DE3620242A1 - Vorsteuerventil, insbesondere 3/2-wegeventil - Google Patents
Vorsteuerventil, insbesondere 3/2-wegeventilInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Vorsteuerventil, insbe
sondere ein 3/2-Wegeventil, nach dem Oberbegriff des Patent
anspruchs 1.
Vorsteuerventile dieser Art dienen zum Schalten von
nachgeordneten Hauptsteuerventilen, über die beispielsweise
ein hydraulischer Hubzylinder oder andere hydraulische
Aggregate betätigbar sind.
Ventile dieser Art werden auch im untertägigen Berg
bau eingesetzt. Als Arbeitsmedium dient dort meist HFA-
Flüssigkeit (eine Öl-in-Wasser-Emulsion), die mit einem Ar
beitsdruck von beispielsweise 400 bar am Eingangsanschluß
des Ventils anliegt.
An ein solches Ventil sind wegen des hohen Arbeits
drucks, des besonderen Arbeitsmediums und der korrosionsför
dernden untertägigen Atmosphäre besonders hohe Anforderungen
gestellt, insbesondere auch im Hinblick auf die Schaltkräfte und
Schaltwege zur Betätigung des Ventils. Gestaltet werden solche
Untertage eingesetzten Ventile üblicherweise elektromagnetisch,
wobei die vom Elektromagneten aufbringbare Schaltkraft bzw.
der Schaltweg begrenzt ist, da der Elektromagnet zum einen
eigensicher ausgebildet sein muß, zum anderen aber eine mög
lichst geringe Baugröße aufweisen soll. Eine stärkere Aus
legung des Elektromagneten ist deshalb in der Praxis nicht
möglich. Zum Schalten eines solchen Vorsteuerventils steht
daher in der Regel ein vorbestimmtes Produkt aus Kraft mal
Weg zur Verfügung, das nicht überschritten werden darf.
Für den genannten Einsatz sind Vorsteuerventile auf
dem Markt, die als Sitzventile ausgebildet sind und mit klei
nen Schaltkräften und Schaltwegen betätigbar sind. Ein be
kanntes Ventil dieser Art, Typ V-12 714 der Firma Dr. H.
Tiefenbach GmbH & Co. in Essen, weist zwei Kugelsitzventile
auf, die jeweils eine druckführende Leitung mit einem Ar
beitsanschluß bzw. den Arbeitsanschluß mit einer Rückführlei
tung verbinden bzw. sperren. Die beiden Kugelsitzventile sind
in Schließrichtung gegenüberliegend angeordnet, wobei die
Dichtsitze in den beiden Stirnseiten des gemeinsamen Ventil
körpers angeordnet sind. Innerhalb des Ventilkörpers ist ein
axial verschiebbarer Stößel gelagert, der die beiden Ventil
kugeln derart miteinander bewegungskoppelt, daß immer ein
Sitzventil geöffnet ist, wenn das andere geschlossen ist und
umgekehrt. Zur Betätigung des Vorsteuerventils dient ein
Steuerstößel, der achsgleich zu dem zwischen den Ventilkugeln
angeordneten Koppel-Stößel gelagert und über einen Hebel vom
Elektromagneten betätigbar ist. Durch Anziehen des Elektro
magneten wird der Steuerstößel in das Ventilgehäuse geschoben,
wodurch das erste Sitzventil geschlossen und über den Koppel-
Stößel das zweite Sitzventil geöffnet wird. Bei Abschalten
des Elektromagneten werden die beiden Sitzventile durch Feder
kraft wieder in die Ausgangsstellung verlagert. Zur Unter
stützung des Schaltvorgangs beim Öffnen des Sitzventils zwi
schen Druckleitungsanschluß und Arbeitsanschluß ist ein Hilfs
kolben vorgesehen, der über einen zusätzlichen Kanal mit der
Druckleitung verbunden ist.
Nachteilig bei dieser bekannten Ausführung ist, daß
sie fertigungstechnisch sehr aufwendig und somit auch teuer
ist, da wegen der erforderlichen kurzen Schaltwege eine
höchst präzise Längenfixierung zwischen den beiden Dichtsitzen
gegeben sein muß, damit die Dichtkugeln bei ebenfalls exakt
einzuhaltender Länge des Koppel-Stößels schon bei kurzen
Schaltwegen öffnen bzw. schließen. Dies erfordert eine exakte
Anpassung von Ventilkörper, Kugeln und Koppel-Stößel aufein
ander, wobei zur Einhaltung der erforderlichen Toleranzen
nur metallische Dichtsätze zum Einsatz kommen, die exakt ein
geschliffen werden müssen. Kunststoffdichtsitze können nicht
eingesetzt werden. Zudem muß bei Beschädigung oder Verschleiß
eines Sitzventils die gesamte Einheit,bestehend aus Ventil
körper, Koppel-Stößel und den eingeschliffenen Dichtkörpern
ausgetauscht werden, da aufgrund der geringen Toleranzen ein
exaktes Paaren der Teile erforderlich ist.
Ein weiterer Nachteil bei dem bekannten Vorsteuer
ventil ist, daß der über den Hilfskanal druckbeaufschlagte
Öffnungskolben, in dem der Steuerstößel geführt ist, gegen
über dem Steuerstößel und gegenüber dem Gehäuse abzudichten
ist. Hierdurch entstehen, abgesehen von dem hohen fertigungs
technischen Aufwand, Reibungskräfte zwischen Öffnungskolben
und Gehäuse sowie zwischen Steuerstößel und Öffnungskolben,
die zum einen die Schaltkräfte zum Betätigen des Ventils er
höhen, zum anderen nicht konstant sind, so daß sich die Schalt
kräfte im Laufe der Zeit ändern können, insbesondere, wenn
die Dichtungen altern.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der
Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Vor
steuerventil derart auszubilden, daß es mit fertigungstech
nisch vergleichsweise geringem Aufwand herstellbar und mit
kleinen Schaltkräften und Schaltwegen sicher zu betätigen
ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Vorsteuerventil gemäß
Oberbegriff mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird die
fertigungstechnisch aufwendige Längenanpassung zwischen den
Dichtsitzen, den Dichtkörpern und dem Koppel-Stößel vermie
den, da der Abstand der Dichtsitze zueinander verstellbar
ist, so daß das Ventil nach der Montage auf die vorhandenen
Bauteilgrößen eingestellt werden kann. Dabei ist es möglich,
jeweils nur einen Dichtsitz relativ zum anderen Dichtsitz
oder ggf. auch beide Dichtsitze gemeinsam zu verstellen. Das
Einstellen des exakten Arbeitspunkts erfolgt bei der erfindungs
gemäßen Ausbildung erst nach dem Zusammenbau, wodurch die
Schaltwege minimiert und die Schaltkräfte nahezu völlig kon
stant gehalten werden können. Zudem können erheblich billigere
Kunststoffdichtsitze Verwendung finden, da das Ventil nach
etwaigen Setzvorgängen nachgestellt werden kann. Bei Defekt
oder Verschleiß eines Einzelteils kann dieses gesondert ausge
tauscht werden, ohne daß eine Paarung von Teilen oder der
gleichen erforderlich ist, da Fertigungstoleranzen durch
entsprechendes Verstellen eines Dichtsitzes ausgeglichen werden.
Desweiteren kann bei der erfindungsgemäßen Ausbildung des Vor
steuerventils auf einen Hilfskanal zur Unterstützung an einem
Hilfskolben und auf einen solchen Hilfskolben verzichtet werden,
wodurch die Herstellung des Ventils erheblich vereinfacht und
somit verbilligt wird und die vorgenannten Nachteile der
Reibungsverluste an den Dichtungen entfallen.
Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Erfin
dung wird nach Anspruch 2 dadurch erreicht, daß der Dichtsitz
eines Sitzventils verschiebbar innerhalb des Gehäuses gela
gert ist. Hierdurch ist eine präzise, stufenlose Verstell
barkeit des Dichtsitzes gewährleistet.
Besonders bewährt hat sich eine Ausführung gemäß
Anspruch 3, bei der die Verstellbarkeit des Dichtsitzes über
eine Stellschraube erfolgt, in der der Steuerstößel geführt
ist. Diese Ausbildung ermöglicht eine präzise Einstellung
des Abstands zwischen den beiden Dichtsitzen ohne Spezialwerk
zeug und gestattet zugleich eine einfache Montage. Die Stell
schraube ist einfach herzustellen, da ein gewisser Längenaus
gleich durch das Gewinde gegeben ist. Die Abdichtung gegenüber
Koppel-Stößel und Gehäuse ist problemlos.
Vorteilhaft sind die Ventilkörper beider Sitzven
tile nach Anspruch 4 zylindrisch ausgebildet, wodurch Abdich
tung, Einbau und Herstellung vereinfacht werden. Besonders
kostengünstig in der Herstellung und hinsichtlich der Lager
haltung ist es, wenn die Ventilkörper beider Sitzventile den
gleichen Durchmesser aufweisen, da dann gleiche Ventilkörper
verwendet werden können.
Durch eine Ausbildung gemäß Anspruch 6 wird auf ein
fache Weise eine Fixierung des feststehenden Sitzventils er
reicht, zudem ist der Einsatz zwei gleich großer Ventilkörper
möglich, ohne lange Passbohrungen zu erfordern, die bei der
Montage zu Schwierigkeiten führen können. Neben der einfachen
Montage bietet die Hülse, insbesondere bei der Demontage,
den Vorteil, daß das innenliegende Sitzventil schnell zugäng
lich ist, ohne daß die innerhalb der Hülse befindlichen Bau
teile ausgebaut werden müssen.
Um auf einfache und wirksame Weise eine sichere An
lage des verstellbaren Ventilkörpers an der Stellschraube
zu gewährleisten, ist nach einer weiteren Ausbildung der Er
findung (Anspruch 6) eine Druckfeder, insbesondere in Form
einer Schraubenfeder, zwischen den beiden Ventilkörpern vor
gesehen, die an ihrer Außenseite durch die Hülse und in vor
teilhafter Weiterbildung der Erfindung an ihrer Innenseite
durch eine Führung geführt ist, in deren Mittelbohrung der
Koppel-Stößel zwischen den Dichtkörpern geführt ist (An
sprüche 7 und 8). Diese zusätzliche Führung sorgt für eine
sichere Zentrierung des Koppel-Stößels und gewährleistet zu
gleich, daß der Federdruck gleichmäßig auf den verschiebbaren
Ventilkörper übertragen wird, ohne daß dieser verkantet. Die
Bohrung innerhalb der Führung dient ausschließlich der Stößel
führung. Für den Durchgang des Fluids ist eine zusätzliche
Bohrung in der Führung vorgesehen. Eine solch präzise Führung
kann durch die Bohrungen in den Ventilkörpern nicht erfolgen,
da zwischen Bohrung und Koppel-Stößel ein Ringkanal für das
durchströmende Fluid verbleiben muß. Die erfindungsgemäße
Führung verringert die Schaltwegtoleranzen zusätzlich, da
der Koppel-Stößel immer exakt in seiner zentrischen Lage zwi
schen den Dichtkörpern geführt ist.
Durch eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung
gemäß Anspruch 9 können die Herstellungskosten weiter ge
senkt werden, da Kunststoffdichtsitze erheblich billiger als
eingeschliffene Metallsitze bekannter Art sind. Zwar können
bei Kunststoffdichtsitzen Setzvorgänge im Dichtsitz auftreten,
was bei der erfindungsgemäßen Ausbildung aber auf einfache
Weise durch Verstellen eines Dichtsitzes ausgeglichen werden
kann. Demgegenüber stehen die erheblichen Vorteile, wie bei
spielsweise geringere Material- und Bearbeitungskosten,
Selbstanpassung der Dichtsitze und bessere Schwingungs
dämpfung.
Nach einer weiteren Ausbildung gemäß der Erfindung
(Anspruch 10) sind die innerhalb des Ventilgehäuses angeord
neten Bauteile, abgesehen von den Kanalbohrungen zu den An
schlüssen, rotationssymmetrisch in bezug auf die Längsachse
des Ventils ausgebildet, wodurch die spanende Bearbeitung
und die Nachbearbeitung der Bauteile erheblich verbilligt
wird. Im übrigen ist eine einfache Montage bzw. Demontage
möglich.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausfüh
rungsbeispiels näher beschrieben.
Die Figur zeigt einen Längsschnitt eines Vor
steuerventils.
Das Vorsteuerventil ist ein 3/2-Wegeventil in Sitz
ausführung und weist ein Gehäuse 1 mit einer Eintrittsöffnung
2, einer Anschlußöffnung 3 und einer Austrittsöffnung 4 auf,
wobei die Eintrittsöffnung 2 zum Anschluß an eine druckfüh
rende Leitung, beispielsweise von einer Pumpe P, die An
schlußöffnung 3 zur Verbindung mit einem Verbraucher A und
dieAustrittsöffnung 4 zum Anschluß an eine Rücklaufleitung,
beispielsweise zu einem Tank T vorgesehen ist. Das Vorsteuer
ventil verbindet Eintrittsöffnung 2 (Anschluß P) mit Anschluß
öffnung 3 (Anschluß A) und sperrt die Verbindung zwischen
Anschlußöffnung 3 und Austrittsöffnung 4 (Anschluß T) oder
umgekehrt.
Innerhalb des Gehäuses 1 ist ein erstes Sitzventil
5, das die Anschlüsse P und A miteinander verbindet bzw. absperrt
und ein zweites Sitzventil 6 angeordnet, das die Anschlüsse
A und T verbindet bzw. absperrt. Die beiden Sitzventile 5
und 6 sind in dieser Ausführung als Kugelsitzventile ausge
bildet und weisen je einen zylindrischen Ventilkörper 7, 7′
mit einem zentrisch an einer Stirnseite angeordneten Dicht
sitz 8, 8′ auf. Zum dichten Verschluß der Dichtsitze 8, 8′
ist jeweils ein Dichtkörper 9, 9′, in dieser Ausführung in
Form einer Kugel vorgesehen, der in Richtung auf den zugehö
rigen Dichtsitz 8, 8′ und umgekehrt beweglich innerhalb des
Gehäuses 1 gelagert ist. Jeder Ventilkörper 7, 7′ weist eine
fluchtend zu seinem Dichtsitz 8, 8′ angeordnete Durchgangs
bohrung 10 auf, die bei geöffnetem Ventil 5, 6 einen Durch
gangskanal für das Fluid bildet. Die Bohrungen 10, Dichtkorper
9, 9′, Dichtsitze 8, 8′ und Ventilkörper 7, 7′ sind rotations
symmetrisch zur Längsmittellinie 11 des Ventils ausgebildet
und angeordnet. Die Ausbildung der Sitzventile 5 und 6, ins
besondere die Ausbildung von Ventilkörper 7, 7′ und Ventilsitz
8, 8′, ist gleich und wie bei Kugelsitzventilen dieser Art -
z. B. Arbeitsdruck 400 bar, Arbeitsfluid HFA-Flüssigkeit -
üblich und ist deshalb nicht näher beschrieben.
Wie die Figur deutlich zeigt, sind die Sitzventile
5 und 6 in Schließrichtung gegenüberliegend angeordnet und
durch einen axial verschiebbar gelagerten Stößel 12 mitein
ander bewegungsgekoppelt. Der Koppel-Stößel 12 ist in dieser
Ausführung ein zylindrischer Stift, der in den Bohrungen 10
derart mit Abstand geführt ist, daß ein freier Durchgang des
Fluids zwischen Koppel-Stößel 12 und Bohrung 10 gewährleistet
ist. Der Koppel-Stößel 12 hat eine Länge, die etwa dem Abstand
der nach außen weisenden Stirnseiten der Ventilkörper 7, 7′
der beiden Sitzventile 5 und 6 in Betriebslage entspricht.
Geführt ist der Koppel-Stößel 12 durch eine Führung 13, die
im Bereich zwischen den Ventilkörpern 7, 7′ zentrisch in bezug
auf die Längsmittellinie 11 im Gehäuse 1 angeordnet ist. Die
Führung 13 besteht im wesentlichen aus einem Ring 14 mit
gleichem Außendurchmesser wie die Ventilkörper 7, 7′ und einem
sich in Richtung auf das erste Sitzventil 5 daran anschlie
ßenden zylindrischen Körper 15 mit kleinerem Außendurchmesser
und mit einer Durchgangsbohrung zur Führung des Koppel-Stößels
12. Die Führung 13 liegt mit ihrer zum zweiten Sitzventil
6 weisenden Stirnseite am Ventilkörper 7′ dieses Ventils 6
an, wobei an der rückwärtigen Stirnseite des Rings 14 eine
koaxial zum Koppel-Stößel 12 und zum zylindrischen Körper
15 angeordnete Druckfeder in Form einer Schraubenfeder 16
anliegt, deren anderes Ende am Ventilkörper 7 des ersten Sitz
ventils 5 abgestützt ist. Die Schraubenfeder 16 ist in dieser
Ausführung vorgespannt und etwa auf halber Länge durch die
Außenseite des zylindrischen Körpers 15 geführt. Die Führung
13 weist eine hier schräg zwischen Ring 14 und zylindrischem
Körper 15 verlaufende Bohrung 17 auf, die zum Durchlaß des
Fluids zwischen Anschluß A und dem zweiten Sitzventil 6
dient.
Während der Ventilkörper 7 des ersten Sitzventils
5 direkt in einer zylindrischen Bohrung des Gehäuses 1 ange
ordnet ist und am Boden dieses Bohrungsabschnitts anliegt,
sind die Führung 13 und der Ventilkörper 7′ des zweiten Sitz
ventils 6 innerhalb einer Hülse 18 geführt, die in dem Gehäu
se 1 mittels eines Außengewindes schraubbefestigt ist. Die
Hülse 18 ist stufenweise zu ihrem vorderen Ende hin verjüngt
und fixiert den Ventilkörper 7 des ersten Sitzventils 5 zwi
schen ihrer Stirnseite und dem Gehäuseboden. Im Bereich der
Schraubenfeder 16 bildet die Innenwandung der Hülse 18 eine
Führung für die Feder 16. Etwa im Mittelbereich zwischen den
beiden Sitzventilen 5 und 6 ist die Hülse 18 stufenförmig
aufgeweitet und bildet mit ihrer Innenwandung eine Gleitbahn
für Führung 13 und Ventilkörper 7′ des zweiten Sitzventils
6, die verschiebbar innerhalb der Hülse 18 gelagert sind.
Im Bereich hinter dem zweiten Sitzventil 6 ist die Hülse 18
in einer weiteren Stufe aufgeweitet und mit einem Innengewinde
19 versehen. Dieses Gewinde 19 nimmt eine Stellschraube 20
auf, die mit ihrer zum Gehäuseinneren weisenden Stirnseite
an der Außenseite des Ventilkörpers 7′ des zweiten Sitzven
tils 6 anliegt. Diese Stirnseite der Stellschraube 20 bildet
einen Axialanschlag für die in Richtung auf die Stellschraube
20 federkraftbelastete Führung 13 und somit den Ventilkörper
7′ des zweiten Sitzventils 6. Zentrisch innerhalb der Stell
schraube 20 ist ein in dieser Ausführung zylindrischer Steuer
stößel 21 geführt, dessen eine Seite an dem Dichtkörper 9′
des zweiten Sitzventils 6 anliegt und dessen andere Stirn
seite aus dem Gehäuse 1 herausgeführt und an einem einstell
baren Bolzen 22 anliegt, der an einem Hebel 23 befestigt ist.
Der Hebel 23 ist mittels eines Zapfens gehäuse- oder maschinen
seitig angelenkt und übersetzt die von einem nicht näher dar
gestellten Elektromagneten oder ähnlichen Betätigungsorgan
ausgeübte Stellkraft F zur Betätigung des Vorsteuerventils.
Durch Betätigung des Elektromagneten wird der Hebel
23 in Richtung F kraftbeaufschlagt, wodurch der Steuerstößel
21 in Richtung auf das Sitzventil 6 bewegt wird bis der Dicht
körper 9′ dieses Ventils 6 am zugehörigen Dichtsitz 8′ zur
Anlage kommt und das Ventil 6 schließt. Durch den zwischen
den Dichtkörpern 9, 9′ der beiden Sitzventile 5 und 6 ange
ordneten Koppel-Stößel 12 wird gleichzeitig mit Schließen
des zweiten Sitzventils 6 das erste Sitzventil 5 geöffnet.
In dieser Stellung ist die Eintrittsöffnung 2 über das erste
Sitzventil 5 mit der Anschlußöffnung 3 verbunden, während
die Austrittsöffnung 4 durch das zweite Sitzventil 6 in Bezug
auf die Anschlußöffnung 3 abgesperrt ist. Nach Ausschalten
des Elektromagneten fällt die Kraft F ab, wonach das Vor
steuerventil in die dargestellte Ausgangsstellung zurückge
führt wird, in der das erste Sitzventil 5 geschlossen und
das zweite Sitzventil 6 geöffnet ist. Die Rückführung in die
dargestellte Stellung erfolgt selbsttätig durch eine Feder 24,
die in einer Sacklochbohrung hinter dem Dichtkörper 9 des
ersten Sitzventils 5 im Gehäuse 1 angeordnet ist. Durch diese
vorgespannte Feder 24 ist der Dichtkörper 9 des ersten Sitz
ventils 5 und über den Koppel-Stößel 12 der Dichtkörper 9′
des zweiten Sitzventils 6 sowie der daran anliegende Steuer
stößel 21 gegen die Kraftrichtung F kraftbeaufschlagt, wo
durch eine selbsttätige Rückführung in die dargestellte Aus
gangsstellung bei Abfallen der Kraft F erfolgt. Je nach An
forderung kann das Steuerventil auch so ausgebildet sein,
daß es in der jeweiligen Schaltposition verharrt, bis es um
gesteuert wird.
Zur Verdeutlichung wird nachfolgend die Fluidführung
innerhalb des Ventils beschrieben: Bei geöffnetem ersten
Sitzventil 7 gelangt das Fluid, beispielsweise HFA-Flüssig
keit mit einem Druck von 400 bar, in die Eintrittsöffnung
2 des Gehäuses, wo es durch einen radial zur Längsmittellinie
11 angeordneten Kanal 25 bis zur Sacklochbohrung für die Fe
der 24 geleitet wird. Von dort strömt das Fluid durch das
geöffnete Sitzventil 5 durch den Ringspalt, der durch die
Durchgangsbohrung 10 im Ventilkörper 7 und dem darin liegen
den Koppel-Stößel 12 gebildet ist. Nach Austritt aus der Durch
gangsbohrung 10 gelangt es in einen Innenraum, der kopfseitig
durch den Ventilkörper 7 des ersten Sitzventils und die
Führung 13 und über den Umfang durch die Innenwand der Hülse
18 begrenzt ist. Eine Öffnung 26 in der Hülse 18 verbindet
diesen Raum mit einem die Gehäusewand durchsetzenden Kanal
27, an dessen Ende sich die Anschlußöffnung 3 befindet, und
der zum Anschluß an einen Verbraucher A vorgesehen ist. Bei
dieser Stellung des Ventils ist die Verbindung zur Austritts
öffnung 4 gesperrt. Durch Abfallen der Kraft F wird das Vor
steuerventil umgeschaltet und nimmt die in der Zeichnung dar
gestellte Stellung ein, wobei das Medium durch die Anschluß
öffnung 3, den Kanal 27 und die Öffnung 26 in der Hülse 18
in den Raum zwischen den beiden Ventilkörpern 7, 7′ gelangt.
Von diesem Raum aus gelangt es über die bereits beschriebene
Bohrung 17 in der Führung 13 zum Ringkanal zwischen Ventil
körper 7′ und Koppel-Stößel 12 des zweiten Sitzventils 6.
Nach Durchströmen dieses Sitzventils 6 strömt das Fluid durch
eine Querbohrung 28 in der Stellschraube 20 in einen ersten
Ringraum und von dort über eine Querbohrung 29 in der Hülse
18 in einen zweiten Ringraum, an den ein Kanal 30 anschließt,
an dessen Ende sich die Austrittsöffnung 4 befindet, die
beispielsweise mit einem Tank T als Rücklaufleitung ver
bunden ist.
Wie aus dem zuvor Beschriebenen ersichtlich, ist
zur Fertigung des Gehäuses lediglich eine stufenförmig aus
gebildete Sacklochbohrung mit entsprechenden Querkanälen 25,
27 und 30 erforderlich, die fertigungstechnisch große Tole
ranzen erlauben, da sie jeweils in einem Ringraum bzw. in
der unteren Sacklochbohrung enden. Die vom Gehäuse 1 aufge
nommenen Bauteile sind mit Ausnahme der Bohrungen 17, 26,
28 und 29 rotationssymmetrisch in bezug auf die Längsmittel
linie 11 ausgebildet und angeordnet, und weisen mit Ausnahme
der erforderlichen Passungen bezüglich axialer Längenabwei
chungen und Größe der Bohrungen 26, 28 und 29 weite Toleranzen
auf. Zur Abdichtung der einzelnen Bauteile untereinander sind
in dieser Ausführung sechs Dichtungen in Form von O-Ringen
vorgesehen, die in bekannter Weise in entsprechenden Nuten
oder Ringräumen angeordnet sind. Eine solche Dichtung ist
jeweils vorgesehen zwischen Gehäusewand bzw. Hülse 18 und
dem Außenumfang der Ventilkörper 7, 7′, zwischen dem Außenum
fang der Hülse 18 und dem Gehäuse 1, und zwar im mittleren
Bereich der Hülse 18 zwischen Öffnung 26 und Bohrung 29, im
äußeren Bereich zwischen Bohrung 29 und dem äußeren Ende der
Hülse 18. Weiterhin ist eine Dichtung zwischen dem Außenum
fang der Stellschraube 20 und dem Innenumfang der Hülse 18
vorgesehen. Diese Dichtung ist in Richtung F gesehen hinter
dem Gewinde 19 der Stellschraube 20 angeordnet. Zur Abdichtung
des Steuerstößels 21 gegenüber der Stellschraube 20 ist eine
weitere Dichtung vorgesehen, die in einer Nut der Innenwand der
Stellschraube 20 angeordnet ist.
Nachdem das vorbeschriebene Vorsteuerventil montiert
ist, muß der Abstand der beiden Dichtsitze 8, 8′ zueinander
exakt entsprechend der Länge des Koppel-Stößels 12 einge
stellt werden, um den Weg des Steuerstößels 21 und somit des
Elektromagneten zur Betätigung des Ventils aus den einleitend
genannten Gründen so klein wie möglich zu halten. Dies kann
auf einfache Weise von der Außenseite des Gehäuses 1 her
durch Drehen der Stellschraube 20 erfolgen, wodurch der Ven
tilkörper 7′ des zweiten Sitzventils 6 und somit auch der
darin angeordnete Dichtsitz 8′ in Richtung der Längsmittel
linie 11 auf das erste Sitzventil 5 zu bzw. weg bewegt wird.
Beim Eindrehen der Stellschraube 20 wird der Ventilkörper
7′ des zweiten Sitzventils 6 und die daran anliegende Füh
rung 13 gegen Federkraft in Richtung auf das erste Sitzventil
5 hin bewegt, wohingegen beim Lösen der Stellschraube 20 die
Bewegung von Führung 13 und Ventilkörper 7′ in Gegenrichtung
aufgrund der Federkraft der Feder 16 erfolgt. Da die Stell
schraube 20 auch in eingebautem Zustand des Vorsteuerventils
frei zugänglich ist, kann der Arbeitspunkt des Ventils mit
geringem Aufwand exakt eingestellt werden. Auch ein Nachstellen
des Ventils, das beispielsweise bei der Verwendung von Kunst
stoffdichtsitzen nach einer gewissen Zahl von Schaltvorgängen
erforderlich sein kann, kann jederzeit mit wenigen Handgriffen
erfolgen.
Durch die Ausbildung des Vorsteuerventils wird ein
zuverlässiges und genaues Arbeiten des Ventils sichergestellt,
wobei gleichzeitig der fertigungstechnische Aufwand zur Her
stellung des Ventils, insbesondere hinsichtlich der Ferti
gungstoleranzen, erheblich verringert ist. Es können bei
spielsweise ein Dichtkörper, ein Dichtsitz, ein Ventilkörper
oder der Koppel-Stößel 12 einzeln ausgetauscht werden, ohne
daß eine Anpassung der übrigen Bauteile erforderlich ist,
da ein genaues Einstellen des Ventils, insbesondere des Ab
stands zwischen den Dichtsitzen 8, 8′ entsprechend den Ab
messungen der verwendeten Einzelbauteile von außen erfolgt.
Durch die Ausbildung des Vorsteuerventils können Stellkraft
und Stellweg minimiert werden, so daß die vom Elektromagneten
zur Betätigung des Ventils aufbringbare Kraft mit hohem
Wirkungsgrad genutzt werden kann. Die Reibkräfte, die beim
Schalten des beschriebenen Vorsteuerventils auftreten, sind
äußerst gering, da lediglich eine Dichtung zwischen Steuer
stößel und Stellschraube in der Bewegungskette vorhanden
ist.
- Bezugszeichenaufstellung:
1 Gehäuse
2 Eintrittsöffnung
3 Anschlußöffnung
4 Austrittsöffnung
5 erstes Sitzventil
6 zweites Sitzventil
7 Ventilkörper
8 Dichtsitz
9 Dichtkörper
10 Bohrung
11 Längsmittellinie
12 Koppel-Stößel
13 Führung
14 Ring
15 zylindrischer Körper
16 Schraubenfeder
17 Bohrung
18 Hülse
19 Gewinde
20 Stellschraube
21 Steuerstößel
22 Bolzen
23 Hebel
24 Feder
25 Kanal
26 Öffnung
27 Kanal
28 Bohrung (Schraube)
29 Bohrung (Hülse)
30 Kanal 7′ Ventilkörper
8′ Dichtsitz v. 6
9′ Dichtkörper
Claims (10)
1. Vorsteuerventil, insbesondere 3/2-Wegeventil,
mit einem Gehäuse mit einer Eintrittsöffnung für eine Druck
flüssigkeit, mit einer Anschlußöffnung für einen Verbraucher
und mit einer Austrittsöffnung, mit je einem zwischen Ein
tritts- und Austrittsöffnung und zwischen Anschluß- und Aus
trittsöffnung angeordneten Sitzventil mit Dichtkörper und
zugehörigem Dichtsitz, die in Schließrichtung einander gegen
überliegend angeordnet sind und deren Dichtkörper über einen
axial beweglich zwischen den Dichtkörpern gelagerten Stößel
bewegungsgekoppelt sind, mit einer Betätigungsvorrichtung
zum Öffnen und Schließen der Sitzventile, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens der Dichtsitz (8′)
eines Sitzventils (6) in bezug auf den Dichtsitz (8) des ge
genüberliegenden Sitzventils (5) zur Einstellung des Abstands
zwischen diesen beiden Dichtsitzen (8, 8′) verstellbar an
geordnet ist.
2. Vorsteuerventil nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Dichtsitz (8′) des Sitzventils
(6) in bezug auf den Dichtsitz (8) des gegenüberliegenden
Sitzventils (5) verschiebbar innerhalb des Gehäuses (1)
gelagert ist.
3. Vorsteuerventil nach Anspruch 1 oder 2, bei dem
die Betätigungsvorrichtung aus einem achsgleich zum Koppel-
Stößel auf der vom Koppel-Stößel abgewandten Seite eines
Dichtkörpers angeordneten, axial beweglichen Steuerstößel
und einer Rückstellvorrichtung in Form einer den anderen
Dichtkörper in Schließrichtung kraftbeaufschlagenden Feder
besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuer
stößel (21) zentrisch in einer Stellschraube (20) geführt
ist, deren gehäuseinnere Stirnseite an der Stirnseite eines
in Achsrichtung des Koppel-Stößels (12) verschiebbar gelager
ten Ventilkörpers (7′) anliegt, der den Dichtsitz (8′) eines
Sitzventils (6) aufnimmt, und daß dieser Ventilkörper (7′)
in Richtung auf die Stellschraube (20) federkraftbelastet
ist.
4. Vorsteuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkörper
(7, 7′) beider Sitzventile (5, 6) zylindrisch ausgebildet
sind und vorzugsweise den gleichen Durchmesser aufweisen.
5. Vorsteuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß der verschiebbar
gelagerte Ventilkörper (7′) innerhalb einer Hülse (18) ange
ordnet ist, die in das Gehäuse (1) eingeschraubt ist, und
die mit einer Stirnseite an dem Ventilkörper (7) des anderen
Sitzventils (5) zur Fixierung dessen Ventilkörpers (7) in
seiner vorbestimmten Lage anliegt.
6. Vorsteuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den
beiden Ventilkörpern (7, 7′) mindestens eine Druckfeder (16),
vorzugsweise eine koaxial zum Koppel-Stößel (12) angeordnete
Schraubenfeder (16) vorgesehen ist.
7. Vorsteuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den
beiden Ventilkörpern (7, 7′) eine Führung (13) für den
Koppel-Stößel (12) vorgesehen ist, die verschiebbar inner
halb der Hülse (18) gelagert ist und stirnseitig an einem
Ventilkörper (7′) anliegt.
8. Vorsteuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (13)
für den Koppel-Stößel (12) eine Anlagefläche für die Schrau
benfeder (16) aufweist und eine Innenführung für mindestens
einen Teil dieser Feder (16) bildet.
9. Vorsteuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis
8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtsitze
(8, 8′), vorzugsweise die gesamten Ventilkörper (7, 7′) aus
Kunststoff bestehen.
10. Vorsteuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis
9, dadurch gekennzeichnet, daß die innerhalb
des Ventilgehäuses (1) angeordneten Bauteile (7, 7′, 8, 8′,
9, 9′, 12, 13, 18, 20, 21) im wesentlichen rotationssymme
trisch in bezug auf eine Längsachse (11) ausgebildet sind,
die mit der Achse (11) des Koppel-Stößels (12) zusammenfällt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863620242 DE3620242A1 (de) | 1986-06-16 | 1986-06-16 | Vorsteuerventil, insbesondere 3/2-wegeventil |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863620242 DE3620242A1 (de) | 1986-06-16 | 1986-06-16 | Vorsteuerventil, insbesondere 3/2-wegeventil |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3620242A1 true DE3620242A1 (de) | 1987-12-17 |
DE3620242C2 DE3620242C2 (de) | 1989-06-01 |
Family
ID=6303121
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863620242 Granted DE3620242A1 (de) | 1986-06-16 | 1986-06-16 | Vorsteuerventil, insbesondere 3/2-wegeventil |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE3620242A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
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---|---|
DE3620242C2 (de) | 1989-06-01 |
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