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Die Erfindung betrifft ein Quetschventil mit einem formstabilen Ventilgehäuse, das von einer Arbeitsausnehmung durchsetzt ist, die sich längs einer Erstreckungsachse erstreckt, sowie mit einem in der Arbeitsausnehmung aufgenommenen, aus einem gummielastischen Material hergestellten und von einem fluidkanaldurchsetzten Ventilschlauch, der zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss der Arbeitsausnehmung erstreckt ist und der mit der Arbeitsausnehmung einen fluiddichten, druckbeaufschlagbaren und größenvariablen Arbeitsraum begrenzt, der zur druckabhängigen Einstellung eines Querschnitts des Fluidkanals zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung ausgebildet ist, wobei der Ventilschlauch in einer Neutralstellung, insbesondere in der Öffnungsstellung, zumindest abschnittsweise einen ovalen Querschnitt in einer quer zu Erstreckungsachse ausgerichteten Querschnittsebene aufweist.
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Aus der
EP 2 047 151 A1 ist ein Quetschventil bekannt, in dessen Ventilgehäuse eine patronenartige Baueinheit lösbar eingesetzt ist, die ein schlauchförmiges Ventilglied und ein um dieses herum angeordnetes Stützrohr aufweist, wobei das Stützrohr aus mehreren in der Umfangsrichtung des Ventilglieds aneinander gereihten Schalenelementen besteht, die in radialer Richtung außen an das Ventilglied angesetzt sind.
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Die
WO 2018/007990 A1 offenbart ein Hülsenventil mit einem hohlzylindrischen Grundkörper, der innenseitig mit einer längsaxialen Öffnung versehen ist, die in einer Querebene durch die Vereinigung von zwei Umfangsbögen ein im Wesentlichen elliptisches Profil definiert, wobei der mittlere Abschnitt jedes der Umfangsbögen eine im Wesentlichen radiale Rippe aufweist. Auf dem Grundkörper ist mindestens ein Einschnürungsbereich durch die Anordnung zweier sich verjüngender Segmente gebildet.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Quetschventil mit verbesserter Lebensdauer bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird für ein Quetschventil der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass der Fluidkanal in der Neutralstellung, insbesondere in der Öffnungsstellung, längs der Erstreckungsachse konstante Querschnittsflächen aufweist.
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Bei einer Unterteilung des Fluidkanals in einzelne Fluidkanalabschnitte, die eine gegen Null gehende (infinitesimale) Länge aufweisen, weist jeder Fluidkanalabschnitt einen zugeordneten Querschnitt auf, dessen Flächenausdehnung zumindest nahezu identisch mit den Flächenausdehnungen aller anderen Querschnitte der Fluidkanalabschnitte des Ventilschlauchs ist. Durch diese Gestaltung des Ventilschlauchs wird vermieden, dass das Quetschventil bereits in einer Neutralstellung, die der Ventilschlauch, insbesondere in einem unbenutzten Neuzustand, ohne Einwirkung äußerer Kräfte einnimmt, insbesondere in der Öffnungsstellung, die als bevorzugte Neutralstellung angesehen werden kann, eine verschleißfördernde Drosselwirkung für einen durch den Fluidkanal strömenden Fluidstrom hervorruft. Vielmehr kann der Fluidstrom den Fluidkanal mit einer minimalen Fluidreibung durchströmen, die lediglich von einer Wechselwirkung des strömenden Fluids mit der Innenoberfläche des Fluidkanals bestimmt wird, jedoch nicht von Drosseleffekten, wie sie bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Quetschventil aufgrund der dort vorgesehenen Veränderung der Querschnittsflächen auftreten.
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Dementsprechend ist der Ventilschlauch zumindest in der Neutralstellung, insbesondere in der Öffnungsstellung, einem deutlich geringeren Verschleiß ausgesetzt, als dies bei einem bekannten Quetschventil der Fall ist. Auch bei einer Reduzierung des freien Querschnitts des Fluidkanals durch Druckbeaufschlagung der Arbeitsausnehmung und einer dadurch bewirkten Kompression des Ventilschlauchs, die mit einer Vergrößerung des Arbeitsraums einhergeht, treten geringere Drosselungseffekte innerhalb des Fluidkanals auf, als dies beim bekannten Quetschventil der Fall ist.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Fluidkanal in der Schließstellung längs der Erstreckungsachse zumindest abschnittsweise einen verschwindenden Querschnitt aufweist, so dass ein Fluidstrom durch den Ventilschlauch zumindest nahezu vollständig unterbunden werden kann.
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Die Verbesserung der Lebensdauer für den Ventilschlauch aufgrund der Ausgestaltung mit längs der Erstreckungsachse konstanter Querschnittsfläche ist insbesondere dann von Interesse, wenn der Fluidstrom, der den Fluidkanal durchströmt, beispielsweise Feststoffpartikel, insbesondere abrasive Feststoffpartikel, umfasst. Exemplarisch ist vorgesehen, dass ein Quetschventil für eine Beeinflussung eines Fluidstroms eines mit Druckluft oder einer Flüssigkeit wie Wasser fluidisierten Massenstromes von Feststoffpartikeln wie beispielsweise Getreidekörnern oder Sand eingesetzt wird.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Zweckmäßig ist es, dass der Ventilschlauch derart an die Arbeitsausnehmung angepasst ist, dass er in der Neutralstellung, insbesondere in der Öffnungsstellung, zumindest nahezu, insbesondere vollständig, frei von Spannungen ist. Diese Maßnahme trägt ebenfalls zur Verbesserung der Lebensdauer des Ventilschlauchs und des damit ausgerüsteten Quetschventils bei, da in der Praxis davon auszugehen ist, dass der Ventilschlauch im Regelfall die Öffnungsstellung einnimmt und hierbei zumindest nahezu keine, insbesondere keine, Spannungen im Ventilschlauch vorliegen. Die im Ventilschlauch auftretenden Spannungen umfassen zum einen Radialspannungen, die hierbei innere als Spannungen im Ventilschlauch angesehen werden sollen, deren Kraftrichtungen in Querschnittsebenen quer zu Erstreckungsachse ausgerichtet sind. Ferner kann vorgesehen sein, dass der Ventilschlauch im Zuge der Montage in die Arbeitsausnehmung des Ventilgehäuses mit einer axialen Vorspannung verbaut wird, um eine definierte Öffnungsstellung sicherzustellen, die ebenfalls den Spannungen im Ventilschlauch zuzurechnen sind. In Abhängigkeit von der geometrischen Gestaltung des Ventilschlauchs können durch diese Axialspannungen auch radiale Spannungskomponenten auftreten, die jedoch erheblich kleiner als Radialspannungskomponenten sind, die bei einer Überführung des Ventilschlauchs aus der Öffnungsstellung in die Schließstellung im Ventilschlauch in den jeweiligen Querschnittsebenen auftreten.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Ventilschlauch im Bereich des Eingangsanschlusses und/oder im Bereich des Ausgangsanschlusses in einer quer zur Erstreckungsachse ausgerichteten Querschnittsebene einen kreisrunden Querschnitt aufweist. Hierdurch wird eine vorteilhafte Anpassung eines Eingangsquerschnitts und/oder eines Ausgangsquerschnitts des Ventilschlauchs an eine vorgelagerte bzw. nachgelagerte Fluidleitung, die insbesondere kreishülsenförmig ausgebildet ist, gewährleistet. Ferner kann vorgesehen werden, dass zwischen dem kreisrunden Eingangsquerschnitts und dem zumindest abschnittsweise ovalen Querschnitt, der insbesondere in einem mittleren Bereich des Ventilschlauchs vorliegt, eine stetige Querschnittsveränderung für den Fluidkanal vorgesehen ist. Durch diese stetige Querschnittsveränderung können unerwünschte und verschleißfördernde Verwirbelungen in dem durch das Quetschventil strömenden Fluid vermieden werden.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Ventilschlauch ausgehend vom Eingangsanschluss und ausgehend vom Ausgangsanschluss jeweils einen abschnittsweise längs der Erstreckungsachse erstreckten und kreisringförmig ausgebildeten Befestigungsflansch aufweist und dass der Ventilschlauch zwischen den beiden Befestigungsflanschen einen Deformationsabschnitt aufweist, der endseitig mit den jeweils angrenzenden Befestigungsflanschs einen Stufenabsatz ausbildet, dessen Außenoberfläche endseitig mit einer Außenoberfläche des jeweils angrenzenden Befestigungsflanschs eine Stufe ausbildet. Die jeweils endseitig am Ventilschlauch ausgebildeten Befestigungsflansche dienen zur kraftschlüssigen und/oder formschlüssigen Festlegung des Ventilschlauchs in der Arbeitsausnehmung des Ventilgehäuses. Hierzu sind die Befestigungsflansche abweichend von dem Deformationsabschnitt in einer Weise ausgeführt, dass sie bei einem bestimmungsgemäßen Gebrauch des Quetschventils keine signifikante elastische oder plastische Deformation erfahren. Vielmehr dienen die Befestigungsflansche ausschließlich der kraftübertragenden Kopplung des Ventilschlauchs mit dem Ventilgehäuse, insbesondere der Übertragung von Axialkräften vom Ventilschlauch auf das Ventilgehäuse. Die Aufgabe des Deformationsabschnitts besteht hingegen dahin, in Abhängigkeit von einem Druckverhältnis, dass zwischen dem Fluidkanal und dem Arbeitsraum besteht, eine rein elastische Deformation dieses Bereichs des Ventilschlauchs zu gewährleisten, mit deren Hilfe die gewünschte Anpassung des freien Querschnitts des Fluidkanals zwischen der Öffnungsstellung und der Schließstellung verwirklicht werden kann.
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Um einen vorteilhaften Kraftfluss sowie eine vorteilhafte Deformationsfähigkeit für den Deformationsabschnitt zu gewährleisten, ist es vorgesehen, dass an einem Übergangsbereich zwischen dem Deformationsabschnitt und dem jeweiligen Befestigungsflanschs eine Stufe ausgebildet ist, mit deren Hilfe auf einer kurzen Strecke längs der Erstreckungsachse die gewünschte dauerfeste Kopplung zwischen dem elastisch verformbaren Deformationsabschnitt und dem im Rahmen des bestimmungsgemäßen Gebrauchs formstabilen Befestigungsflansch erreicht werden kann. Die Stufe ist insbesondere in der Art eines Außendurchmessersprungs verwirklicht, dies kann beispielsweise anhand einer ersten kreisförmigen Hüllkurve um dem Befestigungsflansch in einer quer zur Erstreckungsachse ausgerichteten Querschnittsebene und einer zweiten kreisförmigen Hüllkurve um den Deformationsabschnitt in einer quer zur Erstreckungsachse ausgerichteten Querschnittsebene aufgezeigt werden, wobei die erste Hüllkurve einen signifikant größeren Durchmesser als die zweite Hüllkurve aufweist.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Ventilschlauch in der Neutralstellung, insbesondere in der Öffnungsstellung, zumindest abschnittsweise in quer zur Erstreckungsachse ausgerichteten Querschnittsebenen jeweils ellipsenförmige Querschnitte aufweist. Hierdurch wird für jeden Deformationszustand zwischen der Öffnungsstellung und der Schließstellung des Ventilschlauchs ein vorteilhafter Verlauf von Radialspannungen innerhalb des Ventilschlauchs gewährleistet.
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Dies gilt insbesondere dann, wenn die ellipsenförmigen Querschnitte in der jeweiligen Querschnittsebene jeweils von einer Hauptachse und einer Nebenachse bestimmt werden, wobei für wenigstens einen ellipsenförmigen Querschnitt ein Extremwert für ein Längenverhältnis der Nebenachse bezogen auf die Hauptachse in der Neutralstellung, insbesondere in der Öffnungsstellung, des Ventilschlauchs in einem Intervall von 0,4 bis 0,8 liegt.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Deformationsabschnitt in einer ersten Querschnittsebene, die die Erstreckungsachse und die Hauptachse umfasst, benachbart zum Befestigungsflansch eine Wandstärke aufweist, die das 2-fache, vorzugsweise das 3-fache, insbesondere das 3,5-fache einer Wandstärke eines mittleren Abschnitts des Deformationsabschnitts in der ersten Querschnittsebene beträgt und/oder dass der Deformationsabschnitt in einer zweiten Querschnittsebene, die die Erstreckungsachse und die Nebenachse umfasst, benachbart zum Befestigungsflansch eine Wandstärke aufweist, die das 3-fache, vorzugsweise das 4-fache, insbesondere das 5-fache einer Wandstärke eines mittleren Abschnitts des Deformationsabschnitts in der zweiten Querschnittsebene beträgt.
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Durch diese Maßnahmen wird gewährleistet, dass eine Deformation des Deformationsabschnitts im Wesentlichen in einem mittleren Abschnitt des Ventilschlauchs stattfindet, während in denjenigen Abschnitten, die näher an den Befestigungsflanschen angeordnet sind, eine, insbesondere stetig abnehmende, Deformation vorliegt. Somit werden während der Deformation des Deformationsabschnitts innerhalb des Ventilschlauchs sprunghafte Änderungen der hierbei auftretenden inneren Spannungen und damit unerwünschte Spannungskonzentrationen vermieden, die zu einer erhöhten Verschleißanfälligkeit für den Ventilschlauch führen würden.
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Zweckmäßig ist es, wenn das Ventilgehäuse in quer zur Erstreckungsachse ausgerichteten Querschnittsebenen jeweils einen kreisrunden Querschnitt aufweist. Bevorzugt ist das Ventilgehäuse als kreiszylindrische Hülse ausgebildet, die beispielsweise jeweils endseitig mit einem Schraubring versehen werden kann, dessen Außengewinde in ein Innengewinde in der Arbeitsausnehmung eingreift und mit dessen Hilfe eine axiale Festlegung des Ventilschlauchs bewirkt werden kann.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Arbeitsausnehmung zumindest ein zwischen einer Innenoberfläche des Ventilgehäuses und einer Außenoberfläche des Ventilschlauchs angeordneter Abstandshalter zugeordnet ist, der jeweils bereichsweise flächig an der Innenoberfläche des Ventilgehäuse und an der Außenoberfläche des Ventilschlauchs anliegt, um eine Abstützung des Ventilschlauchs in der Öffnungsstellung zu gewährleisten. Beispielhaft ist der Abstandshalter aus zwei Halbschalen hergestellt, die den Ventilschlauch abschnittsweise umgeben und die den Arbeitsraum beispielsweise in der Art einer Fachwerkstruktur nur teilweise ausfüllen, um eine Druckwirkung eines druckbeaufschlagten Fluids, das zur Beeinflussung des freien Querschnitts des Fluidkanals in den Arbeitsraum eingeleitet wird, auf die Außenoberfläche des Ventilschlauchs nicht zu beeinträchtigen. Vorzugsweise dient der Abstandshalter zur axialen Abstützung des Ventilschlauchs, damit dieser unabhängig von einem Öffnungs- oder Schließzustand stets zuverlässig im Ventilgehäuse aufgenommen bleibt. Zusätzlich dient der Abstandshalter für eine Kraftübertragung zwischen dem Ventilschlauch und dem Ventilgehäuse für den Fall, dass im Fluidkanal ein druckbeaufschlagtes Fluid strömt und dem Arbeitsraum kein entsprechender Gegendruck durch Druckbeaufschlagung der Arbeitsausnehmung vorliegt. In einem solchen Fall soll mit Hilfe des Abstandshalters eine unerwünschte radiale Ausdehnung des Deformationsabschnitts des Ventilschlauchs verhindert werden, die zu einer Beschädigung des Ventilschlauchs führen könnte.
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Bei einer alternativen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Ventilgehäuse in quer zur Erstreckungsachse ausgerichteten Querschnittsebenen zumindest bereichsweise ovale Querschnitte aufweist. Vorzugsweise ist das Ventilgehäuse derart ausgebildet, dass es mit einer Innenoberfläche der Arbeitsausnehmung teilweise an einer Außenoberfläche des Ventilschlauchs anliegt, ohne dass hierdurch ein Zuströmen oder Abströmen von druckbeaufschlagtem Fluid, insbesondere Druckluft, in den Arbeitsraum bzw. aus dem Arbeitsraum sowie eine Druckeinwirkung dieses Arbeitsfluids auf den Ventilschlauch beeinträchtigt wird.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Hierbei zeigt:
- 1 eine perspektivische Übersichtsdarstellung eines Quetschventils mit einem kreiszylindrisch ausgebildeten Ventilgehäuse, das jeweils endseitig mit Schraubringen versehen ist, die zur Festlegung eines Ventilschlauchs dienen und das an einer Außenoberfläche einen Fluidanschluss zur Bereitstellung eines Steuerfluidstroms umfasst,
- 2 eine Explosionsdarstellung des Quetschventils gemäß der 1,
- 3 eine Explosionsdarstellung des Ventilschlauchs mit separat dargestellten, zur Aufnahme im Ventilschlauch vorgesehenen und formstabil ausgebildeten Stützringen,
- 4 eine Vorderansicht des Quetschventils gemäß der 1,
- 5 eine Schnittdarstellung des Quetschventils in einer ersten Querschnittsebene ausgehend von der Darstellung der 4,
- 6 eine gegenüber der 4 um 90 Grad gedrehte und geschnittene Seitenansicht des Quetschventils, und
- 7 eine Schnittdarstellung des Quetschventil in einer zweiten Querschnittsebene ausgehend von der Darstellung der 6.
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Ein in der 1 in perspektivischer Darstellung gezeigtes Quetschventil 1 ist für eine Beeinflussung eines nicht näher dargestellten Fluidstroms, der das Quetschventil 1 längs einer Erstreckungsachse 2 durchströmen kann, ausgebildet. Bei dem Fluidstrom kann es sich insbesondere um eine Flüssigkeit, um ein Gas, um fluidisierte Feststoffpartikel oder Gemische hiervon handeln.
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Beispielhaft kann das Quetschventil 1 für eine Dosierung eines rieselfähigen Substrats wie beispielsweise Sand oder Getreide eingesetzt werden. Exemplarisch ist vorgesehen, dass das Quetschventil 1 an einem unteren Ende eines mit dem Substrat gefüllten Vorratsbehälters angebracht, um ein gezieltes Abströmen des Substrats in vertikaler Richtung nach unten wahlweise zu ermöglichen oder zu verhindern.
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Beispielhaft umfasst das Quetschventil 1 ein rohrförmiges Ventilgehäuse 3 mit kreisringförmigem Querschnitt, das jeweils endseitig mit einem ersten Schraubring 4 bzw. einem zweiten Schraubring 5 versehen ist. Jeder der beiden Schraubringe 4 und 5 ist gemäß der Darstellung der 2 jeweils von einer kreiszylindrischen Ausnehmung 6 bzw. 7 durchsetzt, die einen als Eingangsanschluss dienenden Eingangsquerschnitt 8 bzw. einen als Ausgangsanschluss dienenden Ausgangsquerschnitt 9 für das Quetschventil 1 bestimmen. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Schraubringe 4 und 5 jeweils identisch ausgeführt sind, so dass auch der Eingangsquerschnitt 8 und der Ausgangsquerschnitt 9 identisch zueinander sind.
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An einer Außenoberfläche 10 des Ventilgehäuses 3 ist eine Fluidkupplung 11 angebracht, die für eine Zufuhr und Abfuhr eines druckbeaufschlagten Fluids in eine Arbeitsausnehmung 12 und aus der Arbeitsausnehmung 12 des Ventilgehäuses 3 ausgebildet ist.
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Wie der Darstellung der 2 weiterhin entnommen werden kann, sind in der Arbeitsausnehmung 12 des Ventilgehäuses 3 neben einem Ventilschlauch 15 noch zwei jeweils als Halbschalen ausgebildete Abstandshalterteile 16, 17 angeordnet, die jeweils eine zumindest im Wesentlichen geschlossen ausgebildete Innenwand 18, 19 sowie eine zumindest im wesentlichen in radialer Richtung nach außen von der Innenwand 18, 19 abragende Fachwerkstruktur 20, 21 aufweisen. Die einzelnen, nicht näher bezeichneten Streben der Fachwerkstrukturen 20, 21 sind derart gestaltet, dass sie mit radial außen liegenden Stirnflächen teilweise an einer Innenoberfläche 22 der Arbeitsausnehmung 12 anliegen. Ferner ist vorgesehen, dass stets auch Bereiche zwischen der Innenoberfläche 23 und den jeweiligen Fachwerkstrukturen 20, 21 freigestellt sind, durch die ein druckbeaufschlagtes Fluid, das über die Fluidkupplung 11 in die Arbeitsausnehmung 12 bereitgestellt wird, in sämtliche Bereiche der Fachwerkstrukturen 20, 21 strömen kann.
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Die Innenwände 18, 19 der Abstandshalterteile 16, 17 sind jeweils mit Versorgungsbohrungen 23 versehen, durch die ein Zuströmen und Abströmen des druckbeaufschlagten Fluids in einem nicht näher dargestellten Zwischenraum zwischen das jeweilige Abstandshalterteil 16 bzw. 17 und eine Außenoberfläche 24 des Ventilschlauchs 15 gewährleistet werden kann.
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Beispielhaft ist vorgesehen, dass die Abstandshalterteile 16, 17 jeweils außenliegend angeordnete und zueinander korrespondierende Riegelmittel 25, 26 aufweisen, die für eine zuverlässige Positionierung der Abstandshalterteile 16 und 17 zueinander ausgebildet sind. Ferner sind angrenzend an die jeweiligen Riegelmittel 25, 26 an den Abstandshalterteilen 16 und 17 in axialer Richtung erstreckte Führungsprofile 27 ausgebildet, die zur Aufnahme in Profilausnehmungen 28 des Ventilschlauchs 15 vorgesehen sind. Hierdurch wird zumindest in axialer Richtung längs der Erstreckungsachse 2 eine formschlüssige Kopplung zwischen dem jeweiligen Abstandshalterteil 16 bzw. 17 und dem Ventilschlauch 15 gewährleistet. hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass eine axiale Erstreckung 29 der Abstandshalterteile 16 und 17 geringfügig größer als ein Abstand 30 gegenüberliegend angeordneter Stirnflächen der Profilausnehmung 28 gewählt ist, so dass bei einer Montage der Abstandshalterteile 16, 17 an den Ventilschlauch 15 bereits eine geringfügige elastische Deformation des Ventilschlauchs 15 in axialer Richtung längs der Erstreckungsachse 2 hervorgerufen wird.
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Der Ventilschlauch 15 kann zusammen mit den daran montierten Abstandshalterteilen 16 und 17 in die Arbeitsausnehmung 12 des Ventilgehäuses 3 eingeschoben werden und anschließend durch Einschrauben der beiden Schraubringe 4, 5 im Ventilgehäuse festgelegt werden. Hierzu können die beiden Schraubringe 4, 5 jeweils mit einem Außengewinde 32, 33 in ein korrespondierendes Innengewinde 34 des Ventilgehäuse 3 eingeschraubt werden. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Schraubringe 4, 5 mit einander zugewandten Stirnflächen 34, 35 jeweils flächig an kreisringförmig ausgebildeten Stirnflächen 38, 39 des Ventilschlauchs 15 anliegen, um eine Abdichtwirkung zwischen den jeweiligen Schraubringen 4, 5 und dem Ventilschlauch 15 zu gewährleisten. Um eine radiale Abdichtwirkung zwischen den beiden Befestigungsflanschen 42, 43 und dem Ventilgehäuse 3 zu gewährleisten, ist rein exemplarisch vorgesehen, dass jeder der Befestigungsflansche 42, 43 mit einem einstückig angeformten, umlaufenden Ringbund 53, 54 versehen ist, der in der Art eines Dichtrings die abdichtende Anlage des Ventilschlauchs 15 am Ventilgehäuse 3 gewährleistet.
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Rein exemplarisch ist entsprechend den Darstellungen der 3 bis 7 vorgesehen, dass in axialer Richtung nach innen mit geringem Abstand hinter den jeweiligen Stirnflächen 38, 39 jeweils formstabile, insbesondere aus einem Metallmaterial hergestellte, Stützringe 40 bzw. 41 in den Ventilschlauch 15 eingearbeitet sind, die eine Stabilisierung des Ventilschlauchs 15 sowohl gegenüber Axialkräften als auch gegenüber Radialkräften gewährleisten sollen. Die Stützringe 40 bzw. 41 sind jeweils in kreiszylindrisch ausgebildeten Befestigungsflanschen 42, 43 des Ventilschlauchs 15 aufgenommen. Beispielhaft ist vorgesehen, dass die Stützringe 40 bzw. 41 bei einem kombinierten Spritzguss- und Vulkanisierungsvorgang eingearbeitet werden.
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Wie den Darstellungen der 4 bis 7 entnommen werden kann, weist der Ventilschlauch 15 jeweils im Bereich der Stirnflächen 38, 39 einen kreisrunden Querschnitt auf, während der Ventilschlauch 15 in einem zentralen Bereich 44, insbesondere in einer mittig angeordneten Querschnittsebene 52, mit einem elliptischen Querschnitt ausgebildet ist. Eine Hauptachse 45 des elliptischen Querschnitts weist rein exemplarisch eine Längenausdehnung aus, die ungefähr das 1,8-fache einer Längenausdehnung einer Nebenachse 46 beträgt.
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Ferner ist vorgesehen, dass ein Durchmesser 47 des Ventilschlauchs 15 im Bereich der Stirnflächen 38 bzw. 39 so gewählt ist, dass ein Querschnitt für einen vom Ventilschlauch 15 bestimmten Fluidkanal 48 längs der Erstreckungsachse 2 der zumindest im Wesentlichen konstant ist.
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Wie aus den Darstellungen der 5 und 7 erkennbar ist, weist der Fluidkanal 48 in der Öffnungsstellung sowohl in einer ersten Querschnittsebene 49, die die Erstreckungsachse 2 und die Hauptachse 45 umfasst (wobei der zugehörige Querschnitt in der 5 dargestellt ist), als auch in einer zweiten Querschnittsebene 50, die die Erstreckungsachse 2 und die Nebenachse 46 umfasst (wobei der zugehörige Querschnitt in der 7 dargestellt ist) jeweils eine stetige Querschnittsveränderung auf. Durch die Abwesenheit von Querschnittssprüngen werden Verwirbelungen in einem Fluid, das den Fluidkanal 48 durchströmt, weitgehend vermieden, so dass auch ein geringer Verschleiß des Ventilschlauchs 15 gewährleistet ist.
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Wie aus der Darstellung der 3 entnommen werden kann, erstreckt sich zwischen den beiden Befestigungsflanschen 42 und 43 ein geometrisch abgesetzter Deformationsabschnitt 51, der entsprechend den Darstellungen der 5 und 7 im zentralen Bereich 44 in den jeweiligen Querschnittsebenen 49 und 50 jeweils eine minimale Wandstärke 55 bzw. 56 aufweist, während der Deformationsabschnitt 51 angrenzend an die jeweiligen Befestigungsflansche 42 und 43 in den Querschnittsebenen 49 und 50 jeweils maximale Wandstärken 57 bzw. 58 aufweist.
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Beispielhaft ist vorgesehen, dass der Deformationsabschnitt 51 mit den axial angrenzenden Befestigungsflanschen 42 und 43 jeweils eine, zur Vermeidung von inneren Spannungsspitzen verrundete, konkave bzw. konvexe Stufengeometrie 60, 61 ausbildet, um auf einem relativ kurzen Abschnitt der Erstreckungsachse 2 jeweils einen Übergang vom formstabilen Befestigungsflansch 42 bzw. 43 auf den bei bestimmungsgemäßem Gebrauch elastisch verformbaren Deformationsabschnitt 51 zu gewährleisten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2047151 A1 [0002]
- WO 2018/007990 A1 [0003]
