DE102007053503A1

DE102007053503A1 - Valve unit has valve head which for positional orientation on valve seat is pivotably mounted by ball joint, and valve pusher has tensioning device via which valve head can be fixed in rotationally-resistant manner on valve pusher

Info

Publication number: DE102007053503A1
Application number: DE200710053503
Authority: DE
Inventors: Manuel Kugler; Rolf Berger
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2007-11-09
Filing date: 2007-11-09
Publication date: 2009-05-20

Abstract

The valve unit has a valve head (19,21) which for positional orientation on the valve seat (20,22) is pivotably mounted with the aid of a ball joint (37,38). The valve head has a valve pusher (25) which supports the valve head and which is equipped with a tensioning device via which the valve head can be fixed in a rotationally-resistant manner on the valve pusher. For forming the tensioning device the valve pusher has two sections (26,27) which can be clamped together, with the components of the ball joint between them.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventileinrichtung, mit einem Ventilgehäuse, in dem ein Ventilglied mittels Stellmitteln verschieblich gelagert ist, wobei das Ventilglied wenigstens einen Ventilteller aufweist, dem in Axialrichtung ein Ventilsitz gegenüberliegt, der eine durch den Ventilteller wahlweise fluiddicht absperrbare oder freigebbare Kanalmündung umschließt.The The invention relates to a valve device with a valve housing, in which a valve member displaceably mounted by means of adjusting means is, wherein the valve member has at least one valve disc, the in the axial direction a valve seat opposite, the one through the valve disc optionally fluid-tight lockable or releasable Channel mouth encloses.

Ein derartiges Sitzventil ist beispielsweise aus der DE 79 24 113 bekannt. Das hierin offenbarte Ventil ist als 5/2-Wege-Ventil ausgebildet, wobei ein Ventilschieber vorgesehen ist, auf dem mittig ein aus verformbarem Elastomermaterial bestehendes Dichtelement sitzt. Das Dichtelement hat zwei sich zum freien Rand hin verjüngende Dichtlippen, deren axial außen liegende Stirnflächen jeweils einem gehäusefesten Dichtsitz gegenüberliegen. Das Dichtelement befindet sich also zwischen den beiden Dichtsitzen und kann, abhängig von der Bewegung des Ventilschiebers, wahlweise am einen oder anderen Dichtsitz in Anlage gebracht werden, wodurch eine jeweilige vom zugeordneten Dichtsitz umschlossene Kanalmündung fluiddicht absperrbar ist.Such a seat valve is for example from the DE 79 24 113 known. The valve disclosed herein is designed as a 5/2-way valve, wherein a valve spool is provided, on the center of which consists of a deformable elastomeric material sealing element. The sealing element has two to the free edge tapered sealing lips whose axially outer end faces each face a housing-tight sealing seat. The sealing element is thus located between the two sealing seats and, depending on the movement of the valve slide, optionally be brought into abutment at one or the other sealing seat, whereby a respective channel opening enclosed by the associated sealing seat can be shut off in a fluid-tight manner.

Aufgrund von Fertigungstoleranzen kann es vorkommen, dass die Längsachse des Ventilschiebers nicht exakt parallel zur Längsachse der Gehäuseausnehmung, in der der Ventilschieber geführt ist, liegt. Man spricht hier von sogenannten Parallelitätsfehlern. Ventilschieber-Längsachse und Ausnehmungslängsachse der Gehäuseausnehmung können also im Winkel zueinander ausgerichtet sein. Derartige Parallelitätsfehler würden dazu führen, dass der Ventilteller bzw. das Dichtelement nicht exakt am zugeordneten Ventilsitz anliegt, wodurch die Abdichtfunktion beeinträchtigt würde. Um diesem Problem vorzubeugen, besteht das Dichtelement aus verformbarem Elastomermaterial oder weist Einsätze aus verformbarem Elastomermaterial auf, wodurch eine Parallelitätsfehler ausgleichende Verformung des Dichtelementes bzw. dessen Einsätzen durch Kontakt mit dem Dichtsitz erfolgt. Man spricht hier von einer "weichdichtenden" Abdichtung.by virtue of From manufacturing tolerances, it may happen that the longitudinal axis of the valve spool not exactly parallel to the longitudinal axis the housing recess, in which the valve slide out is, lies. One speaks here of so-called parallelism errors. Valve slide longitudinal axis and recess longitudinal axis the housing recess can therefore at an angle to each other be aligned. Such parallelism errors would cause the valve disk or the sealing element does not exactly abut the associated valve seat, whereby the sealing function would be affected. To prevent this problem, the sealing element consists of deformable elastomeric material or has inserts of deformable elastomeric material, whereby a parallelism error compensating deformation the sealing element or its inserts by contact done with the sealing seat. This is called a "soft-sealing" Seal.

Bei Hochdruckanwendungen sind weichdichtende Dichtelemente nicht einsetzbar, da der anstehende hohe Fluiddruck bereits zu einer eine zuverlässige Abdichtung nicht mehr gewährleistende Verformung des Dichtelementes führen würde. Folglich werden Materialien verwendet, die dann auch bei Anlage an den Dichtsitz durch diese nicht verformt werden. Hier spricht man von einer "hartdichtenden" Abdichtung. Jedoch stellt sich hier wieder das Problem der Parallelitätsfehler. Je größer der Dichtsitzdurchmesser, desto gravierender wirken sich Parallelitätsfehler, also Winkelstellungen zwischen dem Dichtsitz und dem in Anlage hierzu gebrachten Dichtelement, auf die Leckage aus, d. h. der Spalt durch den Fluid entweichen kann wird größer.at High-pressure applications can not be used with soft-sealing sealing elements. because the upcoming high fluid pressure is already a reliable one Seal no longer ensuring deformation of the sealing element would lead. Consequently, materials are used which are then not deformed even when it touches the sealing seat. This is called a "hard-sealing" seal. However Here again the problem of parallelism errors. ever larger the seal seat diameter, the more serious affect parallelism errors, ie angular positions between the sealing seat and the sealing element brought into contact therewith, on the leakage, d. H. the gap escape through the fluid can get bigger.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Ventileinrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit der auch bei Hochdruckanwendungen eine zuverlässige, geringe Leckage aufweisende Abdichtung fluiddicht abzusperrenden Kanalmündungen möglich ist.task The invention is therefore a valve device of the above to create the type mentioned, with the also in high pressure applications reliable, low-leakage seal fluid-tight shut off channel mouths is possible.

Diese Aufgabe wird durch eine Ventileinrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.These Task is achieved by a valve device with the features of independent claim 1 solved. further developments The invention are set forth in the subclaims.

Die erfindungsgemäße Ventileinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der Ventilteller zur Lageausrichtung am Ventilsitz mittels eines Kugelgelenks schwenkbar gelagert ist.The Valve device according to the invention is characterized characterized in that the valve disc for position alignment on the valve seat is pivotally mounted by means of a ball joint.

Dadurch ist es möglich, dass der Ventilteller sich genau am Ventilsitz ausrichten kann. Dadurch können aufgrund von Parallelitätsfehlern entstandene Winkelstellungen zwischen der Gehäuseausnehmungs-Längsachse und der Ventilschieber-Längsachse ausgeglichen werden. Die Leckage kann dadurch verringert werden.Thereby It is possible that the valve disk is exactly at the valve seat can align. This may be due to concurrency errors resulting angular positions between the Gehäuseausnehmungs longitudinal axis and the valve spool longitudinal axis are compensated. The leakage can be reduced.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung weist das Ventilglied einen Ventilstößel auf, der den wenigstens einen Ventilteller trägt und der mit einer Spanneinrichtung ausgestattet ist über die der Ventilteller schwenkfest am Ventilstößel fixierbar ist. Dadurch ist es möglich, einen sogenannten Einstellbetrieb zu fahren, in dem der Ventilteller über das Kugelgelenk zunächst noch schwenkbar gelagert ist, wodurch sich die für die optimale Abdichtung erforderliche Winkellage des Ventiltellers ermitteln lässt. Der Ventilteller kann dann über die Spanneinrichtung in der ermittelten Winkellage schwenkfest am Ventilstößel fixiert werden, wodurch ein Dauerbetrieb mit schwenkfestem jedoch auf die ermittelte Winkellage eingestellten Ventilteller möglich ist.at In a further development of the invention, the valve member has a valve tappet on, who carries the at least one valve plate and the equipped with a clamping device is over the Pivot plate pivotally fixed to the valve tappet is. This makes it possible to have a so-called setting operation to drive, in which the valve disk on the ball joint initially still pivotally mounted, causing the for the optimal sealing required angular position of Determine valve disc. The valve plate can then over the clamping device in the determined angular position pivoting on Valve tappets are fixed, creating a continuous operation with pivoting but adjusted to the determined angular position Valve plate is possible.

In besonders bevorzugter Weise weist der Ventilstößel zur Bildung der Spanneinrichtung zwei miteinander verspannbare Stößelteile auf, zwischen denen die Komponenten des Kugelgelenks angeordnet sind, wobei beim Verspannen eine die Schwenkbarkeit des Ventiltellers verhindernde Presskraft auf das Kugelgelenk einleitbar ist.In particularly preferably, the valve tappet to form the clamping device two mutually braced plunger parts on, between which the components of the ball joint are arranged are, wherein the clamping of the pivoting of the valve disk preventing pressing force on the ball joint can be introduced.

Die beiden Stößelteile können beispielsweise mittels einer Verschraubung miteinander verschraubt werden.The For example, both plunger parts be screwed together by means of a screw.

Alternativ zur schwenkfesten Anordnung des Ventiltellers am Ventilstößel während des Dauerbetriebes ist es auch möglich, dass der Ventilteller während des Dauerbetriebs verschwenkbar bleibt. Der Ventilteller würde sich dann bei jeder Anlage an den Dichtsitz wieder neu ausrichten.As an alternative to the pivot-fixed arrangement of the valve disk on the valve tappet during continuous operation, it is also possible for the valve disk to remain pivotable during continuous operation. Of the Valve plate would then align again with every investment in the sealing seat.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung weist das Kugelgelenk miteinander kooperierende Lagerflächen auf. Vorzugsweise sind zwei miteinander kooperierende Lagerflächen an einer dem Dichtsitz abgewandten Innenseite der Ventiltellers und an einem lagestabil auf dem Ventilstößel sitzenden Basisteil sowie zwei miteinander kooperierende Lagerflächen an einer dem Dichtsitz zugewandten Außenseite des Ventiltellers und an einem Widerlagerelement vorgesehen. Es kann also ein inneres Lagerflächen-Paar an der Innenseite des Ventiltellers und am Basisteil sowie ein äußeres Lagerflächen-Paar an der Außenseite des Ventiltellers und am Widerlagerelement vorgesehen sein.at a development of the invention, the ball joint with each other cooperating storage areas. Preferably, two mutually cooperating bearing surfaces on a sealing seat facing away from the inside of the valve disk and at a stable position on the valve stem sitting base as well two mutually cooperating bearing surfaces on a the Seal seat facing the outside of the valve disk and provided on an abutment element. So it can be an inner Bearing surface pair on the inside of the valve disk and on the base part and an outer bearing surface pair provided on the outside of the valve disk and on the abutment element be.

Das Widerlagerelement ist bevorzugterweise eine separate Hülse, die zweckmäßigerweise ebenfalls auf dem Ventilstößel, insbesondere auf demselben Stößelteil wie Ventilteller und Basiselement, sitzt. Das Widerlagerelement kann dann beim Verspannen durch das andere Stößelteil auf die Außenseite des Ventiltellers gedrückt werden. Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass das Widerlagerelement einstückig mit dem Stößelteil verbunden ist, das heißt das Widerlagerelement vom Endbereich dieses Stößelteils gebildet wird.The Abutment element is preferably a separate sleeve, which expediently also on the valve stem, in particular on the same plunger part as valve disk and base element, sits. The abutment element can then during clamping by the other plunger part on the outside of the valve disk. Alternatively, it is possible that the abutment element in one piece connected to the plunger part, that is the abutment element from the end of this plunger part is formed.

Zweckmäßigerweise ist mindestens eine der an der Ventilteller-Innenseite und an dem Basisteil ausgebildeten Lagerflächen, also den Lagerflächen des inneren Lagerflächen-Paares, kugelflächenartig ausgebildet. In besonders bevorzugter Weise ist die an der Ventilteller-Innenseite ausgebildete Lagerfläche zur Bildung eines kreisförmig verlaufenden Linienkontakts mit der korrespondierenden Lagerfläche am Basisteil konusflächenartig ausgebildet.Conveniently, is at least one of the valve disc inside and on the Base part formed bearing surfaces, ie the bearing surfaces of the inner bearing surface pair, formed like a spherical surface. In a particularly preferred manner, the at the valve disc inside trained storage area to form a circular extending line contact with the corresponding bearing surface on Base part conical surface formed.

Zweckmäßigerweise ist auch mindestens eine Lagerfläche des äußeren Lagerflächenpaares, also den Lagerflächen an der Ventilteller-Außenseite und am Widerlagerelement, kugelflächenartig ausgebildet. Besonders bevorzugt ist die am Widerlagerelement ausgebildete Lagerfläche zur Bildung eines kreisförmig verlaufenden Linienkontakts mit der korrespondieren Lagerfläche am Basisteil konusflächenartig ausgebildet.Conveniently, is also at least one bearing surface of the outer Lagerflächenpaares, so the storage areas at the Valve plate outside and on the abutment element, spherical surface educated. Particularly preferred is formed on the abutment element Storage area to form a circular Line contact with the corresponding bearing surface on the base part cone-shaped.

Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass die Lagerflächen des inneren und/oder des äußeren Lagerflächenpaares komplementär kugelflächenartig zueinander ausgebildet sind.alternative However, it is also possible that the storage areas the inner and / or outer bearing surface pair complementary spherical surface formed to each other are.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung weist der Ventilteller einen Schwenklagerabschnitt mit zentraler Durchgangsöffnung zur Durchführung des Ventilstößels und einen umfangsseitig daran anschließenden flanschartigen Dichtabschnitt mit Dichtfläche zur fluiddichten Anlage am Dichtsitz auf. Zweckmäßigerweise liegen die tellerseitigen Lagerflächen an diesem Schwenklagerabschnitt.at In a further development of the invention, the valve disk has a pivot bearing section with central passage opening for implementation the valve tappet and a circumferentially on it subsequent flange-like sealing portion with sealing surface for fluid-tight system on the sealing seat. Conveniently, lie the plate-side bearing surfaces on this pivot bearing section.

Es ist möglich, dass ein mit axialem Abstand zum Ventilteller angeordneter weiterer Ventilteller vorgesehen ist, dem ein axial ausgerichteter, gehäusefester weiterer Ventilsitz gegenüberliegt, wobei der weitere Ventilteller unabhängig vom Ventilteller mittels eines weiteren Kugelgelenks schwenkbar gelagert ist.It is possible that one with axial distance to the valve disk arranged further valve plate is provided, which is an axial aligned, fixed to the housing another valve seat opposite, wherein the further valve disk is independent of the valve disk is pivotally mounted by means of another ball joint.

Der Ventilteller kann zumindest im Bereich des Dichtabschnitts aus bei Anlage an den Dichtsitz unverformbaren Material bestehen. Vorzugsweise handelt es sich bei dem unverformbaren Material um Hartkunststoff, insbesondere Polyoxymethylen (POM).Of the Valve plate can at least in the region of the sealing portion at Attach to the sealing seat non-deformable material. Preferably it is the non-deformable material to hard plastic, in particular Polyoxymethylene (POM).

Besonders bevorzugt ist als Stellmittel zum Antrieb des Ventilglieds ein Elektromagnet vorgesehen.Especially is preferred as adjusting means for driving the valve member, an electromagnet intended.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:One preferred embodiment of the invention is in the Drawing illustrated and will be explained in more detail below. In the drawing show:

1 einen Längsschnitt durch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung, 1 a longitudinal section through a preferred embodiment of the valve device according to the invention,

2 die Einzelheit X von 1 in vergrößerter Darstellung, 2 the detail X of 1 in an enlarged view,

3 die in 2 in vergrößerter Darstellung gezeigten Komponenten des Kugelgelenks in längsgeschnittener Explosionsdarstellung und 3 in the 2 in an enlarged view components of the ball joint in a longitudinally sectioned exploded view and

4 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Ventilglieds der Ventileinrichtung von 1. 4 an exploded perspective view of the valve member of the valve device of 1 ,

Die 1 bis 4 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung 11. Die Ventileinrichtung besitzt ein Ventilgehäuse 12, in dem sich eine Gehäuseausnehmung 13 befindet, die hier beispielhaft mit länglicher Ausgestaltung gezeigt ist. Die Gehäuseausnehmung 13 besitzt eine Gehäuseausnehmungs-Längsachse 14. Die Gehäuseausnehmung 13 beherbergt ein Ventilglied 15, das mittels Stellmitteln in Form eines Elektromagneten (nicht dargestellt) axial verschieblich in der Gehäuseausnehmung 13 gelagert ist.The 1 to 4 show a preferred embodiment of the valve device according to the invention 11 , The valve device has a valve housing 12 in which there is a housing recess 13 which is shown here by way of example with an elongate configuration. The housing recess 13 has a housing recess longitudinal axis 14 , The housing recess 13 houses a valve member 15 , by means of adjusting means in the form of an electromagnet (not shown) axially displaceable in the housing recess 13 is stored.

Gemäß bevorzugtem Ausführungsbeispiel ist die Ventileinrichtung 11 als 3/2-Wege-Ventil ausgebildet, wobei ein zwischen der Außenseite des Ventilgehäuses 12 im Wesentlich senkrecht zur Gehäuseausnehmungs-Längsachse 14 verlaufender, in die Gehäuseausnehmung 13 einmündender Speisekanal 16 vorgesehen ist, über den Druckmedium, insbesondere Druckluft, einleitbar ist. Es ist ferner noch ein ebenfalls zwischen der Außenseite des Ventilgehäuses 12 und der Gehäuseausnehmung 13 verlaufender Arbeitskanal 17 vorgesehen, über den abhängig von der Stellung des Ventilglieds 15 über den Speisekanal 16 zugeführtes Druckmedium abgegriffen werden kann. Gemäß bevorzugtem Ausführungsbeispiel sind zwei Arbeitskanäle 17, 17' vorgesehen, wobei sich einer der Arbeitskanäle 17 an derselben Gehäuseseite wie der Speisekanal 16 befindet, während der andere Arbeitskanal 17' an der entgegengesetzten Gehäuseseite liegt. Schließlich ist noch ein Entlüftungskanal 18 vorgesehen, über den der Arbeitskanal 17, 17' ebenfalls abhängig von der Stellung des Ventilglieds 15, entlüftet werden kann.According to a preferred embodiment, the valve device 11 designed as a 3/2-way valve, one between the outside of the valve housing 12 essentially perpendicular to the housing recess longitudinal axis 14 extending, in the housing recess 13 infusing food channel 16 is provided, via the pressure medium, in particular compressed air, can be introduced. It is also still another between the outside of the valve housing 12 and the housing recess 13 running working channel 17 provided, depending on the position of the valve member 15 over the feed channel 16 supplied pressure medium can be tapped. According to the preferred embodiment, two working channels 17 . 17 ' provided, whereby one of the working channels 17 on the same side of the housing as the feed channel 16 is located while the other working channel 17 ' located on the opposite side of the housing. Finally, there is a venting channel 18 provided, over which the working channel 17 . 17 ' also dependent on the position of the valve member 15 , can be vented.

Das Ventilglied 15 weist wenigstens einen Ventilteller 19 auf, dem in Axialrichtung ein gehäusefester Ventilsitz 20 bzw. Dichtsitz gegenüberliegt, der eine durch den Ventilteller 19 wahlweise fluiddicht absperrbare oder freigebbare Kanalmündung umschließt. Im Falle des gemäß bevorzugtem Ausführungsbeispiel vorgesehenen 3/2-Wege-Ventils ist mit axialem Abstand zum Ventilteller ein weiterer Ventilteller 21 vorgesehen, dem in Axialrichtung ein gehäusefester weiterer Ventilsitz 22 gegenüberliegt. Die Ventilteller bestehen jeweils aus bei Anlage an den zugeordneten Ventilsitz 20, 22 unverformbaren Material, insbesondere Hartkunststoffmaterial in Form von Polyoxymethylen (POM).The valve member 15 has at least one valve disk 19 on, in the axial direction a housing-fixed valve seat 20 or sealing seat opposite, the one through the valve plate 19 optionally encloses a fluid-tight lockable or releasable channel opening. In the case of the according to the preferred embodiment provided 3/2-way valve is at an axial distance from the valve disc another valve disc 21 provided in the axial direction a housing-fixed another valve seat 22 opposite. The valve plates each consist of when it is attached to the associated valve seat 20 . 22 non-deformable material, in particular hard plastic material in the form of polyoxymethylene (POM).

Der Ventilsitz 20 des Ventiltellers 19 wird von einem einstückig mit dem Ventilgehäuse 12 verbundenen, im Bereich der Innenwandung der Gehäuseausnehmung 13 angeordneten ringförmigen Vorsprung gebildet. Im Gegensatz dazu befindet sich der weitere Ventilsitz 22 des weiteren Ventiltellers 21, ebenfalls als ringförmiger Vorsprung ausgebildet, an der Stirnseite einer Dichtungshülse 23, die ihrerseits in die Gehäuseausnehmung 13 eingesetzt ist. Die Dichtungshülse 23 trägt an ihrem Außenumfang Dichtringe 24, beispielsweise zwei an der Zahl, die für eine Abdichtung gegenüber der Innenwandung der Gehäuseausnehmung 13 sorgen.The valve seat 20 of the valve disk 19 is made of a one-piece with the valve body 12 connected, in the region of the inner wall of the housing recess 13 arranged annular projection formed. In contrast, there is the other valve seat 22 the further valve disk 21 , Also designed as an annular projection, on the front side of a sealing sleeve 23 , in turn, in the housing recess 13 is used. The sealing sleeve 23 carries on its outer circumference sealing rings 24 , For example, two in number, for a seal against the inner wall of the housing recess 13 to care.

Das Ventilglied 15 weist einen Ventilstößel 25 auf, der aus zwei Stößelteilen 26, 27 besteht. Wie insbesondere in den 1 und 4 dargestellt, besitzt das erste Stößelteil 26 einen zylindrischen Kopfabschnitt 28, der passgenau in die Dichtungshülse 23 eingesetzt ist und an der Innenwandung der Dichtungshülse 23 geführt ist. Am Außenumfang des Kopfabschnitts befindet sich ein Dichtring 29, der zur Abdichtung gegenüber der Innenwandung der Dichtungshülse 23 dient. An der Stirnfläche des Kopfabschnitts 28 befindet sich ein Werkzeugeingriffsabschnitt 30, zum Eingriff eines Werkzeug.The valve member 15 has a valve tappet 25 on, consisting of two pestle parts 26 . 27 consists. As in particular in the 1 and 4 shown, has the first plunger part 26 a cylindrical head section 28 , which fits exactly into the sealing sleeve 23 is inserted and on the inner wall of the sealing sleeve 23 is guided. On the outer circumference of the head section is a sealing ring 29 , which seals against the inner wall of the sealing sleeve 23 serves. At the end face of the head section 28 there is a tool engaging section 30 , for the intervention of a tool.

Dem Werkzeugeingriffsabschnitt 30 gegenüberliegend schließt sich an den Kopfabschnitt 28 ein demgegenüber durchmesserkleinerer Lagerabschnitt 31 an, auf dem die beiden Ventilteller 19, 21 sitzen. Der Endbereich des Lagerabschnitts 31 ist mit einem Außengewinde 32 versehen, das in ein Innengewinde 33 am zweiten Stößelteil 27 eingeschraubt werden kann. Das zweite Stößelteil 27 besitzt einen Basisabschnitt 34 in dem sich stirnseitig eine Ausnehmung mit dem zuvor beschriebenen Innengewinde 33 befindet. Am Außenumfang des Basisabschnitts 34 sitzt wiederum ein Dichtring 35 der zur Abdichtung gegenüber der Innenwandung der Gehäuseausnehmung 13 dient. An den Basisabschnitt 34 schließt sich in Axialrichtung ein durchmessergrößerer Flanschabschnitt 36 an, der mit dem Anker des Elektromagneten einstückig verbunden ist oder den Anker selbst bildet, wobei letzter bei Bestromung des Elektromagneten bewegt wird, wodurch letztendlich auch der Ventilstößel 25 in Bewegung gesetzt wird.The tool engaging section 30 Opposite closes to the head section 28 a smaller diameter bearing section, on the other hand 31 on, on which the two valve disks 19 . 21 to sit. The end area of the bearing section 31 is with an external thread 32 provided in an internal thread 33 on the second plunger part 27 can be screwed. The second plunger part 27 has a base section 34 in the end face a recess with the internal thread described above 33 located. On the outer circumference of the base section 34 again sits a sealing ring 35 for sealing against the inner wall of the housing recess 13 serves. To the base section 34 closes in the axial direction a larger diameter flange 36 on, which is integrally connected to the armature of the electromagnet or forms the armature itself, wherein last is moved when energized by the electromagnet, which ultimately also the valve lifter 25 is set in motion.

Der wenigstens eine Ventilteller 19, 20 ist zur Lageausrichtung am zugeordneten Ventilsitz 20, 22 mittels eines Kugelgelenks 37 schwenkbar gelagert. Da gemäß bevorzugtem Ausführungsbeispiel zwei Ventilteller 19, 21 vorhanden sind, sind auch zwei Kugelgelenke 37, 38 vorgesehen, wodurch die beiden Ventilteller 19, 21 unabhängig voneinander schwenkbar gelagert sind. Die unabhängige, schwenkbare Lagerung ist sinnvoll, da sich dann jeder Ventilteller 19, 21 an dem ihm zugeordneten Ventilsitz 20, 22 ausrichten kann, ohne die Ausrichtung des jeweils anderen Ventiltellers 19, 21 zu beeinflussen.The at least one valve disk 19 . 20 is for position alignment on the associated valve seat 20 . 22 by means of a ball joint 37 pivoted. Since, according to the preferred embodiment, two valve plates 19 . 21 There are also two ball joints 37 . 38 provided, whereby the two valve disks 19 . 21 are mounted independently pivotally. The independent, pivoting storage makes sense, since then every valve disc 19 . 21 at the associated valve seat 20 . 22 can align without the orientation of the other valve disc 19 . 21 to influence.

Die jeweiligen Ventilteller 19, 21 und die jeweiligen Kugelgelenke 37, 38 sind identisch aufgebaut, so dass nachfolgend lediglich der Aufbau bzw. die Ausgestaltung eines der beiden Ventilteller 19, 21 bzw. Kugelgelenke 37, 38 beschrieben wird.The respective valve disks 19 . 21 and the respective ball joints 37 . 38 are identically constructed, so that subsequently only the structure or the design of one of the two valve disc 19 . 21 or ball joints 37 . 38 is described.

Wie insbesondere in den 2 bis 4 gezeigt, besitzt der Ventilteller 19, der auch als Dichtelement bezeichnet werden könnte, einen kugelartigen Schwenklagerabschnitt 39 mit mit tiger Durchgangsöffnung 40 zur Durchführung des Lagerabschnitts 31 des ersten Stößelteils 26. An den Schwenklagerabschnitt 39 schließt sich umfangsseitig ein flanschartiger Dichtabschnitt 41 an, wobei an der dem zugeordneten Ventilsitz 20 zugewandten Außenseite 42 des Ventiltellers 19 im Bereich des Dichtabschnitts 41 eine kreisringförmige Dichtfläche 43 vorgesehen ist, die zur Anlage an den Ventilsitz 20 dient.As in particular in the 2 to 4 shown, owns the valve disk 19 , which could also be referred to as a sealing element, a ball-like pivot bearing section 39 with tiger passage opening 40 for carrying out the storage section 31 of the first plunger part 26 , To the pivot bearing section 39 closes circumferentially a flange-like sealing section 41 at, wherein at the associated valve seat 20 facing outside 42 of the valve disk 19 in the region of the sealing section 41 an annular sealing surface 43 is provided, which is to rest against the valve seat 20 serves.

Das Kugelgelenk 37 weist Paare miteinander kooperierender Lagerflächen 44, 45 und 46, 47 auf. Eine der Lagerflächen 44 befindet sich dabei im Bereich des Schwenklagerabschnitts 39 an der Innenseite 48 des Ventiltellers 19 und kooperiert mit einer Lagerfläche 45, die sich an einem lagestabil auf dem Ventilstößel 25 sitzenden Basisteil 49 befindet. Dieses Basisteil 49 ist kugelartig ausgestaltet und besitzt ebenfalls eine mittige Durchgangsöffnung 50 zur Durchführung des Lagerabschnitts 31 des ersten Stößelteils 26. Diese beiden miteinander kooperierenden Lagerflächen 44, 45 sind das innere Lagerflächen-Paar. Dabei ist die Lagerfläche an der Innenseite 48 des Ventiltellers 19 konusflächenartig ausgestaltet, während die gegenüberliegende Lagerfläche 45 am Basisteil 49 kugelflächenartig ausgestaltet ist. Dadurch wird ein kreisförmig verlaufender Linienkontakt der miteinander korrespondierenden Lagerflächen erzielt. Das zweite Lagerflächen-Paar, das auch als äußeres Lagerflächen-Paar bezeichnet wird, wird von einer an der Außenseite des Ventiltellers 19 im Bereich des Schwenklagerabschnitts 39 befindlichen Lagerfläche 46 und einer damit kooperierenden Lagerfläche 47 an einem Widerlagerelement 51 gebildet. Das Widerlagerelement ist als Hülse ausgebildet und sitzt ebenfalls auf dem Lagerabschnitt 31 des ersten Stößelteils 26.The ball joint 37 has pairs of cooperating storage areas 44 . 45 and 46 . 47 on. One of the storage areas 44 is located in the area of the pivot bearing section 39 on the inside 48 of the valve disk 19 and cooperates with a storage area 45 , which are stable in position on the valve lifter 25 seated base part 49 located. The this base part 49 is designed like a ball and also has a central passage opening 50 for carrying out the storage section 31 of the first plunger part 26 , These two cooperating storage areas 44 . 45 are the inner bearing surface pair. The storage area is on the inside 48 of the valve disk 19 konusflächenartig configured while the opposite bearing surface 45 at the base part 49 is designed spherical surface. As a result, a circular line contact of the corresponding bearing surfaces is achieved. The second pair of bearing surfaces, also referred to as the outer pair of bearing surfaces, is formed by one on the outside of the valve disk 19 in the region of the pivot bearing section 39 located storage area 46 and a cooperating storage area 47 on an abutment element 51 educated. The abutment element is designed as a sleeve and also sits on the bearing section 31 of the first plunger part 26 ,

Die kugelflächig ausgebildeten Lagerflächen der jeweiligen Lagerflächen-Paare sind derart gekrümmt, dass die Kugelflächen denselben Mittelpunkt haben.The spherical bearing surfaces of the respective Bearing surface pairs are curved in such a way that the spherical surfaces have the same center.

Zur Bildung einer Spanneinrichtung werden die beiden Stößelteile 26, 27 mit den dazwischenliegenden Komponenten der Kugelgelenke 37, 38 miteinander verschraubt, wobei die miteinander kooperierenden Lagerflächen 44, 45 und 46, 47 derart aufeinandergepresst werden können, dass eine Schwenkbarkeit der Ventilteller 19, 21 unterbunden werden kann.To form a clamping device, the two plunger parts 26 . 27 with the intermediate components of the ball joints 37 . 38 bolted together, with the cooperating bearing surfaces 44 . 45 and 46 . 47 can be pressed onto each other such that a pivoting of the valve disk 19 . 21 can be prevented.

Zweckmäßigerweise wird zunächst mit der Ventileinrichtung ein Einstellbetrieb gefahren. Hierbei sind die hülsenartigen Widerlagerelemente 51, die beiden Ventilteller 19, 20 und das Basisteil 49 auf den Lagerabschnitt 31 des ersten Stößelteils 26 aufgesteckt. Das erste Stößelteil 26 wird mit dem zweiten Stößelteil 27 verschraubt jedoch derart, dass die beiden Ven tilteller 19, 21 noch verschwenkbar sind. Wird dann der Einstellbetrieb durchgeführt, so richtet sich der Ventilteller 19 an dem ihm zugeordneten Ventilsitz 20 exakt aus, während sich der weitere Ventilteller 21 bei entgegengesetzter Bewegung des Ventilglieds 15 am weiteren Ventilsitz 22 ausrichtet. Dadurch können die Winkelstellungen der jeweiligen Ventilteller 19, 21 ermittelt werden, mit denen eine zuverlässige fluiddichte Abdichtung der Kanalmündungen erfolgt. Als Nächstes werden nun die beiden Stößelteile 26, 27 weiter angezogen, so dass die Widerlagerelemente 51 auf die Außenseiten der Ventilteller 19, 21 drücken, wodurch die Ventilteller auf das Basisteil 49 gepresst werden. Sind die beiden Ventilteller 19, 21 festgestellt also schwenkfest am Stößelteil 26 gelagert, kann mit dem Dauerbetrieb begonnen werden in welchem sich die Winkellage der Ventilteller 19, 21 ja dann nicht mehr ändert.Conveniently, a setting operation is first carried out with the valve device. Here are the sleeve-like abutment elements 51 , the two valve plates 19 . 20 and the base part 49 on the storage section 31 of the first plunger part 26 attached. The first pestle part 26 is with the second ram part 27 However, screwed so that the two Ven tilteller 19 . 21 are still swiveling. If the setting operation is then carried out, the valve disk is oriented 19 at the associated valve seat 20 exactly while the other valve plate 21 with opposite movement of the valve member 15 at the other valve seat 22 aligns. This allows the angular positions of the respective valve disc 19 . 21 be determined with which a reliable fluid-tight seal of the channel mouths. Next are now the two plunger parts 26 . 27 tightened further, leaving the abutment elements 51 on the outsides of the valve plate 19 . 21 Press, causing the valve disc to the base part 49 be pressed. Are the two valve discs 19 . 21 thus determined to pivot on the ram part 26 stored, can be started with the continuous operation in which the angular position of the valve disk 19 . 21 yes then no longer changes.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 7924113 [0002]

Claims

Valve device, with a valve housing ( 12 ) in which a valve member ( 15 ) is displaceably mounted by means of adjusting means, wherein the valve member ( 15 ) at least one valve disk ( 19 . 21 ), in the axial direction a housing-fixed valve seat ( 20 . 22 ), one through the valve disc ( 19 . 21 ) optionally encloses fluid-tight lockable or releasable duct mouth, characterized in that the valve disc ( 19 . 21 ) for position alignment on the valve seat ( 20 . 22 ) by means of a ball joint ( 37 . 38 ) is pivotally mounted.

Valve device according to claim 1, characterized in that the valve member ( 15 ) a valve tappet ( 25 ) having the at least one valve disc ( 19 . 21 ) and which is equipped with a clamping device, via which the valve plate ( 19 . 21 ) pivoting on the valve stem ( 25 ) is fixable.

Valve device according to claim 2, characterized in that the valve stem ( 25 ) to form the Spanneinrich device two mutually clampable ram parts ( 26 . 27 ), between which the components of the ball joint ( 37 . 38 ) are arranged, wherein the clamping of a pivoting of the valve disc ( 19 . 21 ) Preventing pressing force on the ball joint ( 37 . 38 ) can be introduced.

Valve device according to one of the preceding claims, characterized in that the ball joint ( 37 . 38 ) cooperating bearing surfaces ( 44 . 45 ) on a valve seat ( 20 . 22 ) facing away from the inside ( 48 ) of the valve disk ( 19 . 21 ) and a positionally stable on the valve stem ( 25 ) seated base part ( 49 ) and cooperating storage areas ( 46 . 47 ) on a valve seat ( 20 . 22 ) facing outside ( 42 ) of the valve disk ( 19 . 21 ) and on an abutment element ( 51 ) having.

Valve device according to claim 4, characterized in that at least one of the valve disc inside ( 48 ) and on the base part ( 49 ) trained storage areas ( 44 . 45 ) is formed spherical surface.

Valve device according to claim 5, characterized in that on the valve disc inside ( 48 ) trained storage area ( 44 ) to form a circular line contact with the corresponding bearing surface ( 45 ) at the base part ( 49 ) is cone-shaped.

Valve device according to one of claims 4 to 6, characterized in that at least one of the valve disc outer side ( 42 ) and on the abutment element ( 51 ) trained storage areas ( 46 . 47 ) is formed spherical surface.

Valve device according to claim 7, characterized in that the abutment element ( 51 ) trained storage area ( 47 ) for forming a circular line contact with the corresponding bearing surface ( 46 ) on the valve disk outside ( 42 ) is cone-shaped.

Valve device according to one of the preceding claims, characterized in that the valve disk ( 19 . 21 ) a pivot bearing section ( 39 ) with central passage opening ( 40 ) for performing the valve stem ( 25 ) and a circumferentially adjoining flange-like sealing section (US Pat. 41 ) with sealing surface ( 43 ) for fluid-tight contact with the associated valve seat ( 20 . 22 ) having.

Valve device according to claim 9, characterized in that one with axial distance to the valve disc ( 19 ) arranged further valve plate ( 21 ) is provided, which an axially aligned, fixed housing another valve seat ( 22 ), wherein the further valve disc ( 22 ) independent of the valve disc ( 19 ) by means of another ball joint ( 38 ) is pivotally mounted.

Valve device according to one of claims 9 or 10, characterized in that the valve disc ( 19 . 21 ) at least in the region of the sealing surface ( 43 ) when in contact with the valve seat ( 20 . 22 ) consists of non-deformable material.

Valve device according to claim 11, characterized in that that the non-deformable material is hard plastic, in particular polyoxymethylene (POM).