DE2125174B2 - Multiway control valve with actuating connection - has diaphragms enclosing chamber and connected to actuating and clamping elements - Google Patents
Multiway control valve with actuating connection - has diaphragms enclosing chamber and connected to actuating and clamping elementsInfo
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Abstract
Description
4040
Das Patent betrifft ein Steuerventil in Mehrwegebauart, mit Anschlüssen für die Druckmittelzufuhr, die Arbeitszuleitungen zu dem Verbraucher und di" Entlüftung, dessen axial verschiebbares Verschlußglied ring- oder scheibenförmige, als Hubventil wirkende Abdichtungen trägt, sowie an wenigstens einem axialen Ende des Verschlußgliedes zwei in axialem Abstand zueinander angeordnete Membranen, deren eine als Steuerungsmembran an ihrer Außenfläche vom Steuerdruckmittel beaufschlagbar ist und deren andere sowohl als Halterungsmembran zur reibungslosen Führung des Verschlußgliedes als auch durch bistabile Gestaltung und Anordnung zum Definieren der gewünschten Schaltstellungen und schließlich zur Steuerung der Wege zwischen Verbraucher- und Entlüftungsanschluß dient, wobei die beiden Membranen einem Raum zwischen sich enthalten, der einerseits von der Steuermembran gegen den Steuerdruck und andererseits von der Halterungsmembran gegen den Arbeitsdruck abgeschirmt wird. The patent relates to a control valve in multi-way design, with connections for the pressure medium supply, the working lines to the consumer and di " Ventilation, the axially displaceable closure member of which is ring-shaped or disc-shaped, acting as a lift valve Seals carries, as well as at least one axial end of the closure member two at an axial distance mutually arranged membranes, one of which acts as a control membrane on its outer surface from the control pressure medium can be acted upon and the other both as a retaining membrane for smooth guidance of the Closure member as well as bistable design and arrangement to define the desired Switch positions and finally to control the paths between consumer and vent connection serves, the two membranes contain a space between them, which on the one hand of the Control membrane is shielded against the control pressure and on the other hand by the holding membrane against the working pressure.
Mit der Anordnung nach der Hauptanmeldung wind weitgehend vermieden, daß der Steuerdruck und der Arbeitsdruck sich gegenseitig beeinflussen, weil durch die Aufteilung der Einzelfunktionen der Membranen, nämlich Halte- und Schnappfunktion einerseits und Steuerfunktion andererseits, auf zwei Membranen ein störender Einfluß eines möglichen Rückstaus aus dem Verbraucheranschluß auf den Steuerdruck durch unterschiedliche Dimensionierung beider Membranen beeinflußt und beherrscht werden kann. Die vorliegende Erfindung hat sich in Weiterführung des dem Patent zugrunde liegenden Gedankens die Aufgabe gestellt, daß der vorgenannte Rückstau mit absoluter Sicherheit auch dann ausgeschlossen wird, wenn eine auf das hier in Frage stehende Ziel gerichtete spezielle Bemessung der beiden Membranen nicht möglich ist, oder nicht vorgenommen wird.With the arrangement according to the main application wind largely avoided that the control pressure and the Working pressure influence each other, because by dividing the individual functions of the membranes, namely holding and snap function on the one hand and control function on the other hand, on two membranes disruptive influence of a possible backflow from the consumer connection on the control pressure due to different Dimensioning of both membranes can be influenced and controlled. The present The invention has set itself the task of continuing the idea on which the patent is based, that the aforementioned backwater is ruled out with absolute certainty even if one on this Targeted special dimensioning of the two membranes in question is not possible or not is made.
Zu dem oben genannten Zweck ist gemäß der Erfindung beim neuen Ventil vorgesehen, daß der Raum zwischen den beiden Membranen entlüftet istFor the above purpose it is provided according to the invention in the new valve that the space is vented between the two membranes
Mit Anwendung des erfindungsgemäßen Vorschlags ergibt sich nunmehr der Vorteil, daß ein Rückstau aus dem Verbraucheranschluß auf den Steuerdruck mit -einfachsten Mitteln vermieden werden kann, ohne daß bei der Dimensionierung der Membranen auch noch der Gesichtspunkt des Rückstaus mit in die Kalkulation einbezogen werden muß.With the use of the proposal according to the invention, there is now the advantage that a backwater from the consumer connection to the control pressure can be avoided with the simplest means without When dimensioning the membranes, the aspect of the backwater is also included in the calculation must be included.
Zweckmäßigerweise kann bei Verwendung eines zwischen jeder Halterungsmembran und der zugeordneten Steuerungsmernbran angeordneten, mit dein Verschlußglied koaxialen und von diesem durchdrungenen Ringkörpers, der im Gehäuse axial unbeweglich eingespannt ist und einerseits die Steuermembran und andererseits die Halterungsmembran gegen entsprechende vorspringende Partien am Gehäuse festklemmt, die Anordnung so getroffen sein, daß der Ringkörper die Entlüftungsbohrung trägtAppropriately, when using one between each retaining membrane and the associated Control memory arranged with your Closure member coaxial and penetrated by this ring body, which is axially immovable in the housing is clamped and on the one hand the control membrane and on the other hand the retaining membrane against corresponding protruding parts clamped on the housing, the arrangement be made so that the ring body the vent hole carries
In der Figur der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung in einer Seitenansicht in einem axialen Schnitt dargestelltIn the figure of the drawing, an embodiment of the subject matter of the invention is in one Side view shown in an axial section
Das in der Zeichnung dargestellte Steuerventil besitzt Halterungsmembranen 1,2 an beiden axialen Enden des Verschlußgliedes 3, die dazu dienen, dieses Verschlußglied innerhalb seiner es enthaltenden zentralen Bohrung 4 schwebend aufzuhängen, so daß es reibungslos hin und her gleiten kann, und die mit ihrem Außenumfang am Gehäuse und mit ihrem zentralen Bereich am Verschlußglied 3 Gefestigt sind und außerdem die Aufgabe haben, die zentrale Bohrung 4 an den axialen Enden abzuschließen. Es sind noch den Halterungsmembranen 1, 2 zu den axialen Enden des Gehäuses 25 vorgeschaltete Steuerungsmembranen S, 6 vorgesehen, die dazu dienen, das Verschlußglied unter Einwirkung eines Steuerdruckes zu steuern und zu betätigen, und die zu diesem Zweck die bewegliche Wand eines mit der jeweiligen Steuerleitung 7, 8 in Verbindung stehenden Steuerraumes 9, 10 jeweils an der der zentralen Bohrung 4 abgewandten Seite der Membran bilden. Die Halterungsmembranen erfüllen darüber hinaus auch noch eine Schnappfunktion, indem si'« durch bistabile Gestaltung und Anordnung zum Definieren der gewünschten Schaltstellungen des Verschlußgliedes dienen.The control valve shown in the drawing has retaining membranes 1,2 at both axial ends of the Closure member 3, which serve to this closure member within its central containing it Hole 4 to be suspended so that it can slide back and forth smoothly, and with your The outer circumference of the housing and its central area on the closure member 3 are fastened and also have the task of closing the central bore 4 at the axial ends. There are still those Holding membranes 1, 2 to the axial ends of the housing 25 upstream control membranes S, 6 provided, which serve to control the closure member under the action of a control pressure and to actuate, and for this purpose the movable wall of a with the respective control line 7, 8 in Connected control chamber 9, 10 each on the side facing away from the central bore 4 of the Form membrane. The retaining membranes also fulfill a snap function by si '«through bistable design and arrangement to define the desired switch positions of the Serve locking member.
Das in der Zeichnung dargestellte Steuerventil ist als FUnfwegeventil ausgebildet, dem Verschlußglied sind vier Hubventilsitze 17a, YIb, Wc, YJd zugeordnet, während das Verschlußglied drei hubventilartig wirkende Dichtungsringe 18a, 18ft, 18c und 18c/ trägt In an sich bekannter Weise besitzt die Bohrung im Ventilgehäuse bei »n« vom Ventil zu steuernden Wegen »n— 1« das Verschlußglied in koaxialer Anordnung unter Freilassung eines Spiels umgebende Hubventilsitze, während am Verschlußglied »n — 2« Abdichtungen angebracht sind, wobei eine Abdichtung als Doppelsitzverschlußstück ausgebildet ist.The control valve shown in the drawing is designed as a five-way valve, four lift valve seats 17a, YIb, Wc, YJd are assigned to the closure member, while the closure member carries three lifting valve-like sealing rings 18a, 18ft, 18c and 18c / has the bore in the known manner Valve housing at "n" to be controlled by the valve ways " n - 1" the closure member in a coaxial arrangement with clearance of the surrounding lift valve seats, while on the closure member "n - 2" seals are attached, one seal being designed as a double seat closure piece.
eine Steuermembran 5,6 zugeordnet, die ebenfalls mit ihrem Außenumfsng am Gehäuse bzw. an einer mit diesem verbundenen Teil befestigt ist und die dazu dient, einerseits die zugeordnete Halterungsmembran bzw. den diese umgebenden Raum gegen den Steuerdruck s abzuschirmen und andererseits unter dem Einfluß des Steuerdruckes das Verschlußglied zu betätigen. Umgekehrt dienen auch die Halterungsmembranen dazu, die zugeordnete Steuermembtan in jeder Lage des Verschlußglied'js gegen den Arbeitsdruck a'ozuschir- to men. Diese Steuermembranen können mit dem Verschlußglied fest verbunden sein, sie können jedoch auch lose sein und am Verschlußglied nur während des Schaltens eingreifen. Zu diesem Zweck trägt die zentrale Partie der Steuermembran an ihrer dem Verschlußglied zugewandten Seite einen zylindrischen, mit ihr und dem Verschlußglied koaxialen Stößel 19,20, der zum Verschlußglied hin gerichtet ist und zur Betätigung des Verschlußgliedes dient Wenn die zentrale Partie der Steuermembran mit dem Verschlußglied fest verbunden ist, ist zweckmäßigerweise die Anordnung 50 getroffen, daß das zugehörige Ende des Verschiußgliedes in der Membran eingeben-^ oder mit ihr mit Hilfe bekannter Mittel fest verbunden ista control membrane 5,6 assigned, which is also with their Außenumfsng on the housing or on one with is attached to this connected part and which serves, on the one hand, to hold the associated mounting membrane or shield the surrounding space against the control pressure s and on the other hand under the influence of the Control pressure to actuate the closure member. Conversely, the support membranes also serve to support the associated control membrane in every position of the closure member against the working pressure a'o zuschir- to men. These control membranes can be firmly connected to the closure member, but they can also be loose and engage the locking member only during switching. To this end, the central part of the control membrane on its side facing the closure member has a cylindrical, plunger 19, 20 coaxial with it and the closure member, which is directed towards the closure member and is used to actuate the closure member When the central part of the control membrane is firmly connected to the closure member, is expediently the Arrangement 50 made that the associated end of the Enter the closing element in the membrane - ^ or with it is firmly connected with the help of known means
Die Halterungsmembran 1 bzw. 2 ist mit dem Dichtungsring 18a bzw. IJk/ einstückig ausgebildet, wobei sich insgesamt ein Bild ergibt, bei dem eine durch den Ring 18a bzw. 18d gebildete, das Verschlußglied Ober eine gewisse Länge umgebende Hülse in Gestalt eines mit dem Verschlußglied koaxialen und an diesem fest sitzenden Zylinders mit axialer Erstreckung mit einer durch die eigentliche Halterungsmembran 1 gebildete Scheibe einstückig verbunden ist, die sich von dem der Steuermembran 5 zugewandten Ende der Hülse etwa in radialer Richtung nach außen erstreckt und deren Außenumfang am Gehäuse eingespannt istThe retaining membrane 1 or 2 is formed in one piece with the sealing ring 18a or IJk /, overall there is an image in which one formed by the ring 18a or 18d, the closure member Over a certain length surrounding sleeve in the form of a coaxial with the closure member and on this firmly seated cylinder with axial extension with a through the actual retaining membrane 1 formed disc is integrally connected, which extends from the end of the control membrane 5 facing Sleeve extends approximately in the radial direction outward and the outer circumference is clamped on the housing
Es sind noch Ringkörper 21,22 vorgesehen, die zum Festspannen der !Membranen dienen, und die jeweils zwischen der zugeordneten Halterungsmembran 1 bzw. 2 und der zugeordneten Steuermembran 5 bzw. 6 vorgesehen jnd im Gehäuse axial unbeweglich eingespannt sind; sie werden vom Verschlußglied durchdrungen. Die Steuennembranen 5 bzw. 6 rind hierbei zwischen dem Ringkörper 21 bzw. 22 und einer am äußersten axialen Ende des Gehäuses vorgesehenen Verschlußkappe 23 bzw. 24 eingespannt; die Halterungsmembranen 1 bzw. 2 sind hierbei zwischen einer abgestuften Partie: 21a bzw. 22a des Ringkörpers, der sich seinerseits an der mittleren zylindrischen Partie 25 des Gehäuses abstützt, und einem vorspringenden Teil 25a bzw. 256 dieses mittleren zylindrischen Teiles gehalten bzw. eingespannt Hierbei ist erfindungsgemäß der Raum zwischen den Membranen 1 und 5 bzw. 2 und 6 entlüftet indem die zentrale Bohrung 2lbbzw. 22b des Ringkörpers einen größeren Durchmesser als die sie durchdringende Partie des Verschlußgliedes hat und der Ringkörper einen radial nach außen tretenden Entlüftungskanal 21 c bzw. 22c trägtAnnular bodies 21, 22 are also provided which serve to tighten the diaphragms and which are each provided between the associated retaining diaphragm 1 or 2 and the associated control diaphragm 5 or 6 and are axially immovably clamped in the housing; they are penetrated by the closure member. The control diaphragms 5 and 6 are clamped between the ring body 21 and 22 and a closure cap 23 and 24 provided at the outermost axial end of the housing; The retaining membranes 1 and 2 are held or clamped between a stepped part: 21a or 22a of the ring body, which in turn is supported on the central cylindrical part 25 of the housing, and a protruding part 25a or 256 of this central cylindrical part According to the invention, the space between the membranes 1 and 5 or 2 and 6 is vented by the central bore 2lb or 22b of the ring body has a larger diameter than the part of the closure member penetrating it and the ring body has a radially outward venting channel 21c or 22c carries
Damit die Halterungsmembranen sich aus der einen Endstellung in die andere Endstellung schnappend überstellen können, ist der in radialer Richtung gemessene Abstand zwischen der Einspannstelle am Gehäuse für den Außenumfang der jeweiligen Membran und der Befestigungsstelle der Membran am Venschlußglied um einen solchen Betrag kleiner als der tatsächliche Abstand zwischen den einzuspannenden Partien am Außenumfang und am Innenumfang, daß die Membran in beiden Endlagen im Querschnitt einen bogenförmigen Verlauf hat und beim Verschieben unter der Wirkung eines Impulses aus der einen Endlage nach Durchlaufen einer Totpunktlage in die andere Endlage überschnappt Der als Doppelsitzverschlußstück ausgebildete Dichtungsring 186, c ist als O-Ring ausgebildet und an einer durch zwei Ringbunde 3a, 3b begrenzten zylindrischen Partie des Verschlußgliedes vorgesehen, deren axiale Erstreckung größer als die Breite des Dichtungsringes ist, so daß sich der Dichtungsring um einen kleinen Betrag in axialer Richtung am Verschlußglied verschieben kann. Dieser O-Ring kann jedoch auch an einer zylindrischen Partie des Verschlußgliedes zwischen zwei Bunden axial unbeweglich sitzen.So that the retaining membranes can snap over from one end position to the other end position, the distance measured in the radial direction between the clamping point on the housing for the outer circumference of the respective membrane and the fastening point of the membrane on the closure member is smaller by such an amount than the actual distance between the parts to be clamped on the outer circumference and on the inner circumference that the membrane has an arcuate shape in cross section in both end positions and, when moved under the effect of an impulse, snaps from one end position after passing through a dead center position into the other end position. c is designed as an O-ring and provided on a cylindrical portion of the closure member delimited by two annular collars 3a, 3b , the axial extent of which is greater than the width of the sealing ring, so that the sealing ring moves axially by a small amount he can move direction on the closure member. This O-ring can, however, also sit axially immovable on a cylindrical part of the closure member between two collars.
Das Verschlußglied 3 ist bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel zweckmäQigerweise als abgestufter, langgestreckter zMindrischer Körper ausgebildet, dessen beide Enden uud dessen den als Doppelsitzverschlußstück ausgebildeten Dichtungsring tragende mittlere Partie einen größeren Durchmesser als die sie jeweils verbindenden Zwischenpartien haben. Hierbei ist die das Verschlußglied enthaltende zentrale Bohrung 4 in der mittleren Partie 25 des Gehäuses vorgesehen. Sie besitzt bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel 7 Abstufungen, wobei sie von einem axialen Ende zum andsren hin gesehen zunächst eine Verengung erfährt, in deren Bereich sie zwei der vier Hubventilsitze trägt, um sich anschließend mit allgemein konischer Tendenz zu erweitern. Selbstverständlich können die Bohrung und auch das Verschlußglied andere Formen haben, dies hängt allein von dem jeweiligen Anwendungszweck und von den Überlegungen hinsichtlich des Zusammenbaus der Teile ab. Zur Erleichterung der Montage enthält der erweiterte Teil der mittleren Partie des Gehäuses einen ebenfalls mit allgemein konischer Tendenz ausgebildeten Einsatzkörper 30, der eine vom Verschlußglied durchdrungene, die beiden anderen Tellerventilsitze darbietende zentrale Bohrung aufweist, wobei von den beiden einander gegenüberliegenden, mit Jem Doppelsitzverschlußstück zusammenwirkenden Hubventilsitzen der eine an der mittleren Partie des Gehäuses und der andere am Einsatzkörper vorgesehen ist Dieser Einsatzkörper besitzt an seinem Außenumfang ebenfalls mehrere Abstufungen, die jeweils den Abstufungen der zentralen Bohrung der mittleren Partie des Gehäuses entsprechen, wobei zwischen den einander entsprechenden Abstufungen Abdichtungselemente, z. B. in Gestalt von Ringen aus Gummi od. dgl. zwischengelagert sind. Äußerem besitzt der Einsatzkörper mehrere radiale, von seiner zentralen Bohrung ausgehende Bohrungen, die zu Anschlußbchrungen in der mittleren Partie des Gehäuses, zu einer der Arbeitsieitungen und zur entsprechenden Entlüftungsleitung führen. Mit dem Einsatzkörper wird eine wesentliche Erleichterung de; Montage erreicht, wobei dann auch noch anderenfalls auftretende gewisse Herstellungsschwierigkeiten vermieden werden.The closure member 3 is expediently in the embodiment shown in the drawing designed as a stepped, elongated zMindrischer body, both ends of which and the as Double seat locking piece formed sealing ring bearing middle section a larger diameter than the intermediate parts that connect them. Here is the central one containing the closure member Bore 4 is provided in the middle part 25 of the housing. She owns the one in the drawing illustrated embodiment 7 gradations, seen from one axial end to the other first experiences a constriction, in the area of which it carries two of the four lift valve seats, and then around with a generally conical tendency to expand. Of course, the drilling and also that Closure member have other shapes, this depends solely on the particular application and on the Considerations regarding the assembly of the parts. To facilitate assembly, the enlarged part of the middle part of the housing is also designed with a generally conical tendency Insert body 30, one penetrated by the closure member, the other two poppet valve seats presenting central bore, of the two opposite, with Jem double seat closure piece cooperating lift valve seats the one on the middle part of the housing and the other is provided on the insert body. This insert body also has on its outer circumference several gradations, each corresponding to the gradations of the central bore of the middle part of the housing correspond, wherein between the corresponding gradations sealing elements, for. B. in shape of rubber rings or the like. Are temporarily stored. Externally, the insert body has several radial, Bores starting from its central bore leading to connection stanchions in the middle part of the Housing, lead to one of the work lines and to the corresponding ventilation line. With the Insert body is a major relief de; Assembly achieved, and then also otherwise occurring certain manufacturing difficulties can be avoided.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OI | Miscellaneous see part 1 | ||
| 8235 | Patent refused |