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Wegeventil
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Die Erfindung betrifft ein Wegeventil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
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Wegeventile verursachen, wenn sie in Druckluftanlagen eingesetzt werden,
beim Entlüftungsvorgang störende Geräusche.
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Diese Geräusche werden erzeugt durch die am Druckmittelauslaß des
Ventils auftretende Druckdifferer2: zwischen dem atmosphärischen Druck und dem Druck
der aus dem Ventil austretenden komprimierten Luft.
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Um dieses von der Abluft des Ventils verursachte Geräusch zu mindern,
ist es üblich, auf den Druckrrtittelauslaß des
Ventils einen Geräuschdämpfer
zu schrauben, welcher z. B.
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aus luftdurchlässigen gesintertem Metall bestehen kann.
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Derartige Geräuschdämpfer dämpfen zwar im hohen Maße das Abluftgeräusch,
haben jedoch den Nachteil, recht platzaufwendig zu sein.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Wegeventil der
eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem auf einfache Art und Weise eine
gute Geräuschdämpfung erzielt wird, ohne zusätzliche, das Ventil vergrößernde Mittel
zu verwenden.
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Diese. Aufgabe wird mit der im Patentancpruch 1 angegebenen Erfindung
gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung werden in
den Unteran; prüchen aufgezeigt.
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Die Erfindung bietet u. a. den Vorteil, durch die Integration eines
Druckmittel-Expansionsraumes in das Ventilgehäuse eine gegenüber den üblichen Geräuschdämpfern
bessere Geräuschdämpfung zu erzielen.
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Ein Verschmutzen der das Abluftgeräucch dämpfenden Mittel ist beim
erfindungsgemäßen Wegeventil weitgehest ausgeschlossen.
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Anhand der Zeichnungen wird ein Ausführur!gsbeispiel der - Erfindung
nachstehend näher erläutert.
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Es- zeigen: Fig. 1 ein zweimal Drei/Zwei-Wegeventil teilweise im Schnitt
und Fig. 2 eine Draufsicht auf das in Fig. 1 dargestellte Wegeventil bei -abgenommenen
Ventilgehäuseoberteil, wobei die rechte Hälfte des Ventils im Schnitt dargestellt
ist.
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Fig. 1 zeigt ein zweimal Drei/Zwei-We/geverstil mit einem dem Druckmittelauslaß
vorgeschalteten Druckmittel-Expansionsraum.
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Da dieses Ventil zwei parallel zueinander angeordnete, identisch aufgebaute
Ventileinrichtungen beinhaltet, s¢-llten hier der Einfachheit halber lediglich die
im Sc;hnittbere;ich gezeigten Schaltmittel, Kanäle und Kammern der linken Ventilhäfte
beschrieben werden.
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In einem aus zwei Gehäuseteilen 1 und 5 l>estehenden Ventilgehäuse
mit einem Druckmitteleingang 2, einem ersten Druckmittelausgang, der in der Abbildung
nicht dargestellt ist, einem-zweiten Druckmittelausgang 3 sowie einem zur 4tmosphäre
führenden Druckmittelauslaß 4 ist eine abgestufte Gehäusebohrung vcrgesehen, in
welcher ein Ventilstößel 8, 12 abgedichtet geführt wird.
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Der Ventilstößel 8, 12 ist in einen unteren Abschnitt 8 und in einen
oberen Abschnitt 12 unterteilt. Der obere Abschnitt 12 ist mit einem umlaufenden
Vorsprung 13 versehen und weist eine in Richtung seiner Längsachse verlaufende Bohrung
16 auf, die mit einer unterhalb des Vorsprunges 13 angeordneten Querbohrung 23 T-förmig
verbunden ist. Auf dem Umfang des Vorsprunges 13 ist in einer Nut ein Dichtring
14 gelagert, welcher den oberhalb des Vorsprunges 13 liegenden Teil und den unterhalb
des Vorsprunges 13 liegenden Teil der Gehäusebohrung druckdicht voneinander trennt.
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Der oberhalb des Vorsprunges 13 liegende Teil der Gehäusebohrung wird
von einer Platte 17 begrenzt, die eine koaxial zum freien Ende des Ventilstößels
8, 12 angeordnete Ausnehmung 22 aufweist.
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Eine erste Druckfeder 15 stützt sich mit ihrem oberen Ende an der
Platte 17 ab und beaufschlagt mit ihrem unteren Ende den Vorsprung 13 des Ventilstößels
8, 12, so daß der Vorsprung 13 auf einem Absatz 7 der Gehäusebohrung gehalten wird.
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Über einen im Gehäuse 1 vorgesehenen Kanal 24, die im Ventilstößel
8, 12 vorgesehene Querbohrung 23 und die Längsbohrung 16 ist der Druckmitteleingang
2 mit dem als Druckmittelkammer 11 dienenden, oberhalb des Vorsprung es 13 des Ventilstößels
8, 12 liegenden Teil der Gehäusebohrung verbindbar.
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Ein mit einem: sich in die Ausnehmt-.ng 22 der Platte 17 hineinerstreckenden
Fortsatz 20 versehener Doppelsitz-Ventilverschlußkörper 20, 21 liegt mit einer umlaufenden
Wulst 21 auf der Platte 17 auf. Der Fortsatz 20 bildet mit dem Abschnitt 12 des
Ventilstößels 8, 12 ein Einlaßventil 12, 20. Die mit der Ausnehmung 22 versehene
Platte 17 bildet mit der Wulst 21 des Doppelsitz-Ventilverschlußkörpers 20, 21 ein
Auslaßventil 17, 21, über welches die Druckmittelkammer 11 mit einem Druckmittel-Expansionsraum
25 verbindbar ist.
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Der Druckmittel-Expansionsraum 25 steht mit dem zur Atmosphäre führenden
Druckmittelauslaß 4 in Verbindung.
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Mittels. einer sich am zweiten Gehäuseteil 5 abstützenden zweiten
Druckfeder 19 wird der Doppelsitz-Ventilverschlußkörper 20, 21 auf der als Auslaßventilsitz
dienenden Platte 17 gehalten.
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Im unteren Abschnitt 8 des Ventilstößels 8, 12 sind zwei Dichtringe
9, 10 vorgesehen, die ein Austreten von Druckmittel durch die Stößelführung verhindern.
Ein zwischen der Platte 17 und dem Aufliager der Platte 17 angeordneter Dichtring
18 verhindert eine unbeabsichtigte Verbindung zwischen der Druckirittelkammer 11
und dem mit dem Druckmittelauslaß 4 verbundenen Druckmittel-Expansionsraum 25.
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Fig. 2 zeigt eine Draufsicht des im vorstehenden beschriebenen zweimal
Drei/Zwei-Wegeventils bei abgencmmer.em oberen Gehäuseteil, wobei die rechte Hälfte-
des Ventils im Schnitt dargestellt ist.
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Der besseren Übersicht halber sind die den in Fig. 1 gezeigten Teilen
gleichen Teile des Ventils mit gleichen, jedoch um 100 erhöhten Bezugszeichen versehen.
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In einem Ventilgehäuse 101 mit einem Druckmitteleingang 102, einem-
ersten Pruçkmittelausgang 26, einem zweiten Druckmittelausgang 103 sowie ei,-nem
zur Atmosphären führenden Druckmittelauslaß 104, 27 ist eine erste abgestufte Gehäusebohrung
vorgesehen, in welcher ein Ventilstößel 108, 112 gegen die Kraft einer Druckfeder
verschiebbar angeordnet ist. Die Gehäusebohrung
ist über einen Kanal
124 mit dem Drukmitteleingang 102 verbunden. Der Ventilstößel 108, 112 bildet mit
eine nicht dargestellten Doppelsitz-Vetilverschlußkörper ein Einlaßventil, über
weiches der Druckmitteleingang 102 mit einer ebenfalls nicht gezeigten, von einer
Abstufung des Ventilstößels und der Gehäusebohrung gebildeten Druckmittelkammer,
die mit dem ersten Druckmittelausgang 26 in Verbindung steht, verbindbar ist.
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Eine die erste Druckmittelkammer begrenzende und mit einer koaxial
zum Ventilstößel 108, 112 angeordneten Ausnehmung 122 versehene Platte 117 bildet
mit dem Doppelsitz-Ventilverschlußkörper ein Auslaßventil, über welches die erSte
Druckmittelkammer mit einem Druckmittel-Expansionsraum 125 verbindbar ist.
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Der Druckmittei-Expansionsraum 125 ist direkt mit dem Druckmittelauslaß
104, 27 verbunden.
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Parallel zur ersten Gehäusebohrung ist eine zweite Gehäusebohrung
31 vorgesehen, in welcher ein; zweiter Ventilstößel 29, 30 gegen die Kraft einer
nicht dargestellten Druckfeder verschiebbar angeordnet ist. Die zweite Gehäusebohrung
31 31 ist über einen Kanal 28 mit dem Druckmitteleingang 102 verbunden.
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Der Ventilstößel 29, 30 bildet mit einem nicht dargestellten Doppelsitz-Ventilverschlußkörper
ein Einlaßventil, über welches der Druckmitteleingang 102 mit einer hier nicht gezeigten,
von einer Abstufung des Ventilstößels 29, 30 und der Gehäusebohrung 31 gebildeten
zweiten Druckmittelkammer, die mit dem zweiten Druckmittelausgang 103 über einen
Kanal 32 in Verbindung steht, verbindbar ist.
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Über ein # on ?em Doppelsitz-Ventilverschlußkörper und einerebenfalls
nicht dargestellten, mit einer zentrisch angeordneten Ausnehmung versehenen, die
zweite Drackmittelkamn,er begrenzenden Platte gebildetes Auslaßventil ist die zweite
Druckmittelkammer mit dem Druckmittel-Expansionsraum 125 verbindbar.
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Die Funktion C'es im vorstehenden beschriebenen Ventils wird nachsteher.d
an,han? der beiden Abbildungen näher erläutert.-
Es wird angenommen,
daß nach einem Belüftungsvorgang, bei welchem ein nicht dargestellter Verbraucher
über den Druckrr:itteleingang 2, den Kanal 24, das Einlaßventil 12, 20 sowie die
Druckmittelkammer 11 mit einer ebenfalls nicht gezeigten Druckinittelquelle verbunden
ist/ ein Entlüftungsvorgang durchgeführt werden soll.
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Zu diesem Zwecks wird der Ventilstößel 8, 12 in Richtung auf den Doppelsitz-Ventilverschlußkörper
20, 21 zu verschoben.
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Dabei schiebt sich der Fortsatz 20 des Doppelsitz-Ventilverschlußkörpers
20, 21 in die Bohrur.g 16 des als Einlaßven1:ilsitz dienenden Ab.schnittes 12 des
Ventilstößels 8, 12 hinein. Das Einlaßventil 12, 20 ist nun geschlossen, und die
Druckmittelzufuhr von der Druck-:mittelquelle zum Verbraucher ist unterbrochen.
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Bei der weiteren Verschiebung des Ventilstößels 8, 12 in der gleichen
Richtung hebt der Doppelsitz-Ventilverschlußkörper 20, 21 mit seiner Wulst 21 von
der als Sitz des Auslaßventils 17, 21 dienenden Platte 17 ab.
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Die aus dem Verbraucher und aus der Einlaßkammer 11 austretende Druckluft
strömt nun in den Druckmittel-Expansionsraum 25 (Fig. 2 Druckmittel-Expansionsraum
125) und entspannt sich dort. Die entspannte Luft gelangt über die Entlüftung 4
(104, 27 in Fig. 2)- zur Atmosphäre.
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Dadurch, daß der Druck der komprimierten Luft in Druckmittel-Expansionsraum
25 stark reduziert wird, ist die Druckdifferenz zwischen dem atmosphärischen Druck
und der Drucklu-ft am Ausgang der Entlüftung 4 sehr klein, so daß das Entlüftungsgeräusch
nur noch sehr gering ist.
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Wird das Ventil mit hohen Brücken gefahren, so ist es gemäß der Erfindung"
von Vorteil, den Druckmittel-Expansionsraum mit porösen material zu füllen, wodurch
noch eine erhebliche Verbesserung der: Ger*-pschdämpfung erzielt wird.
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Es ist selbstverständlich auch möglich, den Druckmittel-Expansionsraum
in Form eines Kanalsystenis ion Ventilgehäuse auszubilden.