DE102020200776A1

DE102020200776A1 - Valve with a valve body

Info

Publication number: DE102020200776A1
Application number: DE102020200776.4A
Authority: DE
Inventors: Erich Dörfler; Helmut Auernhammer; Jürgen Baumgartl
Original assignee: Alfmeier Praezision SE
Current assignee: Alfmeier Praezision SE
Priority date: 2020-01-23
Filing date: 2020-01-23
Publication date: 2021-07-29

Abstract

Ventil mit einem Ventilgehäuse, das einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich umfasst, wobei im ersten Bereich wenigstens zwei mit Luft beaufschlagbare Ventilräume angeordnet sind, in denen jeweils ein Stellelement zum Öffnen und Schließen einer Ventilöffnung des Ventilraums und ein Aktuator zum Betätigen des Stellelements angeordnet sind, wobei sich in jeden Ventilraum weiterhin eine Leiterplatte erstreckt, die ausgebildet ist, den Aktuator elektrisch zu betätigen, wobei die Leiterplatten mit einer gemeinsamen Hauptleiterplatte verbunden sind, die im zweiten Bereich angeordnet ist, wobei der erste Bereich und der zweite Bereich, zumindest aber der erste Bereich und die Ventilräume voneinander durch ein erstes Trennelement im wesentlichen gasdicht getrennt sind und wobei jeweils benachbarte Ventilräume durch ein zweites Trennelement im wesentlichen gasdicht getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Verbindungsteil der Leiterplatten durch das erste Trennelement und/oder das zweite Trennelement durch eine Öffnung im erste Trennelement und/oder im zweiten Trennelement hindurch erstreckt, wobei ein das Verbindungsteil umschließendes Abdichtelement vorgesehen ist, das die Öffnung mit dem sich durch die Öffnung hindurcherstreckenden Verbindungsteil gasdicht verschließt und das lösbar mit dem die Öffnung begrenzenden Trennelement verbunden ist.Valve with a valve housing which comprises a first area and a second area, with at least two air-pressurized valve chambers being arranged in the first area, in each of which an actuating element for opening and closing a valve opening of the valve chamber and an actuator for actuating the actuating element are arranged , wherein a circuit board further extends into each valve chamber, which is designed to actuate the actuator electrically, wherein the circuit boards are connected to a common main circuit board which is arranged in the second area, wherein the first area and the second area, but at least the first area and the valve chambers are separated from one another by a first separating element in a substantially gas-tight manner, and each adjacent valve chambers are separated in a substantially gas-tight manner by a second separating element, characterized in that a connecting part of the circuit boards extends through the first separating element and / or the second separating element extends through an opening in the first separating element and / or in the second separating element, a sealing element surrounding the connecting part being provided which closes the opening with the connecting part extending through the opening in a gas-tight manner and which is detachably connected to the separating element delimiting the opening is.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventil mit einem Ventilgehäuse umfassend einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Ventils gemäß Anspruch 12.The present invention relates to a valve with a valve housing comprising a first area and a second area according to the preamble of claim 1 and a method for producing such a valve according to claim 12.

Stand der TechnikState of the art

Ventile entsprechend dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 sind aus dem Stand der Technik bereits hinreichend bekannt und kommen üblicherweise etwa in Systemen zur Steuerung der Zufuhr von Luft oder Druckluft zu Bereichen von Fahrzeugsitzen von PKWs zum Einsatz, indem sie etwa die Bereiche einer Lordosenstütze mit Luft füllen oder Luft durch diese Bereiche ablassen.Valves according to the preamble of independent claim 1 are already sufficiently known from the prior art and are usually used in systems for controlling the supply of air or compressed air to areas of vehicle seats in cars, for example by filling the areas of a lumbar support with air or vent air through these areas.

Dazu sind verschiedene Techniken bekannt. In jüngster Zeit kommen hier insbesondere Shape Memory Alloys (Formgedächtnislegierungen, SMA) zum Einsatz, die bei Erwärmung und Abkühlung eine Formveränderung durchlaufen und durch diese Formveränderung ein Ventil zwischen einer geschlossenen und einer offenen Stellung bewegen können. Auch andere Varianten sind hier denkbar und solche Ventile sind nicht etwa auf die Verwendung von SMA-Elementen beschränkt.Various techniques are known for this. In particular, shape memory alloys (SMA) have recently been used here, which undergo a change in shape when heated and cooled and can move a valve between a closed and an open position through this change in shape. Other variants are also conceivable here and such valves are not limited to the use of SMA elements.

Insbesondere bei der Verwendung von SMA-Elementen, aber auch ganz grundsätzlich bei elektrisch betätigten Ventilelementen ist es bekannt, eine Leiterplatte vorzusehen, die sich in die einzelnen Ventilgehäuse hineinerstreckt. Da etwa für eine Lordosenstütze eine Vielzahl von Ventilräumen und Ventilelementen vorgesehen sein muss, um einzelne Luftkissen gesondert mit Druckluft zu versorgen, muss für jeden dieser Ventilräume separat eine elektrische Ansteuerung des Stellelements realisiert werden, sodass sich eine Leiterplatte in jeden Ventilraum hinein erstrecken muss. Gleichzeitig ist zur kontrollierten Ansteuerung aller dieser Stellelemente im Stand der Technik üblicherweise eine Hauptleiterplatte vorgesehen, die mit den übrigen Leiterplatten verbunden ist, aber außerhalb der Ventilräume angeordnet ist. Die Hauptleiterplatte und die übrigen Leiterplatten bilden in diesem Sinne keine separaten Elemente, sondern eine gesamte Leiterplatte, von der jedoch Teile in den einzelnen Ventilräumen angeordnet sind, diese aber miteinander verbunden sind.In particular when using SMA elements, but also fundamentally with electrically operated valve elements, it is known to provide a printed circuit board that extends into the individual valve housings. Since a large number of valve chambers and valve elements must be provided for a lumbar support, for example, in order to supply individual air cushions with compressed air separately, an electrical control of the actuating element must be implemented separately for each of these valve chambers, so that a printed circuit board must extend into each valve chamber. At the same time, a main circuit board is usually provided for the controlled actuation of all these adjusting elements in the prior art, which is connected to the other circuit boards, but is arranged outside the valve chambers. The main circuit board and the other circuit boards do not form separate elements in this sense, but rather an entire circuit board, parts of which, however, are arranged in the individual valve chambers, but these are connected to one another.

Aus der EP 3 281 821 ist nun bekannt, den Übergang in die einzelnen Ventilräume, in dem die einzelnen Leiterplatten in die Ventilräume überführt werden, abzudichten, um einen gasdichten Bereich zu schaffen und damit das zuverlässige Beaufschlagen der einzelnen Ventilräume mit Druckluft zu gewährleisten.From the EP 3,281,821 It is now known to seal the transition into the individual valve chambers, in which the individual circuit boards are transferred into the valve chambers, in order to create a gas-tight area and thus to ensure the reliable application of compressed air to the individual valve chambers.

Im bekannten Stand der Technik wird bei der Herstellung dazu die elektrische Komponente umfassend die Hauptleiterplatte und die einzelnen Leiterplatten in das Gehäuse eingebracht und anschließend ein etwa verbleibender Freiraum mit einem Klebemittel versehen, das das Abdichten bewirkt.In the known prior art, for this purpose, the electrical component comprising the main circuit board and the individual circuit boards is introduced into the housing during production and then any remaining free space is provided with an adhesive that effects the sealing.

Die DE 20 2018 101 851 zeigt ebenfalls Klebestellen, die am Übergang zwischen einzelnen Trennelementen im Ventil angeordnet sind, um diese abzudichten.the DE 20 2018 101 851 also shows adhesive points that are arranged at the transition between individual separating elements in the valve in order to seal them.

Die Verwendung von Klebemitteln ist jedoch mit Hinblick auf die von den Leiterplatten zu erfüllenden Aufgaben problematisch, da nur bestimmte Klebemittel zulässig sind. Um die Klebefähigkeit zu erhöhen, muss auch die Materialauswahl für die Leiterplatten aber auch das Gehäuse des Ventils gezielt erfolgen. Gegebenenfalls ist sogar eine Vorbehandlung nötig, um etwa das Verbinden des Klebemittels mit dem Leiterelement zu ermöglichen, was zu dem Problem der für das Aushärten der Klebemittel benötigten Zeit noch hinzukommt.However, the use of adhesives is problematic with regard to the tasks to be performed by the printed circuit boards, since only certain adhesives are permitted. In order to increase the adhesiveness, the material selection for the circuit boards but also the housing of the valve must be made in a targeted manner. A pretreatment may even be necessary, for example, to enable the adhesive to be connected to the conductor element, which adds to the problem of the time required for the adhesive to cure.

Außerdem ist die Verwendung von Klebemitteln als kritisch mit Hinblick auf die bei der Fertigung des Ventils üblicherweise zum Einsatz kommenden Schweißarbeiten und damit erforderliche Hitzebeständigkeit zu bewerten. Darüber hinaus kann ein ausgehärteter Klebstoff nur schlecht Kräfte absorbieren, was gegebenenfalls zu einem Bruch der Klebestelle und damit einer Undichtheit in dem gesamten Ventil führen kann.In addition, the use of adhesives is to be assessed as critical with regard to the welding work usually used in the manufacture of the valve and the heat resistance required therewith. In addition, a cured adhesive can only poorly absorb forces, which can lead to breakage of the adhesive point and thus a leak in the entire valve.

Aufgabetask

Ausgehend vom bekannten Stand der Technik besteht die zu lösende technische Aufgabe somit darin, ein Ventil und ein Verfahren zum Herstellen eines Ventils anzugeben, mit dem die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit des so hergestellten Ventils erhöht wird und gleichzeitig eine möglichst wenig komplexe Produktion des Ventils realisiert wird.Based on the known prior art, the technical problem to be solved consists in specifying a valve and a method for producing a valve with which the durability and reliability of the valve produced in this way is increased and at the same time the least complex production of the valve is realized.

Lösungsolution

Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäß Ventil gemäß Anspruch 1 und das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Ventils gemäß Anspruch 12 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfasst.This object is achieved by the valve according to the invention according to claim 1 and the method according to the invention for producing a valve according to claim 12. Advantageous further developments of the invention are covered in the subclaims.

Das erfindungsgemäße Ventil ist dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Verbindungsteil der Leiterplatten durch das erste Trennelement und/oder das zweite Trennelement durch eine Öffnung im ersten Trennelement und/oder im zweiten Trennelement hindurch erstreckt, wobei ein das Verbindungsteil umschließendes Abdichtelement vorgesehen ist, das die Öffnung mit dem sich durch die Öffnung hindurch erstreckenden Verbindungsteil gasdicht verschließt und das lösbar mit dem die Öffnung begrenzenden Trennelement verbunden ist.The valve according to the invention is characterized in that a connecting part of the printed circuit boards extends through the first separating element and / or the second separating element through an opening in the first separating element and / or in the second separating element, a sealing element surrounding the connecting part being provided, which closes the opening with which through the opening extending connecting part closes gas-tight and which is releasably connected to the separating element delimiting the opening.

Die Hauptleiterplatte und die Leiterplatten bilden bevorzugt einen einheitlichen Gesamtleiterplattenkörper. Es handelt sich bei der Hauptleiterplatte und den Leiterplatten also bevorzugt nicht um voneinander isolierte Elemente.The main circuit board and the circuit boards preferably form a single overall circuit board body. The main circuit board and the circuit boards are therefore preferably not elements that are isolated from one another.

Je nach Ausführung und späterer Verwendung des Ventils kann nur ein Ventilraum (insbesondere bei Massagefunktionen von Sitzen) oder mehrere Ventilräume vorgesehen sein. Die Ventilräume sind üblicherweise entweder gegeneinander isoliert oder durch ein mit einer Öffnung versehenes Trennelement versehen, durch das sich die Leiterplatte erstreckt.Depending on the design and later use of the valve, only one valve space (particularly in the case of massage functions of seats) or several valve spaces can be provided. The valve chambers are usually either insulated from one another or provided by a separating element provided with an opening through which the circuit board extends.

Dass das Abdichtelement lösbar und mit dem die Öffnung begrenzenden Trennelement verbunden ist, bedeutet hier insbesondere, dass es an diesem bevorzugt anliegt, um die Öffnung gasdicht abzuschließen, jedoch keine anderweitige feste chemische und/oder physikalische Bindung mit dem Trennelement eingeht. Dies bedeutet insbesondere, dass die Öffnung lediglich durch einen Formschluss verschlossen wird, der etwa bei der Herstellung des Ventils durch ein Andrücken des Abdichtelements an das Trennelement und einen evtl. aufgebrachten Gehäuseboden oder Gehäusedeckel erfolgt.The fact that the sealing element is detachable and connected to the separating element delimiting the opening means here in particular that it preferably rests against this in order to seal the opening in a gas-tight manner, but does not enter into any other fixed chemical and / or physical bond with the separating element. This means, in particular, that the opening is only closed by a form fit, which occurs, for example, during the manufacture of the valve by pressing the sealing element against the separating element and any housing base or housing cover that may be attached.

Die Verwendung eines solchen Abdichtelements bietet den Vorteil, dass es bereits bei Herstellung der Leiterplatten mit diesen verbunden werden kann und beispielsweise mit Einsetzen der Leiterplatten in das übrige Ventil eingebracht werden kann, sodass insbesondere ein anschließender Härtungsschritt ausbleiben kann. Dadurch kommt eine größere Bandbreite möglicher Materialien für das Abdichtelement in Frage.The use of such a sealing element offers the advantage that it can already be connected to the printed circuit boards when they are manufactured and, for example, can be introduced into the rest of the valve when the printed circuit boards are inserted, so that in particular a subsequent hardening step can be omitted. This means that a wider range of possible materials can be used for the sealing element.

Es kann vorgesehen sein, dass das Ventilgehäuse einen Gehäusedeckel und einen Gehäuseboden umfasst, wobei sich das erste Trennelement und das zweite Trennelement zwischen dem Gehäusedeckel und dem Gehäuseboden erstrecken und wobei die Öffnung im ersten und/oder im zweiten Trennelement zum Gehäuseboden hin oder zum Gehäusedeckel hin offen ist.It can be provided that the valve housing comprises a housing cover and a housing base, the first separating element and the second separating element extending between the housing cover and the housing base and the opening in the first and / or in the second separating element towards the housing base or the housing cover is open.

Im Trennelement bildet die Öffnung entsprechend beispielsweise eine U-Form oder eine dieser ähnliche Form, in die das Leiterelement bzw. der Verbindungsteil zusammen mit dem Abdichtelement eingelegt werden kann und anschließend durch Inverbindungbringen des Trennelements mit dem Gehäuseboden oder dem Gehäusedeckel bei abschließender Herstellung des Ventils so verschlossen werden kann, dass die einzelnen Ventilräume gegenüber allen anderen Ventilräumen oder dem ersten Bereich abgedichtet werden. Dies ist durch Verwendung des Abdichtelements zuverlässig realisierbar, was insbesondere die Qualität des hergestellten Ventils erhöht.In the separating element, the opening accordingly forms, for example, a U-shape or a shape similar to this, into which the conductor element or the connecting part can be inserted together with the sealing element and then by bringing the separating element into connection with the housing base or the housing cover during the final manufacture of the valve can be closed so that the individual valve chambers are sealed against all other valve chambers or the first area. This can be reliably achieved by using the sealing element, which in particular increases the quality of the valve produced.

In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist angedacht, dass die Öffnung im ersten und/oder zweiten Trennelement zum Gehäuseboden hin offen ist und der Gehäuseboden im Bereich der Öffnung einen verstärkten Bereich umfasst oder wobei die Öffnung im ersten und/oder zweiten Trennelement zum Gehäusedeckel hin offen ist und der Gehäusedeckel im Bereich der Öffnung einen verstärkten Bereich umfasst, wobei der von dem ersten Trennelement und/oder dem zweiten Trennelement und dem verstärkten Bereich begrenzte Bereich der Öffnung kleiner ist als der Bereich, über den sich das Abdichtelement erstreckt, sodass das Abdichtelement in der Öffnung eine Spannung erfährt.In a further development of this embodiment, it is contemplated that the opening in the first and / or second separating element is open towards the housing base and the housing base comprises a reinforced area in the area of the opening, or the opening in the first and / or second separating element is open toward the housing cover and the housing cover comprises a reinforced area in the area of the opening, the area of the opening delimited by the first separating element and / or the second separating element and the reinforced area being smaller than the area over which the sealing element extends, so that the sealing element in the Opening experiences tension.

Dieser verstärkte Bereich kann insbesondere als ein Bereich mit - verglichen mit dem übrigen Gehäuseboden oder Gehäusedeckel - größerer Materialdicke sein. Beim Zusammenbau auf das Abdichtelement und das Trennelement eindrückende Kräfte können so besser verteilt werden und ein unabsichtlicher Bruch eines Teils des Ventils so verhindert werden.This reinforced area can in particular be an area with a greater material thickness - compared to the rest of the housing base or housing cover. Forces that are pressed in on the sealing element and the separating element during assembly can thus be better distributed and an unintentional breakage of part of the valve can thus be prevented.

Das Gehäuseboden und der Gehäusedeckel können mit einem Gehäusekörper, der zumindest das erste und zweite Trennelement umfasst, verschweißt sein.The housing base and the housing cover can be welded to a housing body which comprises at least the first and second separating elements.

Durch Verschweißen können auch übrige, noch gasdurchlässige Verbindungsbereiche abgedichtet und gleichzeitig ein stabiles Ventil hergestellt werden.Other, still gas-permeable connection areas can also be sealed by welding and a stable valve can be produced at the same time.

In einer Ausführungsform ist die Öffnung als eine Abdichtungswulst in dem ersten Trennelement und/oder dem zweiten Trennelement gebildet, deren Materialausdehnung zumindest teilweise größer ist als die Materialausdehnung des ersten Trennelement und/oder des zweiten Trennelements.In one embodiment, the opening is formed as a sealing bead in the first separating element and / or the second separating element, the material expansion of which is at least partially greater than the material expansion of the first separating element and / or the second separating element.

Die Trennelemente weisen üblicherweise eine geringe Materialstärke auf, sodass eine Verbreiterung hier den Vorteil bietet, dass das Abdichtelement einen vergleichsweise großen Bereich des Trennelements bedecken kann und damit ein zuverlässiges Abdichten der Ventilräume gewährleisten kann.The separating elements usually have a small material thickness, so that a widening here offers the advantage that the sealing element can cover a comparatively large area of the separating element and can thus ensure reliable sealing of the valve chambers.

Weiterhin kann das Abdichtelement ein mittels Spritzgusstechnik hergestelltes und während seiner Herstellung (d.h. während der Erzeugung des Abdichtelements) mit dem Verbindungsteil verbundenes Abdichtelement sein.Furthermore, the sealing element can be a sealing element produced by means of injection molding technology and connected to the connecting part during its production (i.e. during the production of the sealing element).

Diese Elemente sind kostengünstig und zuverlässig herstellbar. Auch können sie zusammen mit der Leiterplatte durch nur geringen technischen Aufwand realisiert werden.These elements can be produced inexpensively and reliably. They can also be implemented together with the circuit board with little technical effort.

Die Erfindung ist auf eine solche Ausführung des Abdichtelements nicht beschränkt. Auch andere Materialien, insbesondere vorgefertigte Abdichtelemente beispielsweise aus Gummi oder PU (Polyurethan) können verwendet werden.The invention is not limited to such an embodiment of the sealing element. Other materials, in particular prefabricated sealing elements, for example made of rubber or PU (polyurethane), can also be used.

In einer Ausführungsform umfasst das Abdichtelement ein thermoplastisches Elastomer.In one embodiment, the sealing element comprises a thermoplastic elastomer.

Dieses Material ist flexibel, sodass beim etwaigen Zusammenführen eines Gehäusedeckels oder Gehäusebodens mit dem Trennelement sich das Abdichtelement verformen kann, um auch letzte nicht gasdichte Lücken der Öffnung effektiv zu verschließen und/oder eine günstige Verteilung des Anpressdrucks zu bewirken.This material is flexible so that if a housing cover or housing base is brought together with the separating element, the sealing element can deform in order to effectively close even the last non-gas-tight gaps in the opening and / or to bring about a favorable distribution of the contact pressure.

Weiterhin kann sich das Verbindungselement zwischen zwei benachbarten Leiterplatten erstrecken und diese miteinander verbinden, wobei die Öffnung im zweiten Trennelement angeordnet ist.Furthermore, the connecting element can extend between two adjacent printed circuit boards and connect them to one another, the opening being arranged in the second separating element.

In einer dazu alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass sich das Verbindungselement von jeder Leiterplatte zur Hauptleiterplatte erstreckt und die Öffnung im ersten Trennelement angeordnet ist.In an alternative embodiment, it is provided that the connecting element extends from each printed circuit board to the main printed circuit board and the opening is arranged in the first separating element.

Das Abdichtelement kann elastisch sein. Ein elastisches Element bietet grundsätzlich den Vorteil, dass auch geringfügige Unebenheiten oder Unregelmäßigkeiten ausgeglichen werden können und ein möglichst gasdichter Verschluss der Öffnung realisiert werden kann.The sealing element can be elastic. An elastic element basically offers the advantage that even slight unevenness or irregularities can be compensated for and the opening can be sealed as gas-tight as possible.

Das Ventil kann ein SMA-Ventil sein, wobei der Aktuator ein SMA (Shape Memory Alloy) Aktuator ist und wobei das Leiterelement den SMA-Aktuator zur Betätigung mittels Strom erwärmen kann.The valve can be an SMA valve, the actuator being an SMA (Shape Memory Alloy) actuator and the conductor element being able to heat the SMA actuator for actuation by means of electricity.

Die Erfindung kann in SMA-Ventilen besonders vorteilhaft eingesetzt werden, da hier für jeden Ventilraum Leiterplatten sinnvoll sein können.The invention can be used particularly advantageously in SMA valves, since printed circuit boards can be useful here for each valve chamber.

Gemäß der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines Ventils gemäß einer der vorangegangenen Ausführungsformen vorgesehen, wobei das Verfahren ein Herstellen eines Leiterelements umfassend die Leiterplatten und die Hauptleiterplatte und die Verbindungselemente umfasst, wobei an das hergestellte Leiterelement wenigstens ein Abdichtelement im Bereich eines Verbindungselements angebracht wird und anschließend das mit dem Abdichtelement ausgestattete Leiterelement in einen Gehäusekörper umfassend wenigstens das erste und das zweite Trennelement so eingebracht wird, dass das Abdichtelement in der Öffnung angeordnet ist.According to the invention, a method for producing a valve according to one of the preceding embodiments is provided, the method comprising producing a conductor element comprising the circuit boards and the main circuit board and the connecting elements, with at least one sealing element being attached to the conductor element produced in the region of a connecting element and then the conductor element equipped with the sealing element is introduced into a housing body comprising at least the first and the second separating element in such a way that the sealing element is arranged in the opening.

Mit diesem Verfahren kann das erfindungsgemäße Ventil vorteilhaft hergestellt werden, da insbesondere lange Standzeiten bei der Herstellung entfallen.The valve according to the invention can advantageously be manufactured with this method, since long idle times in particular are not required during manufacture.

Es kann vorgesehen sein, dass das Abdichtelement an dem Leiterelement während der Erzeugung des Abdichtelements angebracht wird oder wobei das Abdichtelement hergestellt wird und anschließend an dem Leiterelement angebracht wird.It can be provided that the sealing element is attached to the conductor element during the production of the sealing element, or the sealing element is produced and then attached to the conductor element.

Die Zeit für die Herstellung des Ventils kann so reduziert werden.The time for manufacturing the valve can thus be reduced.

Ferner kann das Verfahren ein Verbinden des Gehäusekörpers mit dem darin eingebrachten Leiterelement mit einem Gehäusedeckel und/oder einem Gehäuseboden umfassen, wobei das Verbinden optional ein Verschweißen des Gehäusekörpers mit dem Gehäuseboden und/oder dem Gehäusedeckel umfasst.Furthermore, the method can include connecting the housing body with the conductor element introduced therein to a housing cover and / or a housing base, the connection optionally including welding the housing body to the housing base and / or the housing cover.

Hier kann ein fest verschlossenes und gleichzeitig mit Hinblick auf die Öffnungen möglichst gasdichtes Ventil hergestellt werden.A valve that is tightly closed and at the same time gas-tight as possible with regard to the openings can be produced here.

In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform umfasst das Verbinden ein Verschweißen des Gehäusekörpers mit dem Gehäuseboden und/oder dem Gehäusedeckel, wobei während des Verschweißens und durch das Verschweißen das vor dem Verschweißen feste Abdichtelement im Bereich der Öffnung zumindest teilweise verflüssigt wird und nach dem Verschweißen aushärtet.In a further development of this embodiment, the connection comprises welding the housing body to the housing base and / or the housing cover, the sealing element that was fixed before welding in the area of the opening being at least partially liquefied during the welding and through the welding and hardening after the welding.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Abdichtelement nur in den Randbereichen der Öffnungen, insbesondere in den Bereichen, in denen geschweißt wird, verflüssigt. Der übrige Teil des Abdichtelements, der sich insbesondere in der Nähe der Leiterplatte befindet, kann fest bleiben. Dadurch kann gewährleistet werden, dass auch kleine Lücken in der Öffnung beim anschließenden Aushärten des Abdichtelements verschlossen werden, was insbesondere bei Aufwenden eines gewissen Druckes beim Zusammenpressen des Gehäusekörpers mit dem Gehäuseboden und/oder dem Gehäusedeckel realisiert werden kann.It is particularly advantageous if the sealing element only liquefies in the edge regions of the openings, in particular in the regions in which welding is carried out. The remaining part of the sealing element, which is located in particular in the vicinity of the circuit board, can remain fixed. This ensures that even small gaps in the opening are closed during the subsequent curing of the sealing element, which can be achieved in particular when a certain pressure is applied when the housing body is pressed together with the housing base and / or the housing cover.

FigurenlisteFigure list

1 Schematic representation of a valve housing and circuit boards and a main circuit board
2a and b view of circuit boards and a main circuit board together with a sealing element
3 Schematic representation of a valve with a valve cover
4th Side view of an opening of a separating element with an inserted sealing element
5 Schematic representation of a further embodiment of an opening of a separating element with an inserted sealing element

Ausführliche BeschreibungDetailed description

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ventilgehäuses 101 eines erfindungsgemäßen Ventils zusammen mit einem Leiterelement 102, das mehrere Leiterplatten 122 und 123 sowie eine Hauptleiterplatte 121 umfasst. Solche Ventile werden üblicherweise in PKW-Sitzen, etwa zum Steuern der Luftkissen einer Lordosenstütze, genutzt. 1 shows a schematic representation of a valve housing 101 of a valve according to the invention together with a conductor element 102 that has multiple circuit boards 122 and 123 as well as a main circuit board 121 includes. Such valves are usually used in car seats, for example to control the air cushions of a lumbar support.

Das Ventilgehäuse 101 ist hier getrennt von dem Leiterelement 102 dargestellt, obwohl in eingebautem Zustand sich das Leiterelement 102 in dem Ventilgehäuse befindet und, wie in 3 dargestellt, das Ventilgehäuse etwa zusätzlich durch einen Gehäusedeckel verschlossen sein kann. Der Gehäusedeckel des Ventilgehäuses ist in der 1 zur besseren Anschaulichkeit nicht dargestellt.The valve body 101 is here separate from the conductor element 102 shown, although in the installed state, the conductor element 102 located in the valve housing and, as in 3 shown, the valve housing can also be closed by a housing cover, for example. The housing cover of the valve housing is in the 1 not shown for the sake of clarity.

Alternativ könnte anstelle des nicht dargestellten Gehäusedeckels auch der Gehäuseboden abgenommen werden. Da üblicherweise das gesamte Ventil aus dem Ventilgehäuse durch Anbringen des Gehäusedeckels und/oder des Gehäusebodens hergestellt wird, sind beide Varianten gleichermaßen denkbar.Alternatively, the housing base could also be removed instead of the housing cover (not shown). Since the entire valve is usually produced from the valve housing by attaching the housing cover and / or the housing base, both variants are equally conceivable.

In der in 1 dargestellten Ausführungsform umfasst das Ventilgehäuse einen angebrachten aber nicht weiter im Detail dargestellten Gehäuseboden und innerhalb des Ventilgehäuses sind zumindest zwei voneinander verschiedene Bereiche vorhanden.In the in 1 In the illustrated embodiment, the valve housing comprises an attached housing base, which is not shown in further detail, and at least two different areas are present within the valve housing.

Der erste Bereich 110 umfasst zumindest zwei hier baugleich dargestellte aber voneinander im Wesentlichen getrennte Ventilräume 111 und 112. In diesem Ventilräumen sind die für die Funktionsweise des Ventils üblicherweise notwendigen, mechanischen Einrichtungen angeordnet. Da das erfindungsgemäße Ventil üblicherweise in der Polsterung von Fahrzeugsitzen zum Beaufschlagen von Teilen der Fahrzeugsitze mit Luft (etwa im Zusammenhang mit einer Lordosenstütze) zum Einsatz kommt, sind die Ventilräume erfindungsgemäß gasdicht voneinander getrennt und bevorzugt auch unabhängig voneinander ansteuerbar.The first area 110 comprises at least two valve chambers, which are shown here to be structurally identical but essentially separate from one another 111 and 112 . The mechanical devices usually required for the functioning of the valve are arranged in these valve chambers. Since the valve according to the invention is usually used in the upholstery of vehicle seats to pressurize parts of the vehicle seats with air (e.g. in connection with a lumbar support), the valve chambers according to the invention are separated from one another in a gas-tight manner and preferably can also be controlled independently of one another.

Zu diesem Zweck umfassen diese Ventile üblicherweise eine (Druck)-Luftzufuhr 144, mit der (Druck)-Luft in den Ventilraum (hier beispielhaft in den Ventilraum 111) eingeblasen werden kann. Dazu ist eine Ventilöffnung 147 vorgesehen, die durch ein Stellelement 142 geöffnet und geschlossen werden kann. Das Stelleelement 142 kann an seiner der Ventilöffnung 147 zugewandten Seite beispielsweise einen Ventilstempel aufweisen, der die Ventilöffnung luftdicht verschließen kann. Die in den Ventilraum 111 eingebrachte (Druck)Luft kann über die Ausgangsöffnung 146 den Ventilraum 111 verlassen und kann dann beispielsweise ein Luftkissen innerhalb des Fahrzeugsitzes aufpumpen.For this purpose, these valves usually include a (pressurized) air supply 144 , with the (pressurized) air in the valve chamber (here, for example, in the valve chamber 111 ) can be blown in. There is also a valve opening 147 provided by an actuator 142 can be opened and closed. The control element 142 can at its the valve opening 147 facing side have, for example, a valve piston which can close the valve opening airtight. The one in the valve chamber 111 introduced (pressure) air can through the outlet opening 146 the valve chamber 111 leave and can then, for example, inflate an air cushion inside the vehicle seat.

Zur Steuerung des Stellelements 142 wird bekanntermaßen ein Aktuator 141 verwendet. Dieser kann in bekannten Ausführungen etwa ein Formgedächtnismaterial (Shape Memory Alloy, SMA) umfassen, das sich bei Erwärmung und/oder Abkühlung in seiner Form verändert und so die Betätigung des Stellelements 142 (etwa auch gegen eine Vorspannung in die geschlossene oder offene Position durch ein nicht weiter dargestelltes Federelement) ausführt. Da für die Betätigung des Stellelements üblicherweise nur geringe Stellwege notwendig sind, kann die durch ein solches Formgedächtnismaterial erreichte Bewegungsamplitude ausreichen.For controlling the actuator 142 is known to be an actuator 141 used. In known designs, this can include, for example, a shape memory material (Shape Memory Alloy, SMA), which changes in shape when heated and / or cooled, and thus the actuation of the adjusting element 142 Executes (for example against a bias in the closed or open position by a spring element not shown). Since only short travel distances are usually necessary for actuating the actuating element, the amplitude of movement achieved by such a shape memory material can be sufficient.

Das Erwärmen wird hier üblicherweise durch elektrischen Strom bewirkt, der durch das SMA-Material geleitet wird. Während solche Ausführungsformen bevorzugt sein können, sind auch andere, durch elektrischen Strom ansteuerbare Ventile denkbar und die Erfindung daher nicht auf die Verwendung von SMA-Ventilen beschränkt.The heating here is usually caused by an electric current that is conducted through the SMA material. While such embodiments may be preferred, other valves controllable by electrical current are also conceivable and the invention is therefore not limited to the use of SMA valves.

Der Ventilraum 112 ist entsprechend zum Ventilraum 111 ausgestaltet.The valve chamber 112 is corresponding to the valve chamber 111 designed.

Während bisher für jeden Ventilraum lediglich ein einzelnes Stellelement sowie eine einzelne Ventilöffnung beschrieben wurden, sind hier auch andere Ausführungsformen denkbar. So können etwa in einem einzelnen Ventilraum mehrere Ventilöffnungen und auch entsprechend viele Stellelemente vorgesehen sein.While so far only a single control element and a single valve opening have been described for each valve chamber, other embodiments are also conceivable here. For example, several valve openings and a corresponding number of actuating elements can be provided in a single valve chamber.

In solchen Ausführungsformen, aber auch alternativ oder zusätzlich zur bereits beschriebenen Ausführungsformen, kann es vorteilhaft sein, wenn das Stellelement nicht die eigentliche Ventilöffnung zum Zuführen von Druckluft blockiert oder freigibt, sondern wenn die Ventilöffnung derart angeordnet ist, dass sie die Ausgangsöffnung 146 blockiert oder freigibt. Der Innenraum des Ventilraums kann in einem solchen Fall beispielsweise permanent mit der (Druck)-Luft beaufschlagt sein und lediglich das betreffende Stellelement für die betreffende Ausgangsöffnung wird betätigt, um durch diese die Luft zu leiten.In such embodiments, but also as an alternative or in addition to the embodiments already described, it can be advantageous if the actuating element does not block or unblock the actual valve opening for supplying compressed air, but rather if the valve opening is arranged such that it is the outlet opening 146 blocked or released. In such a case, the interior of the valve chamber can, for example, be permanently acted upon by the (pressure) air and only the relevant adjusting element for the relevant outlet opening is actuated in order to direct the air through it.

Die Ausgangsöffnung 146 kann in diesem Sinne auch als „Ventilöffnung“ verstanden werden, sodass die Erfindung diesbezüglich nicht beschränkt ist und entweder die Ventilöffnung, die ein Zuleiten der Druckluft in den Ventilraum ermöglicht, geöffnet oder geschlossen wird oder die „Ventilöffnung“ (Ausgangsöffnung) geöffnet oder geschlossen wird, mit der diese Luft dann etwa dem entsprechenden aufzupumpenden Luftkissen (etwa einer Lordosenstütze) zugeführt werden kann.The exit opening 146 can also be understood as “valve opening” in this sense, so that the invention is not restricted in this regard and either the valve opening, which enables the compressed air to be fed into the valve chamber, is opened or closed or the “valve opening” (outlet opening) is opened or closed , with which this air can then be supplied to the corresponding air cushion to be inflated (such as a lumbar support).

Die einzelnen Ventilräume sind erfindungsgemäß durch Trennelemente 115 voneinander getrennt. Diese Trennelemente sind, bis auf die hier dargestellten Öffnungen 116 und 117, die im Folgenden noch beschrieben werden, vorzugsweise gasdicht, sodass durch die Trennelemente kein Gas, wie etwa die in den Ventilraum eingebrachte Druckluft, hindurchtreten kann.According to the invention, the individual valve spaces are provided by separating elements 115 separated from each other. These separating elements are, except for the openings shown here 116 and 117 , which will be described in the following, preferably gas-tight, so that no gas, such as the compressed air introduced into the valve chamber, can pass through the separating elements.

Die Ventilräume 111 und 112 sind insbesondere mit Hinblick auf den Ventilraum 112 durch ein weiteres Trennelement 115 von dem zweiten Bereich 118 getrennt.The valve chambers 111 and 112 are particularly with regard to the valve chamber 112 by another separating element 115 from the second area 118 Cut.

Diese Anordnungen haben sich als vorteilhaft erwiesen mit Hinblick auf das Leiterelement 102, das aus einer Hauptleiterplatte 121 und üblicherweise mehreren Leiterplatten 122 und 123 aufgebaut ist, die alle miteinander über jeweilige Verbindungselemente 130 verbunden sind.These arrangements have proven to be advantageous with regard to the conductor element 102 that comes from a main circuit board 121 and usually multiple circuit boards 122 and 123 is constructed, all of which are connected to each other via respective connecting elements 130 are connected.

Jedoch sind auch Ausführungsformen denkbar, bei denen jede Leiterplatte nur mit der Hauptleiterplatte direkt über ein Verbindungselement verbunden ist.However, embodiments are also conceivable in which each circuit board is only connected directly to the main circuit board via a connecting element.

In der hier dargestellten Ausführungsform umfasst die Hauptleiterplatte elektrische und/oder elektronische Einrichtungen 125, die für die gesamte Steuerung der Stromflüsse zu den Ventilräumen notwendig sein können und daher zentral auf der Hauptleiterplatte angeordnet sein können. Die übrigen Leiterplatten 122 und 123 umfassen üblicherweise stromführende Leitungen und/oder Schalter und/oder elektronische Einrichtungen wie Prozessoren, die für die etwaige Steuerung in den einzelnen Ventilräumen notwendig sein können.In the embodiment shown here, the main circuit board comprises electrical and / or electronic devices 125 , which can be necessary for the entire control of the current flows to the valve chambers and can therefore be arranged centrally on the main circuit board. The remaining circuit boards 122 and 123 usually include current-carrying lines and / or switches and / or electronic devices such as processors, which may be necessary for any control in the individual valve chambers.

Zur Steuerung in den einzelnen Ventilräumen zählt insbesondere bei SMA-Ventilen die Stromzufuhr zu dem SMA-Element, das dann in Form eines Aktuators das Stellelement betätigt, um etwa die Ventilöffnung freizugeben oder diese zu schließen, wie dies bereits beschrieben wurde.For control in the individual valve chambers, especially in the case of SMA valves, the power supply to the SMA element, which then actuates the control element in the form of an actuator, for example to open or close the valve opening, as already described.

Im zweiten Bereich 118 können überdies Anschlüsse 113 und Zugänge 114 angeordnet sein, die etwa dazu genutzt werden können, die Hauptleiterplatte mit Strom zu verbinden.In the second area 118 can also provide connections 113 and entrances 114 be arranged, which can be used to connect the main circuit board with power.

Während in der hier dargestellten Ausführungsform das Leiterelement 102 so ausgestaltet ist, dass die Hauptleiterplatte 121 mit einem ersten Verbindungselement 130 mit einer Leiterplatte 122 verbunden ist und die nächste Leiterplatte 123 dann über ein weiteres Verbindungselement mit der Leiterplatte 122 und damit nur indirekt mit der Hauptleiterplatte 121 verbunden ist, sind auch andere Ausführungsformen denkbar.While in the embodiment shown here, the conductor element 102 is designed so that the main circuit board 121 with a first connecting element 130 with a circuit board 122 connected and the next circuit board 123 then via another connecting element to the circuit board 122 and thus only indirectly with the main circuit board 121 is connected, other embodiments are also conceivable.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass anstelle der indirekten Verbindung weiterer Leiterplatten, wie der Leiterplatte 123 mit der Hauptleiterplatte 121 über eine andere Leiterplatte 122, jede Leiterplatte direkt mit der Hauptleiterplatte verbunden ist, sodass die Leiterplatten 122 und 123 zwar nebeneinander angeordnet wären, die jeweiligen Verbindungselemente 130 aber mit der Hauptleiterplatte 121 verbunden sind und nicht etwa mit einer benachbarten Leiterplatte. Diese Ausführungsform ist hier nicht dargestellt, aber gleichsam von allen beschriebenen Ausführungsformen umfasst, sofern sie diese Ausführung nicht explizit ausschließen.In particular, it can be provided that instead of the indirect connection of further circuit boards, such as the circuit board 123 with the main circuit board 121 via another circuit board 122 , each circuit board is directly connected to the main circuit board, so the circuit boards 122 and 123 the respective connecting elements would be arranged next to one another 130 but with the main circuit board 121 are connected and not with an adjacent circuit board. This embodiment is not shown here, but is encompassed by all of the embodiments described, provided they do not explicitly exclude this embodiment.

In einem solchen Fall wären die einzelnen Ventilräume untereinander durch vollständig gasdichte Trennelemente getrennt und ein weiteres Trennelement wäre analog zum Trennelement 115, das den ersten Bereich 118 von dem Ventilraum 112 trennt, so angeordnet, dass die einzelnen Verbindungselemente 130 sämtlich durch dieses Trennelement hindurchtreten.In such a case, the individual valve spaces would be separated from one another by completely gas-tight separating elements and another separating element would be analogous to the separating element 115 that is the first area 118 from the valve chamber 112 separates, arranged so that the individual connecting elements 130 all pass through this separating element.

Diese Ausführungsform ist in 1 nicht dargestellt ist, dem Fachmann jedoch als eine alternative Anordnung prinzipiell bekannt.This embodiment is in 1 is not shown, but is known in principle to the person skilled in the art as an alternative arrangement.

Wie an der 1 zu erkennen ist, wird das Leiterelement 102 derart mit dem Ventilgehäuse 101 in Verbindung gebracht, dass die Verbindungselemente 130 durch die Öffnungen 116 bzw. 117 in den jeweiligen Trennelementen 115 hindurch verlaufen, sodass die Leiterplatte 122 in dem Ventilraum 112 angeordnet ist und die Leiterplatte 123 im Ventilraum 111, wobei die Hauptleiterplatte 121 im zweiten Bereich 118 angeordnet ist.As with the 1 can be seen, the conductor element 102 such with the valve housing 101 associated that the fasteners 130 through the openings 116 or. 117 in the respective separating elements 115 run through it so that the circuit board 122 in the valve chamber 112 is arranged and the circuit board 123 in the valve chamber 111 , being the main circuit board 121 in the second area 118 is arranged.

Bei der Herstellung des gesamten Ventils kann dann anschließend der Gehäusedeckel aufgebracht werden. Damit können die in 1 nach oben (also in Richtung des Gehäusedeckels) hin offenen Öffnungen 116 und 117 begrenzt werden.The housing cover can then be attached during the manufacture of the entire valve. This allows the in 1 Openings open at the top (i.e. in the direction of the housing cover) 116 and 117 be limited.

Ohne weitere Maßnahmen wären die Öffnungen 116 und 117 jedoch nicht gasdicht abgeschlossen, sodass etwa Luft in den zweiten Bereich 118 aus dem Ventilraum 112 entweichen kann oder vom Bereich 118 in den Ventilraum 112 eindringen kann und/oder etwa Druckluft aus dem Ventilraum 111 bzw. 112 in den jeweils anderen Ventilraum, also den Ventilraum 112 bzw. 111 eindringen kann, ohne dass dies beabsichtigt ist.Without further measures, the openings would be 116 and 117 but not sealed gas-tight, so that about air in the second area 118 from the valve chamber 112 can escape or from the area 118 into the valve chamber 112 can penetrate and / or compressed air from the valve chamber 111 or. 112 in the other valve chamber, i.e. the Valve space 112 or. 111 can penetrate without it being intended.

Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Leiterelement 112 entsprechend 2a zumindest im Bereich der Verbindungselemente 130 mit einem Abdichtelement 250 versehen ist. Dieses Abdichtelement ist in 2a als das Verbindungselement 130 vollständig umgreifend oder umschließend ausgebildet dargestellt. Diese Ausführungsform ist zwar nicht zwingend. So kann etwa das Abdichtelement 250 auch nur an der Oberseite des Verbindungselements angebracht sein. Die Ausführungsform eines das Verbindungselement umgreifenden Abdichtelements ist bevorzugt, da so die Wirkung des Abdichtelements rund um das Verbindungselement maximiert werden kann.For this purpose it is provided according to the invention that the conductor element 112 accordingly 2a at least in the area of the connecting elements 130 with a sealing element 250 is provided. This sealing element is in 2a as the connecting element 130 shown completely encompassing or encompassing trained. This embodiment is not mandatory. For example, the sealing element 250 also only be attached to the top of the connecting element. The embodiment of a sealing element encompassing the connecting element is preferred, since in this way the effect of the sealing element around the connecting element can be maximized.

Diese Ausführungsform ist daher in einem entsprechenden Querschnitt entlang der A-A-Achse in 2b gezeigt. In 2b ist das Verbindungselement 130, das in der in 2a dargestellten Abbildung die Leiterplatten 122 und 123 miteinander verbindet, gezeigt, wie es von dem Abdichtelement 250 vollständig umgeben ist. Das Abdichtelement 250 ist in dieser Ausführungsform als mit einer teilweise gekrümmten Oberfläche 251 und mit einer im Wesentlichen gerade verlaufenden Oberfläche 252 vorgesehen. Diese Gestaltung kann etwa an die Kontur der Öffnung 116 und 117 angepasst sein, da das Abdichtelement diese erfindungsgemäß gasdicht verschließen soll.This embodiment is therefore shown in a corresponding cross section along the AA axis in FIG 2 B shown. In 2 B is the connecting element 130 that is in the in 2a The illustration shown is the circuit boards 122 and 123 connects together, shown as it is from the sealing element 250 is completely surrounded. The sealing element 250 is in this embodiment as having a partially curved surface 251 and with a substantially straight surface 252 intended. This design can be adapted to the contour of the opening 116 and 117 be adapted, since the sealing element is intended to seal this gas-tight according to the invention.

Unabhängig davon, ob das Abdichtelement 250 als das Verbindungselement umschließend ausgebildet ist, oder es dieses nur teilweise bedeckt, ist es besonders bevorzugt, wenn das Abdichtelement bereits bei der Herstellung oder unmittelbar nach der Herstellung des Leiterelements an diesem angebracht wird, insbesondere vor dem Einsetzen des Leiterelements in das Ventilgehäuse 101. Dies kann insbesondere bei Verwendung von Kunststoffmaterialien oder auch bei der Verwendung von Gummi als Material des Abdichtelements 250 im Rahmen von Spritzgussverfahren gewährleistet werden. Bei diesen wird das hergestellte Leiterelement in eine entsprechende Form eingebracht wird und das Abdichtelement im Bereich des Verbindungselements im Spritzgussverfahren hergestellt wird. Die dabei auftretenden Temperaturen sind üblicherweise nicht so hoch, dass das Leiterelement dabei geschädigt werden könnte, und gleichzeitig wird so gewährleistet, dass das Abdichtelement 250 in zuverlässiger und reproduzierbarer Weise hergestellt wird.Regardless of whether the sealing element 250 is designed as enclosing the connecting element, or it only partially covers it, it is particularly preferred if the sealing element is attached to the conductor element during manufacture or immediately after manufacture, in particular before the conductor element is inserted into the valve housing 101 . This can in particular when using plastic materials or also when using rubber as the material of the sealing element 250 can be guaranteed in the context of injection molding processes. In these, the conductor element produced is introduced into a corresponding mold and the sealing element is produced in the region of the connecting element using the injection molding process. The temperatures occurring in this case are usually not so high that the conductor element could be damaged in the process, and at the same time this ensures that the sealing element 250 is produced in a reliable and reproducible manner.

Besonders vorteilhafte Materialien für das Abdichtelement sind beispielsweise thermoplastische Elastomere oder Gummi.Particularly advantageous materials for the sealing element are, for example, thermoplastic elastomers or rubber.

Grundsätzlich kann es vorteilhaft sein, wenn das für das Abdichtelement verwendete Material ein elastisches Material ist, da so etwa auch durch Ausüben eines gewissen Druckes eine Anpassung des Abdichtelements 250 an die Form die Öffnung 116, bzw. 117 in dem jeweiligen Trennelement möglich wird, was ein noch besseres Abdichten dieser Öffnungen gewährleistet.In principle, it can be advantageous if the material used for the sealing element is an elastic material, so that the sealing element can also be adapted by exerting a certain pressure 250 to the shape of the opening 116 , or. 117 becomes possible in the respective separating element, which ensures an even better sealing of these openings.

Hierzu zeigt 3 eine Ausführungsform, bei der das Ventilgehäuse 101 des Ventils nun durch den Gehäusedeckel 360 verschlossen wurde. Dieser Deckel 360 ist in der hier dargestellten Ausführungsform als durchsichtig dargestellt, sodass auch die innenliegenden Komponenten sichtbar sind.This shows 3 an embodiment in which the valve housing 101 of the valve through the housing cover 360 was locked. This lid 360 is shown as transparent in the embodiment shown here, so that the internal components are also visible.

Wie anhand der 1 bereit zu erkennen war, sind die Öffnungen 116 und 117 in Richtung zum Deckel hin in dem Trennelement geöffnet, sodass das Leiterelement überhaupt eingebracht werden kann.How with the 1 was ready to see are the openings 116 and 117 opened in the direction of the cover in the separating element, so that the conductor element can be introduced at all.

Dieser offene Teil der Öffnung 116 bzw. 117 wird mit Aufbringen des Gehäusedeckels 360 verschlossen.This open part of the opening 116 or. 117 is when the housing cover is attached 360 locked.

Wie in der 3 zu erkennen ist, erstreckt sich das Abdichtelement 250 nun in der von dem Trennelement 115 und dem Gehäusedeckel 360 gebildeten Öffnung. Das Abdichtelement verschließt diese Öffnungen erfindungsgemäß vollständig gasdicht, sodass keine Gase etwa von dem zweiten Bereich 118 in einen der Ventilräume oder Gase zwischen den Ventilräumen hin und her diffundieren können.Like in the 3 can be seen, the sealing element extends 250 now in that of the separator 115 and the housing cover 360 formed opening. According to the invention, the sealing element closes these openings completely gas-tight, so that no gases, for example, from the second area 118 can diffuse back and forth into one of the valve chambers or gases between the valve chambers.

Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, dass das Abdichtelement 250 lösbar mit dem die Öffnung begrenzenden Trennelement (und auch mit dem Gehäusedeckel 360, bzw. analog dem Gehäuseboden) verbunden ist. Dies bedeutet, dass bei Einsetzen des Leiterelements mit den daran bzw. an den Verbindungselementen des Leiterelements angebrachten Abdichtelementen in die Öffnung und auch beim anschließenden Verschließen mit dem Gehäusedeckel oder dem Gehäuseboden, sodass die Öffnung auch nach oben hin verschlossen ist, keine chemische Verbindung und/oder sonstige feste, nicht durch Zerstörung des Abdichtelements und/oder des Trennelements und/oder des Gehäusedeckels bzw. Gehäusebodens lösbare Verbindung hergestellt wird. Dies trifft bevorzugt auch auf Verfahren zu, bei denen der Gehäusedeckel bzw. der Gehäuseboden mit dem Rest des Ventilgehäuses verschweißt wird. Hier kann es zwar zu einem Aufweichen oder Anschmelzen des Materials des Abdichtelements kommen, was insbesondere zum Verschließen noch kleinster Lücken vorteilhaft sein kann.According to the invention it is further provided that the sealing element 250 releasable with the separating element delimiting the opening (and also with the housing cover 360 , or analogous to the case bottom) is connected. This means that when inserting the conductor element with the sealing elements attached to it or to the connecting elements of the conductor element into the opening and also during subsequent closing with the housing cover or the housing base, so that the opening is also closed at the top, no chemical compound and / or other fixed connection which cannot be released by destroying the sealing element and / or the separating element and / or the housing cover or housing base is established. This preferably also applies to methods in which the housing cover or the housing base is welded to the rest of the valve housing. It is true that the material of the sealing element can soften or melt, which can be advantageous in particular for closing even the smallest gaps.

Beim anschließenden Aushärten bzw. erneuten Aushärten des Abdichtelements ist es jedoch bevorzugt, dass auch hier keine chemische Verbindung mit dem umliegenden Material von Trennelement und Gehäuseboden bzw. Gehäusedeckel eingegangen wird. Hingegen kann, muss aber keine feste Verbindung zwischen dem Verbindungselement und dem Abdichtelement bestehen, etwa wenn das Abdichtelement als das Verbindungselement umgreifende Klammer ausgestaltet ist.During the subsequent hardening or renewed hardening of the sealing element, however, it is preferred that here, too, no chemical bond is entered into with the surrounding material of the separating element and the housing base or housing cover. On the other hand, there can, but need not, be a fixed connection between the connecting element and the sealing element, for example if the sealing element is designed as a clamp encompassing the connecting element.

Wie in der 3 zu erkennen, kann der Gehäusedeckel (analog auch der Gehäuseboden) im Bereich der Öffnungen insbesondere in dem Bereich, in dem das Abdichtelement angebracht wird, einen verstärkten Bereich aufweisen, der beispielsweise eine höhere Materialdicke aufweist, als der übrige Bereich des Gehäusedeckels. Eine solche Ausführungsform ist in 4 in einer Seitenansicht entlang der in 3 dargestellten AA-Richtung bzw. in der dargestellten AA-Ebene gezeigt.Like in the 3 As can be seen, the housing cover (analogously also the housing base) can have a reinforced area in the area of the openings, particularly in the area in which the sealing element is attached, which, for example, has a greater material thickness than the remaining area of the housing cover. Such an embodiment is in 4th in a side view along the in 3 shown AA direction or shown in the AA plane shown.

Erneut ist hier der Querschnitt des Abdichtelements 250 und des Teils des Verbindungsteils 130, der sich durch das Abdichtelement hindurch erstreckt, gezeigt.Again, here is the cross section of the sealing element 250 and the part of the connecting part 130 extending through the sealing element.

Ebenfalls ist das Trennelement 115 dargestellt, und ein die Öffnung begrenzender Bereich 451 dieses Trennelements ist gezeigt. Dieser erstreckt sich im Wesentlichen vertikal. Um das Einbringen und Positionieren des Abdichtelements 452 zu unterstützen, kann sich dieser Bereich aber auch nicht absolut vertikal, sondern in leichter Anschrägung mit Winkel α erstrecken, sodass die Öffnung zum unteren Ende 453 hin schmaler ist als am oberen, dem Gehäusedeckel 360 zugewandten Ende. Diese Ausführung erlaubt auch eine bessere Fixierung des Abdichtelements.Also is the separating element 115 shown, and an area delimiting the opening 451 this separator is shown. This extends essentially vertically. About the introduction and positioning of the sealing element 452 to support, this area can not extend absolutely vertically, but at a slight bevel at angle α, so that the opening to the lower end 453 is narrower than on the top, the housing cover 360 facing end. This design also allows a better fixation of the sealing element.

Der Gehäusedeckel 360 kann dann insbesondere mit einem optional vorgesehenen, verstärkten Bereich auf das Ventilgehäuse so aufgebracht werden, dass das Abdichtelement zusammengedrückt wird, um, insbesondere bei einem flexiblen Material des Abdichtelements, eine Deformation des Abdichtelements so zu erreichen, dass es möglichst sämtliche Durchgänge in der Öffnung des Trennelements verschließt.The housing cover 360 can then be applied to the valve housing in particular with an optionally provided, reinforced area in such a way that the sealing element is compressed in order, in particular in the case of a flexible material of the sealing element, to deform the sealing element in such a way that there are as many passages as possible in the opening of the Separating element closes.

Dazu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der von dem Trennelement 115 und dem verstärkten Bereich 361 (sofern vorgesehen, andernfalls lediglich von diesem Bereich des Gehäusedeckels) begrenzte Bereich der Öffnung kleiner ist, als die hier dargestellte Querschnittsfläche des Abdichtelements. Die sich dadurch ausbildende Spannung im Abdichtelement sorgt insbesondere bei Verwendung eines flexiblen Materials des Abdichtelements für eine Deformation des Abdichtelements.For this purpose, it can be provided, for example, that the separating element 115 and the reinforced area 361 (if provided, otherwise only by this area of the housing cover) the area of the opening is smaller than the cross-sectional area of the sealing element shown here. The tension thus developing in the sealing element ensures deformation of the sealing element, in particular when a flexible material is used for the sealing element.

Zusätzlich kann, muss jedoch nicht vorgesehen sein, dass das Abdichtelement 250 als „Klammer“ ausgebildet ist, wie dies in 4 dargestellt ist. Diese Klammer besitzt einen Öffnungsbereich 452, an dem sie etwa auseinandergezogen werden kann, um ein Verbindungselement umgreifend angeordnet zu werden, bevor das Leiterelement zusammen mit dem angebrachten Abdichtelement in das Ventilgehäuse eingebracht wird. Dies kann die Herstellung vereinfachen, da das Abdichtelement so unabhängig von den Leiterelementen gefertigt werden kann und lediglich in einem weiteren Schritt vor dem Einbringen des Leiterelements in das Ventilgehäuse um das oder die Verbindungselemente positioniert werden muss.In addition, it can, but does not have to be, provided that the sealing element 250 is designed as a "bracket", as shown in 4th is shown. This clip has an opening area 452 , at which it can be pulled apart, for example, in order to be arranged around a connecting element before the conductor element is introduced into the valve housing together with the attached sealing element. This can simplify manufacture, since the sealing element can be manufactured independently of the conductor elements and only needs to be positioned around the connecting element or elements in a further step before the conductor element is introduced into the valve housing.

In den in 3 dargestellten Ausführungsformen bewirkt der zusätzliche Druck aufgrund der im Verhältnis zur Größe des Abdichtelements kleinen Öffnung dann auch, dass dieser Öffnungsbereich 452 der Klammer sicher und gasdicht geschlossen ist. Für diese Ausführungsform kann ein Abdichtelement aus Gummi besonders vorteilhaft sein.In the in 3 The illustrated embodiments causes the additional pressure due to the small opening in relation to the size of the sealing element then also that this opening area 452 the clamp is closed securely and gas-tight. A sealing element made of rubber can be particularly advantageous for this embodiment.

Wie bereits erwähnt, kann der Gehäusedeckel mit dem Rest des Ventilgehäuses verschweißt werden, um das Ventil möglichst gasdicht abzuschließen. Dabei kann auch ein Anschweißen im Bereich der Trennelemente erfolgen, um die Gasdichte zwischen dem Trennelement und dem Gehäusedeckel und/oder dem Gehäuseboden zu verbessern.As already mentioned, the housing cover can be welded to the rest of the valve housing in order to close the valve as gas-tight as possible. In this case, welding can also take place in the area of the separating elements in order to improve the gas density between the separating element and the housing cover and / or the housing base.

Hierbei kann es thermisch bedingt zu einem (An)-Schmelzen oder zumindest Erweichen eines Teils des Materials des Abdichtelements kommen. Dies kann jedoch vorteilhaft sein, da das weichere Material des Abdichtelements besser auch kleine Unebenheiten in der Öffnung abdichtet und anschließend aushärten oder wieder vollständig erhärten kann.This can result in a (partial) melting or at least softening of part of the material of the sealing element due to thermal conditions. This can be advantageous, however, since the softer material of the sealing element also better seals off small unevenness in the opening and can then harden or completely harden again.

5 zeigt eine weitere Ausführungsform des Trennelements, hier ohne den Gehäusedeckel bzw. den Gehäuseboden. 5 shows a further embodiment of the separating element, here without the housing cover or the housing base.

In der hier dargestellten Ausführungsform umfasst das Trennelement eine Materialausdehnung 581, in der das Abdichtelement 250 positioniert werden kann. Diese Materialausdehnung kann etwa in A-A-Richtung größer sein als die Materialstärke des Trennelements in dieser Richtung und kann als Auflagefläche für das Abdichtelement 250 dienen, das sich in dieser Materialausdehnung 581 innerhalb der Öffnung erstreckt. Die Materialausdehnung kann sich in A-A-Richtung etwa 2mm, 3mm, 4mm oder 5mm erstrecken.In the embodiment shown here, the separating element comprises a material expansion 581 in which the sealing element 250 can be positioned. This material expansion can be greater, for example, in the AA direction than the material thickness of the separating element in this direction and can act as a support surface for the sealing element 250 serve, which is in this material expansion 581 extends within the opening. The material expansion can extend approximately 2mm, 3mm, 4mm or 5mm in the AA direction.

Optional kann vorgesehen sein, dass in der Materialausdehnung auch eine Dichtlippe 580 angeordnet ist. Diese Dichtlippe kann sich ausgehend von der Materialausdehnung (oder, wenn diese nicht vorgesehen ist, ausgehend von dem Trennelement) in die Richtung der Öffnung erstrecken. Wie in der Querschnittsdarstellung entlang der AA-Ebene in 5 gezeigt, drückt diese Dichtlippe 580 in das Abdichtelement hinein. Eine solche Dichtlippe kann etwa auch in einem optional aufgebrachten Gehäusedeckel 582 vorgesehen sein, sodass die Öffnung insgesamt an ihrer Begrenzungsfläche eine solche Dichtlippe umfasst, die in das Abdichtelement hineindrückt, um auch etwaige Öffnungen zu verschließen.Optionally, a sealing lip can also be provided in the material expansion 580 is arranged. This sealing lip can vary based on the material expansion (or, if this is not the case is provided, starting from the separating element) extend in the direction of the opening. As in the cross-sectional view along the AA plane in 5 shown, presses this sealing lip 580 into the sealing element. Such a sealing lip can, for example, also be in an optionally attached housing cover 582 be provided so that the opening as a whole comprises such a sealing lip on its boundary surface, which presses into the sealing element in order to also close any openings.

Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft bei Materialien des Abdichtelements, die flexibel sind, da dann ein Anschmiegen des Abdichtelements an die Abdichtnase bzw. Dichtlippe 580 einerseits aber auch an die Materialausdehnung 581 andererseits gewährleistet wird.This embodiment is particularly advantageous in the case of materials of the sealing element which are flexible, since the sealing element then nestles against the sealing nose or sealing lip 580 on the one hand, but also on the material expansion 581 on the other hand is guaranteed.

Für die Herstellung eines Ventils kann es nun besonders vorteilhaft sein, wenn das Abdichtelement an das Verbindungselement des Leiterelements angebracht wird, bevor das Leiterelement umfassend die Leiterplatten und die Hauptleiterplatte in das Ventilgehäuse eingesetzt wird. Anschließend kann dann etwa der Ventilgehäusedeckel oder der Gehäuseboden (je nachdem, welches Teil nicht angebracht ist) angebracht werden und anschließend eine feste Verbindung hergestellt und damit das Ventilgehäuse insgesamt verschlossen werden, etwa durch Verschweißen.For the production of a valve, it can now be particularly advantageous if the sealing element is attached to the connecting element of the conductor element before the conductor element comprising the circuit boards and the main circuit board is inserted into the valve housing. Then, for example, the valve housing cover or the housing base (depending on which part is not attached) can be attached and then a fixed connection can be established and the valve housing can be closed as a whole, for example by welding.

Dabei kann das Abdichtelement, wie bereits beschrieben, entweder direkt an dem Leiterelement und insbesondere an dem Verbindungselement gefertigt werden, wie etwa durch Spritzgrußverfahren. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass das Abdichtelement vorgefertigt wird, etwa in Form einer elastischen Klammer (etwa aus Gummi) und dann im Bereich des Verbindungsteils des Leiterelements angebracht wird. Beides geschieht in jedem Fall, bevor das Leiterelement in das Ventilgehäuse eingebracht wird.As already described, the sealing element can either be produced directly on the conductor element and in particular on the connecting element, for example by injection molding. Alternatively, it can also be provided that the sealing element is prefabricated, for example in the form of an elastic clamp (for example made of rubber) and then attached in the area of the connecting part of the conductor element. In any case, both take place before the conductor element is introduced into the valve housing.

Nachdem das Leiterelement mit dem Abdichtelement in das Ventilgehäuse eingebracht wurde, kann dann vorgesehen sein, dass etwa ein allenfalls bereichs- oder teilweises Aufweichen oder Anschmelzen des Abdichtelements 250 erfolgt, um etwa die Oberfläche geringfügig zu verflüssigen oder in eine viskose Phase zu überführen, in der sie sich verformen kann, sodass ein Anschmiegen an die Kontur des Trennelements und/oder des Gehäusedeckels und/oder des Gehäusebodens gewährleistet wird. Dies kann etwa während eines Verschweißens erfolgen, da die beim Verschweißen entstehende Wärme das Abdichtelement gewissermaßen „automatisch“ erwärmt und so für die Verflüssigung oder das Aufweichen sorgen kann.After the conductor element with the sealing element has been introduced into the valve housing, it can then be provided that the sealing element is softened or melted, at most in some areas or in part 250 takes place in order to slightly liquefy the surface or to convert it into a viscous phase in which it can deform so that it nestles against the contour of the separating element and / or the housing cover and / or the housing base. This can take place during welding, for example, since the heat generated during welding heats the sealing element “automatically”, so to speak, and can thus cause it to liquefy or soften.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

EP 3281821 [0005]
DE 202018101851 [0007]

Claims

Valve with a valve housing, which comprises a first area and a second area, wherein in the first area at least one air-pressurized valve chamber is arranged, in each of which an actuating element for opening and closing a valve opening of the valve chamber and an actuator for actuating the actuating element are arranged , wherein a circuit board further extends into each valve chamber, which is designed to actuate the actuator electrically, wherein the circuit boards are connected to a common main circuit board which is arranged in the second area, wherein the first area and the second area, but at least the first area and all valve chambers are separated from one another by a first separating element in a substantially gas-tight manner, and each adjacent valve chambers are separated by a second separating element in a substantially gas-tight manner, characterized in that a connecting part of the circuit boards extends through the first separating element and / or there s second separating element extends through an opening in the first separating element and / or in the second separating element, a sealing element surrounding the connecting part being provided which closes the opening with the connecting part extending through the opening in a gas-tight manner and which is detachably connected to the separating element delimiting the opening is.

Valve after Claim 1 , wherein the valve housing comprises a housing cover and a housing base, wherein the first separating element and the second separating element extend between the housing cover and the housing base and wherein the opening in the first and / or in the second separating element is open towards the housing base or towards the housing cover.

Valve after Claim 2 , wherein the opening in the first and / or second separating element is open towards the housing base and the housing base comprises a reinforced area in the area of the opening, or wherein the opening in the first and / or second separating element is open toward the housing cover and the housing cover is in the area of the Opening comprises a reinforced area, wherein the area of the opening bounded by the first separating element and / or the second separating element and the reinforced area is smaller than the area over which the sealing element extends, so that the sealing element experiences tension in the opening.

Valve after one of the Claims 2 or 3 wherein the housing base and the housing cover are welded to a housing body which comprises at least the first and second separating element.

Valve after one of the Claims 1 until 4th , wherein the opening is formed as a sealing bead in the first separating element and / or the second separating element, the material expansion of which is at least partially greater than the material expansion of the first separating element and / or the second separating element.

Valve after one of the Claims 1 until 5 , wherein the sealing element is a sealing element produced by means of injection molding technology and connected to the connecting part during its production.

Valve after one of the Claims 1 until 5 wherein the sealing element comprises a thermoplastic elastomer.

Valve after one of the Claims 1 until 7th wherein the connecting element extends between two adjacent printed circuit boards and connects them to one another, and wherein the opening is arranged in the second separating element.

Valve after one of the Claims 1 until 7th wherein the connecting element extends from each printed circuit board to the main printed circuit board and the opening is arranged in the first separating element.

Valve after one of the Claims 1 until 9 , wherein the sealing element is elastic.

Valve after one of the Claims 1 until 10 wherein the valve is an SMA valve, wherein the actuator is an SMA (Shape Memory Alloy) actuator and wherein the conductor element can heat the SMA actuator for actuation by means of electricity.

Method for producing a valve according to one of the Claims 1 until 11 , wherein the method comprises a production of a conductor element comprising the circuit boards and the main circuit board and the connecting elements, wherein at least one sealing element is attached to the produced conductor element in the area of a connecting element and then the conductor element equipped with the sealing element in a housing body comprising at least the first and the second separating element is introduced so that the sealing element is arranged in the opening.

Procedure according to Claim 12 wherein the sealing element is attached to the conductor element during the production of the sealing element or wherein the sealing element is produced and then attached to the conductor element.

Procedure according to Claim 12 or 13th , wherein the method further comprises connecting the housing body to the conductor element introduced therein with a housing cover and / or a housing base, the connection optionally comprising welding the housing body to the housing base and / or the housing cover.

Method according to one of the Claims 12 until 14th , wherein the connection comprises welding the housing body to the housing base and / or the housing cover and wherein during the welding and through the welding, the sealing element that was fixed before the welding is partially liquefied in the area of the opening and hardens after the welding.