages achieved with the invention are in particular that uniform rings made of plastic can be produced extremely inexpensively with small tolerances and strung together. In contrast to metals, the plastic can be selected in such a way that there is no tendency for sealing elements to stick or vulcanize. The particularly expedient design of the transitions from one ring to the other ensures that the elastic sealing elements can be moved back and forth without being damaged 3. Due to the advantageous shape of the sealing rings, manufacturing tolerances hardly play a role.
Ein Ausführungsbeisplel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird in folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawings and is described in more detail below.
Es zeigt Figur 1 einen Längsschnitt durch den Erfindungsgegenstand. FIG. 1 shows a longitudinal section through the subject matter of the invention.
Figur 2 ist ein Querschnitt durch einen Ring. Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf einen Ring.Figure 2 is a cross section through a ring. Figure 3 shows a plan view of a ring.
In einem Schiebergehäuse 1 sind gleichartige Ringe 2 eingeschoben, welche durch O-Ring 3 gegeneinander und gegen das Gehäuse abgedichtet sind. Während ein Äbschlußstück k den oberen Ring 2 hält, wird der untere Abschluß durch einen Zylinder 5 gebildet, welcher von einer Platte 6 aus elastischem Kunststoff durch den Stopfen 7 gehalten wird. Durch die Bohrungen 8 und 9 werden Druckimpulse zugeführt. Der in vorteilhafter Weise ebenfalls aus Kunststoff hergestellte Kolben.Io ist mit einer Längsbohrung 11 versehen. Kr trägt in der beispielhaften Ausfahrungsform vier Dichtungselemente 12, die in Nuten 13 montiert .sind. Querbohrungen I1I sorgen dafür, daß dasIn a valve housing 1, rings 2 of the same type are inserted, which are sealed against each other and against the housing by O-rings 3. While an end piece k holds the upper ring 2, the lower end is formed by a cylinder 5 which is held by the plug 7 by a plate 6 made of elastic plastic. Pressure pulses are fed through the bores 8 and 9. The piston IO, which is also advantageously made of plastic, is provided with a longitudinal bore 11. In the exemplary embodiment, Kr carries four sealing elements 12 which are mounted in grooves 13. Cross bores I 1 I ensure that the
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Druckmedium, welches an der Stelle P angeschlossen wird, über die Lärgsbohrung 11 und die Querhohrunren I1I hinter die Dichtuncselernente gelangt. Die Längsbohrung n bzw. die Querbohrungen 1Ί können unter Umständen entfallen, wenn das Medium *3ber die elastischen Planken der Dichtungselemente 12 hinter l Pressure medium, which is connected to the point P, passes through the noise bore 11 and the Querhohrunren I 1 I behind the Dichtuncselernente. The longitudinal bore n or the transverse bores 1Ί may be omitted if the medium * 3 over the elastic planks of the sealing elements 12 behind l
diese gelangen kann. Der Differentialkolben 15, welcher die Dichtungrmanschette 16 träfet, ist mit der Schraube 17 an dem Kolben Io befestigt.this can arrive. The differential piston 15, which the Dichtrmanschette 16 träfet, is with the screw 17 on the Flask Io attached.
Die Ringe 2, welche in Figur 2 und 3 dargestellt sind, haben Zähne 18, welche in montiertem Zustand ineinandergreifen und zwischen ihren Flanken 19 so viel Spiel haben, daß das zu steuernde Medium hindurchtreten kann. Für ein symmetrisches Spiel zwischen den Flanken 19 der Zähne 18 sorgt eine Verengung 2o. Durch Längskanäle 21 kann das Medium von der Anschlußbohrung P kommend wechselweise in die Bohrungen A, B,1 R » und S eintreten. An den Schrägen 22 liegen die O-Hinge 3 dichtend an.The rings 2, which are shown in FIGS. 2 and 3, have teeth 18 which, in the assembled state, mesh with one another and have so much play between their flanks 19 that the medium to be controlled can pass through. A narrowing 2o ensures symmetrical play between the flanks 19 of the teeth 18. The medium coming from the connection bore P can enter the bores A, B, 1 R »and S alternately through longitudinal channels 21. The O-Hinge 3 rest sealingly on the slopes 22.
,Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Wegeventils dürfte aus Figur 1 ersichtlich sein. Durch die Bohrung 8 gelangt normalerweise Druck auf die obere Stirnfläche 23 des Kolbens Io. Er bewegt sich bzw. verharrt in der in der linken Hälfte der Zeichnung dargestellten Position solange, bis ein Druckimpul3 durch die Bohrung 9 auf die Unterfläche des Differentialkolbens 15 wirkt, so daß der Kolben sich in die Stellung bewegt, welche auf der rechten Zeichnungshälfte dargestellt ist. Die Dichtungselemente 12 werden durch das Medium, wie oben beschrieben, nach außen an die Ringe 2 gedrückt und gleiten über die Innenfläche der Zähne 18 so, daß sie an den leicht verrundeten Steuerkanten 2k der Ringe 2 nicht beschädigt werden. Ks kann vorteilhaft sein, den der Bohrung zugewandten Flächen der Zähne 18 einen kleinen Anlauf zu geben, wie dies in Figur 2 ersichtlich ist.The mode of operation of the directional control valve according to the invention should be evident from FIG. Pressure normally passes through the bore 8 to the upper end face 23 of the piston Io. It moves or remains in the position shown in the left half of the drawing until a Druckimpul3 acts through the bore 9 on the lower surface of the differential piston 15, so that the piston moves into the position shown on the right half of the drawing . The sealing elements 12 are pressed outwardly against the rings 2 by the medium, as described above, and slide over the inner surface of the teeth 18 in such a way that they are not damaged on the slightly rounded control edges 2k of the rings 2. Ks can be advantageous to give the surfaces of the teeth 18 facing the bore a small start, as can be seen in FIG.
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Es ist auch möglich, die elastischen Dichtungselemente in dem Schiebergehäuse 1 unterzubringen und mit Distänzringen zu halten.Untei* der Wirkung des Druckes des Mediums werden " die Dichtungselemente über Kanäle im Schiebergehäuse 1 nach innen gegen einen längsverschieblichen Kolben gedrückt, der in vorteilhafter Weise aus Kunststoff gefertigt, aus Teilen zusammengesetzt und mit ähnlichen Zähnen 18 versehen ist, wie diese an den Ringen 2 angebracht sind. ·It is also possible to use the elastic sealing elements in to accommodate the valve body 1 and with spacer rings under * the effect of the pressure of the medium will be " the sealing elements pressed through channels in the valve housing 1 inwardly against a longitudinally displaceable piston, the is advantageously made of plastic, composed of parts and provided with similar teeth 18, how these are attached to the rings 2. ·
10 9842/0690 SAO ORI(StItM. 10 9842/0690 SAO ORI (StItM.
Claims (3)
IngelfingenChristian Bürkert
Ingelfingen
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Legal Events
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