DE202005021795U1

DE202005021795U1 - Plattenförmiges Blechbauteil

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Publication number: DE202005021795U1
Application number: DE202005021795U
Authority: DE
Original assignee: Polytec Automotive GmbH and Co KG
Current assignee: Polytec Plastics Germany GmbH and Co KG
Priority date: 2005-02-04
Filing date: 2005-02-04
Publication date: 2010-02-25
Anticipated expiration: 2015-02-05
Also published as: DE102005005473A1

Abstract

Plattenförmiges Blechbauteil (1) mit einem Ventilsitz und einer Verschlusslasche, die eine Öffnung abdeckt und bei anliegendem Öffnungsdruck abhebt, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Befestigungsabschnitt (2) aufweist und die Verschlusslasche (3, 3'), welche eine kreisrunde Außenkontur besitzt, durch eine umlaufende Trennfuge (4, 4'), welche als Spalt ausgebildet ist, die an der zum Befestigungsabschnitt (2) gegenüberliegenden Seiten durch eine biegesteife Verbindungsstelle (5, 5') unterbrochen ist, wodurch zwei symmetrische, die Verschlusslasche (3, 3') umgebende und mit dieser in Verbindung stehende Biegearme (6, 6, 6', 7') gebildet sind, die sich an den Befestigungsabschnitt (2) anschließen.

Description

Die Neuerung bezieht sich auf ein plattenförmiges Blechbauteil mit einem Ventilsitz und einer Verschlusslasche, wobei die Verschlusslasche eine Öffnung abdeckt und bei anliegendem Öffnungsdruck abhebt.
Bauteile dieser Art werden insbesondere als Federblechventile für gasförmige oder flüssige Medien eingesetzt, z. B. als Überdruck- oder Unterdruckventil.
Aus der DE 198 34 140 A1 ist ein gattungsgemäßes Ventil bekannt, das aus einer runden, gelochten Blechplatte, dem Ventilsitz, und einer darüber liegenden Verschlusslasche als Ventilkörper besteht. Das Ventil ist einstückig aus einem Blech ausgestanzt, wobei der Rand und die Verschlusslasche um 180° nach oben umgebördelt sind. Die Ventillasche liegt auf dem Ventilsitz auf und wird bei ausreichendem Öffnungsdruck nach oben bewegt, in eine Schrägstellung zur Bildung eines Öffnungsspaltes.
Von Nachteil ist, dass die unter Vorspannung stehende Verschlusslasche wie ein Klappenventil wirkt und die Verschlusslasche mit zunehmendem Öffnungsdruck um ihre Drehachse nach oben geschwenkt wird. Dies wirkt sich nachteilig auf das Regelverhalten des Ventils aus. In bestimmten Anwendungsfällen steht nur ein eng begrenzter Bauraum zu Verfügung, der einen Einsatz eines Klappenventils, bedingt durch die Schwenkbewegung der Verschlusslasche, nicht zulässt.
Außerdem ist das vorgenannte einteilige Ventil aufgrund der erforderlichen Umbördelungen aufwendig in seiner Herstellung.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einteiliges plattenförmiges Blechbauteil zu schaffen, das sich durch einen einfachen und kostengünstigen Aufbau auszeichnet und eine verbesserte Öffnungs- und Schließcharakteristik besitzt.
Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 4.
Das einteilige plattenförmiges Blechbauteil ist so ausgelegt, dass das entsprechend ausgestanzte Bauteil einen Befestigungsabschnitt aufweist, an den sich zwei symmetrisch angeordnete Biegearme anschließen, die an der zum Befestigungsabschnitt gegenüberliegenden Seite in die Verschlusslasche übergehen. Gemäß der vorgegebenen äußeren Kontur für die Verschlusslasche wird diese durch eine umlaufende Trennfuge gebildet, die an der zum Befestigungsabschnitt gegenüberliegenden Seite durch eine biegesteife Verbindungsstelle unterbrochen ist. Die Trennfuge ist als Spalt ausgebildet. Dadurch werden zwei symmetrische, die Verschlusslasche umgebende und mit dieser in Verbindung stehende Biegearme gebildet, die von dem Befestigungsabschnitt abzweigen und mit diesem in Verbindung stehen. Der Befestigungsabschnitt bildet somit die Einspannstelle für die beiden Biegearme.
Durch aufgebrachte Biegemomente wird erreicht, dass die Verschlusslasche im Betriebszustand, bei anliegendem Öffnungsdruck, eine nahezu parallele Bewegung zur Öffnung bzw. dem Öffnungsrand ausführt, also abhebt, und dabei die beiden Biegearme eine synchrone Schwenkbewegung ausführen. Bei abnehmendem Öffnungsdruck erfolgt dann ebenfalls eine parallele Bewegung der Verschlusslasche in entgegengesetzter Richtung.
Durch die nahezu parallele Abhebbewegung der Verschlusslasche beim öffnen des Blechbauteils wird somit ein gleichmäßiger Ringspalt zum Abströmen des Mediums freigegeben. Die Verschlusslasche als solche wird durch den anliegenden Öffnungsdruck keiner Schwenk- oder Drehbewegung ausgesetzt. Ist der Öffnungsdruck kleiner als der durch die Vorspannung erzeugte Anpressdruck der Verschlusslasche, so wird diese gleichmäßig fest gegen den Öffnungsrand der abzudeckenden Öffnung gedrückt, da die Wirkungslinie der Anpresskraft genau in der Mitte der Verschlusslasche liegt. Die Verschlusslasche bewirkt somit eine gute Abdichtung der Öffnung. Die Verschlusslasche besitzt eine kreisrunde Form.
Eine auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmte Federcharakteristik kann durch eine Veränderung der Breite der Biegearme und/oder der Blechdicke erfolgen.
Das erfindungsgemäße plattenförmige Blechbauteil zeichnet sich durch einen sehr einfachen Aufbau aus und lässt sich kostengünstig als Blechstanzteil herstellen. Bedingt durch den extrem flachen Aufbau und die parallele Bewegung der Verschlusslasche erfordert es nur einen kleinen Einbauraum. Ein bevorzugter Anwendungsfall ist daher der Einsatz in sogenannten schaltbaren Minizyklonen zur Ölabscheidung von Kurbelgehäuseentlüftungsgasen von Verbrennungsmotoren. Das Federblechventil befindet sich am Gasauslassrohr des Zyklons.
Die Verschlusslasche deckt die Gasauslassöffnung ab und der Befestigungsabschnitt des Federblechventils liegt auf dem Deckel des Zyklons auf und wird an diesem befestigt, z. B. durch Schweißen oder eine Schraubverbindung. Bei einem Einsatz von sogenannten Mehrfachzyklonen kann das Federblechventil auch als Mehrfachventil, z. B. Doppelventil, ausgebildet sein. In diesem Fall besitzen die Biegearme zweier spiegelbildlich angeordneter Ventile einen gemeinsamen Befestigungsabschnitt. Durch eine unterschiedliche Breite der Biegearme der Ventile kann die Öffnungscharakteristik der Ventile auf die in den Zyklonen herrschenden Druckverhältnisse abgestimmt werden, so dass einzelne Zyklone nacheinander zuschaltbar sind.
Das vorgeschlagene plattenförmige Blechbauteil besitzt aufgrund der in der Mitte der Verschlusslasche wirkenden resultierenden Anpresskraft und der nahezu parallelen Öffnungs- und Schließbewegung der Verschlusslasche eine sehr gute Öffnungs- und Schließcharakteristik.
Das plattenförmige Blechbauteil wird vorzugsweise als Absperr- und Regelventil für gasförmige oder flüssige Medien eingesetzt, z. B. auch als Rückschlagventil oder Überdruckventil. Es kann auch als Druckbegrenzungsventil in Hydrauliksystemen eingesetzt werden. Die Dicke des eingesetzten Federbleches richtet sich nach den jeweiligen Einsatzbedingungen und Anforderungen.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen
1 das Blechbauteil als Draufsicht,
2 den Momentenverlauf der Biegearme,
3 die Biegelinie der Biegearme im verformten und unverformten Zustand,
4 die Ausführungsvariante eines Doppelbauteils als Draufsicht.
Das in 1 gezeigte einteilige Blechbauteil 1 ist aus einem Federblech entsprechend der gewünschten Außenkontur ausgestanzt oder ausgeschnitten. Es besitzt einen Befestigungsabschnitt 2, eine Verschlusslasche 3 mit einer kreisrunden Außenkontur und zwei Biegearme 6 und 7, die mit der Verschlusslasche 3 in Verbindung stehen. Das Blechbauteil 1 ist zur Abdeckung einer kreisförmigen Öffnung bestimmt, die durch eine gestrichelte Linie (Kreis) in 1 gekennzeichnet ist. Die Verschlusslasche 3 ist durch eine umlaufende Trennfuge 4 gebildet. Die Trennfuge 4 wird durch einen Stanzvorgang oder einen Laserschnitt erzeugt, in Form eines Kreisausschnittes von ca. 300°. An der zu dem Befestigungsabschnitt 2 gegenüberliegenden Seite ist die Trennfuge 4 durch eine biegesteife Verbindungsstelle 5 unterbrochen. An den Befestigungsabschnitt 2 schließen sich zwei symmetrische, die Verschlusslasche 3 umgebende Biegearme 6 und 7 an, die durch die Trennfuge 4 gebildet werden. Die beiden symmetrischen Biegearme 6, 7 gehen, gegenüberliegend zu dem Befestigungsabschnitt 2, wieder in die verbindungssteife Verbindungsstelle 5 über.
Das Blechbauteil zeichnet sich durch einen sehr einfachen Aufbau aus und lässt sich sehr kostengünstig herstellen.
Ein wesentlicher Vorteil des Ventils besteht darin, dass während der Öffnungs- oder Schließbewegung die Verschlusslasche 3 eine nahezu parallele Bewegung ausführt. Dadurch wird in Abhängigkeit vom anliegenden Öffnungsdruck ein gleichmäßig konstanter Ringspalt freigegeben. In bestimmten Anwendungsfällen, wie z. B. bei der Abführung von in einem Zyklon oder Abscheider abgetrennten gasförmigen Komponente, ist es von großem Vorteil für die Betriebsverhältnisse im System, wenn diese gleichmäßig abströmen kann. An sich bekannte Klappenventile weisen vergleichsweise eine ungünstigere Öffnungscharakteristik auf.
Der Momentenverlauf der Biegearme sowie deren Verformung (Biegelinie) sind in den 2 und 3 gezeigt, wobei mit M_b das Biegemoment und mit F die eingeleitete Kraft bezeichnet sind.
In 4 ist eine Ausführungsvariante des Blechbauteils als Doppelbauteil 11 gezeigt. An den mittig angeordneten Befestigungsabschnitt 2 schließen sich die Biegearmpaare 6, 7 und 6', 7' an, die jeweils gegenüberliegend zu dem Befestigungsabschnitt 2 in die verbindungssteife Verbindungsstelle 5, 5' übergehen. Die Biegearme 6, 7 und 6', 7' weisen eine unterschiedliche Breite auf. Dadurch besitzen die beiden Ventile eine unterschiedliche Öffnungscharakteristik. Die unterschiedliche Breite der Biegearme, einerseits 6, 7 und andererseits 6', 7' wird durch Ausstanzen von Kreisausschnitten unterschiedlicher Spaltbreiten erhalten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19834140 A1 [0003]

Claims

Plattenförmiges Blechbauteil (1) mit einem Ventilsitz und einer Verschlusslasche, die eine Öffnung abdeckt und bei anliegendem Öffnungsdruck abhebt, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Befestigungsabschnitt (2) aufweist und die Verschlusslasche (3, 3'), welche eine kreisrunde Außenkontur besitzt, durch eine umlaufende Trennfuge (4, 4'), welche als Spalt ausgebildet ist, die an der zum Befestigungsabschnitt (2) gegenüberliegenden Seiten durch eine biegesteife Verbindungsstelle (5, 5') unterbrochen ist, wodurch zwei symmetrische, die Verschlusslasche (3, 3') umgebende und mit dieser in Verbindung stehende Biegearme (6, 6, 6', 7') gebildet sind, die sich an den Befestigungsabschnitt (2) anschließen.
Blechbauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Breite der Biegearme (6, 7, 6', 7') und/oder die Blechdicke des plattenförmigen Blechbauteils (1) die Federcharakteristik veränderbar ist.
Blechbauteil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als Mehrfachventil (11) ausgebildet ist, wobei die Biegearme (6, 7, 6', 7') der einzelnen Ventile einen gemeinsamen Befestigungsabschnitt (2) besitzen.
Blechbauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Ventile eine unterschiedliche Federcharakteristik besitzen.