DE102008051624B4 - spool valve - Google Patents
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Abstract
Schieberventil, mit einem Schieberkolben (7) und einem Ventilgehäuse (3), das Fluidanschlussstellen (T, P) aufweist, wobei am Außenumfang des im Ventilgehäuse (3) unter Bildung einer Abdichtung geführten Schieberkolbens (7) befindliche Steuerkanten (19, 21) bei dessen Verschiebebewegungen Öffnungskanten der Fluidanschlussstellen (T, P) des Ventilgehäuses (3) überlaufen, wobei für eine leckagefreie Ausbildung der Abdichtung am Außenumfang des Schieberkolbens (7) zumindest in Längenbereichen desselben, die bei Verschiebebewegungen Öffnungskanten überlaufen, mindestens ein aus einem formstarren Kunststoffwerkstoff bestehendes Dichtelement (25, 27) vorhanden ist, wobei die dem Nutgrund zugewandte Innenseite des Dichtelementes als Kolbenfläche wirkt, die bei herrschendem Fluiddruck, der sich aufgrund des Spielraumes in der Nut aufbaut, die Dichtkraft verstärkt, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Dichtelement (25, 27) mit Spiel in einer Nut des Schieberkolbens (7) aufgenommen und durch Injizieren des im plastischen Zustand befindlichen Kunststoffes in die Nut des Schieberkolbens (7) gebildet ist und dass das Spiel in der Nut durch Schwinden des Kunststoffes beim Abkühlen erzeugt ist.Gate valve, with a spool (7) and a valve housing (3), the fluid connection points (T, P), wherein on the outer circumference of the valve housing (3) to form a seal guided slide piston (7) located control edges (19, 21) at whose displacement movements overflow opening edges of the fluid connection points (T, P) of the valve housing (3), wherein for a leak-free formation of the seal on the outer circumference of the spool (7) at least in its longitudinal areas, which overflow opening edges at displacement movements, at least one existing of a rigid plastic material sealing element (25, 27) is present, wherein the groove base facing the inside of the sealing element acts as a piston surface, which increases at prevailing fluid pressure, which builds up due to the clearance in the groove, the sealing force, characterized in that the respective sealing element (25, 27 ) with play in a groove of the spool (7) Taken and formed by injecting the plastic in the plastic state in the groove of the spool (7) and that the game is generated in the groove by shrinkage of the plastic during cooling.
Description
Die Erfindung betrifft ein Schieberventil, gemäß der Merkmalsausgestaltung des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.The invention relates to a slide valve, according to the feature configuration of the preamble of claim 1.
Schieberventile dieser Art sind bekannt, siehe beispielsweise
Die
Die
Die
Die
Die
Durch die
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch ein Schieberventil gelöst, das die Merkmale des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit aufweist.According to the invention this object is achieved by a slide valve having the features of claim 1 in its entirety.
Danach besteht die wesentliche Besonderheit der Erfindung darin, dass das jeweilige Dichtelement mit Spiel in einer Nut des Schieberkolbens aufgenommen und durch Injizieren des im plastischen Zustand befindlichen Kunststoffes in die Nut des Schieberkolbens gebildet ist und dass das Spiel in der Nut durch Schwinden des Kunststoffes beim Abkühlen erzeugt ist.Thereafter, the essential feature of the invention is that the respective sealing element is received with play in a groove of the spool and formed by injecting the plastic in the plastic state into the groove of the spool and that the game in the groove by shrinkage of the plastic during cooling is generated.
Zumindest in Längenbereichen des Schieberkolbens, die bei dessen Verschiebebewegungen Öffnungskanten am Ventilgehäuse überlaufen, ist ein aus einem formstarren Kunststoffwerkstoff bestehendes Dichtelement vorhanden. Dadurch, dass ein solcher Dichtungswerkstoff vorgesehen ist, wird sowohl eine leckagefreie Abdichtung erreicht als auch Betriebssicherheit über lange Betriebszeiträume hinweg, weil anstelle eines mit Vorspannung die Kanten überlaufenden elastomeren Dichtungswerkstoffes ein formstarrer Kunststoffwerkstoff benutzt wird, bei dem die Gefahr eines schälenden Abriebes beim Überlaufen von Kanten vermieden ist.At least in longitudinal areas of the spool, which overflow opening edges on the valve housing at its displacement movements, there is a sealing element consisting of a rigid plastic material. Characterized in that such a sealing material is provided, both a leak-free sealing is achieved as well as reliability over long periods of operation, because instead of a bias with the edges overflowing elastomeric sealing material a rigid plastic material is used, in which the risk of peeling abrasion when overflowing edges is avoided.
Die Benutzung von Polytetrafluorethylen (PTFE) als Dichtungswerkstoff hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen. Dieser Werkstoff stellt bei gleitender Anlage an der Innenwand des Ventilgehäuses nicht nur eine leckagefreie Abdichtung sicher, sondern hat sich auch hinsichtlich der Verschleißfestigkeit als besonders geeignet erwiesen.The use of polytetrafluoroethylene (PTFE) as a sealing material has proven to be particularly advantageous. This material ensures not only a leak-free seal with sliding contact on the inner wall of the valve housing, but has also proven to be particularly suitable in terms of wear resistance.
Als geeignete Alternative kommen formstabile Polyurethane in Betracht, die zumindest in außenseitig gelegenen Bereichen geschlossenporig sind, wie dies bei Hartschaumstoff (PUR-H), Integralschaumstoff (PUR-I) oder massivem PUR-Kunststoff (PUR-M) der Fall ist.As a suitable alternative are dimensionally stable polyurethanes into consideration, which are closed-cell at least in the outboard areas, as is the case with rigid foam (PUR-H), integral skin foam (PUR-I) or solid PUR plastic (PUR-M).
Als ganz besonders geeignet hat sich ein hydrolysebeständiges Polyurethan mit einer Härte von 94 Shore A (DIN 53505) erwiesen, das von der Firma Hallite GmbH unter der Bezeichnung PU37 (rot) erhältlich ist.A hydrolysis-resistant polyurethane having a hardness of 94 Shore A (DIN 53505), which is available from Hallite GmbH under the name PU37 (red), has proven to be very particularly suitable.
Bei besonders vorteilhaften Ausführungsbeispielen ist das zumindest eine Dichtelement ein ringförmiger, in einer umfänglichen Nut des Schieberkolbens sitzender Formkörper.In particularly advantageous embodiments, the at least one sealing element is an annular, seated in a circumferential groove of the spool moldings.
Ein derartiger Formkörper ist vorzugsweise als Ringkörper gestaltet, der als Dichtfläche eine äußere Ringfläche besitzt, die ohne Vorspannung glattflächig an der Innenwand des Ventilgehäuses anliegend an dieser geführt ist. Diese Bauweise gewährleistet eine langlebige sichere, leckagefreie Abdichtung, wobei gleichzeitig eine besonders gute Leichtgängigkeit der Verschiebebewegungen des Ventilkolbens sichergestellt ist.Such a shaped body is preferably designed as an annular body having a sealing surface as an outer annular surface, which is smoothly guided without preload on the inner wall of the valve housing to this. This design ensures a long-lasting safe, leak-free seal, at the same time a particularly good smoothness of the displacement movements of the valve piston is ensured.
Vorzugsweise ist die Anordnung so getroffen, dass der jeweilige Ringkörper an den Enden der äußeren Ringfläche eine Abschrägung aufweist. Diese Gestaltung führt zu einer Minimierung des Verschleißes.Preferably, the arrangement is such that the respective annular body has a bevel at the ends of the outer annular surface. This design leads to a minimization of wear.
Nachstehend ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im Einzelnen erläutert. Es zeigen:The invention with reference to embodiments shown in the drawings will be explained in detail. Show it:
Unter Bezugnahme auf die
Über einen zentralen Kanal
Im Betrieb werden im Zuge der Verschiebebewegungen des Schieberkolbens
Bei der Verschiebebewegung des Schieberkolbens
Bei den bekannten, leckagefrei arbeitenden Schieberventilen führt das Überlaufen von Kanten durch elastomere Dichtungsanordnungen, wie O-Ringe, die lediglich unter Vorspannung abdichtend wirken, zu schnellem Verschleiß durch schabende Einwirkung der Kanten auf unter Vorspannung stehende Elastomere. Dank der erfindungsgemäß vorgesehenen Bauweise der Dichtelemente
Wenn das betreffende Dichtelement
Erfindungsgemäß kann die Nut als Form für einen Spritz- oder Schäumvorgang dienen, bei dem das Kunststoffmaterial in gießbarer Form in die Nut injiziert wird. Durch das Schwinden des Formlinges in der Form beim Abkühlen kann hierbei der gewünschte Spielraum innerhalb der Nut gebildet werden.According to the invention, the groove can serve as a mold for an injection or foaming process in which the plastic material is injected into the groove in a castable form. Due to the shrinkage of the molding in the mold during cooling, in this case the desired clearance within the groove can be formed.
Vorstehend ist die Erfindung unter Bezug auf
Claims (8)
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