DE2833151C2 - Mehr-Wege-Drehventil für ein Druckmedium - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Mehr-Wege-Drehventil für ein unter einem Speisedruck stehendes Druckmedium, mit einem Verteilerblock und einer drehbeweglich zu diesem angeordneten, mit einem Drehbolzen versehenen Verteüerscheibe, zwischen welchen ein Spalt liegt, der zur hydrostatischen Lagerung der Verteilerscheibe mit einem an die der Spaltebene abgewandten Seite der Verteüerscheibe angrenzenden Zwischendruckraum in Verbindung steht, welcher über ein Drosselventil mit einem unter einem gegenüber dem Speisedruck niedrigeren Druck stehenden Druckmedium verbindbar ist.

Hydrostatisch gelagerte Mehr-Wege-Drehventile mit in einer Ebene liegendem Spalt benötigen eine Drossel zur Entlüftung des Zwischendruckraumes an der der Spaltebene abgewandten Seite der Verteüerscheibe, wobei es durchaus üblich ist, daß dieser Entlüftungsdrossel zusätzliche Steueraufgaben zugedacht werden, wie z. B. die temperaturabhängige Spaltsteuerung gemäß Schweizer Patent 5 47 458.

Die vorliegende Erfindung befaßt sich insbesondere mit einer Ausgestaltung der Entlüftungsdrossel und bezweckt, die durch die Entlüftungsdrossel beeinflußbare Verteilerspalthöhe so zu steuern, daß ein minimaler Drehwiderstand gewährleistet wird und es unter extremen Bedingungen, d.h. bei Verschmutzung, Schmieriosigkeit, Wärmeverformungen und dgL, zu keiner Haftung oder gar Anfressen zwischen Verteilerscheibe und Verteilerblock kommt ίο Erfindungsgemäß ist zu diesem Zweck das Mehr-Wege-Drehventil dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil derart ausgebildet ist, daß ein öffnen des Drosselventils durch eine durch das Drehmoment zwischen dem Drehbolzen und der Verteilerscheibe is bewirkte Drehbewegung der Verteüerscheibe gegenüber dem Drehbolzen erfolgt

Hierbei ist es vorteilhaft Mittel vorzusehen, um eine Drehbewegung der Verteüerscheibe erst ab einem bestimmten Schwellwert des genannten Drehmoments zu bewirken.

Ein solches Beispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung erläutert

Fi g. 1 zeigt einen Schnitt durch die Verteüerscheibe des Drehventils quer zur Achse des Drehbolzens für die Verteilerscheibe, gemäß Linie I-I der F i g. 2;

F i g. 2 zeigt einen Längsschnitt durch die Achse des Drehbolzens gemäß Linie 11-11 der Fi g. 1 und durch die übrigen Teile des Veeiils.

Das dargestellte hydrostatisch gelagerte Mehr-Wege-Drehventil weist in an sich bekannter Weise einen Verteilerblock 1 mit einer Kappe 2 und eine gegenüber dem Verteüerblock 1 und der Kappe 2 drehbewegliche Verteüerscheibe 3 auf. Die Verteüerscheibe ist auf der dem Verteüerblock 1 zugewandten Seite, die mit der ihr gegenüberliegenden Räche des Verteilerblocks 1 einen ebenen Spalt h bildet mit einer Ringnut 4 versehen, die durch Stopfen 4' in einzelne Abschnitte unterteilt ist Im Verteüerblock 1 sind axiale Ventilbohrungen 5 vorgesehen, von denen in F i g. 2 nur eine dargestellt ist und die bezüglich/Srer radialen Lage auf die Ringnut 4 ausgerichtet sind. Zur Verdrehung der Verteüerscheibe 3 ist ein Drehbolzen 6 vorgesehen, der im Verteilerblock 1 mittels eines Lagers 6' drehbeweglich gelagert ist Um ein Drehmoment vom Drehbolzen 6 auf die Verteilerscheibe 3 zu übertragen, ist der Drehbolzen 6 mit der Verteüerscheibe 3 nicht fest verbunden, sondern gegenüber dieser verdrehbar, wobei eine nachfolgend beschriebene Vorrichtung zur Übertragung des Drehmoments dient Die Verteüerscheibe 3 begrenzt mit der Kappe 2 auf der Seite, die vom Verteilerblock 1 abgewandt ist, einen Zwischendruckraum 7, der über den radial äußersten Bereich des Spaltes h zwischen dem Verteüerblock 1 und der Verteüerscheibe 3 von einer Ringnut 8 gespeist wird, welcher ein Druckmedium über eine nicht dargestellte Leitung mit dem Speisedruck zugeführt ist Zusammen mit einem als Entlüftungsdrossel für den Zwischendruckraum wirkenden Ringspalt 9 zwischen dem Drehbolzen 6 und der Kappe 2 wird in an sich bekannter Weise eine Spaltregelung und damit hydrostatische Lagerung der Verteüerscheibe 3 erzielt Hierbei steht die Ringnut 9 über eine Längsbohrung 16 des Drehbolzens 6 mit einem Tank 17 des Druckmediums in Verbindung, in welchem das Druckmedium einen niedrigeren als den genannten Speisedruck aufweist

Zur Drehmomentübertragung vom Drehbolzen 6 auf die Verteüerscheibe 3 ist ein Kugelrückschlagventil angeordnet, dessen Kugel 10 von der Verteüerscheibe 3

gefObrt ist und dessen Kugelsitz 1! im Drehbolzen 6 vorgesehen ist. Die Kugel 10 ist dem Druck einer Feder 12 ausgesetzt, deren Vorspannung mittels eines Gewindebolzens 13 einstellbar ist Die Kugel 10, die Feder 12 und der Gewindebolzen 13 sind in einer Querbohrung 14 der Verteilerscheibe 3 angeordnet. Der Kugelsitz ist über eine Querbohrung 15 des Prehbolzens 6 mit dessen Längsbohrung 16 und damit mit dem Tank 17 verbunden. Ferner ist der Drehbolzen 6 mit einer LängsanfrSsung 18 versehen, in welcher der Kugelsitz 11 liegt und die sich bis zum Zwischendruckraum 7 erstreckt

In an sich bekannter Weise erfolgt im Betrieb des dargestellten Drehventiis eine Regelung des Spaltes Λ zwischen der Verteilerscheibe 3 und dem Verteilerblock 1 Ober die Speisung des in der Nut 8 unter Kochdruck vorhandenen Druckmediums, den Zwischendruckraum 7 und den als Entlüftungsdrossel vorgesehenen Ringspalt 9, wobei beim Drehen des Drehbolzens 6 zwecks Verstellung des Ventils die Verteilerscheibe 3 durch die im Kugelsitz 11 liegende Kugel 10 mitgenommen wird, fails durch das Drehen des Drahbolzcns 6 das mittels der Feder 12 und des Gewindebolzens 13 eingestellte Drehmoment nicht überschritten wird. Wird dieses eingestellte Drehmoment jedoch überschritten, weil die Verteilerscheibe 3 der Drehbewegung einen höheren Widerstand entgegenstellt, so hebt sich die Kugel 10 von ihrem Sitz 11 ab. Dadurch wird über die Anfräsung 18 des Drehbolzens 6 ein zum Ringspalt 9 parallel geschalteter Drosselweg geöffnet, der dementsprechend eine Vergrößerung des Spaltes h hervorruft Der Leckstrom fließt dann durch die Bohrung 16 des Drehbolzens 6 zurück zum Tank 17, Der Spalt h wird sich so weit öffnen, bis die Reibung zwischen Verteilerscheibe 3 und Verteilerblock 1 dem durch die Vorspannung der Feder 12 eingestelltem Drehmoment entspricht Wird diese Reibung durch Verunreinigungen in der Ventilebene verursacht so muß die durch die Kugel 10 freigegebene Zusatzdrosselung für einen Spalt h sorgen, der das Wegspülen <1er Verunreinigungen

ίο erlaubt Durch diese Konstruktion wird also die ■Entlüftungsdrosselung mit der aus den herkömmlichen Drehventilen bekannten manuellen Spülung kombiniert Die Entlüftungsdrossel am RingspaJt 9 kann in einer

Variante des vorliegenden Mehr-Wege-Drehventils abgedichtet werden, so daß der Spalt h im Ruhezustand des Drehventiis praktisch zum Verschwinden gebracht wird; das Drehventil arbeitet dann lecklos. Will man nun die Verteilerscheibe 3 drehen, so bewirkt das drehrnomentempfindliche Drosselventil zwischen Verteilerbolzen 7 und Verteilerscheibe 3, d. h. der Drosselweg der Anfräsung 18 des Drehbolzens 6, e^:·. Abheben der Verteilerscheibe 3 nur während der Sewegung, una zwar wird nur derjenige Spalt h gebildet der durch Mischreibung eben dem eingestellten Drehmoment entspricht Mit diesem drehmomentempfindlichen Drosselventil als alleinige Entlüftung des Zwischendruckraumes 7 wird also ein dichtes Scherventil mit vorgegebenem Betätigungsdrehmoment erhalten, das ein großes Anwendungsfeld bei Medien wie Wasser,

Wasser-Ölemulsionen, Luft etc. abdeckt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche;

1. Mehr-\:'-jge-Drehventil für ein unter einem Speisedruck stehendes Druckmedium, mit einem Verteilerblock und einer drehbeweglich zu diesem angeordneten, mit einem Drehbolzen versehenen Verteilerscheibe, zwischen welchen ein Spalt liegt, der zur hydrostatischen Lagerung der Verteilerscheibe mit einem an die der Spaltebene abgewandten Seite der Verteilerscheibe angrenzenden Zwischendruckraum in Verbindung steht, welcher über ein Drosselventil mit einem unter einem gegenüber dem Speisedruck niedrigeren Druck stehenden Druckmedium verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil (10—13, 15, 18) derart ausgebildet ist, daß ein öffnen des Drosselventils (10—13,15,18) durch eine durch das Drehmoment zwischen dem Drehbolzen (6) und der Verteilerscheibe (3) bewirkte Drehbewegung der Verteilerscheibe (3) gegenüber dem Drehbolzen (6) erfolgt

2. Mehr-Wege-Drehventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (10, 11, 12, 13) vorgesehen sind, um eine Drehbewegung der Verteilerscheibe (3) erst ab einem bestimmten Schwellenwert des genannten Drehmoments zu bewirken.

3. Mehr-Wege-Drehventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil als ein von einer Feder (12) belastetes Kugelrückschlagventil (10, 11) ausgebildet ist, das von der Verteüerscheibe (3) geführt ist und dessen Kugelsitz (11) im Drehbolzen (6) vorgesehen ist und Ober einen fcn Drehbolzen (6) .legenden Kanal (15) mit dem Druckmedium niedrigeren Druckes verbunden ist, und daß zur Einstellung d s Schwellenwertes des Drehmomentes die Kraft der die Kugel (10) des Rückschlagventils (10, II) belastenden Feder (12) einstellbar (13) ist

4. Mehr-Wege-Dreh ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehbolzen (6) eine den Kugelsitz (11) des Kugelrückschlagventils (10, 11) enthaltende Ausnehmung (18) aufweist, welche sich bis zum Zwischendruckraum (7) erstreckt