[0001] Die Erfindung betrifft ein Ventil, mit einem Ventilgehäuse, das einen Versorgungskanal
zur Druckmittelzufuhr, einen Verbraucherkanal zur Verbindung mit einem Verbraucher
und einen Entlüftungskanal aufweist, wobei der Verbraucherkanal über eine Zuströmöffnung
mit dem Versorgungskanal und über eine Entlüftungsöffnung mit dem Entlüftungskanal
verbindbar ist, mit zwei zueinander koaxialen, jeweils einer der beiden Öffnungen
zugeordneten und unabhängig voneinander bewegbaren Verschlußkörpern, die jeweils durch
Federbeaufschlagung aufeinander zu gerichtet in eine Schließstellung vorgespannt sind,
in der sie die zugeordnete Öffnung mit einer Schließfläche abdecken und verschließen,
und mit einem mittels einer Antriebseinrichtung verstellbaren Betätigungsstößel für
die beiden Verschlußkörper, an dem axial entgegengesetzt gerichtete Betätigungsflächen
vorgesehen sind, die bei entsprechender Verstellrichtung des Betätigungsstößels in
Öffnungsrichtung entgegen der Federkraft auf jeweils einen der Verschlußkörper einwirken.
[0002] Ein derartiges, als Druckregelventil ausgestaltetes Ventil wird in der japanischen
ungeprüften Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr. JP-H5-158552 beschrieben.
Es regelt durch veränderliche Vorgabe der Stellung des Betätigungsstößels den am Verbraucherkanal
anliegenden Druck. Um den Druck zu erhöhen, wird der der Zuströmöffnung zugeordnete
Verschlußkörper mehr oder weniger weit vom zugeordneten Ventilsitz abgehoben. Entsprechendes
erfolgt in bezug auf den anderen, der Entlüftungsöffnung zugeordneten Verschlußkorper,
wenn der verbraucherseitig gewünschte Sekundärdruck reduziert werden soll.
[0003] Bei dem bekannten Ventil durchsetzt der Betätigungsstößel einen der Verschlußkörper
und trägt an seinem Endabschnitt eine teilweise von einer flexiblen Membran gebildete
Beaufschlagungswand, die einerseits von dem im Verbraucherkanal herrschenden Druck
beaufschlagt wird. Die Stellung des Betätigungsstößels wird durch Änderung des auf
der entgegengesetzten Wandseite herrschenden Druckes beeinflußt.
[0004] Das bekannte Ventil ist ein ausschließlich als Druckregelventil einsetzbares Spezialventil.
Für andere Ventilfunktionen eignet es sich nicht. Ist beispielsweise ein 3/2- oder
3/3-Proportional-Wegeventil gefordert, muß auf einen gänzlich anderen Ventiltyp zurückgegriffen
werden, was einen beträchtlichen Kostenaufwand für Herstellung und Lagerhaltung bedeutet.
[0005] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ventil der eingangs genannten
Art zu schaffen, das einen Aufbau besitzt, der ohne größeren Aufwand die Realisierung
verschiedener Ventilarten ermöglicht.
[0006] Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß die beiden Verschlußkörper axial verschiebbar
auf dem sie axial durchsetzenden Betätigungsstößel angeordnet sind, daß die beiden
über die Verschlußkörper axial hinausragenden Endabschnitte des Betätigungsstößels
eine zumindest teilweise von einer flexiblen Membran gebildete, ventilgehäuseseitig
festgelegte gasdichte Ausgleichswand tragen, daß eine jeweilige Ausgleichswand und
eine dieser zugewandte, der Schließfläche axial entgegengesetzte Beaufschlagungsfläche
des benachbarten Verschlußkörpers bewegliche Begrenzungswände eines zur Kompensation
von an dem Betätigungsstößel angreifenden fluidischen Druckkräften dienenden Ausgleichsraumes
bilden, und daß die beiden Ausgleichsräume über Zweigkanäle mit dem Verbraucherkanal
verbunden sind.
[0007] Ein derartiges Ventil läßt sich bei entsprechender Ausgestaltung der Antriebseinrichtung
auch weiterhin als Druckregelventil einsetzen. Darüber hinaus eignet es sich jedoch
auch zum Einsatz als Proportional-Wegeventil, da die vom Arbeitsfluid verursachten,
auf den Betätigungsstößel einwirkenden Druckkräfte vollständig ausgeglichen werden
können, so daß auch bei hohem Versorgungsdruck nur geringe Stellkräfte für den Betätigungsstößel
erforderlich sind. Der in Schließstellung des Ventils in Öffnungsrichtung auf die
Verschlußkörper einwirkende Druck ist kräftemäßig ausgeglichen, da der gleiche Druck
über die Zweigkanäle und die angeschlossenen Ausgleichsräume auf die entgegengesetzt
gerichteten Beaufschlagungsflächen der Verschlußkörper einwirkt. Sind auch die Flächen
der Ausgleichswände untereinander gleich, kompensieren sich die hier angreifenden
Druckkräfte ebenfalls. Auf diese Weise ist eine druckunabhängige Betätigung des Ventils
realisierbar. Die Betätigungskräfte richten sich zweckmäßigerweise im wesentlichen
nur nach der Eigensteifigkeit der Membranen der Ausgleichswände und der mit der Lagerung
und/oder Abdichtung der Verschlußkörper zusammenhängenden Reibungskräfte sowie der
Kraft der Federbeaufschlagung der Verschlußkörper.
[0008] Das erfindungsgemäße Ventil läßt sich beispielsweise als 3/3-Proportional-Wegeventil
einsetzen, wobei eine Wegregelung integriert sein kann. Unter Umständen läßt sich
das Ventil auch als einfaches Schaltventil verwenden. Möglich ist ferner ein Einsatz
als Druckregelventil, wobei man über die Auswahl des Flächenverhältnisses der beiden
Ausgleichswände bewußt eine gewisse resultierende Stellkraft in einer Richtung vorgeben
kann, der man mit der Antriebseinrichtung entgegenwirkt, um somit den verbraucherseitig
anliegenden Druck zu regeln. Es ist von Vorteil, daß man relativ große Membranen einsetzen
kann, wenn man einen großen Hub benötigt, ohne auf entsprechend starke Antriebseinrichtungen
zurückgreifen zu müssen.
[0009] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
[0010] Zweckmäßigerweise sind die Verschlußkörper derart ausgebildet, daß die in Schließstellung
an ihnen angreifenden Druckkräfte, die von dem im zugeordneten Versorgungs- bzw. Entlüftungskanal
herrschenden Druck abhängen, zumindest im wesentlichen gleich groß sind. Des weiteren
ist die Anordnung vorzugsweise so getroffen, daß die dem Ausgleichsraum axial entgegengesetzten
Außenflächen der Ausgleichswände ständig vom Atmosphärendruck beaufschlagt sind. Man
erreicht dadurch eine praktisch vollkommen kompensierte fluidbetätigte Verstelleinrichtung,
bei der sowohl der Versorgungsdruck als auch der Ausgangsdruck und der Umgebungsdruck
kompensiert sein können und keine resultierenden Druckkräfte verursachen.
[0011] Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der beiliegenden Zeichnung abgebildeten
Ausführungsbeispiels des Ventils näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Längsschnitt
durch das Ventil mit stirnseitig angesetzter Antriebseinrichtung in Gestalt eines
Tauchankerantriebes mit integrierter Wegregelung.
[0012] Das beispielsgemäße Ventil 1 umfaßt ein Ventilgehäuse 2, an das axial eine Antriebseinrichtung
3 angesetzt ist.
[0013] In dem Ventilgehäuse 2 erstreckt sich in Richtung der Längsachse 4 eine Aufnahme
6 für eine allgemein mit 5 bezeichnete Verstelleinrichtung. Die Aufnahme 6 geht stirnseitig
beidseits jeweils in eine Gehäusekammer 7 größeren Querschnitts über.
[0014] In dem Ventilgehäuse 2 sind ein Versorgungskanal 10, ein Verbraucherkanal 11 und
ein Entlüftungskanal 12 ausgebildet. Diese drei Kanäle münden axial beabstandet seitlich
in die Aufnahme 6. Dabei liegt die Mündung 13 des Verbraucherkanals 11 axial zwischen
den Mündungen 14, 15 des Versorgungskanals 10 und des Entlüftungskanals 12. Im übrigen
münden alle drei Kanäle 10, 11, 12 andernends zur Außenfläche des Ventilgehäuses 2,
wo bei Bedarf weiterführende Druckmittelleitungen anschließbar sind.
[0015] Im Betrieb steht der Versorgungskanal 10 mit einer nicht näher dargestellten Druckmittelquelle
in Verbindung, so daß über ihn die Druckmittelzufuhr in das Ventil 1 erfolgt. Bei
dem Druckmittel handelt es sich zweckmäßigerweise um Druckluft, in welchem Falle das
Ventil 1 ein pneumatisches Ventil ist.
[0016] Der Verbraucherkanal 11 ermöglicht den Anschluß eines mit Druckmittel zu versorgenden
Verbrauchers, beispielsweise eines Arbeitszylinders. Der Entlüftungskanal 12 dient
zur Entlüftung des Verbraucherkanals 11 bzw. des daran angeschlossenen Verbrauchers
und führt daher zweckmäßigerweise zur Umgebung, wobei ihm ein Schalldämpfer zugeordnet
sein kann.
[0017] Die Mündungen 14, 15 des Versorgungskanals 10 und des Entlüftungskanals 12 befinden
sich beispielsgemäß im Bereich ringförmiger bzw. zylindrischer Erweiterungen 16 der
Aufnahme 6. Diese Erweiterungen 16 flankieren axial beidseits einen über die Mündung
13 mit dem Verbraucherkanal 11 kommunizierenden Mittelabschnitt 17 der Aufnahme 6.
Dabei stellt der Übergang zwischen dem Mittelabschnitt 17 und der dem Versorgungskanal
10 zugeordneten Erweiterung 16 eine Zuströmöffnung 18 und der Übergang zwischen dem
Mittelabschnitt 17 und der mit dem Entlüftungskanal 12 kommunizierenden Erweiterung
16 eine Entlüftungsöffnung 19 dar.
[0018] In den beiden Erweiterungen 16 befindet sich jeweils ein kolbenartiger Verschlußkörper
22, 22'. Die beiden Verschlußkörper 22, 22' sind koaxial zueinander angeordnet und
unabhängig voneinander verschiebbar gelagert. In der aus der Zeichnung hervorgehenden
Schließstellung sitzt ein jeweiliger Verschlußkörper 22, 22' mit einer Dichtpartie
23 auf einem die zugeordnete Zuström- bzw. Entlüftungsöffnung 18, 19 umschließenden
Ventilsitz 24 auf, so daß der Fluiddurchgang durch die betreffende Öffnung 18, 19
hindurch versperrt ist, wobei die betreffende Öffnung 18, 19 von einer Schließfläche
25 des jeweiligen Verschlußkörpers 22, 22' abgedeckt wird.
[0019] Jedem Verschlußkörper 22, 22' ist eine Federeinrichtung 26 zugeordnet, über die er
in Richtung der Schließstellung beaufschlagt wird. Sie ist beispielsgemäß jeweils
von einer Schraubendruckfeder gebildet, die sich beispielsgemäß einerseits an einem
umlaufenden Radialbund 27 des Verschlußkörpers 22, 22' und andererseits an einer Fläche
des Ventilgehäuses 2 abstützt. Durch die Federeinrichtungen 26 werden die beiden Verschlußkörper
22, 22' axial aufeinander zu gerichtet in Schließrichtung beaufschlagt.
[0020] Der Radialbund 27 liegt im Bereich der zugeordneten Erweiterung 26. An ihn schließt
sich ein außen zylindrisch konturierter Führungsabschnitt 28 des Verschlußkörpers
22, 22' an, der in eine Durchgangsöffnung 32 hineinragt, die eine jeweilige Erweiterung
16 mit der benachbarten Gehäusekammer 7 verbindet. Die Durchgangsöffnung 32 ist ein
Längenabschnitt der Aufnahme 6, in dem der Verschlußkörper 22, 22' über den zugeordneten
Führungsabschnitt 28 axial verschiebbar geführt ist. Zur Abdichtung der Durchgangsöffnung
32 trägt jeder Führungsabschnitt 28 im Bereich des Außenumfanges eine zweckmäßigerweise
in einer Umfangsnut aufgenommene ringförmige Dichtung 33, die mit der Umfangsfläche
der Durchgangsöffnung 32 in gleitendem Dichtkontakt steht. Sie kann in kostengünstiger
Ausgestaltung von einem sogenannten O-Ring aus Material mit gummielastischen Eigenschaften
gebildet sein.
[0021] Der Verschlußkörper 22, 22' endet an der der Schließfläche 25 axial entgegengesetzten
Stirnseite mit einer Beaufschlagungsfläche 34, deren Größe betragsmäßig zweckmäßigerweise
der Schließfläche 25 entspricht. Die untereinander identischen Querschnittsflächen
der beiden Durchgangsöffnungen 32 entsprechen beim Ausführungsbeispiel den Querschnitten
der Zuströmöffnung 18 und der Entlüftungsöffnung 19.
[0022] Außer den beiden Verschlußkörpern 22, 22' besitzt die Verstelleinrichtung 5 des weiteren
einen stangenförmigen Betätigungsstößel 35, der koaxial in der Aufnahme 6 angeordnet
ist. Der beispielsgemäß einstückige Betätigungsstößel 35 durchsetzt gleichzeitig beide
Verschlußkörper 22, 22', die somit auf dem Betätigungsstößel 35 sitzen, wobei eine
relative axiale Verschiebbarkeit gewährleistet ist.
[0023] Die beiden Verschlußkörper 22, 22' sind axial beabstandet zueinander angeordnet.
Der diesen Abstand überbrückende Abschnitt des Betätigungsstößels 35, nachfolgend
als Überbrückungsabschnitt 36 bezeichnet, ist mit zwei Radialvorsprüngen 37 versehen,
die beispielsgemäß ringartig umlaufend bzw. kragenförmig ausgebildet sind. Jeweils
ein Radialvorsprung 37 ist einer Schließfläche 25 unmittelbar vorgelagert. Jeder Radialvorsprung
37 verfügt an der dem zugeordneten Verschlußkörper 22, 22' zugewandten Axialseite
über eine Betätigungsfläche 38. Die Anordnung ist so getroffen, daß in Schließstellung
beider Verschlußkörper 22, 22' der zugeordnete Radialvorsprung 37 mit seiner Betätigungsfläche
38 gerade eben am betreffenden Verschlußkörper 22, 22' anliegt.
[0024] Der Betätigungsstößel 35 läßt sich mit Hilfe der erwähnten Antriebseinrichtung 3
axial verschieben bzw. verstellen. Je nachdem, in welche Richtung die Verstellbewegung
ausgehend von der gezeigten und erläuterten Neutralstellung des Betätigungsstößels
35 erfolgt, wird jeweils einer der Verschlußkörper 22, 22' durch Einwirkung des zugeordneten
Radialvorsprunges 37 aus der Schließstellung ausgehoben und in eine Offenstellung
verlagert, in der seine Dichtpartie 23 einen mehr oder weniger großen Abstand zum
Ventilsitz 24 einhält. Der jeweils andere Verschlußkörper wird hierbei nicht beeinflußt,
da sich der ihm zugeordnete Radialvorsprung 37 axial von ihm entfernt.
[0025] Der Betätigungsstößel 35 ragt beidseits aus der Verschlußkörperanordnung 22, 22'
mit einem Endabschnitt 42, 42' hinaus und in die sich anschließende Gehäusekammer
7 hinein. Im Innern der betreffenden Gehäusekammer 7 trägt jeder Endabschnitt 42,
42' eine gasdichte Ausgleichswand 43, die die Gehäusekammer 7 unter Abdichtung in
zwei axial aufeinanderfolgende Räume unterteilt. Der sich unmittelbar an die Durchgangsöffnung
32 anschließende Raum sei als Ausgleichsraum 44, der entgegengesetzte äußere Raum
als Außenraum 45 bezeichnet.
[0026] Die Ausgleichswand 43 ist einerseits an dem Endabschnitt 42, 42' und andererseits
am Ventilgehäuse 2 festgelegt. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß der Betätigungsstößel
35 gleichwohl eine Axialbewegung ausführen kann. Dies resultiert daraus, daß die Ausgleichswand
43 zumindest teilweise von einer flexiblen Membran 46 gebildet ist. Diese beispielsgemäß
scheibenförmige Membran, die zweckmäßigerweise aus Material mit gummielastischen Eigenschaften
besteht, hat beim Ausführungsbeispiel eine zentrale Durchbrechung 47, mit der sie
auf den Betätigungsstößel 35 aufgesetzt und festgespannt ist. Im Bereich ihres äußeren
umlaufenden Randes ist sie im Bereich der Umfangswand der Gehäusekammer 7 dicht eingespannt.
[0027] Die stößelseitige Befestigung erfolgt beim Ausführungsbeispiel zweckmäßigerweise
mittels zweier sie axial flankierender Stützscheiben 49, zwischen denen sie mit dem
Rand ihrer zentralen Durchbrechung 47 eingespannt ist. Diese Stützscheiben 49 können
radial sehr nahe an die Umfangsfläche der Gehäusekammer 7 heranragen.
[0028] Auf Grund der Abdichtung des Ausgleichsraumes 44 mit Hilfe einer Membran 46 wird
das Auftreten von Reibung beim Verstellen des Betätigungsstößels 35 verhindert. Die
aufzubringenden Verstellkräfte müssen lediglich so groß sein, daß die Eigensteifigkeit
der Membranen 46 überwunden werden kann.
[0029] Zum benachbarten Versorgungskanal 10 und Entlüftungskanal 12 hin ist ein jeweiliger
Ausgleichsraum 44 über die ringförmige Dichtung 33 abgedichtet, die der in die Durchgangsöffnung
32 hineinragende Verschlußkörper 22, 22' trägt.
[0030] Die einem jeweiligen Ausgleichsraum 44 zugeordnete Ausgleichswand 43 und Beaufschlagungsfläche
34 bilden bewegliche Begrenzungswände des betreffenden Ausgleichsraumes 44. Der im
Ausgleichsraum 44 herschende Druck beaufschlagt somit sowohl die dem Ausgleichsraum
44 zugewandte Innenfläche 52 der Ausgleichswand 43 als auch die zugewandte Beaufschlagungsfläche
34 des benachbart angeordneten Verschlußkörpers 22, 22'.
[0031] Im Innern des Ventilgehäuses 2 sind des weiteren zwei Zweigkanäle 53 vorgesehen,
die beide vom Verbraucherkanal 11 abzweigen und in jeweils einen der Ausgleichsräume
44 einmünden. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß der im Verbraucherkanal 11 herrschende
Druck gleichzeitig auch in beiden Ausgleichsräumen 44 ansteht.
[0032] Die beiden Außenräume 45 sind zweckmäßigerweise jeweils mit der Umgebung verbunden,
zu welchem Zweck geeignete Verbindungskanäle 54 vorhanden sein können. Auf diese Weise
ist die dem Ausgleichsraum 44 axial entgegengesetzte Außenfläche 55 der Ausgleichswand
43 ständig vom Atmosphärendruck beaufschlagt.
[0033] Betrachtet man die in der Figur gezeigte Neutralstellung des Ventils 1, so ist die
Verstelleinrichtung 5 hinsichtlich der vom Arbeitsfluid hervorgerufenen Druckkräfte
praktisch vollständig kompensiert. An jedem Verschlußkörper 22, 22' steht sowohl an
der Schließfläche 25 als auch - über den Zweigkanal 53 und den Ausgleichsraum 44 -
an der Beaufschlagungsfläche 34 der ausgangsseitige bzw. verbraucherseitige Druck
an, wobei wegen der Flächenidentität keine resultierenden Stellkräfte auftreten.
[0034] Dazuhin ist der die Zuströmöffnung 18 steuernde Verschlußkörper 22 hinsichtlich des
Versorgungsdruckes druckkraftkompensiert. Die dem in der zugeordneten Erweiterung
16 herrschenden Druck ausgesetzten, oval entgegengesetzten Verschlußkörperflächen
56, 56', die sich vorliegend an dem Radialbund 27 befinden, sind gleich groß. Entsprechendes
gilt auch für den die Entlüftungsöffnung 19 steuernden Verschlußkörper 22', so daß
auch entlüftungsseitige Kompensation vorliegt. Die auf die Verschlußkörper 22, 22'
einwirkende Schließkraft wird allein von den Federeinrichtungen 26 aufgebracht.
[0035] Indem darüber hinaus die Innenflächen 52 der Ausgleichswände 43 untereinander gleich
sind, ebenso wie die Außenflächen 55, sind auch die am Betätigungsstößel 35 über die
Ausgleichswand 43 angreifenden Axialkräfte neutralisiert.
[0036] Um das Ventil 1 zu betätigen, wird der Betätigungsstößel 35 mit Hilfe der Antriebseinrichtung
3 aus seiner Neutralstellung in die eine oder andere Richtung ausgelenkt. Die Krafteinleitung
erfolgt beim Ausführungsbeispiel über einen Stellstößel 57 der Antriebseinrichtung
3, der an dem einen (42') der beiden Endabschnitte des Betätigungsstößels 35 angreift.
Beim Ausführungsbeispiel liegt eine feste Verbindung vor, so daß sowohl Druckkräfte
als auch Zugkräfte übertragbar sind.
[0037] Von Vorteil ist, daß die aufzubringende Verstellkraft beim Ausführungsbeispiel unabhängig
vom Druck des Arbeitsfluides ist. Dies gilt auch dann, wenn entweder die Zuströmöffnung
18 oder die Entlüftungsöffnung 19 mehr oder weniger weit geöffnet ist.
[0038] Ist beispielsweise der Betätigungsstößel 35 ausgehend von der gezeigten Neutralstellung
nach rechts verschoben, so ist die Zuströmöffnung 18 offen, und Fluid kann aus dem
Versorgungskanal 10 zum Verbraucherkanal 11 strömen. Die Entlüftungsöffnung 19 ist
weiterhin verschlossen. Mit Ausnahme der Verschlußkörperflächen 56, 56' an dem entlüftungsseitigen
Verschlußkörper 22', der somit weiterhin umgebungsdruckkompensiert ist, liegt nun
an den Schließflächen 25 und Beaufschlagungsflächen 34 der Verschlußkörper 22, 22'
wie auch an den Innenflächen 52 der Ausgleichswände 43 der im Versorgungskanal herrschende
Druck an, so daß weiterhin, nur eben auf höherem Druckniveau, eine Kompensation der
Druckkräfte vorhanden ist. Die zur Betätigung erforderlichen Stellkräfte sind also
auch von der Ventilstellung zumindest im wesentlichen unabhängig.
[0039] Beim Ausführungsbeispiel ist die Antriebseinrichtung 3 mit einer Elektromagnet-Einrichtung
58 ausgestattet, die als Tauchanker-Antriebseinrichtung ausgeführt ist. Entsprechend
der der Elektromagnet-Einrichtung 58 zugeführten Stromstärke nimmt hier der Stellstößel
57 eine bestimmte Axialposition ein. Eine nähere Beschreibung der Tauchanker-Antriebseinrichtung
erübrigt sich hier, weil ihr Aufbau als solcher dem Fachmann bekannt ist. Beim Ausführungsbeispiel
ist ein Wegsensor 61 integriert, so daß sich in Zusammenhang mit einer nicht näher
dargestellten Steuereinrichtung eine Wegregelung verwirklichen läßt. Ein sogenannter
Proportionalbetrieb ist ohne weiteres möglich, bei dem der Betätigungsstößel 35 stufenlos
positionierbar ist.
[0040] Die Ausgestaltung der Antriebseinrichtung 3 ist grundsätzlich beliebig. Sie könnte
beispielsweise auch einen sogenannten Proportionalmagneten umfassen, dessen Anker
als Stellstößel 57 arbeitet und mechanische Druckkräfte in den Betätigungsstößel 35
einleiten kann, wobei zur Rückstellung eine Federeinrichtung vorgesehen werden kann,
die auf der entgegengesetzten Stirnseite gegen die dort vorhandene Ausgleichswand
43 arbeitet.
[0041] Um eine resultierende Rückstellkraft zu erhalten, wäre es auch denkbar, die Flächen
der Ausgleichswände 43 nicht gleich groß zu wählen, sondern eine gewisse Flächendifferenz
vorzusehen. Dies ermöglicht insbesondere die Verwendung eines schwachen Antriebes
mit großem Hub.
[0042] Insbesondere bei einer Ausgestaltung wie vorstehend beschrieben, kann das Ventil
als Druckregelventil eingesetzt werden. Im Zusammenhang mit einem dem Verbraucherkanal
11 zugeordneten Drucksensor kann hier eine Regelung derart erfolgen, daß stets ein
bestimmter verbraucherseitiger Ausgangsdruck vorliegt.
[0043] Das Ventil läßt sich nicht nur als Proportional-Wegeventil, sondern auch als einfaches
Schaltventil einsetzen, bei dem die Verschlußkörper lediglich zwischen zwei Stellungen
umschaltbar sind und keine Zwischenstellungen einnehmen können. Die Vorteile hinsichtlich
Kompensation fluidisch bedingter Druckkräfte bleiben aber auch hier erhalten. Man
kann somit ohne größeren Aufwand verschiedene Ventilarten realisieren.
1. Ventil, mit einem Ventilgehäuse (2), das einen Versorgungskanal (10) zur Druckmittelzufuhr,
einen Verbraucherkanal (11) zur Verbindung mit einem Verbraucher und einen Entlüftungskanal
(12) aufweist, wobei der Verbraucherkanal (11) über eine Zuströmöffnung (18) mit dem
Versorgungskanal (10) und über eine Entlüftungsöffnung (19) mit dem Entlüftungskanal
(12) verbindbar ist, mit zwei zueinander koaxialen, jeweils einer der beiden Öffnungen
(18, 19) zugeordneten und unabhängig voneinander bewegbaren Verschlußkörpern (22,
22'), die jeweils durch Federbeaufschlagung aufeinander zu gerichtet in eine Schließstellung
vorgespannt sind, in der sie die zugeordnete Öffnung (18, 19) mit einer Schließfläche
(25) abdecken und verschließen, und mit einem mittels einer Antriebseinrichtung (3)
verstellbaren Betätigungsstößel (35) für die beiden Verschlußkörper (22, 22'), an
dem axial entgegengesetzt gerichtete Betätigungsflächen (38) vorgesehen sind, die
bei entsprechender Verstellrichtung des Betätigungsstößels (35) in Öffnungsrichtung
entgegen der Federkraft auf jeweils einen der Verschlußkörper (22, 22') einwirken,
dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Verschlußkörper (22, 22') axial verschiebbar
auf dem sie axial durchsetzenden Betätigungsstößel (35) angeordnet sind, daß die beiden
über die Verschlußkörper (22, 22') axial hinausragenden Endabschnitte (42, 42') des
Betätigungsstößels (35) eine zumindest teilweise von einer flexiblen Membran (46)
gebildete, ventilgehäuseseitig festgelegte gasdichte Ausgleichswand (43) tragen, daß
eine jeweilige Ausgleichswand (43) und eine dieser zugewandte, der Schließfläche (25)
axial entgegengesetzte Beaufschlagungsfläche (34) des benachbarten Verschlußkörpers
(22, 22') bewegliche Begrenzungswände eines zur Kompensation von an dem Betätigungsstößel
(35) angreifenden fluidischen Druckkräften dienenden Ausgleichsraumes (44) bilden,
und daß die beiden Ausgleichsräume (44) über Zweigkanäle (53) mit dem Verbraucherkanal
(11) verbunden sind.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Verschlußkörper (22, 22')
derart ausgebildet ist, daß die in Schließstellung von dem im zugeordneten Versorgungs-
oder Entlüftungskanal (10, 12) herrschenden Druck beaufschlagten, axial entgegengesetzt
gerichteten Verschlußkörperflächen (56, 56') gleich groß sind.
3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein jeweiliger Verschlußkörper
(22, 22') einen den Betätigungsstößel (35) umschließenden zylindrischen Führungsabschnitt
(28) aufweist, der unter Zwischenschaltung einer ringförmigen Dichtung (33) axial
verschiebbar in einer zwischen dem zugeordneten Versorgungs- bzw. Entlüftungskanal
(10, 12) und dem zugeordneten Ausgleichsraum (44) verlaufenden Durchgangsöffnung (32)
angeordnet ist.
4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beaufschlagungsfläche (34)
von der Stirnfläche des Führungsabschnittes (28) gebildet ist.
5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung
(3) im Bereich einer der beiden axialen Stirnseiten des Ventilgehäuses (2) angeordnet
ist und einen mit dem Betätigungsstößel (35) zusammenwirkenden Stellstößel (57) aufweist.
6. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (3) eine
Elektromagnet-Einrichtung (58) aufweist.
7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung eine Tauchanker-Antriebseinrichtung
ist.
8. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Ausgleichsraum
(44) axial entgegengesetzten Außenflächen (55) der Ausgleichswände (43) ständig vom
Atmosphärendruck beaufschlagt sind.
9. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die einem jeweiligen
Ausgleichsraum (44) zugewandten Innenflächen (52) der beiden Ausgleichswände (43)
unterschiedlich groß ausgebildet sind.