DE19603719C2 - Ringförmige Dichtungseinheit für ein Mehrwegeventil sowie Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine ringförmige Dichtungseinheit für ein Mehrwegeventil, zur Abdichtung des axial bewegbaren Ven­ tilkolbens gegenüber dem Ventilgehäuse.

Aus der EP 0 472 910 B1 geht eine Dichtungseinheit dieser Art hervor, die einen Gehäusering und ein darin verankertes, ringförmiges Dichtelement aufweist, so daß ein einheitlich handhabbares Bauteil gebildet ist. Die Dichtungseinheit ist bei der Herstellung des Ventils in eine den Ventilkolben auf­ nehmende Ausnehmung des Ventilgehäuses einpreßbar. Um eine vereinfachte Herstellung der Dichtungseinheit zu erreichen, ist der Gehäusering überwiegend mehrteilig aufgebaut. Bei sehr kleinen Baugrößen ist die Handhabung mehrerer Bestand­ teile des Gehäuseringes kaum mehr möglich, so daß sich ein einstückige Bauform anbietet. Der in der EP 0 472 910 B1 vor­ geschlagene einstückige Gehäusering bereitet jedoch bei der Formgebung und insbesondere beim Einpressen in die Ausnehmung des Ventilgehäuses Probleme.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Dichtungseinheit für ein Mehrwegeventil zu schaffen, die sich bei einfacher Herstellung sicher im Ventilgehäuse montieren läßt und eine zuverlässige Abdichtung gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine ringför­ mige Dichtungseinheit für ein Mehrwegeventil, zur Abdichtung des axial bewegbaren Ventilkolbens gegenüber dem Ventilgehäu­ se,

• - mit einem einstückigen Gehäusering, der eine radial außen angeordnete, zur gehäuseseitigen Preßsitzbefestigung geeigne­ te zylindrische Haltewand und zwei ausgehend von dieser mit Abstand zueinander nach radial innen ragende ringförmige er­ ste und zweite Seitenwände aufweist, wobei die Wände des Ge­ häuseringes einen über eine umlaufende Ringöffnung nach radi­ al innen hin offenen Ringraum begrenzen,
• - wobei die erste Seitenwand des Gehäuseringes im Quer­ schnitt gesehen einen bogenförmigen Verlauf mit einem von der zweiten Seitenwand axial weggewölbten Bogenabschnitt aufweist,
• - und wobei die zweite Seitenwand im Querschnitt gesehen über einen abgestuften Verlauf verfügt und einen im An­ schluß an die Haltewand im wesentlichen radial nach innen verlaufenden geraden äußeren Seitenwandabschnitt auf­ weist, an den sich über eine Abstufung ein axial in Rich­ tung zur ersten Seitenwand versetzter und ebenfalls nach radial innen verlaufender innerer Seitenwandabschnitt an­ schließt, dem der Endbereich der bogenförmigen ersten Seitenwand gegenüberliegt,
  • - derart, daß der äußere Seitenwandabschnitt der zweiten Seitenwand und der diesem gegenüberliegende Bogenab­ schnitt der ersten Seitenwand im Innern des Ringraumes einen Verankerungsbereich begrenzen, dessen Breite grö­ ßer ist als die Breite der sich anschließenden, seit­ lich vom inneren seitenwandabschnitt der zweiten Sei­ tenwand und dem diesem gegenüberliegenden Endbereich der bogenförmigen ersten Seitenwand begrenzten Ringöff­ nung,
• - wobei in dem Verankerungsbereich wenigstens ein ringförmi­ ges, elastisch nachgiebiges Dichtelement verankert ist, das mit einer zur Zusammenarbeit mit dem Ventilkolben vorgesehe­ nen Dichtpartie mit axialem Bewegungsspiel nach radial innen durch die Ringöffnung hindurchragt.

Aufgrund des einstückigen Gehäuseringes ist auch dann eine einfache Herstellung und Montage der Dichtungseinheit mög­ lich, wenn diese eine sehr kleine Baugröße aufweist. Das Ein­ pressen der Dichtungseinheit in die Ausnehmung des Ventilge­ häuses erfolgt mit der bogenförmig konturierten ersten Sei­ tenwand voraus, die aufgrund ihres kantenlos gekrümmten Über­ gangs zur Haltewand keine Angriffspunkte für ein eventuelles Verklemmen in der Ausnehmung des Ventilgehäuses bietet. Ins­ besondere ist ein Hinwegschieben über die Kanten in der Aus­ nehmung des Ventilgehäuses, die beispielsweise von Einmündun­ gen von Ventilkanälen gebildet sind, problemlos und ohne Ver­ kanten möglich. Desweiteren stellt der radial weit außen lie­ gende, äußere Seitenwandabschnitt der zweiten Seitenwand eine sehr gut geeignete Angriffsfläche für ein entsprechendes Preßwerkzeug zum Einpressen der Dichtungsanordnung in die Ausnehmung des Ventilgehäuses dar. Aufgrund der radial weit außen angreifenden Einpreßkraft ist ein versehentliches Ver­ biegen oder Verformen des Gehäuserings, insbesondere im Be­ reich der Ringöffnung vermieden. Das axiale Bewegungsspiel des Dichtelementes verhindert außerdem den sogenannten "Stick-Slip"-Effekt, bei dem das Dichtelement aufgrund länge­ ren Stillstandes des Ventilkolbens an diesem anhaftet. Im Mo­ ment des ersten Wiederanlaufs bewegt sich das Dichtelement aufgrund des axialen Bewegungsspieles ein Stück weit mit dem Ventilkolben mit und wird dann schlagartig durch eine der Seitenwände abgebremst, wodurch ein Ablösen des Dichtelemen­ tes vom Ventilkolben erreicht ist.

Zwar geht aus der DE 43 24 529 C1 eine von einem Wellendich­ tring gebildete Dichtungseinheit mit einem einstückigen Ge­ häusering hervor, wobei das Dichtelement jedoch zwischen den beiden Seitenwänden eingeklemmt ist, so daß kein axiales Be­ wegungsspiel vorliegt. Die eine Seitenwand des Gehäuserings hat einen abgerundeten Verlauf, jedoch ist diese Form zum Zwecke einer optimierten Klemmung vorgesehen.

Aus der DE 32 21 526 A1 ist ein Wellendichtring bekannt, des­ sen eine Seitenwand zwar ebenfalls einen abgestuften Verlauf besitzt, wobei dieser jedoch zum Zwecke einer einfacheren Montage der Dichtungseinheit bzw. einer besseren Klemmung des Dichtelementes zwischen den Seitenwänden vorgesehen ist. Auf­ grund der Klemmung des Dichtelementes ist kein axiales Bewe­ gungsspiel vorhanden.

Zweckmäßigerweise wird die Dichtungseinheit dadurch herge­ stellt, daß man die Bodenwand eines napfähnlichen Gehäuse­ ring-Rohteils in eine der abgestuften zweiten Seitenwand ent­ sprechenden Gestalt umformt, wobei man zuvor, gleichzeitig oder anschließend eine zentrale Durchbrechung in der Boden­ wand hergestellt hat bzw. herstellt, daß man anschließend von der der umgeformten Bodenwand entgegengesetzten Axialseite her ein Dichtelement in das Gehäusering-Rohteil einlegt, und daß man schließlich den über das Dichtelement hinausragenden Endabschnitt der Umfangswand des napfähnlichen Gehäusering- Rohteils beispielsweise durch Prägen oder Rollieren in eine der ersten Seitenwand entsprechende bogenförmige Gestalt um­ formt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen aufgeführt.

Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, einen tangentialen Übergang zwischen der Haltewand und zumindest der bogenförmig konturierten ersten Seitenwand des Gehäuseringes vorzusehen. Auf diese Weise liegt ein sanfter Übergang vor, der selbst bei einem versehentlichen Verkanten der Dichtungseinheit im Laufe der Montage zu keinerlei Schäden an der Wand der Ventilgehäuse- Ausnehmung führt.

Ist die radial nach außen weisende Außenfläche der Haltewand als dichtelementlose Preßsitzfläche ausgebildet, ergibt sich eine zuverlässige Abdichtung zwischen dem Gehäusering und dem Ventilgehäuse ohne zusätzliche Abdichtmaßnahmen.

Bei dem Gehäusering handelt es sich zweckmäßigerweise um ein Metallteil, das durch Umformung aus einem Gehäusering-Rohteil hergestellt wurde, insbesondere durch biegende Verformung, so daß es als Formteil bezeichenbar ist.

Die einstückige Ausgestaltung des Gehäuseringes als durch Um­ formung hergestelltes Formteil ermöglicht die Verwirklichung sehr geringer Wandstärken für den Gehäusering, so daß in Radi­ alrichtung gesehen verhältnismäßig viel Platz zur Aufnahme des beispielsweise als Elastomerteil ausgebildeten Dichtelementes zur Verfügung steht. Dadurch kann ein Dichtelement mit verhält­ nismäßig großen radialen Dickenabmessungen verwendet werden, was den Vorteil hat, daß das radiale Verformungsvermögen größer ist, das für eine zuverlässige Abdichtung gegenüber dem Ventil­ kolben und/oder zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen benötigt wird.

Aus Gründen der Kompaktheit ist in dem Gehäusering zweckmäßi­ gerweise lediglich ein einziges Dichtelement gehalten.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine bevorzugte Bauform der erfindungsgemä­ ßen Dichtungseinheit im Querschnitt längs einer sich axial und radial erstreckenden Ebene, wobei ein die Dichtungseinheit auf­ nehmendes Ventilgehäuse sowie ein die Dich­ tungseinheit durchsetzender Ventilkolben lediglich schematisch strichpunktiert ange­ deutet sind,

Fig. 2 die Anordnung aus Fig. 1 in einer axialen Ansicht mit Blickrichtung gemäß Pfeil II aus Fig. 1, und

Fig. 3 bis 6 verschiedene Verfahrensschritte eines be­ vorzugten Verfahrens zur Herstellung der ringförmigen Dichtungseinheit, wobei die Formgebungswerkzeuge lediglich strichpunk­ tiert angedeutet sind.

In Fig. 1 und 2 ist strichpunktiert ein Ausschnitt eines Ventilgehäuses 1 abgebildet, das in an sich bekannter Weise eine beispielsgemäß zylindrische Ausnehmung 2 aufweist, in der ein ebenfalls nur strichpunktiert angedeuteter Ventilkolben 3 gemäß Doppelpfeil 4 axial beweglich angeordnet ist.

In die Ausnehmung 2 des Ventilgehäuses 1 münden umfangsseitig mehrere in Axialrichtung mit Abstand zueinander angeordnete Ventilkanäle 5, unter denen sich regelmäßig ein Speisekanal, mindestens ein Arbeitskanal und mindestens ein Entlüftungskanal befindet.

In der Ausnehmung 2 des Ventilgehäuses 1 sind vorzugsweise meh­ rere ringförmige Dichtungseinheiten 6 angeordnet, von denen in Fig. 1 lediglich eine abgebildet ist. Die Dichtungseinheiten 5 sind axial mit Abstand zueinander angeordnet und unterteilen die Ausnehmung 2 in einzelne Ausnehmungsabschnitte 7, in die jeweils einer der Ventilkanäle 5 einmündet.

Der beispielsgemäße Ventilkolben 3, der auch als Ventilschieber bezeichnet werden könnte, hat eine in Axialrichtung mehrfach abgestufte zylindrische Gestalt und ist vollständig dichtungs­ los ausgebildet. Durch die Abstufung verfügt er über Längenab­ schnitte größeren Durchmessers 8 und Längenabschnitte geringe­ ren Durchmessers 9. In einer Stellung vergleichbar der in Fig. 1 gezeigten, bei der ein Längenabschnitt 9 geringeren Durchmes­ sers innerhalb der ringförmigen Dichtungseinheit 6 zu liegen kommt, liegt eine fluidische Verbindung zwischen den beidseits der Dichtungseinheit 6 liegenden Ausnehmungsabschnitten 7 vor, so daß Druckmedium, insbesondere Druckluft, hindurchströmen kann. Befindet sich hingegen ein Längenabschnitt größeren Durchmessers 8 innerhalb der Dichtungseinheit 6, so ist infolge des Zusammenwirkens zwischen der Dichtungseinheit 6 und dem Ventilkolben 3 die fluidische Verbindung zwischen den Aus­ nehmungsabschnitten 7 bzw. deren Ventilkanälen 5 unterbrochen.

Da die grundsätzliche Wirkungsweise von Mehrwegeventilen dem Fachmann bekannt ist, braucht an dieser Stelle nicht näher auf das Funktionsprinzip eingegangen werden. Nähere Ausführungen finden sich beispielsweise in der EP 0 472 910 B1 oder der EP 0 475 070 B1.

Die ringförmige Dichtungseinheit 6 des Ausführungsbeispiels ist ein zweiteiliges Element, das sich aus einem einstückigen Ge­ häusering 12 und einem ebenfalls einstückigen, von dem Gehäu­ sering 12 gehaltenen ringförmigen Dichtelement 13 zusammen­ setzt. Das Dichtelement 13 besteht aus Material mit gummiela­ stischen Eigenschaften und ist vorzugsweise ein Elastomerteil. Bei dem Gehäusering 12 handelt es sich vorzugsweise um ein Me­ tallteil mit einer besonderen Formgebung, die beispielsweise durch Biegeformung erhalten wird. Es könnte sich auch um ein Kunststoffteil handeln.

Der Gehäusering 12 hat im Querschnitt eine aus Fig. 1 ersicht­ liche, im wesentlichen U-ähnliche Gestalt, wobei die U-Öffnung radial nach innen weist. Er verfügt über eine radial außen an­ geordnete zylindrische Haltewand 14, deren radial nach außen weisende zylindrische Außenfläche eine Preßsitzfläche 15 bil­ det.

Die ringförmige Dichtungseinheit 6 ist innerhalb der Ausnehmung 2 an der betreffenden Stelle ihres Wirkens mit Preßsitz festge­ legt. Hierzu wird die Dichtungseinheit 6 mit geringfügigem ra­ dialem Übermaß axial in die Ausnehmung 2 eingepreßt, so daß sie mit ihrer Preßsitzfläche 15 fest gegen die Umfangsfläche 16 der Ausnehmung 2 gepreßt ist. Weitere Maßnahmen zur Fixierung der Dichtungseinheit 6 der Ausnehmung 2 sind nicht erforderlich, insbesondere keine axialseitig wirkenden Abstützelemente. Dar­ überhinaus erübrigt sich die Verwendung eines Dichtelementes zur Abdichtung des Zwischenbereiches zwischen der Umfangswand 16 der Ausnehmung 2 und der Preßsitzfläche 15, da der Preßsitz für eine ausreichende und zuverlässige fluiddichte Verbindung sorgt.

An den beiden axial gerichteten Endbereichen der Haltewand 14 ist jeweils eine radial nach innen ragende ringförmige Seiten­ wand 17, 18 angeformt. Diese beiden Seitenwände 17, 18 begren­ zen zusammen mit der Haltewand 14 einen Ringraum 22 des Gehäu­ seringes 12. Dieser Ringraum 22 ist über eine von den radial innen liegenden Endbereichen 23, 24 der Seitenwände 17, 18 be­ grenzte Ringöffnung 25 nach radial innen zum Ventilkolben 3 hin offen.

Das Dichtelement 13 ist im Innern des Ringraumes 22 verankert und ragt mit einer beim Ausführungsbeispiel im Querschnitt ge­ sehen etwa wulstähnlichen Dichtpartie 26 durch die Ringöffnung 25 hindurch nach radial innen in den Bereich der axialen Durch­ brechung der Dichtungseinheit 6. Befindet sich ein größeren Durchmesser aufweisender Längenabschnitt 8 des Ventilkolbens 3 innerhalb der Dichtungseinheit 6, so wird er von der ringförmi­ gen Dichtpartie 26 mit Dichtkontakt umschlossen.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist die sich an die Haltewand 14 anschließende erste Seitenwand 17 des Gehäuseringes 12, im Querschnitt gemäß Fig. 1 gesehen, bogenförmig gestaltet. Die Ausrichtung ist so getroffen, daß ihr konvexer Teil, also die Auswölbung 30, axial von der zweiten Seitenwand 18 weg weist. Ausgehend von der Haltewand 14 bis hin zu ihrem entgegengesetz­ ten freien Endbereich 23 hat die erste Seitenwand 17 zweckmäßi­ gerweise eine konstante Krümmung. Zur Haltewand 14 liegt ein tangentialer Übergang vor, so daß sich die Haltewand 14 prak­ tisch in tangentialer Verlängerung an die bogenförmige erste Seitenwand 17 anschließt, zumindest im Bereich der Außenflä­ chen.

Die der ersten Seitenwand 17 axial mit Abstand gegenüberlie­ gende zweite Seitenwand 18 hat eine von der ersten Seitenwand 17 abweichende Formgebung. Sie verfügt im Querschnitt gesehen, über einen abgestuften Verlauf. Sie hat einen sich an die Hal­ tewand 14 anschließenden, radial nach innen verlaufenden gerad­ linigen äußeren Seitenwandabschnitt 27, an den sich, über eine Abstufung 28, ein ebenfalls zweckmäßigerweise geradliniger in­ nerer Seitenwandabschnitt 29 radial nach innen verlaufend an­ schließt. Die Abstufung 28 ist so gestaltet, daß der innere Seitenwandabschnitt 29 in Richtung zur ersten Seitenwand 17 versetzt ist, also an diese im Vergleich zum radial weiter au­ ßen liegenden äußeren Seitenwandabschnitt 27 weiter angenähert ist.

Im Bereich der Abstufung 28 erstreckt sich zwischen dem äußeren und dem inneren Seitenwandabschnitt 27, 29 zweckmäßigerweise ein im Querschnitt gesehen einen Schrägverlauf aufweisender Verbindungsabschnitt 32, der ausgehend vom äußeren Seitenwand­ abschnitt sowohl eine nach radial innen, als auch eine axial in Richtung zur ersten Seitenwand 17 gerichtete Erstreckungskompo­ nente hat.

Zweckmäßigerweise ist der äußere Seitenwandabschnitt 17, im Querschnitt gesehen, rechtwinkelig zur Haltewand 14 ausgerich­ tet. Der dazwischen liegende Übergangsbereich 33 ist abgerun­ det, vorzugsweise derart, daß sowohl zur Haltewand 14 als auch zu dem äußeren Seitenwandabschnitt 27 ein tangentialer Übergang vorliegt, sich also die vorgenannten Bestandteile des Gehäu­ seringes 12 in tangentialer Verlängerung an den gekrümmten bzw. abgebogenen Übergangsbereich 33 anschließen.

Da der Gehäusering 12 vorzugsweise durchgehend zumindest im we­ sentlichen die gleiche Wandstärke aufweist, ergibt sich außen wie innen eine ähnliche Formgebung. Daraus resultiert, daß der Ringraum 22 einen sich an die Haltewand 14 anschließenden Ver­ ankerungsbereich 34 aufweist, der seitlich zum einen von dem äußeren Seitenwandabschnitt 27 der zweiten Seitenwand 18 und andererseits von dem diesem gegenüberliegenden Bogenabschnitt 35 der ersten Seitenwand 17 begrenzt wird. Die axial gemessene Breite dieses Verankerungsbereiches 34 ist größer als die ent­ sprechend gemessene Breite der Ringöffnung 25, die vorzugsweise auf der einen Axialseite von dem inneren Seitenwandabschnitt 29 der zweiten Seitenwand 18 und auf der anderen Seite vom gegen­ überliegenden Endbereich 23 der bogenförmigen ersten Seitenwand 17 begrenzt ist.

Die Verengung des Ringraumes 22 nach radial innen hin ist eine Folge der Krümmung der ersten Seitenwand 17 und der Abstufung der zweiten Seitenwand 18.

Der Verankerungsbereich 34 dient zur zuverlässigen Verankerung des Dichtelementes 13 innerhalb des Ringraumes 22. Selbst wenn infolge eines Anhaftens des Ventilkolbens 3 nach längerem Stillstand des Ventils eine größere, radial nach innen gerich­ tete Zugkraft an dem Dichtelement 13 angreifen sollte, ist ein Herausziehen des Dichtelementes 13 aus dem Ringraum 22 ausge­ schlossen. Zur sicheren Verankerung trägt bei, daß das einzige Dichtelement 13 über eine im Verankerungsbereich 34 liegende Verankerungspartie 36 verfügt, deren Breite größer ist als die Breite der Ringöffnung 25, so daß das Dichtelement 13 durch Formschluß im Gehäusering 12 gehalten ist.

Die erforderliche Breite der Verankerungspartie 36 kann dadurch erhalten werden, daß ein Dichtelement 13 geringerer Breite ver­ wendet wird, an dem seitlich an wenigstens einer Seite axiale Vorsprünge angeformt sind, wobei es sich an beiden Axialseiten des Dichtelementes 13 jeweils beispielsweise um ringförmig um­ laufende Vorsprünge oder einzelne, auf einer Kreislinie ange­ ordnete Erhebungen handeln kann.

Die sich an die Verankerungspartie 36 anschließende Dichtpartie 26 des Dichtelementes 13 ist schmäler als die Verankerungspar­ tie 36, so daß sie durch die Ringöffnung 25 hindurchpaßt und ein Stück weit weiter nach radial innen ragt als die beiden Endbereiche 23, 24 der Seitenwände 17, 18.

An der radial nach außen weisenden Außenfläche des Dichtelemen­ tes 13 ist zweckmäßigerweise ein konzentrisch umlaufender Dichtvorsprung 37 angeformt, der durch Zusammenwirken mit der Innenfläche der Haltewand 14 verhindert, daß das Dichtelement 13 im Innern des Gehäuseringes 12 von Druckmittel umströmt wird.

Bei der Einpreßmontage der Dichtungseinheit 6 wird selbige mit der abgerundeten ersten Seitenwand 17 voraus gemäß Pfeil 42 in die ventilgehäuseseitige Ausnehmung 2 eingepreßt. Der verhält­ nismäßig große Radius im Übergangsbereich zwischen der ersten Seitenwand 17 und der Haltewand 14 bewirkt hierbei ein verkan­ tungsfreies axiales Verlagern selbst beim Hinwegschieben über einer der Mündungen 43 der Ventilkanäle 5.

Die zum Einpressen erforderliche Druckkraft läßt sich sehr gut gemäß Pfeilen 44 über den ringförmigen äußeren Seitenwandab­ schnitt 27 der zweiten Seitenwand 18 aufbringen. Dieser im we­ sentlichen in einer rechtwinkelig zur Längsachse 44 der Dich­ tungseinheit 6 verlaufenden Ebene angeordnete Wandabschnitt bietet eine sehr gute Angriffsmöglichkeit für das Einpreßwerk­ zeug, wobei die Angriffsstelle relativ weit radial außen liegt, so daß ein versehentliches Verbiegen der zweiten Seitenwand 18 ausgeschlossen ist. Durch die Abstufung 28 liegt der die Ring­ öffnung 25 auf der einen Seite begrenzende innere Seitenwandab­ schnitt 29 axial versetzt zum äußeren Seitenwandabschnitt 27, so daß eine versehentliche Beaufschlagung durch das Einpreß­ werkzeug verhindert ist und die Breite der Ringöffnung 25 bei der Montage keinen verformungsbedingten Änderungen unterliegt.

Letzteres ist vor allem dann besonders wichtig, wenn wie beim Ausführungsbeispiel die Dichtpartie 26 mit einem gewissen axia­ len Spiel durch die Ringöffnung 25 hindurchgreift. Dieses axiale Spiel ermöglicht der Dichtpartie 26 geringfügige Axial­ bewegungen und trägt zur Reduzierung des sogenannten Stick- Slip-Effektes bei. Nach längerem Stillstand neigt die Dichtpar­ tie 26 häufig zu einem Anhaften an der von ihr umschlossenen Partie des Ventilkolbens 3. Dadurch läßt sich der Ventilkolben 3 bei erneuter Inbetriebnahme nicht oder nur schwer bewegen. Durch das axiale Spiel ist jedoch eine gewisse Bewegungsmög­ lichkeit gegeben, wobei sich die Dichtpartie 26 über eine kurze Wegstrecke mitbewegt, um schließlich auf einen der beiden End­ bereiche 23, 24 aufzuprallen, so daß sich der Ventilkolben 3 losreißen kann.

Die Herstellung der Dichtungseinheit 6 kann vorzugsweise unter Anwendung des in Fig. 3 bis 6 illustrierten Verfahrens er­ folgen.

Gemäß diesem zweckmäßigen Verfahrensablauf wird zunächst aus einer dünnen, kreisförmigen Umriß aufweisenden Ronde 45 (Fig. 3) ein napfförmiges Gehäusering-Rohteil 46 (Fig. 4) herge­ stellt. Die zweckmäßigerweise aus Metallblech bestehende Ronde 45 ist vorzugsweise ein scheibenförmiges Stanzteil.

Die Umformung der Ronde 45 in das Gehäusering-Rohteil 46 er­ folgt zweckmäßigerweise durch einen Verfahrens schritt ver­ gleichbar dem Tiefziehen, wobei die Ronde 45 mittels eines Stempels 47 in eine Gegenform 48 hineingedrückt wird. Das ent­ standene Gehäusering-Rohteil 46 hat eine Bodenwand 52 und eine ausgehend von deren Umfangsrand hochragende zylindrische Um­ fangswand 53.

Anschließend wird das hergestellte Gehäusering-Rohteil 46 in eine weitere Gegenform 54 eingesetzt, die eine der abgestuften zweiten Seitenwand 18 entsprechende Formpartie 55 aufweist. Durch Eindrücken eines vorzugsweise ringförmigen Stempels 56 wird die Bodenwand 52 an die Formpartie 55 angelegt und erhält dadurch die der zweiten Seitenwand 18 entsprechende abgestufte Gestalt.

Vor, während oder nach dem Verfahrensschritt der Formgebung der zweiten Seitenwand 18 wird die Bodenwand 52 mittels eines wei­ teren Stempels 57 zentral gelocht, so daß eine Durchbrechung 58 entsteht und die zweite Seitenwand 18 auf das erforderliche Ra­ dialmaß zugeschnitten wird.

Es versteht sich, daß die Durchbrechung 58 auch schon in der Ronde 45 vorgesehen sein kann, so daß bereits das napfähnliche Gehäusering-Rohteil 46 über eine zentral gelochte Bodenwand 52 verfügt.

Das nunmehr vorliegende, einer weiteren Verformung unterzogene Gehäusering-Rohteil 46 wird gemäß der linken Hälfte der Fig. 6 in eine weitere Gegenform 59 eingelegt. Die Tiefe deren Werk­ stückaufnahme 60 ist geringer als bei den anderen Gegenformen, so daß die Umfangswand 53 mit ihrem noch unverformten, der Bodenwand 52 entgegengesetzten Endbereich 63 herausragt. Durch Ansetzen eines weiteren Stempels 64 wird dieser Endbereich 63 in die aus der rechten Hälfte der Fig. 6 ersichtliche, der bo­ genförmig gekrümmten ersten Seitenwand 17 entsprechende Form gebracht. Zuvor wird allerdings noch bei unverformtem End­ bereich 63 das separat, zum Beispiel durch Spritzgießen ge­ fertigte Dichtelement 13 in das Gehäusering-Rohteil 46 einge­ legt. Somit wird der Endbereich 63 durch den Stempel 64 um einen Teil des Dichtelementes 13 herumgebogen, bis die Endform der auch als Dichtpatrone bezeichenbaren ringförmigen Dich­ tungseinheit 6 vorliegt.

Bei dem weiteren Stempel 64 zur Umformung des Endbereiches 63 kann es sich beispielsweise um ein Rollierwerkzeug oder ein Prägewerkzeug handeln.

Es versteht sich, daß man bereits beim Zuschneiden der Ronde 45 die Abmessungen so wählt, daß im Anschluß an die Umformung des Endbereiches 63 keine weiteren Nacharbeiten mehr erforderlich sind und insbesondere der radiale Abstand zwischen den Endbe­ reichen 23, 24 und der Haltewand 14 dem gewünschten gleichen Maß entspricht.

Durch das geschilderte Verfahren ist eine kostengünstige span­ lose Fertigung der Dichtungseinheit mit großer Genauigkeit mög­ lich.

Claims (10)

1. Ringförmige Dichtungseinheit für ein Mehrwegeventil, zur Abdichtung des axial bewegbaren Ventilkolbens (3) gegenüber dem Ventilgehäuse (1),

• - mit einem einstückigen Gehäusering (12), der eine radial außen angeordnete, zur gehäuseseitigen Preßsitzbefestigung geeignete zylindrische Haltewand (14) und zwei ausgehend von dieser mit Abstand zueinander nach radial innen ragende ring­ förmige erste und zweite Seitenwände (17, 18) aufweist, wobei die Wände (14, 17, 18) des Gehäuseringes (12) einen über eine umlaufende Ringöffnung (25) nach radial innen hin offenen Ringraum (22) begrenzen,
  • - wobei die erste Seitenwand (17) des Gehäuseringes (12) im Querschnitt gesehen einen bogenförmigen Verlauf mit einem von der zweiten Seitenwand (18) axial weggewölbten Bogenabschnitt (35) aufweist,
  • - und wobei die zweite Seitenwand (18) im Querschnitt ge­ sehen über einen abgestuften Verlauf verfügt und einen im Anschluß an die Haltewand (14) im wesentlichen radial nach innen verlaufenden geraden äußeren Seitenwandab­ schnitt (27) aufweist, an den sich über eine Abstufung (28) ein axial in Richtung zur ersten Seitenwand (17) versetzter und ebenfalls nach radial innen verlaufender innerer Seitenwandabschnitt (29) anschließt, dem der Endbereich (23) der bogenförmigen ersten Seitenwand (17) gegenüberliegt,
• - derart, daß der äußere Seitenwandabschnitt (27) der zweiten Seitenwand (18) und der diesem gegenüberlie­ gende Bogenabschnitt (35) der ersten Seitenwand (17) im Innern des Ringraumes (22) einen Verankerungsbe­ reich (34) begrenzen, dessen Breite größer ist als die Breite der sich anschließenden, seitlich vom in­ neren Seitenwandabschnitt (29) der zweiten Seitenwand (18) und dem diesem gegenüberliegenden Endbereich (23) der bogenförmigen ersten Seitenwand (17) be­ grenzten Ringöffnung (25),
• - wobei in dem Verankerungsbereich (34) wenigstens ein ring­ förmiges, elastisch nachgiebiges Dichtelement (13) verankert ist, das mit einer zur Zusammenarbeit mit dem Ventilkolben (3) vorgesehenen Dichtpartie (26) mit axialem Bewegungsspiel nach radial innen durch die Ringöffnung (25) hindurchragt.

2. Dichtungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Haltewand (14), im Querschnitt gesehen, in tangen­ tialer Verlängerung an die bogenförmige erste Seitenwand (17) anschließt.

3. Dichtungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen der Haltewand (14) und dem äußeren Sei­ tenwandabschnitt (27) der zweiten Seitenwand (18) ein abgerun­ deter Übergangsbereich (33) vorliegt, wobei die Haltewand (14) und der äußere Seitenwandabschnitt (27), im Querschnitt gese­ hen, in jeweils tangentialer Verlängerung an den Übergangsbe­ reich (33) anschließen.

4. Dichtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die nach radial außen weisende Außenfläche der Haltewand (14) eine dichtelementlose Preßsitzfläche (15) ist.

5. Dichtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, daß der Gehäusering (12) ein Metallteil ist.

6. Dichtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ringraum (22) des Gehäuseringes (12) ein einziges Dichtelement (13) gehalten ist, das über eine im Verankerungsbereich (34) des Ringraumes (22) angeordnete Veran­ kerungspartie (36) verfügt, deren Breite größer ist als die Breite der Ringöffnung (25).

7. Dichtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Seitenwandabschnitt (27) der zweiten Seitenwand (18) eine Angriffspartie für ein Preßwerk­ zeug beim Einpressen der Dichtungseinheit (6) in eine ventilge­ häuseseitige Ausnehmung (2) bildet.

8. Dichtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusering (12) ein durch spanlose Verformung in seine Endform gebrachtes Formteil ist.

9. Verfahren zur Herstellung einer Dichtungseinheit nach ei­ nem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die Bodenwand (52) eines napfähnlichen Gehäusering-Rohteils (46) in eine der abgestuften zweiten Seitenwand (18) entsprechende Ge­ stalt umformt, wobei man zuvor, gleichzeitig oder anschließend eine zentrale Durchbrechung (58) in der Bodenwand (52) herge­ stellt hat bzw. herstellt, daß man anschließend von der der um­ geformten Bodenwand (52) entgegengesetzten Axialseite her ein Dichtelement (13) in das Gehäusering-Rohteil (46) einlegt, und daß man schließlich den über das Dichtelement (13) hinausragen­ den Endabschnitt (63) der Umfangswand (53) des napfähnlichen Gehäusering-Rohteils (46) in eine der ersten Seitenwand (1) entsprechende bogenförmige Gestalt umformt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man das napfähnliche Gehäusering-Rohteil (46) durch Umformung einer kreisförmig konturierten, beispielsweise von einem Stanzteil gebildeten Ronde (45) herstellt.