DE29712709U1 - Multi-way valve - Google Patents
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Description
G 17 969 - 1 es 02.07.1997G 17 969 - 1 es 02.07.1997
Festo KG, 73734 Essiingen Mehrwegeventi1Festo KG, 73734 Essiingen Multi-way valve1
Die Erfindung betrifft ein Mehrwegeventil, mit einem Ventilgehäuse, das eine Schieberaufnahme enthält, in der ein zwischen verschiedenen Steuerstellungen bewegbarer Ventilschieber angeordnet ist, wobei die Schieberaufnahme in mehrere mit unterschiedlichen Venti1 kanal en kommunizierende Längenabschnitte unterteilt ist, unter denen sich ein mit einem Zuströmkanal kommunizierender Zuströmabschnitt, wenigstens ein mit einem Arbeitskanal verbundener Arbeitsabschnitt und wenigstens ein mit einem Entlüftungskanal verbundener Entlüftungsabschnitt befinden, die in Abhängigkeit von der jeweiligen Steuer- ' Stellung des Ventilschiebers in unterschiedlicher Weise miteinander fluidisch verknüpft sind.The invention relates to a multi-way valve with a valve housing that contains a slide receptacle in which a valve slide that can be moved between different control positions is arranged, the slide receptacle being divided into several length sections that communicate with different valve channels, among which there is an inflow section that communicates with an inflow channel, at least one working section that is connected to a working channel and at least one venting section that is connected to a venting channel, which are fluidically linked to one another in different ways depending on the respective control position of the valve slide.
Ein Mehrwegeventil dieser Art geht aus der DE 44 13 657 Cl hervor. Es ist dort als 5/2-Wegeventi1 ausgeführt, wobei die Schieberaufnahme einen zentralen Zuströmabschnitt aufweist, der beidseits von einem Arbeitsabschnitt flankiert ist, auf den jeweils noch ein Entlüftungsabschnitt folgt. Um die Venti1funktion zu gewährleisten,A multi-way valve of this type is described in DE 44 13 657 Cl. It is designed as a 5/2-way valve, whereby the slide valve housing has a central inflow section, which is flanked on both sides by a working section, followed by a venting section. In order to ensure the valve function,
ist jeder dieser Längenabschnitte der Schieberaufnahme von zwei ringförmigen Dichtungseinheiten flankiert, die mit dem Venti1schieber zusammenarbeiten, um in dessen beiden Steuerstellungen die zugehörigen Ventilkanäle in unterschiedlicher Weise fluidisch miteinander zu verknüpfen.Each of these length sections of the slide holder is flanked by two ring-shaped sealing units that work together with the valve slide to fluidically connect the associated valve channels in different ways in its two control positions.
Im Zuge des aktuellen Trends zu immer stärkerer Miniaturisierung und Kostenreduzierung von Venti1 einrichtungen besteht unter anderem der Bedarf und dementsprechend die Aufgabe, ohne Beeinträchtigung der Funktionssicherheit und unter Bereitstellung möglichst hoher Durchflußwerte kompaktere Abmessungen in Richtung der Bewegungsrichtung des Venti1 Schiebers zu realisieren.In the wake of the current trend towards ever greater miniaturization and cost reduction of valve devices, there is, among other things, the need and the corresponding task of realizing more compact dimensions in the direction of movement of the valve slide without compromising functional reliability and while providing the highest possible flow values.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Zuströmabschnitt so in der Schieberaufnahme angeordnet ist, daß sich ein freier axialer Endbereich des Venti1 Schiebers in dem Zuströmabschnitt befindet, und daß im Innern des Venti1schiebers wenigstens ein Verbindungskanal verläuft, der einerseits an dem freien Endbereich des Venti1schiebers zum Zuströmabschnitt der Schieberaufnahme ausmündet und andererseits in einer Ausströmzone am Außenumfang des Venti1schiebers ausmündet, die in wenigstens einer Steuerstellung des Venti1 Schiebers in einem Arbeitsabschnitt der Schieberaufnahme liegt.To achieve this object, the invention provides that the inflow section is arranged in the slide receptacle in such a way that a free axial end region of the valve slide is located in the inflow section, and that at least one connecting channel runs inside the valve slide, which on the one hand opens out at the free end region of the valve slide to the inflow section of the slide receptacle and on the other hand opens out in an outflow zone on the outer circumference of the valve slide, which in at least one control position of the valve slide is located in a working section of the slide receptacle.
Auf diese Weise ist der Zuströmabschnitt einem stirnsei tigen Endbereich des Ventilschiebers zugeordnet und bedarf mithin nur zu einer Axialseite hin einer Abdichtung zu einem benachbarten Längenabschnitt der Schieberaufnahme. Somit kann im Vergleich zu einem konventionellen Mehrwegeventil eine Dichtungseinrichtung eingespart und die Baulänge des Ventils deutlich reduziert werden. Das vom Mehrwegeventil gesteuerte Druckmedium wird dem freien axialen Endbereich des Ventilschiebers zugeführt und gelangt von dort über den im Venti1schieber ausgebildeten wenigstens einen Verbindungskanal zu einer umfangsseiti gen Ausströmzone des Ventilschiebers, die in einer Steuerstellung des Venti1 Schiebers in einem Arbeitsabschnitt der Schieberaufnahme liegt und auf diese Weise eine Fluidverbindung zwischen dem Zuströmabschnitt und dem Arbeitsabschnitt und somit zwischen dem Zuströmkanal und dem Arbeitskanal herstellt.In this way, the inflow section is assigned to a front end area of the valve slide and therefore only requires sealing on one axial side to an adjacent length section of the slide holder. In comparison to a conventional multi-way valve, a sealing device can thus be saved and the length of the valve can be significantly reduced. The pressure medium controlled by the multi-way valve is fed to the free axial end area of the valve slide and from there reaches a peripheral outflow zone of the valve slide via the at least one connecting channel formed in the valve slide, which in a control position of the valve slide is located in a working section of the slide holder and in this way creates a fluid connection between the inflow section and the working section and thus between the inflow channel and the working channel.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.Advantageous developments of the invention are set out in the subclaims.
Vor allem wenn in der Schieberaufnahme nur ein Ventilschieber untergebracht ist, ist es zweckmäßig, den Zuströmabschnitt in einem der axialen Endbereiche der Schieberaufnahme vorzusehen.Especially if only one valve slide is housed in the slide valve housing, it is advisable to provide the inflow section in one of the axial end areas of the slide valve housing.
Von besonderem Vorteil ist die erfindungsgemäße Ausgestaltung in Verbindung mit einem 5/2-Wegeventil. Hier können zwei jeweils mit einem eigenen Arbeitskanal verbundene Arbeitsabschnitte axial unmittelbar nebeneinanderliegend vorgesehen werden, so daß die Ausströmzone in den beiden möglichen Steuerstellungen des Mehrwegeventils entweder im Bereich des einen oder im Bereich des anderen Arbeitsabschnittes liegt und somit Druckmedium wahlweise dem einen oder anderen Arbeitskanal und dem mit diesem verbundenen Verbraucher zugeführt werden.The design according to the invention is particularly advantageous in conjunction with a 5/2-way valve. Here, two working sections, each connected to its own working channel, can be provided axially directly next to one another, so that the outflow zone in the two possible control positions of the multi-way valve is either in the area of one or the other working section and thus pressure medium can be supplied optionally to one or the other working channel and the consumer connected to it.
Um möglichst hohe Durchflußwerte realisieren zu können, empfiehlt es sich, den Verbindungskanal in mehrere aufeinanderfolgende Kanalabschnitte zu unterteilen, wobei ein koaxial im Innern des Ventilschiebers verlaufender und möglichst großen Durchmesser aufweisender Hauptabschnitt vorhanden ist, der einenends zur Stirnseite des freien axialen Endbereiches des Venti1 Schiebers ausmündet und andererseits, auf Höhe der Ausströmzone, mit zu dieser verlaufenden kanalartigen Querabschnitten verfügt, die beispielsweise von die Wandung des Venti1schiebers durchsetzenden Bohrungen gebildet sein können.In order to be able to achieve the highest possible flow values, it is recommended to divide the connecting channel into several consecutive channel sections, with a main section running coaxially inside the valve slide and having the largest possible diameter, which opens out at one end to the front side of the free axial end area of the valve slide and on the other hand, at the level of the outflow zone, has channel-like cross sections running to this, which can be formed, for example, by holes penetrating the wall of the valve slide.
Durch die erfindungsgemäße Konstruktion besteht darüber hinaus die Möglichkeit, den Zuströmabschnitt der Schieberaufnahme als Luftfederraum zu verwenden, indem die darinThe design according to the invention also makes it possible to use the inflow section of the slider housing as an air spring chamber by
befindliche Druckluft den Venti1schieber beaufschlagt und in eine Grund-Steuerstellung vorspannt, aus der er durch Komprimierung der Druckluft in eine zweite Steuerstellung verlagerbar ist.The compressed air present acts on the valve slide and preloads it into a basic control position, from which it can be moved into a second control position by compressing the compressed air.
Vorteilhaft ist ferner, daß durch Einschaltung von Drossel einrichtungen in die vorhandenen Entlüftungskanäle problemlos eine Abluftdrosselung möglich ist.Another advantage is that exhaust air throttling is easily possible by installing throttling devices in the existing ventilation ducts.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:The invention is explained in more detail below using the attached drawing. In detail:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsforrn des erfindungsgemäßen Mehrwegeventils gemäß Schnittlinie I-I aus Fig. 2 undFig. 1 shows a longitudinal section through a preferred embodiment of the multi-way valve according to the invention along section line I-I in Fig. 2 and
Fig. 2 einen Querschnitt durch das Mehrwegeventil aus Fig. 1 gemäß Schnittlinie II-II, wobei das vorhandene Vorsteuerventil nicht dargestellt ist.Fig. 2 shows a cross section through the multi-way valve from Fig. 1 along section line II-II, whereby the existing pilot valve is not shown.
Das gezeigte Mehrwegeventil 1 hat ein Ventilgehäuse 2, das beispielsweise einen Mittelabschnitt 3 aufweist, an den mit Bezug zur Längsachse 4 axial beidseits ein Deckelabschnitt 5, 5' unter Abdichtung angesetzt ist. Geeignete Befestigungsschrauben sind bei 6 angedeutet.The multi-way valve 1 shown has a valve housing 2, which has, for example, a central section 3, to which a cover section 5, 5' is attached axially on both sides with reference to the longitudinal axis 4, in a sealed manner. Suitable fastening screws are indicated at 6.
Im Innern des Venti1 gehäuses 2 ist ein länglicher Hohlraum ausgebildet, der eine Schieberaufnahme 7 bildet. Sie hat im wesentlichen zylindrische Gestalt, wobei sie über die Länge hinweg durchaus auch ein- oder mehrmals abgestuft sei &eegr; kann.Inside the valve housing 2 there is an elongated cavity which forms a slide receptacle 7. It is essentially cylindrical in shape, and can be stepped one or more times along its length.
In der Schieberaufnahme 7 ist ein länglicher Ventilschieber 8 unter koaxialer Ausrichtung untergebracht. Seine Außenkontur ist kreisförmig, wobei insgesamt ein zylinderähnliches Gebilde vorliegt, das mehrere koaxial aufeinanderfolgend angeordnete, außen zylindrisch konturierte Steuerabschnitte 12 aufweist - beim Ausführungsbeispiel vier Stück -, die durch beispielsweise nutähnliche ringförmige Einschnürungen 13 voneinander beabstandet sind.An elongated valve slide 8 is housed in the slide holder 7 in a coaxial alignment. Its outer contour is circular, with an overall cylinder-like structure having several coaxially arranged, externally cylindrically contoured control sections 12 - four in the exemplary embodiment - which are spaced apart from one another by, for example, groove-like annular constrictions 13.
Bei dem beispielsgemäßen Mehrwegeventil 1 handelt es sich um ein 5/2-Wegeventil. Es enthält insgesamt fünf Ventilkanäle 14, deren fluidische Verknüpfung vom Venti1schieber 8 gesteuert bzw. vorgegeben wird. Der Venti1 schieber 8 hat zwei in Fig. 1 oberhalb und unterhalb der Längsachse 4 dargestellte Steuerstellungen, in denen er unterschiedliche Axialpositionen relativ zur Schieberaufnahme 7 einnimmt und in denen er die Ventilkanäle 14 in unterschiedlicher Weise fluidisch miteinander verknüpft.The example multi-way valve 1 is a 5/2-way valve. It contains a total of five valve channels 14, the fluidic connection of which is controlled or specified by the valve slide 8. The valve slide 8 has two control positions shown in Fig. 1 above and below the longitudinal axis 4, in which it assumes different axial positions relative to the slide holder 7 and in which it fluidically connects the valve channels 14 to one another in different ways.
Die Schieberaufnahme 7 ist in eine der Anzahl der zu steuernden Ventilkanäle 14 entsprechende Anzahl von mit diesen Venti1 kanal en 14 kommunizierenden LängenabschnittenThe slider holder 7 is divided into a number of length sections corresponding to the number of valve channels 14 to be controlled, which communicate with these valve channels 14.
15 unterteilt. Die Unterteilung erfolgt durch ringförmige, gehäusefeste Dichtungseinheiten 16, die jeweils im Übergangsbereich zwischen axial aufeinanderfolgenden Längenabschnitten 15 in der Schieberaufnahme 7 vorgesehen sind. Der Ventilschieber 8 durchgreift sämtliche Dichtungseinheiten 16 koaxial, wobei die Dichtungseinheiten 16 den sie momentan durchsetzenden Steuerabschnitt 12 unter Abdichtung umschließen. In Fällen, in denen eine Einschnürung 13 auf gleicher axialer Höhe wie eine Dichtungseinheit 16 liegt, liegt ein ringförmiger Überströmspalt 17 vor, durch den hindurch die beiden benachbarten Längenabschnitte 15 miteinander kommunizieren können.15. The division is made by ring-shaped, housing-fixed sealing units 16, which are each provided in the transition area between axially successive length sections 15 in the slide holder 7. The valve slide 8 passes through all sealing units 16 coaxially, whereby the sealing units 16 enclose the control section 12 that is currently passing through them, sealing them. In cases in which a constriction 13 is at the same axial height as a sealing unit 16, there is an annular overflow gap 17 through which the two adjacent length sections 15 can communicate with each other.
In vorteilhafter Ausgestaltung sind die DichtungseinheitenIn an advantageous embodiment, the sealing units
16 voneinander unabhängige Baueinheiten, die bezüglich des Ventilgehäuses 2 separat ausgebildet sind und die axial unverschiebbar in der Schieberaufnahme 7 fixiert sind. Die axiale Lagefixierung erfolgt beim Ausführungsbeispiel durch eine Preßsitzbefestigung.16 independent structural units which are designed separately with respect to the valve housing 2 and which are fixed axially in the slide holder 7. In the embodiment, the axial position is fixed by means of a press fit fastening.
Jede Dichtungseinheit 16 verfügt über einen im Querschnitt etwa U-ähnlichen Gehäusering 18 aus starrem Kunststoffoder Metallmaterial, dessen ringförmige U-öffnung radialEach sealing unit 16 has a housing ring 18 made of rigid plastic or metal material with an approximately U-shaped cross section, the annular U-opening of which is radially
nach innen weist, über den radial außen liegenden, dem U-Verbindungssteg entsprechenden hohlzylindrisehen Wandabschnitt 22 ist der Gehäusering 18 in der zylindrischen Schieberaufnahme 7 ohne Zwischenfügung einer Dichtung durch Preßsitz festgelegt.points inwards, via the radially outer hollow cylindrical wall section 22 corresponding to the U-connecting web, the housing ring 18 is fixed in the cylindrical slide receptacle 7 by means of a press fit without the interposition of a seal.
In dem Gehäusering 18 ist ein aus gummielastischem Dichtungsmaterial bestehender Dichtungsring 23 gehalten, der nach radial innen geringfügig über den Gehäusering 18 vorsteht und bei entsprechender Steuerstellung des Ventilschiebers 8 den Dichtkontakt zum zugeordneten Steuerabschnitt 12 herstellt.A sealing ring 23 made of rubber-elastic sealing material is held in the housing ring 18, which protrudes slightly radially inward beyond the housing ring 18 and, when the valve slide 8 is in the corresponding control position, establishes sealing contact with the associated control section 12.
Zwei axial unmittelbar benachbarte Längenabschnitte 15 der Schieberaufnahme 7 stellen Arbeitsabschnitte 24, 24' dar. Sie kommunizieren jeweils mit einem Ventilkanal 14, der als Arbeitskanal 25, 25' ausgebildet ist und zur Verbindung mit einem mit Druckmedium, vorliegend mit Druckluft, zu versorgenden Verbraucher dient. Bei dem Verbraucher kann es sich beispielsweise um eine pneumatische Antriebseinrichtung, z.B. einen Pneumatikzylinder, handeln. Wie auch die übrigen Ventilkanäle 14 münden die Arbeitskanäle 25, 25' an der Außenfläche des Ventilgehäuses 2 aus, so daß die Möglichkeit besteht, weiterführende Druckmittel1 eitungen anzuschließen.Two axially directly adjacent length sections 15 of the slide holder 7 represent working sections 24, 24'. They each communicate with a valve channel 14, which is designed as a working channel 25, 25' and serves to connect to a consumer to be supplied with pressure medium, in this case compressed air. The consumer can be, for example, a pneumatic drive device, e.g. a pneumatic cylinder. Like the other valve channels 14, the working channels 25, 25' open out on the outer surface of the valve housing 2, so that it is possible to connect further pressure medium lines.
An jeden Arbeitsabschnitt 24, 24' schließt sich in axialer Richtung ein Längenabschnitt 15 an, der einen Entlüftungsabschnitt 26, 26' bildet. Die beiden Arbeitsabschnitte 24, 24' sind also auf entgegengesetzten Axialseiten von jeweils einem Entlüftungsabschnitt 26, 26' flankiert. In jeden Entlüftungsabschnitt 26, 26' mündet ein Ventilkanal 14, der als Entlüftungskanal 27, 27' dient, über die Entlüftungskanäle 27, 27' kann der angeschlossene Verbraucher entlüftet werden.Each working section 24, 24' is connected in the axial direction to a longitudinal section 15 which forms a venting section 26, 26'. The two working sections 24, 24' are therefore flanked on opposite axial sides by a venting section 26, 26'. A valve channel 14 opens into each venting section 26, 26' and serves as a venting channel 27, 27'. The connected consumer can be vented via the venting channels 27, 27'.
Jeder der beiden Arbeitsabschnitte 24, 24' und der beiden EntlUftungsabschnitte 26, 26' ist axial beidseits von einer Dichtungseinheit 16 flankiert, so daß insgesamt fünf derartige Dichtungseinheiten 16 vorhanden sind, wobei die jeweils zwischen zwei Längenabschnitten liegenden Dichtungseinheiten 16 beiden benachbarten Längenabschnitten gleichzeitig zugeordnet sind.Each of the two working sections 24, 24' and the two ventilation sections 26, 26' is flanked axially on both sides by a sealing unit 16, so that a total of five such sealing units 16 are present, whereby the sealing units 16 located between two length sections are assigned to both adjacent length sections at the same time.
Schließlich ist noch ein Längenabschnitt 15 als Zuströmabschnitt 28 ausgebildet, der mit einem als Zuströmkanal 29 dienenden Ventilkanal 14 kommuniziert, der an eine Druckquelle anschließbar ist, die das zum Betreiben des angeschlossenen Verbrauchers benötigte Druckmedium, vorliegend Druckluft, liefert. Dieser Zuströmabschnitt 28 ist so in der Schieberaufnahme 7 angeordnet, daß sich ein freier axialer Endbereich 32 des Ventilschiebers 8 in dem Zuströmabschnitt 28 befindet.Finally, a length section 15 is designed as an inflow section 28, which communicates with a valve channel 14 serving as an inflow channel 29, which can be connected to a pressure source that supplies the pressure medium required to operate the connected consumer, in this case compressed air. This inflow section 28 is arranged in the slide receptacle 7 in such a way that a free axial end region 32 of the valve slide 8 is located in the inflow section 28.
Beim Ausführungsbeispiel befindet sich der Zuströmabschnitt 28 axial im Anschluß an einen der Entlüftungsabschnitte 26' und ist zweckmäßigerweise in einem der axialen Endbereiche 31 der Schieberaufnahme 7 vorgesehen.In the embodiment, the inflow section 28 is located axially adjacent to one of the venting sections 26' and is expediently provided in one of the axial end regions 31 of the slide receptacle 7.
Die endseitige Anordnung des Zuströmabschnittes 28 hat den Vorteil, daß nur an einer Axialseite eine Dichtungseinheit 16 zur Abdichtung erforderlich ist. Auf der entgegengesetzten Axialseite ist der Zuströmabschnitt 28 von der die Schieberaufnahme 7 begrenzenden Wand abgeschlossen, die beispielsgemäß von dem einen Deckelabschnitt 5' gebildet ist. Der Zuströmabschnitt 28 kann durchaus ein Stück weit in diesen Deckelabschnitt 5' hineinragen.The end-side arrangement of the inflow section 28 has the advantage that a sealing unit 16 is only required on one axial side for sealing. On the opposite axial side, the inflow section 28 is closed off by the wall that delimits the slide receptacle 7, which is formed, for example, by the one cover section 5'. The inflow section 28 can certainly extend a little way into this cover section 5'.
Im Innern des Venti1schiebers 7 befindet sich wenigstens ein Verbindungskanal 33, der einerseits an dem vorerwähnten freien axialen Endbereich 32 des Ventilschiebers 8 zum Zuströmabschnitt 28 hin ausmündet. Darüber hinaus mündet der Verbindungskanal 33 in einer Ausströmzone 34 am Außenumfang 35 des Venti1schiebers 8 aus. Diese Ausströmzone 34 ist so am Venti1 schieber 8 plaziert, daß sie in wenigstens einer seiner Steuerstellungen in einem Arbeitsabschnitt 24, 24! der Schieberaufnahme 7 liegt. Im Falle des abgebildeten 5/2-Wegeventi1s ist die Anordnung so getroffen, daß die Ausströmzone 34 in der oberhalb der Längsachse 4 gezeigten ersten Steuerstellung in dem vomInside the valve slide 7 there is at least one connecting channel 33 which opens out at the above-mentioned free axial end region 32 of the valve slide 8 to the inflow section 28. In addition, the connecting channel 33 opens out in an outflow zone 34 on the outer circumference 35 of the valve slide 8. This outflow zone 34 is placed on the valve slide 8 in such a way that in at least one of its control positions it lies in a working section 24, 24 ! of the slide receptacle 7. In the case of the 5/2-way valve shown, the arrangement is such that the outflow zone 34 in the first control position shown above the longitudinal axis 4 is in the
Zuströmabschnitt 28 weiter entfernten ersten Arbeitsabschnitt 24 liegt und in der unterhalb der Längsachse liegenden zweiten Steuerstellung in dem anderen zweiten Arbeitsabschnitt 24' liegt, der sich axial näher zum Zuströmabschnitt 28 befindet.Inflow section 28 is located further away from the first working section 24 and in the second control position located below the longitudinal axis is located in the other second working section 24' which is located axially closer to the inflow section 28.
Die Ausströmzone 34 befindet sich in einer der nutartigen Einschnürungen 13 des Ventilschiebers 8 und ist somit axial beidseits von jeweils einem Steuerabschnitt 12 flankiert. In beiden Steuerstellungen stehen die die Ausströmzone 34 flankierenden Steuerabschnitte 12 in Dichtkontakt mit den den betreffenden Arbeitsabschnitt 24, 24' flankierenden Dichtungseinheiten 16. Dadurch ist eine fluiddichte Verbindung geschaffen zwischen dem Zuströmkanal 29 und dem jeweils zugeordneten Arbeitskanal 25, 25', so daß das Druckmedium entsprechend durch das Ventil hindurchströmen kann. Ausgehend von dem Zuströmkanal nimmt es dabei den Weg über den Zuströmabschnitt 28, die am freien axialen Endbereich liegende Mündung 36 des Verbindungskanals 33, den Verbindungskanal 33 seibst, und den jeweiligen Arbeitsabschnitt 24, 24' zum zugeordneten Arbeitskanal 25, 25'.The outflow zone 34 is located in one of the groove-like constrictions 13 of the valve slide 8 and is thus flanked axially on both sides by a control section 12. In both control positions, the control sections 12 flanking the outflow zone 34 are in sealing contact with the sealing units 16 flanking the relevant working section 24, 24'. This creates a fluid-tight connection between the inflow channel 29 and the respective associated working channel 25, 25', so that the pressure medium can flow through the valve accordingly. Starting from the inflow channel, it takes the path via the inflow section 28, the mouth 36 of the connecting channel 33 located at the free axial end area, the connecting channel 33 itself, and the respective working section 24, 24' to the associated working channel 25, 25'.
In jeder der beiden Steuerstellungen des Venti1schiebers steht der momentan nicht mit dem Verbindungskanal 33 kommunizierende andere Arbeitsabschnitt durch den vor-In each of the two control positions of the valve slide, the other working section that is not currently communicating with the connecting channel 33 is
liegenden Überströmspalt 17 mit dem benachbarten Entlüftungsabschnitt 26, 26' in fluidischer Verbindung. Dies ermöglicht eine Entlüftung des Verbrauchers, dessen Abluft über den zugeordneten Entlüftungskanal 27, 27' abströmen kann.The overflow gap 17 is in fluid communication with the adjacent venting section 26, 26'. This enables the consumer to be vented, and its exhaust air can flow out via the associated venting channel 27, 27'.
Vorzugsweise ermöglicht es das beispielsgemäße Mehrwegeventil 1, eine Abluftdrosselung vorzunehmen, und zwar zweckmäßigerweise in beiden vorhandenen Entlüftungskanälen 27, 27'. Anhand der Fig. 2, die den einen Entlüftungskanal 27' zeigt, wird eine bevorzugte Maßnahme zur Realisierung einer Drosselung der ausströmenden Luft deutlich. Dementsprechend ist in den Entlüftungskanal 27" eine Drosseleinrichtung 37 eingeschaltet, mit der eine insbesondere variable Vorgabe des Strömungsquerschnittes des Entlüftungskanals 27' möglich ist.Preferably, the multi-way valve 1 according to the example makes it possible to throttle the exhaust air, and specifically expediently in both existing vent channels 27, 27'. Figure 2, which shows one vent channel 27', shows a preferred measure for throttling the outflowing air. Accordingly, a throttling device 37 is integrated into the vent channel 27", with which a particularly variable specification of the flow cross-section of the vent channel 27' is possible.
Die Drossel einrichtung 37 enthält zweckmäßigerweise ein einstellbares Drosselglied 38, das insbesondere als im Ventilgehäuse 2 verschraubbar angeordnete Drossel schraube ausgeführt ist und das eine Drosselpartie 42 aufweist, die je nach Einstellung einen mehr oder weniger großen Teilquerschnitt des Entlüftungskanals verschließt. Da jedem Entlüftungskanal 27, 27' eine eigene Drosseleinrichtung 37 zugeordnet ist, kann die Intensität der Abluftdrosselung beider Entlüftungskanäle 27, 27' unabhängig voneinanderThe throttle device 37 expediently contains an adjustable throttle element 38, which is designed in particular as a throttle screw that can be screwed into the valve housing 2 and which has a throttle section 42 that closes a more or less large partial cross-section of the vent channel depending on the setting. Since each vent channel 27, 27' is assigned its own throttle device 37, the intensity of the exhaust air throttling of both vent channels 27, 27' can be adjusted independently of one another.
eingestel1t werden.be set.
In der gezeigten bevorzugten Ausführungsform des Mehrwegeventils 1 ist der Ventilschieber 8 ausgehend von der Stirnseite 43 seines dem Zuströmabschnitt 28 zugeordneten freien axialen Endbereiches 32 über einen Teil seiner axialen Länge hohl ausgeführt, wobei der Hohlraum 44 einen linearen Hauptabschnitt 45 relativ großen Durchmessers des Verbindungskanals 33 bildet. Er verläuft konzentrisch im Ventilschieber 8 ausgehend von der stirnsei ti gen Mündung 36 bis etwa zur gleichen Axialposition wie die Ausströmzone 34. Beim Ausführungsbeispiel endet (*.°.r Hauptabschnitt 45 unmittelbar im Anschluß an den die Ausströmzone 34 enthaltenden Längenbereich des Venti1 Schiebers 8, wobei er insgesamt sack!ochähnlicn ausgeführt ist.In the preferred embodiment of the multi-way valve 1 shown, the valve slide 8 is hollow over part of its axial length, starting from the front side 43 of its free axial end region 32 assigned to the inflow section 28, the hollow space 44 forming a linear main section 45 of relatively large diameter of the connecting channel 33. It runs concentrically in the valve slide 8 starting from the front opening 36 to approximately the same axial position as the outflow zone 34. In the exemplary embodiment, the main section 45 ends immediately after the length region of the valve slide 8 containing the outflow zone 34, and is designed overall to resemble a blind hole.
Im Bereich der Ausströmzone 34 schließen sich an den Hauptabschnitt 45 weitere Abschnitte des Verbindungskanals 33 an, die als kanal ähnliche und zueinander parallelgeschaltete Querabchnitte 46 ausgeführt sind, welche sich radial bezüglich der Längsachse 4 erstrecken. Sie durchsetzen die den Hauptabschnitt 45 umfangsseitig begrenzende Wand 47 des Venti1 Schiebers 8, wobei sie einerseits zum Hauptabschnitt 45 und andererseits in der Ausströmzone 34 zum Außenumfang 35 des Venti1 Schiebers 8 offen sind.In the area of the outflow zone 34, further sections of the connecting channel 33 are connected to the main section 45, which are designed as channel-like transverse sections 46 connected in parallel to one another and extend radially with respect to the longitudinal axis 4. They pass through the wall 47 of the valve slide 8 that circumferentially delimits the main section 45, being open on the one hand to the main section 45 and on the other hand in the outflow zone 34 to the outer circumference 35 of the valve slide 8.
Da der Hauptabschnitt 45 koaxial im Venti1 schieber 8 angeordnet ist, kann ein großer Querschnitt realisiert werden. Um auch durch die Querabschnitte 46 hindurch einen ausreichend großen Strömungsquerschnitt zur Verfugung zu stellen, sind die Querabschnitte 46 in einer Mehrzahl angeordnet, die fluidisch parallelgeschaltet ist. Die Querabschnitte 46 sind hierzu über den Umfang des Ventilschiebers 8 verteilt angeordnet, so daß sich eine Art Lochkranz ergibt und im Bereich der Ausströmzone 34 eine sich über den Außenumfang 35 des Venti1schiebers 8 erstreckende Reihe von aufeinanderfolgend angeordneten Mündungen 48 der Querabschnitte 46. Zweckmäßigerweise befinden sich diese Mündungen 48 am Grund der zugeordneten Einschnürung 13.Since the main section 45 is arranged coaxially in the valve slide 8, a large cross-section can be realized. In order to provide a sufficiently large flow cross-section through the cross sections 46, the cross sections 46 are arranged in a plurality that are fluidically connected in parallel. The cross sections 46 are distributed over the circumference of the valve slide 8, so that a kind of ring of holes is formed and in the area of the outflow zone 34 there is a row of successively arranged openings 48 of the cross sections 46 that extend over the outer circumference 35 of the valve slide 8. These openings 48 are expediently located at the base of the associated constriction 13.
Indem der Zuströmabschnitt 28 einem stirnseitigen Ende der Schieberaufnahme 7 zugeordnet ist, kann er in vorteilhafter Weise zusätzlich als Luftfederraum 52 Verwendung finden. Da der Venti1 schieber 8 ungeachtet der momentanen Steuerstellung ständig in Dichtkontakt mit der den Zuströmabschnitt 28 an einer Axialseite begrenzenden Dichtungseinheit 16, 16' steht, ist der Zuströmabschnitt 28 stets abgedichtet und steht ständig unter dem zuströmsei tigen Speisedruck. Dies hat zur Folge, daß die im Zuströmabschnitt 28 befindliche Druckluft den Ventilschieber 8 federnd in Richtung der ersten SteuerstellungSince the inflow section 28 is assigned to a front end of the slide receptacle 7, it can also be used advantageously as an air spring chamber 52. Since the valve slide 8 is constantly in sealing contact with the sealing unit 16, 16' that delimits the inflow section 28 on one axial side, regardless of the current control position, the inflow section 28 is always sealed and is constantly under the inflow-side feed pressure. This means that the compressed air in the inflow section 28 springs the valve slide 8 towards the first control position.
vorspannt, indem sie die die Mündung 36 umgebende Stirnfläche 53 des Venti1 Schiebers 8 sowie die der Mündung 36 entgegengesetzte Grundfläche 54 des Hauptabschnittes 45 beaufschlagt. Somit bildet die erste Steuerstellung eine Grund-Steuerstellung, in die der Venti1schieber 8 bei anliegendem Speisedruck ständig federnd vorgespannt ist, wobei die Federungscharakteristik aus der Kompressibilität der Druckluft herrührt.prestressed by acting on the front surface 53 of the valve slide 8 surrounding the mouth 36 as well as the base surface 54 of the main section 45 opposite the mouth 36. The first control position thus forms a basic control position into which the valve slide 8 is constantly spring-prestressed when the feed pressure is applied, the spring characteristic arising from the compressibility of the compressed air.
Um den Venti1schieber 8 in die zweite Steuerstellung umzuschalten, ist an dem dem freien axialen Endbereich 32 axial entgegengesetzten Ende des Venti1schiebers 8 ein axial beweglicher Stellkolben 55 vorgesehen. Er befindet sich in einem beim Ausführungsbeispiel durchmessermäßig erweiterten Endabschnitt 56 der Schieberaufnahme 7, der dem Zuströmabschnitt 28 axial entgegengesetzt liegt. Er kann mit dem Venti1schieber 8 fest verbunden und beispielsweise ein einstückiger Bestandteil des Ventilschiebers 8 sein. Beim Ausführungsbeispiel ist auch eine getrennte Ausführung möglich, da der Stellkolben 55 zur Betätigung des Ventilschiebers 8 nicht auf beiden Axialseiten mit einem fluidischen Betätigungsmedium beaufschlagt werden muß. Die Rückstellung in die Grund-Steuerstellung übernimmt das im Zuströmabschnitt 28 anstehende Druckmedium, so daß lediglich die axial entgegengesetzt zum Venti1 schieber 8 ausgerichtete Kolbenfläche als Be-In order to switch the valve slide 8 to the second control position, an axially movable actuating piston 55 is provided at the end of the valve slide 8 axially opposite the free axial end region 32. It is located in an end section 56 of the slide holder 7, which in the exemplary embodiment is enlarged in diameter and is axially opposite the inflow section 28. It can be firmly connected to the valve slide 8 and, for example, be an integral part of the valve slide 8. In the exemplary embodiment, a separate design is also possible, since the actuating piston 55 does not have to be actuated by a fluidic actuating medium on both axial sides in order to actuate the valve slide 8. The return to the basic control position is carried out by the pressure medium present in the inflow section 28, so that only the piston surface aligned axially opposite to the valve slide 8 serves as the actuating piston.
aufsch!agungsfläche 57 dient, die zum Umschalten des Venti1 Schiebers 8 in die zweite Steuerstellung mit einem Betätigungsmedium beaufschlagt wird, das über einen Steuerkanal 58 in einen in dem Endabschnitt 56 von der Beaufschlagungsfläche 57 des Stellkolbens 55 begrenzten Beaufschlagungsraum 59 eingespeist wird.impact surface 57 which is acted upon by an actuating medium to switch the valve slide 8 into the second control position, which is fed via a control channel 58 into an actuating chamber 59 delimited in the end section 56 by the actuating surface 57 of the actuating piston 55.
Um den Beaufschlagungsraum 59 von dem auf der entgegengesetzten Seite des Stellkolbens 55 liegenden Teilraum 62 des Endabschnittes 56 fluiddicht abzutrennen, trägt der Stellkolben 55 eine mit der Innenumfangsfläche des Endabschnittes 56 zusammenwirkende ringförmige DichtungIn order to separate the pressure chamber 59 from the partial chamber 62 of the end section 56 located on the opposite side of the actuating piston 55 in a fluid-tight manner, the actuating piston 55 carries an annular seal that interacts with the inner circumferential surface of the end section 56.
Das Betätigungsmedium wird beim Ausführungsbeispiel von dem über den Zuströmkanal 29 eingespeisten Druckmedium abgezweigt. Hierzu ist der Steuerkanal 58 auf der dem Beaufschlagungsraum 59 entgegengesetzten Seite zum Zuströmkanal 29 oder Zuströmabschnitt 28 geführt, wobei in seinen Verlauf ein Vorsteuerventil 63 zwischengeschaltet ist, das den Fluiddurchgang durch den Steuerkanal 58 steuern kan. Es handelt sich zweckmäßigerweise um ein mit einer Elektromagneteinrichtung ausgestattetes Magnetventil, das zweckmäßigerweise als 3/2-Ventil ausgeführt ist. In unbetätigter Stellung entlüftet es den zum Beaufschlagungsraum 59 führenden ersten Kanalabschnitt 64 des Steuerkanals 58 über einen integrierten EntlüftungskanalIn the embodiment, the actuating medium is branched off from the pressure medium fed in via the inflow channel 29. For this purpose, the control channel 58 is guided to the inflow channel 29 or inflow section 28 on the side opposite the pressure chamber 59, with a pilot valve 63 interposed in its course, which can control the fluid passage through the control channel 58. It is expediently a solenoid valve equipped with an electromagnet device, which is expediently designed as a 3/2 valve. In the non-actuated position, it vents the first channel section 64 of the control channel 58 leading to the pressure chamber 59 via an integrated vent channel.
65. Dadurch ist der Beaufschlagungsraum 59 drucklos, und der Venti1 schieber 8 befindet sich in der Grund-Steuerstellung. Wird das Vorsteuerventil 63 betätigt, gibt es unter gleichzeitiger Absperrung des Entlüftungskanals 65 die Verbindung zwischen dem vorerwähnten Kanal abschnitt und dem zum Zuströmkanal 29 führenden zweiten Kanalabschnitt 66 des Steuerkanals 58 frei, so daß der Beaufschlagungsraum 59 unter Druck gesetzt wird und der Venti1 schieber 8 in die zweite Steuerstellung umschaltet, da die Beaufschlagungsfläche 57 größer ist als die in Gegenrichtung beaufschlagten Flächen 43, 54, so daß eine resultierende Stellkraft verbleibt, die den Ventilschieber 8 in der zweiten Steuerstellung hält.65. As a result, the pressure chamber 59 is depressurized and the valve slide 8 is in the basic control position. If the pilot valve 63 is actuated, it opens the connection between the aforementioned channel section and the second channel section 66 of the control channel 58 leading to the inflow channel 29 while simultaneously blocking the vent channel 65, so that the pressure chamber 59 is pressurized and the valve slide 8 switches to the second control position, since the pressure surface 57 is larger than the surfaces 43, 54 acted upon in the opposite direction, so that a resulting actuating force remains which holds the valve slide 8 in the second control position.
Wird das Vorsteuerventil 63 anschließend wieder in die unbetätigte Stellung umgeschaltet, bewirkt das im Zuströmabschnitt 28 anstehende Druckmedium ein Zurückschieben des Ventilschiebers 8 einschließlich des Stellkolbens 55 in die Grund-Steuerstellung.If the pilot valve 63 is then switched back to the unactuated position, the pressure medium present in the inflow section 28 causes the valve slide 8 including the actuating piston 55 to be pushed back into the basic control position.
Das zuvor beschriebene 5/2-Wegeventi1 zeichnet sich durch ein geringes Bauvolumen insbesondere in Richtung der Längsachse 4 aus. Es hat einen hohen Nenndurchfluß und ermöglicht eine getrennte Abluftdrosselung im Bereich der beiden Entlüftungskanäle 27, 27'.The previously described 5/2-way valve1 is characterized by a small construction volume, particularly in the direction of the longitudinal axis 4. It has a high nominal flow and enables separate exhaust air throttling in the area of the two vent channels 27, 27'.
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