DE102020127493A1

DE102020127493A1 - Ventil mit Ventilkörper

Info

Publication number: DE102020127493A1
Application number: DE102020127493.9A
Authority: DE
Inventors: Christian Hartmann; Daniel Schmidt; Holger Schwab
Original assignee: Buerkert Werke GmbH and Co KG
Current assignee: Buerkert Werke GmbH and Co KG
Priority date: 2020-10-19
Filing date: 2020-10-19
Publication date: 2022-04-21
Also published as: US11686403B2; US20220120356A1; CN114382934A

Abstract

Es wird ein Ventil (26) mit einem Ventilkörper (10) angegeben, an dem ein Aktor (28) befestigbar ist, wobei der Ventilkörper (10) mindestens ein erstes und ein zweites Gehäuseteil (12, 14) aus Kunststoff umfasst, wobei im ersten Gehäuseteil (12) ein erster Fluidkanal (40) gebildet ist und im zweiten Gehäuseteil (14) ein zweiter Fluidkanal (42) gebildet ist und mindestens einer der beiden Fluidkanäle (40, 42) an einem Ventilsitz (48, 50) ausmündet, und wobei mindestens ein längliches, geradliniges Versteifungselement (18, 20) abschnittsweise sowohl in das erste Gehäuseteil (12) als auch in das zweite Gehäuseteil (14) eingesteckt ist und das mindestens eine Versteifungselement (18, 20) zumindest annähernd senkrecht zu einer Ebene (V₁, V₂) verläuft, in der sich der mindestens eine Ventilsitz (48, 50) erstreckt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil mit einem Ventilkörper, welcher durch mindestens ein Versteifungselement verstärkt ist.
Ventilkörper bestehen üblicherweise aus mehreren Gehäuseteilen aus Kunststoff. Ein Ventilkörper, der aus zwei oder mehr miteinander verbundenen Kunststoffgehäuseteilen gebildet ist, neigt bei einem hohen Fluiddruck zur Deformation, wodurch das Ventil an den Schnittstellen zwischen den Gehäuseteilen oder mit weiteren Ventilbauteilen undicht werden kann. Das Auftreten derartiger Undichtigkeiten kann durch Verwendung aufwendiger Dichtungen oder durch Verschrauben der Gehäuseteile miteinander vermieden werden. Nachteilig hierbei ist jedoch, dass die Montage aufwendig ist und dass die Verwendung spezieller Dichtungen kostenintensiv ist.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ventil mit einem Ventilkörper bereitzustellen, das besonders einfach montierbar und kostengünstig herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Ventil mit einem Ventilkörper, an dem ein Aktor befestigbar ist, wobei der Ventilkörper mindestens ein erstes und ein zweites Gehäuseteil aus Kunststoff umfasst, wobei im ersten Gehäuseteil ein erster Fluidkanal gebildet ist und im zweiten Gehäuseteil ein zweiter Fluidkanal gebildet ist und mindestens einer der beiden Fluidkanäle an einem Ventilsitz ausmündet, und wobei mindestens ein längliches, geradliniges Versteifungselement abschnittsweise sowohl in das erste Gehäuseteil als auch in das zweite Gehäuseteil eingesteckt ist und das mindestens eine Versteifungselement zumindest annähernd senkrecht zu einer Ebene verläuft, in der sich der mindestens eine Ventilsitz erstreckt.
Annähernd senkrecht bedeutet, dass das mindestens eine Versteifungselement mit einer Normalen der Ebene, in der sich der mindestens eine Ventilsitz erstreckt, einen Winkel von maximal 10 Grad einschließt.
Insbesondere verläuft das Versteifungselement genau senkrecht zu einer Ebene, in der sich der mindestens eine Ventilsitz erstreckt.
Das mindestens eine Versteifungselement sorgt für eine zusätzliche Versteifung der Gehäuseteile, insbesondere in einem fluidführenden Bereich des Ventilkörpers, und eine Stabilisierung der Gehäuseteile relativ zueinander, sodass eine Verformung oder Verschiebung der Gehäuseteile verhindert wird. Dadurch wird vermieden, dass entlang der Fluidkanäle bzw. zwischen den Gehäuseteilen Spalte entstehen, durch welche das Ventil undicht wird. Auch eine Wölbung des Ventilkörpers als Ganzes wird verhindert, sodass, wenn das Ventil auf einer Montageplatte installiert ist, kein Spalt zwischen dem Ventilkörper und der Montageplatte entsteht.
Insbesondere sind bei einem 3/2-Wegeventil zwei Ventilsitze parallel zueinander ausgerichtet, wobei beiden Ventilsitzen dasselbe Schließelement zugeordnet ist.
Die Abdichtung der einzelnen Gehäuseteile zueinander sowie die Abdichtung des Ventilkörpers relativ zu einer Montageplatte kann dadurch besonders einfach durch Verwendung von O-Ringen erfolgen.
Des Weiteren sorgt das mindestens eine Versteifungselement für eine präzise Ausrichtung der Gehäuseteile zueinander.
Das Versteifungselement wirkt insbesondere Kräften entgegen, die senkrecht zum Versteifungselement wirken.
Indem das Versteifungselement zumindest annähernd senkrecht zu der Ebene verläuft, in der sich der Ventilsitz erstreckt, wird vermieden, dass der mindestens eine Ventilsitz in der Ebene verschoben oder verkippt wird. Dadurch werden zum einen Undichtigkeiten am Ventilsitz vermieden und zum anderen wird gewährleistet, dass der mindestens eine Ventilsitz optimal mit einem Schließelement zusammenwirken kann.
Dadurch, dass das mindestens eine Versteifungselement in die Gehäuseteile eingesteckt und nicht mit diesen verschraubt ist, ist die Montagezeit reduziert.
Das mindestens eine Versteifungselement ist vorzugsweise starr, wodurch eine besonders gute Versteifung erreicht wird.
In der bevorzugten Ausführungsform sind die Versteifungselemente aus Metall.
Das mindestens eine Versteifungselement hat beispielsweise einen durchgehend konstanten Querschnitt. Insbesondere ist das mindestens eine Versteifungselement ein Zylinderstift.
Durch die Versteifung ist das Ventil auch für besonders hohe Drücke geeignet, insbesondere für Drücke bis 20 bar.
Gemäß einer Ausführungsform erstreckt sich das Versteifungselement über eine gesamte Breite des Ventils.
Vorzugsweise weisen beide Gehäuseteile Befestigungseinrichtungen zu ihrer lagefesten Arretierung relativ zueinander auf, die beabstandet vom Versteifungselement sind. Bei den Befestigungseinrichtungen handelt es sich beispielsweise um Schraublöcher, über welche die Gehäuseteile direkt miteinander und/oder an einer gemeinsamen Montageplatte verschraubt werden können.
Das mindestens ein Versteifungselement erstreckt sich beispielsweise in einer Ebene, die auf Höhe der Fluidkanäle senkrecht zu einer Hochachse des Ventils verläuft. Dadurch wird eine besonders gute Versteifung im fluidführenden Bereich des Ventilkörpers erreicht.
Vorzugsweise erstrecken sich die Fluidkanäle abschnittsweise parallel zu dem mindestens einen Versteifungselement.
Alternativ oder zusätzlich erstreckt sich mindestens ein Versteifungselement in einer Ebene, die oberhalb der Fluidkanäle senkrecht zu einer Hochachse des Ventils verläuft, insbesondere entlang oder oberhalb einer Anlagefläche des Ventilkörpers, an der ein Aktor des Ventils anliegt. Auf diese Weise ist der Ventilkörper in einem an den Aktor angrenzenden Bereich besondere gut stabilisiert.
Gemäß einer Ausführungsform ist ein weiteres Gehäuseteil für den Ventilkörper vorgesehen, in dem ein Fluidraum gebildet ist, wobei das weitere Gehäuseteil zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil angeordnet ist, derart, dass der erste und der zweite Fluidkanal über den Fluidraum miteinander verbunden sind. Der Fluidraum bietet ausreichend Platz zur Aufnahme eines Schließelements, mittels dem sich ein Fluidfluss durch den Ventilkörper einstellen lässt.
Das mindestens eine Versteifungselement erstreckt sich vorzugsweise durch das weitere Gehäuseteil. Somit wird das Auftreten von Undichtigkeiten an den Schnittstellen zwischen sämtlichen Gehäuseteilen vermieden.
Ausgehend von dem Fluidraum kann sich ein weiterer Fluidkanal durch weitere Gehäuseteil erstrecken, wobei der Fluidkanal insbesondere an einem Boden des Ventilkörpers ausmündet.
Die Fluidkanäle im ersten und im zweiten Gehäuseteil münden vorzugsweise ebenfalls an dem Boden des Ventilkörpers aus.
Die Öffnungen der Fluidkanäle am Boden der Ventilbaugruppe sind vorzugsweise von Dichtringen, insbesondere von O-Ringen umgeben. Wenn der Ventilkörper auf einer Montageplatte montiert ist, sind die Dichtringe zwischen dem Ventilkörper und der Montageplatte eingeklemmt und sorgen so für eine zuverlässige Abdichtung der Fluidkanäle.
Die Gehäuseteile sind beispielsweise in das weitere Gehäuseteil mit Fluidkanalrohrabschnitten von entgegengesetzten Seiten aus eingesteckt, insbesondere wobei die Stirnseiten der Fluidkanalrohrabschnitte Ventilsitze bilden, die im Fluidraum enden. Die Fluidkanalrohrabschnitte tragen so zu einer Ausrichtung der Gehäuseteile aneinander bei. Zudem lassen sich Dichtringe zur Abdichtung der Gehäuseteile zueinander besonders gut an den Rohrabschnitten positionieren.
Das weitere Gehäuseteil und die beiden Gehäuseteile sind vorzugsweise über an einem oder beiden Gehäuseteilen angeformte Steckverbindungen formschlüssig ineinandergesteckt und zueinander lageausgerichtet. Die Steckverbindungen erhöhen zusätzlich die Steifigkeit des Ventilkörpers. Zudem tragen die Steckverbindungen zu einer präzisen Ausrichtung des ersten und des zweiten Gehäuseteils an dem weiteren Gehäuseteil bei. Dies vereinfacht insbesondere die Montage des Ventilkörpers.
Sowohl der erste Fluidkanal als auch der zweite Fluidkanal münden vorzugsweise jeweils an einem Ventilsitz aus. Die Ventilsitze können einander gegenüber liegen, insbesondere wobei die Fluidkanäle in den Fluidraum münden. Durch Zusammenwirken eines Schließkörpers mit den Ventilsitzen lässt sich somit ein Fluidfluss durch den Ventilkörper einstellen.
Zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem weiteren Gehäuseteil und/oder zwischen dem zweiten Gehäuseteil und dem weiteren Gehäuseteil ist vorzugsweise ein Dichtring vorgesehen, insbesondere ein O-Ring, der den jeweiligen Ventilsitz umgibt. Da aufgrund des Versteifungselements keine beziehungsweise nur geringe Relativbewegungen zwischen den Gehäuseteilen auftreten, wird durch die Dichtringe eine ausreichende Abdichtung der Gehäuseteile zueinander erreicht.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Ventil einen Aktor auf, der einen Ventilantrieb und ein Aktorgehäuse umfasst und der an einer Anlagefläche des Ventilkörpers anliegt, wobei sich das mindestens eine Versteifungselement abschnittsweise in das Aktorgehäuse erstreckt. Dies hat den Vorteil, dass eine zusätzliche Verbindung zwischen dem Ventilkörper und dem Aktor vorhanden ist, wodurch eine Undichtigkeit zwischen dem Ventilkörper und dem Aktor zuverlässig vermieden wird. Das Ventil lässt sich somit besonders gut als mediengetrenntes Ventil ausbilden. Insbesondere lässt sich der Fluidraum des Ventilkörpers relativ zum Aktor besonders einfach abdichten.
Das Aktorgehäuse hat beispielsweise zwei Gehäuseteile, wobei sich das Versteifungselement in jedes der Gehäuseteile erstreckt.
In den Gehäuseteilen, in die sich das Versteifungselement erstreckt, ist vorzugsweise jeweils mindestens eine Aussparung vorgesehen, wobei das mindestens eine Versteifungselement in der Aussparung zumindest abschnittweise formschlüssig und/oder reibschlüssig aufgenommen ist. Somit ist eine definierte Positionierung des Versteifungselements gewährleistet, sodass die Gehäuseteile mittels des Versteifungselements besondere präzise aneinander ausgerichtet werden können. Eine reibschlüssige Aufnahme des mindestens einen Versteifungselements in den Aussparungen sorgt zudem dafür, dass die Gehäuseteile bereits zusammengehalten werden, bevor eine lagefeste Arretierung erfolgt.
Die Aussparung ist beispielsweise eine Sacklochbohrung oder eine Durchgangsbohrung.
Die Aussparung kann in einer Rippe geformt sein, die sich insbesondere entlang der Anlagefläche des Ventilkörpers erstreckt. Mittels der Rippe lassen sich auch solche Bauteile oder Baugruppen aneinander befestigen, die in der Ebene, in der sich das Versteifungselement erstreckt, nicht miteinander überlappen. Das heißt, mittels der Rippe lässt sich das Versteifungselement besonders flexibel positionieren.
Vorzugsweise ist ein beweglich gelagertes Schließelement vorgesehen, das in einer ersten Stellung einen Fluidfluss durch den ersten Fluidkanal blockiert und einen Fluidfluss durch den zweiten Fluidkanal freigibt und in einer zweiten Stellung einen Fluidfluss durch den zweiten Fluidkanal blockiert und einen Fluidfluss durch den ersten Fluidkanal freigibt. Das Ventil kann somit als 3/2 Wege Ventil ausgebildet sein.
Insbesondere ist das Schließelement zwischen zwei gegenüberliegenden Ventilsitzen hin- und her beweglich, vorzugsweise verschwenkbar. Somit lassen sich beide Ventilsitze gleichermaßen durch das eine Schließelement verschließen.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den beiliegenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:

- 1 schematisch einen beispielhaften Ventilkörper,
- 2 schematisch einen Ventilkörper eines erfindungsgemäßen Ventils,
- 3 schematisch einen alternativen Ventilkörper eines erfindungsgemäßen Ventils,
- 4 Teile eines erfindungsgemäßen Ventils,
- 5 ein erfindungsgemäßes Ventil in einer Schnittdarstellung,
- 6 Teile eines Ventilkörpers und ein Schließelement des Ventils aus 5 in einer Explosionsdarstellung, und
- 7 einen Ventilkörper sowie Teile eines Aktors des Ventils aus 5.

1 zeigt schematisch einen beispielhaften Ventilkörper 10 für ein Ventil.
Der Ventilkörper 10 umfasst ein erstes Gehäuseteil 12 und ein zweites Gehäuseteil 14, wobei in jedem Gehäuseteil 12, 14 ein Fluidkanal gebildet ist. Die Fluidkanäle sind in 1 nicht sichtbar.
Der Ventilkörper 10 ist auf einer Montageplatte 16 montiert. Insbesondere ist der Ventilkörper 10 fluidisch mit der Montageplatte 16 verbunden.
Liegt im Ventilkörper 10 ein Fluiddruck vor, können sich die Gehäuseteile 12, 14 wie in 1 veranschaulicht verformen, wodurch der Ventilkörper 10 undicht wird und das in den Fluidkanälen geführte Fluid in unerwünschter Weise aus dem Ventilkörper 10 austreten kann.
2 zeigt schematisch einen weiteren Ventilkörper 10, der gegenüber dem in 1 dargestellten Ventilkörper 10 hinsichtlich seiner Steifigkeit verbessert ist.
Der Ventilkörper 10 weist insbesondere längliche, geradlinige Versteifungselemente 18, 20 auf, die als Zylinderstifte ausgebildet und aus Metall sind.
Die Versteifungselemente 18, 20 sind abschnittsweise sowohl in das erste Gehäuseteil 12 als auch in das zweite Gehäuseteil 14 eingesteckt.
Die Versteifungselemente 18, 20 sorgen für eine Versteifung und Stabilisierung des Ventilkörpers 10, sodass sich der Ventilkörper 10 bei Vorliegen eines Fluiddrucks nicht verformt. Dadurch wird vermieden, dass Spalte zwischen den einzelnen Gehäuseteilen 12, 14 und/oder zwischen den Gehäuseteilen 12, 14 und der Montageplatte 16 auftreten.
Die beiden Gehäuseteile 12, 14 weisen jeweils eine Befestigungseinrichtung 22 auf. Die Befestigungseinrichtungen 22 dienen zur lagefesten Arretierung des ersten und des zweiten Gehäuseteils 12, 14 relativ zueinander.
Im veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind die Befestigungseinrichtungen 22 als Schraublaschen ausgebildet, die an den Gehäuseteilen 12, 14 angeformt sind, derart, dass die Gehäuseteile 12, 14 an einer Montageplatte 16 verschraubt werden können. Dadurch sind die Gehäuseteile 12, 14 indirekt über die Montageplatte 16 relativ zueinander arretiert.
Alternativ kann die Befestigungseinrichtung 22 auch derart ausgebildet sein, dass die Gehäuseteile 12, 14 zur Arretierung direkt miteinander verschraubt werden können.
In beiden Fällen sind die Befestigungseinrichtungen 22 beabstandet von den Versteifungselementen 18, 20 ausgebildet.
3 zeigt schematisch einen weiteren, auf einer Montageplatte 16 montierten Ventilkörper 10 für ein Ventil.
Der in 3 veranschaulichte Ventilkörper 10 unterscheidet sich von dem in 2 veranschaulichten Ventilkörper 10 dadurch, dass ein weiteres Gehäuseteil 24 vorhanden ist, das zwischen dem ersten Gehäuseteil 12 und dem zweiten Gehäuseteil 14 angeordnet ist.
Die Gehäuseteile 12, 14, 24 bestehen aus Kunststoff.
Ein Ventil 26 mit einem Ventilkörper 10 gemäß 3 ist in den nachfolgenden 4 bis 7 detailliert veranschaulicht. Bei dem Ventil 26 handelt es sich um ein 3/2-Wege-Ventil.
4 zeigt Teile eines Ventils 26 mit einem Ventilkörper 10 gemäß 3, insbesondere mit drei Gehäuseteilen 12, 14, 24, und mit einem Aktor 28.
Der Aktor 28 umfasst einen Ventilantrieb 30, der in 5 dargestellt ist, und ein Aktorgehäuse 32. Das Aktorgehäuse 32 umfasst ein erstes Aktorgehäuseteil 34, ein zweites Aktorgehäuseteil 36 und eine Gehäusehülse 38, die insbesondere zweiteilig ist.
Die Aktorgehäuseteile 34, 36 sind in horizontaler Richtung betrachtet ineinandergesteckt.
Die Gehäusehülse 38 ist über die Aktorgehäuseteile 34, 36 gestülpt und verhindert, dass sich die Aktorgehäuseteile 34, 36 voneinander lösen.
Die Gehäusehülse 38 ist vorzugsweise zweiteilig und besteht insbesondere aus einem magnetisch leitenden Stahl.
Der Aktor 28 liegt an einer Anlagefläche 39 des Ventilkörpers 10 an.
Bei dem Ventilantrieb 30 handelt es sich im veranschaulichten Ausführungsbeispiel um einen elektrodynamischen Antrieb, genauer gesagt einen Lorentzkraft-Antrieb.
Bei einem Lorentzkraft-Antrieb wird die Lorentzkraft als Antriebskraft für einen Aktor genutzt. Insbesondere kann zur Auslenkung eines Stellglieds eine in einem Magnetfeld angeordnete Spule, die mit dem Stellglied gekoppelt ist, mit Strom beaufschlagt werden.
Alternativ können auch ein elektromagnetischer, ein piezoelektrischer, ein motorischer, ein pneumatischer, ein hydraulischer, ein mechanischer Antrieb oder ein Antrieb mit einem elektroaktiven Polymer verwendet werden.
5 zeigt das Ventil 26 in einer Schnittdarstellung. In 5 ist zu erkennen, dass im ersten Gehäuseteil 12 ein erster Fluidkanal 40 und im zweiten Gehäuseteil 14 ein zweiter Fluidkanal 42 gebildet ist.
In dem dritten Gehäuseteil 24, das zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil 12, 14 angeordnet ist, ist ein Fluidraum 44 gebildet, der den ersten Fluidkanal 40 und den zweiten Fluidkanal 42 miteinander verbindet.
Im dritten Gehäuseteil 24 ist ebenfalls ein Fluidkanal 46 gebildet.
Der erste Fluidkanal 40 und der zweite Fluidkanal 42 münden in den Fluidraum 44, wobei die Fluidkanäle 40, 42 an jeweils an einem Ventilsitz 48, 50 ausmünden.
Die Ventilsitze 48, 50 sind ringförmig.
Das das erste Gehäuseteil 12 und das zweite Gehäuseteil 14 weist jeweils einen Fluidkanalrohrabschnitt 52 auf, wobei die Stirnseiten der Fluidkanalrohrabschnitte 52 die Ventilsitze 48, 50 bilden, die im Fluidraum 44 enden.
Dabei sind das erste Gehäuseteil 12 und das zweite Gehäuseteil 14 in das weitere Gehäuseteil 24 mit den Fluidkanalrohrabschnitten 52 von entgegengesetzten Seiten aus eingesteckt.
Der erste und der zweite Fluidkanal 40, 42 erstrecken sich ausgehend vom Fluidraum 44 abschnittsweise senkrecht zu einer Ebene V₁, V₂, in der sich jeweils der dem Fluidkanal 40, 42 zugeordnete Ventilsitz 48, 50 erstreckt.
Die Versteifungselemente 18, 20 erstrecken sich ebenfalls senkrecht zu den Ebenen V₁, V₂, in denen sich die Ventilsitze 48, 50 erstrecken.
Anders ausgedrückt sind die Versteifungselemente 18, 20 in Längsrichtung zum Verlauf der Fluidkanäle 40, 42 im Bereich der Ventilsitze 48, 50 ausgerichtet.
Zwischen dem ersten Gehäuseteil 12 und dem dritten Gehäuseteil 24 ist ein Dichtring 54 angeordnet, der den Ventilsitz 48 umgibt. Zwischen dem zweiten Gehäuseteil 14 und dem dritten Gehäuseteil 24 ist ein weiterer Dichtring 56 auf die gleiche Weise angeordnet.
Ausgehend vom Fluidraum 44 erstrecken sich die Fluidkanäle 40, 42, 46 zu einer Unterseite des Ventilkörpers 10.
An ihrem vom Fluidraum 44 abgewandten Ende sind die Fluidkanäle 40, 42, 46 ebenfalls von Dichtringen 58 umgeben, um die Fluidkanäle 40, 42, 46 gegenüber einer in 5 nicht dargestellten Montageplatte 16 abzudichten.
Das Ventil 26 umfasst des Weiteren ein beweglich gelagertes Schließelement 60, das zumindest abschnittsweise im Fluidraum 44 angeordnet ist.
Das Schließelement 60 ist zwischen den zwei gegenüberliegenden Ventilsitzen 48, 50 hin- und her beweglich.
Genauer gesagt blockiert das Schließelement 60 in einer ersten Stellung einen Fluidfluss durch den ersten Fluidkanal 40 und gibt einen Fluidfluss durch den zweiten Fluidkanal 42 frei. In einer zweiten Stellung blockiert das Schließelement 60 einen Fluidfluss durch den zweiten Fluidkanal 42 und gibt einen Fluidfluss durch den ersten Fluidkanal 40 frei.
In 5 ist das Schließelement 60 in einer Zwischenstellung zwischen den beiden Ventilsitzen 48, 50 dargestellt.
Das Schließelement 60 umfasst ein Stellglied 62, das mit dem Ventilantrieb 30 gekoppelt ist. Das Stellglied 62 erstreckt sich ausgehend vom Ventilantrieb 30 in den Fluidraum 44 hinein.
Das Stellglied 62 ist vorzugsweise aus Metall.
Im Fluidraum 44 ist das Stellglied 62 von einer Membran 64 umgeben, die beispielsweise aus einem elastischen Material besteht. Die Membran 64 sorgt für eine zuverlässige Abdichtung der Ventilsitze 48, 50, wenn das Schließelement 60 in der ersten Stellung oder in der zweiten Stellung ist.
An die Membran 64 ist ein Kragen 66 angeformt, der sich ausgehend vom Stellglied 62 nach radial außen erstreckt. Der Kragen 66 ist vorzugsweise ringförmig ausgebildet.
Der Kragen 66 ist an einem oberen Ende des Fluidraums 44 angeordnet und ist ausgebildet, den Fluidraum 44 gegenüber dem Aktor 28 abzudichten, sodass das Ventil 26 ein mediengetrenntes Ventil ist.
Der Ventilantrieb 30 weist einen Spulenträger 68 und eine bestrombare Luftspule 70 auf.
Das Stellglied 62 ist an dem Spulenträger 68 befestigt.
Wie bereits in Zusammenhang mit 2 und 3 erläutert, sind im Ventilkörper 10 Versteifungselemente 18, 20 eingesteckt.
Dabei erstreckt sich mindestens ein Versteifungselement 18, insbesondere zwei Versteifungselemente 18, in einer Ebene E₁, die auf Höhe der Fluidkanäle 40, 42 senkrecht zu einer Hochachse des Ventils 26 verläuft. Genauer gesagt erstreckt sich die Ebene E₁ auf einer Höhe unterhalb der Ventilsitze 48, 50.
Die Versteifungselemente 18 sind insbesondere formschlüssig und reibschlüssig in den Gehäuseteilen 12, 14, 24 aufgenommen. Durch die Versteifungselemente 18 können die Gehäuseteile 12, 14, 24 beispielsweise aneinander vormontiert sein, sodass eine Handhabung des Ventilkörpers 10 während der Montage vereinfacht ist.
Die Versteifungselemente 18, welche in der Ebene E₁ verlaufen, haben die Wirkung, dass eine Wölbung des Ventilkörpers 10 an seiner Unterseite vermieden wird, sodass eine besonders gute Abdichtung des Ventilkörpers 10 gegenüber einer Montageplatte 16 erreicht werden kann.
Mindestens ein weiteres Versteifungselement 20, insbesondere zwei Versteifungselemente 20, erstrecken sich in einer Ebene E₂, die oberhalb der Fluidkanäle 40, 42 senkrecht zu einer Hochachse des Ventils 26 verläuft. Insbesondere erstreckt sich die Ebene E₂ entlang oder oberhalb der Anlagefläche 39 des Ventilkörpers, an welcher der Aktor 28 des Ventils 26 anliegt. Genauer gesagt liegen die Aktorgehäuseteile 34, 36 an der Anlagefläche 39 an.
Die Versteifungselemente 20 erstrecken sich abschnittsweise in die Aktorgehäuseteile 34, 36. Zudem erstrecken sich die Versteifungselemente 20 abschnittsweise in dem ersten Gehäuseteil 12 und in dem zweiten Gehäuseteil 14. Dies ist besonders deutlich in 7 zu erkennen.
Durch die Versteifungselemente 20 in der Ebene E₂ wird eine zusätzliche Verbindung zwischen dem Aktorgehäuse 32 und dem Ventilkörper 10 hergestellt. Dadurch wird eine Lageausrichtung zwischen dem Ventilkörper 10 und dem Aktorgehäuse 32 erreicht. Zudem versteifen die Versteifungselemente 20 den Ventilkörper 10 derart, dass im Bereich der Membran 64, genauer gesagt im Bereich des Kragens 66, keine Wölbung auftritt, sodass der Fluidraum 44 zum Aktor 28 hin besondere zuverlässig abgedichtet ist. Insbesondere wird verhindert, dass sich der Kragen 66 der Membran 64 deformiert.
Darüber hinaus wird durch die Versteifungselemente 18, 20 eine besonders gute Abdichtung im Bereich der Ventilsitze 48, 50 erreicht, da auch in diesem Bereich keine Verformung des Ventilkörpers 10 auftritt.
6 zeigt die Teile des Ventilkörpers 10 zusammen mit dem Schließelement 60 in einer Explosionsdarstellung.
In 6 ist zu erkennen, dass in den Gehäuseteilen 12, 14, 24 Aussparungen 72 vorgesehen sind. Im ersten und im zweiten Gehäuseteil 12, 14 sind die Aussparungen 72 als Sacklochbohrungen ausgebildet. Im dritten Gehäuseteil 24 sind die Aussparungen 72 als Durchgangsbohrungen ausgebildet.
Die Versteifungselemente 18, welche in der Ebene E₁ verlaufen, erstrecken sich in die Aussparungen 72 beziehungsweise im Fall des dritten Gehäuseteils 24 durch die Aussparungen 72 hindurch und sind in diesen zumindest abschnittsweise formschlüssig und/oder reibschlüssig aufgenommen.
Weitere Aussparungen 74 sind in Rippen 76 geformt, welche sich entlang der Anlagefläche 39 des Ventilkörpers 10 erstrecken.
Die Versteifungselemente 20, welche in der Ebene E₂ verlaufen, erstrecken sich zumindest abschnittsweise in die Aussparungen 74 in den Rippen 76, genauer gesagt durch die Aussparungen 74 hindurch.
Zusätzlich sind Aussparungen 77 in den Aktorgehäuseteilen 34, 36 vorgesehen (siehe 7), in die sich die Versteifungselemente 20 ebenfalls erstrecken.
Die Aussparungen 74 in den Rippen 76 und die Aussparungen 77 in den Aktorgehäuseteilen 34, 36 fluchten miteinander.
Wie in 6 zu sehen ist, sind an dem ersten Gehäuseteil 12 und dem zweiten Gehäuseteil 14 Steckverbindungen 78 angeformt. Die Steckverbindungen 78 können formschlüssig in eine entsprechend Ausnehmung 80 im dritten Gehäuseteil 24 eingesteckt werden, derart, dass das dritte Gehäuseteil 24 und die beiden Gehäuseteile 12, 14 formschlüssig ineinandergesteckt und zueinander lageausgerichtet sind.
In einer alternativen Ausführungsform, die in den Figuren der Einfachheit halber nicht dargestellt ist, kann entweder am ersten Gehäuseteil 12 oder am zweiten Gehäuseteil 14 ein Ventilsitz 48, 50 ausgebildet sein und das Ventil 26 kann als 2/2-Wege-Ventil ausgebildet sein.

Claims

Ventil (26) mit einem Ventilkörper (10), an dem ein Aktor (28) befestigbar ist, wobei der Ventilkörper (10) mindestens ein erstes und ein zweites Gehäuseteil (12, 14) aus Kunststoff umfasst, wobei im ersten Gehäuseteil (12) ein erster Fluidkanal (40) gebildet ist und im zweiten Gehäuseteil (14) ein zweiter Fluidkanal (42) gebildet ist und mindestens einer der beiden Fluidkanäle (40, 42) an einem Ventilsitz (48, 50) ausmündet, und wobei mindestens ein längliches, geradliniges Versteifungselement (18, 20) abschnittsweise sowohl in das erste Gehäuseteil (12) als auch in das zweite Gehäuseteil (14) eingesteckt ist und das mindestens eine Versteifungselement (18, 20) zumindest annähernd senkrecht zu einer Ebene (V₁, V₂) verläuft, in der sich der mindestens eine Ventilsitz (48, 50) erstreckt.
Ventil (26) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide Gehäuseteile (12, 14) Befestigungseinrichtungen (22) zu ihrer lagefesten Arretierung relativ zueinander aufweisen, die beabstandet vom Versteifungselement (18, 20) sind.
Ventil (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich mindestens ein Versteifungselement (18, 20) in einer Ebene (E₁) erstreckt, die auf Höhe der Fluidkanäle (40, 42) senkrecht zu einer Hochachse des Ventils (26) verläuft.
Ventil (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich mindestens ein Versteifungselement (18, 20) in einer Ebene (E₂) erstreckt, die oberhalb der Fluidkanäle (40, 42) senkrecht zu einer Hochachse des Ventils (26) verläuft, insbesondere entlang oder oberhalb einer Anlagefläche (39) des Ventilkörpers (10), an der ein Aktor (28) des Ventils (26) anliegt.
Ventil (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Gehäuseteil (24) für den Ventilkörper (10) vorgesehen ist, in dem ein Fluidraum (44) gebildet ist, wobei das weitere Gehäuseteil (24) zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil (12, 14) angeordnet ist, derart, dass der erste und der zweite Fluidkanal (40, 42) über den Fluidraum (44) miteinander verbunden sind.
Ventil (26) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich das mindestens eine Versteifungselement (18, 20) durch das weitere Gehäuseteil (24) erstreckt.
Ventil (26) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass beide Gehäuseteile (12, 14) in das weitere Gehäuseteil (24) mit Fluidkanalrohrabschnitten (52) von entgegengesetzten Seiten aus eingesteckt sind, insbesondere wobei die Stirnseiten der Fluidkanalrohrabschnitte (52) Ventilsitze (48, 50) bilden, die im Fluidraum (44) enden.
Ventil (26) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Gehäuseteil (24) und die beiden Gehäuseteile (12, 14) über angeformte Steckverbindungen (78) formschlüssig ineinandergesteckt und zueinander lageausgerichtet sind.
Ventil (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der erste Fluidkanal (40) als auch der zweite Fluidkanal (42) jeweils an einem Ventilsitz (48, 50) ausmünden.
Ventil (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (26) einen Aktor (28) aufweist, der einen Ventilantrieb (30) und ein Aktorgehäuse (32) umfasst und der an einer Anlagefläche (39) des Ventilkörpers (10) anliegt, wobei sich das mindestens eine Versteifungselement (18, 20) abschnittsweise in das Aktorgehäuse (32) erstreckt.
Ventil (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Gehäuseteilen (12, 14, 24), in die sich das Versteifungselement (18, 20) erstreckt, jeweils mindestens eine Aussparung (72, 74) vorgesehen ist, wobei das mindestens eine Versteifungselement (18, 20) in der Aussparung (72, 74) zumindest abschnittweise formschlüssig und/oder reibschlüssig aufgenommen ist.
Ventil (26) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (74) in einer Rippe (76) geformt ist, die sich insbesondere entlang der Anlagefläche (39) des Ventilkörpers (10) erstreckt.
Ventil (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein beweglich gelagertes Schließelement (60) vorgesehen ist, das in einer ersten Stellung einen Fluidfluss durch den ersten Fluidkanal (40) blockiert und einen Fluidfluss durch den zweiten Fluidkanal (42) freigibt und in einer zweiten Stellung einen Fluidfluss durch den zweiten Fluidkanal (42) blockiert und einen Fluidfluss durch den ersten Fluidkanal (40) freigibt.
Ventil (26) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließelement (60) zwischen zwei gegenüberliegenden Ventilsitzen (48, 50) hin- und her beweglich ist.