DE102009055343A1 - Pinch valve for temporary or complete throttling of e.g. material or product flow, has housing provided with input and outlet openings and control opening connected with medium, where housing has section-wise not-circular cross section - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Quetschventil. Ventile dienen im Allgemeinen dem zeitweiligen Abschließen oder Drosseln eines Material- bzw. Produktstromes. Als Produktstrom kommen prinzipiell alle Gase, Stäube, Flüssigkeiten, Feststoffe und Suspensionen und andere Materialien in Frage. Im Gegensatz zu den meisten anderen Ventiltypen kann mit Hilfe eines Quetschventils auch eine vollkommene Abdichtung beim Absperren eines Produktstromes mit festen Bestandteilen, wie z. B. Granulaten, Pulvern oder Pasten erzielt werden. Mit anderen Worten ist ein Ventil ein Stellglied.The present invention relates to a pinch valve. Valves generally serve to temporarily shut off or restrict a flow of material or product. In principle, all gases, dusts, liquids, solids and suspensions and other materials are suitable as the product stream. In contrast to most other types of valves can with the help of a pinch valve and a perfect seal when shutting off a product stream with solid components such. As granules, powders or pastes can be achieved. In other words, a valve is an actuator.
Quetschventile haben im allgemeinen ein Gehäuse, das eine Eingangsöffnung und eine Ausgangsöffnung aufweist, wobei innerhalb des Gehäuses eine schlauchförmige Ventilmanschette mit der Eingangs- und Ausgangsöffnung verbunden und derart angeordnet ist, dass sie zwischen Eingangs- und Ausgangsöffnung einen Ventilkanal bildet, wobei Gehäuse und Ventilmanschette derart angeordnet sind, dass zwischen Gehäuse und Ventilmanschette ein Steuerraum gebildet wird, und das Gehäuse eine Steueröffnung für die Verbindung mit einem Druckmedium aufweist, so dass bei Beaufschlagung der Steueröffnung mit einem Druckmedium sich die Ventilmanschette derart bewegt, dass der Kanalquerschnitt zwischen Eingangs- und Ausgangsöffnung verringert und/oder verschlossen wird.Pinch valves generally have a housing having an inlet opening and an outlet opening, wherein inside the housing a tubular valve collar is connected to the inlet and outlet openings and arranged to form a valve channel between the inlet and outlet openings, the housing and valve collar being such are arranged, that between the housing and the valve sleeve, a control chamber is formed, and the housing has a control port for connection to a pressure medium, so that upon application of the control port with a pressure medium, the valve sleeve moves such that the channel cross-section between the input and output ports is reduced and / or closed.
Mit anderen Worten kann die Ventilmanschette durch Anlegen eines Druckmediums, z. B. Druckluft, neutrale Gase oder einem neutralen Fluid, z. B. Wasser, an die Steueröffnung derart zusammengedrückt werden, dass sich der Ventilmanschettenquerschnitt vorzugsweise lippenförmig verschließt oder zumindest verringert, so dass der Produktstrom durch den Ventilkanal unterbunden oder zumindest gedrosselt wird. Wird dann die Steueröffnung wieder entlastet, so öffnet sich der Ventilkanal aufgrund der Rückprallelastizität der Ventilmanschette und des Druckes des Produktstromes wieder zum vollen Querschnitt.In other words, the valve sleeve by applying a pressure medium, for. As compressed air, neutral gases or a neutral fluid, eg. As water, are compressed to the control port in such a way that the valve sleeve cross-section preferably closes lip-shaped or at least reduced, so that the product flow is prevented by the valve channel or at least throttled. If the control opening is then relieved again, the valve channel opens again due to the rebound resilience of the valve sleeve and the pressure of the product flow back to the full cross-section.
Häufig besteht das Gehäuse aus einem Gehäusehauptkörper und mindestens einem Muffendeckel, in dem die Eingangs- oder Ausgangsöffnung ausgebildet ist.Often, the housing consists of a housing main body and at least one sleeve cover in which the input or output port is formed.
Der Muffendeckel besitzt meist ein im wesentliches rohrförmiges Element, welches derart ausgebildet ist, das bei auf dem Gehäusehauptkörper aufgesetztem Muffendeckel das rohrförmige Element in das Innere des Gehäusehauptkörpers ragt und die Ventilmanschette zwischen Gehäusehauptkörper einerseits und Außenfläche des rohrförmigen Elementes andererseits eingeklemmt ist.The sleeve cover usually has an essentially tubular element, which is designed such that the tubular element projects into the interior of the housing main body when the socket cover is fitted on the housing main body and the valve sleeve is clamped between the housing main body on the one hand and the outer surface of the tubular element on the other hand.
Der von dem Gehäusehauptkörper gebildete Durchlass weist im Allgemeinen zumindest zwei Abschnitte mit unterschiedlichem Querschnitt auf. Dies hat den Vorteil, dass bei drucklosem Zustand ein vollkommen freier Durchgang des Quetschventils gebildet werden kann, so dass durch die Verwendung eines Quetschventils nahezu kein Druckverlust auftritt.The passage formed by the housing main body generally has at least two sections of different cross-section. This has the advantage that, in a pressureless state, a completely free passage of the pinch valve can be formed, so that virtually no pressure loss occurs due to the use of a pinch valve.
Der Durchlassabschnitt mit größerem Durchlassquerschnitt bildet außerhalb der Ventilmanschette einen Steuerraum, der zum Schließen oder Drosseln des Ventils über die Steueröffnung mit Druck beaufschlagt werden kann. Zudem dient der größere Durchlassquerschnitt dazu, dass sich die Ventilmanschette frei ausdehnen und lippenförmig falten kann. Wird der größere Durchlassquerschnitt nicht ausreichend groß ausgeführt, führt dies zu einer S-förmigen (Sinus) Verformung oder einem dreiseitigen Schließen der Ventilmanschette, was wiederum Dichtigkeitsprobleme beim Absperren hervorruft und einen höheren Druck zum Schließen der Ventilmanschette erfordert, welcher sich negativ auf die Lebensdauer der Ventilmanschette auswirkt. Es versteht sich, dass der Durchlassquerschnitt nicht unbedingt kreisförmig sein muss. Wenn im Rahmen dieser Anmeldung von einem größeren bzw. kleineren Durchlassquerschnitt die Rede ist, so ist damit im Grunde genommen die Durchlassquerschnittsfläche gemeint.The passage section with a larger passage cross section forms outside the valve sleeve a control chamber which can be pressurized to close or throttle the valve via the control port. In addition, the larger passage cross section serves to allow the valve sleeve to expand freely and to fold like a lip. If the larger passage cross-section is not made sufficiently large, this leads to an S-shaped deformation or a three-sided closing of the valve sleeve, which in turn causes sealing problems during shut-off and requires a higher pressure for closing the valve sleeve, which has a negative effect on the service life of the valve sleeve Valve sleeve affects. It is understood that the passage cross-section does not necessarily have to be circular. If, in the context of this application, a larger or smaller passage cross-section is mentioned, this basically means the passage cross-sectional area.
Die bisher bekannten mit einem Druckmedium betätigten Quetschventile aus Edelstahl (rostfreie Stähle) wurden mittels spanender Bearbeitung von Halbzeugen (Rohrprofilen) oder in geschweißter Ausführung aus diversen kaltgedrückten, gelaserten oder gestanzten Blechteilen hergestellt. Durch die sehr eingeschränkten Konstruktionsmöglichkeiten, bedingt durch die Herstellungsverfahren, wurden diese Edelstahlquetschventile bisher in schweren und voluminösen bzw. unkompakten Varianten hergestellt. Diese Edelstahlquetschventile wurden in der Regel bisher nur mit Standardflansch- oder Innengewindeanschlüssen angeboten. Aseptische Anschlüsse, wie beispielsweise Klemmverbindungen oder Rohrverschraubungen für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie sowohl für Chemie und Pharmazie, werden bisher als Alternative für Standardflansch- oder Innengewindeanschlüsse in Verbindung mit Edelstahlquetschventilen selten angeboten. Solche aseptischen Anschlüsse wurden bisher als separate Komponenten an die Muffen oder Flanschen z. B. mittels Schweißen angebracht oder über ein Innen- und Außengewinde miteinander verschraubt. Es ist leicht nachzuvollziehen, dass diese Art der Umsetzung sehr aufwendig und dadurch mit sehr hohen Herstellungskosten verbunden ist.The previously known with a pressure medium operated pinch valves made of stainless steel (stainless steels) were produced by machining of semi-finished products (tube profiles) or welded version of various cold pressed, lasered or stamped sheet metal parts. Due to the very limited design options, due to the manufacturing process, these Edelstahlquetschventile have been produced in heavy and voluminous or non-compact variants. These Edelstahlquetschventile were usually offered only with standard flange or female threaded connections. Aseptic connections, such as clamp connections or pipe fittings for the food and beverage industry, both chemical and pharmaceutical, have rarely been offered as an alternative to standard flange or female threaded connections in conjunction with stainless steel pinch valves. Such aseptic connections have hitherto been used as separate components to the sleeves or flanges z. B. attached by welding or bolted together via an internal and external thread. It is easy to understand that this type of implementation is very complicated and therefore associated with very high production costs.
Ausgehend von dem beschriebenen Stand der Technik ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Quetschventile die auch bei extremen Produkteigenschaften immer zuverlässig abdichten und zugleich eine geringes Eigengewicht aufweisen, kompakt aufgebaut sind, sowie einen einfachen Ventilmanschettenwechsel erlauben, und des weiteren ein Verfahren zur kostengünstigen Herstellung von Quetschventilen bereitzustellen. Des weiteren ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung ein aseptisches Quetschventil bereitzustellen, d. h. ein Quetschventil ohne Toträume, Kanten oder Ecken.Based on the described prior art, it is therefore an object of the present invention, pinch valves always reliably seal even with extreme product properties and at the same time have a low weight, are compact, and allow a simple valve sleeve change, and further provide a method for the cost-effective production of pinch valves. Furthermore, it is an object of the present invention to provide an aseptic squeeze valve, ie a pinch valve without dead spaces, edges or corners.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Gehäuse in dem den Steuerraum bildenden Bereich zumindest abschnittweise einen nichtkreisförmigen Querschnitt aufweist.This object is achieved in that the housing in the control space forming region at least partially has a non-circular cross-section.
Zwischen Ventilmanschette und Innenwand des Gehäuseabschnittes wird ein Steuerraum gebildet, der durch Beaufschlagung der Steueröffnung mit einem Druckmedium unter Druck gesetzt werden kann und die Ventilmanschette derart zusammendrückt, dass sich der Ventilkanalquerschnitt schließt und/oder zumindest verringert.Between the valve sleeve and the inner wall of the housing portion, a control chamber is formed, which can be pressurized by acting on the control port with a pressure medium and compresses the valve sleeve so that the valve channel cross-section closes and / or at least reduced.
Durch die nicht kreisförmige Ausbildung des Steuer- bzw. Funktionsraums wird eine zuverlässige, reproduzierbare, vorgegebene zweiseitige z. B. lippenförmige Schließfunktion der Ventilmanschette durch die Druckbeaufschlagung gewährleistet. Dabei wird insbesondere verhindert, dass sich die Ventilmanschette von drei Seiten schließt, wodurch unter Umständen – in Abhängigkeit von den Produkteigenschaften – ein dichtes Verschließen nicht immer gewährleistet wäre.Due to the non-circular design of the control or functional space is a reliable, reproducible, given two-sided z. B. lip-shaped closing function of the valve sleeve ensured by the pressurization. In particular, it is prevented that the valve sleeve closes from three sides, whereby under certain circumstances - depending on the product properties - a tight closing would not always be guaranteed.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Gehäuse in dem den Steuerraum bildenden Bereich einen im wesentlichen elliptischen Querschnitt auf, wobei vorzugsweise die Hauptachse des elliptischen Querschnitts um mehr als 10%, vorzugsweise um mehr als 20%, länger als die Nebenachse ist.In a preferred embodiment, the housing has a substantially elliptical cross-section in the area forming the control space, wherein preferably the major axis of the elliptical cross-section is longer than the minor axis by more than 10%, preferably by more than 20%.
Alternativ kann das Gehäuse in dem den Steuerraum bildenden Bereich einen im wesentlichen rhombusförmigen Querschnitt aufweisen, wobei die Diagonalen des rhombusförmigen Querschnitts unterschiedlich lang sind, wobei vorzugsweise die eine Diagonale des rhombusförmigen Querschnitts um mehr als 10%, vorzugsweise um mehr als 20%, länger als die andere Diagonale des rhombusförmigen Querschnitts ist.Alternatively, the housing may have a substantially rhombic cross-section in the area forming the control space, the diagonals of the rhomboidal cross-section being of different lengths, preferably one diagonal of the rhomboidal cross-section being longer than 10%, preferably more than 20% the other diagonal of the rhombic cross-section is.
Versuche haben gezeigt, dass diese Form des Steuerraums nicht nur ein extrem zuverlässiges Schließen selbst unter schwierigsten Produkteigenschaften gewährleistet, sondern auch das Druck-/Schließvolumen der Ventilmanschette im Vergleich zu einem kreisförmig Steuer- bzw. Funktionsraum stark minimiert wird, was im Betrieb des Quetschventils erhebliche Energieeinsparungen mit sich bringt.Experiments have shown that this form of the control chamber not only ensures extremely reliable closing even under the most difficult product properties, but also the pressure / closing volume of the valve cuff compared to a circular control or functional space is greatly minimized, which in the operation of the pinch valve considerable Energy savings brings with it.
Es ist besonders bevorzugt, dass das Gehäuse im Querschnitt zumindest abschnittsweise eine nichtkreisförmige, vorzugsweise elliptische, Außenkontur aufweist. Ein Gehäuse mit einer nichtkreisförmigen, vorzugsweise elliptischen, Außenkontur ist von Vorteil, da so das Gehäuse möglichst kompakt hergestellt und Material eingespart werden kann. Dabei entspricht die Außenkontur im wesentlichen der Form der Innenkontur des Gehäuses. Ist das Gehäuse in dem den Steuerraum bildenden Bereich rhombusförmig mit abgerundeten Ecken ausgebildet, so sollte die Außenkontur ebenfalls rhombusförmig mit abgerundeten Ecken ausgebildet sein, so dass die Gehäusewanddicke im wesentlichen konstant ist, wodurch nicht nur Material eingespart werden kann, sondern zudem ein zuverlässiges Schließen auch bei extremen Produkttemperaturschwankungen erzielt werden, da sich die Gehäusewand gleichmäßig erwärmt und dadurch thermische Verspannungen minimiert werden.It is particularly preferred that the housing in cross-section at least partially has a non-circular, preferably elliptical, outer contour. A housing having a non-circular, preferably elliptical, outer contour is advantageous since the housing can be made as compact as possible and material can be saved. In this case, the outer contour substantially corresponds to the shape of the inner contour of the housing. If the housing in the area forming the control chamber has a rhombus shape with rounded corners, then the outer contour should also be rhombus-shaped with rounded corners, so that the housing wall thickness is substantially constant, which not only saves material, but also reliable closure be achieved in extreme product temperature fluctuations, as the housing wall heats evenly and thus thermal stresses are minimized.
Die rhombusförmige Form hat den Vorteil, dass die Außenkontur ebene Flächen aufweist, die auf gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind. Diese können beispielsweise als Verdrehsicherung bei der Montage des Quetschventils realisiert werden. Weiterhin ist es möglich, die ebenen Flächen als Angriffsflächen bei dem Verschrauben des Quetschventils mit Innengewindeanschluss auf ein Rohraußengewinde zu verwenden, was die Montage vereinfacht. Mit Vorteil weist das Gehäuse in dem den Steuerraum bildenden Bereich einen rhombusförmigen Querschnitt mit abgerundeten Ecken auf, wobei vorzugsweise die Krümmungsradien der gegenüberliegenden abgerundeten Ecken gleich groß sind.The rhombic shape has the advantage that the outer contour has flat surfaces which are arranged on opposite sides. These can be realized for example as anti-rotation during assembly of the pinch valve. Furthermore, it is possible to use the flat surfaces as engagement surfaces in the screwing of the pinch valve with female thread connection to a pipe outer thread, which simplifies the assembly. Advantageously, the housing has a rhombus-shaped cross section with rounded corners in the area forming the control space, wherein preferably the radii of curvature of the opposite rounded corners are equal.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Gehäuse zumindest einen Gehäusehauptkörper und einen Muffendeckel aufweist, in dem die Eingangs- oder Ausgangsöffnung ausgebildet ist, wobei der Muffendeckel vorzugsweise mit Hilfe von Schrauben mit dem Gehäusehauptkörper verschraubbar ist.In a further embodiment it is provided that the housing has at least one housing main body and a socket cover in which the input or output opening is formed, wherein the socket cover is preferably screwed by means of screws with the housing main body.
Der Muffendeckel kann ein im wesentlichen rohrförmiges Element aufweisen, welches derart ausgebildet ist, das bei auf dem Gehäusehauptkörper aufgesetztem Muffendeckel das rohrförmige Element in das Innere des Gehäusehauptkörpers ragt und die Ventilmanschette zwischen Gehäusehauptkörper einerseits und Außenfläche des rohrförmigen Elementes andererseits eingeklemmt ist, wobei das rohrförmige Element vorzugsweise eine konusförmige Außenfläche aufweist.The sleeve cover may have a substantially tubular member which is formed so that protrudes with mounted on the housing main body sleeve cover the tubular member into the interior of the housing main body and the valve sleeve between the housing main body on the one hand and outer surface of the tubular member on the other hand is clamped, wherein the tubular member preferably has a cone-shaped outer surface.
Weiterhin kann der Gehäusehauptkörper in dem Bereich, der bei aufgesetztem Muffendeckel der konusförmigen Außenfläche des rohrförmigen Elements gegenüberliegt ebenfalls konusförmig ausgebildet sein, wodurch die Klemmfläche zwischen rohrförmigem Element und Gehäusehauptkörper vergrößert wird.Furthermore, the housing main body in the area opposite to the cone-shaped outer surface of the tubular element with an attached sleeve cover may also be formed conical, whereby the clamping surface between tubular element and housing main body is increased.
Es versteht sich, dass die konusförmige Innenfläche und/oder die konusförmige Außenfläche auch gestuft ausgebildet, d. h. aus mehreren Abschnitten mit unterschiedlichen Innen- bzw. Außendurchmessern bestehen kann. Des Weiteren kann die bevorzugte zylindrische Ventilmanschette alternativ durch eine Formmanschette mit Wülsten an den beiden Enden ersetzt werden.It is understood that the conical inner surface and / or the conical outer surface also formed stepped, d. H. can consist of several sections with different inner and outer diameters. Furthermore, the preferred cylindrical valve collar may alternatively be replaced by a molding collar with beads at both ends.
Der Ventilkanal wird in einer bevorzugten Ausführungsform somit von der Innenkontur der rohrförmigen Elemente der Muffendeckel und der Innenkontur der Ventilmanschette gebildet. Da die Ventilmanschette zwischen Muffendeckel und Gehäuse eingeklemmt wird, bildet sich bei den bekannten Quetschventilen im Ventilkanal ein Absatz beim Übergang zwischen rohrförmigen Element und Ventilmanschette aus, so dass sich der Innendurchmesser des Ventilkanals in Durchströmrichtung mehr oder minder abrupt ändert. Insbesondere in der Lebens- und Arzneimittelindustrie sind jedoch solche Absätze unerwünscht, da an diesen Punkten sich inhomogene Strömungsgeschwindigkeiten ausbilden und sich Produkt- oder Reinigungsmittelreste dauerhaft festsetzen können und daher das Wachstum von Mikroorganismen begünstigt wird. Aus diesem Grunde werden Quetschventile in der Lebensmittelindustrie häufig vermieden.The valve channel is thus formed in a preferred embodiment of the inner contour of the tubular elements of the sleeve cover and the inner contour of the valve sleeve. Since the valve sleeve is clamped between socket cover and housing, formed in the known pinch valves in the valve channel a shoulder at the transition between the tubular member and the valve sleeve, so that the inner diameter of the valve channel changes more or less abruptly in the flow direction. However, such paragraphs are undesirable in particular in the life and pharmaceutical industry, since at these points inhomogeneous flow rates develop and product or cleaning agent residues can permanently settle and therefore the growth of microorganisms is favored. For this reason, pinch valves are often avoided in the food industry.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind das im wesentlichen rohrförmige Element des Muffendeckels und die Ventilmanschette derart ausgestaltet, dass zwischen dem rohrförmigen Element und der Ventilmanschette ein Absatz ausgebildet wird, wobei der Absatz, d. h. die maximale Änderung des Innendurchmessers im Bereich eines Übergangs von Ventilmanschette und Muffendeckel kleiner als 1 mm, bevorzugt kleiner als 0,2 mm und besonders bevorzugt kleiner als 0,5 mm ist. Ist der Absatz kleiner als 1 mm, bevorzugt kleiner 0,2 mm und besonders bevorzugt kleiner 0,5 mm so hat dies den Vorteil, dass Ablagerungen vom Produktstrom bzw. von Keimen und Bakterien an dem kleinen Absatz verhindert und darüber hinaus Reinigungsmaßnahmen erleichtert werden.According to a particularly preferred embodiment, the substantially tubular element of the sleeve cover and the valve sleeve are configured such that a shoulder is formed between the tubular element and the valve sleeve, wherein the shoulder, i. H. the maximum change in the inner diameter in the region of a transition of the valve collar and sleeve cover is less than 1 mm, preferably less than 0.2 mm and particularly preferably less than 0.5 mm. If the heel is smaller than 1 mm, preferably smaller than 0.2 mm and particularly preferably smaller than 0.5 mm, this has the advantage that deposits from the product stream or from germs and bacteria on the small heel are prevented and, in addition, cleaning measures are facilitated.
Um zu verhindern, dass beim Einbau des im wesentlichen rohrförmigen Elementes des Muffendeckels die Ventilmanschette beschädigt und/oder gestaucht wird und sich so ein Wulst ausbildet, kann der Muffendeckel und/oder der Gehäusehauptkörper einen Anschlag aufweisen. Der Anschlag kann derart angeordnet sein, dass die Relativposition zwischen Muffendeckel und Gehäuse in Axialrichtung festgelegt ist.In order to prevent that when installing the substantially tubular element of the socket cover, the valve sleeve is damaged and / or compressed and thus forms a bead, the socket cover and / or the housing main body may have a stop. The stop may be arranged such that the relative position between sleeve cover and housing is fixed in the axial direction.
Im Betrieb ist die Ein- und Ausgangsöffnung des erfindungsgemäßen Quetschventils mit einem produktstromführenden Element, beispielsweise einem Schlauch oder einem Rohr, verbunden. Häufig wird das produktstromführende Element mittels einer Flanschverbindung mit dem Quetschventil verbunden. Dabei weisen sowohl das produkstromführende Element als auch das Quetschventil einen Flansch auf, die – unter Zwischenlage einer Dichtung – zur Befestigung aufeinander gepresst werden. Die kreisförmigen Flansche haben dabei zum einen eine Dichtfunktion, dienen aber auch der Bereitstellung einer gewissen Stabilität. Daher werden die – im allgemeinen kreisförmigen – Flansche mir relativ großen Durchmessern gefertigt. Dabei ist die gewünschte Stabilität der Verbindung, z. B. die Widerstandsfähigkeit gegenüber Verkippen, der Faktor, der die Größe des Durchmessers der Flansche bestimmt, da die notwendige Dichtheit auch mit deutlich kleineren Flanschdurchmessern gewährleistet werden kann.In operation, the inlet and outlet openings of the pinch valve according to the invention with a product flow leading element, such as a hose or a pipe connected. Frequently, the product flow leading element is connected by means of a flange with the pinch valve. In this case, both the produkstrom leading element and the pinch valve on a flange which - are pressed together - with the interposition of a seal - for attachment. The circular flanges have on the one hand a sealing function, but also serve to provide a certain stability. Therefore, the - generally circular - flanges are made with relatively large diameters. In this case, the desired stability of the compound, for. As the resistance to tilting, the factor that determines the size of the diameter of the flanges, since the necessary tightness can be ensured with significantly smaller flange diameters.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist daher vorgesehen, dass das Quetschventil einen nichtkreisförmigen Flansch aufweist. Dadurch kann das Quetschventil aus weniger Material ausgeführt werden, da es für die stabilisierende Funktion nicht notwendig ist, eine kreisförmige Auflagefläche bereitzustellen. So ist es beispielsweise möglich, dass die Flanschfläche Aussparungen aufweist. Auch kann der Flansch eine rechteckige oder rhombusförmige Auflagefläche bereitstellen.In a preferred embodiment it is therefore provided that the pinch valve has a non-circular flange. Thereby, the pinch valve can be made of less material, since it is not necessary for the stabilizing function to provide a circular bearing surface. For example, it is possible that the flange surface has recesses. Also, the flange can provide a rectangular or rhombic bearing surface.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform schließt der Muffendeckel in Querrichtung, d. h. senkrecht zur gedachten Verbindungslinie zwischen Eingangs- und Ausgangsöffnung mit der Außenkontur des Gehäuses bündig ab.In a further preferred embodiment, the sleeve cover closes in the transverse direction, i. H. perpendicular to the imaginary connecting line between the inlet and outlet opening with the outer contour of the housing flush.
Besonders bevorzugt ist das Gehäuse und/oder der Muffendeckel aus Metall, vorzugsweise aus Edelstahl und am besten aus einem Edelstahlguss hergestellt. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn das Gehäuse aus CF8M oder
Im Hinblick auf das Verfahren wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Quetschventils mit einem Gehäuse, das zumindest einen Muffendeckel, eine Eingangsöffnung, eine Ausgangsöffnung und eine Steueröffnung für die Verbindung mit einem Druckmedium aufweist, wobei Eingangs- und Ausgangsöffnung über einen Durchlass miteinander verbunden sind, und einer Ventilmanschette, die mit der Eingangs- und Ausgangsöffnung verbunden und derart angeordnet ist, dass sie zwischen Eingangs- und Ausgangsöffnung einen Ventilkanal bildet, dadurch gekennzeichnet, dass der Muffendeckel und/oder das Gehäuse im Feingussverfahren hergestellt werden.With regard to the method, the object mentioned is achieved by a method for producing a pinch valve having a housing which has at least one sleeve cover, an inlet opening, an outlet opening and a control opening for connection to a pressure medium, wherein the inlet and outlet openings via a Passage are connected to each other, and a valve sleeve which is connected to the input and output ports and arranged so that it forms a valve passage between the input and output ports, characterized in that the sleeve cover and / or the housing are produced by investment casting.
Alle Teile des Quetschventils, ausgenommen die Ventilmanschette und eventuell vorhandene Schrauben, können in dem sogenannten Feingussverfahren aus Edelstahl (rostfreier Stahl) oder alternativen hochwertigen Metallen gefertigt werden. Das Verfahren wird angewandt, um Gussstücke mit höchster Maßgenauigkeit und bester Oberflächenqualität zu erhalten. Der Feinguss ermöglicht gießtechnisch eine Fertigung von sehr komplex geformten Teilen und lässt zudem eine Fertigung mit sehr geringen Wandstärken und Toleranzen zu. Mit diesem Verfahren können Gussstücke mit einer Masse von wenigen Gramm bis zu mehreren Hundert Kilogramm gefertigt werden. Die Toleranzen liegen bei etwa ±0,4 bis ±0,7% vom Nennmaß. Somit kann die gegebenenfalls notwendige weitere spanende Nachbearbeitung im Vergleich zu anderen Gießverfahren stark reduziert werden oder es kann ggf. ganz darauf verzichtet werden, was somit deutliche Kostenvorteile in der Herstellung mit sich bringt. All parts of the pinch valve, except the valve sleeve and any existing screws, can be manufactured in the so-called precision casting process from stainless steel (stainless steel) or alternative high-grade metals. The process is used to obtain castings with the highest dimensional accuracy and best surface quality. Investment casting enables the production of very complex shaped parts by casting technology and also permits production with very small wall thicknesses and tolerances. With this method, castings with a mass of a few grams up to several hundred kilograms can be manufactured. The tolerances are approximately ± 0.4 to ± 0.7% of the nominal size. Thus, the possibly necessary further machining can be greatly reduced in comparison to other casting methods or it may possibly be completely dispensed with, which thus brings significant cost advantages in the production with it.
Das Rohmodell wird in der Regel aus speziellen Wachsen im Spritzgussverfahren gefertigt. Die Werkzeuge zur Rohmodellherstellung werden entweder aus Aluminium oder Stahl hergestellt. Um Hinterschneidungen in der Kontur des Rohmodells zu realisieren, werden mit einem weiteren Werkzeug vorgeformte wasserlösliche oder keramische Kerne benötigt.The raw model is usually made from special waxes by injection molding. The raw model making tools are made of either aluminum or steel. In order to realize undercuts in the contour of the raw model, preformed water-soluble or ceramic cores are needed with another tool.
In weiterem Schritt werden die Rohmodelle zu sogenannten Modelltrauben entweder aus vielen kleinen Rohmodellen oder aus wenigen großen Rohmodellen zusammengefügt. Die Konstellation der Rohmodelle an der Modelltraube hängt von dem Schmelzvolumen des Schmelzkessels ab. Diese individuell fertigbare Modelltraube wird dann anschließend in einen Schlicker getaucht. Der Schlicker ist eine keramische Masse zur Herstellung einer Formschale aus feinem feuerfesten Mehl als Formgrundstoff und z. B. Ethylsilikat als Bindemittel.In a further step, the raw models are assembled into so-called model grapes either from many small raw models or from a few large raw models. The constellation of the raw models on the model grape depends on the melt volume of the melting pot. This individually finished model grape is then dipped into a slurry. The slip is a ceramic mass for producing a shell mold made of fine refractory flour as a molding material and z. B. ethyl silicate as a binder.
Die mit dem Schlicker überzogene Modelltraube wird dann direkt im Anschluss mit Sand benetzt. Das Tauchen und Besanden wird in der Regel vier- bis siebenmal wiederholt, bis die Formschale die notwendige Stabilität zum Abguss erhält. Das Ausschmelzen der Wachsmodelle wird mit einem speziellen Ausschmelzofen bei etwa 150°C vorgenommen.The model grape coated with the slurry is then wetted with sand directly afterwards. The dipping and sanding is usually repeated four to seven times, until the shell mold receives the necessary stability for casting. The waxing of the wax models is carried out with a special Ausschmelzofen at about 150 ° C.
Im Anschluss an das Ausschmelzen werden die dünnwandigen Formen bei etwa 750 bis 1.200°C in einem Ofen gebrannt und somit ideal vorgewärmt für das sich unmittelbar anschließende Abgießen der Formen. Das Abgießen wird in der Regel immer in heiße Formen vorgenommen, damit auch enge Querschnitte und feine Konturen gut auslaufen. Nach dem Abgießen und der vollständigen Erstarrung der Schmelze wird das Gussstück mittels Sägen oder Vibration entformt. Im Anschluss wird den entformten Gussstücken mittels Schleifen und/oder Strahlen sowie Wärmebehandlungen, Richten, Oberflächenbehandlungen (Elektropolieren) und dann ggf. mit einer minimalen notwendigen spanenden Nachbearbeitung mittels CNC oder Fräsmaschinen ihr endgültiges Aussehen gegeben.Following the melting, the thin-walled molds are fired at about 750 to 1200 ° C in an oven and thus ideally preheated for the immediate subsequent casting of the molds. As a rule, casting is always done in hot molds so that even narrow cross-sections and fine contours run well. After casting and complete solidification of the melt, the casting is removed by sawing or vibration. Subsequently, the castings are given their final appearance by means of grinding and / or blasting as well as heat treatments, straightening, surface treatments (electropolishing) and then, if necessary, with a minimum of necessary post-machining by means of CNC or milling machines.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform sowie der dazugehörigen Figuren. Es zeigen:Further advantages, features and applications of the present invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and the accompanying figures. Show it:
In
Das Quetschventil
In
Die einzelnen Bauteile des Quetschventils
Das Gehäuse
Weiter ist in
Die verschiedenen Muffendeckel
In der Deckelbasisfläche der Muffendeckel
Das Feingussverfahren ermöglicht, dass das Gehäuse
Es versteht sich, dass die konischen Flächen auch gestuft ausgebildet werden können, wie dies in
Wesentlich ist lediglich, dass die beiden Flächen derart ausgebildet sind, dass bei aufgesetztem Muffendeckel
In
In
In
Die Unter- und Oberseite von Muffendeckeln verschiedener Ausführungsformen ist in den
In
Eine in
Es ist insbesondere von Vorteil, dass durch die räumliche Trennung der Flanschscheibe und der Auflagefläche in der Herstellung Material eingespart werden kann. Es versteht sich, dass neben einem kreisförmigen Flansch auch andere Flansch- und Muffendeckelgeometrien, beispielsweise rechteckig oder rhombusförmige Ausgestaltungen, denkbar sind. So ist in
Eine Oberseite (rechte Bildhälfte) und eine Unterseite (linke Bildhälfte) eines Muffendeckel
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Quetschventilpinch
- 22
- Eingangsöffnungentrance opening
- 33
- Ausgangsöffnungoutput port
- 44
- Steueröffnungcontrol port
- 55
- Gehäusecasing
- 66
- Steuerraumcontrol room
- 77
- Schraubenscrew
- 88th
- Gewindebohrungthreaded hole
- 99
- Gehäuseabschnitt mit kleinerem DurchgangsquerschnittHousing section with smaller passage cross-section
- 1010
- Gehäuseabschnitt mit größerem DurchgangsquerschnittHousing section with a larger passage cross-section
- 1111
- rohrförmiges Elementtubular element
- 1212
- konische erweiternde Innenfläche des Gehäusesconical expanding inner surface of the housing
- 1313
- Ventilmanschettevalve sleeve
- 1414
- Muffendeckel mit InnengewindeanschlussSleeve cover with female thread connection
- 1515
- Muffendeckel mit FlanschSleeve cover with flange
- 16 16
- Muffendeckel mit KlemmstutzenanschlussSleeve cover with clamp connection
- 1717
- Muffendeckel mit RohranschweißendenanschlussSleeve cover with pipe weld end connection
- 1818
- Muffendeckel mit SchlauchverschraubungsanschlussSleeve cover with hose fitting connection
- 1919
- Muffendeckel mit RohrverschraubungsanschlussSleeve cover with pipe fitting connection
- 2020
- Muffendeckel mit Flansch und rhombusförmiger AusgestaltungSleeve cover with flange and rhombic design
- 2121
- ebene Flächen für Montagehilfeflat surfaces for mounting aid
- 2222
- Bohrungendrilling
- 2323
- Bohrungendrilling
- 2424
- kreisförmige Flanschscheibecircular flange disc
- 2525
- Auflageflächensupport surfaces
- 2626
- Rohrendepipe end
- 2727
- rohrförmiges Elementtubular element
- 2828
- Wulstbead
- 2929
- Außengewinde bzw. ÜberwurfmutterExternal thread or union nut
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- AISI 316 [0028] AISI 316 [0028]
- AISI316L [0028] AISI316L [0028]
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200910055343 DE102009055343A1 (en) | 2009-12-28 | 2009-12-28 | Pinch valve for temporary or complete throttling of e.g. material or product flow, has housing provided with input and outlet openings and control opening connected with medium, where housing has section-wise not-circular cross section |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200910055343 DE102009055343A1 (en) | 2009-12-28 | 2009-12-28 | Pinch valve for temporary or complete throttling of e.g. material or product flow, has housing provided with input and outlet openings and control opening connected with medium, where housing has section-wise not-circular cross section |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102009055343A1 true DE102009055343A1 (en) | 2011-06-30 |
Family
ID=44311691
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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-
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- 2009-12-28 DE DE200910055343 patent/DE102009055343A1/en active Pending
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