DE10037117C2 - Valve piston for multi-way valves - Google Patents

Valve piston for multi-way valves

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Description

Die Erfindung betrifft einen Ventilkolben für Mehrwege­ ventile mit wenigstens einem Aussendurchmesser, wobei an wenigstens einer vorgegebenen Stelle wenigstens eine Aussparung geringeren Durchmesser als der Aussendurch­ messer so vorgesehen ist, dass verschiedene Ventilkanä­ le des Mehrwegeventils miteinander verbindbar sind.The invention relates to a valve piston for multi-way valves with at least one outer diameter, wherein at least one predetermined location Recess smaller diameter than the outside knife is provided so that different valve channels le of the multi-way valve are interconnectable.

Ein solcher Ventilkolben geht beispielsweise aus der DE 197 19 767 A1 hervor.Such a valve piston is known for example from DE 197 19 767 A1 out.

An seinem Aussendurchmesser sind in einem Ringraum zwi­ schen einer Ventilgehäuseausnehmung einerseits und dem Ventilkolben andererseits mehrere Ringdichtungen ange­ ordnet, wobei je nach Stellung des Ventilkolbens die verschiedenen Ventilkanäle des Mehrwegeventils fluidisch miteinander verbunden oder voneinander getrennt werden. Üblicherweise werden derartige Ventilkolben durch spanende Verfahren aus metallischen, nichtmetal­ lischen oder Kunststoffhalbzeugen hergestellt. Für die für die Dichtfunktion erforderliche Oberflächengüte müssen die Teile nach der spanenden Bearbeitung in ei­ nem bzw. mehreren Folgefertigungsverfahren nachbearbei­ tet werden.On its outside diameter are in an annulus between rule a valve housing recess on the one hand and the Valve piston on the other hand, several ring seals arranges, depending on the position of the valve piston different valve channels of the multi-way valve fluid  connected or separated from each other become. Such valve pistons are usually used by cutting processes from metallic, non-metal mix or manufactured plastic semi-finished products. For the surface quality required for the sealing function After machining, the parts must be rework one or more subsequent production processes be tested.

Bekannt sind auch gespritzte Kolben, welche in Radial­ richtung entformt werden. Dabei entsteht ein in Axial­ richtung verlaufender Trennungsgrat, der im Anschluss an die Entformung überschliffen bzw. überdreht werden muss, um so eine für die Dichtwirkung erforderliche Oberfläche herzustellen. Ein axial verlaufender Tren­ nungsgrat würde nämlich die auf dem Aussendurchmesser angeordneten Dichtungen innerhalb kürzester Zeit erheb­ lich beschädigen, so dass Dichtheit nicht mehr gewähr­ leistet wäre.Injection-molded pistons, which are radial, are also known direction to be demolded. This creates an axial separating ridge running in the direction that follows be ground or turned over to the demolding must be so necessary for the sealing effect Surface. An axially running door That would be the burr on the outside diameter arranged seals within a very short time damage, so that tightness is no longer guaranteed would be achieved.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben er­ wähnten Probleme zu beseitigen und einen Ventilkolben für Mehrwegeventile so weiterzubilden, dass er bei ver­ einfachter Fertigung, insbesondere ohne umfangreiche Nachbearbeitungsprozesse, möglichst kostengünstig her­ stellbar ist.The invention is based on the object above mentioned problems and eliminate a valve piston for multi-way valves so that it can be used in ver easier manufacturing, especially without extensive Postprocessing processes, as inexpensively as possible is adjustable.

Diese Aufgabe wird durch einen Ventilkolben für Mehrwe­ geventile der oben beschriebenen Art dadurch gelöst, dass der Ventilkolben wenigstens zwei in einem Urform­ verfahren hergestellte Teile erfasst, die vorzugsweise im Bereich der Aussparung aneinander befestigbar sind und dass die Trenngrate der Teile nicht im Bereich von Dichtflächen verlaufen.This task is accomplished by a valve piston for Mehrwe solved valves of the type described above, that the valve piston has at least two in an archetype Processed parts recorded, preferably  are attachable to each other in the area of the recess and that the parting ridges of the parts are not in the range of Sealing surfaces run.

Durch die Mehrteiligkeit des in einem Urformverfahren hergestellten Ventilkolbens können die Einzelteile auf besonders einfache Weise hergestellt werden. Es sind auf diese Weise beispielsweise bei einer Herstellung als Spritzteil keinerlei Hinterschnitte, welche eine aufwendige Entformung notwendig machen, erforderlich. Durch die Befestigung der Teile im Bereich der Ausspa­ rung und dadurch, dass die Trenngrate nicht im Bereich von Dichtflächen verlaufen, kann die Dichtfläche, das heisst äussere Oberfläche, auf der die Ringdichtungen angeordnet sind, einstückig ausgebildet sein, was ins­ besondere im Hinblick auf die Dichtigkeit von Vorteil ist, wie weiter unten noch erläutert wird.Due to the multiple parts of the in a primary molding process manufactured valve piston can the individual parts be produced in a particularly simple manner. There are in this way, for example, during production as an injection molded part no undercuts, which one make expensive demolding necessary. By fastening the parts in the area of the recess tion and because the separating ridges are not in the area run from sealing surfaces, the sealing surface, the means outer surface on which the ring seals are arranged, be formed in one piece, what ins particularly advantageous in terms of tightness is, as will be explained further below.

Der Ventilkolben und die Aussparung selbst können die unterschiedlichste Gestalt aufweisen, beispielsweise eine zylindrische Gestalt beliebiger Grundfläche. Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass der Ven­ tilkolben eine vorzugsweise kreiszylindrische Gestalt aufweist.The valve piston and the recess itself can do that have different shapes, for example a cylindrical shape of any base. A advantageous embodiment provides that the Ven tilkolben a preferably circular cylindrical shape having.

Vorzugsweise sind die Teile, welche den Ventilkolben bilden, in Axialrichtung entformte Kunststoffspritz­ gussteile. Durch die Entformung in Axialrichtung ent­ steht ein Grat in Axialrichtung, der so gelegt wird, dass er im Bereich der Aussparung und nicht im Bereich von Dichtflächen, das heisst in dem Bereich verläuft, in dem die Ringdichtungen angeordnet sind.Preferably, the parts that make up the valve piston form, plastic injection molded in the axial direction castings. Ent in the axial direction by demolding there is a ridge in the axial direction that is laid that he is in the area of the recess and not in the area  of sealing surfaces, i.e. running in the area in which the ring seals are arranged.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Teile in Axialrichtung entformte, gesinterte oder gepresste Keramikteile sind.In another advantageous embodiment provided that the parts were demolded in the axial direction, are sintered or pressed ceramic parts.

Darüber hinaus können die Teile auch in Axialrichtung entformte Druckgussteile sein.In addition, the parts can also be in the axial direction be demolded die-cast parts.

Die lösbare oder unlösbare Befestigung der Teile anein­ ander kann auf die unterschiedlichste Art und Weise lösbar oder unlösbar erfolgen.The detachable or non-detachable fastening of the parts to each other others can do so in many different ways detachable or non-detachable.

Eine sehr vorteilhafte Ausführungsform, die insbesonde­ re auch hinsichtlich einer einfachen Herstellung der Teile, beispielsweise als Kunststoffspritzgussteile von besonderem Vorteil ist, sieht vor, dass die Teile durch eine Steckverbindung miteinander verbindbar sind.A very advantageous embodiment, in particular re also in terms of simple manufacture of the Parts, for example as plastic injection molded parts from A particular advantage is that the parts go through a plug connection can be connected to one another.

Diese Steckverbindung kann beispielsweise durch Schwei­ ßen, insbesondere Ultraschallschweißen, Kleben, Rasten oder eine Gewindeverbindung gesichert und damit unlös­ bar ausgebildet werden.This connector can, for example, by welding ß, especially ultrasonic welding, gluing, resting or secured a threaded connection and thus unsolvable be trained bar.

Der Ventilkolben selbst kann Teile unterschiedlichen Aussendurchmessers aufweisen, so dass er beispielsweise als Stufenkolben ausgebildet ist.The valve piston itself can have different parts Have outside diameter, so that it for example is designed as a stepped piston.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind Gegen­ stand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Er­ findung.Further advantages and features of the invention are counter stood the following description and the graphic  Representation of an embodiment of the Er making.

In der Zeichnung zeigen:The drawing shows:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Ventilkolbens und seiner Teile und Fig. 1 is a partially sectioned side view of a valve piston according to the invention and its parts and

Fig. 2 schaubildlich einen von der Erfindung Gebrauch machenden Ventilkolben vor und nach der Montage. Fig. 2 shows a valve piston making use of the invention before and after assembly.

Ein Ausführungsbeispiel eines als Ganzer mit 10 be­ zeichneter Ventilkolben, dargestellt in Fig. 1 und 2, umfasst drei Teile, zwei äussere Teile 20, 30 sowie ein mittleres Teil 40.An embodiment of a valve piston shown as a whole as 10, shown in FIGS. 1 and 2, comprises three parts, two outer parts 20 , 30 and a central part 40 .

Die beiden äusseren, in einem Urformungsverfahren, bei­ spielsweise durch Spritzgießen hergestellten Teile 20, 30 sind mit dem mittleren Teil 40 durch Steckverbindun­ gen 50 miteinander verbunden. Hierzu ist an jedem der beiden äusseren Teile 20, 30 ein Zapfen 51 vorgesehen, der in ein in dem Mittelteil 40 vorgesehenes Steckloch 52 gesteckt wird, wobei die Zapfen 51 einen geringfügig größeren Durchmesser aufweisen als die Stecklöcher 52, so dass sich eine feste Verbindung ergibt.The two outer parts 20 , 30 produced in an original molding process, for example by injection molding, are connected to the central part 40 by plug connections 50 . For this purpose, a pin 51 is provided on each of the two outer parts 20 , 30 , which is inserted into a plug-in hole 52 provided in the central part 40 , the pin 51 having a slightly larger diameter than the plug-in holes 52 , so that there is a firm connection ,

Die Steckverbindungen können auch durch beispielsweise Ultraschallschweißen oder Kleben unlösbar gesichert werden, sie können aber beispielsweise durch Rasten oder eine Schraubverbindung auch lösbar ausgebildet sein, so dass jederzeit eine Demontage des Kolbens, beispielsweise um ein einzelnes Teil auszuwechseln, möglich ist.The plug connections can also be carried out, for example Ultrasound welding or gluing permanently secured , but they can, for example, by resting or a screw connection is also designed to be detachable so that the piston can be dismantled at any time,  for example to replace a single part, is possible.

Die Steckverbindungen sind im Bereich der Aussparungen 11, 12 mit kleinerem Durchmesser als der Aussendurch­ messer der Teile 20, 30, 40 angeordnet. Auf diese Weise wird eine Verbindung im Bereich der größeren Durchmes­ ser der Teile 20, 30, 40, auf denen im Betrieb des Ven­ tilkolbens auf an sich bekannte Weise und beispielswei­ se aus der DE 197 19 767 A1 hervorgehende Ringdichtun­ gen angeordnet werden. Hierdurch werden Undichtigkei­ ten, die bei Verbindungen entstehen könnten, vollstän­ dig vermieden.The plug connections are arranged in the area of the recesses 11 , 12 with a smaller diameter than the outside diameter of the parts 20 , 30 , 40 . In this way, a connection in the region of the larger diameter of the parts 20 , 30 , 40 , on which, during operation of the valve piston, in a manner known per se and, for example, from DE 197 19 767 A1, ring seals resulting from DE are arranged. This completely prevents leaks that could occur during connections.

Die einzelnen Teile 20, 30, 40 des Ventilkolbens 10 sind beispielsweise Kunststoffspritzgussteile, die hohlzylindrisch ausgebildet sein können. Diese Kunst­ stoffspritzgussteile werden so hergestellt, dass eine Entformung in Axialrichtung möglich ist. Hierdurch ent­ steht ein Grat in Radialrichtung. Der Grat wird dabei so gelegt, dass er im Bereich der Aussparungen 11, 12 des Ventilkolbens 10 angeordnet ist, beispielsweise im Falle der flaschenförmigen äusseren Teilen 20, 30 im Bereich der Flaschenhälse. Auf diese Weise stört der Grat, der unweigerlich bei der Herstellung der Teile als Kunststoffspritzgussteile entsteht, nicht die Dichtwirkung der im Bereich der Aussendurchmesser 21, 31, die als Dichtflächen dienen, angeordneten Ringdich­ tungen. In entsprechender Weise wird das Mittelteil 40 als Kunststoffspritzgussteil nicht so hergestellt, dass der Grad im Bereich des Aussendurchmessers 41 angeord­ net ist, sondern im Bereich der Aussparungen 11, 12.The individual parts 20 , 30 , 40 of the valve piston 10 are, for example, plastic injection molded parts, which can be hollow-cylindrical. These plastic injection molded parts are manufactured in such a way that demolding in the axial direction is possible. This creates a ridge in the radial direction. The ridge is placed so that it is arranged in the area of the recesses 11 , 12 of the valve piston 10 , for example in the case of the bottle-shaped outer parts 20 , 30 in the area of the bottle necks. In this way, the burr, which inevitably arises in the production of the parts as plastic injection molded parts, does not interfere with the sealing effect of the ring seals arranged in the region of the outer diameters 21 , 31 , which serve as sealing surfaces. In a corresponding manner, the middle part 40 is not produced as a plastic injection-molded part in such a way that the degree is arranged in the area of the outer diameter 41 , but rather in the area of the cutouts 11 , 12 .

Der Vorteil des oben beschriebenen Ventilkolbens 10 liegt zum einen in der einfachen Herstellbarkeit. Die Teile 20, 30, 40 können als Kunststoffspritzgussteile aber auch beispielsweise als gesinterte oder gepresste Keramikteile oder als Druckgussteile hergestellt wer­ den. Neben der einfachen Herstellung dieser einzelnen Teile, ist die leichte Montage der Teile zum Ventilkol­ ben hervorzuheben, die beispielsweise durch die oben beschriebenen Steckverbindungen erfolgt.The advantage of the valve piston 10 described above lies in the simple manufacture. The parts 20 , 30 , 40 can also be produced as plastic injection molded parts, for example as sintered or pressed ceramic parts or as die cast parts. In addition to the simple manufacture of these individual parts, the easy assembly of the parts to the valve piston ben should be emphasized, which is done for example by the plug connections described above.

Ein Vorteil des Ventilkolbens 10 ist, dass bei seiner Herstellung keine aufwendigen Nachbearbeitungen erfor­ derlich sind. Insbesondere müssen keine in Längsrich­ tung, d. h. in Axialrichtung verlaufende, an der Ober­ fläche angeordnete Grate durch Abdrehen oder Abschlei­ fen beseitigt werden, wie dies bei bekannten Ventilkol­ ben der Fall ist.An advantage of the valve piston 10 is that no expensive post-processing is required in its manufacture. In particular, no ridges in the longitudinal direction, ie, in the axial direction, arranged on the upper surface ridges must be removed by turning or grinding, as is the case with known valve pistons.

Ein weiterer entscheidender Vorteil ist, dass durch ei­ nige wenige Einzelteile eine Vielzahl von unterschied­ lichen Ventilkolben 10 hergestellt werden können.Another decisive advantage is that a large number of different valve pistons 10 can be produced by a few individual parts.

Es versteht sich dass auch stufenförmige Ventilkolben 10 leicht hergestellt werden können, bei denen die Aussendurchmesser der den Ventilkolben bildenden Teile 20, 30, 40 variieren.It goes without saying that it is also easy to produce stepped valve pistons 10 in which the outside diameters of the parts 20 , 30 , 40 forming the valve piston vary.

Claims (9)

1. Ventilkolben (10) für Mehrwegeventile mit wenig­ stens einem Aussendurchmesser (21, 31, 41), wobei an wenigstens einer vorgegebenen Stelle wenigstens eine Aussparung (11, 12) geringeren Durchmessers als der Aussendurchmesser (21, 31, 41) so vorgese­ hen ist, dass verschiedene Ventilkanäle des Mehr­ wegeventils miteinander verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkolben (10) wenig­ stens zwei in einem Urformverfahren hergestellte Teile (20, 30, 40) umfasst, die aneinander befe­ stigbar sind, und dass die Trenngrate der Teile (20, 30, 40) nicht im Bereich von Dichtflächen verlaufen.1. Valve piston ( 10 ) for multi-way valves with a least at least one outer diameter ( 21 , 31 , 41 ), at least one predetermined location at least one recess ( 11 , 12 ) of smaller diameter than the outer diameter ( 21 , 31 , 41 ) hen hen is that different valve channels of the multi-way valve can be connected to one another, characterized in that the valve piston ( 10 ) comprises at least two parts ( 20 , 30 , 40 ) produced in a master molding process, which can be attached to one another, and that the separating burrs of the parts ( 20 , 30 , 40 ) do not run in the area of the sealing surfaces. 2. Ventilkolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die wenigstens zwei Teile im Bereich der Aussparung (11, 12) aneinander befestigbar sind.2. Valve piston according to claim 1, characterized in that the at least two parts in the region of the recess ( 11 , 12 ) can be fastened to one another. 3. Ventilkolben (10) für Mehrwegeventile nach An­ spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkolben und die Aussparung kreiszylinderför­ mig ausgebildet sind.3. Valve piston ( 10 ) for multi-way valves according to claim 1 or 2, characterized in that the valve piston and the recess are circular-cylindrical. 4. Ventilkolben nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, dass die Teile (20, 30, 40) in Axialrichtung entformte Kunststoffspritz­ gussteile sind, deren Entformungsgrat im Bereich der Aussparung in radialer Richtung am Umfang ver­ läuft.4. Valve piston according to one of claims 1 to 3, characterized in that the parts ( 20 , 30 , 40 ) are injection molded plastic parts in the axial direction, the demolding ridge of which runs in the radial direction on the circumference in the region of the recess. 5. Ventilkolben nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, dass die Teile (20, 30, 40) in Axialrichtung entformte gesinterte oder ge­ presste Keramikteile sind, deren Entformungsgrat im Bereich der Aussparung in radialer Richtung am Umfang verläuft.5. Valve piston according to one of claims 1 to 3, characterized in that the parts ( 20 , 30 , 40 ) in the axial direction are sintered or ge pressed ceramic parts, the demolding burr in the region of the recess in the radial direction on the circumference. 6. Ventilkolben nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, dass die Teile (20, 30, 40) in Axialrichtung entformte Druckgussteile sind, deren Entformungsgrat im Bereich der Aussparung in radialer Richtung am Umfang verläuft.6. Valve piston according to one of claims 1 to 3, characterized in that the parts ( 20 , 30 , 40 ) are die-cast parts demolded in the axial direction, the demolding burr of which extends in the radial direction on the circumference in the region of the recess. 7. Ventilkolben nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, dass die Teile durch eine Steckverbindung miteinander verbindbar sind.7. Valve piston according to one of claims 1 to 6, there characterized in that the parts by a Plug connection can be connected to each other. 8. Ventilkolben nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, dass die Steckverbindung durch Schweißen, Ul­ traschallschweißen, Kleben, Rasten oder eine Ge­ windeverbindung gesichert ist. 8. Valve piston according to claim 7, characterized net that the plug connection by welding, Ul ultrasonic welding, gluing, locking or a Ge wind connection is secured.   9. Ventilkolben nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, dass die Aussendurchmesser (21, 31, 41) mehrerer einen Ventilkolben bildender Teile ein unterschiedliches Maß aufweisen.9. Valve piston according to one of claims 1 to 8, characterized in that the outer diameter ( 21 , 31 , 41 ) of several parts forming a valve piston have a different dimension.
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