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Einrichtung zum Mischen zweier Druckmedien
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Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung nach
der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einer derartigen bekannten Einrichtung sind
zwei Wegeventile hintereinander angeordnet. Das erste Wegeventil dient zum Mischen
der Druckmedien, das zweite Wegeventil zum Steuern des Druckmediengemisches. Beide
Wegeventile müssen gleichzeitig geschaltet werden, so daß diese Einrichtung aufwendig
und kompliziert ist.
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Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße Wegeventil mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß es besonders einfach,
kompakt und kostengünstig baut. Die Baugröße verringert sich. Es muß nur ein Wegeventil
geschaltet werden, um zwei unterschiedliche Druckmedien auf einfache Weise zu mischen
und zu steuern. Auch nach längerer Stillstandszeit des Wegeventils wird die richtige
Menge des zu mischenden Druckmediums geliefert. Die Menge dieses Druckmediums ist
unabhängig von der Einschaltzeit des Wegeventils. Es
ergeben sich
dadurch besonders günstige Anwendungsmöglichkeiten.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale möglich.
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Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur
1 einen Längsschnitt durch ein Wegeventil und Figur 2 eine Abwandlung einer Einzelheit.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels Im Gehäuse 10 eines 5/2-Wegeventils
11, das als Spleißventil eingesetzt wird, ist eine mittige, durchgehende Längsbohrung
12 ausgebildet. Diese ist an beiden Stirnseiten des Gehäuses 10 von Gehäusedeckeln
13, 14 verschlossen. An der Unterseite des Gehäuses 10 sind fünf gleich große Bohrungen
15 bis 19 ausgebildet, die quer zur Längsbohrung 12 und diese schneidend verlaufen.
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Die mittlere Bohrung 17 ist mit Hilfe einer Scheibe 20 verschlossen.
Die Bohrungen 15 und 16 dienen als Zulaufanschlüsse, die Bohrung 18 als Verbraucheranschluß
und die Bohrung 19 als Entlüftungsanschluß. Der Zulaufanschluß 15 steht über eine
Leitung 21 mit einer Wasserpumpe 22, der Zulaufanschluß 16 über eine Leitung 23
mit einer Luftpumpe 24 in Verbindung. Der Verbraucheranschluß 18 führt zu einer
Spleißdüse 25.
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In der Längsbohrung 12 sind zwischen und hinter den Bohrungen 15 bis
19 fünf gleiche Führungsscheiben 26 bis 30 angeordnet. Zwischen der Bohrung 16 und
der Bohrung 17 befindet sich eine Distanzscheibe 31. In den fluchtenden und gleich
groß ausgebildeten Bohrungen 33 der Führungsscheiben 26 bis 30 und am Außenumfang
derselben ist je eine Ringnut 34, 35 ausgebildet, in denen je ein Dichtring 36,
37 angeordnet ist. Die zwischen den Führungsscheiben 26 bis 30 und der Distanzscheibe
31 gebildeten Räume dienen als Zulaufkammern 38 und 39, als Umlaufkammer 40, als
Verbraucherkammer 41 und als Entlüftungskammer 42.
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In den Bohrungen 33 der Führungsscheiben 26 bis 30 ist ein Steuerschieber
44 dicht gleitend geführt. Dieser weist drei Kolbenteile 45, 46, 47 auf, die durch
Ringnuten 48, 49 voneinander getrennt sind. Die Ringnut 48 ist breiter als die Ringnut
49. Das außenliegende Kolbenteil 45 ist am längsten, während das mittlere Kolbenteil
46 am kürzesten und das dritte Kolbenteil 47 wieder länger ist. An den Kolbenteilen
45, 46, 47 befinden sich den Ringnuten 48, 49 zugewandte Steuerkanten 51, 52, 53.
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Am Kolbenteil 45, das in Wirkverbindung mit der Zulaufkammer 38 steht,
sind nahe der Ringnut 48 zwei schmale Ringnuten 54, 55 mit einem zwischen ihnen
liegenden schmalen Bund 56 ausgebildet. Die Breite der Ringnuten 54, 55 ist jeweils
kleiner als die Breite des Dichtrings 36, der in der Ringnut 34 der Führungsscheibe
27 angeordnet ist und am Kolbenteil 45 dichtend anliegt.
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An das Kolbenteil 45 legt sich ein Kolben 57 an, dessen Teil 58 mit
kleinerem Durchmesser von einem Dichtring 59 umgeben ist. Der Kolben 57 gleitet
in einer im
Gehäusedeckel 13 ausgebildeten zylindrischen Ausnehmung
60. Das andere endseitige Kolbenteil 47 des Steuerschiebers 44 ragt in eine zylindrische
Ausnehmung 61 im Gehäusedeckel 14. An dieses legt sich durch die Kraft einer Feder
62 ein Federteller 63 an. Zwischen Federteller 63 und Kolbenteil 47 ist ein Dämpfungselement
64 angeordnet.
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Befindet sich der Steuerschieber 44 in der in Figur 1 dargestellten
Stellung, so ist die Zulaufkammer 38 gesperrt. Der Verbraucheranschluß 18 ist über
die Ringnut 49 und den Entlüftungsanschluß 19 entlüftet. Von der Pumpe 22 wird über
die Leitung 21 und den Zulaufanschluß 15 Wasser in die Zulaufkammer 38 und in die
Ringnuten 54, 55 gefördert. Durch die Breite und Tiefe der beiden Ringnuten 54,
55 ist eine bestimmte Wassermenge festgelegt.
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Wird nun der Steuerschieber 44 durch Beaufschlagen des Kolbens 57
entgegen der Kraft der Feder 62 verschoben, so ist die Zulaufkammer 38 weiterhin
abgesperrt. Ist der Steuerschieber 44 soweit nach rechts verschoben, daß die Ringnuten
54, 55 in Verbindung mit der Zulaufkammer 39 stehen, so wird das sich in den Ringnuten
54, 55 befindliche Wasser in die Zulaufkammer 39 gefördert.
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Dort wird es von dem von der Pumpe 24 über die Leitung 23 und den
Zulaufanschluß 16 geförderten Druckluftstrom zerstäubt. Die Zulaufkammer 39 ist
jetzt über die Ringnut 48 mit der Verbraucherkammer 41 verbunden. Die Entlüftungskammer
42 und somit der Entlüftungsanschluß 19 sind gesperrt. Der Druckluftstrom reißt
das fein zerstäubte Wasser mit in die Verbraucherkammer 41, dann in den Verbraucheranschluß
18 und dann weiter zur Spleißdüse 25.
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Der Dichtring 36, der zwischen Zulaufanschluß 15 und Zulaufanschluß
16 liegenden Führungsscheibe 27 ist mindestens so breit wie die Ringnut 54 bzw.
55, so daß während des Schaltvorgangs nie die Zulaufkammer 38 mit der Zulaufkammer
39 direkt verbunden ist. Der Dichtring 36 muß aber nicht absolut dichtend ausgebildet
sein, da der Luftdruck größer ist als der Wasserdruck, wodurch selbst bei kleineren
Leckagen keine ungewollte Wasser/Luftvermischung stattfindet. Der Dichtring 36 kann
z.B. aus Teflon sein. Die Dichtringe 36 der übrigen Führungsscheiben 26 und 28 bis
30 können eine vom Dichtring 36 der Führungsscheibe 27 abweichende Breite aufweisen.
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Zwei Fäden werden in der Spleißdüse 25 im sogenannten Zweiertakt verbunden,
d.h. die Verbindungsstelle zweier Fäden wird zweimal mit dem Druckmittelgemisch
angefeuchtet. Dabei muß zwischen den beiden Takten jeweils die Verbraucherkammer
41 über die Entlüftungskammer 42 vollständig entlüftet werden, um eine genaue Menge
und genaue Mischung der beiden Druckmedien zu gewährleisten.
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Es ist möglich, ein herkömmlich bekanntes Wegeventilgehäuse zu verwenden,
wobei ein Anschluß durch die Scheibe 21 verschlossen wird. Allein durch Austausch
des Steuerschiebers ist das Wegeventil 11 geeignet; eine genau vorgegebene Wassermenge
mit einem Druckmittel zu mischen und dieses Gemisch zu einer Spleißdüse 25 zum Spleißen
von z.B. Fäden zu steuern. Es ist somit möglich, zwei Vorgänge - Mischen und Steuern
- in einem Arbeitsgang durch ein einziges Wegeventil auszuführen.
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Die Figur 2 zeigt eine zweiteilige Ausbildung des Dichtrings 36 in
der Führungsscheibe 27. Ein in der Ringnut 34 außen angeordneter 0-Ring 68 ist aus
besonders elastischem
Werkstoff hergestellt. Ferner ist ein innenliegender
Dichtring 69 mit rechteckförmigem Querschnitt angeordnet, der etwas über die Ringnut
34 hinausragt. Dieser Dichtring 69 besteht aus einem besonders harten und abriebfesten
Werkstoff, z.B. aus mit Kohlefasern verstärktem PTFE. Im Kolbenteil 45 des Steuerschiebers
44 ist in Figur 2 nur eine Ringnut 70 ausgebildet, die abgeflachte Kanten 71 aufweist.
Abhängig von der gewünschten Wassermenge können im Kolbenteil 45 eine oder auch
mehrere Ringnuten 70 ausgebildet sein. Es muß aber jedes Mal der Dichtring 69 wenigstens
so breit sein wie die einzelne Ringnut 70.
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Ferner ist es auch denkbar, daß statt einer Ringnut 70 ein Schlitz
oder eine anders geformte Ausnehmung im Kolbenteil 45 des Steuerschiebers 44 ausgebildet
ist.
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Das Wegeventil 11 eignet sich auch nicht nur zum Mischen von Wasser
mit Druckluft zum Spleißen von Fäden, sondern ist auch für Anwendungsfälle mit anderen
Druckmedien denkbar.