DE19612237A1 - Verschlußventil für Absauganlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verschlußventil für Absauganlagen, insbesondere für Dentallabors gemäß den oberbegrifflichen Merkmalen des Patentanspruches 1.

Ein Verschlußventil für Absauganlagen ist in dem DE-GM 94 02 455 beschrieben, wobei ein pneumatisch betätigtes Verschlußventil in der jeweiligen Absaugleitung für einen Dentallabor-Arbeitsplatz angeordnet ist und von einem Steuerteil in Durchlaßstellung geschaltet wird, wenn das Bearbeitungsgerät an dem Dentallabor-Arbeitsplatz in Betrieb genommen wird. Der bei der Bearbeitung entstehende Staub wird somit durch die in Durchlaßstellung geschaltete Absaugleitung zum Staubfilter hin abgesaugt. Wenn jedoch an dem Arbeitsplatz kein Staub auftritt, also keine Bearbeitung durchgeführt wird, ist das Schalt- oder Verschlußventil für das Absaugrohr in Schließstellung geschaltet, um hier unnötige Druckverluste zu vermeiden. Durch dieses Schließen der jeweils nicht in Betrieb befindlichen Absaugleitung wird ein kostengünstiger, energiesparender Betrieb der Zentralabsauganlage erreicht, da der Absauginotor nur jeweils mit derjenigen Drehzahl betrieben wird, die erforderlich ist, um je nach Anzahl der in Betrieb befindlichen Arbeitsplätze den erforderlichen Absaug-Unterdruck zu gewährleisten. Eine derartige Zentral-Absauganlage in Dentallabors wird dabei im allgemeinen für 20 bis 30 Arbeitsplätze ausgelegt, wobei in jedem jeweils zum Arbeitsplatz führenden Absaugrohr ein derartiges Verschlußventil (sogenannter Saugstellenöffner) vorgesehen ist.

Üblicherweise wurde hierzu als Verschlußventil ein aus der pneumatischen Steuerungstechnik bekanntes Schieberventil benutzt, das jedoch sehr verschleißanfällig ist. Weiterhin sind aus der DE 40 31 228 A1 oder der DE-OS 24 06 530 sog. Quetsch- oder Manschettenventile bekannt. Diese weisen jedoch an den Halterungsstellen relativ kantige Übergänge auf, so daß bei häufigen Lastwechseln die Gummimanschette dazu neigt, an diesen Kanten einzureißen.

Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde ein einfach und kompakt bauendes Verschlußventil für Absauganlagen zu schaffen, das problemlos in die Absaugleitung der Absauganlage integriert werden kann und zudem eine hohe Lebensdauer ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verschlußventil gemäß den Merkmalen des Anspruches 1.

Durch die Anordnung einer hülsenförmigen, im Ventilgehäuse des Verschlußventils gelagerten Gummimanschette ist insbesondere gegenüber einer Schieberausführung eines Pneumatik-Schaltventils eine äußerst einfache und kompakte Bauweise zu erreichen, insbesondere dadurch, daß keine Schieberführungen und dergleichen erforderlich sind, zumal derartige Lagerungen nach einer großen Anzahl von Lastwechseln häufig aufgrund von Verschleißerscheinungen ausgetauscht werden müssen. Demgegenüber weist das vorgeschlagene Verschlußventil keine Reibungsflächen auf, so daß die Lebensdauer des Verschlußventils erheblich gesteigert werden kann.

Durch die hülsenförmige Gestaltung der Gummimanschette ist diese zudem in Öffnungsstellung etwa bündig mit dem Innenquerschnitt des Absaugrohres, so daß keine negative Beeinflussung der Strömungsverhältnisse gegeben ist. In der Schließstellung werden dahingegen zum Zentrum des Verschlußventils hin aneinanderliegende Ausstülpungen durch die Druckbeaufschlagung ausgebildet, so daß die in Absauganlagen geforderte Dichtheit gewährleistet ist. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, daß durch die hülsenförmige Gummimanschette gegenüber dem Außendurchmesser der Absaugleitung nur eine geringfügige Durchmesservergrößerung erforderlich ist, so daß derartige Verschlußventile in platzsparender Weise im Absaugweg eines Absaugrohres angeordnet werden können.

Wesentlich für die erreichbare Lebensdauer ist zudem die zum Druckraum hin angeordnete Wölbung der Gummimanschette, wodurch gegenüber bekannten Verschlußventilen eine erhebliche Steigerung der möglichen Lastwechsel erreichbar ist. Zudem sind die Stirnseiten der Gummimanschette in ausgerundeten Rillen befestigt, die ebenfalls die mögliche Lebensdauer des Verschlußventils erhöhen und zudem eine einfache Montage mittels ineinandersteckbarer Rohranschlüsse mit einfacher Sicherung durch endseitige Sicherungsringe ermöglicht.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel des Verschlußventils für Absauganlagen anhand der Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Hierbei zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Absaugleitung mit angeschlossenem Verschlußventil in Öffnungsstellung; und

Fig. 2 einen Querschnitt (entsprechend einer Draufsicht zu Fig. 1) durch ein Absaugrohr mit Darstellung des Verschlußventils in Schließstellung.

In Fig. 1 ist ein Verschlußventil 1 im Längsschnitt dargestellt, das in Absaugleitungen, hier in den Absaugweg eines Absaugrohres 2 mit einem Innendurchmesser oder -querschnitt D integriert ist. Das Verschlußventil 1 ist dabei durch ein in Strichlinien dargestelltes pneumatisches Steuerventil 3 in Öffnungs- bzw. Schließstellung schaltbar. Das Verschlußventil 1 ist hierbei in Öffnungsstellung dargestellt, wobei der Durchlaßquerschnitt des Verschlußventils 1 im wesentlichen dem Innendurchmesser D des Absaugrohres entspricht. Die Schließstellung ist in Strichpunktlinien angedeutet und näher in Fig. 2 dargestellt. Der Wechsel zwischen Öffnungs- und Schließstellung wird hierbei durch Ansteuerung des pneumatischen Steuerventils 3 über eine Steuerleitung 4 von einem nicht näher dargestellten Steuerteil kontrolliert. Es sei darauf hingewiesen, daß das pneumatische Steuerventil 3 je nach zur Verfügung stehendem Montageplatz auch benachbart zum Verschlußventil 1 angeordnet sein kann und dann mit einer Pneumatikleitung mit dem Verschlußventil 1 verbunden sein kann.

Das Verschlußventil 1 weist ein zylindrisches Ventilgehäuse 5 auf, an dem das Absaugrohr 2 in bevorzugter Ausführung mit einem stirnseitig in das Ventilgehäuse 5 gesteckten Rohranschluß 6 verbunden ist. Der Rohranschluß 6 ist ebenso wie das Ventilgehäuse 5 aus Kunststoff hergestellt, und im wesentlichen zylinderförmig ausgebildet. Obwohl hier der Rohranschluß 6 nur in dem oberen Bereich dargestellt ist, ist ein entsprechender Rohranschluß 6 ebenfalls an der unteren Seite zur Fortführung der Absaugleitung und Anschluß des weiterführenden Absaugrohres 2 vorgesehen. Unter dem Begriff Absaugrohr 2 sollen hierbei sowohl starre als auch flexible Absaugleitungen oder Absaugschläuche verstanden werden.

Im Inneren des Ventilgehäuses 5 ist an den Rohranschluß 6 angrenzend eine hülsenförmige Gummimanschette 7 vorgesehen, wobei zwischen der Gummimanschette 7 und dem Ventilgehäuse 5 ein ringförmiger Druckraum 8 ausgebildet ist, der mit dem pneumatischen Steuerventil 3 über eine Anschlußbohrung 13 in Verbindung steht, wie dies mit dem Buchstaben p angedeutet ist. Hierdurch ist die Gummimanschette 7 mit Druckluft beaufschlagbar, so daß sich diese im mittleren Bereich M der Axialerstreckung des Verschlußventils 1 zum Zentrum hin aufwölbt und hierbei mehrere Ausstülpungen 7′ bildet. Diese Ausstülpungen 7′ liegen rosettenförmig aneinander an, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, wodurch das Verschlußventil 1 sich dann in Schließstellung befindet.

Von Bedeutung ist hierbei die zum Druckraum 8 hin angeordnete innere Wölbung 7a der Gummimanschette 7, wodurch im mittleren Bereich M eine reduzierte Wandstärke erreicht wird und somit der mittlere Bereich M zur Ausbildung der Ausstülpungen 7′ dehnungsfähiger ist. Die Wölbung 7a ist hierbei bevorzugt mit einem bestimmten Radius R ausgeführt, der in etwa dem zweifachen Innendurchmesser D des Anschlußrohres 2 entspricht. Abhängig von der axialen Baulänge der Gummimanschette 7 und der gewählten Gummihärte können jedoch auch andere Wölbungsradien R vorgesehen sein, wobei auch die Innenseite der Gummimanschette 7, um die Wandstärke versetzt, gewölbt oder trichterförmig ausgeführt sein kann, wie dies mit R′ angedeutet ist.

Von wesentlicher Bedeutung ist weiterhin die Lagerung der Gummimanschette 7 an dem Ventilgehäuse 5, nämlich mittels darin vorgesehener, umlaufender Rillen 9, an denen die Stirnseiten der Gummimanschette 7 eingehängt sind. Zudem ist im Bereich der jeweiligen Rille 9 eine abgerundete Halterungswulst 10 vorgesehen, wodurch einerseits eine sichere Halterung der Gummimanschette 7 bezüglich des Ventilgehäuses 5 erreicht wird, andererseits jedoch eine von Spannungsspitzen freie Kraftverteilung bei Druckbeaufschlagung mit Ausbildung der Ausstülpungen 7′. Hierdurch ergibt sich eine besonders hohe Lebensdauer der Gummimanschette 7, die zudem durch eine entsprechende Ausbildung mit einer gegenüberliegenden ringförmigen Rille 9′ an dem Rohranschluß 6 ergänzt wird. Der Rohranschluß 6 kann sich dabei auch mit dem konischen oder trichterförmigen Bereich R′ der Gummimanschette 7 überdecken.

Durch die vorstehend beschriebene Lagerung der Gummimanschette 7 wird zudem eine zuverlässige Abdichtung des Druckraumes 8 mittels der Rillen 9, 9′ erreicht. Zudem wird hierdurch eine einfache Montage des Rohranschlusses 6 erzielt, indem dieser einfach auf die Stirnseite der Gummimanschette 7 aufgesteckt wird und mittels eines Sicherungsringes 12 befestigt wird, der jeweils in eine einstichartige Ringnut 11 im Ventilgehäuse 5 eingreift. Hierdurch ist zudem eine einfache Demontage des Verschlußventils bei gegebenenfalls nötigem Auswechseln der Gummimanschette 7 möglich.

In Fig. 2 ist ein Querschnitt zu der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform mit einer Draufsicht auf das Verschlußventil 1 dargestellt. Hieraus sind zum einen die Befestigung des Rohranschlusses 6 mittels des Sicherungsringes 12 und insbesondere die rosettenartigen Ausstülpungen 7′ der Gummimanschette 7 bei Druckbeaufschlagung ersichtlich. Wie dargestellt, liegen die Ausstülpungen 7′, im allgemeinen drei oder vier derartiger Auswölbungen der Gummimanschette 7 bei Druckbeaufschlagung des Druckraumes 8 durch die Anschlußbohrung 13 mittels des pneumatischen Steuerventils 3 aneinander an, so daß sich ein relativ hoher Dichtheitsgrad ergibt. Obwohl die Ausstülpungen 7 aufgrund der Materialstärke der Gummimanschette 7 im Zentrumsbereich Z nicht direkt aneinander anliegen ergeben sich jedoch in Axialrichtung mehrfache Anlagepunkte, so daß für die Schließwirkung des Verschlußventils 1 eine hinreichende Abdichtung gegeben ist. Weiterhin ist ersichtlich, daß an den weiter nach außen gelegenen Bereichen der Ausstülpungen 7′ Ausrundungen vorhanden sind, die einen zu starken Abknicken der Gummimanschette 7 entgegenwirken. Da jedoch diese Ausrundungen in Axialrichtung geringfügig ungleichmäßig verlaufen, ergibt sich eine hinreichende Dichtheit bei entsprechend hoher Lebensdauer und einfacher, kompakter Bauweise des gesamten Verschlußventils 1.

Claims (10)

1. Verschlußventil für Absauganlagen, insbesondere für Dentallabors, wobei das Verschlußventil mit einem Ventilgehäuse im Absaugweg eines Absaugrohres angeordnet und von einem pneumatischen Steuerventil in Öffnungs- bzw. Schließstellung schaltbar ist, sowie das Verschlußventil eine hülsenförmige, im Ventilgehäuse gelagerte Gummimanschette aufweist, die in Öffnungsstellung etwa bündig mit dem Innenquerschnitt des Absaugrohres verläuft und in Schließstellung unter Ausbildung aneinanderliegender Ausstülpungen druckbeaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummimanschette (7) an beiden Stirnseiten an umlaufenden Rillen (9) im Ventilgehäuse (5) gelagert ist und die umlaufenden Rillen (9) im Ventilgehäuse (5) je eine abgerundete Halterungswulst (10) aufweisen.

2. Verschlußventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummimanschette (7) im mittleren Bereich (M) ihrer Axialerstreckung eine reduzierte Wandstärke aufweist.

3. Verschlußventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die reduzierte Wandstärke der Gummimanschette (7) durch eine innenliegende, ringförmige Wölbung (7a) mit einem Radius (R) gebildet ist.

4. Verschlußventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der innenliegende Radius (R) der Gummimanschette (7) etwa dem zweifachen Innendurchmesser (D) des Absaugrohres (2) bzw. des Verschlußventils (1) entspricht.

5. Verschlußventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an wenigstens einer Stirnseite der Gummimanschette (7) ein Rohranschluß (6) anliegt.

6. Verschlußventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Rohranschluß (6) eine ausgerundete Halterungsrille (9′) vorgesehen ist.

7. Verschlußventil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohranschluß (6) mittels eines Sicherungsringes (12) an der Gummimanschette (7) anliegend befestigt ist, wobei der Sicherungsring (12) in einer Ringnut (11) in dem Ventilgehäuse (5) gesichert ist.

8. Verschlußventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (3) zur Schaltung des Verschlußventils (1) an der Außenfläche des Ventilgehäuses (5) angeordnet ist.

9. Verschlußventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im mittleren Bereich (M) der Axialerstreckung das Ventilgehäuse (5) mit einer Anschlußbohrung (13) zu einem ringförmigen Druckraum (8) zwischen Ventilgehäuse (5) und Gummimanschette (7) versehen ist.

10. Verschlußventil nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (3) in der Anschlußbohrung (13) eingeschraubt ist.