DE102022100831A1

DE102022100831A1 - Scheibenventilvorrichtung, Scheibenventil und Verfahren zur Herstellung einer Scheibenventilvorrichtung

Info

Publication number: DE102022100831A1
Application number: DE102022100831.2A
Authority: DE
Inventors: Peter Vincon; Yannick Goos; Michael Feindler
Original assignee: ETO Magnetic GmbH
Current assignee: ETO Magnetic GmbH
Priority date: 2022-01-14
Filing date: 2022-01-14
Publication date: 2023-07-20
Also published as: WO2023134992A1

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Scheibenventilvorrichtung (40) mit zumindest einem, zumindest einen ersten Fluidanschluss (10) aufweisenden ersten Ventilteil (12), mit zumindest einem, zumindest einen zweiten Fluidanschluss (14) aufweisenden zweiten Ventilteil (16, 16'), welcher von dem ersten Ventilteil (12) getrennt gefertigt ist, und mit zumindest einem Scheibenpaket (18, 18'), welches zumindest eine erste Ventilscheibe (20, 20') und zumindest eine relativ zu der ersten Ventilscheibe (20, 20') rotierbare zweite Ventilscheibe (22) umfasst, wobei abhängig von einer Stellung der Ventilscheiben (20, 20', 22) des Scheibenpakets (18, 18') relativ zueinander, Durchströmungspfade öffenbar und/oder verschließbar sind, und wobei der erste Ventilteil (12) und der zweite Ventilteil (16, 16') derart aneinander montiert sind, dass die Ventilteile (12, 16, 16') zusammen einen Scheibenpaketaufnahmeraum (24) ausbilden, innerhalb welchem zumindest das Scheibenpaket (18, 18') aufgenommen ist.Es wird vorgeschlagen, dass die Scheibenventilvorrichtung (40) zumindest ein elastisch verformbares Dichtelement (26) aufweist, welches in dem Scheibenpaketaufnahmeraum (24) elastisch vorgespannt angeordnet ist, so dass das Scheibenpaket (18, 18') in einem montierten Zustand der Ventilteile (12, 16, 16') in Richtung eines Anschlags (28) gedrückt wird.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Scheibenventilvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Scheibenventil nach dem Anspruch 10 und ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 11.
Scheibenventile, bei denen ein Scheibenpaket über eine Federabstützung in Position gehalten werden, sind bereits vorgeschlagen worden. Eine erhöhte Gegenstromfestigkeit ist mit derartigen Scheibenventilen nur schwer erreichbar.
Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung mit vorteilhaften Eigenschaften hinsichtlich einer Dichtigkeit, insbesondere auch bei auftretenden Gegenströmungen, bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentansprüche 1, 10 und 11 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Scheibenventilvorrichtung mit zumindest einem, zumindest einen ersten Fluidanschluss aufweisenden ersten Ventilteil, mit zumindest einem, zumindest einen zweiten Fluidanschluss aufweisenden zweiten Ventilteil, welcher von dem ersten Ventilteil getrennt gefertigt ist, und mit zumindest einem Scheibenpaket, welches zumindest eine erste Ventilscheibe und zumindest eine relativ zu der ersten Ventilscheibe rotierbare zweite Ventilscheibe umfasst, wobei abhängig von einer Stellung der Ventilscheiben des Scheibenpakets relativ zueinander, Durchströmungspfade öffenbar und/oder verschließbar sind, und wobei der erste Ventilteil und der zweite Ventilteil, insbesondere in einem betriebsbereiten Zustand eines die Scheibenventilvorrichtung aufweisenden Scheibenventils, derart aneinander montiert sind, dass die Ventilteile zusammen einen Scheibenpaketaufnahmeraum ausbilden, innerhalb welchem zumindest das Scheibenpaket aufgenommen ist.
Es wird vorgeschlagen, dass die Scheibenventilvorrichtung zumindest ein elastisch verformbares Dichtelement aufweist, welches in dem Scheibenpaketaufnahmeraum elastisch vorgespannt angeordnet ist, so dass das Scheibenpaket in einem montierten Zustand der Ventilteile in Richtung eines / gegen einen, insbesondere dem Dichtelement gegenüberliegenden, Anschlag, welcher insbesondere einen Teil des ersten Ventilteils bildet, gedrückt wird/ist. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Dichtigkeit, insbesondere auch bei auftretenden Gegenströmungen (> 1 bar) erreicht werden. Vorteilhaft kann die hohe Dichtigkeit unabhängig von Federelementen erreicht werden, wodurch Kosten vorteilhaft gering gehalten werden können. Vorteilhaft kann eine Anzahl an Bauteilen gering gehalten werden. Vorteilhaft kann eine geringe Bauteilkomplexität für ein Scheibenventil erreicht werden. Unter einer „Scheibenventilvorrichtung“ soll insbesondere ein, insbesondere funktionstüchtiger, Bestandteil, insbesondere eine Konstruktions- und/oder Funktionskomponente, eines Scheibenventils verstanden werden. Unter einem „Scheibenventil“ soll insbesondere ein Ventil verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, einen Fluidstrom zu steuern und/oder zu lenken indem zumindest zwei aufeinanderliegende und jeweils zumindest eine Öffnung aufweisende Scheiben gegeneinander rotiert werden. Insbesondere ist ein Ventilweg des Scheibenventils bei einem Überlapp der Öffnungen der zwei Scheiben geöffnet und ohne Überlapp geschlossen. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
Insbesondere bildet der erste Ventilteil ein Ventilunterteil des Scheibenventils aus. Vorzugsweise bildet der erste Ventilteil zumindest einen Aufnahmeraum für eine Antriebswelle aus. Vorzugsweise bildet der erste Ventilteil zumindest einen Aufnahmeraum für einen Antriebsmotor und/oder ein Antriebsgetriebe aus. Alternativ weist das erste Ventilteil zumindest einen Anschluss für ein Motorgehäuse und/oder für ein Getriebegehäuse auf. Insbesondere bildet der erste Fluidanschluss des ersten Ventilteils einen Fluideingang der Scheibenventilvorrichtung aus. Insbesondere weist das erste Ventilteil, insbesondere auch bei einer Ausbildung des Scheibenventils als 3/X-Ventil oder als 4/X-Ventil, genau einen Fluidanschluss, den ersten Fluidanschluss, auf. Insbesondere ist der erste Fluidanschluss zu einer Zuführung des Fluids zu der Scheibenventilvorrichtung vorgesehen. Insbesondere ist eine vorgesehene Strömungsrichtung der Scheibenventilvorrichtung von dem ersten Ventilteil in Richtung des zweiten Ventilteils gerichtet. Insbesondere ist eine vorgesehene Gegenströmungsrichtung der Scheibenventilvorrichtung von dem zweiten Ventilteil in Richtung des ersten Ventilteils gerichtet. Insbesondere bilden das erste Ventilteil und das zweite Ventilteil gemeinsam ein Ventilgehäuse der Scheibenventilvorrichtung aus.
Insbesondere bildet der zweite Ventilteil ein Ventiloberteil des Scheibenventils aus. Darunter, dass die Ventilteile „getrennt gefertigt“ sind, soll insbesondere verstanden werden, dass die Ventilteile frei von gemeinsamen Bauteilen ausgebildet sind. Insbesondere sind die Ventilteile als separate Kunststoff-Spritzgussteile ausgebildet. Insbesondere sind die beiden Ventilteile dazu vorgesehen, zur Ausbildung von fluiddichten Strömungspfaden durch das Scheibenventil miteinander verbunden / gekoppelt zu werden. Insbesondere weisen die Ventilteile jeweils Anschlussbereiche auf, die zu einer Kopplung mit dem jeweils anderen Ventilteil, z.B. durch Eingriff ineinander, vorgesehen sind. Insbesondere bildet der zweite Fluidanschluss des zweiten Ventilteils einen ersten Fluidausgang der Scheibenventilvorrichtung aus. Insbesondere weist das zweite Ventilteil, insbesondere bei einer Ausbildung des Scheibenventils als 3/X-Ventil oder als 4/X-Ventil, zumindest einen weiteren Fluidanschluss, den weiteren zweiten Fluidanschluss, auf. Insbesondere ist der zweite Fluidanschluss und/oder der weitere zweite Fluidanschluss zu einer Abführung des Fluids von der Scheibenventilvorrichtung vorgesehen. Insbesondere sind der zweite Fluidanschluss und der weitere zweite Fluidanschluss in zueinander unterschiedliche Richtungen ausgerichtet und/oder geöffnet.
Die erste Ventilscheibe und/oder die zweite Ventilscheibe sind insbesondere als voneinander getrennt ausgebildete flache, vorzugsweise zumindest im Wesentlichen runde Scheiben ausgebildet. Die erste Ventilscheibe und/oder die zweite Ventilscheibe weisen insbesondere jeweils zumindest eine die jeweilige Ventilscheibe in Axialrichtung / ein eine Richtung senkrecht zu einer Scheibenebene der jeweiligen Scheibe durchdringende Öffnung auf. Die erste Ventilscheibe weist vorzugsweise zumindest eine weitere, bevorzugt zu der Öffnung zumindest im Wesentlichen identisch geformte weitere Öffnung auf. Die Öffnungen der Ventilscheiben sind vorzugsweise jeweils in der Scheibenebene umlaufend von der jeweiligen Scheibe umschlossen. Die Öffnungen der Ventilscheiben weisen insbesondere eine Kreisringabschnitt-Form auf, können jedoch auch nahezu beliebig anders ausgeformt sein. Die Öffnungen der Ventilscheiben sind vorzugsweise deckungsgleich. Insbesondere ist die zweite Ventilscheibe dazu vorgesehen, durch Rotation relativ zu der ersten Ventilscheibe ihre Öffnung wahlweise zu einer der Öffnungen der ersten Ventilscheibe zu überlagern und dadurch insbesondere wahlweise einen von mehreren Durchströmungspfaden durch das Scheibenventil anzuwählen. Insbesondere ist das Scheibenpaket derart in dem durch das erste Ventilteil und das zweite Ventilteil gebildeten Ventilgehäuse angeordnet, dass die erste Ventilscheibe dem zweiten Ventilteil zugewandt ist. Insbesondere ist das Scheibenpaket derart in dem durch das erste Ventilteil und das zweite Ventilteil gebildeten Ventilgehäuse angeordnet, dass die zweite Ventilscheibe dem ersten Ventilteil zugewandt ist.
Insbesondere weist die erste Ventilscheibe einen etwas größeren Umfang und/oder Durchmesser auf als die zweite Ventilscheibe. Alternativ kann jedoch auch die zweite Ventilscheibe einen etwas größeren Umfang und/oder Durchmesser aufweisen als die erste Ventilscheibe. Der Scheibenpaketaufnahmeraum ist vorzugsweise an einer Verbindungsstelle der Ventilteile miteinander ausgebildet. Insbesondere begrenzt der erste Ventilteil den Scheibenpaketaufnahmeraum zumindest teilweise. Insbesondere begrenzt der zweite Ventilteil den Scheibenpaketaufnahmeraum zumindest teilweise. Darunter, dass das Dichtelement „elastisch verformbar“ ist soll insbesondere auch verstanden werden, dass das Dichtelement nach einer Verformung eine selbsttätige Rückkehr in seinen Ausgangszustand, vorzugsweise zu seiner Ausgangsform, anstrebt. Darunter, dass das Dichtelement „elastisch vorgespannt“ in dem Scheibenpaketaufnahmeraum angeordnet ist soll insbesondere verstanden werden, dass das Dichtelement derart in dem Scheibenpaketaufnahmeraum angeordnet ist, dass es gehindert ist seinen Ausgangszustand anzunehmen. Insbesondere ist das Dichtelement in einem elastisch verformten, vorzugsweise komprimierten / zusammengedrückten Zustand in dem Scheibenpaketaufnahmeraum angeordnet. Vorzugsweise drückt die Kraft, die das Dichtelement dadurch erzeugt, dass es in den Ausgangszustand zurückkehren möchte, das Scheibenpaket in eine von dem Dichtelement wegweisende Richtung, vorzugsweise in eine Axialrichtung der Ventilscheibe(n), so dass insbesondere das Scheibenpaket gegen den Anschlag gedrückt wird. Darunter, dass der Anschlag „dem Dichtelement gegenüberliegt“ soll insbesondere verstanden werden, dass das Dichtelement und der Anschlag, insbesondere zumindest in dem betriebsbereiten Zustand des die Scheibenventilvorrichtung aufweisenden Scheibenventils, auf Seiten des Scheibenpakets angeordnet sind, welche (direkt) voneinander wegweisen / in zueinander (direkt) entgegengesetzte Richtungen ausgerichtet sind. Insbesondere drückt das Dichtelement das Scheibenpaket im montierten Zustand permanent gegen den Anschlag.
Insbesondere liegen in einem Betrieb auf beiden Seiten des Scheibenpakets Drücke an, wobei an dem zweiten Scheibenelement ein Eingangsdruck von dem ersten Fluidanschluss anliegt und wobei an dem ersten Scheibenelement ein Gegendruck von einem oder mehreren der zweiten Fluidanschlüsse anliegt. Insbesondere schlägt das zweite Scheibenelement ab einer bestimmten minimalen Druckdifferenz (z.B. weniger als 3,5 bar Druckdifferenz zwischen den beiden Seiten des Scheibenpakets) und/oder ab einem bestimmten maximalen Gegendruck (z.B. mehr als 1,5 bar Gegendruck an dem ersten Scheibenelement) an dem Anschlag an. Vorzugsweise berührt das Scheibenpaket in einem Normalbetrieb, in dem ein auf der Seite der ersten Ventilscheibe anliegender Druck unterhalb eines Grenzdrucks (z.B. von 1,5 bar) liegt, den Anschlag nicht. Insbesondere bestimmt ein Eingangsdruck aus dem ersten Fluidanschluss / eine Druckdifferenz zwischen dem Eingangsdruck aus dem ersten Fluidanschluss und aus dem Gegendruck der zweiten Fluidanschlüsse einen Kompressionszustand des Dichtelements. Umso höher der Eingangsdruck / die Druckdifferenz aus Eingangsdruck und Gegendruck, umso höher ist vorzugsweise die Kompression des Dichtelements. Wenn das Scheibenpaket an dem Anschlag anschlägt, dann weist das Dichtelement insbesondere eine minimal mögliche Kompression / eine maximal mögliche Ausdehnung in dem Scheibenpaketaufnahmeraum auf. Insbesondere ist das Scheibenpaket in einem Zustand, in dem ein Eingangsdruck (z.B. von 5 bar) aus dem ersten Fluidanschluss und kein Gegendruck/ ein unterhalb eines Grenzdrucks (von z.B. 1,5 bar) liegender Gegendruck aus den zweiten Fluidanschlüssen an dem Scheibenpaket anliegt, berührungsfrei mit dem Anschlag. Insbesondere ist das Scheibenpaket in einem komplett druckfreien / druckdifferenzfreien Zustand der Scheibenventilvorrichtung durch das Dichtelement berührend an den Anschlag angedrückt.
Vorteilhaft ist die Scheibenventilvorrichtung / das Scheibenventil frei von Federn ausgebildet. Vorteilhaft ist die Scheibenventilvorrichtung / das Scheibenventil frei von Druckfedern, welche an dem Scheibenpaket abgestützt sind und/oder welche das Scheibenpaket entgegen einer Gegenstromrichtung durch das Scheibenventil drücken. Dadurch kann vorteilhaft eine einfache und/oder kostengünstige Konstruktion ermöglicht werden.
Wenn das Dichtelement auf einer Seite des Scheibenpakets angeordnet ist, welche von einer vorgesehenen Standard-Durchströmungsrichtung durch das Scheibenpaket abgewandt ist, kann vorteilhaft eine hohe Dichtigkeit, insbesondere auch bei auftretenden Gegenströmungen (> 1 bar) erreicht werden. Insbesondere hält der an dem ersten Fluidanschluss anliegende Druck das Scheibenpaket in einem zu dem Anschlag berührungsfreien Zustand. Insbesondere drückt der an den zweiten Fluidanschlüssen anliegende Gegendruck das Scheibenpaket entgegen dem Druck aus dem ersten Fluidanschluss in Richtung des Anschlags.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Dichtelement, insbesondere in allen ordnungsgemäßen Betriebszuständen des die Scheibenventilvorrichtung aufweisenden Scheibenventils, dichtend an der ersten Ventilscheibe anliegt, welche relativ zu den Ventilteilen zumindest rotationspositionsfest in dem Scheibenpaketaufnahmeraum angeordnet ist. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Dichtigkeit, insbesondere auch bei auftretenden Gegenströmungen (> 1 bar) erreicht werden. Insbesondere ist die erste Ventilscheibe derart in dem Scheibenpaketaufnahmeraum angeordnet, dass eine Rotation der ersten Ventilscheibe, insbesondere um eine Axialrichtung der ersten Ventilscheibe unmöglich ist, jedoch eine (geringe) Vertikalbewegung der ersten Ventilscheibe (gemeinsam mit der zweiten Ventilscheibe) / des Scheibenpakets entlang der Axialrichtung der ersten Ventilscheibe und/oder der zweiten Ventilscheibe / entlang einer Rotationsachse der zweiten Ventilscheibe, vorzugsweise in Abhängigkeit von den an dem Scheibenpaket anliegenden Drücken, ermöglicht ist.
Wenn das Dichtelement zudem derart elastisch vorgespannt ist, dass es zumindest bis zu einem an die erste Ventilscheibe angreifenden Gegendruck von 1,5 bar, dichtend an der ersten Ventilscheibe anliegt, kann vorteilhaft eine hohe Dichtigkeit, insbesondere auch bei starken auftretenden Gegenströmungen erreicht werden. Insbesondere ist das Dichtelement derart elastisch vorgespannt, dass es zumindest auch dann dichtend an der ersten Ventilscheibe anliegt, wenn das Scheibenpaket an dem Anschlag anschlägt. Unter einem „dichtenden Anliegen“ soll insbesondere zumindest ein fluiddichtes Anliegen verstanden werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Anschlag durch eine Metallscheibe oder durch eine Keramikscheibe gebildet ist, wobei insbesondere zumindest die an den Anschlag angedrückte zweite Ventilscheibe aus einer Keramik, aus einem Kunststoff oder aus einem Metall ausgebildet ist. Dadurch kann vorteilhaft eine besonders hohe Lebensdauer der Scheibenventilvorrichtung erreicht werden, insbesondere durch ein Geringhalten eines Verschleißes von Anschlag und/oder zweiter Ventilscheibe. Insbesondere bildet das erste Ventilteil ein Anschlagelement aus, welches dazu vorgesehen ist, den Anschlag aufzunehmen. Der Anschlag ist vorzugsweise an dem Anschlagelement befestigt, beispielsweise auf das Anschlagelement aufgeklebt. Das Anschlagelement ist einstückig mit dem ersten Ventilteil ausgebildet. Unter „einstückig“ soll insbesondere stoffschlüssig verbunden, wie beispielsweise durch einen Schweißprozess und/oder Klebeprozess usw., und vorteilhaft einteilig angeformt verstanden werden, wie durch die Herstellung aus einem Guss und/oder durch die Herstellung in einem Ein- oder Mehrkomponentenspritzverfahren.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die zweite Ventilscheibe mit der Antriebswelle verbunden ist. Dadurch kann vorteilhaft eine einfache, zuverlässige und/oder komfortable Schaltbarkeit für das Scheibenventil bereitgestellt werden. Insbesondere ist die Antriebswelle zu einer Übertragung einer Rotationsbewegung eines Antriebsmotors und/oder Antriebsgetriebes auf die zweite Ventilscheibe vorgesehen. Durch die Bewegung der Antriebswelle werden vorzugsweise die Öffnungen in Überlapp gebracht / aus dem Überlapp entfernt.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Dichtelement als eine Formdichtung ausgebildet ist. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Dichtigkeit erreicht werden. Insbesondere ist das Dichtelement aus einem elastisch verformbaren Kunststoff, insbesondere einem Elastomer, beispielsweise einem Kautschuk, einem Kunst-Kautschuk, einem Teflon (PTFE) oder einem anderen elastisch verformbaren Kunststoff mit Dichtwirkung ausgebildet. Unter eine „Formdichtung“ soll insbesondere eine Dichtung verstanden werden, welche selbsttätig in Abhängigkeit von Betriebsdrücken ihre Dichtwirkung variiert, insbesondere verstärkt. Insbesondere erlaubt die Formdichtung eine kleine translatorische Bewegung des Scheibenpakets, ohne ihre Dichtwirkung zu verlieren. Insbesondere ist eine durch eine Formdichtung erzeugte Dichtfläche belastungsabhängig. Insbesondere ist die Dichtfläche der Formdichtung der Scheibenventilvorrichtung umso größer, umso größer eine Druckdifferenz zwischen dem ersten Fluidanschluss und den zweiten Fluidanschlüssen ist. Vorzugsweise ist die Dichtfläche, insbesondere durch die Ausgestaltung / Dimensionierung des Scheibenpaketaufnahmeraums und/oder eines, insbesondere an den Scheibenpaketaufnahmeraum anschließenden, Dichtelement-Aufnahmeraums für das Dichtelement, insbesondere die Formdichtung, jedoch auch bei einer minimalen Druckdifferenz, vorzugsweise auch bei einem anliegenden Gegendruck von bis zu 1,5 bar groß genug, um eine ausreichende Dichtwirkung zu erzeugen.
Wenn dabei außerdem die Formdichtung einstückig, vorzugsweise einteilig / monolithisch, ausgebildet ist, kann vorteilhaft eine hohe Dichtigkeit gewährleistet werden.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Formdichtung an dem zweiten Ventilteil anliegt und/oder zusätzlich zu einer Abdichtung des zweiten Fluidanschlusses des zweiten Ventilteils zumindest einen weiteren zweiten Fluidanschluss des zweiten Ventilteils abdichtet. Dadurch kann insbesondere eine vorteilhafte Konstruktion der Scheibenventilvorrichtung, vorzugsweise des Scheibenventils, erreicht werden. Insbesondere bildet das zweite Ventilteil zumindest eine, insbesondere um eine Öffnung von zumindest einem der zweiten Fluidanschlüsse umlaufende / um alle Öffnungen der zweiten Fluidanschlüsse umlaufende, Sicke aus, welche dazu vorgesehen ist, die Formdichtung aufzunehmen. Insbesondere weist die Formdichtung in einem unkomprimierten / unbelasteten Zustand eine Höhe auf, welche wesentlich größer, insbesondere zumindest 30 % größer, vorzugsweise zumindest 20 % größer und bevorzugt zumindest 10 % größer, ist als eine Tiefe der Sicke. Insbesondere ragt die Formdichtung im unkomprimierten / unbelasteten Zustand aus der Sicke (in eine Richtung senkrecht zu einer Öffnungsebene der Öffnungen der zweiten Fluidanschlüsse) heraus. Insbesondere nimmt die Formdichtung den unbelasteten Zustand nur vor einer Montage der beiden Ventilteile zueinander ein.
Ferner wird ein Scheibenventil mit der Scheibenventilvorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung der Scheibenventilvorrichtung vorgeschlagen, wobei das elastisch verformbare Dichtelement in dem Scheibenpaketaufnahmeraum derart elastisch vorgespannt wird, so dass das Scheibenpaket in dem montierten Zustand der Ventilteile in Richtung des, insbesondere dem Dichtelement gegenüberliegenden, Anschlags, welcher insbesondere mit dem ersten Ventilteil zumindest verbunden ist, gedrückt wird / an den Anschlag gedrückt wird. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Dichtigkeit, insbesondere auch bei auftretenden Gegenströmungen (> 1 bar) erreicht werden. Vorteilhaft kann die hohe Dichtigkeit unabhängig von Federelementen erreicht werden, wodurch Kosten vorteilhaft gering gehalten werden können.
Zudem wird vorgeschlagen, dass das Dichtelement durch ein Andrücken eines der Ventilteile an das jeweils andere Ventilteil oder durch ein Gegeneinanderdrücken der Ventilteile, insbesondere während der Montage der Ventilteile aneinander zur Ausbildung des Scheibenventils, elastisch vorgespannt wird. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Dichtigkeit erreicht werden. Insbesondere werden das erste Ventilteil und das zweite Ventilteil bei der Montage aufeinander zubewegt, so dass das aus der Sicke des zweiten Ventilteils herausragende Dichtelement komprimiert und dadurch elastisch vorgespannt wird.
Wenn dabei eine Relativposition der Ventilteile zueinander und damit eine Vorspannung des Dichtelements durch ein Servopressen eingestellt wird, kann vorteilhaft eine hohe Genauigkeit der Relativpositionen der Ventilteile im montierten Zustand erreicht werden, wodurch vorteilhaft eine Dichtwirkung des Dichtelements präzise eingestellt werden kann. Vorteilhaft kann auf der einen Seite vermieden werden, dass eine zu geringe Vorspannung und damit eine unzureichende Dichtigkeit des Dichtelements vorliegt, während auf der anderen Seite vorteilhaft vermieden werden kann, dass eine zu starke Vorspannung und damit eine übermäßige Belastung des Dichtelements (teilweise plastische Verformung / ungünstiges Setzverhalten) und damit eine Einschränkung der Lebensdauer des Dichtelements vermieden werden kann. Vorteilhaft können durch die Verwendung des Servopressverfahrens Toleranzen im Wesentlichen eliminiert werden. Unter einem „Servopressen“ soll insbesondere ein unter Verwendung einer Servopresse durchgeführtes Pressverfahren / Verpressverfahren zu einem Zusammenpressen von erstem Ventilteil und zweiten Ventilteil verstanden werden. Insbesondere sind Servopressen mechanische Pressen, bei denen eine Kraftübertragung ohne mechanische Kupplungen erfolgt. Insbesondere wird eine mechanische Kupplung bei der Servopresse durch eine Kraftübertragung eines Servoantriebs (Elektromotor mit Steuerung) ersetzt. Insbesondere sind Servopressen servomotorisch betriebene Pressen. Servopressen erreichen dadurch vorteilhaft eine hohe Genauigkeit insbesondere hinsichtlich des Presswegs und/oder einer Presskraft. Insbesondere kann durch das Servopressen ein Einsatz von Formdichtungen überhaupt erst ermöglicht werden, da diese einen verhältnismäßig kleinen Toleranzbereich (Kompressionstoleranzbereich) aufweisen, in welchem eine gute Funktionalität garantiert werden kann.
Zusätzlich wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Vormontageschritt das Dichtelement in den zweiten Ventilteil, insbesondere in die Sicke des zweiten Ventilteils, eingebracht wird und das Scheibenpaket in den ersten Ventilteil eingebracht wird, und dass eine definierte Vorspannung des Dichtelements dadurch eingestellt wird, dass in zumindest einem ersten Vorspannungs-Einstellschritt der, insbesondere vormontierte, erste Ventilteil und der, insbesondere vormontierte, zweite Ventilteil, vorzugsweise durch Ansteuerung der Servopresse, zunächst in Anschlag („auf Block“ der Servopresse) miteinander gebracht werden und in zumindest einem zweiten Vorspannungs-Einstellschritt die auf Anschlag liegenden Ventilteile anschließend um einen definierten Weg, insbesondere durch Ansteuerung der Servopresse, wieder auseinandergefahren werden. Dadurch kann vorteilhaft eine genaue, zuverlässige und/oder reproduzierbare Vorspannung des Dichtelements, insbesondere auf besonders einfache Weise, erzielt werden. Außerdem kann dadurch vorteilhaft ein Restspalt für etwaige Wärmeausdehnungen eingestellt werden.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass im Anschluss an die Einstellung der Vorspannung des Dichtelements in einem Fügeschritt die in den Vorspannungs-Einstellschritten exakt relativ zueinander angeordneten Ventilteile gefügt, beispielsweise miteinander laserverschweißt, miteinander verklebt oder durch ein weiteres Fügeverfahren miteinander verbunden, werden. Dadurch kann vorteilhaft eine einfache, sichere und stabile Fixierung der Lage der beiden Ventilteile zueinander erreicht werden. Vorteilhaft kann dadurch die bei dem Servopressen präzise eingestellte Vorspannung permanent aufrechterhalten werden. Insbesondere ist zu einem Ermöglichen des Laserverschweißens zumindest das Ventilteil, welches das andere Ventilteil nach außen hin überlappt, lasertransparent ausgebildet.
Die erfindungsgemäße Scheibenventilvorrichtung, das erfindungsgemäße Scheibenventil und/oder das erfindungsgemäße Verfahren sollen hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Scheibenventilvorrichtung, das erfindungsgemäße Scheibenventil und/oder das erfindungsgemäße Verfahren zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
Figurenliste
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:

1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Scheibenventils,
2a eine schematische Draufsicht auf das Scheibenventil mit geöffnetem Ventilgehäuse,
2b eine schematische Draufsicht auf ein alternatives Scheibenventil mit geöffnetem Ventilgehäuse,
3 eine schematische seitliche Schnittansicht einer Scheibenventilvorrichtung des Scheibenventils in einer ersten Schnittebene,
4 eine schematische weitere seitliche Schnittansicht der Scheibenventilvorrichtung in einem unmontierten Zustand in einer von der Schnittebene verschiedenen weiteren Schnittebene,
5 einen Ausschnitt der schematischen weiteren seitlichen Schnittansicht in der weiteren Schnittebene der Scheibenventilvorrichtung in einem montierten Zustand und
6 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung der Scheibenventilvorrichtung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels
1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Scheibenventils 38. Das Scheibenventil 38 ist beispielhaft als 4/X-Ventil dargestellt. Das Scheibenventil 38 weist eine Scheibenventilvorrichtung 40 auf. Die Scheibenventilvorrichtung 40 umfasst einen ersten Ventilteil 12. Die Scheibenventilvorrichtung 40 umfasst einen zweiten Ventilteil 16. Die Ventilteile 12, 16 sind als separate Bauteile gefertigt. Der erste Ventilteil 12 weist einen ersten Fluidanschluss 10 auf. Der erste Fluidanschluss 10 bildet einen Fluideingang des Scheibenventils 38 aus. Der zweite Ventilteil 16 weist einen zweiten Fluidanschluss 14 auf. Der zweite Fluidanschluss 14 bildet einen Fluidausgang des Scheibenventils 38 aus. Der zweite Ventilteil 16 weist einen weiteren zweiten Fluidanschluss 36 auf. Der weitere zweite Fluidanschluss 36 bildet einen weiteren alternativen Fluidausgang des Scheibenventils 38 aus. Der zweite Ventilteil 16 weist einen zusätzlichen weiteren zweiten Fluidanschluss 48 auf. Der zusätzliche weitere zweite Fluidanschluss 48 bildet einen zusätzlichen weiteren alternativen Fluidausgang des Scheibenventils 38 aus. Die Fluidausgänge des zweiten Ventilteils 16 sind in unterschiedliche Richtungen geöffnet. Die Fluidausgänge des zweiten Ventilteils 16 sind in zueinander senkrechte oder gegenüberliegende Richtungen geöffnet. Alternative Ausrichtungen der Fluideingänge und Fluidausgänge des Scheibenventils 38 sind selbstverständlich denkbar. Das Scheibenventil 38 weist ein Ventilgehäuse 50 auf. Die Ventilteile 12, 16 bilden das Ventilgehäuse 50 zumindest teilweise aus. Das Ventilgehäuse 50 umfasst einen Motor- und/oder Getriebegehäuseteil 52. Der Motor- und/oder Getriebegehäuseteil 52 ist mit dem ersten Ventilteil 12 verbunden. Der Motor- und/oder Getriebegehäuseteil 52 bildet einen Aufnahmeraum für einen Antriebsmotor (nicht gezeigt) des Scheibenventils 38 und/oder für ein Antriebsgetriebe (nicht gezeigt) des Scheibenventils 38 aus. Der Motor- und/oder Getriebegehäuseteil 52 bildet einen Anschlussstecker 54 aus.
Die 2a und 2b zeigen jeweils eine Draufsicht auf das von dem Rest des Ventilgehäuses 50 getrennte zweite Ventilteil 16, wobei in der 2a das zweite Ventilteil 16 des als 4/X-Ventil ausgebildeten Scheibenventils 38 gezeigt ist und wobei in der 2b ein alternatives zweites Ventilteil 16' eines als 3/X-Ventil ausgebildeten alternativen Scheibenventils 38' gezeigt ist. Das zweite Ventilteil 16 und das alternative zweite Ventilteil 16' sind jeweils mit demselben ersten Ventilteil 12 kombinierbar.
Die Scheibenventilvorrichtung 40 weist ein Scheibenpaket 18, 18' auf. Das Scheibenpaket 18, 18' umfasst eine erste Ventilscheibe 20, 20'. Die erste Ventilscheibe 20, 20' ist rotationsfest in der Scheibenventilvorrichtung 40, insbesondere in dem zweiten Ventilteil 16, 16' montiert. Die erste Ventilscheibe 20, 20' ist relativ zu den Ventilteilen 12, 16, 16' rotationspositionsfest in dem Scheibenpaketaufnahmeraum 24 angeordnet. Die erste Ventilscheibe 20, 20' weist Öffnungen 58 auf, die die erste Ventilscheibe 20, 20' in eine Richtung senkrecht zu einer Scheibenebene 56 der ersten Ventilscheibe 20, 20' durchdringen. Im Fall der Ausbildung des Scheibenventils 38 als 4/X-Ventil ( 2a) weist die erste Ventilscheibe 20 drei Öffnungen 58 auf. Im Fall der Ausbildung des Scheibenventils 38' als 3/X-Ventil (2b) weist die erste Ventilscheibe 20' zwei Öffnungen 58 auf. In den 2a und 2b ist jeweils immer nur eine der Öffnungen 58 der ersten Ventilscheibe 20, 20' sichtbar, während die weiteren Öffnungen 58 der ersten Ventilscheibe 20, 20' jeweils von einer zweiten Ventilscheibe 22 verdeckt sind. Das Scheibenpaket 18, 18' umfasst die zweite Ventilscheibe 22. Die zweite Ventilscheibe 22 ist zumindest relativ zu der ersten Ventilscheibe 20, 20' rotierbar ausgebildet. Die erste Ventilscheibe 20, 20' und die zweite Ventilscheibe 22 sind direkt aufeinander montiert. Die erste Ventilscheibe 20, 20' und die zweite Ventilscheibe 22 sind in Berührungskontakt zueinander. Die erste Ventilscheibe 20, 20' und die zweite Ventilscheibe 22 weisen überlappende Axialrichtungen 70 auf, wobei die Axialrichtungen 70 jeweils durch ein Zentrum der zumindest im Wesentlichen als runde Scheiben ausgebildeten Ventilscheiben 20, 20', 22 verlaufen (vgl. auch 3). Die zweite Ventilscheibe 22 weist genau eine Öffnung 60 auf, die die zweite Ventilscheibe 22 in eine Richtung senkrecht zu einer Scheibenebene 62 der zweiten Ventilscheibe 22 durchdringen. Die Öffnung 60 der zweiten Ventilscheibe 22 ist durch Rotation der zweiten Ventilscheibe 22 in Überlapp mit einer der Öffnungen 58 der ersten Ventilscheibe 20, 20' bringbar. Dadurch werden Durchströmungspfade durch das Scheibenpaket 18, 18' wahlweise geöffnet oder geschlossen. Abhängig von einer Stellung der Ventilscheiben 20, 20', 22 des Scheibenpakets 18, 18' relativ zueinander sind die Durchströmungspfade durch das Scheibenpaket 18, 18' öffenbar und/oder fluiddicht verschließbar. Die zweite Ventilscheibe 22 weist ein Rotationsanschlagelement 68 auf, welches zu einer Begrenzung des Rotationswinkels der zweiten Ventilscheibe 22 mit einem Rotationsanschlagelement 64 des ersten Ventilteils 12 wechselwirkt. Das Rotationsanschlagelement 68 der zweiten Ventilscheibe 22 ist als ein in Radialrichtung nach außen stehender Fortsatz der zweiten Ventilscheibe 22 ausgebildet. Das Rotationsanschlagelement 64 des ersten Ventilteils 12 ist als ein in Radialrichtung nach innen stehender Vorsprung des ersten Ventilteils 12 ausgebildet. Die zweite Ventilscheibe 22 weist eine Wellenaufnahme 66 auf. Die Wellenaufnahme 66 ist zu einer Montage einer Antriebswelle 32 vorgesehen (vgl. 3). Die Ventilscheiben 20, 20', 22 sind als Keramikscheiben ausgebildet. Alternativ sind jedoch auch andere Materialien denkbar (z.B. Kunststoff oder Metall)
Die 3 zeigt eine schematische seitliche Schnittansicht der Scheibenventilvorrichtung 40 in einer ersten Schnittebene. Der erste Ventilteil 12 weist einen Anschlussbereich 74 auf. Der zweite Ventilteil 16 weist einen Anschlussbereich 76 auf. Die Ventilteile 12, 16 sind im montierten Zustand des Scheibenventils 38 über die Anschlussbereiche 74, 76 fest miteinander verbunden. Der erste Ventilteil 12 und der zweite Ventilteil 16 sind derart aneinander montiert, dass die Ventilteile 12, 16 zusammen einen Scheibenpaketaufnahmeraum 24 ausbilden. Der Scheibenpaketaufnahmeraum 24 ist zumindest teilweise durch die Anschlussbereiche 74, 76 der Ventilteile 12, 16 ausgebildet. Das Scheibenpaket 18 ist in dem Scheibenpaketaufnahmeraum 24 aufgenommen. Das Scheibenpaket 18 ist in dem Scheibenpaketaufnahmeraum 24 minimal entlang der Axialrichtung 70 bewegbar. Die Scheibenventilvorrichtung 40 weist einen Anschlag 28 auf. Der Anschlag 28 begrenzt den Scheibenpaketaufnahmeraum 24 zumindest zu einer Seite, vorzugsweise zu einer Seite des ersten Ventilteils 12. Der Anschlag 28 ist durch eine Metallscheibe gebildet. Alternativ kann der Anschlag 28 auch durch eine Keramikscheibe gebildet sein. Der Anschlag 28 bildet eine Anschlagsfläche für die zweite Ventilscheibe 22 aus. Der erste Ventilteil 12 bildet ein Anschlagelement 72 aus, welches dazu vorgesehen ist, den Anschlag 28 zu tragen / haltern. Vorzugsweise ist der Anschlag 28 an dem Anschlagelement 72 des ersten Ventilteils 12 angeklebt. Das Scheibenventil 38, insbesondere die Scheibenventilvorrichtung 40, weist die Antriebswelle 32 auf. Die zweite Ventilscheibe 22 ist mit der Antriebswelle 32 verbunden. Eine Standard-Durchströmungsrichtung 30 durch das Scheibenventil 38, insbesondere durch das Scheibenpaket 18, ist in der 3 durch einen Pfeil angedeutet.
Die Scheibenventilvorrichtung 40 weist ein Dichtelement 26 auf (vgl. auch die 4 und 5). Das zweite Ventilteil 16 bildet eine Dichtelementaufnahme 78 aus. Die Dichtelementaufnahme 78 ist als eine Sicke / als mehrere Sicken ausgebildet. Die Dichtelementaufnahme 78 ist dazu vorgesehen, das Dichtelement 26 aufzunehmen. Das Dichtelement 26 ist in dem montierten Zustand des Scheibenventils 38 in der Dichtelementaufnahme 78 angeordnet. Der Scheibenpaketaufnahmeraum 24 umfasst die Dichtelementaufnahme 78. Das Dichtelement 26 ist elastisch verformbar ausgebildet. Das Dichtelement 26 ist als eine Formdichtung 34 ausgebildet. Das Dichtelement 26, insbesondere die Formdichtung 34, ist einteilig ausgebildet. Das Dichtelement 26 / die Formdichtung 34 ist, insbesondere in dem montierten Zustand des Scheibenventils 38, elastisch vorgespannt in dem Scheibenpaketaufnahmeraum 24 angeordnet. Das Dichtelement 26 / die Formdichtung 34 ist, insbesondere in dem montierten Zustand des Scheibenventils 38, elastisch vorgespannt in der Dichtelementaufnahme 78 angeordnet. Das Dichtelement 26 ist auf einer dem Anschlag 28 gegenüberliegenden Seite des Scheibenpakets 18 angeordnet. Das Dichtelement 26 und der Anschlag 28 sind auf unterschiedlichen Seiten des Scheibenpakets 18, insbesondere des Scheibenpaketaufnahmeraums 24 angeordnet. Das Dichtelement 26 ist auf einer Seite des Scheibenpakets 18 angeordnet, welche von der vorgesehenen Standard-Durchströmungsrichtung 30 durch das Scheibenpaket 18 abgewandt ist. Das Dichtelement 26 ist derart elastisch vorgespannt angeordnet, so dass das Scheibenpaket 18 in dem montierten Zustand der Ventilteile 12, 16 in Richtung des Anschlags 28 gedrückt wird. Das Dichtelement 26 / die Formdichtung 34 liegt dichtend an dem zweiten Ventilteil 16 an. Das Dichtelement 26 / die Formdichtung 34 liegt dichtend an der ersten Ventilscheibe 20 an. Das Dichtelement 26 ist, insbesondere in einem auf einer Eingangsseite des Scheibenventils 38 drucklosen Zustand, derart elastisch vorgespannt, dass es zumindest bis zu einem an die erste Ventilscheibe 20 angreifenden Gegendruck von 1,5 bar dichtend an der ersten Ventilscheibe 20 anliegt. Das (einteilige) Dichtelement 26 / die Formdichtung 34 dichtet zusätzlich zu der Abdichtung des zweiten Fluidanschlusses 14 des zweiten Ventilteils 16 zumindest den weiteren zweiten Fluidanschluss 36 des zweiten Ventilteils 16, bevorzugt alle weiteren zweiten Fluidanschlüsse 36, 48 des zweiten Ventilteils 16 ab.
Die 4 zeigt schematisch eine weitere seitliche Schnittansicht der Scheibenventilvorrichtung 40 in einer von der Schnittebene verschiedenen weiteren Schnittebene, wobei die beiden Ventilteile 12, 16 noch nicht aneinander montiert sind. Bei der Montage werden die Ventilteile 12, 16 entlang der angedeuteten Pfeile 80, 82 aufeinander zubewegt und die Anschlussbereiche 74, 76 miteinander verbunden, so dass der Scheibenpaketaufnahmeraum 24 ausgebildet wird. Die 5 zeigt ebenfalls die weitere seitliche Schnittansicht in der weiteren Schnittebene, nachdem die beiden Ventilteile 12, 16 aneinander montiert wurden, in einem Ausschnitt. Das Dichtelement 26, insbesondere die Formdichtung 34, ist hier sowie in der 4 so dargestellt, wie es in einem unkomprimierten, d.h. unvorgespannten Zustand aussehen würde (daher der Überlapp von Dichtelement 26 und Ventilteil 12 bzw. Ventilscheibe 20 in den Zeichnungen). Der Pfeil 88 deutet die Einstrahlrichtung eines Laserstrahls an, welcher zu einem Verschweißen der beiden Ventilteile 12, 16 miteinander verwendet werden kann. In diesem Fall ist das in einem Verbindungsbereich der beiden Ventilteile 12, 16 außenliegende zweite Ventilteil 16 lasertransparent ausgebildet.
Die 6 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung der Scheibenventilvorrichtung 40, insbesondere des Scheibenventils 38 mit der Scheibenventilvorrichtung 40. In zumindest einem Vormontageschritt 42 wird das Dichtelement 26 in den zweiten Ventilteil 16, 16' eingebracht. In dem Vormontageschritt 42 wird das Scheibenpaket 18, 18' in den ersten Ventilteil 12 eingebracht. In dem Vormontageschritt 42 wird die zweite Ventilscheibe 22 mit der Antriebswelle 32 verbunden. In dem Vormontageschritt 42 wird die erste Ventilscheibe 20, 20' rotationspositionsfest in dem ersten Ventilteil 12 befestigt. In dem Vormontageschritt 42 sind die Ventilteile 12, 16 noch voneinander getrennt. In einem weiteren Verfahrensschritt 84 werden die Ventilteile 12, 16, insbesondere entlang einer Richtung, die parallel zu einer Axialrichtung 70 einer der Ventilscheiben 20, 20', 22 verläuft, aufeinander zu bewegt. In dem Verfahrensschritt 84 wird ein endgültiger Abstand der beiden Ventilteile 12, 16 präzise festgelegt. In dem Verfahrensschritt 84 wird eine Größe des Scheibenpaketaufnahmeraums 24 präzise eingestellt. In dem Verfahrensschritt 84 wird die Vorspannung des Dichtelements 26 / der Formdichtung 34 präzise eingestellt. In dem Verfahrensschritt 84 wird die elastische Vorspannung des Dichtelements 26 durch ein Andrücken eines der Ventilteile 12, 16, 16' an das jeweils andere Ventilteil 12, 16, 16' oder durch ein Gegeneinanderdrücken der Ventilteile 12, 16, 16' erzielt. In dem Verfahrensschritt 84 wird die definierte Vorspannung des Dichtelements 26 / der Formdichtung 34 dadurch eingestellt, dass der vormontierte erste Ventilteil 12 und der vormontierte zweite Ventilteil 16, 16' zunächst in einem, insbesondere einen Teilschritt des Verfahrensschritts 84 ausbildenden, ersten Vorspannungs-Einstellschritt 44 in Anschlag miteinander gebracht werden / auf Block gefahren werden und anschließend in einem, insbesondere ebenfalls einen Teilschritt des Verfahrensschritts 84 ausbildenden, zweiten Vorspannungs-Einstellschritt 46 die auf Anschlag liegenden Ventilteile 12, 16, 16' wieder um einen definierten Weg auseinandergefahren werden. In dem Verfahrensschritt 84 wird die Relativposition der Ventilteile 12, 16, 16' zueinander und damit die Vorspannung des Dichtelements 26 durch ein Servopressen der Ventilteile 12, 16 aufeinander / aneinander eingestellt. In dem Verfahrensschritt 84 wird mittels der Vorspannungs-Einstellschritte 44, 46 ein (im druckunbelasteten Zustand) präzise definierter Spalt 86 (vgl. auch 5) zwischen dem zweiten Ventilteil 16 und der ersten Ventilscheibe 20 eingestellt. Die Größe des Spalts 86 ist insbesondere auch unter Berücksichtigung einer Wärmeausdehnung der Bauteile des Scheibenventils 38 gewählt. Durch die Vorspannungs-Einstellschritte 44, 46 des Verfahrensschritts 84 wird das elastisch verformbare Dichtelement 26 in dem Scheibenpaketaufnahmeraum 24 derart elastisch vorgespannt, so dass das Scheibenpaket 18, 18' in dem montierten Zustand der Ventilteile 12, 16, 16' in Richtung des dem Dichtelement 26 gegenüberliegenden Anschlags 28, welcher mit dem ersten Ventilteil 12 zumindest verbunden ist, gedrückt wird. Die präzise Einstellung der Größe des Spalts 86 und/oder der elastischen Vorspannung des Dichtelements 26 erfolgt durch den Einsatz einer Servopresse. Im Anschluss an die Einstellung der Vorspannung des Dichtelements 26 / der Formdichtung 34 werden in einem Fügeschritt 90 die in den Vorspannungs-Einstellschritten 44, 46 exakt relativ zueinander angeordneten Ventilteile 12, 16, 16', z.B. durch ein Laserschweißen oder eine andere geeignete Fügetechnik, miteinander gefügt.
Bezugszeichenliste

10: Erster Fluidanschluss
12: Erster Ventilteil
14: Zweiter Fluidanschluss
16: Zweiter Ventilteil
18: Scheibenpaket
20: Erste Ventilscheibe
22: Zweite Ventilscheibe
24: Scheibenpaketaufnahmeraum
26: Dichtelement
28: Anschlag
30: Standard-Durchströmungsrichtung
32: Antriebswelle
34: Formdichtung
36: Weiterer zweiter Fluidanschluss
38: Scheibenventil
40: Scheibenventilvorrichtung
42: Vormontageschritt
44: Erster Vorspannungs-Einstellschritt
46: Zweiter Vorspannungs-Einstellschritt
48: Zusätzlicher weiterer zweiter Fluidanschluss
50: Ventilgehäuse
52: Motor- und/oder Getriebegehäuseteil
54: Anschlussstecker
56: Scheibenebene
58: Öffnung
60: Öffnung
62: Scheibenebene
64: Rotationsanschlagelement
66: Wellenaufnahme
68: Rotationsanschlagelement
70: Axialrichtung
72: Anschlagelement
74: Anschlussbereich
76: Anschlussbereich
78: Dichtelementaufnahme
80: Pfeil
82: Pfeil
84: Verfahrensschritt
86: Spalt
88: Pfeil
90: Fügeschritt

Claims

Scheibenventilvorrichtung (40) mit zumindest einem, zumindest einen ersten Fluidanschluss (10) aufweisenden ersten Ventilteil (12), mit zumindest einem, zumindest einen zweiten Fluidanschluss (14) aufweisenden zweiten Ventilteil (16, 16'), welcher von dem ersten Ventilteil (12) getrennt gefertigt ist, und mit zumindest einem Scheibenpaket (18, 18'), welches zumindest eine erste Ventilscheibe (20, 20') und zumindest eine relativ zu der ersten Ventilscheibe (20, 20') rotierbare zweite Ventilscheibe (22) umfasst, wobei abhängig von einer Stellung der Ventilscheiben (20, 20', 22) des Scheibenpakets (18, 18') relativ zueinander, Durchströmungspfade öffenbar und/oder verschließbar sind, und wobei der erste Ventilteil (12) und der zweite Ventilteil (16, 16') derart aneinander montiert sind, dass die Ventilteile (12, 16, 16') zusammen einen Scheibenpaketaufnahmeraum (24) ausbilden, innerhalb welchem zumindest das Scheibenpaket (18, 18') aufgenommen ist, gekennzeichnet durch zumindest ein elastisch verformbares Dichtelement (26), welches in dem Scheibenpaketaufnahmeraum (24) elastisch vorgespannt angeordnet ist, so dass das Scheibenpaket (18, 18') in einem montierten Zustand der Ventilteile (12, 16, 16') in Richtung eines, insbesondere dem Dichtelement (26) gegenüberliegenden, Anschlags (28), welcher insbesondere mit dem ersten Ventilteil (12) zumindest verbunden ist, gedrückt wird.
Scheibenventilvorrichtung (40) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (26) auf einer Seite des Scheibenpakets (18, 18') angeordnet ist, welche von einer vorgesehenen Standard-Durchströmungsrichtung (30) durch das Scheibenpaket (18, 18') abgewandt ist.
Scheibenventilvorrichtung (40) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (26) dichtend an der ersten Ventilscheibe (20, 20') anliegt, welche relativ zu den Ventilteilen (12, 16, 16') zumindest rotationspositionsfest in dem Scheibenpaketaufnahmeraum (24) angeordnet ist.
Scheibenventilvorrichtung (40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (26) derart elastisch vorgespannt ist, dass es zumindest bis zu einem an die erste Ventilscheibe (20, 20') angreifenden Gegendruck von 1,5 bar, dichtend an der ersten Ventilscheibe (20, 20') anliegt.
Scheibenventilvorrichtung (40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (28) durch eine Metallscheibe oder durch eine Keramikscheibe gebildet ist.
Scheibenventilvorrichtung (40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Ventilscheibe (22) mit einer Antriebswelle (32) verbunden ist.
Scheibenventilvorrichtung (40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (26) als eine Formdichtung (34) ausgebildet ist.
Scheibenventilvorrichtung (40) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Formdichtung (34) einstückig ausgebildet ist.
Scheibenventilvorrichtung (40) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Formdichtung (34) an dem zweiten Ventilteil (16, 16') anliegt und/oder zusätzlich zu einer Abdichtung des zweiten Fluidanschlusses (14) des zweiten Ventilteils (16, 16') zumindest einen weiteren zweiten Fluidanschluss (36) des zweiten Ventilteils (16, 16') abdichtet.
Scheibenventil (38, 38') mit einer Scheibenventilvorrichtung (40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zur Herstellung einer Scheibenventilvorrichtung (40), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit zumindest einem, zumindest einen ersten Fluidanschluss (10) aufweisenden ersten Ventilteil (12), mit zumindest einem, zumindest einen zweiten Fluidanschluss (14) aufweisenden zweiten Ventilteil (16, 16'), welcher von dem ersten Ventilteil (12) getrennt gefertigt ist, und mit zumindest einem Scheibenpaket (18, 18'), welches zumindest eine erste Ventilscheibe (20, 20') und zumindest eine relativ zu der ersten Ventilscheibe (20, 20') rotierbare zweite Ventilscheibe (22) umfasst, wobei abhängig von einer Stellung der Ventilscheiben (20, 20', 22) des Scheibenpakets (18, 18') relativ zueinander, Durchströmungspfade geöffnet und/oder verschlossen werden, und wobei der erste Ventilteil (12) und der zweite Ventilteil (16, 16') derart aneinander montiert werden, dass die Ventilteile (12, 16, 16') zusammen einen Scheibenpaketaufnahmeraum (24) ausbilden, von welchem zumindest das Scheibenpaket (18, 18') aufgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein elastisch verformbares Dichtelement (26) in dem Scheibenpaketaufnahmeraum (24) derart elastisch vorgespannt wird, so dass das Scheibenpaket (18, 18') in einem montierten Zustand der Ventilteile (12, 16, 16') in Richtung eines, insbesondere dem Dichtelement (26) gegenüberliegenden, Anschlags (28), welcher insbesondere mit dem ersten Ventilteil (12) zumindest verbunden ist, gedrückt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (26) durch ein Andrücken eines der Ventilteile (12, 16, 16') an das jeweils andere Ventilteil (12, 16, 16') oder durch ein Gegeneinanderdrücken der Ventilteile (12, 16, 16') elastisch vorgespannt wird.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Relativposition der Ventilteile (12, 16, 16') zueinander und damit eine Vorspannung des Dichtelements (26) durch ein Servopressen eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Vormontageschritt (42) das Dichtelement (26) in den zweiten Ventilteil (16, 16') eingebracht wird und das Scheibenpaket (18, 18') in den ersten Ventilteil (12) eingebracht wird, und dass eine definierte Vorspannung des Dichtelements (26) dadurch eingestellt wird, dass in zumindest einem ersten Vorspannungs-Einstellschritt (44) der, insbesondere vormontierte, erste Ventilteil (12) und der, insbesondere vormontierte, zweite Ventilteil (16, 16') zunächst in Anschlag miteinander gebracht werden und in zumindest einem zweiten Vorspannungs-Einstellschritt (46) die auf Anschlag liegenden Ventilteile (12, 16, 16') anschließend um einen definierten Weg wieder auseinandergefahren werden.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an die Einstellung der Vorspannung des Dichtelements (26) in einem Fügeschritt (90) die in den Vorspannungs-Einstellschritten (44, 46) exakt relativ zueinander angeordneten Ventilteile (12, 16, 16') gefügt werden.