DE102014004296A1

DE102014004296A1 - Ventilbausatz, daraus hergestelltes Ventil und Verfahren zur Herstellung eines Ventils

Info

Publication number: DE102014004296A1
Application number: DE102014004296.0A
Authority: DE
Inventors: Albrecht Kreissig; Tobias Waibel; Reinhard Gantke; Herbert Halama; Alfons Riek
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2014-03-25
Filing date: 2014-03-25
Publication date: 2015-10-01
Anticipated expiration: 2034-03-26
Also published as: DE102014004296B4

Abstract

Es wird ein Ventilbausatz (1a) zur Herstellung eines Ventils vorgeschlagen, der über zwei Gehäuseteile (6, 7) verfügt, die mittels eines Verbindungssteges (45) in relativ zueinander verschwenkbarer Weise aneinander befestigt sind. Durch Verschwenken der beiden Gehäuseteile (6, 7) um einen von dem Verbindungssteg (45) definierten Sollbiegebereich (46) kann ein Ventilgehäuse (3) zusammengebaut werden, wobei während des Schwenkvorganges ein Ventilglied (5) zwischen die beiden Gehäuseteile (6, 7) eingegliedert wird, das letztlich eine Position in einer von den beiden Gehäuseteilen (6, 7) definierten Ventilkammer (8) einnimmt. Es wird ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Ventils aus einem solchen Ventilbausatz (1a) vorgeschlagen und ein daraus resultierendes Ventil.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ventilbausatz zur Herstellung eines Ventils, das ein Ventilgehäuse und ein bewegbar in einer Ventilkammer des Ventilgehäuses angeordnetes Ventilglied aufweist, wobei das Ventilgehäuse zwei unter Einnahme eines Endmontagezustandes in einem Fügebereich aneinander angesetzte und gemeinsam die Ventilkammer begrenzende Gehäuseteile aufweist, wobei der Ventilbausatz die beiden Gehäuseteile und das Ventilglied als nicht zusammengebaute, unmontierte Komponenten enthält und die beiden Gehäuseteile zur Bildung des Ventilgehäuses unter gleichzeitiger Zwischenfügung des Ventilgliedes aneinander ansetzbar sind.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Ventils mittels eines derartigen Ventilbausatzes und ferner ein mittels eines solchen Ventilbausatzes hergestelltes Ventil.
Aus der DE 38 21 060 A1 ist ein mittels eines Ventilbausatzes der eingangs genannten Art hergestelltes Ventil bekannt, bei dem es sich um einen Kugelhahn handelt. Das Ventil enthält ein Ventilgehäuse, das aus zwei separaten Gehäuseteilen zusammengesetzt ist, die gemeinsam eine Ventilkammer definieren, in der ein vor dem Zusammensetzen der beiden Gehäuseteile eingesetztes Ventilglied aufgenommen ist. Ein einstückig mit dem Ventilglied verbundenes Betätigungselement ragt aus dem Ventilgehäuse heraus und erlaubt ein Verdrehen des Ventilgliedes, um eine Fluidströmung zu steuern. Die beiden Gehäuseteile sind durch Befestigungsmittel miteinander verbunden. Im Fügebereich zwischen den beiden Gehäuseteilen befindet sich eine zweiteilige Dichtung, um eine automatische Montage des Ventils beziehungsweise Kugelhahnes zu ermöglichen.
Auch die EP 0 431 288 B1 beschreibt ein Ventil, dessen Ventilgehäuse aus zwei separaten Gehäuseteilen besteht, die an einer Trennebene aneinander angesetzt und miteinander verschweißt sind. Die Gehäuseteile bestehen aus einem schweißbaren, thermoplastischen Kunststoffmaterial. Gemeinsam begrenzen die beiden Gehäuseteile eine Ventilkammer, in der ein als Kugelküken gestaltetes Ventilglied aufgenommen ist.
Aus der EP 2 250 412 B1 ist ein Monoblock-Kugelhahn bekannt, dessen Komponenten sich aus mehreren übereinandergespritzten Kunststoffschichten zusammensetzen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen zu treffen, die eine einfache und kostengünstige Herstellung eines Ventils ermöglichen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Ventilbausatz der eingangs genannten Art vorgesehen, dass die beiden unmontierten Gehäuseteile des Ventilbausatzes mittels eines einen Sollbiegebereich aufweisenden Verbindungssteges unter Bildung einer Gehäuseeinheit einstückig miteinander verbunden sind, wobei der Sollbiegebereich einen Schwenkbereich definiert, um den die beiden Gehäuseteile relativ zueinander definiert in den Endmontagezustand verschwenkbar sind.
Die Aufgabe wird ferner durch ein Herstellungsverfahren gelöst, bei dem die beiden unmontierten Gehäuseteile des Ventilbausatzes um den von dem Sollbiegebereich des Verbindungssteges definierten Schwenkbereich relativ zueinander in den Endmontagezustand verschwenkt werden, wobei gleichzeitig das Ventilglied zwischen die beiden Gehäuseteile eingegliedert wird.
Ein erfindungsgemäß ausgebildetes Ventil ist mittels eines Ventilbausatzes der vorstehend definierten Art hergestellt, insbesondere unter Verwendung des vorstehend angegebenen Verfahrens.
Ausgangspunkt für die Herstellung eines Ventils ist mithin ein Ventilbausatz, der wenigstens zwei zu einem Ventilgehäuse zusammenfügbare Gehäuseteile und ein Ventilglied als unmontierte, also als nicht zusammengebaute Komponenten enthält, wobei allerdings wenigstens die beiden Gehäuseteile zu einer Einheit einstückig miteinander verbunden sind, wobei die die beiden Gehäuseteile beinhaltende Einheit als Gehäuseeinheit bezeichnet wird. Innerhalb dieser Gehäuseeinheit sind die beiden Gehäuseteile mittels eines zumindest an einem Sollbiegebereich biegbaren Verbindungssteges einstückig miteinander verbunden. Der Sollbiegebereich definiert einen Schwenkbereich, der das Schwenkzentrum einer Schwenkbewegung bildet, im Rahmen derer die beiden Gehäuseteile beim Zusammenbau des Ventils relativ zueinander verschwenkbar sind, um sie in dem angestrebten Fügebereich zur Bildung des Ventilgehäuses aneinander anzusetzen. Der Sollbiegebereich ist so platziert, dass die Gehäuseteile derart definiert verschwenkbar sind, dass sie letztlich insbesondere ohne zusätzliche Positionier- und/oder Justiermaßnahmen den gewünschten Endmontagezustand unter Definition der Ventilkammer einnehmen. Beim Verschwenken in den Endmontagezustand wird das Ventilglied zwischen die beiden Gehäuseteile eingegliedert, sodass es von Letzteren umfasst bzw. umschlossen wird und eine Position im Innern der im Endmontagezustand vorliegenden Ventilkammer einnimmt. Der Zusammenbau des Ventilgehäuses geht sehr einfach und zeitsparend vonstatten, da man die beiden Gehäuseteile zum Erhalt des Endmontagezustandes einfach zusammenklappen kann. Besonders aufwendige Herstellungs- und Montageschritte können somit entfallen. Durch einfaches konstruktives Skalieren der Komponenten des Ventilbausatzes können Ventile in beinahe jeder gewünschten Größe realisiert werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Der die beiden Gehäuseteile einstückig verbindende Verbindungssteg der Gehäuseeinheit ist vorzugsweise streifenförmig gestaltet. Um eine definierte Position des Sollbiegebereiches zu erhalten, ist der Sollbiegebereich vorzugsweise durch eine in dem Verbindungssteg ausgebildete Kerbe definiert, in deren Bereich der Verbindungssteg im Vergleich zu benachbarten Bereichen über eine geringere Materialstärke verfügt.
Bevorzugt ist der Sollbiegebereich des Verbindungssteges in einem Abstand zu jedem der beiden Gehäuseteile angeordnet, wobei der Abstand zu den beiden Gehäuseteilen bevorzugt gleichgroß ist.
Jedes Gehäuseteil besitzt eine Fügefläche, die im Endmontagezustand in dem Fügebereich zu liegen kommt, sodass die beiden Gehäuseteile mit ihren Fügeflächen aneinander anliegen können. In jedem der beiden Gehäuseteile ist zweckmäßigerweise eine zur zugeordneten Fügefläche hin offene Ausnehmung ausgebildet, die sich im Endmontagezustand mit der Ausnehmung des anderen Gehäuseteils zu der das Ventilglied aufnehmenden Ventilkammer ergänzt.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Ventilbausatzes zeichnet sich dadurch aus, dass das Ventilglied innerhalb des Ventilbausatzes einstückig mit der Gehäuseeinheit verbunden ist, sodass die Gehäuseteile und das Ventilglied eine einstückig zusammenhängende Montageeinheit bilden. Das Ventilglied ist bevorzugt derart in diese Montageeinheit integriert, dass es durch Haltemittel des Ventilbausatzes in einer Position positionierbar oder positioniert ist, in der es im Schwenkweg der beiden Gehäuseteile liegt und somit ohne aufwendige Positionier- und/oder Justiermaßnahmen beim Zusammenklappen der beiden Gehäuseteile in der Ventilkammer zu liegen kommt.
Beim Zusammenklappen der beiden Gehäuseteile zum Erhalt des Endmontagezustandes werden die beiden Gehäuseteile relativ zueinander in einer Schwenkebene um den Sollbiegebereich verschwenkt. Das Ventilglied ist zweckmäßigerweise derart innerhalb der einstückig zusammenhängenden Montageeinheit positioniert, dass es eine Position in der Schwenkebene einnimmt und beim Verschwenken der Gehäuseteile in den Endmontagezustand unmittelbar, d. h. automatisch in der von den beiden Gehäuseteilen gemeinsam definierten Ventilkammer zu liegen kommt. Um das Ventilglied in die Ventilkammer einzubringen, bedarf es folglich keiner eigenen Handhabung des Ventilgliedes selbst, sondern es genügt das Verschwenken der beiden Gehäuseteile relativ zueinander. Auf diese Weise kann der Zusammenbau des Ventils besonders einfach und schnell vonstatten gehen.
Das Ventilglied ist zweckmäßigerweise werkzeuglos abtrennbar mit der Gehäuseeinheit verbunden, sodass es nach dem Zusammenbau des Ventilgehäuses von den Gehäuseteilen lösbar ist, um seine während des Betriebes des Ventils erforderliche Beweglichkeit bezüglich des Ventilgehäuses zu gewährleisten. Vorzugsweise ist die einstückige Verbindung zwischen dem Ventilglied und der Gehäuseeinheit so gestaltet, dass sich das Ventilglied bei seiner erstmaligen Betätigung von den Gehäuseteilen beziehungsweise von der Gehäuseeinheit löst. Beispielsweise kann bei der Herstellung des Ventils vor der Auslieferung des Ventils ein einmaliger Betätigungsvorgang des Ventilgliedes durchgeführt werden, um die bis dahin einstückige Verbindung zwischen dem Ventilglied und der Gehäuseeinheit aufzuheben.
Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn das Ventilglied einstückig an den Verbindungssteg der Gehäuseeinheit angeformt ist. Vorzugsweise ist es unmittelbar an dem Sollbiegebereich an dem Verbindungssteg befestigt.
Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn das Ventilglied mittels eines einen vorgegebenen Abstand zwischen dem Verbindungssteg und dem Ventilglied definierenden Haltesteges an dem Verbindungssteg angeformt ist. Ein solcher Haltesteg kann beispielsweise laschenförmig oder stabförmig ausgeführt sein. Bevorzugt hat der Haltesteg eine derartige Länge, dass er das Ventilglied in einem Abstand zum Sollbiegebereich hält, der auch dem Abstand zwischen dem Sollbiegebereich und in den Gehäuseteilen ausgebildeten, zur Bildung der Ventilkammer dienenden Ausnehmungen entspricht. Auf diese Weise liegt das Ventilglied auf einer Bogenlinie, die jede der in einem Gehäuseteil ausgebildeten Ausnehmungen beim Verschwenken um den Sollbiegebereich des Verbindungssteges beschreibt.
Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn der Haltesteg sich im Endmontagezustand der beiden Gehäuseteile zwischen den beiden Längenabschnitten des Verbindungssteges erstreckt, die sich jeweils ausgehend vom Sollbiegebereich zum zugeordneten Gehäuseteil hin erstrecken. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, den Haltesteg zwischen den vorgenannten Längenabschnitten des Verbindungssteges derart zu fixieren und/oder abzustützen, dass das nachfolgende Trennen der Verbindung zwischen dem Ventilglied und der Gehäuseeinheit nicht in dem Sollbiegebereich stattfindet, sondern im Übergangsbereich zwischen dem Haltesteg und dem Ventilglied. Die beiden den Haltesteg flankierenden Längenabschnitte des Verbindungssteges können insbesondere eine Verdrehsicherung des Haltesteges bewirken, sodass er beim Verdrehen des Ventilgliedes durch das Gehäuse unverdrehbar abgestützt wird und sich das Ventilglied definiert am Übergangsbereich zum Haltesteg löst.
Jedes Gehäuseteil verfügt zweckmäßigerweise über eine Durchbrechung, die im zusammengebauten Zustand des Ventils einen in die Ventilkammer einmündenden Anschlusskanal bildet, der zur Fluidführung nutzbar ist. Auch das Ventilglied kann über eine Durchbrechung verfügen, was allerdings nicht zwingend ist.
Auf der Grundlage des Ventilbausatzes lassen sich Ventile unterschiedlicher Bauart realisieren. Beispielsweise kann das Ventilglied für eine rotative Betätigung ausgebildet sein, wobei es insbesondere kugelförmig gestaltet sein kann. Auch für eine lineare Betätigung kann das Ventilglied ausgelegt sein. Ebenso besteht die Möglichkeit einer Auslegung des Ventilgliedes für eine kombiniert lineare und rotative Betätigung. Bevorzugte Bauarten eines durch einen Ventilbausatz der erfindungsgemäßen Art herstellbaren Ventils sind Flachschieberventile, Rundschieberventile oder Kugelhähne, wobei diese Aufzählung als nicht abschließend zu verstehen ist.
Der Ventilbausatz ist zweckmäßigerweise mit einem im zusammengebauten Zustand des Ventils zur Betätigung des Ventilgliedes dienenden Betätigungselement ausgestattet. Dieses Betätigungselement ist an das Ventilglied zweckmäßigerweise einstückig angeformt und ist daher, wenn das Ventilglied seinerseits einstückig an der Gehäuseeinheit angeformt ist, ebenfalls ein Bestandteil der einstückigen Montageeinheit des Ventilbausatzes. Je nach Art des durch den Ventilbausatz herstellbaren Ventils kann das Betätigungselement derart am Ventilglied angebracht sein, dass die Verbindung dauerhaft bestehen bleibt oder aber vor oder bei der erstmaligen Inbetriebnahme des Ventils gelöst wird.
Um die beiden Gehäuseteile in ihrem Endmontagezustand zu fixieren, sind sie zweckmäßigerweise mit geeigneten Befestigungsmitteln ausgestattet. Solche Befestigungsmittel sind vorzugsweise als Rastverbindungsmittel ausgeführt. Die beiden Gehäuseteile können auch für eine Schraubverbindung und/oder für eine Schweißverbindung ausgelegt sein. Beispielsweise besteht die Möglichkeit, die beiden Gehäuseteile im Fügebereich miteinander zu verschweißen, insbesondere durch Laserstrahlschweißen. Kommt eine fluiddichte Schweißverbindung zum Einsatz, kann ohne weiteres auf besondere Dichtungsmittel an den beiden Gehäuseteilen verzichtet werden.
Die beiden Gehäuseteile können auch durch eine Klebeverbindung bevorzugt fluiddicht miteinander verbunden werden.
Beide Gehäuseteile können an ihren im Endmontagezustand im Fügebereich einander zugewandten Fügeflächen mit Dichtungsmitteln ausgestattet sein, die die beiden Gehäuseteile gegeneinander abdichten. Solche Dichtungsmittel sind insbesondere in Form einer oder mehrerer Dichtungsstrukturen realisiert, die durch Spritzgießen an den Gehäuseteilen angebracht sind.
Besonders vorteilhaft ist dies dann, wenn zumindest die Gehäuseeinheit und zweckmäßigerweise auch eine die Gehäuseeinheit und das Ventilglied integral aufweisende Montageeinheit eine spritzgegossene Struktur ist, wobei hier die Möglichkeit besteht, die Dichtungsmittel im Rahmen eines Zwei-Komponenten-Spritzgießverfahrens anzubringen.
In gleicher Weise können an den Gehäuseteilen auch Dichtungsmittel angebracht sein, die zum Abdichten zwischen dem Ventilglied und dem Ventilgehäuse dienen.
Als Material für die Komponenten des Ventilbausatzes empfiehlt sich insbesondere Kunststoffmaterial, wenngleich auch eine sonstige Polymerausführung und/oder eine Metallausführung möglich ist. Auch eine Realisierung aus einem Verbundmaterial kommt in Frage.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
1 einen Längsschnitt durch ein Ventil, das auf der Grundlage eines besonders vorteilhaft ausgestalteten erfindungsgemäßen Ventilbausatzes hergestellt ist,
2 in einer Seitenansicht den dem Ventil aus 1 zugrundeliegenden Ventilbausatz im Ausgangszustand vor dem Zusammenbau des Ventils,
3 eine Zwischenphase bei der Herstellung des Ventils aus 1 beim Zusammenklappen der beiden Gehäuseteile,
4 einen Längsschnitt eines Ventils, das mit einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventilbausatzes hergestellt wurde,
5 den dem Ventil aus 4 zugrundeliegenden Ventilbausatz im Ausgangszustand vor Durchführung der einzelnen Montageschritte, und
6 einen Zwischenzustand beim Zusammenbau des in 4 illustrierten Ventils während des Zusammenklappens beziehungsweise Verschwenkens der beiden Gehäuseteile.
Sofern im Einzelfall keine anderen Angaben gemacht werden, bezieht sich die nachfolgende Beschreibung auf beide Ausführungsbeispiele.
Die 2 und 3 zeigen einen Ventilbausatz 1a, der die Grundlage des in 1 illustrierten Ventils 1 ist. Die 5 und 6 zeigen einen weiteren Ventilbausatz 2a, der die Grundlage des in 4 illustrierten Ventils 2 ist. Zunächst sollen, vorwiegend anhand der 1 und 4, die durch die Ventilbausätze 1a, 2a herstellbaren Ventile 1 und 2 beschrieben werden.
Das Ventil 1, 2 verfügt über ein Ventilgehäuse 3 und ein relativ zu dem Ventilgehäuse 3 unter Ausführung einer durch einen Doppelpfeil illustrierten Arbeitsbewegung 4 bewegbares Ventilglied 5. Bei dem Ventil 1 ist das Ventilglied 5 für eine rotative Arbeitsbewegung 4 ausgelegt und ist im Wesentlichen kugelförmig gestaltet, wobei man es auch als Kugelküken bezeichnen könnte. Bei dem Ventil 2 ist das Ventilglied 5 für eine lineare Betätigung ausgelegt, wobei auch hier die zugehörige Arbeitsbewegung 4 durch einen Doppelpfeil illustriert ist. Das Ventilglied 5 hat hier eine flache Bauweise und kann daher auch als Flachschieber bezeichnet werden. Bevorzugt ist das Ventilglied 5 konisch oder keilförmig gestaltet.
Bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel kommt ein kreiszylindrisches oder ein kegelförmiges Ventilglied zum Einsatz. Grundsätzlich eignet sich die Erfindung für jegliche Ausführungsform von Ventilgliedern 5 und Ventilen 1.
Das Ventilgehäuse 3 verfügt über zwei Gehäuseteile 6, 7, die im Folgenden auch als erstes Gehäuseteil 6 und als zweites Gehäuseteil 7 bezeichnet werden. Im Innern des Ventilgehäuses 3 ist eine Ventilkammer 8 ausgebildet, die das Ventilglied 5 aufnimmt und die gemeinsam von den beiden Gehäuseteilen 6, 7 begrenzt ist.
Die beiden Gehäuseteile 6, 7 sind in einem Fügebereich 9 aneinander angesetzt. Dabei liegen sie in dem Fügebereich 9 mit einander zugewandten Fügeflächen 9a, 9b aneinander an.
In jedem Gehäuseteil 6, 7 befindet sich eine zur zugeordneten Fügefläche 9a, 9b hin offene Ausnehmung 8a, 8b. Die Mündungen der beiden Ausnehmungen 8a, 8b fluchten miteinander, sodass beide Ausnehmungen 8a, 8b gemeinsam die Ventilkammer 8 bilden.
Zweckmäßigerweise ist jedes Gehäuseteil 6, 7 im Bereich seiner Fügefläche 9a, 9b mit Dichtungsmitteln 13 versehen, die die Öffnung der zugeordneten Ausnehmung 8a, 8b umrahmen und die in dem Fügebereich 9 unter Abdichtung aneinander anliegen. Auf diese Weise erfolgt eine fluiddichte Abdichtung der Ventilkammer 8 zur Umgebung hin.
Exemplarisch liegen die Dichtungsmittel 13 der beiderseitigen Gehäuseteile 6, 7 dichtend aneinander an. Bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist nur eines der Gehäuseteile 6 oder 7 mit derartigen Dichtungsmitteln 13 versehen, die unmittelbar an der Fügefläche des gegenüberliegenden Gehäuseteils 7, 6 dichtend anliegen.
Die Dichtungsmittel 13 bestehen zweckmäßigerweise jeweils aus einer Dichtungsstruktur, die durch Spritzgießen am zugeordneten Gehäuseteil 6, 7 befestigt ist. Jedes Dichtungsmittel 13 besteht insbesondere aus Material mit gummielastischen Eigenschaften, vorzugsweise aus einem Elastomermaterial.
Auch die beiden Gehäuseteile 6, 7 sind zweckmäßigerweise durch Spritzgießen hergestellt. Vorzugsweise sind die Dichtungsmittel 13 im Rahmen eines Zwei-Komponenten-Spritzgießverfahrens im Zusammenhang mit der Herstellung der Gehäuseteile 6, 7 an den Gehäuseteilen 6, 7 angebracht.
Die Gehäuseteile 6, 7 bestehen insbesondere aus einem Kunststoffmaterial. Prinzipiell wäre allerdings auch eine andere Materialwahl möglich, beispielsweise Metall.
Die beiden Gehäuseteile 6, 7 sind mittels in 1 und 4 nur gestrichelt angedeuteter Befestigungsmittel 14 aneinander befestigt. Exemplarisch sind diese Befestigungsmittel 14, was aus den anderen Figuren hervorgeht, als Rastverbindungsmittel ausgebildet. Auf diese Weise werden die beiden Gehäuseteile 6, 7 durch Verrastung zusammengehalten und im Fügebereich 9 miteinander verspannt.
Als Rastverbindungsmittel ausgestaltete Befestigungsmittel 14 enthalten zweckmäßigerweise am jeweils einen Gehäuseteil 6 oder 7 ausgebildete Rastnasen 14a und am jeweils anderen Gehäuseteil 7 oder 6 ausgebildete Rastöffnungen 14b, die ineinander eingreifen können. Die Rastöffnungen 14b sind zweckmäßigerweise von ösenartig ausgebildeten biegbaren Laschen des jeweils einen Gehäuseteils 6 oder 7 gebildet.
Die Befestigungsmittel 14 sind bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel als Schraubverbindungsmittel realisiert. Die Ausgestaltung als einstückig mit dem jeweiligen Gehäuseteil 6, 7 verbundene Rastverbindungsmittel hat allerdings den Vorteil einer besonders einfachen Herstellung und Handhabung.
Es besteht auch die Möglichkeit, die Befestigungsmittel 14 als Schweißverbindung oder Klebeverbindung auszuführen. Derartige Verbindungsarten haben den Vorteil, dass sie zuverlässig fluiddicht ausführbar sind, sodass bei Bedarf auf separate Dichtungsmittel 13 verzichtet werden kann.
Anhand des Ventils der 1 ist illustriert, dass das Ventil 1 mit weiteren Dichtungsmitteln 15 ausgestattet sein kann, die eine dynamische Abdichtung zwischen dem Ventilgehäuse 3 und dem diesbezüglich beweglichen Ventilglied 5 bewirken. Exemplarisch sind an jedem Gehäuseteil 6, 7 im Bereich der zugeordneten Ausnehmung 8a, 8b entsprechende Dichtungsmittel 15 angeordnet, die am betreffenden Gehäuseteil 6, 7 fixiert sind und unter Abdichtung gleitverschieblich an der Außenfläche des Ventilgliedes 5 anliegen. Auch diese weiteren Dichtungsmittel 15 sind vorzugsweise durch Spritzgießen einstückig mit dem zugeordneten Gehäuseteil 6, 7 verbunden.
Anhand der 4 ist illustriert, dass zwischen dem Ventilglied 5 und dem Ventilgehäuse 3 nicht zwingend gesonderte Dichtungsmittel benötigt werden, wenn mittels des unmittelbaren Kontaktes zwischen diesen genannten Komponenten eine ausreichende Abdichtung gewährleistet werden kann. Beim Ausführungsbeispiel der 4 ergibt sich eine hohe Abdichtqualität ohne weitere Dichtungsmittel 15 insbesondere dadurch, dass das Ventilglied 5 eine keilförmige Gestalt hat und die Ventilkammer 8 entsprechend keilförmig konturiert ist, sodass das Ventilglied 5 bei Einnahme einer Schließstellung fest zwischen Dichtflächen der beiden Gehäuseteile 6, 7 verspannbar ist.
Jedes Gehäuseteil 6, 7 ist von einer Durchbrechung 16, 17 durchsetzt, die einerseits in die zugeordnete Ausnehmung 8a, 8b einmündet und andererseits mit einer Anschlussöffnung 18 zur Außenfläche des betreffenden Gehäuseteils 6, 7 ausmündet. Jede dieser Durchbrechungen 16, 17 bildet einen als Anschlusskanal 16a, 17a bezeichneten Fluidkanal, durch den hindurch ein Fluid strömen kann, dessen Fluidströmung mittels des Ventils 1, 2 steuerbar ist. Die Anschlussöffnungen 18 sind insbesondere so dimensioniert, dass handelsübliche Leitungsanschlussmittel darin fixierbar sind, mit deren Hilfe sich weiterführende Fluidleitungen lösbar anschließen lassen. Solche Leitungsverbindungsmittel sind insbesondere als Schnellkupplungsmittel ausgeführt.
Das in der Ventilkammer 8 aufgenommene Ventilglied 5 kann im Rahmen der Arbeitsbewegung 4 in unterschiedlichen Betriebsstellungen relativ zum Ventilgehäuse 3 positioniert werden. In den 1 und 4 ist eine Offenstellung des jeweiligen Ventilgliedes 5 gezeigt, in der es einem Fluid möglich ist, durch das Ventilglied 5 hindurch und/oder am Ventilglied 5 vorbei zwischen den beiden Anschlusskanälen 16a, 17a überzuströmen.
Jedes Ventilglied 5 ist darüber hinaus auch noch in anderen Betriebsstellungen positionierbar, in denen der Fluiddurchfluss durch die Anschlusskanäle 16a, 17a im Vergleich zur Offenstellung vermindert ist oder gar gänzlich unterbunden ist. Ist der Fluiddurchtritt gänzlich abgesperrt, liegt eine Schließstellung vor.
Um in mindestens einer Offenstellung einen Fluidübertritt zwischen den beiden Anschlusskanälen 16a, 17a zu ermöglichen, kann das Ventilglied 5 entsprechend dem Ausführungsbeispiel der 1 von mindestens einer Durchbrechung 22 durchsetzt sein, die einen als Steuerkanal 22a bezeichneten Durchgangskanal bildet. In der Offenstellung ist das Ventilglied 5 hier durch Verdrehen derart winkelmäßig positioniert, dass der Steuerkanal 22a mit beiden Anschlusskanälen 16a, 17a fluchtet und dem Fluid somit ein durchgehender Strömungsweg zur Verfügung steht. Durch Verdrehen kann das Ventilglied 5 in anderen Betriebsstellungen positioniert werden, die weiter oben erwähnt wurden.
Jeder Anschlusskanal 16a, 17a mündet mit einem Endabschnitt in die Ventilkammer 8 ein, der über eine Längsachse 24 verfügt. Bevorzugt ist jeder Anschlusskanal 16a, 17a über seine gesamte Länge hinweg linear gestaltet, sodass die Längsachse 24 seine Längsachse bildet. Bei dem Ventil der 1 ist die Arbeitsbewegung 4 eine Drehbewegung des Ventilgliedes 5 um eine Drehachse 25, die rechtwinkelig zu den Längsachsen 24 der Endabschnitte der Anschlusskanäle 16a, 17a verläuft.
Anhand des Ventils 2 der 4 ist illustriert, dass das Ventilglied 5 seine Steuerfunktion auch erfüllen kann, ohne von einem Steuerkanal 22a durchsetzt zu sein. Hier ist das Ventilglied 5 durchbrechungslos ausgebildet. Die Arbeitsbewegung 4 ist eine Linearbewegung in Achsrichtung einer strichpunktiert angedeuteten Verstellachse 26, die rechtwinkelig zu den Längsachsen 24 der in die Ventilkammer 8 einmündenden Endabschnitte der Anschlusskanäle 16a, 17a verläuft. Auf diese Weise ergibt sich je nach Betriebsstellung des Ventilgliedes 5 eine mehr oder weniger große Überdeckung zwischen dem Ventilglied 5 und den Mündungen der Anschlusskanäle 16a, 17a, woraus unterschiedlich große freie Strömungsquerschnitte resultieren.
Zweckmäßigerweise ist jedes Ventil 1, 2 mit einem außerhalb des Ventilgehäuses 3 zugänglichen Betätigungselement 27 ausgestattet, durch dessen Betätigung die Arbeitsbewegung 4 des Ventilgliedes 5 hervorrufbar ist. Hierzu kann das Betätigungselement 27 durch externe Krafteinleitung zu einer durch einen Doppelpfeil illustrierten Betätigungsbewegung 28 veranlasst werden. Exemplarisch ist das Betätigungselement 27 zur manuellen Betätigung ausgelegt und hat beispielsweise die Form eines Knaufes, Hebels oder Rades.
Exemplarisch sind die Betätigungselemente 27 für eine rotative Betätigungsbewegung 28 ausgelegt. Bei dem Ventil 1 der 1 führt die rotative Betätigungsbewegung 28 unmittelbar zu einer gleichsinnigen rotativen Arbeitsbewegung 4, was darin begründet ist, dass das Betätigungselement 27 einstückig mit dem Ventilglied 5 verbunden ist.
Von dem kugelförmigen Ventilglied 5 ragt an einander diametral entgegengesetzten Umfangsbereichen jeweils ein Lagerfortsatz 36a, 36b weg, der in einer gemeinsam von den beiden Gehäuseteilen 6, 7 definierten Lagerausnehmung 37a, 37b verdrehbar aufgenommen ist. Die eine, erste Lagerausnehmung 37a durchsetzt das Ventilgehäuse, wobei das Betätigungselement 27 einstückig mit dem sich darin erstreckenden ersten Lagerfortsatz 36a verbunden ist.
Die beiden Lagerausnehmungen 37a, 37b erstrecken sich bevorzugt in dem Fügebereich 9 und sind jeweils gemeinsam von beiden Gehäuseteilen 6, 7 gebildet, die sich zu den Lagerausnehmungen 37a, 37b ergänzende Vertiefungen haben.
Bei dem Ventil 2 der 4 ist dem Betätigungselement 27 ein Umsetzungsmechanismus 32 zugeordnet, der dafür sorgt, dass eine rotative Betätigungsbewegung 28 um die als Drehachse fungierende Verstellachse 26 die angestrebte lineare Arbeitsbewegung 4 in Achsrichtung der Verstellachse 26 hervorruft.
In diesem Zusammenhang verfügt das Betätigungselement 27 des Ventils 2 zweckmäßigerweise über einen Antriebsschaft 33, der die Wandung des Ventilgehäuses 3 durchsetzt und, bevorzugt innerhalb der Ventilkammer 8, mit dem Ventilglied 5 antriebsmäßig gekoppelt ist. Der Antriebsschaft 33 durchsetzt dabei einen rechtwinkelig zu den Längsachsen 24 ausgerichteten Querkanal 38 des Ventilgehäuses 3, der in dem Fügebereich 9 ausgebildet ist und vergleichbar der Ventilkammer 8 gemeinsam von den beiden Gehäuseteilen 6, 7 definiert ist. Jedes Gehäuseteil 6, 7 hat an seiner Fügefläche 9a, 9b eine rinnenartige Aussparung 38a, 38b, wobei sich diese rinnenartigen Aussparungen 38a, 38b zu dem Querkanal 38 ergänzen. Letzterer mündet einerseits in die Ventilkammer 8 und andererseits zur Außenseite des Ventilgehäuses 3 aus.
Der Antriebsschaft 33 hat einen Außengewindeabschnitt 34, der mit einem in dem Querkanal 38 ausgebildeten Innengewinde 35 in Gewindeeingriff steht. Außerdem hat der Antriebsschaft 33 einen ebenfalls zu dem Umsetzungsmechanismus 32 gehörenden Kopplungskopf 42, der drehbar und zugleich axial fest im Ventilglied 5 verankert ist. Wird nun das Betätigungselement 27 gemäß Doppelpfeil 28 verdreht, schraubt sich der Antriebsschaft 33 je nach Drehrichtung in das Ventilgehäuse 3 hinein oder aus dem Ventilgehäuse 3 heraus, wobei er das mit ihm axial bewegungsgekoppelte Ventilglied 5 unter Ausführung der Arbeitsbewegung 4 mitnimmt. Das Ventilglied 5 ist in diesem Zusammenhang zwar gleitverschieblich, jedoch verdrehgesichert in der Ventilkammer 8 aufgenommen.
In den die Ventilbausätze 1a, 2a illustrierenden 1, 2, 5 und 6 sind die den in 1 und 4 bisher beschriebenen Komponenten entsprechenden Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Jeder Ventilbausatz 1a, 2a enthält zweckmäßigerweise die Gesamtheit sämtlicher anhand der 1 beziehungsweise 4 erläuterten Komponenten.
Innerhalb des Ventilbausatzes 1a, 2a liegen die beiden Gehäuseteile 6, 7 und das Ventilglied 5 als noch nicht zusammengebaute, das heißt als unmontierte Komponenten vor. Durch Zusammenfügen dieser unmontierten Komponenten 6, 7, 5 kann das Ventil 1, 2 hergestellt werden.
Vorzugsweise sind sämtliche Komponenten des Ventils 1, 2 innerhalb des Ventilbausatzes 1a, 2a in einer einteiligen Montageeinheit 43 strukturell zusammengefasst. Die Montageeinheit 43 lässt sich wie ein einziges Bauteil handhaben. Alle Ventilkomponenten sind dabei aneinander befestigt. Alle diese Befestigungen sind im Rahmen einstückiger Materialverbindungen realisiert.
Besonders zweckmäßig ist es in diesem Zusammenhang, wenn die gesamte Montageeinheit 43 eine spritzgegossene Struktur ist. Beim Ausführungsbeispiel besteht sie einstückig aus mehreren Kunststoffmaterialien, die im Rahmen eines Zwei-Komponenten-Spritzgießverfahrens aneinander angeformt sind. Ein Kunststoffmaterial hat weiche Eigenschaften und bildet die Dichtungsmittel 13, 15. Alle anderen Komponenten der Montageeinheit 43 bestehen vorzugsweise aus einem einheitlichen Kunststoffmaterial, das über eine größere Steifigkeit verfügt als das Material für die Dichtungsmittel 13, 15.
Eine strukturelle Untereinheit der Montageeinheit 43 ist eine Gehäuseeinheit 44, die die beiden Gehäuseteile 6, 7 und einen die beiden Gehäuseteile 6, 7 aneinander fixierenden Verbindungssteg 45 umfasst. Die beiden unmontierten Gehäuseteile 6, 7 sind mittels des Verbindungssteges 45 unter Bildung der Gehäuseeinheit 44 einstückig miteinander verbunden.
Der Verbindungssteg 45 ist zumindest in einem speziell dafür ausgelegten Bereich biegbar, wobei dieser biegbare Bereich als Sollbiegebereich 46 bezeichnet wird. Der Verbindungssteg 45 ist zweckmäßigerweise abgesehen von dem Sollbiegebereich 46 starr und bevorzugt nur in dem Sollbiegebereich 46 biegbar.
Innerhalb der Montageeinheit 43 sind die beiden Gehäuseteile 6, 7 bevorzugt derart ausgerichtet, dass ihre Längsachsen 47, die vorzugsweise mit den oben erwähnten Längsachsen 24 der Endabschnitte der Anschlusskanäle 16a, 17a zusammenfallen, in einer gemeinsamen Ebene liegen. Diese gemeinsame Ebene ist in der Zeichnung die Zeichenebene. Diese gemeinsame Ebene bildet zugleich eine Schwenkebene, in der der Verbindungssteg 45 unter Verbiegen seines Sollbiegebereiches 46 umbiegbar ist. Der Sollbiegebereich 46 definiert also gleichzeitig einen Schwenkbereich 48 mit einer Schwenkachse, die rechtwinkelig zur Zeicheneben beziehungsweise zu der erwähnten Schwenkebene verläuft.
Die beiden Gehäuseteile 6, 7 sind mit Abstand zueinander angeordnet, wobei dieser Abstand von dem Verbindungssteg 45 überbrückt wird. Der Verbindungssteg 45 hat zwei einander entgegengesetzte äußere Endabschnitte 49, deren einer einstückig an dem ersten Gehäuseteil 6 und deren anderer einstückig an dem zweiten Gehäuseteil 7 befestigt ist. Der Befestigungsbereich 52 befindet sich zweckmäßigerweise am Außenumfang des jeweiligen Gehäuseteils 6, 7 und dabei insbesondere in einem Bereich, der in Achsrichtung der Längsachse 47 auf gleicher Höhe zur zugeordneten Fügefläche 9a, 9b liegt oder nur geringfügig hierzu beabstandet ist. Man kann also sagen, dass die Befestigungsbereiche 52 vorzugsweise im Bereich der Fügeflächen 9a, 9b liegen.
Im Ausgangszustand hat der Verbindungssteg 45 zweckmäßigerweise eine lineare Erstreckung. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn im Ausgangszustand der Montageeinheit 43 die beiden Längsachsen 47 parallel zueinander verlaufen und die Längsachse 53 des Verbindungssteges rechtwinkelig zu diesen Längsachsen 47 ausgerichtet ist.
An den Befestigungsbereichen 52 liegt zweckmäßigerweise eine starre Verbindung zwischen dem Verbindungssteg 45 und dem jeweiligen Gehäuseteil 6, 7 vor. Insofern äußert sich die Gehäuseeinheit 44 in einer mit Ausnahme des Sollbiegebereiches 46 starren Struktur.
Der Verbindungssteg 45 hat zwei Längenabschnitte 45a, 45b, die sich jeweils ausgehend vom Sollbiegebereich 46 bis hin zum Befestigungsbereich 52 am zugeordneten Gehäuseteil 6, 7 erstrecken. Diese Längenabschnitte 45a, 45b sind zweckmäßigerweise in sich starr.
Um das Ventil 1, 2 zusammenzubauen, werden die beiden Gehäuseteile 6, 7 gemäß den Pfeilen 54 relativ zueinander um den Sollbiegebereich 46 beziehungsweise den dadurch definierten Schwenkbereich 48 in der erwähnten Schwenkebene verschwenkt. Dabei verbiegt sich der Verbindungssteg 45 in dem Sollbiegebereich 46. Die sich an den Sollbiegebereich 46 anschließenden Längenabschnitte 45a, 45b des Verbindungssteges 45 machen die Schwenkbewegung mit.
Innerhalb der Montageeinheit 43 sind die Gehäuseteile 6, 7 so orientiert, dass ihre Fügeflächen 9a, 9b in die Schwenkrichtung 54 des jeweils zugeordneten Gehäuseteils 6, 7 weisen. Im Rahmen der Schwenkbewegungen 54 werden die beiden Gehäuseteile 6, 7 in einander entgegengesetzten Richtungen verschwenkt, sodass sich ihre Fügeflächen 9a, 9b einander annähern, wie dies aus den Zwischenphasen der 3 und 6 gut ersichtlich ist. Der klar definierte Sollbiegebereich 46 sorgt dafür, dass die beiden Gehäuseteile 6, 7 in definierter Weise relativ zueinander verschwenkbar sind, sodass sie am Ende der Schwenkbewegungen 54 mit ihren Fügeflächen 9a, 9b fluchtend aufeinandertreffen. Dieser Zustand sei als Endmontagezustand bezeichnet.
Wenn die Befestigungsmittel 14 als Rastverbindungsmittel ausgeführt sind, ergibt sich in der letzten Phase der Schwenkbewegungen ein selbsttätiges Verrasten zwischen den beiden Gehäuseteilen 6, 7, sodass sie in ihrem Endmontagezustand ohne weitere Maßnahmen zusammengehalten werden. Ein neuerliches Aufklappen des Ventilgehäuses 3 ist dann nur möglich, indem die Rastverbindungen aktiv wieder gelöst werden. Die Rastverbindungen können allerdings auch unlösbarer konzipiert sein.
Insbesondere dann, wenn der Sollbiegebereich 46 durch eine in dem Verbindungssteg 45 ausgebildete Kerbe 55 definiert ist, lässt sich erreichen, dass der Verbindungssteg 45 sehr verwindungssteif ist, was ein zuverlässiges Aufeinandertreffen der Fügeflächen 9a, 9b in der Endphase des Zusammenklappens des Ventilgehäuses 3 begünstigt.
Insbesondere auch in diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn der Verbindungssteg 45 eine streifenförmige Gestalt hat. Die Kerbe 55 verläuft dabei quer zur Längsrichtung des Verbindungssteges 45 und parallel zur Streifenebene.
Die beiden Längenabschnitte 45a, 45b sind insbesondere gleichlang. Auf diese Weise wird erreicht, dass die beiden Gehäuseteile 6, 7 mit gleichgroßem Abstand zu dem Schwenkbereich 48 angeordnet sind.
Beim Verschwenken in den Endmontagezustand kommen auch die beiden Ausnehmungen 8a, 8b, die von den Fügeflächen 9a, 9b umrahmt sind, fluchtend zur Deckung miteinander und ergänzen sich zu der Ventilkammer 8.
Ein Vorteil der einstückigen Montageeinheit 43 besteht darin, dass das Ventilglied 5 einstückig mit der Gehäuseeinheit 44 verbunden ist und folglich eine klar definierte Relativposition bezüglich der beiden Gehäuseteile 6, 7 innerhalb der Montageeinheit 43 einnimmt. Diese Relativposition ist so gewählt, dass das Ventilglied 5 stabil in der Schwenkebene der beiden Gehäuseteile 6, 7 liegt, entlang der diese beiden Gehäuseteile 6, 7 bei Ausführung der Schwenkbewegungen 54 verschwenkt werden. Außerdem ist das Ventilglied 5 in einem derartigen Abstand zu dem Schwenkbereich 48 gehalten, dass es auf einem Kreisbogen liegt, den die Ausnehmungen 8a, 8b der Gehäuseteile 6, 7 bei der Schwenkbewegung 54 beschreiben. Dadurch wird erreicht, dass das Ventilglied 5 automatisch in der von den beiden Gehäuseteilen 6, 7 gemeinsam definierten Ventilkammer 8 zu liegen kommt, wenn die beiden Gehäuseteile 6, 7 in den Endmontagezustand verschwenkt werden. Die beiden Gehäuseteile 6, 7 werden quasi mit ihren Ausnehmungen 8a, 8b voraus jeweils, insbesondere hälftig, über das Ventilglied 5 übergestülpt.
Bei einer nicht gezeigten Ausführungsform des Ventilbausatzes ist das Ventilglied 5 ein loser Bestandteil des Ventilbausatzes und nicht mit der Gehäuseeinheit 44 verbunden. Hier wird zur Montage des Ventils das Ventilglied 5 beispielsweise in die Aussparung 8a oder 8b eines der beiden Gehäuseteile 6, 7 eingelegt, bevor die beiden Gehäuseteile 6, 7 in den Endmontagezustand verschwenkt werden. Da hierzu jedoch eine gesonderte Handhabung und Positionierung des separat ausgebildeten Ventilgliedes 5 erforderlich ist, hat die geschilderte Ausführungsform des einstückig mit der Gehäuseeinheit 44 verbundenen Ventilgliedes 5 erhebliche Vorteile insbesondere bei einer angestrebten automatisierten Montage des Ventils 1, 2.
Das Ventilglied 5 ist zweckmäßigerweise an einer zu den beiden Gehäuseteilen 6, 7 beabstandeten Stelle an den Verbindungssteg 45 einstückig angeformt. Als besonders zweckmäßig wird es angesehen, den Verbindungsbereich 56 zwischen dem Ventilglied 5 und dem Verbindungssteg 45 in den Sollbiegebereich 46 zu legen. Dies trifft auf das Ausführungsbeispiel zu.
Es ist des Weiteren von Vorteil, wenn das Ventilglied 5 nicht unmittelbar an die Gehäuseeinheit 44 angeformt ist, sondern unter Zwischenschaltung eines Haltesteges 57. Ein solcher Haltesteg 57 ermöglicht es auf besonders einfache Weise, das Ventilglied 5 in einem Abstand zum Schwenkbereich 48 zu platzieren, der dem Schwenkradius der beiden Ausnehmungen 8a, 8b entspricht. Beide Ausführungsbeispiele sind mit einem solchen Haltesteg 57 ausgestattet.
Der Haltesteg 57 ist mit seinem einen Endabschnitt, der im Folgenden als Verbindungs-Endabschnitt 57a bezeichnet sei, an die Gehäuseeinheit 44 und dabei insbesondere an den Verbindungssteg 45 angeformt. An seinem entgegengesetzten Endabschnitt, der als Befestigungs-Endabschnitt 57b bezeichnet sei, ist das Ventilglied 5 einstückig angeformt. Der Haltesteg 57 erstreckt sich insbesondere in der Schwenkebene der beiden Gehäuseteile 6, 7. Er liegt zweckmäßigerweise in der gleichen Ebene wie der Verbindungssteg 45.
Beim Ausführungsbeispiel der 1 bis 3 ist der Befestigungs-Endabschnitt 57b an dem zweiten Lagerfortsatz 36b angeformt. Dabei ist der Haltesteg 57 bevorzugt koaxial zu der Längsachse 24 ausgerichtet.
Das bevorzugt als Handgriff ausgebildete Betätigungselement 27 ist beim Ausführungsbeispiel der 1 bis 3, wie oben schon erläutert, an dem ersten Lagerfortsatz 36a einstückig befestigt.
Bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Betätigungselement 27 ein bezüglich der Montageeinheit 43 gesondertes Bauteil des Ventilbausatzes 1a und wird nachträglich befestigt. Im Vergleich dazu hat allerdings die bevorzugte einstückige Integration des Betätigungselementes 27 in die Montageeinheit 43 herstellungstechnische und montagetechnische Vorteile.
Bei dem Ausführungsbeispiel der 4 bis 6 ist der Haltesteg 57 mit seinem Befestigungs-Endabschnitt 57b an einer Seite des Ventilgliedes 5 einstückig angeformt, die derjenigen Seite entgegengesetzt ist, an der sich das Betätigungselement 27 befindet. Letzteres ist zweckmäßigerweise auch ein einstückig in die Montageeinheit 43 integrierter Bestandteil des Ventilbausatzes 2a, wobei es vorzugsweise mittels einer Solltrennstelle 61 einstückig mit dem Ventilglied 5 verbunden ist. Die Solltrennstelle 61 befindet sich insbesondere zwischen dem Ventilglied 5 und dem Kopplungskopf 42.
Wenn beim Zusammenbauen des Ventils 1, 2 die Gehäuseteile 6, 7 in die Endmontagestellung verschwenkt werden, kommt beim Ausführungsbeispiel der 1 bis 3 der erste Lagerfortsatz 36a in der ersten Lagerausnehmung 37a zu liegen und der zweite Lagerfortsatz 36b in der zweiten Lagerausnehmung 37b. In vergleichbarer Weise nimmt beim Ausführungsbeispiel der 4 bis 6 der Antriebsschaft 33 eine den Querkanal 38 durchsetzende Position ein, wobei er in die beiden rinnenartigen Aussparungen 38a, 38b eintaucht.
Dadurch, dass beim Verschwenken der beiden Gehäuseteile 6, 7 auch die beiden Längenabschnitte 45a, 45b des Verbindungssteges 45 relativ zueinander verschwenkt werden, erstreckt sich der Haltesteg 57 im Endmontagezustand der beiden Gehäuseteile 6, 7 zwischen den beiden umgebogenen Längenabschnitten 45a, 45b des Verbindungssteges 45. Der Haltesteg 57 ist quasi sandwichartig zwischen den beiden vorgenannten Längenabschnitten 45a, 45b aufgenommen. Insbesondere wenn, was vorzugsweise der Fall ist, der Haltesteg 57 laschen- beziehungsweise streifenförmig ausgebildet ist, stützt er sich dabei an den beiden Längenabschnitten 45a, 45b in einer Weise ab, dass er um seine Längsachse nicht verdreht werden kann.
Um das Ventil 1 in den gebrauchsfertigen Zustand zu versetzen, nachdem das Ventilgehäuse 3 unter Einschluss des Ventilgliedes 5 zusammengebaut wurde, genügt ein Verdrehen des Ventilgliedes 5, sodass der Verbindungs-Endabschnitt 57a des Haltesteges 57 vom Ventilglied 5 abgetrennt wird. Dieses Abtrennen basiert auf einem Abscheren des Ventilgliedes 5 vom Haltesteg 57 aufgrund des Umstandes, dass der Haltesteg 57 von den beiden Längenabschnitten 45a, 45b des Verbindungssteges 45 drehfest gehalten wird und die Arbeitsbewegung 4 des Ventilgliedes 5 nicht mitmachen kann. Das Drehmoment zum Abscheren des Befestigungs-Endabschnittes 57b kann einfach an dem Betätigungselement 27 eingeleitet werden.
Beim Ausführungsbeispiel der 4 bis 6 ergibt sich der betriebsbereite Zustand des Ventils ebenfalls beim erstmaligen Verdrehen des Betätigungselementes 27. Hierbei wird zum einen die Verbindung zwischen dem Betätigungselement 27 und dem Ventilglied 5 an der Solltrennstelle 61 aufgebrochen, sodass das Betätigungselement 27 fortan uneingeschränkt relativ zum Ventilglied 5 verdrehbar ist. Außerdem wird auch noch das Ventilglied 5 vom Befestigungs-Endabschnitt 57b des Haltesteges 57 abgerissen, der sich in der Achsrichtung der Verstellachse 26 am Ventilgehäuse 3 abstützt und folglich der Linearbewegung des Ventilgliedes 5 nicht folgen kann. In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn der Haltesteg 57 mit seinem Befestigungs-Endabschnitt 57b in einer sich an die Ventilkammer 8 anschließenden Ausnehmung 62 des Ventilgehäuses 3 axial unbeweglich abgestützt ist, wobei sich diese Ausnehmung 62 aus zwei sich beim Zusammenklappen der Gehäuseteile 6, 7 ergänzenden Ausnehmungsabschnitten der beiden Gehäuseteile 6, 7 ergibt.
Wenn gewährleistet ist, dass der Haltesteg 57 an dem Verbindungs-Endabschnitt 57a ausreichend fest mit dem Verbindungssteg 45 verbunden ist, um einen ausreichend hohen Abreißwiderstand zu leisten, kann auf eine zusätzliche axiale Abstützung des Haltesteges 57 in einer Ausnehmung 62 des Ventilgehäuses 3 auch verzichtet werden.
Da keine Werkzeuge benötigt werden, um das Ventil 1, 2 in Betriebsbereitschaft zu versetzen, ist die Herstellung des Ventils 1, 2 besonders einfach.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3821060 A1 [0003]
EP 0431288 B1 [0004]
EP 2250412 B1 [0005]

Claims

Ventilbausatz zur Herstellung eines Ventils, das ein Ventilgehäuse (3) und ein bewegbar in einer Ventilkammer (8) des Ventilgehäuses (3) angeordnetes Ventilglied (5) aufweist, wobei das Ventilgehäuse (3) zwei unter Einnahme eines Endmontagezustandes in einem Fügebereich (9) aneinander angesetzte und gemeinsam die Ventilkammer (8) begrenzende Gehäuseteile (6, 7) aufweist, wobei der Ventilbausatz (1a, 2a) die beiden Gehäuseteile (6, 7) und das Ventilglied (5) als nicht zusammengebaute, unmontierte Komponenten enthält und die beiden Gehäuseteile (6, 7) zur Bildung des Ventilgehäuses (3) unter gleichzeitiger Zwischenfügung des Ventilgliedes (5) aneinander ansetzbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden unmontierten Gehäuseteile (6, 7) des Ventilbausatzes (1a, 2a) mittels eines einen Sollbiegebereich (46) aufweisenden Verbindungssteges (45) unter Bildung einer Gehäuseeinheit (44) einstückig miteinander verbunden sind, wobei der Sollbiegebereich (46) einen Schwenkbereich (48) definiert, um den die beiden Gehäuseteile (6, 7) relativ zueinander definiert in den Endmontagezustand verschwenkbar sind.
Ventilbausatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungssteg (45) streifenförmig gestaltet ist und/oder dass der Sollbiegebereich (46) durch eine in dem Verbindungssteg (45) ausgebildete Kerbe (55) definiert ist.
Ventilbausatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollbiegebereich (46) des Verbindungssteges (45) mit Abstand zu den beiden Gehäuseteilen (6, 7) angeordnet ist, zweckmäßigerweise mit gleichgroßem Abstand.
Ventilbausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem der beiden Gehäuseteile (6, 7) eine im Endmontagezustand einen Teilbereich der Ventilkammer (8) bildende Ausnehmung (8a, 8b) ausgebildet ist.
Ventilbausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (5) einstückig mit der Gehäuseeinheit (44) verbunden ist und gemeinsam mit den beiden Gehäuseteilen (6, 7) eine zusammenhängende Montageeinheit (43) bildet.
Ventilbausatz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (5) derart in einer Schwenkebene der beiden Gehäuseteile (6, 7) platziert ist, dass es beim Verschwenken der Gehäuseteile (6, 7) in den Endmontagezustand unmittelbar in der von den beiden Gehäuseteilen (6, 7) gemeinsam definierten Ventilkammer (8) zu liegen kommt.
Ventilbausatz nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (5) werkzeuglos abtrennbar mit der Gehäuseeinheit (44) verbunden ist, zweckmäßigerweise derart, dass es sich bei seiner erstmaligen Betätigung von den Gehäuseteilen (6, 7) löst.
Ventilbausatz nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (5) an den Verbindungssteg (45) der Gehäuseeinheit (44) angeformt ist, zweckmäßigerweise an dem Sollbiegebereich (46).
Ventilbausatz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (5) mittels eines einen Abstand zwischen dem Verbindungssteg (45) und dem Ventilglied (5) definierenden Haltesteges (57) an den Verbindungssteg (45) angeformt ist, zweckmäßigerweise derart, dass der Haltesteg (57) im in den Endmontagezustand verschwenkten Zustand der Gehäuseteile (6, 7) zwischen den sich zwischen dem Sollbiegebereich (46) und den Gehäuseteilen (6, 7) erstreckenden Längenabschnitten (45a, 45b) des Verbindungssteges (45) liegt.
Ventilbausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Gehäuseteil (6, 7) eine Durchbrechung (16, 17) aufweist, die bei zusammengebautem Ventil (1, 2) einen in die Ventilkammer (8) einmündenden und zur Fluidführung dienenden Anschlusskanal (16a, 17a) bildet.
Ventilbausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (5) eine einen Steuerkanal (22a) des zusammengebauten Ventils (1) bildende Durchbrechung (22) aufweist.
Ventilbausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (5) für lineare und/oder rotative Betätigung ausgebildet ist.
Ventilbausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass er ein im zusammengebauten Zustand des Ventils (1, 2) zur Betätigung des Ventilgliedes (5) dienendes Betätigungselement (27) aufweist, das an dem Ventilglied (5) einstückig angeformt ist und das im zusammengebauten Zustand des Ventils (1, 2) aus dem Ventilgehäuse (3) herausragt, wobei es von dem Ventilglied (5) lösbar sein kann, um bei der Verwendung des Ventils (1, 2) eine Relativbewegung bezüglich des Ventilgliedes (5) zu ermöglichen.
Ventilbausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass an den beiden Gehäuseteilen (6, 7) Befestigungsmittel (14) zur Fixierung des Endmontagezustandes angeordnet sind und/oder dass an einem oder an beiden der Gehäuseteile (6, 7) Dichtungsmittel (13, 15) zum Abdichten des Fügebereiches (9) und/oder zum Abdichten zwischen dem Ventilglied (5) und dem Ventilgehäuse (3) angeordnet sind.
Ventilbausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseeinheit (44) und zweckmäßigerweise auch eine die Gehäuseeinheit (44) und das Ventilglied (5) aufweisende Montageeinheit (43) eine spritzgegossene Struktur ist und zweckmäßigerweise aus mindestens einem Kunststoffmaterial besteht.
Verfahren zur Herstellung eines Ventils mittels eines Ventilbausatzes nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden unmontierten Gehäuseteile (6, 7) um den von dem Sollbiegebereich (46) des Verbindungssteges (45) definierten Schwenkbereich (48) relativ zueinander in den Endmontagezustand verschwenkt werden, wobei gleichzeitig das Ventilglied (5) zwischen die beiden Gehäuseteile (6, 7) eingegliedert wird.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (5) nach Herstellung des Endmontagezustandes der beiden Gehäuseteile (6, 7) relativ zu den Gehäuseteilen (6, 7) bewegt und dadurch von den Gehäuseteilen (6, 7) gelöst wird, um eine für die Nutzung des Ventils (1, 2) erforderliche relative Beweglichkeit des Ventilgliedes (5) bezüglich des Ventilgehäuses (3) zu schaffen.
Ventil, mit einem Ventilgehäuse (3) und einem bewegbar in einer Ventilkammer (8) des Ventilgehäuses (3) angeordneten Ventilglied (5), dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (1, 2) aus einem Ventilbausatz (1a, 2a) nach einem der Ansprüche 1 bis 15 hergestellt ist.