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Zweiwegeventil
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Zweiwegeventil mit einem eine Ventilkammer
umschließenden Ventilgehäuse, das einen Eingang und zwei Ausgänge aufweist, die
jeweils getrennt mit der Ventilkammer verbindbar sind.
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Absperrorgane dieser Art sind bekannt und sie ermöglichen eine Einstellung
und Regulierung der Durchflußmenge eines strömenden Mediums durch unvollständiges
oder vollständiges Anheben oder Öffnen eines Bet#tigungskörpers, um einen Teil oder
den vollen Öffnungsquerschnitt freizugeben. Bei Zweiwegeventilen wird der Durchtritt
für das strömende Medium je nach Stellung des Umschalt- bzw. Schließorgans entweder
zu beiden Ausgängen oder zu dem einen oder anderen Ausgang freigegeben. Das Medium
wird also umgelenkt und fließt entweder nach zwei Richtungen oder in der einen oder
anderen Richtung aus.
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Bei den bekannten Zweiwegeventilen sind als Umschalt- bzw.
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Schließorgane Umschaltsegmente vorgesehen, die durch Drehen in die
entsprechende Stellung gebracht werden. Der Nachteil solcher Umschaltsegmente besteht
insbesondere in der häufig unzureichenden Dichtheit. Diese läßt zu wünschen übrig,
wenn beispielsweise keine ausreichend große Anpreßkraft ausgeübt wird. Ferner ist
bei der Herstellung solcher Umschaltsegmente äußerste Präzision erforderlich, da
nicht genau gearbeitete Segmente undicht sind. Die Folge sind auftretende Leckverluste.
Außerdem werden solche Umschaltsegmente durch Verdrehen betätigt und die hierfür
erforderliche Drehbewegung ist häufig unbequem.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Zweiwegeventil zu schaffen, das
bei einem einfachen und bequem zu handhabenden Aufbau immer flüssigkeits- und gasdicht
ist und ein rationelles Arbeiten gewährleistet und sich für kombinierten Einsatz
eignet.
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Diese Aufgabe wird durch ein Zweiwegeventil der eingangs genannten
Art dadurch gelöst, daß mittig in der Ventilkammer ein als Kanalführung dienender
beidseitig offener Zylinder eingesetzt ist, durch den der Eingang senkrecht zur
Zylinderachse durchgeführt und in dem ein Steuerkolben axial verschiebbar ist, der
mit zwei im Abstand voneinander angeordneten Kolbenscheiben versehen ist, wobei
der Abstand zwischen den Kolbenscheiben größer ist als die Höhe des Zylinders und
jeder Endbereich des Zylinders als Dichtsitz für die ihm zugeordnete Kolbenscheibe
dient, und die Ventilkammer durch ein von der Außenseite der Wand des Zylinders
bis zur Innenseite des Ventilgehäuses sich erstreckende Trennwand in zwei gleichgroße
Kammern geteilt ist, derart, daß ein Ausgang der einen Kammer und der zweite Ausgang
der anderen Kammer zugeordnet ist.
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Zweckmäßige Weiterbildungen des Zweiwegeventils sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
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Ein so ausgebildetes Ventil gewährleistet bei bequemer Handhabung,
die manuell oder automatisch erfolgen kann, eine zuverlässige und sichere Dichtheit.
Die Dichtung erfolgt zweckmäßig radial mit O-Ringen, die am Außenumfang der Kolbenscheiben
in einer Ringnut eingesetzt sind. Die entsprechende Kolbenscheibe tritt in die offene
Seite des Zylinders ein und der O-Ring an ihrem Außenumfang preßt sich
an
die Innenwand des Zylinders. Ein solcher Ventilsitz ist gegen Luft, Gas und flüssige
Medien dicht. Eine präzise Bearbeitung der Kolbenscheiben selbst ist nicht erforderlich,
da die Dichtheit durch in einer Nut eingesetzte O-Ringe sichergestellt ist. Das
Ventil wird durch einen axial verschiebbaren Kolben betätigt, so daß das unpraktische
Verdrehen eines Umschaltsegments bzw. eines Kükens vermieden wird. Der Steuerkolben
kann manuell oder automatisch erfolgen, wobei im letztgenannten Fall eine interne
oder externe Drucksteuerung einfach durchzuführen ist. Die erfindungsgemäße Ausführung
eines Mehrwegeventils eignet sich insbesondere in der Filtertechnik, wo das Ventil
den Zu- und Abfluß des zu filternden Mediums steuert. Die einfache Bauweise und
insbesondere die Steuerung durch Längsverschiebung eines Steuerkolbens zum Schließen
bzw.
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Öffnen des Ventils und zum Umlenken des Mediums ermöglicht es, mehrere
Einzelventile in Blockpaaren anzuordnen. Bei Verketten mehrerer Blockpaare können
mehrere Filter gleichzeitig bedient werden. Wichtiger ist aber die Möglichkeit,
die Ventile im Blockpaar zunächst einem Filter zuzuordnen und sobald dieser Filter
verbraucht ist, die Ventile im Blockpaar so zu schalten, daß das Medium nun zu einem
zweiten Filter umgelenkt wird. Während der Arbeit am zweiten Filter kann der erste
verbrauchte Filter gereinigt werden.
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Auf diese Weise tritt nicht wie bisher ein Leerlauf durch Behandeln
eines verschmutzten Filters ein, da ohne Zeitverlust das Ventil mit einem neuen
sauberen Filter arbeiten kann, während der verbrauchte Filter gereinigt wird.
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Die problemlose Bedienung des erfindungsgemäßen Zweiwegeventils ermöglicht
eine automatische Bedienung mit Hilfe verschiedener Kombinationen von Steuerventilen,
die als Vorsteuerventile eingesetzt werden. Entsperrbare Rückschlag-
ventile
können das Zweiwegeventil in jeder eingestellten Position halten.Über Wegeventile
kann die Steuerung des Hauptventils variabel beeinflußt werden. Alle diese an sich
bekannten Steuermöglichkeiten können in verschiedensten Variationen mit dem erfindungsgemäßen
Zweiwegeventil eingesetzt und dessen Arbeit dadurch optimiert werden.
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Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Längsschnittansicht durch ein Zweiwegeventil
mit Handkurbel; Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht mit einer Einrichtung
für eine automatische Drucksteuerung; und Fig. 3 eine Querschnittansicht in Richtung
III-III in Fig.
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1 gesehen.
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Das Zweiwegeventil besteht aus einem in der Grundkontur im wesentlichen
rechteckigen Ventilgehäuse 1, das eine Ventilkammer 2 umschließt. In diese Ventilkammer
2 führt ein Eingang 3 und zweckmäßig radial zu diesem Eingang 3 münden in diese
Ventilkammer 2 Ausgänge 4 und 5. Mittig in der Ventilkammer 2 ist ein als Führungskanal
dienender, beidseitig offener Zylinder 6, der durch eine Trennwand 10 in Lage gehalten
wird. Diese Trennwand 10 hat vor allen Dingen die Aufgabe, die Ventilkammer 2 zu
teilen. Sie ist so angeordnet, daß sie die Außenseite der Wand des Zylinders 6 mit
der Innenwand des Ventilgehäuses 1 verbindet und dabei die Ventilkammer 2 in zwei
gleichgroße Kammern 2a end 2b teilt, derart, dass der eine Ausgang 4 in die Kammer
2a und der andere Ausgang 5 in die Kammer 2b mündet. Bei der dargestellten Ausführungsform
ist die Trennwand 10 in Form eines Schrägringes ausgebildet, der von einer Begrenzungswand
4a
des Ausganges 4 schräg bis zur der versetzt zu dieser Begrenzungswand
4a angeordneten Begrenzungswand 5a des zweiten Ausganges 5 gezogen ist. Axial durch
den Zylinder 6 ist ein Steuerkolben 7 gesteckt und darin längsverschiebbar. Am Steuerkolben
7 sind zwei Kolbenscheiben 8 und 9 im Abstand voneinander angebracht. Dieser Abstand
ist größer als die Höhe des Zylinders 6, dessen offene Endbereiche als Ventilsitze
für die Kolbenscheiben 8, 9 ausgelegt sind. Durch den Abstand zwischen den Kolbenscheiben
8 und 9 wird erreicht, daß der Zylinder 6 an einer Seite offen ist, wenn seine andere
Seite durch die ihr zugeordnete Kolbenscheibe verschlossen ist. Um den Außenumfang
einer jeden Kolbenscheibe 8 und 9 ist eine Ringnut vorgesehen, in die je ein O-Ring
8a bzw. 9a eingesetzt ist. Die Dichtung wird folglich durch die O-Ringe 8a und 9a
bewirkt. Der Außendurchmesser einer jeden Kolbenscheibe 8 und 9 entspricht im wesentlichen
dem lichten Durchmesser des Zylinders 6, so daß die in Arbeitsstellung bewegte Kolbenscheibe
8 bzw. 9 beim Schließen der jeweiligen Zylinderöffnung in diese eindringt und der
O-Ring 8a bzw. 9a dichtend an die Innenwand des Zylinders 6 gepreßt wird.
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Durch die gute Dichtwirkung der O-Ringe ist eine sichere Dichtung
gegenüber allen Strömungsmedien gewährleistet.
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Wenn der Steuerkolben 7 so verschoben wird, dass keine der Kolbenscheiben
8 und 9 in der Dichtstellung ist, kommuniziert der Eingang 3 mit beiden Kammern
2a und 2b der Ventilkammer 2 und damit mit beiden Ausgängen 4 und 5. Gelangt eine
der Kolbenscheiben 8 oder 9 in Dichtstellung, wird jeweils eine der kammern 2a bzw.
2b gesperrt und der Eingang 3 kommuniziert nur mit einemder Ausgänge.
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Der Steuerkolben 7 ist selbstverständlich in gegenüberliegenden Wänden
des Ventilgehäuses 1 dichtend geführt.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist zur Betätigung des Steuerkolbens
7 eine Handkurbel H vorgesehen, die an einem freien, über das Ventilgehäuse 1 vorstehenden
Ende des Steuerkolbens 7 befestigt ist.
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Das Zweiwegeventil gemäß Fig. 2 entspricht in allen Einzelheiten der
in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform. Lediglich die Einrichtung zur Betätigung
des Ventils ist anders aufgebaut, da anstelle einer Handkurbel eine automatische
Steuerung vorgesehen ist. Zu diesem Zweck ist an einer Seite des Ventilgehäuses
1 ein eine Zylinderkammer 11 umschließendes Zylindergehäuse Z befestigt, vorzugsweise
lösbar angeschraubt. Ein Stück 7a des Steuerkolbens 7 ist axial durch das Zylindergehäuse
Z geführt. An dem an das Ventilgehäuse 1 grenzenden Ende des Zylindergehäuses Z
ist eine Dichtplatte 12 stationär, aber lösbar, angeordnet, die die Zylinderkammer
11 dichtend abschließt. Durch eine mittige Öffnung 12a in der Dichtplatte 12 ist
der Steuerkolben 7, durch einen O-Ring gedichtet, gesteckt. Das gegenüberliegende
Ende der Zylinderkammer 11 ist durch eine Deckplatte 13 verschlossen. Diese Deckplatte
13 weist eine mittige Öffnung 13a auf, die mit der mittigen Öffnung 12a in der Dichtplatte
12 fluchtet. Das über die Deckplatte 13 vorstehende Endstück 7b des Steuerkolbens
7 gleitet, ebenfalls durch einen O-Ring gedichtet, in dieser Öffnung 13a. Im Bereich
der Zylinderkammer 11 ist am Steuerkolbenstück 7a eine Kolbenscheibe 14 befestigt,
deren Umfangsrand, versehen mit einem O-Ring 14adichtend an der Innenwand des Zylindergehäuses
Z anliegt und daran gleitet. Die Kolbenscheibe 14 teilt die Zylinderkammer 1 in
eine obere Kammer A und eine untere Kammer B. In jede dieser Kammern A und B führt
je ein in der Wand des Zylindergehäuses Z ausgesparter Ein-Auslaß 15 bzw. 16, zum
Ein bzw. Ausleiten eines Druckmediums, mit
dessen Hilfe der Steuerkolben
7 betätigt und das Ventil in die gewünschte Arbeitsstellung gebracht wird.
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Zweckmäßig ist auf der Oberseite des Zylindergehäuses Z ein Sichtgehäuse
G angeordnet, das das oberste freie Endstück 7b des Steuerkolbens 7 umschließt.
An diesem Endstück ist eine Anzeige 17 vorgesehen, die ein Ablesen der Position
des Steuerkolbens 7 und damit des Ventils gestattet.
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Die Zufuhr des Druckmediums kann über Ventilkombinationen verschiedener
Bauweise erfolgen. Hierfür geeignete Mehrwegeventile sind bekannt und eine Beschreibung
erübrigt sich.
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Die Bauweise und Funktionsweise des erfindungsgemäßen Zweiwegeventils
gestattet es, jeweils zwei vollständige Ventile zu einem Blockpaar zu verbinden
und auch auf diese Weise einen rationellen und wirksamen Einsatz des Ventils zu
gestatten.
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- Leersreite -