CH672946A5

CH672946A5 -

Info

Publication number: CH672946A5
Application number: CH492586A
Authority: CH
Inventors: Hans Schwaar
Original assignee: Wirth & Schwaar Fluidtechnik A
Priority date: 1986-12-10
Filing date: 1986-12-10
Publication date: 1990-01-15
Also published as: DE3739981A1

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft ein Schnellentlüftungsventil mit einem Ventilgehäuse, das einen Eingang, einen Ausgang und eine Entlüftungsöffnung aufweist und einem im Ventilge-5 häuse beweglichen Sperrglied zum Sperren und Öffnen der Entlüftungsöffnung. Schnellentlüftungsventile dienen der raschen Entlüftung von pneumatischen Zylindern und bewirken eine erhöhte Kolbengeschwindigkeit.

Bei einem bekannten Schnellentlüftungsventil ist in einer io zylindrischen Bohrung im Ventilgehäuse ein ungefähr topf-förmiges Sperrglied aus Gummi hin und her beweglich. Koaxial zur Zylinderbohrung ist der Eingang und die Entlüftungsöffnung angeordnet. Der Ausgang, welcher an den zu entlüftenden pneumatischen Zylinder angeschlossen wird, ist is auf der Seite der Entlüftungsöffnung mit der Zylinderbohrung verbunden. Je nachdem, ob Druck am Eingang oder am Ausgang herrscht, sperrt das Sperrglied die Entlüftungsöffnung oder den Eingang, wobei es sich verformt. Es nimmt dabei eine mehr tellerförmige oder eine mehr topfförmige 20 Gestalt an. Als nachteilig hat sich erwiesen, dass bei der Entspannung der Gase eine Abkühlung eintritt, die sogar zu einer Vereisung des Schnellentlüftungsventils führen kann, wenn dieses längere Zeit kurz hintereinander betätigt wird. Dadurch können Störungen entstehen. Wenn das aus 25 Gummi bestehende Sperrglied nämlich sehr kalt ist, wird es relativ steif und ist nicht mehr in gleicher Weise verformbar, so dass das Schnellentlüftungsventil nicht mehr einwandfrei arbeitet. Des weiteren kommt es nach längerer Zeit auch zu Brüchen des Sperrglieds, so dass das Ventil repariert oder aus-30 gewechselt werden muss.

Ein weiterer Nachteil bekannter Schnellentlüftungsventile sind deren relativ hohe Kosten. Das Gehäuse besteht meist aus präzis bearbeiteten Spritzgussteilen, die relativ teuer herzustellen sind.

35 Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein im Betrieb zuverlässiges und auch relativ billig herzustellendes Schnellentlüftungsventil zu bauen.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass bei einem Schnellentlüftungsventil der eingangs erwähnten bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitz (23) an der ^ ^ das Sperrglied ein doppelt wirkender Kolben ist, welcher

Entlüftungsöffnung (19) durch eine Lochscheibe (23) aus elastomerischem Material gebildet wird.

6. Schnellentlüftungsventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochscheibe (23) an einem am Ventilgehäuse (11) befestigten, die Entlüftungsöffnung (19) aufweisenden Teil (40) anliegt.

7. Schnellentlüftungsventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsöffnung (19) von einem Schalldämpfer (25), z. B. aus gesinterten Metallspänen, umgeben ist.

8. Schnellentlüftungsventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (11) aus einem ersten und einem zweiten Drehteil (29,31) besteht, deren Achsen rechtwinklig zueinander angeordnet sind und einen Anschluss (21,17), z. B. einen Schraubanschlussstutzen, aufweisen.

9. Schnellentlüftungsventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Drehteil (31) des Gehäuses (11) zur Aufnahme des ersten Drehteils (29) des Gehäuses (11) eine Querbohrung (33) aufweist, wobei ein ringförmiger Raum (35) um einen Teil des ersten Drehteils (29) gebildet ist, und dass das erste Drehteil (29) eine radiale Öffnung (41) besitzt, welche mit dem ringförmigen Raum (35) kommuniziert.

10. Schnellentlüftungsventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder Seite des ringförmigen Raums (35) je eine Dichtung (37,39) angeordnet ist.

einerseits vom Arbeitsdruck beaufschlagbar ist, um die Entlüftungsöffnung zu sperren und andererseits vom Abluftdruck beaufschlagbar ist, um die Entlüftungsöffnung frei zu geben. Durch den Ersatz des üblichen verformbaren Gum-45 misperrgliedes durch einen doppelt wirkenden Kolben, wird das Versagen des Schnellentlüftungsventils bei relativ tiefen Temperaturen praktisch ausgeschlossen. Es kann nicht mehr zu einem Bruch eines verformbaren Gummisperrgliedes kommen. Der Kolben kann relativ billig auf einem Dreh-50 automaten hergestellt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, dass der Kolben auf der einen Seite einen Entlüftungssperrabschnitt aufweist, der mit einem Ventilsitz der Entlüftungsöffnung zusammenarbeitet, dass der Kolben auf der anderen Seite 55 eine Verlängerung aufweist, die sich in Richtung zum Ausgang erstreckt, dass sich ein Kanal durch die Verlängerung und einen Kolbenabschnitt hindurch bis zum Entlüftungssperrabschnitt erstreckt, welcher Kanal sowohl im Bereich der Verlängerung als auch im Entlüftungssperrabschnitt 60 mindestens eine Öffnung aufweist, und dass auf der Verlängerung eine Absperreinrichtung angeordnet ist, das durch den Arbeitsdruck geöffnet werden kann. Diese Konstruktion ermöglicht eine einfache Fertigung des Kolbens und des Ventilgehäuses. Zweckmässigerweise ist die Absperreinrichtung 65 durch einen auf der Verlängerung axial verschiebbaren Ring und einer Feder gebildet, wobei der Ring durch den Arbeitsdruck verschiebbar ist, um die radiale Öffnung in der Verlängerung frei zu geben. Dies ermöglicht eine einfache Kon

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struktion des Ventils. So bestehen der Kolben mit dem Entlüftungsperrabschnitt, dem Kolbenabschnitt und der Verlängerung zweckmässigerweise aus einem Stück, z. B. einem Drehteil. Der Ventilsitz an der Entlüftungsöffnung kann durch eine Lochscheibe aus elastomerischem Material gebildet werden. Dadurch wird eine ausgezeichnete Dichtung gewährleistet, wobei die Lochscheibe eine sehr hohe Lebensdauer besitzt, weil sie im Betrieb praktisch keiner Verformung unterworfen ist. Die Lochscheibe liegt vorteilhaft an einem am Ventilgehäuse befestigten, die Entlüftungsöffnung aufweisenden Teil an. Dieser Teil kann beispielsweise durch Bördeln am Ventilgehäuse befestigt werden. Zweckmässigerweise ist die Entlüftungsöffnung von einem Schalldämpfer, z. B. aus gesinterten Metallspänen, umgeben.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das Ventilgehäuse aus einem ersten und einem zweiten Drehteil besteht, deren Achsen rechtwinklig zueinander angeordnet sind und einen Anschluss, z. B. einen Schraubanschlussstutzen, aufweisen. Die Fertigung des Gehäuses aus Drehteilen ermöglicht eine besonders billige Ventilkonstruktion. Vorteilhaft weist der zweite Drehteil des Gehäuses zur Aufnahme des ersten Drehteils des Gehäuses eine Querbohrung auf, wobei ein ringförmiger Raum um einen Teil des ersten Drehteils gebildet wird, und wobei das erste Drehteil mindestens eine radiale Öffnung besitzt, welche mit dem ringförmigen Raum kommuniziert. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, beim Befestigen des Schnellentlüftungsventils, das zweite Drehteil in jede beliebige Lage zu drehen, was den Anschluss der Druckleitung an den entsprechenden Anschlussstutzen des Ventils erleichtert. In vielen Fällen kann das Schnellentlüftungsventil direkt an den zu entlüftenden pneumatischen Zylinder angeschraubt werden, so dass der Weg der Abluft ins Freie äusserst kurz ist. Dadurch wird eine maximale Schnellentlüftung ermöglicht.

Zweckmässigerweise ist auf beiden Seiten des ringförmigen Raums je eine ringförmige Dichtung angeordnet. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 und 2 die Funktion eines herkömmlichen Schnellentlüftungsventils,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines Schnellentlüftungsventils gemäss der vorliegenden Erfindung,

Fig. 4 in vergrössertem Massstab einen Längsschnitt durch das Schnellentlüftungsventil gemäss Figur 3.

Wie die Figuren 1 und 2 zeigen, ist bei einem bekannten Schnellentlüftungsventil in einem Ventilgehäuse 11 ein ungefähr topfförmiges Sperrglied 13 aus Gummi hin und her beweglich. Koaxial zur Zylinderbohrung 15 ist der Eingang 17 und die Entlüftungsöffnung 19 angeordnet. Der Ausgang 21, welcher an einen zu entlüftenden pneumatischen Zylinder angeschlossen werden kann, ist auf der Seite der Entlüftungsöffnung 19 mit der Zylinderbohrung 15 verbunden. Wenn, wie Figur 1 zeigt, Druck an den Eingang 17 angelegt wird, wird das Sperrglied in Richtung zur Entlüftungsöffnung 19 bewegt, liegt am Ventilsitz 23 an und verformt sich so, dass es eine mehr topfförmige Gestalt annimmt. Dabei entsteht zwischen der Wandung der Zylinderbohrung 15 und dem Sperrglied ein ringförmiger Durch-lass, durch welchen das durch den Eingang 17 einströmende Medium zum Ausgang 21 fliessen kann.

Wenn hingegen, wie Figur 2 zeigt, kein Druck mehr am Eingang 17 anliegt, so strömt Luft aus dem pneumatischen Zylinder (nicht eingezeichnet) durch den Ausgang 21 zurück, schiebt das Sperrglied 13 gegen den Eingang 17, der dadurch abgesperrt wird. Der Weg ist nun frei zur Entlüftungsöffnung 19.

Wie bereits erwähnt wurde, erweist sich als nachteilig, dass sich das Sperrglied aus Gummi ständig verformt, wobei es insbesondere bei niedrigen Betriebstemperaturen, die durch die Entspannung der Gase bei der Entlüftung auftreten, zu s Materialermüdungserscheinungen kommt, so dass das Sperrglied nicht mehr richtig arbeitet und gegebenenfalls auch zerstört wird.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Schnellentlüftungsventils ist in Figur 3 dargestellt. Das Gehäuse 11 io weist einen stutzenförmigen Eingang 17, einen stutzenför-migen Ausgang 21 und eine von einem Schalldämpfer 25 umschlossene Entlüftungsöffnung 19 auf. Ein sechskantiger Abschnitt 27 erleichtert das Einschrauben des Gewindestutzens 21 in ein Gewinde.

ls Einzelheiten des Schnellentlüftungsventils von Figur 3 sind aus der vergrösserten Darstellung im Schnitt von Figur 4 ersichtlich. Das Ventilgehäuse 11 besteht aus dem ersten Drehteil 29 und dem zweiten Drehteil 31, die rechtwinklig zueinander angeordnet sind. Diese Drehteile 29,31 können 20 beispielsweise aus Messing bestehen. Das zweite Drehteil 31 besitzt zur Aufnahme des ersten Drehteils 29 eine Querbohrung 33. Zwischen dem ersten Drehteil 29 und dem zweiten Drehteil 31 ist ein ringförmiger Raum 35 vorgesehen. Auf jeder Seite des ringförmigen Raums 35 ist eine Dichtung 37 25 bzw. 39 vorgesehen. Das erste Drehteil 29 besitzt eine radiale Öffnung 41, die mit dem ringförmigen Raum 35 kommuniziert.

Die koaxiale Bohrung 42 im ersten Drehteil weist Abschnitte 43,44,45,46 mit verschiedenen Durchmessern 30 auf. Der Abschnitt 43 dient der Aufnahme der Lochscheibe 40, die beispielsweise durch Bördeln befestigt ist. Die Abschnitte 44 dienen der Lagerung des Kolbens 13.

Die Querbohrung 33 des zweiten Drehteils 31 besitzt einen Abschnitt 47 mit relativ grossem Durchmesser und einem 35 Abschnitt 48 mit relativ kleinem Durchmesser. Der Eingang 17 ist als Stutzen ausgebildet und besitzt ein Gewinde 49. Das erste Drehteil 29 weist auf der einen Seite den Ausgang 21 und auf der anderen Seite die Entlüftungsöffnung 19 auf. Der Ausgang 21 ist als Stutzen ausgebildet und besitzt ein 40 Gewinde 53. Anschliessend folgt ein Abschnitt 55, welcher im Bohrungsabschnitt 48 gelagert ist. Der Abschnitt 57, welcher einen grösseren Druchmesser besitzt als der Abschnitt 55, ist im Bohrungsabschnitt 47 gelagert. Im Abschnitt 57 befindet sich eine Nut 59 zur Aufnahme der 45 Dichtung 37, z. B. eines 0-Rings.

In der koaxialen Bohrung 42 des ersten Drehteils 29 befindet sich der doppelt wirkende Kolben 13. Er ist vom Arbeitsdruck beaufschlagbar um die Entlüftungsöffnung 19 zu sperren. Er kann aber auch bei der Entlüftung über den Ausgang 21 durch das aus einem pneumatischen Zylinder strömende Medium beaufschlagt werden, um die Entlüftungsöffnung 19 freizugeben. Der Kolben 13 weist auf der einen Seite des Kolbenabschnitts 64 einen Entlüftungs-Sperrabschnitt 60 auf, der mit einem Ventilsitz 23 der Entlüftungs-55 Öffnung 19 zusammenarbeitet. Der Ventilsitz 23 besteht beispielsweise aus einer Lochscheibe aus elastomerischem Material, z. B. Gummi. Auf der anderen Seite des Kolbenabschnitts 64 erstreckt sich eine Verlängerung 63 in Richtung zum Ausgang 21. Im Innern des Kolbens 13 führt ein Kanal 60 65 durch die Verlängerung 63 und den Kolbenabschnitt 64 hindurch bis in den Entlüftungs-Sperrabschnitt 60, wo sich nach aussen führende radiale Öffnungen 61 befinden.

Der Kolben 13 ist in der koaxialen Bohrung 42 an zwei 65 Stellen gelagert, nämlich mit dem Kolbenabschnitt 64 im Abschnitt 44 der Bohrung und mit dem Abschnitt 67 im Abschnitt 46 der Bohrung.

Auf der Verlängerung 63 befindet sich ein Abschnitt 69,

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der auf einer Seite durch einen Ansatz 71 und auf der anderen Seite durch einen Ansatz 73 begrenzt ist. Auf dem Abschnitt 69 befindet sich ein Ventil, das durch einen axial verschiebbaren Ring 75 und eine Schraubenfeder 77 gebildet wird. Die Schraubenfeder 77 liegt mit einem Ende am Absatz 71 an und drückt mit dem anderen Ende den Ring 75 gegen den Absatz 73. In dieser Stellung des Rings 75 befinden sich die radialen Öffnungen 41 auf der einen Seite und die radialen Öffnungen 76 auf der anderen Seite des Rings 75. Das Schnellentlüftungsventil arbeitet wie folgt. Wird dem Eingang 17 Druckluft zugeführt, so presst der Kolben 13 den Sperrabschnitt 60 gegen die Dichtung 23. Die Entlüftungsöffnung 19 wird somit verschlossen. Der Ring 75 wird entgegen der Kraft der Feder 77 nach links verschoben, so dass Druckluft durch die radialen Öffnungen 76 in den Kanal 65 und von dort zum Ausgang 21 fliessen kann.

s Herrscht am Eingang 17 kein Druck, soll also eine schnelle Entlüftung zurück durch den Ausgang 21 zur Entlüftungsöffnung 19 hin erfolgen, ist der Druck auf der rechten Seite des Kolbens grösser als auf der linken Seite desselben. Die Entlüftung erfolgt somit vom Ausgang 21 her durch den Kanal io 65 und die radialen Öffnungen 61 hindurch zur Entlüftungsöffnung 19 hin. Dabei dämpft der Schalldämpfer 25 die bei der Entlüftung entstehenden Geräusche.

B

2 Blatt Zeichnungen

Claims

672 946 PATENTANSPRÜCHE

1. Schnellentlüftungsventil, mit einem Ventilgehäuse (11), das einen Eingang (17), einen Ausgang (21) und eine Entlüftungsöffnung (19) aufweist, und einem im Ventilgehäuse (11) beweglichen Sperrglied (13) zum Sperren und Öffnen der Entlüftungsöffnung (19), dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrglied (13) ein doppelt wirkender Kolben ist, welcher einerseits vom Arbeitsdruck beaufschlagbar ist, um die Entlüftungsöffnung (19) zu sperren, und andererseits vom Abluftdruck beaufschlagbar ist, um die Entlüftungsöffnung (19) frei zu geben.

2. Schnellentlüftungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (13) auf der einen Seite einen Entlüftungssperrabschnitt (60) aufweist, der mit einem Ventilsitz (23) der Entlüftungsöffnung (19) zusammenarbeitet, dass der Kolben (13) auf der anderen Seite eine Verlängerung (63) aufweist, die sich in Richtung zum Ausgang (21) erstreckt, dass sich ein Kanal (65) durch die Verlängerung (63) und einen Kolbenabschnitt (64) hindurch bis in den Entlüftungs-Sperrabschnitt (60) erstreckt, welcher Kanal (65) sowohl im Bereich der Verlängerung (63) als auch im Entlüftungs-Sperrabschnitt (60) mindestens eine radiale Öffnung (76,61) aufweist, und dass auf der Verlängerung (63) eine Absperreinrichtung (75,77) angeordnet ist, die durch den Arbeitsdruck geöffnet werden kann.

3. Schnellentlüftungsventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsperreinrichtung (75,77) durch einen auf der Verlängerung (63) axial verschiebbaren Ring (75) und einer Feder (77) gebildet ist, wobei der Ring (75) durch den Arbeitsdruck verschiebbar ist, um die radiale Öffnung (76) in der Verlängerung (63) frei zu geben.

4. Schnellentlüftungsventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (13) mit dem Entlüftungs-Sperrabschnitt (60), dem Kolbenabschnitt (64) und der Verlängerung (63) aus einem Stück, z. B. einem Drehteil, besteht.

5. Schnellentlüftungsventil nach einem der Ansprüche 2