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Die Erfindung betrifft ein Membranventil, mit einem Ventilgehäuse, das einen Gehäuseinnenraum begrenzt, der durch eine flexible Steuermembran fluiddicht in eine mit mehreren Ventilkanälen kommunizierende Steuerkammer und eine Antriebskammer unterteilt ist, wobei in der Antriebskammer eine antriebsmäßig mit der Steuermembran zusammenwirkende Schaltwippe angeordnet ist, die durch eine Antriebseinrichtung unter Ausführung einer Umschaltbewegung relativ zum Ventilgehäuse um eine Schwenkachse hin und her verschwenkbar ist, um die Steuermembran derart zu verformen, dass sie mindestens einen der Ventilkanäle wahlweise öffnet oder verschließt, wobei die Schwenkachse der Schaltwippe dadurch definiert ist, dass zwei von der Schaltwippe in einander entgegengesetzte Richtungen abstehende Lagerzapfen jeweils zwischen einer an dem Ventilgehäuse ausgebildeten ersten Lagerfläche und einer der ersten Lagerfläche gegenüberliegenden zweiten Lagerfläche gehalten sind, wobei sich sowohl die ersten Lagerflächen als auch die zweiten Lagerflächen innerhalb der Antriebskammer befinden und die zweiten Lagerflächen jeweils an einem Halteelement einer Halteeinrichtung ausgebildet sind.
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Ein aus der
DE 42 22 594 A1 bekanntes Membranventil dieser Art weist eine Steuermembran auf, die durch eine als Kipphebel bezeichnete und im Innern eines Ventilgehäuses verschwenkbar aufgenommene Schaltwippe verformbar ist, um Ventilkanäle wahlweise zu öffnen oder zu verschließen. Die Schaltwippe ist verschwenkbar an einem eine Schwenkachse definierenden Stift gelagert, der mit seinen beiden Endabschnitten in Aufnahmen eines Gehäuseteils des Ventilgehäuses eingesetzt ist, die durch eine als Halteeinrichtung fungierende und an das Gehäuseteil angesetzte Platte eines Elektromagneten abgedeckt sind.
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Die
DE 42 24 389 A1 beschreibt ein Ventil mit einem T-förmigen Ventilglied, das in einem Ventilgehäuse verschwenkbar gelagert ist und mit einem elastischen Schließelement versehen ist, das durch Verschwenken des Ventilgliedes verformbar ist, um benachbarte Ventilöffnungen abzusperren oder zu verschließen. Für seine Schwenklagerung ist das Ventilglied von einem Stift durchsetzt, dessen Enden als Schwenkzapfen fungieren und in halbzylindrischen Mulden zweier Gehäuseteile aufgenommen sind.
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Die
DE 10 2010 006 346 A1 offenbart ein Magnetventil, das in einem Ventilgehäuse zwei als Wippenelemente ausgebildete Ventilglieder aufweist, die verschwenkbar sind, um zugeordnete Ventilkanäle zu öffnen oder zu verschließen. Zur Schwenklagerung kann jedes Ventilglied über seitlich angeformte Lagerzapfen verfügen, die in Lagerausnehmungen des Ventilgehäuses drehbar gelagert sind.
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Eine aus der
DE 198 54 620 A1 bekannte Ventileinrichtung hat ein als Schaltwippe ausgeführtes Schaltelement mit zwei beidseits eines Schwenkbereiches liegenden Wippenarmen, an denen jeweils eine Betätigungsmembran angreift. Die Schaltwippe ist in einem Gehäuse angeordnet und durch eine Schwenklagereinrichtung gelenkig an dem Gehäuse abgestützt. Die Schwenklagereinrichtung ist ein fester Bestandteil des Gehäuses oder ist von bezüglich des Gehäuses separaten Teilen gebildet, die beispielsweise kugel- oder wellenartig ausgebildet sind und sich zwischen dem Gehäuse und der Schaltwippe abstützen.
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Ein aus der
EP 1 261 825 B1 bekanntes Membranventil hat ein Ventilgehäuse, das zwei aneinander befestigte Gehäuseteile aufweist, zwischen denen eine flexible Steuermembran eingespannt ist, durch die eine Steuerkammer von einer Antriebskammer abgeteilt wird. In die Steuerkammer münden mehrere Ventilkanäle ein, die durch die Steuermembran wahlweise geöffnet oder verschlossen werden können. Hierzu ist die Steuermembran mittels einer Schaltwippe verformbar, die in verschwenkbarer Weise in der Antriebskammer angeordnet ist. Die Schwenklagerung der Schaltwippe ist dadurch bewirkt, dass zwei von der Schaltwippe seitlich abstehende Lagerzapfen in je eine Wanddurchbrechung des Ventilgehäuses hineinragen. Die Wanddurchbrechung befindet sich im Fügebereich der beiden Gehäuseteile und ist von sich gegenüberliegenden Stirnflächenabschnitten der beiden Gehäuseteile gebildet, die als Lagerflächen fungieren. Ein Nachteil dieser Anordnung besteht darin, dass die für die Schwenklagerung der Schaltwippe zwingend erforderlichen Gehäusedurchbrechungen ein Eindringen von Verunreinigungen in die Antriebskammer zulassen, was Funktionsbeeinträchtigungen nach sich ziehen kann.
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Aus der
EP 2 817 543 B1 ist ebenfalls ein Membranventil bekannt, bei dem eine Steuermembran durch eine verschwenkbare Schaltwippe verformbar ist, wobei die Schaltwippe unter Zwischenschaltung stößelartiger Strukturen indirekt antriebsmäßig mit der Steuermembran zusammenwirkt.
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Die
DE 20 2014 103 142 U1 offenbart ein Membranventil, das eine in einem Ventilgehäuse angeordnete Schaltwippe aufweist, die in Wanddurchbrechungen des Ventilgehäuses verschwenkbar gelagert ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen zu treffen, die eine kostengünstige Herstellung eines funktionssicheren Membranventils gestatten.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist in Verbindung mit den eingangs genannten Merkmalen vorgesehen, dass die Halteeinrichtung bezüglich dem Ventilgehäuse separat ausgebildet ist, wobei sie in der Antriebskammer angeordnet und an dem Ventilgehäuse befestigt ist, und dass die Halteeinrichtung als eine Halteeinheit ausgebildet ist, in die die beiden Halteelemente integriert sind und die U-förmig gestaltet ist, wobei ihre beiden U-Schenkel jeweils eines der Halteelemente bilden, die einenends durch einen Verbindungssteg miteinander verbunden sind und die jeweils eine der zweiten Lagerflächen aufweisen.
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Bei dem erfindungsgemäßen Membranventil sind die zur Schwenklagerung der Schaltwippe dienenden Lagerzapfen zwischen sich gegenüberliegenden ersten und zweiten Lagerflächen gehalten, die an von einander gesonderten Bestandteilen des Membranventils ausgebildet sind. Dies ermöglicht eine einfache Montage der Schaltwippe beispielsweise derart, dass die Lagerzapfen zunächst auf die ersten Lagerflächen aufgelegt werden und erst anschließend diejenigen Bestandteile installiert werden, an denen die zweiten Lagerflächen ausgebildet sind. Erfindungsgemäß sind die ersten Lagerflächen am Ventilgehäuse ausgebildet, während die zweiten Lagerflächen unabhängig vom Ventilgehäuse an jeweils einem Halteelement einer bezüglich des Ventilgehäuses separaten Halteeinrichtung ausgebildet sind. Diese Halteeinrichtung mit ihren zweiten Lagerflächen befindet sich ebenso in der Antriebskammer des Ventilgehäuses wie die am Ventilgehäuse ausgebildeten ersten Lagerflächen. Um die Lagerzapfen in der gewünschten Position zu halten, ist die Halteeinrichtung an dem Ventilgehäuse befestigt, so dass eine unveränderliche räumlich Zuordnung zwischen den sich jeweils gegenüberliegenden ersten und zweiten Lagerflächen gewährleistet ist. Die erfindungsgemäße Anordnung der ersten und zweiten Lagerflächen innerhalb der Antriebskammer vermeidet die Notwendigkeit zur Ausbildung von Wanddurchbrechungen im Ventilgehäuse, so dass die Antriebskammer bei Bedarf dicht von der Umgebung abgeschottet werden kann, was eine funktionssichere Betriebsweise gestattet. Die Ausbildung der zweiten Lagerflächen unabhängig vom Ventilgehäuse an einer diesbezüglich separaten Halteeinrichtung ermöglicht auch eine einfache Montage der Schaltwippe und eine präzise Justierung der durch das Zusammenwirken der Lagerzapfen und der Lagerflächen definierten Schwenkachse. Eine eventuell gewünschte Änderung der in der Aufnahmekammer eingenommenen Position der Schaltwippe erfordert seitens des Ventilgehäuses nur geringfügige Eingriffe, weil nur die daran ausgebildeten ersten Lagerflächen angepasst werden müssen. Die Ausbildung der ersten Lagerflächen unmittelbar am Ventilgehäuse hat den Vorteil, dass bereits bei der Herstellung des Ventilgehäuses eine exakte Zuordnung zwischen den Schwenklagerbereichen und den zu steuernden Ventilkanälen geschaffen werden kann. Auf diese Weise lässt sich eine hohe Präzision beim Öffnen und Schlie-ßen des mindestens einen Ventilkanals erzielen. Die Halteeinrichtung ist als eine Halteeinheit ausgebildet, in die die beiden Halteelemente integriert sind. Dadurch ist bei der Montage der Halteeinrichtung eine einheitliche und sehr einfache Handhabung der beiden Halteelemente möglich. Man kann die Schwenklagerung beider Lagerzapfen durch die Montage der Halteeinheit in einem Arbeitsgang vornehmen. Die Halteeinheit ist U-förmig gestaltet, wobei ihre beiden U-Schenkel jeweils eines der Halteelemente repräsentieren und wobei ein Verbindungssteg der Halteeinheit die beiden Halteelemente an ihrem einen Ende miteinander verbindet. Die derart ausgebildete Halteeinheit kann auch als Haltebügel bezeichnet werden.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Da sich die ersten und zweiten Lagerflächen im Innern der Antriebskammer befinden, besteht eine hohe Gestaltungsfreiheit bei der Realisierung des Ventilgehäuses. Grundsätzlich ist es von Vorteil, wenn die Antriebskammer des Membranventils zur Umgebung hin dicht abgeschottet ist und die die Antriebskammer begrenzende Gehäusewand des Ventilgehäuses geschlossen ist. Bevorzugt sind die beiden Lagerzapfen so ausgebildet, dass sie stirnseitig im Innern der Antriebskammer enden, so dass die die Antriebskammer begrenzende Gehäusewand des Ventilgehäuses insbesondere in axialer Verlängerung der beiden Lagerzapfen geschlossen ausgebildet ist und keine Wanddurchbrechung aufweist. Es ist beispielsweise möglich, die axiale Länge der Lagerzapfen so zu wählen, dass sie sich mit ihren Stirnflächen am Ventilgehäuse abstützen und dadurch zumindest bei der Montage des Membranventils eine axiale Lagefixierung erfahren.
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Als vorteilhaft wird es angesehen, wenn die beiden Halteelemente jeweils eine Längsgestalt haben, wobei die zweiten Lagerflächen jeweils stirnseitig an einem der beiden Halteelemente ausgebildet sind. Bevorzugt sind die beiden Haltelemente jeweils stabförmig ausgebildet, insbesondere mit einem rechteckigen Querschnitt.
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Die in sich die beiden Halteelemente vereinigende Halteeinheit ist bevorzugt einstückig ausgebildet. Beispielsweise ist sie als ein einstückiges Kunststoffteil oder Metallteil realisiert.
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An dem dem Verbindungssteg entgegengesetzten Endbereich der Halteelemente befindet sich zweckmäßigerweise jeweils eine der beiden zweiten Lagerflächen.
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Um die Halteeinrichtung bei der Montage des Membranventils einfach und präzise montieren zu können, ist es vorteilhaft, wenn an der Innenfläche der die Antriebskammer begrenzenden Gehäusewand des Ventilgehäuses für jedes Halteelement eine Positionierstruktur ausgebildet ist, die formschlüssig mit dem zugeordneten Halteelement zusammenwirkt. Durch die Positionierstruktur wird die Halteeinrichtung zumindest bis zum Abschluss der Befestigungsmaßnahmen und bevorzugt auch noch danach am Ventilgehäuse lagerichtig abgestützt.
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Die ersten Lagerflächen und die zweiten Lagerflächen liegen sich jeweils paarweise in einer Richtung gegenüber, die als Lagerungsrichtung bezeichnet sei. Die Positionierstrukturen sind bevorzugt so ausgebildet, dass sie die Halteelemente in einer zu der Lagerungsrichtung rechtwinkeligen Richtung formschlüssig abstützen. Bevorzugt sind die Positionierstrukturen so ausgebildet, dass sie in der Lagerungsrichtung keine Abstützwirkung bezüglich der Halteeinrichtung enthalten, so dass die daran ausgebildeten zweiten Lagerflächen bei der Montage des Membranventils unter Berücksichtigung des Durchmessers der Lagerzapfen sehr exakt justiert werden können.
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Jede Positionierstruktur besteht insbesondere aus einer sich in der Lagerungsrichtung erstreckenden Längsnut, in die das zugeordnete Halteelement mit einer Längsseite eingreift. Bei der Montage der Halteeinrichtung können die Halteelemente zweckmäßigerweise axial in die zweckmäßigerweise zumindest an einer Stirnseite offenen Längsnuten eingeschoben werden.
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Die Lagerzapfen können fest mit der Schaltwippe verbunden sein. Beispielsweise sind die Lagerzapfen einstückig mit der Schaltwippe ausgebildet, wobei sie nach Art von Wellenstutzen von der Schaltwippe wegragen. Bei einer solchen Ausgestaltung machen die Lagerzapfen die aus einer Schwenkbewegung bestehende Umschaltbewegung der Schaltwippe unter Ausführung einer Drehbewegung mit.
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Bei einer alternativen Ausgestaltung ist die Schaltwippe zur Ausführung ihrer Umschaltbewegung relativ zu den beiden Lagerzapfen verschwenkbar. In diesem Fall sind die Lagerzapfen zwischen den einander jeweils zugeordneten ersten und zweiten Lagerflächen bevorzugt eingespannt. Eine solche Einspannung ist allerdings nicht zwingend. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Lagerzapfen von den beiden Endabschnitten einer Lagerwelle gebildet sind, die die Schaltwippe durchsetzt und auf der die Schaltwippe zur Ausführung der Umschaltbewegung verschwenkbar gelagert ist. Wenn die Schaltwippe relativ zu den beiden Lagerzapfen verschwenkbar ist, ist auch dann eine präzise Umschaltbewegung gewährleistet, wenn die Lagerzapfen zwischen den beiden Lagerflächen zugunsten einer präzisen Fixierung fest eingespannt sind.
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Wie weiter oben schon erwähnt, ist die bezüglich des Ventilgehäuses separat ausgebildete Halteeinrichtung zur Gewährleistung einer zwischen den ersten und zweiten Lagerflächen unveränderlichen Zuordnung an dem Ventilgehäuse befestigt. Die Befestigung ist bevorzugt durch eine Schweißverbindung ausgeführt, wobei als besonders vorteilhaft eine Laserdurchstrahl-Schweißverbindung angesehen wird. Bei der Laserdurchstrahl-Schweißverbindung werden insbesondere die beiden Halteelemente unabhängig voneinander dadurch mit der die Antriebskammer begrenzenden Gehäusewand des Ventilgehäuses verschweißt, dass ein Laserstrahl durch die Gehäusewand hindurchgeleitet wird. Die Gehäusewand besteht in diesem Fall aus einem laserstrahltransparenten Material, während die Halteeinrichtung zumindest im Bereich der Halteelemente aus einem laserstrahlabsorbierenden Material besteht. Eine andere bevorzugte Schweißverbindung zur Fixierung der Halteeinrichtung ist eine Ultraschallschweißverbindung.
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Zusätzlich oder alternativ kann die Halteeinrichtung beispielsweise auch mittels einer Klebeverbindung am Ventilgehäuse fixiert sein.
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Als ebenfalls vorteilhaft wird eine formschlüssige Befestigung angesehen, bei der die Halteeinrichtung über Widerhaken verfügt, die sich beim Einstecken der Halteeinrichtung in das Ventilgehäuse in die Gehäusewand des Ventilgehäuses eingraben. In diesem Fall besteht die Halteeinrichtung bevorzugt aus Metall, während das Ventilgehäuse zumindest im Bereich der zugeordneten Gehäusewand aus einem Kunststoff besteht.
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Bei jedem aus einer ersten und zweiten Lagerfläche bestehenden Lagerflächenpaar ist die am Ventilgehäuse ausgebildete erste Lagerfläche bevorzugt eben ausgebildet. Die beiden ersten Lagerflächen erstrecken sich zweckmäßigerweise in einer gemeinsamen Ebene. Prinzipiell können auch die an der Halteeinrichtung ausgebildeten zweiten Lagerflächen eben sein, wenngleich es vorteilhafter ist, wenn die zweiten Lagerflächen derart konkav gestaltet sind, dass sie den zugeordneten Lagerzapfen mit einer Zentrierwirkung ein Stück weit umschließen. Dadurch werden die Lagerzapfen unabhängig von der durch die Lagerflächen auf sie ausgeübten Kraft sicher in der gewünschten Lagerungsposition gehalten.
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Der Aufbau des Ventilgehäuses ist prinzipiell beliebig. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn das Ventilgehäuse ein erstes Gehäuseteil aufweist, das von den Ventilkanälen durchsetzt ist, und außerdem über ein an das erste Gehäuseteil angesetztes zweites Gehäuseteil verfügt, wobei die Steuermembran an ihrem Rand zwischen den beiden Gehäuseteilen fluiddicht eingespannt ist. Die Steuermembran begrenzt gemeinsam mit dem ersten Gehäuseteil die Steuerkammer, die von einem zu steuernden Fluid durchströmbar ist, wenn wenigstens zwei in die Steuerkammer einmündende Ventilkanäle offen sind.
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Die Antriebskammer ist von der Steuermembran und von dem zweiten Gehäuseteil begrenzt, wobei allerdings zweckmäßigerweise eine zur Betätigung der Schaltwippe dienende Antriebseinrichtung so an dem zweiten Gehäuseteil montiert ist, dass sie ebenfalls zur Begrenzung der Antriebskammer beiträgt. Die zur Fixierung der Lagerzapfen dienenden ersten Lagerflächen sind innerhalb der Antriebskammer an dem zweiten Gehäuseteil ausgebildet, wobei sie insbesondere in einem Abstand zu dem ersten Gehäuseteil angeordnet sind. Der Abstand der ersten Lagerflächen zu dem ersten Gehäuseteil ist bei der Herstellung des zweiten Gehäuseteils durch entsprechende Ausbildung der ersten Lagerflächen vorgebbar. Das zweite Gehäuseteil ist insbesondere ein aus Kunststoffmaterial bestehendes Spritzgussteil. Letzteres gilt zweckmäßigerweise auch für das erste Gehäuseteil.
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Die Antriebseinrichtung für die Betätigung der Schaltwippe ist bevorzugt ein Bestandteil des Membranventils und an dem Ventilgehäuse montiert. Sofern das Ventilgehäuse in der vorstehend erwähnten Weise aus zwei unter Einspannung der Steuermembran aneinander befestigten Gehäuseteilen besteht, ist die Antriebseinrichtung bevorzugt an der dem ersten Gehäuseteil entgegengesetzten Seite des zweiten Gehäuseteils angeordnet, insbesondere derart, dass sie die Antriebskammer an der der Steuermembran gegenüberliegenden Seite verschließt. Somit ist die Antriebskammer gemeinsam von dem zweiten Gehäuseteil, von der Steuermembran und von der Antriebseinrichtung begrenzt.
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Das Funktionsprinzip der Antriebseinrichtung ist prinzipiell beliebig. Es kann sich beispielsweise um eine piezoelektrische Antriebseinrichtung handeln, die einen Piezoaktor als antriebsmäßig mit der Schaltwippe zusammenwirkendes Antriebsglied aufweist. Besonders vorteilhaft wird eine elektromagnetische Antriebseinrichtung angesehen, die als mit der Schaltwippe zusammenwirkendes Antriebsglied einen beweglichen Magnetanker aufweist.
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Die Schaltwippe hat bevorzugt zwei in unterschiedliche Richtungen radial von der Schwenkachse abstehende Wippenarme, wobei das Antriebsglied der Antriebseinrichtung direkt oder indirekt auf einen der Wippenarme einwirken kann. Der andere Wippenarm ist zweckmäßigerweise ständig durch eine Federeinrichtung beaufschlagt.
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Bevorzugt kooperiert die Steuermembran zur Fluidsteuerung mit mindestens einem ringförmig in sich geschlossenen Ventilsitz. Hierzu ist die in die Steuerkammer einmündende Kanalmündung mindestens eines der mehreren Ventilkanäle innerhalb der Steuerkammer von einem bezüglich des Ventilgehäuses ortsfesten und insbesondere direkt an dem Ventilgehäuse ausgebildeten Ventilsitz umrahmt. Unter dem Einfluss der Schaltwippe ist die Steuermembran zum Verschließen des betreffenden Ventilkanals an den Ventilsitz andrückbar und zum Öffnen des betreffenden Ventilkanals von dem Ventilsitz abhebbar.
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Beispielsweise münden in die Steuerkammer genau zwei Ventilkanäle ein, von denen nur einer einen Ventilsitz aufweist und der andere ständig offen ist. Auf diese Weise lässt sich eine 2/2-Ventilfunktion realisieren. Ein anderer bevorzugter Aufbau sieht vor, dass drei Ventilkanäle in die Steuerkammer einmünden, von denen nur einer ständig offen ist, während die beiden anderen jeweils mit einem Ventilsitz versehen sind und durch Umschalten der Schaltwippe abwechselnd geöffnet und geschlossen werden können. Auf diese Weise lässt sich eine vorteilhafte 3/2-Ventilfunktion realisieren.
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Ein bevorzugter Aufbau des Membranventils sieht vor, dass das Ventilgehäuse eine imaginäre Hochachse hat, die eine Höhenrichtung definiert, wobei die Schwenkachse der Schaltwippe senkrecht zu dieser Höhenrichtung verläuft. Die Steuerkammer und die Antriebskammer sind in der Höhenrichtung übereinanderliegend angeordnet, wobei sich dazwischen die Steuermembran erstreckt. Die vorzugsweise vorhandene Antriebseinrichtung schließt sich zweckmäßigerweise in der Höhenrichtung an der der Steuerkammer entgegengesetzten Seite der Antriebskammer an. Die ersten Lagerflächen und die zweiten Lagerflächen liegen sich in der Höhenrichtung paarweise gegenüber, so dass die weiter oben erwähnte Lagerungsrichtung mit der Höhenrichtung zusammenfällt. Auf diese Weise kann ein besonders schmal bauendes Membranventil realisiert werden.
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Zum antriebsmäßigen Zusammenwirken mit der Steuermembran ist die Schaltwippe in einer bevorzugten Ausführungsform an der Steuermembran befestigt, so dass sie den befestigten Abschnitt der Steuermembran bei der Umschaltbewegung aktiv mitnimmt. Beispielsweise liegt eine formschlüssige Verbindung vor, insbesondere eine Schnappverbindung. Bei einer alternativen Ausführungsform liegt die Schaltwippe nur lose an der Steuermembran an, so dass sie ausschließlich drückende Kräfte auf die Steuermembran ausüben kann. In diesem Fall wird die Verformung der Steuermembran bei der Umschaltbewegung der Schaltwippe aktiv durch den in der Steuerkammer herrschenden Fluiddruck unterstützt.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
- 1 eine isometrische Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Membranventils,
- 2 einen Längsschnitt des Membranventils gemäß Schnittlinie II-II aus 1 und 3,
- 3 einen weiteren Längsschnitt des Membranventils in einer bezüglich 2 um 90° verdrehten Schnittebene gemäß Schnittlinie III-III aus 2 und 4,
- 4 einen weiteren Längsschnitt des Membranventils in einer zur Schnittebene der 2 parallelen Schnittebene gemäß Schnittlinie IV-IV in 3, und
- 5 einen Querschnitt des Membranventils in einer zu den Schnittebenen der 2, 3 und 4 rechtwinkeligen Schnittebene entsprechende Schnittlinie V-V aus 3.
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Das in seiner Gesamtheit mit Bezugsziffer 1 bezeichnete Membranventil hat als wesentliche Komponenten ein Ventilgehäuse 2, eine als Ventilglied fungierende Steuermembran 3, eine zur Betätigung der Steuermembran 3 dienende Schaltwippe 4 und eine zur Betätigung der Schaltwippe 4 dienende Antriebseinrichtung 5.
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Das Ventilgehäuse 2 begrenzt einen Gehäuseinnenraum 6, in dem die Steuermembran 3 und die Schaltwippe 4 aufgenommen sind. Der Gehäuseinnenraum 6 hat eine Innenraumöffnung 7, die durch die Antriebseinrichtung 5 verschlossen ist, die an dem Ventilgehäuse 2 angebracht ist.
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Das Ventilgehäuse 2 hat eine imaginäre Hochachse 8, die gleichzeitig eine Hochachse des gesamten Membranventils 1 definiert. Die axiale Richtung der Hochachse 8 wird unter Verwendung des gleichen Bezugszeichens als Höhenrichtung 8 bezeichnet.
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Das Membranventil 1 hat außerdem eine zu der Hochachse 8 rechtwinkelige Längsachse 12, die eine Längsrichtung 12 definiert, sowie eine zu der Hochachse 8 und zu der Längsachse 12 rechtwinkelige Querachse 13, die eine Querrichtung 13 definiert. Die in den 2 und 4 gezeigten Längsschnitte erstrecken sich jeweils in einer durch die Hochachse 8 und die Längsachse 12 aufgespannten Ebene.
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Das Ventilgehäuse 2 hat bevorzugt einen mehrteiligen Aufbau. Es verfügt über ein erstes Gehäuseteil 14, das zweckmäßigerweise plattenförmig ausgebildet ist und das exemplarisch an einer Unterseite 16 des Membranventils 1 angeordnet ist, so dass man es hier auch als Gehäuseunterteil bezeichnen kann. Das Ventilgehäuse 2 hat außerdem ein zweites Gehäuseteil 15, das sich in der Höhenrichtung 8 an das erste Gehäuseteil 14 anschließt und das mit dem ersten Gehäuseteil 14 in nicht weiter ersichtlicher Weise fest verbunden ist. Beispielsweise liegt eine Schweißverbindung oder eine Schraubverbindung vor.
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Das zweite Gehäuseteil 15 hat einen Basisabschnitt 17, der an dem ersten Gehäuseteil 14 an dessen in der Höhenrichtung 8 orientierter Oberseite anliegt. Ferner hat das zweite Gehäuseteil 15 eine rahmenförmig gestaltete Gehäusewand 18, die einstückig mit dem Basisabschnitt 17 ausgebildet ist und von dem Basisabschnitt 17 in Richtung zu einer der Unterseite 16 entgegengesetzten Oberseite 22 des Membranventils 1 von dem Basisabschnitt 17 wegragt. Die Gehäusewand 18 umrahmt die Innenraumöffnung 7.
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Die Antriebseinrichtung 5 ist an den dem Basisabschnitt 17 entgegengesetzten Endbereich der Gehäusewand 18 angesetzt, so dass sie die Innenraumöffnung 7 überdeckt. Beispielhaft sitzt die Antriebseinrichtung 5 auf einer in der Höhenrichtung 8 nach oben weisenden oberen Stirnfläche 23 der in einem zu der Hochachse 8 rechtwinkeligen Querschnitt betrachtet rahmenförmig in sich geschlossenen Gehäusewand 18 auf. Mittels nicht weiter illustrierter Befestigungsmaßnahmen ist die Antriebseinrichtung 5 an dem zweiten Gehäuseteil 15 befestigt, beispielsweise durch eine Schraubverbindung oder durch eine Schweißverbindung.
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In dem von der seitlichen Gehäusewand 18 umrahmten Bereich hat der Basisabschnitt 17 eine Wanddurchbrechung 24, die von dem ersten Gehäuseteil 14 abgedeckt ist. Dadurch ist der Gehäuseinnenraum 6 seitlich von der Gehäusewand 18 und an der Unterseite teils von dem Basisabschnitt 17 und teils von dem ersten Gehäuseteil 14 begrenzt.
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Zwischen den beiden Gehäuseteilen 14, 15 ist eine als Steuermembran 3 bezeichnete flexible Membran angeordnet, die sich quer zu der Hochachse 8 durch die Wanddurchbrechung 24 hindurch erstreckt und die die gesamte Querschnittsfläche der Wanddurchbrechung 24 ausfüllt. Die Steuermembran 3 ist im Bereich ihres ringsum laufenden äußeren Randabschnittes 26 unter Abdichtung an dem Ventilgehäuse 2 fixiert, so dass sie den Gehäuseinnenraum 6 in zwei in der Höhenrichtung 8 übereinanderliegende Gehäusekammern 27, 28 unterteilt, die im Folgenden zur besseren Unterscheidung als Steuerkammer 27 und Antriebskammer 28 bezeichnet werden.
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Bevorzugt ist die Steuermembran 3 dadurch am Ventilgehäuse 2 fixiert, dass sie mit ihrem äußeren Randabschnitt 26 ringsum zwischen den beiden Gehäuseteilen 14, 15 mit gleichzeitiger Dichtwirkung eingespannt ist.
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Die flexible Steuermembran 3 besteht vorzugsweise aus einem Material mit gummielastischen Eigenschaften, insbesondere aus einem Elastomermaterial. Verschleißanfällige Bereiche können bei Bedarf mit Verstärkungsmaßnahmen versehen sein. Die Steuermembran 3 ist fluidundurchlässig, so dass kein Fluidaustausch zwischen den beiden Gehäusekammern 27, 28 stattfinden kann.
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Die Steuerkammer 27 ist gemeinsam begrenzt von der Steuermembran 3 und dem von der Steuermembran 3 überdeckten Wandabschnitt des ersten Gehäuseteils 14, der im Folgenden als Kanal-Wandabschnitt 32 bezeichnet sei. Zweckmäßigerweise erstreckt sich die Steuermembran 3 in einem geringfügigen Höhenabstand zu dem Kanal-Wandabschnitt 32.
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Der Kanal-Wandabschnitt 32 ist von mehreren Ventilkanälen 33 durchsetzt, die jeweils einenends mit inneren Kanalmündungen in die Steuerkammer 27 einmünden und andernends mit äußeren Kanalmündungen an der Außenseite des ersten Gehäuseteils 14 ausmünden. An den äußeren Kanalmündungen der Ventilkanäle 33 sind weiterführende Fluidkanäle anschließbar, die beispielsweise in Fluidschläuchen oder in sonstigen Komponenten ausgebildet sind und durch die hindurch ein zu steuerndes Fluid zuführbar und abführbar ist.
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Exemplarisch sind insgesamt drei Ventilkanäle 33 vorhanden, bei denen es sich um einen ungesteuerten Ventilkanal 33a und um zwei steuerbare Ventilkanäle 33b, 33c handelt. Der ungesteuerte Ventilkanal 33a ist so ausgebildet, dass er ständig mit der Antriebskammer 28 kommuniziert. Die beiden steuerbaren Ventilkanäle 33b, 33c können abhängig vom Verformungszustand der Steuermembran 3 jeweils wahlweise für einen Fluiddurchtritt geöffnet oder geschlossen werden, zu welchem Zweck ihren inneren Kanalmündungen bevorzugt jeweils ein ringförmiger Ventilsitz 34 zugeordnet ist, wobei die Steuermembran 3 zum Verschließen eines steuerbaren Ventilkanals 33b, 33c an dessen Ventilsitz 34 andrückbar ist und zum Freigeben eines steuerbaren Ventilkanals 33b, 33c von dessen Ventilsitz 34 abhebbar ist.
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Es kann jeweils eine Fluidströmung zwischen dem momentan offenen steuerbaren Ventilkanal 33b oder 33c und dem ungesteuerten Ventilkanal 33a durch die Steuerkammer 27 hindurch erfolgen.
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Die schon angesprochene Schaltwippe 4 ist in der Antriebskammer 28 angeordnet. Die Antriebskammer 28 ist gemeinsam begrenzt von der Steuermembran 3, von dem zweiten Gehäuseteil 15 und von der Antriebseinrichtung 5.
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Die Schaltwippe 4 arbeitet antriebsmäßig mit der Steuermembran 3 zusammen. Sie kann durch die Antriebseinrichtung 5 zu einer relativ zum Ventilgehäuse 2 ausgeführten Umschaltbewegung 35 angetrieben werden, durch die die Steuermembran 3 in der schon geschilderten Weise reversibel verformbar ist, um die steuerbaren Ventilkanäle 33b, 33c jeweils entweder zu öffnen oder zu schließen.
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Die Umschaltbewegung 35 der Schaltwippe 4 ist eine Schwenkbewegung um eine Schwenkachse 36, die exemplarisch rechtwinkelig zu der Hochachse 8 verläuft und die insbesondere entsprechend des illustrierten Ausführungsbeispiels mit der Querachse 13 gleichgerichtet ist. Die Umschaltbewegung 35 ist eine alternierende, hin und her gehende Schwenkbewegung um die Schwenkachse 36.
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Die Schwenkachse 36 ist dadurch definiert, dass zwei von der Schaltwippe 4 in einander entgegengesetzte Richtungen abstehende Lagerzapfen 37 jeweils zwischen einer an dem Ventilgehäuse 2 ausgebildeten ersten Lagerfläche 38 und einer der ersten Lagerfläche 38 in einer als Lagerungsrichtung 42 bezeichneten und durch einen Doppelpfeil angedeuteten Richtung gegenüberliegenden zweiten Lagerfläche 39 gehalten sind. Die zweiten Lagerflächen 39 sind nicht am Ventilgehäuse 2 ausgebildet, sondern an einer diesbezüglich separaten Halteeinrichtung 43, die durch weiter unten erläuterte Befestigungsmaßnahmen 44 an dem Ventilgehäuse 2 befestigt ist.
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Sowohl die ersten Lagerflächen 38 als auch die zweiten Lagerflächen 39 befinden sich innerhalb der Antriebskammer 28, die auch die mit den zweiten Lagerflächen 39 versehene Halteeinrichtung 43 vollständig aufnimmt. Jede zweite Lagerfläche 39 ist an einem von zwei zu der Halteeinrichtung 43 gehörenden, bezüglich des Ventilgehäuses 2 separaten Halteelementen 45 der Halteeinrichtung 43 ausgebildet.
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Die sich paarweise in der Lagerungsrichtung 42 gegenüberliegenden ersten und zweiten Lagerflächen 38, 39 bilden jeweils eine von insgesamt zwei Lagerflächenanordnungen 46a, 46b, durch die jeweils eine von zwei Lagerstellen 47a, 47b definiert werden, an denen jeweils einer der beiden Lagerzapfen 37 so gelagert ist, dass er in einer zu der Schwenkachse 36 rechtwinkeligen Ebene keine oder zumindest keine nennenswerte Relativbewegung bezüglich dem Ventilgehäuse 2 ausführen kann.
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Die beiden Lagerzapfen 37 sind bevorzugt von den einander entgegengesetzten Endabschnitten einer einstückigen Lagerwelle 48 gebildet, die separat bezüglich der Schaltwippe 4 ausgebildet ist und die die Schaltwippe 4 derart durchsetzt, dass die Schaltwippe 4 die eine Schwenkbewegung repräsentierende Umschaltbewegung 35 bezüglich der Lagerwelle 48 ausführen kann. Die Längsachse der Lagerwelle 48 fällt dabei mit der Schwenkachse 36 zusammen.
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Die Schaltwippe 4 hat eine in der Querrichtung 13 gemessene Breite, die zumindest im Bereich der Lagerwelle 48 geringer ist als die Länge der Lagerwelle 48, so dass die Lagerwelle 48 mit ihren beiden als Lagerzapfen 37 fungierenden Endabschnitten an einander entgegengesetzten Längsseiten aus der Schaltwippe 4 herausragt.
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Bei der Umschaltbewegung 35 wird die Schaltwippe 4 in einer Schwenkebene verschwenkt, die durch die Hochachse 8 und die Längsachse 12 aufgespannt ist.
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Bei einem nicht illustrierten Ausführungsbeispiel sind die Lagerzapfen 37 einstückig mit der Schaltwippe 4 ausgebildet, wobei sie als stutzenartige Fortsätze seitlich von der Schaltwippe 4 wegragen. Bei einer solchen Ausgestaltung ist der gegenseitige Abstand der zur gleichen Lagerflächenanordnung 46a, 46b gehörenden ersten und zweiten Lagerflächen 38, 39 so gewählt, dass sich die Lagerzapfen 37 zur Ermöglichung der Umschaltbewegung 35 bezüglich dem Ventilgehäuse 2 um ihre Längsachse verdrehen können. Wenn die Umschaltbewegung 35 eine Relativbewegung der Schaltwippe 4 bezüglich der Lagerzapfen 37 ist, können die Lagerzapfen 37 an den beiden Lagerstellen 47a, 47b ohne weiteres auch zwischen den beiden sich dort befindenden ersten und zweiten Lagerflächen 38, 39 fest eingespannt sein.
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Die Schaltwippe 4 ist bevorzugt von einem einstückigen, insbesondere aus Kunststoff bestehenden Körper gebildet, der beispielsweise die Form eines Balkens hat.
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Die Schaltwippe 4 hat zwei bezüglich der Schwenkachse 36 in unterschiedlichen Richtungen radial abstehende erste und zweite Wippenarme 52, 53. Bevorzugt ragen die beiden Wippenarme 52, 53 in einander entgegengesetzte Richtungen von der Schwenkachse 36 weg.
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Die Schaltwippe 4 erstreckt sich entlang der Steuermembran 3, wobei jeder Wippenarm 52, 53 an einem von zwei als Steuerabschnitte 54 bezeichneten Membranabschnitten der Steuermembran 3 anliegt, die sich über jeweils eine der beiden Ventilsitze 34 hinweg erstrecken. Dadurch ist jeder Wippenarm 52, 53 bei entsprechender Schwenkrichtung der Schaltwippe 4 in der Lage, den ihm zugeordneten Steuerabschnitt 54 zum Verschließen des zugeordneten steuerbaren Ventilkanals 33b, 33c an den gegenüberliegenden Ventilsitz 34 anzudrücken.
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Bevorzugt ist die Steuermembran 3 derart an den beiden Wippenarmen 52, 53 befestigt, dass bei der Umschaltbewegung 35 stets eine aktive Mitnahme der Steuerabschnitte 54 erfolgt. Beispielhaft ist die Steuermembran 3 durch eine Befestigungseinrichtung 55 an der Schaltwippe 4 fixiert, wobei diese Befestigungseinrichtung 55 beispielsweise eine Schnappverbindungseinrichtung ist. Die beiden Steuerabschnitte 54 können auch auf andere Weise, beispielsweise durch eine Klebeverbindung, an den Wippenarmen 52, 53 fixiert sein. Es besteht zudem die Möglichkeit von einer Befestigung der Steuermembran 3 an der Schaltwippe 4 abzusehen, da die Steuerabschnitte 54 durch den in der Steuerkammer 27 herrschenden Fluiddruck grundsätzlich an die Schaltwippe 4 angedrückt werden.
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Da sich die Lagerflächenanordnungen 46a, 46b innerhalb der Antriebskammer 28 befinden, kann die seitliche Gehäusewand 18 insgesamt geschlossen und durchbrechungslos ausgebildet sein. Bei dem illustrierten Ausführungsbeispiel ist dies der Fall. Die Gehäusewand 18 hat somit insbesondere auch in der axialen Verlängerung der beiden Lagerzapfen 37 keine Durchbrechung. Die Länge der Lagerwelle 48 ist so gewählt, dass die Lagerzapfen 37 stirnseitig innerhalb der Antriebskammer 28 enden. Somit können keine möglicherweise eine Funktionsbeeinträchtigung hervorrufenden Verunreinigungen aus der näheren Umgebung des Membranventils 1 in die Antriebskammer 28 eindringen.
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Wenn das Ventilgehäuse 2 entsprechend des illustrierten Ausführungsbeispiels in zwei Gehäuseteile 14, 15 unterteilt ist, befinden sich die beiden ersten Lagerflächen 38 bevorzugt an dem zweiten Gehäuseteil 15. Bevorzugt sind sie jeweils an einem Lagersockel 56 ausgebildet, der ein integraler Bestandteil des zweiten Gehäuseteils 15 ist und der zweckmäßigerweise bezüglich der die Antriebskammer 28 unmittelbar begrenzenden Innenfläche 57 der Gehäusewand 18 in Richtung zur Schaltwippe 4 vorsteht. Die beiden Lagersockel 56 sind beispielsweise von einem Teilbereich des Basisabschnittes 17 gebildet.
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Die ersten Lagerflächen 38 weisen in der Höhenrichtung 8 in Richtung zu der Oberseite 22. Obgleich auch andere Formgebungen möglich sind, ist es vorteilhaft, wenn sie entsprechend des illustrierten Ausführungsbeispiels als ebene Flächen ausgebildet sind, die sich gemeinsam in einer zu der Hochachse 8 rechtwinkeligen Ebene erstrecken.
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Das zweite Gehäuseteil 15 besteht zweckmäßigerweise aus Kunststoff und ist insbesondere durch Spritzgießen gefertigt. Die sich daran befindende ersten Lagerflächen 38 werden bei der Spritzgießfertigung unmittelbar ausgebildet. Hierbei besteht die sehr flexible Möglichkeit, die Höhenposition der ersten Lagerflächen 38 nach Bedarf vorzugeben. Es ist auf jeden Fall zweckmäßig, wenn ein gewisser Höhenabstand zwischen den ersten Lagerflächen 38 und dem zweiten Gehäuseteil 15 vorliegt.
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Die beiden Halteelemente 45 der Halteeinrichtung 43 haben bevorzugt jeweils eine Längsgestalt und sind so ausgerichtet, dass ihre Längsachsen 49 parallel zu der Hochachse 8 verlaufen. Die Gehäusewand 18 hat zwei sich in der Querrichtung 13 mit Abstand gegenüberliegende Wandabschnitte, die zur besseren Unterscheidung als längsseitige Wandabschnitte 58 bezeichnet werden, an deren Innenfläche 57 jeweils eines der Halteelemente 45 angebracht ist.
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An jedem Halteelement 45 ist, insbesondere an der nach unten weisenden Stirnseite, eine der beiden zweiten Lagerflächen 39 ausgebildet. Wie aus 4 gut ersichtlich ist, ist jedes Halteelement 45 derart in der Höhenrichtung 8 oberhalb einer ersten Lagerfläche 38 angeordnet, dass die zweite Lagerfläche 39 der ersten Lagerfläche 38 mit einem Höhenabstand gegenüberliegt. Jedes der beiden bevorzugt stabförmig ausgebildeten Halteelemente 45 ist relativ zu dem zweiten Gehäuseteil 15 derart höhenmäßig positioniert, dass zwischen den beiden Lagerflächen 38, 39 ein Abstand definiert wird, aus dem eine bezüglich der Schwenkachse 36 radiale Abstützung des jeweils zugeordneten Lagerzapfens 37 resultiert. Bei der Montage des Membranventils 1 können die Halteelemente 45 vor ihrer Befestigung nach Bedarf so positioniert werden, dass die Lagerzapfen 37 entweder noch einen Drehfreiheitsgrad haben oder - was auf das illustrierte Ausführungsbeispiel zutrifft - zwischen den beiden Lagerflächen 38, 39 unverdrehbar festgeklemmt sind.
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Die bezüglich des zweiten Gehäuseteils 15 eingenommene Position der Halteelemente 45, die im Folgenden zur besseren Unterscheidung auch als Gebrauchsposition bezeichnet wird, ist durch die weiter oben schon angesprochenen Befestigungsmaßnahmen 44 unverrückbar festgelegt.
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Exemplarisch bestehen die Befestigungsmaßnahmen 44 pro Halteelement 45 in einer zwischen dem betreffenden Halteelement 45 und dem benachbarten längsseitigen Wandabschnitt 58 der Gehäusewand 18 ausgebildeten Schweißverbindung 62. Die Schweißverbindung 62 ist insbesondere eine Laserschweißverbindung und ist bei dem illustrierten bevorzugten Ausführungsbeispiel als eine Laserdurchstrahl-Schweißverbindung realisiert. Hierzu bestehen die Halteelemente 45 aus einem laserstrahlabsorbierendem Kunststoffmaterial, während zumindest die längsseitigen Wandabschnitte 58 des zweiten Gehäuseteils 15 aus einem laserstrahltransparenten Kunststoffmaterial bestehen, wobei der zum Verschweißen verwendete Laserstrahl so gelenkt wird, dass er durch die längsseitigen Wandabschnitte 58 hindurchtritt und im Kontaktbereich zwischen diesen längsseitigen Wandabschnitten 58 und dem jeweils zugeordneten Halteelement 45 auf das betreffende Halteelement 45 trifft.
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Zusätzlich oder alternativ können auch noch andere Befestigungsmaßnahmen 44 verwirklicht sein. Beispielsweise kann eine Klebeverbindung vorgesehen sein. Insbesondere dann, wenn die Halteelemente 45 aus einem Metall bestehen, ist es vorteilhaft, wenn eine formschlüssige Befestigungsmaßnahme realisiert wird, bei der in 3 strichpunktiert angedeutete Widerhaken 63 in die aus Kunststoff bestehende Gehäusewand 18 hineingedrückt sind.
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Die vorstehende Aufzählung von Befestigungsmaßnahmen 44 ist als nicht abschließend zu verstehen.
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Es ist von Vorteil, wenn an der Innenfläche 57 der Gehäusewand 18 im Bereich eines jeden Halteelements 45 eine Positionierstruktur 64 vorhanden ist, die ein integraler Bestandteil des zweiten Gehäuseteils 15 ist und die bei der Montage des Membranventils 1 das Positionieren der Halteelemente 45 in der angestrebten Gebrauchsposition erleichtert. Das illustrierte Ausführungsbeispiel ist für jedes Halteelement 45 mit einer solchen Positionierstruktur 64 ausgestattet.
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Bevorzugt weist jede Positionierstruktur 64 eine Längsnut 65 auf, die sich in der Lagerungsrichtung 42 und exemplarisch somit in der Höhenrichtung 8 erstreckt. Die Längsnut 65 ist in der Innenfläche 57 der längsseitigen Wandabschnitte 58 ausgebildet und ist beispielsweise dadurch realisiert, dass diese längsseitigen Wandabschnitte 58 jeweils zwei zueinander parallele rippenartige Vorsprünge 66 haben, die jeweils eine der Längsnuten 65 längsseits begrenzen.
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Jedes Halteelement 45 greift mit paralleler Längsausrichtung längsseits in eine der Längsnuten 65 ein und ist somit rechtwinkelig zu der Lagerungsrichtung 62 in der Längsrichtung 12 bezüglich des zweiten Gehäuseteils 15 abgestützt. Eine weitere Abstützwirkung entfaltet der Nutgrund der Längsnut 65. Bei ihrer Montage können die Halteelemente 45 durch die noch unverschlossene Innenraumöffnung 7 hindurch von oben her in die Längsnuten 65 axial eingeschoben werden.
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Die Halteeinrichtung 43 kann prinzipiell aus zwei individuellen und bei der Montage des Membranventils 1 unabhängig voneinander handhabbaren Halteelementen 45 bestehen. Als wesentlich vorteilhafter wird allerdings die bei dem illustrierten Ausführungsbeispiel verwirklichte Bauform angesehen, bei der die Halteeinrichtung 43 als eine einstückige Halteeinheit 67 ausgebildet ist, in die die beiden Halteelemente 45 integriert sind. Dadurch können beim Zusammenbau des Membranventils 1 die beiden Halteelemente 45 einheitlich mit ein und demselben Montagevorgang montiert werden.
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Bevorzugt sind die Haltelemente 45 in der Halteeinheit 67 mit zueinander parallelen Längsachsen 49 beabstandet zueinander angeordnet und durch einen ebenfalls zu der Halteeinheit 67 gehörenden Verbindungssteg 68 fest und dabei insbesondere einstückig miteinander verbunden. Der Verbindungssteg 68 gibt den Querabstand zwischen den beiden Halteelementen 48 vor. In Verbindung mit den Längsnuten 65 bietet die Halteeinheit 67 die vorteilhafte Möglichkeit eines gleichzeitigen Einschiebens durch die offene Innenraumöffnung 7 hindurch in die beiden Positionierstrukturen 64. Der Verbindungssteg 68 erstreckt sich bei in der Gebrauchsposition montierter Halteeinheit 67 auf der der Steuermembran 3 entgegengesetzten Oberseite mit Höhenabstand quer über die Schaltwippe 4 hinweg.
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Wenn die Halteelemente 45 integrale Bestandteile einer Halteeinheit 67 sind, können die Befestigungsmaßnahmen 44 prinzipiell an beliebiger Stelle der Halteeinheit 67 vorgesehen sein.
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Bei einer besonders zweckmäßigen, dem illustrierten Ausführungsbeispiel entsprechenden Bauform ist die Halteeinheit 67 U-förmig gestaltet. Jedes Halteelement 45 repräsentiert einen der beiden U-Schenkel die an ihrem einen axialen Ende durch den Verbindungssteg 68 starr miteinander verbunden sind. Die zweiten Lagerflächen 39 sind mit Abstand zu dem Verbindungssteg 68 an den Halteelementen 45 ausgebildet und befinden sich insbesondere an den dem Verbindungssteg 68 entgegengesetzten Stirnflächen der Halteelemente 45.
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Eine U-förmige Halteeinheit 67 kann auch als Haltebügel bezeichnet werden.
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Die an den Halteelementen 45 angeordnete zweite Lagerfläche 39 hat zweckmäßigerweise eine konkav gekrümmte Formgebung, wobei der Krümmungsradius dem Radius des zugeordneten Lagerzapfens 37 entspricht. Die Bogenlänge der gekrümmten zweiten Lagerfläche beträgt maximal und bevorzugt weniger als 180 Grad. Auf diese Weise ist der Lagerzapfen 37 von der zugeordneten zweiten Lagerfläche 39 mit einer Zentrierwirkung partiell umschlossen. Dementsprechend sind die Lagerzapfen 37 an einer translatorischen Relativbewegung bezüglich des zweiten Gehäuseteils 15 in jeder zu der Schwenkachse 36 radialen Richtung gehindert. Außerdem wird durch das Zusammenwirken mit den konkav gekrümmten zweiten Lagerflächen 39 eine exakte Ausrichtung der Lagerzapfen 37 gewährleistet.
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Bei einem nicht illustrierten Ausführungsbeispiel sind sowohl die ersten Lagerflächen 38 als auch die zweiten Lagerflächen 39 eben ausgebildet und in einer Parallelausrichtung angeordnet, wobei eine Fixierung der Lagerzapfen 37 in der Längsrichtung 12 durch die seitlichen Nutflanken der Längsnut 65 erfolgt, in die die Lagerzapfen 37 stirnseitig eintauchen.
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Die bevorzugt elektrisch betätigbar ausgebildete Antriebseinrichtung 5 hat ein Antriebsglied 71, das durch die Innenraumöffnung 7 hindurch von oben her in die Antriebskammer 28 hineinragt und an der der Steuermembran 27 entgegengesetzten Oberseite am ersten Wippenarm 52 der Schaltwippe 4 anliegt. Das Antriebsglied 71 kann durch abwechselndes Aktivieren und Deaktivieren der Antriebseinrichtung 5 zu einer durch einen Doppelpfeil illustrierten, hin und her gehenden Antriebsbewegung 72 veranlasst werden. Die Antriebsbewegung 72 ist bevorzugt eine Linearbewegung und verläuft exemplarisch in der Höhenrichtung 8. Die Antriebsbewegung 72 kann beispielsweise auch eine Schwenkbewegung sein.
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Die Antriebseinrichtung 5 hat zweckmäßigerweise eine erste Federeinrichtung 73, durch die das Antriebsglied 71 in Richtung zu der Schaltwippe 4 vorgespannt ist und die dafür sorgt, dass die Schaltwippe 4 bei deaktivierter Antriebseinrichtung 5 eine Grundstellung einnimmt, in der der von dem ersten Wippenarm 52 beaufschlagte Steuerabschnitt 54 am zugeordneten Ventilsitz 34 anliegt. Dadurch ist einer der beiden steuerbaren Ventilkanäle 33b verschlossen, wobei gleichzeitig der andere steuerbare Ventilkanal 33c offen ist.
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Durch Aktivieren der Antriebseinrichtung 5 kann das Antriebsglied 71 unter Ausführung einer Antriebsbewegung 72 entgegen der Federkraft der ersten Federeinrichtung 73 nach oben verlagert werden, so dass es keine Antriebskraft mehr auf die Schaltwippe 4 ausübt. Dadurch ist eine auf den zweiten Wippenarm 53 einwirkende zweite Federeinrichtung 74 in der Lage, die Schaltwippe 4 zu verschwenken, so dass der geöffnete und geschlossene Zustand zwischen den beiden steuerbaren Ventilkanälen 33b, 33c vertauscht wird. Da die Federkraft der ersten Federeinrichtung 73 größer ist als diejenige der zweiten Federeinrichtung 74, wird die Schaltwippe 4 durch das Antriebsglied 71 in die Grundstellung zurückgeschwenkt, wenn die Antriebseinrichtung 5 deaktiviert wird.
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Bevorzugt ist die Antriebseinrichtung 5 von elektromagnetischer Bauart, was auf das illustrierte Ausführungsbeispiel zutrifft. In diesem Fall ist das Antriebsglied 71 vom beweglichen Anker eines Elektromagneten 75 der Antriebseinrichtung 5 gebildet. Der Elektromagnet 75 ist bevorzugt in einem Antriebsgehäuse 76 der Antriebseinrichtung 5 untergebracht, das zum Verschließen der Innenraumöffnung 7 an das zweite Gehäuseteil angesetzt ist.
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Die Antriebseinrichtung 5 kann beispielsweise auch von einer piezoelektrischen oder einer elektromotorischen Bauart sein.
