DE102009015976A1 - Valve with rotatable valve member - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Ventil mit einem drehbaren Ventilglied (7) vorgeschlagen, wobei das Ventilglied (7) von einem Durchgangskanal (23) durchsetzt ist, der mit einer ersten Durchgangskanalmündung (24) zu einem Umfangsabschnitt (44) des Ventilgliedes (7) ausmündet, der weniger stark gekrümmt ist als ein als Schließfläche (46) fungierender anderer Umfangsabschnitt (43) des Ventilgliedes (7). Das Ventilglied (7) kann in eine Schließstellung verdreht werden, in der es mit seiner Schließfläche (46) an einer einen Gehäusekanal (26) umrahmenden Dichtfläche (47) anliegt. Da die Drehachse des Ventilgliedes (7) mit dem Krümmungszentrum (46a) der Schließfläche (46) zusammenfällt, unterliegt die Dichtfläche (47) einer geringeren Beanspruchung, wenn das Ventilglied (7) die Offenstellung einnimmt und folglich der weniger stark gekrümmte Umfangsabschnitt (44) an der Dichtfläche (47) anliegt.It is a valve with a rotatable valve member (7) proposed, wherein the valve member (7) is penetrated by a passage channel (23) which opens with a first passage opening (24) to a peripheral portion (44) of the valve member (7) is less curved than a closing surface (46) acting other peripheral portion (43) of the valve member (7). The valve member (7) can be rotated into a closed position in which it rests with its closing surface (46) on a sealing surface (47) framing a housing channel (26). Since the axis of rotation of the valve member (7) with the center of curvature (46a) of the closing surface (46) coincides, the sealing surface (47) is subject to less stress when the valve member (7) assumes the open position and consequently the less curved peripheral portion (44) on the sealing surface (47).
Description
Die Erfindung betrifft Ventil mit drehbarem Ventilglied, mit einem Ventilgehäuse, das eine Ventilkammer begrenzt, in der ein um eine Drehachse verdrehbares Ventilglied angeordnet ist, das an seiner bezüglich der Drehachse radial nach außen orientierten Mantelfläche eine erste Durchgangskanalmündung eines es durchsetzenden Durchgangskanals aufweist, die bei in eine Offenstellung verdrehtem Ventilglied mit einer umfangsseitig in die Ventilkammer einmündenden und von einer der Mantelfläche des Ventilgliedes zugewandten Dichtfläche umrahmten ersten Gehäusekanalmündung eines im Ventilgehäuse verlaufenden ersten Gehäusekanals fluchtet, wobei mindestens ein Umfangsabschnitt der Mantelfläche des Ventilgliedes eine als Kreiszylinderfläche ausgebildete Schließfläche bildet, die bei in eine Schließstellung gedrehtem Ventilglied unter Abdeckung der ersten Gehäusekanalmündung an der Dichtfläche anliegt.The Invention relates to valve with rotatable valve member, with a valve housing, which delimits a valve chamber in which a rotatable about an axis of rotation Valve member is arranged, which at its respect to the Rotary axis radially outwardly oriented lateral surface a first passageway mouth of a passing through it Passage channels, which in the case of an open position twisted valve member with a circumferentially opening into the valve chamber and facing from one of the lateral surface of the valve member Sealing surface framed first housing channel mouth a running in the valve housing first housing channel is aligned, wherein at least one peripheral portion of the lateral surface the valve member designed as a circular cylinder surface Closing surface forms, which in a closed position rotated valve member under cover of the first housing channel mouth abuts the sealing surface.
Ein
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ventil mit drehbarem Ventilglied zu schaffen, das sich trotz hoher Abdichtqualität durch einen geringen Verschleiß auszeichnet.It The object of the present invention is a valve with a rotatable Valve member to create, despite high sealing quality characterized by low wear.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist in Verbindung mit den eingangs genannten Merkmalen vorgesehen, dass das Krümmungszentrum der Schließfläche mit der Drehachse des Ventilgliedes zusammenfällt und dass die erste Durchgangskanalmündung an einem sich in der Umfangsrichtung des Ventilgliedes an die Schließfläche anschließenden weiteren Umfangsabschnitt der Mantelfläche des Ventilgliedes angeordnet ist, der als Zylinderfläche mit bezüglich der Schließfläche geringerer Krümmung ausgebildet ist.to Solution to this problem is in connection with the beginning provided features that the center of curvature the closing surface with the axis of rotation of the valve member coincides and that the first passageway mouth at one in the circumferential direction of the valve member to the closing surface subsequent further peripheral portion of the lateral surface the valve member is arranged, as the cylinder surface with respect to the closing surface lesser Curvature is formed.
Auf diese Weise liegt die Zylinderfläche des die erste Durchgangskanalmündung aufweisenden weiteren Umfangsabschnittes radial innerhalb der Mantelfläche eines die Schließfläche beinhaltenden gedachten Kreiszylinders. Ventilglied und Dichtfläche können derart relativ zueinander angeordnet werden, dass die Schließfläche in der Schließstellung des Ventilgliedes mit der für eine zuverlässige Abdichtung angestrebten Vorspannung an der Dichtfläche anliegt. Nimmt das Ventilglied die Offenstellung ein, liegt der Dichtfläche der weitere Umfangsabschnitt gegenüber, der aufgrund seiner geringeren Krümmung die Dichtfläche im Vergleich zur Schließfläche weniger stark oder überhaupt nicht beaufschlagt. Da sich der Überdeckungsgrad zwischen der Schließfläche und der Dichtfläche beim Verdrehen des Ventilgliedes allmählich verändert, wird die Dichtfläche bei der Ventilbetätigung mit sich verändernder Flächenüberdeckung von der Schließfläche beaufschlagt, was zum einenden Verschleiß und zum anderen die er forderliche Drehbetätigungskraft reduziert. Gleichwohl lässt sich das Ventilglied und somit das gesamte Ventil relativ einfach und kostengünstig herstellen.On in this way, the cylindrical surface of the first passage opening is located having further peripheral portion radially within the lateral surface of the closing area containing imaginary Circular cylinder. Valve member and sealing surface can be arranged relative to each other, that the closing surface in the closed position of the valve member with the for a reliable seal aimed at bias the sealing surface is applied. If the valve member takes the open position a, is the sealing surface of the other peripheral portion opposite, the due to its lower curvature, the sealing surface less strong or at all compared to the closing area not charged. As the degree of coverage between the closing surface and the sealing surface gradually changed during rotation of the valve member becomes the sealing surface during valve actuation with changing area coverage impacted by the closing surface, what to unite Wear and on the other hand he required rotary actuation force reduced. Nevertheless, the valve member and thus make the entire valve relatively easy and inexpensive.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.advantageous Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims out.
Es ist zweckmäßig, den weiteren Umfangsabschnitt der Mantelfläche wie die Schließfläche in Form einer Kreiszylinderfläche auszubilden. Deren Krümmungsradius ist dann größer als derjenige der Schließfläche.It is expedient, the further peripheral portion of the lateral surface as the closing surface in Form a circular cylindrical surface. Their radius of curvature is then greater than that of the closing surface.
Als optimale Platzierung der Drehachse wird eine Position auf der Mittelsenkrechten der Querschnittsfläche der in der Schließstellung zu verschließenden ersten Gehäusekanalmündung angesehen. Hier kann ein durch den ersten Gehäusekanal zugeführtes Fluid das Ventilglied in der Schließstellung nur symmetrisch beaufschlagen, so dass auch unter ungünstigen Umgebungsbedingungen ein unerwünschtes selbsttätiges Verdrehen des Ventilgliedes ausgeschlossen ist.When optimal placement of the rotation axis becomes a position on the mid-perpendicular the cross-sectional area of the in the closed position to be closed first housing channel mouth considered. Here can one through the first housing channel supplied fluid, the valve member in the closed position only act symmetrically, so even under unfavorable Environmental conditions an undesirable automatic Turning the valve member is excluded.
Vorzugsweise wird die Anordnung so getroffen, dass das Umschalten zwischen der Schließstellung und der Offenstellung ein Verdrehen des Ventilgliedes von 90° erfordert. Insbesondere in diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn die Schließfläche und der weitere Umfangsabschnitt derart relativ zueinander angeordnet sind, dass ihre beiden Krümmungszentren bei Einnahme der Offenstellung des Ventilgliedes gemeinsam auf der Mittelsenkrechten der Querschnittsfläche der ersten Gehäusekanalmündung liegen, allerdings mit einem gewissen Versatz in der Achsrichtung der Mittelsenkrechten.Preferably the arrangement is made so that the switching between the Closed position and the open position a twisting of Valve member requires 90 °. Especially in this context it is beneficial if the closing surface and the further peripheral portion arranged relative to each other are that their two centers of curvature when taking the Open position of the valve member together on the perpendicular bisector the cross-sectional area of the first housing channel mouth lie, but with a certain offset in the axial direction the mid-perpendicular.
Die Umfangserstreckung des die erste Durchgangskanalmündung aufweisenden weiteren Umfangsabschnittes beträgt zweckmäßigerweise zumindest im Wesentlichen 90°.The Peripheral extension of the first through-passage mouth having further peripheral portion is suitably at least substantially 90 °.
Ein sanfter Übergang zwischen den diversen Umfangsabschnitten der Mantelfläche des Ventilgliedes ist gewährleistet, wenn sich der weitere Umfangsabschnitt direkt an die Schließfläche anschließt.One smooth transition between the various peripheral sections the lateral surface of the valve member is ensured when the further peripheral portion directly to the closing surface followed.
Vorzugsweise setzt sich die Mantelfläche des Ventilgliedes aus lediglich zwei Umfangsabschnitten zusammen, und zwar aus einem die mindestens eine Schließfläche enthaltenden kreiszylindrischen Umfangsabschnitt und dem zylindrischen, vorzugsweise ebenfalls kreiszylindrischen weiteren Umfangsabschnitt. Die Schließfläche kann dabei je nach Auslegung des Ventils und insbesondere in Abhängigkeit davon, ob die der ersten Durchgangskanalmündung entgegengesetzte zweite Durchgangskanalmündung auch an der Mantelfläche oder stirnseitig am Ventilglied angeordnet ist, nur einen Teil oder den gesamten erstgenannten kreiszylindrischen Umfangsabschnitt einnehmen. Jedenfalls erstreckt sich der kreiszylindrische Umfangsabschnitt auf diese Weise zwischen den beiden ineinander entgegengesetzte Umfangsrichtungen weisenden Endbereichen des die erste Durchgangskanalmündung aufweisenden weiteren Umfangsabschnittes.Preferably is the lateral surface of the valve member of only two peripheral sections together, and one of the at least a closing surface containing circular cylindrical Circumferential section and the cylindrical, preferably also circular cylindrical another peripheral section. The closing surface can depending on the design of the valve and in particular depending of whether the opposite of the first passageway mouth second passageway mouth also on the lateral surface or is arranged on the front side of the valve member, only a part or occupy the entire first-mentioned circular cylindrical peripheral portion. In any case, the circular cylindrical peripheral portion extends in this way between the two into one another Circumferentially facing end portions of the first passageway mouth having another peripheral portion.
Zweckmäßig ist eine Ausgestaltung, bei der der weitere Um fangsabschnitt in der Offenstellung des Ventilgliedes an der Dichtfläche anliegt, aufgrund seines geringeren Abstandes zur Drehachse die Pressung der Dichtfläche jedoch verglichen mit der Schließstellung verringert ist. Man kann somit erreichen, dass die Mantelfläche des Ventilgliedes unabhängig von der Drehposition ständig an der Dichtfläche anliegt, so dass sich zwischen Dichtfläche und Mantelfläche des Ventilgliedes keine die Dichtqualität beeinträchtigenden Verunreinigungen ablagern können.expedient is an embodiment in which the further To start section in the open position of the valve member on the sealing surface abuts, due to its smaller distance from the axis of rotation, the pressure the sealing surface, however, compared to the closed position is reduced. One can thus achieve that the lateral surface the valve member regardless of the rotational position constantly abuts the sealing surface, so that between the sealing surface and lateral surface of the valve member no impairing the sealing quality Can deposit impurities.
Die Dichtfläche ist zweckmäßigerweise von einem elastisch nachgiebigen Material gebildet, insbesondere ein Material mit gummielastischen Eigenschaften. Vorzugsweise ist sie Bestandteil einer sich am Ventilgehäuse abstützenden, die erste Kanalmündung umschließenden ringförmigen Dichtung. Selbige kann direkt am Ventilgehäuse fixiert sein oder ist in vorteilhafter Weise Bestandteil einer koaxial in den zugeordneten Gehäusekanal eingesetzten ringförmigen Dichtungspatrone. Zur axialen Fixierung einer solchen Dichtungspatrone kann in den zugeordneten Gehäusekanal ein ringförmiges Schraubelement eingeschraubt sein.The Sealing surface is suitably from a formed elastically yielding material, in particular a material with rubber-elastic properties. Preferably, it is part of one supported on the valve housing, the first channel mouth enclosing annular Poetry. The same can be fixed directly to the valve body be or is advantageously part of a coaxial in the associated housing channel used annular Seal cartridge. For the axial fixation of such a seal cartridge can in the associated housing channel an annular Be screwed screw.
Um das Ventil als Absperrventil einsetzen zu können, mündet der Durchgangskanal zweckmäßigerweise mit einer bezüglich der ersten Durchgangskanalmündung in Umfangsrichtung versetzten zweiten Durchgangskanalmündung zur Mantelfläche des Ventilgliedes aus, wobei diese zweite Durchgangskanalmündung selbstverständlich außerhalb der Schließfläche liegt. Ein das Ventilgehäuse durchsetzender zweiter Gehäusekanal mündet umfangsseitig so in die Ventilkammer ein, dass er in der Offenstellung mit dem Durchgangskanal kommuniziert und folglich eine Fluidströmung zwischen den beiden Gehäusekanälen möglich ist. Da es zum Absperren des Fluiddurchganges ausreicht, die Schließfläche vor die erste Durchgangskanalmündung zu verlagern, muss der zum zweiten Gehäusekanal gehörenden zweiten Gehäusekanalmündung kein eigenes gummielastisches Dichtmittel zugeordnet sein.Around to be able to use the valve as a shut-off valve opens the through passage expediently with a with respect to the first passageway mouth in Circumferential offset second passage port to the lateral surface of the valve member, said second Passageway mouth, of course, outside the closing surface is located. A the valve housing passing second housing channel opens circumferentially so in the valve chamber, that he in the open position with the passageway communicates and consequently a fluid flow between the two housing channels is possible. There it is sufficient to shut off the fluid passage, the closing surface before relocating the first through-passage mouth must the second housing channel belonging to the second Housing channel muzzle no rubber-elastic own Be assigned sealant.
Der Durchgangskanal könnte in dem Ventilglied auch einen dahingehenden Verlauf haben, dass seine zweite Durchgangskanal mündung stirnseitig am Ventilglied angeordnet und axial orientiert ist.Of the Passage could also be in the valve member a pending Course have that its second passage port mouth arranged frontally on the valve member and axially oriented.
Soll das Ventil als 3/2-Wegeventil betrieben werden, bildet man den Durchgangskanal des Ventilgliedes mit drei in Umfangsrichtung zueinander versetzten Durchgangskanalmündungen aus und sieht außerdem zweckmäßigerweise drei Gehäusekanäle vor, von denen zwei Stück mit einer Dichtfläche ausgestattet sind, mit denen die Schließfläche des Ventilgliedes abwechselnd kooperieren kann.Should the valve is operated as a 3/2-way valve, forming the passageway the valve member with three offset from each other in the circumferential direction Through-channel outlets and looks as well expediently three housing channels, two of which are equipped with a sealing surface are, with which the closing surface of the valve member can cooperate alternately.
Bei einem besonders einfachen Aufbau des Ventils ist das Ventilgehäuse von einer Durchtrittsöffnung durchsetzt, in die ein das Ventilglied ausbildender einstückiger Drehkörper eingesteckt ist, der auf der einen Seite einen außerhalb des Ventilgehäuses angeordneten Drehbetätigungsabschnitt aufweist und auf der entgegengesetzten Seite mit einem Halteelement verrastet ist, das sich zur Fixierung des Drehkörpers am Ventilgehäuse abstützt.In a particularly simple construction of the valve, the valve housing is of a Durchtrittsöff interspersed, in which a valve member forming integral one-piece rotary body is inserted, which has on one side a valve disposed outside the valve housing rotational actuation portion and is locked on the opposite side with a holding element which is supported for fixing the rotary body on the valve housing.
Das Ventilglied kann mehrere in seiner Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnete kreiszylindrische Schließflächen aufweisen, insbesondere derart, dass wenigstens zwei solcher Schließflächen alternativ in einer Schließstellung positionierbar sind. Es eröffnet sich auf diese Weise insbesondere die Möglichkeit, das Ventilglied zum Absperren des Fluiddurchganges ausgehend von seiner Offenstellung wahlweise im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn zu verdrehen.The Valve member may be several offset in its circumferential direction to each other having arranged circular cylindrical closing surfaces, in particular such that at least two such closing surfaces alternatively be positioned in a closed position. In particular, this opens up the possibility of the valve member for shutting off the fluid passage starting from its open position either clockwise or counterclockwise To turn clockwise.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:following The invention will be more apparent from the accompanying drawings explained. In this show:
Das
in seiner Gesamtheit mit Bezugsziffer
Das
Ventil
In
der Ventilkammer
Die
Einstecktiefe des Drehkörpers
Die
Ventilkammer
Das
Ventilglied
Innerhalb
der Ventilkammer
In
dem Ventilgehäuse
Exemplarisch
sind die beiden Anschlussöffnungen
Beide
Gehäusekanäle
In
Achsrichtung der Längsachse
Abgesehen
von der Offenstellung kann das Ventilglied
Zur
Drehlagerung bezüglich dem Ventilgehäuse
Die
Längsachse
Die
bezüglich der Drehachse
In
Bezug auf den kreiszylindrischen ersten Umfangsabschnitt
Ein
sich um das Krümmungszentrum
Die
erste Gehäusekanalmündung
Die
Dichtungspatrone
Der
Dichtungsring
An
Ort und Stelle im ersten Gehäusekanal
Wenn
das Ventilglied
Die
in Schließstellung positionierte Schließfläche
Die
Schließfläche
Der
oben erwähnte weitere, zweite Umfangsabschnitt
Im
konkreten Fall des Ausführungsbeispiels, bei dem der zweite
Umfangsabschnitt
In
Eine
wesentliche Folge hiervon ist, dass die Dichtfläche
Die
Dichtfläche
Betrachtet
man die Dichtfläche
Die
Drehachse
Die
durch einen gepunkteten Doppelpfeil angedeutete Umfangserstreckung
Wird
das Ventilglied
Indem
sich der zweite Umfangsabschnitt
Beim
Ausführungsbeispiel können ohne weiteres beide
sich in entgegengesetzten Umfangsrichtungen an den zweiten Umfangsabschnitt
Da
der Dichtkontakt zwischen der Schließfläche
Soll
das Ventil als 3/2-Wegeventil genutzt werden, sieht man in der Wandfläche
Somit
kann bei einem 3/2-Wegeventil die Schließfläche
Das
beispielhafte Ventil zeichnet sich durch wenige Einzelteile und
einen geringen Montageaufwand aus. Es kann sowohl im Unterdruckbereich
als auch im Überdruckbereich eingesetzt werden. Bei Verschleiß der
Dichtfläche
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- - DE 1055905 [0005] - DE 1055905 [0005]
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