DE202007018112U1

DE202007018112U1 - Valve device for liquid media with aeration element

Info

Publication number: DE202007018112U1
Application number: DE202007018112U
Authority: DE
Original assignee: Interforge Klee GmbH
Current assignee: Interforge Klee GmbH
Priority date: 2007-12-21
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2009-06-18
Anticipated expiration: 2017-12-22

Abstract

Ventilvorrichtung für flüssige Medien, umfassend:
– eine Eintrittsöffnung für das flüssige Medium,
– eine Austrittsöffnung für das flüssige Medium
– einen die Eintritts- und Austrittsöffnung verbindenden Durchflusskanal,
– einen Hauptventilkörper und einen Hauptventilsitz, die relativ zueinander bewegbar sind zwischen einer ersten Stellung, in der sie den Durchfluss des flüssigen Mediums durch den Durchflusskanal sperren und einer zweiten Stellung, in der sie den Durchfluss des flüssigen Mediums durch den Durchflusskanal freigeben,
– eine Belüftungsvorrichtung, die ausgebildet ist, um zumindest Teile des Verbindungskanals zu belüften,
dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungsvorrichtung eine Belüftungspatrone (100) umfasst, die in einen Aufnahmekanal (230) eingesetzt ist, der den Durchflusskanal mit einem luftgefüllten Raum verbindet, und dass die Belüftungspatrone umfasst:
– einen Ventilsitz mit einer ringförmig um eine Mittelachse (170) angeordneten Sitzanschlagfläche (112) und einer ringförmigen Sitzdichtfläche (113), die koaxial zur Anschlagfläche liegt und axial von dieser um einen Sitzflächenabstand beabstandet...Valve device for liquid media, comprising:
An inlet opening for the liquid medium,
- An outlet for the liquid medium
A flow channel connecting the inlet and outlet,
A main valve body and a main valve seat which are movable relative to each other between a first position in which they block the flow of the liquid medium through the flow channel and a second position in which they release the flow of the liquid medium through the flow channel,
A ventilation device, which is designed to ventilate at least parts of the connection channel,
characterized in that the venting device comprises a vent cartridge (100) inserted into a receiving channel (230) connecting the flow channel to an air-filled space, and the vent cartridge comprises:
A valve seat having a seat abutment surface (112) disposed annularly about a central axis (170) and an annular seat sealing surface (113) coaxial with the abutment surface and axially spaced therefrom by a seat surface distance;

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilvorrichtung für flüssige Medien, umfassend: eine Eintrittsöffnung für das flüssige Medium, eine Austrittsöffnung für das flüssige Medium, einen die Eintritts- und Austrittsöffnung verbindenden Durchflusskanal, einen Hauptventilkörper und einen Hauptventilsitz, die relativ zueinander bewegbar sind zwischen einer ersten Stellung, in der sie den Durchfluss des flüssigen Mediums durch den Durchflusskanal sperren und einer zweiten Stellung, in der sie den Durchfluss des flüssigen Mediums durch den Durchflusskanal freigeben und eine Belüftungsvorrichtung, die ausgebildet ist, um zumindest Teile des Verbindungskanals zu belüften.The The invention relates to a valve device for liquid A media comprising: an entrance opening for the liquid medium, an outlet for the liquid medium, one the inlet and outlet connecting flow channel, a main valve body and a main valve seat, which are movable relative to each other between a first position in which they control the flow of the liquid Lock the medium through the flow channel and a second position, in which they are the flow of the liquid medium through the Release flow channel and a ventilation device, which is designed to at least parts of the connecting channel to aerate.

Ventilvorrichtungen der vorgenannten Art werden in zahlreichen Anwendungen verwendet, wie beispielsweise zur Durchflusssteuerung durch ein Rohrsystem oder zum selektiven Verschluss einer Entnahmestelle für ein flüssiges Medium. Hauptventilkörper und Hauptventilsitz können dabei so ausgebildet sein, dass sie ein Kugelventil, ein Schieberventil oder dergleichen ausbilden.valve devices of the aforementioned type are used in numerous applications, such as for flow control through a pipe system or for selective closure of a donor site for a liquid medium. Main valve body and main valve seat can be designed to be a ball valve, forming a slide valve or the like.

In einer Vielzahl von Anwendungen ist es wünschenswert, dass der Durchflusskanal einer solchen Ventilvorrichtung teilweise oder vollständig belüftet werden kann. So ist dies beispielsweise vorteilhaft, wenn die Ventilvorrichtung in einer Umgebung mit schwankenden Temperaturen verwendet wird und die Temperatur auch unter den Gefrierpunkt des durch die Ventilvorrichtung fließenden Mediums sinken kann, um Schäden durch Gefrieren der Flüssigkeit innerhalb der Ventilvorrichtung und die damit verbundene volumetrische Ausdehnung des Mediums zu verhindern. In anderen Fällen, beispielsweise wenn aggressive Medien geleitet werden, ist eine Entleerung des Innenraums durch Belüftung wünschenswert, um eine längere Verweilzeit des Mediums in der Ventilvorrichtung zu verhindern.In a variety of applications, it is desirable that the flow channel of such a valve device partially or can be completely ventilated. So it is For example, advantageous if the valve device in an environment with fluctuating temperatures is used and the temperature too below the freezing point of the flowing through the valve device Medium can sink to damage by freezing the liquid within the valve device and the associated volumetric To prevent expansion of the medium. In other cases, for example, when aggressive media are routed, is an emptying the interior by ventilation desirable, for a longer residence time of the medium in the valve device to prevent.

Grundsätzlich sind aus DE 20 2005 017 350 U1 Lösungen bekannt, bei denen durch aktive Betätigung eines Belüftungsventils die Belüftung des Innenraums der Ventilvorrichtung bewirkt wird. Eine solche aktive Betätigung hat zwar den Vorteil, dass sie von einem Benutzer gesteuert werden kann und folglich auch vom Benutzer verhindert werden kann, dass das Belüftungsventil geöffnet wird, wenn noch ein Leitungsdruck innerhalb der Ventilvorrichtung herrscht. Allerdings ist die aktive Betätigung sowohl konstruktiv als auch bedienungstechnisch aufwendig und verursacht erhöhte Fertigungskosten.Basically are off DE 20 2005 017 350 U1 Solutions are known in which the ventilation of the interior of the valve device is effected by active actuation of a ventilation valve. Although such an active operation has the advantage that it can be controlled by a user and thus also be prevented by the user that the vent valve is opened when there is still a line pressure within the valve device. However, the active operation is both constructive and easy to use and causes increased manufacturing costs.

Es ist auch aus DE 20 2005 007 628 U1 bekannt, federbetätigte Ventile mit einer Druckangriffsfläche dazu einzusetzen, eine automatisierte Belüftung des Innenraums einer Ventilvorrichtung zu erzielen. In diesem Fall wirkt der Innendruck in der Ventilvorrichtung gegen eine Kolbenfläche und drückt das Belüftungsventil in eine geschlossene Stellung und bei Nachlassen des Innendrucks wird das Belüftungsventil federkraftbetätigt in eine geöffnete Stellung bewegt. Nachteilig an solchen Ausgestaltungen ist jedoch, dass das Belüftungsventil zum Zwecke einer zuverlässigen Abdichtung und Wirkungsweise des Innendrucks mit nur sehr geringen Toleranzbereichen gefertigt werden kann, was die Fertigungskosten erhöht. Zudem ist die Montage des Belüftungsventils aufwendig, da hierbei zumindest drei Bauteile in relativer Beweglichkeit zueinander montiert werden müssen. Schließlich ist die Empfindlichkeit solcher Belüftungsventile gegenüber Verschmutzungen hoch, da eindringende Verschmutzungen die Beweglichkeit des Belüftungsventils herabsetzen können, was zu einer Blockade im geöffneten oder geschlossenen Zustand führen kann.It is also out DE 20 2005 007 628 U1 known to use spring-actuated valves with a pressure application surface to achieve automated ventilation of the interior of a valve device. In this case, the internal pressure in the valve device acts against a piston surface and presses the vent valve in a closed position and upon release of the internal pressure, the vent valve is moved spring-actuated to an open position. A disadvantage of such embodiments, however, is that the vent valve can be manufactured for the purpose of reliable sealing and operation of the internal pressure with only very small tolerance ranges, which increases the manufacturing cost. In addition, the assembly of the ventilation valve is complicated, since in this case at least three components must be mounted in relative mobility to each other. Finally, the sensitivity of such vent valves to soiling is high because penetrating contaminants can reduce the mobility of the vent valve, which can result in blockage in the open or closed state.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Ventilvorrichtung mit einem vereinfachten Belüftungsmechanismus zum Belüften zumindest eines Teils des Innenraums der Ventilvorrichtung bereitzustellen.It Object of the invention is a valve device with a simplified Ventilation mechanism for venting at least one Provide part of the interior of the valve device.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem bei einer Ventilvorrichtung der eingangs erläuterten Bauweise die Belüftungsvorrichtung eine Belüftungspatrone umfasst, die in einen Aufnahmekanal eingesetzt ist, der den Durchflusskanal mit einem luftgefüllten Raum verbindet, und dass die Belüftungspatrone umfasst: einen Ventilsitz mit einer ringförmig um eine Mittelachse angeordneten Sitzanschlagfläche und einer ringförmigen Sitzdichtfläche, die koaxial zur Anschlagfläche liegt und axial von dieser um einen Sitzflächenabstand beabstandet ist, einen Ventilkörper, der relativ zum Ventilsitz entlang der durch die Sitzanschlagfläche definierten Mittelachse bewegbar ist und der

i. einen Ventilgrundkörper aus einem ersten Material umfasst, an dem eine um die Mittelachse angeordnete ringförmige Körperanschlagfläche ausgebildet ist und
ii. ein am Ventilgrundkörper befestigtes Dichtelement aus einem zweiten, vom ersten unterschiedlichen Material umfasst, an dem eine koaxial zur Körperanschlagfläche liegende ringförmige Körperdichtfläche ausgebildet ist, die von der Körperanschlagfläche um einen Körperflächenabstand axial beabstandet ist, der unterschiedlich, insbesondere kleiner ist als der Sitzflächenabstand.

This object is achieved according to the invention in that in a valve device of the type described construction, the ventilation device comprises a ventilation cartridge, which is inserted into a receiving channel which connects the flow channel with an air-filled space, and in that the ventilation cartridge comprises: a valve seat with a ring around a central axis arranged seat stop surface and an annular seat sealing surface which is coaxial with the stop surface and axially spaced therefrom by a Sitzflächenabstand, a valve body which is movable relative to the valve seat along the center axis defined by the seat stop surface and the

i. a valve body of a first material, on which an annular body abutment surface arranged around the central axis is formed, and
ii. a sealing element secured to the valve body comprises a second, different material from the first, on which is formed a coaxial body sealing surface annular body sealing surface which is axially spaced from the body stop surface by a body surface distance different, in particular, smaller than the seat surface distance.

Mit der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung wird eine Verbesserung der Funktionssicherheit hinsichtlich der Belüftungsfunktion erreicht und hierbei zugleich die Konstruktion und Fertigungsweise wesentlich vereinfacht. Die Ventilvorrichtung ist gekennzeichnet durch eine Belüftungspatrone, bei der zwei ringförmige Kontaktebenen definiert sind, die axial voneinander beabstandet sind. Jede der beiden Kontaktebenen wird durch ringförmige Flächen an einem Ventilkörper und einem Ventilsitz ausgebildet. Jeweils zwei zueinander passende ringförmige Flächen sind als Anschlagflächen an Ventilsitz bzw. Ventilkörper ausgebildet und zwei zueinander passende ringförmige Flächen sind als Dichtflächen an Ventil sitz bzw. Ventilkörper ausgebildet. Die Sitzdichtfläche und Sitzanschlagfläche sind axial voneinander beabstandet und dieser Abstand ist unterschiedlich von dem Abstand der Körperanschlagfläche und Körperdichtfläche voneinander. Hierdurch wird erreicht, dass bei Bewegung des Ventilkörpers in axialer Richtung auf den Ventilsitz zu, also aus einer geöffneten Stellung der Belüftungspatrone in eine geschlossene Stellung der Belüftungspatrone, die beiden Dichtflächen und beiden Anschlagflächen an Sitz bzw. Körper nicht gleichzeitig miteinander in Kontakt kommen. Stattdessen kann ein solcher gleichzeitiger Kontakt erst erfolgen, nachdem eine Verformung in dem Materialbereich der zuerst in Kontakt tretenden ringförmigen Flächen stattgefunden hat. Diese zeitversetzte Kontaktaufnahme in den beiden ringförmigen Kontaktebenen ist erfindungsgemäß kombiniert mit unterschiedlichen Materialeigenschaften der Materialien, welche die Kontaktebenen ausbilden. Hierdurch kann eine definierte Dichtfunktion in einer der beiden Kontaktebenen und eine definierte Anschlagfunktion in der entsprechend anderen der beiden Kontaktebenen verwirklicht werden und die Gefahr einer Festsetzung oder Verklemmung zwischen Ventilkörper und Ventilsitz erheblich verringert werden, ohne dass hierzu erhöhte Toleranzen notwendig wären.With the valve device according to the invention, an improvement of the functional reliability is achieved with respect to the ventilation function and this at the same time significantly simplifies the design and manufacturing process. The valve device is characterized by a ventilation cartridge, in which two annular contact planes are defined, the axially spaced from each other. Each of the two contact planes is formed by annular surfaces on a valve body and a valve seat. Each two matching annular surfaces are formed as abutment surfaces on the valve seat or valve body and two mating annular surfaces are seated as sealing surfaces on valve or valve body. The seat sealing surface and seat abutment surface are axially spaced apart and this distance is different from the distance of the body abutment surface and body sealing surface from each other. This ensures that when moving the valve body in the axial direction of the valve seat, so from an open position of the vent cartridge in a closed position of the vent cartridge, the two sealing surfaces and two abutment surfaces on the seat or body do not come into contact with each other simultaneously. Instead, such simultaneous contact may occur only after deformation has occurred in the material region of the first contacting annular surfaces. This delayed contact in the two annular contact planes is inventively combined with different material properties of the materials that form the contact planes. In this way, a defined sealing function in one of the two contact planes and a defined stop function in the corresponding other of the two contact planes can be realized and the risk of fixing or jamming between valve body and valve seat can be significantly reduced, without the need for increased tolerances would be necessary.

Zudem wird durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung in geometrischer und materialtechnischer Hinsicht eine immanente Rückstellkraft in die geöffnete Position konstruktiv umgesetzt, was eine funktionelle Vereinfachung und einen konstruktiv und fertigungstechnisch reduzierten Aufwand ergibt.moreover is due to the inventive design in geometric and material technical terms an immanent Restoring force in the open position constructive implemented, resulting in a functional simplification and a constructive and manufacturing technology results in reduced effort.

Es ist insbesondere bevorzugt, dass das erste Material einen höheren Elastizitätsmodul aufweist als das zweite Material. Hierdurch ist das zweite Material unter Einwirkung geringerer Spannungen elastisch verformbar als das erste Material und dadurch kann zwischen der Körperdichtfläche und der Sitzdichtfläche in vereinfachter Weise eine Dichtwirkung erzielt werden unter zeitversetzter Ausbildung einer Anschlagfunktion zwischen Körperanschlagfläche und Sitzanschlagfläche. Bei dieser Ausführungsform ist insbesondere bevorzugt, dass der Abstand zwischen Körperdichtfläche und Körperanschlagfläche größer ist als der Abstand zwischen Sitzdichtfläche und Sitzanschlagfläche, um hierdurch zu errei chen, dass zunächst eine Kontaktebene zwischen Körperdichtfläche und Sitzdichtfläche ausgebildet wird, diese dann durch Verformung des zweiten Materials so weit eine weitere axiale Bewegung des Ventilkörpers zum Ventilsitz ermöglicht, bis die Körperanschlagfläche und die Sitzanschlagfläche in Kontakt treten und hierdurch eine weitere Bewegung in dieser Richtung verhindern. Aus der so erreichten geschlossenen Stellung kann der Ventilkörper dann durch elastische Rückverformung des zweiten Materials herausgelöst werden in eine geöffnete Stellung.It It is particularly preferred that the first material has a higher Elastic modulus has as the second material. hereby the second material is elastic under the action of lower stresses deformable as the first material and thereby can between the Body sealing surface and the seat sealing surface in a simplified manner, a sealing effect can be achieved with a time lag Forming a stop function between body stop surface and Seat abutment surface. In this embodiment particularly preferred that the distance between the body sealing surface and body stop area larger is the distance between seat sealing surface and seat stop surface, in order thereby to achieve that first a contact level between body sealing surface and seat sealing surface is formed, this then by deformation of the second material so far a further axial movement of the valve body to Valve seat allows for the body stop surface and the seat abutment surface come into contact and thereby prevent another movement in this direction. Out of that way reached closed position, the valve body then by elastic recovery of the second material be dissolved out in an open position.

Das weiteren ist es besonders bevorzugt, wenn das zweite Material aus einem Material mit elastischer Rückstellkraft nach Verformung ausgebildet ist. Diese elastische Rückstellkraft des zweiten Materials, die insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn, wie zuvor beschrieben, das erste Material einen höheren Elastizitätsmodul als das zweite Material aufweist, bewirkt eine in Öffnungsrichtung wirkende Kraft zwischen Ventilkörper und Ventilsitz, die die funktionelle Sicherheit der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung weiter erhöht und zugleich eine konstruktive und fertigungstechnische Vereinfachung darstellt.The Further, it is particularly preferred if the second material a material with elastic restoring force after deformation is trained. This elastic restoring force of the second material, which is particularly advantageous if, as described above, the first material has a higher modulus of elasticity as the second material, causes one in the opening direction acting force between valve body and valve seat, the the functional safety of the invention Valve device further increases and at the same time a constructive and manufacturing simplification represents.

Noch weiter ist es bevorzugt, wenn der Ventilkörper entlang der durch die Sitzanschlagfläche definierten Mittelachse geführt wird durch eine Stift-Loch-Führung, insbesondere durch einen mit dem Ventilkörper verbundenen Stift, der in einem mit dem Ventilsitz verbundenen Loch läuft. Mit dieser Ausgestaltung wird eine sichere und konstruktiv sowie fertigungstechnisch einfache Führung zwischen Ventilkörper und Ventilsitz erzielt.Yet Furthermore, it is preferred if the valve body along the central axis defined by the seat abutment surface is guided by a pin-hole guide, in particular by a pin connected to the valve body, the in a hole connected to the valve seat. With This configuration is a safe and constructive and manufacturing technology easy guidance between valve body and valve seat achieved.

Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn der Stift im Querschnitt mehreckig, insbesondere ein Sechskant ist und das Loch im Querschnitt rund ist oder der Stift im Querschnitt rund ist und das Loch im Querschnitt mehreckig, insbesondere ein Sechskant ist. Diese Ausgestaltung ist einerseits robust gegenüber Verschmutzungen und ermöglicht zugleich die Übertragung von Drücken in einem Medium durch das Loch, auch wenn darin der Stift angeordnet ist. Durch die Kombination einer mehreckigen Fläche mit einer zylindrischen Fläche wird einerseits eine Führung des Stiftes innerhalb des Loches erreicht und andererseits ein ausreichender Zwischenraum zwischen Stift und Loch in partiellen Umfangsab schnitten bereitgestellt, um die Durchlässigkeit für flüssige und gasförmige Medien zu gewährleisten.there it is particularly preferred if the pin is polygonal in cross-section, in particular a hexagon and the hole in cross-section is round or the pin is round in cross section and the hole in cross section polygonal, in particular a hexagon is. This embodiment is on the one hand robust against soiling and allows at the same time the transmission of pressures in one Medium through the hole, even if it is located in the pen. By the combination of a polygonal surface with a cylindrical one Surface is on the one hand a guide of the pin reached within the hole and on the other hand a sufficient Interspace between pin and hole in partial Umfangsab cut provided to the permeability to liquid and to ensure gaseous media.

Weiterhin ist es bei Ausgestaltung der Ventilvorrichtung mit einer Stift-Loch-Führung gemäß den beiden zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen noch weiter bevorzugt, wenn zwischen Stift und Loch eine Spielpassung ausgebildet ist, insbesondere eine Spielpassung, welche ein Verkippen des Ventilkörpers um eine senkrecht zur Mittelachse liegende Achse in einem solchen Ausmaß erlaubt, dass ein erster Umfangsabschnitt der Sitzdichtfläche dichtend an der Körperdichtfläche anliegt und ein zweiter Abschnitt der Sitzdichtfläche von der Körperdichtfläche beabstandet ist. Durch das so bereitgestellte Spiel zwischen Stift und Loch wird in jeder Stellung des Ventilkörpers zum Ventilsitz eine Verkippung von Ventilkörper zu Ventilsitz ermöglicht, indem der Stift sich innerhalb des Loches im Rahmen des ihm zur Verfügung stehenden Spiels etwas schräg zur Längsachse des Lochs stellt. Mit dieser Ausgestaltung wird einerseits die Fertigung der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung stark vereinfacht, da auf aufwendige und somit kostenintensive Passungen zwischen Stift und Loch verzichtet werden kann. Die Ausgestaltung ist jedoch auch in funktioneller Hinsicht von besonderem Vorteil. Ein wesentliches Problem bei Ventilvorrichtungen mit Belüftungsvorrichtung besteht nämlich darin, dass nach längerem Gebrauch und häufigen Belüftungsvorgängen ein Setzprozess innerhalb der Belüftungsvorrichtung stattfindet, was zur Folge haben kann, dass sich Ventilkörper und Ventilsitz nicht mehr in der gewünschten Weise zueinander bewegen, sondern in einer Endstellung verklemmen. Ein solches Festsetzen in einer Endstellung kann durch die Bereitstellung des Spiels zwischen Stift und Loch zuverlässig vermieden werden, indem jederzeit eine leichte Verkippung zwischen Ventilkörper und Ventilsitz ermöglicht wird, wodurch sich der Ventilkörper und Ventilsitz auch nach mehrmaligen Schaltvorgängen zuverlässig aus den Endstellungen befreien kann.Furthermore, it is even more preferred in design of the valve device with a pin-hole guide according to the two preferred embodiments described above, if between the pin and hole a clearance is formed, in particular a clearance, which is a tilting of the valve body about a perpendicular to the central axis Axis to such an extent allows a first peripheral portion of the seat sealing surface sealingly abutting the body sealing surface and a second portion of the seat sealing surface of the body sealing surface is spaced. By thus provided clearance between pin and hole tilting of valve body to valve seat is possible in any position of the valve body to the valve seat by the pin is slightly oblique to the longitudinal axis of the hole within the hole in the game available to him. With this embodiment, on the one hand, the production of the valve device according to the invention is greatly simplified, as can be dispensed with costly and thus costly fits between pin and hole. However, the design is also in functional terms of particular advantage. A significant problem with valve devices with ventilation device is namely that after prolonged use and frequent ventilation processes, a setting process takes place within the ventilation device, which can result in valve body and valve seat no longer move in the desired manner to each other, but jam in an end position , Such a setting in an end position can be reliably avoided by providing the game between pin and hole by a slight tilt between the valve body and valve seat is always possible, whereby the valve body and valve seat can reliably relieve the end positions even after repeated switching operations.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist eine Belüftungspatrone umfassend einen Ventilsitz mit einer ringförmig um eine Mittelachse angeordneten Sitzanschlagfläche und einer ringförmigen Sitzdichtfläche, die koaxial zur Anschlagfläche liegt und axial von dieser um einen Sitzflächenabstand beabstandet ist, einen Ventilkörper, der relativ zum Ventilsitz entlang der durch die Sitzanschlagfläche definierten Mittelachse bewegbar ist und der

Another aspect of the invention is a vent cartridge comprising a valve seat having a seat stop surface annularly disposed about a central axis and an annular seat seal surface coaxial with and axially spaced from the stop surface by a seat surface distance Seat stop surface defined center axis is movable and the

Diese Belüftungspatrone ist insbesondere geeignet zum Einsatz in Ventilvorrichtungen der vorgenannten Art, um den Durchflusskanal einer solchen Ventilvorrichtung teilweise oder vollständig zu belüften.These Ventilation cartridge is particularly suitable for use in valve devices of the aforementioned type, around the flow channel such a valve device partially or completely to ventilate.

Noch ein weiterer Aspekt der Erfindung ist eine Verwendung einer Belüftungspatrone der zuvor beschriebenen Bauweise zur Belüftung eines Durchflusskanals einer flüssigkeitsführenden Ventilvorrichtung. Durch diese erfindungsgemäße Verwendung wird eine besonders kostengünstige Möglichkeit bereitgestellt, Ventilvorrichtungen zu belüften und hierdurch beispielsweise frostsicher zu machen.Yet Another aspect of the invention is a use of a ventilation cartridge the construction described above for the ventilation of a flow channel a liquid-carrying valve device. By this use according to the invention is a particularly cost-effective option provided To ventilate valve devices and thereby, for example to be frost-proofed.

Schließlich ist erfindungsgemäß in vorteilhafterweise Weise vorgesehen, dass die zuvor beschriebene Belüftungspatrone und deren Verwendung durch Ausgestaltung der Belüftungspatrone nach zumindest einem der zuvor beschriebenen Merkmale fortgebildet wird.After all is according to the invention in an advantageous manner provided that the aeration cartridge described above and their use by designing the ventilation cartridge according to at least one of the features described above becomes.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird anhand der anhängenden Figuren beschrieben. Es zeigen:A preferred embodiment of the invention will be described with reference to attached figures. Show it:

1: eine längsgeschnittene Seitenansicht einer Aufnahme mit einer darin angeordneten Belüftungspatrone zur Montage an einer Ventilvorrichtung gemäß der Erfindung, 1 FIG. 4 is a longitudinal sectional side view of a receptacle with a vent cartridge disposed therein for mounting to a valve device according to the invention; FIG.

2a: eine perspektivische Explosionsdarstellung von seitlich oben einer Belüftungspatrone gemäß der Erfindung, 2a FIG. 2: an exploded perspective view from the side on top of a ventilation cartridge according to the invention, FIG.

2b: eine perspektivische Explosionsdarstellung von seitlich unten einer Belüftungspatrone gemäß der Erfindung, 2 B FIG. 4: an exploded perspective view from the side below of a ventilation cartridge according to the invention, FIG.

3a: eine längsgeschnittene Seitenansicht der Belüftungspatrone gemäß 2a, b in geöffnetem Zustand, 3a A longitudinal side view of the ventilation cartridge according to 2a , b in the open state,

3b: eine längsgeschnittene Frontalansicht der Belüftungspatrone gemäß 2a, b in geöffnetem Zustand, 3b : a longitudinally sectioned front view of the ventilation cartridge according to 2a , b in the open state,

4a eine Unteransicht der Belüftungspatrone der 2a, b, 4a a bottom view of the ventilation cartridge of 2a , b,

4b eine entlang der Linie C-C geschnittene Seiten/Schrägseitenansicht der Belüftungspatrone der 2a, b in geöffnetem Zustand, 4b a cut along the line CC sides / oblique view of the ventilation cartridge of 2a , b in the open state,

5a: eine längsgeschnittene Seitenansicht der Belüftungspatrone gemäß 2a, b in geschlossenem Zustand, und 5a A longitudinal side view of the ventilation cartridge according to 2a , b in closed condition, and

5b: eine längsgeschnittene Frontalansicht der Belüftungspatrone der 2a, b in geschlossenem Zustand. 5b : a longitudinally cut frontal view of the ventilation cartridge of the 2a , b in closed condition.

Bezug nehmend zunächst auf 1 ist eine Aufnahme 200 abgebildet, die mittels eines Außengewindes 210 an eine Ventilvorrichtung solcherart angeschlossen werden kann, dass ein unterer zylindrischer Hohlraum 220 in Fluidverbindung mit einem Durchflusskanal (nicht gezeigt) der Ventilvorrichtung steht.Referring first to 1 is a recording 200 imaged by means of an external thread 210 can be connected to a valve device such that a lower cylindrical cavity 220 is in fluid communication with a flow channel (not shown) of the valve device.

In der Aufnahme 200 ist ein Patronenaufnahmekanal 230 ausgebildet, in dem eine Belüftungspatrone 100 durch einen unteren Anschlag 240 und einen oberen Seegerring 400 befestigt ist.In the recording 200 is a cartridge receiving channel 230 formed in which a ventilation cartridge 100 through a lower stop 240 and an upper circlip 400 is attached.

Ein Deckel 300 mit radialen Belüftungsbohrungen 320 ist mittels eines am Deckel 300 ausgebildeten Innengewindes 310 auf ein Außengewinde 250 der Aufnahme 200 aufgeschraubt. Die Belüftungsbohrungen 320 stehen über die Belüftungspatrone 100 in Verbindung mit dem zylindrischen Hohlraum 220.A lid 300 with radial ventilation holes 320 is by means of one on the lid 300 trained internal thread 310 on an external thread 250 the recording 200 screwed. The ventilation holes 320 stand over the ventilation cartridge 100 in connection with the cylindrical cavity 220 ,

Wie aus 2a, b ersichtlich, besteht die Belüftungspatrone 100 aus einen Patronengehäuse 110, an dem an einem oberen Ende eine umlaufende Außennut 111 ausgebildet ist, in die ein O-Ring 130 zur Abdichtung gegen die Innenwandung einer Bohrung, in welche die Belüftungspatrone eingesetzt wird, eingelegt ist.How out 2a , b, there is the ventilation cartridge 100 from a cartridge case 110 , at which at an upper end a circumferential outer groove 111 is formed, in which an O-ring 130 for sealing against the inner wall of a bore, in which the ventilation cartridge is inserted, is inserted.

An dem der Ringnut 111 gegenüberliegenden Ende des Gehäuses 110 ist ein Käfigeinsatz 150 in das Gehäuse eingesetzt. Der Käfigeinsatz 150 weist einen Käfig 151 auf, der an einem ringförmigen Grundkörper 152 befestigt ist. In dem ringförmigen Grundkörper ist eine Sechskantbohrung 153 ausgebildet.At the the ring groove 111 opposite end of the housing 110 is a cage insert 150 inserted into the housing. The cage insert 150 has a cage 151 on, on an annular body 152 is attached. In the annular base body is a hexagonal bore 153 educated.

In der Sechskantbohrung 153 läuft ein zylindrischer Stift 123 eines Ventilkörpers 120. Der Stift 123 weist dabei einen Außendurchmesser auf, der geringer ist als die Schlüsselweite des Sechskants 153, also geringer als der Abstand zwischen zwei gegenüberliegenden Flächen des Sechskants 153.In the hexagonal hole 153 runs a cylindrical pin 123 a valve body 120 , The pencil 123 has an outer diameter which is smaller than the wrench size of the hexagon 153 , ie less than the distance between two opposite surfaces of the hexagon 153 ,

Der Stift 123 ist mit einer zylindrischen Dichtelementaufnahme 121 monolithisch ausgeformt. An der zylindrischen Dichtelementaufnahme 121 ist eine als Fase ausgebildete Körperanschlagsfläche 122 am oberen Rand ausgebildet.The pencil 123 is with a cylindrical sealing element receptacle 121 monolithically shaped. At the cylindrical sealing element holder 121 is a trained as a chamfer body stop area 122 formed at the top.

In einem zylindrischen Sackloch 124 der Dichtelementaufnahme 121 ist ein Dichtelement 140 angeordnet. Während das Gehäuse 110, der Patronenkäfig 150 und der Stift 123 mit angeformter Dichtelementaufnahme, 121 aus einem Hartkunststoff, insbesondere einem Polyolefin wie Polyethylen hergestellt ist, ist das Dichtungselement 140 aus Silikon hergestellt und weist daher eine hohe elastische Rückstellkraft bei zugleich niedrigerem Elastizitätsmodul als die aus Polyethylen gefertigten Bauteile auf. Am Dichtelement 140 ist wiederum in Gestalt einer Fase eine Körperdichtfläche 142 ausgebildet.In a cylindrical blind hole 124 the sealing element recording 121 is a sealing element 140 arranged. While the case 110 , the cartridge cage 150 and the pen 123 with molded sealing element receptacle, 121 is made of a hard plastic, in particular a polyolefin such as polyethylene, is the sealing element 140 made of silicone and therefore has a high elastic restoring force at the same time lower modulus of elasticity than the components made of polyethylene. At the sealing element 140 is in turn in the form of a chamfer a body sealing surface 142 educated.

3a, b zeigen die Belüftungspatrone in geöffnetem Zustand. Es kann erkannt werden, dass am Gehäuse 110 eine nach innen weisende Sitzanschlagfläche 112 ausgebildet ist. Axial beabstandet von der Sitzanschlagfläche 112 ist eine ebenfalls ringförmige Sitzdichtfläche 113 angeordnet. Diese bilden gemeinsam einen Ventilsitz. 3a , b show the ventilation cartridge in the open state. It can be seen that on the case 110 an inwardly facing seat stop surface 112 is trained. Axially spaced from the seat stop surface 112 is a likewise annular seat sealing surface 113 arranged. These together form a valve seat.

Der Käfigansatz 150 ist von unten in das Gehäuse 110 eingeschoben und sitzt mit einer Außenfläche 154 des ringförmigen Grundkörpers 152 klemmend innerhalb einer am unteren Ende inneren umlaufenden Ringfläche des Gehäuses 110. Der Käfig 151 erstreckt sich von dem ringförmigen Grundkörper in Richtung der Sitzanschlagfläche 112 bzw. Sitzdichtfläche 113.The cage set 150 is from below into the housing 110 inserted and sits with an outer surface 154 of the annular base body 152 clamped within an inner circumferential annular surface of the housing at the lower end 110 , The cage 151 extends from the annular base towards the seat stop surface 112 or seat sealing surface 113 ,

In der Sechskantbohrung 153 ist der Stift 123 angeordnet und weist ein Spiel auf, welches ein leichtes Verkippen des Stiftes und der daran angeformten Dichtelementaufnahme 121 gegenüber dem Gehäuse 110 und dem Patronenkäfig 150 ermöglicht.In the hexagonal hole 153 is the pen 123 arranged and has a game, which is a slight tilting of the pin and the molded-on sealing element recording 121 opposite the housing 110 and the cartridge cage 150 allows.

In der Dichtelementaufnahme 121 ist das Dichtelement 140 befestigt. Die Befestigung erfolgt durch radiale Einspannung und wird durch Verklebung in der kreisförmigen Grundfläche verstärkt.In the sealing element holder 121 is the sealing element 140 attached. The attachment is made by radial clamping and is reinforced by bonding in the circular base.

An der Dichtelementaufnahme 121 ist die Körperanschlagfläche 122 angeordnet und liegt in dem abgebildeten geöffneten Zustand gegenüberliegend zur Sitzanschlagfläche 112. Am Dichtelement 140 ist die Körperdichtfläche 142 angeordnet und liegt im geöffneten Zustand gegenüberliegend zur Sitzdichtfläche 113. Zwischen Sitzdichtfläche und Körperdichtfläche bzw. Sitzanschlagfläche und Körperanschlagfläche ist ein Spalt von etwa 0,4 mm bereitgestellt, um eine Belüftung zu ermöglichen. Die Belüftung wird erreicht, indem Luft durch diesen ringförmigen Spalt strömt und dann durch die freiliegenden Umfangsabschnitte zwischen Sechskantbohrung 153 und Stift 123 sowie durch insbesondere aus 4a und b sowie 2b erkennbare freie Durchlassabschnitte 155 in das Innere der Ventilvorrichtung, in welche die Belüftungspatrone eingesetzt ist, strömt.At the sealing element holder 121 is the body stop area 122 arranged and lies in the illustrated open state opposite to the seat stop surface 112 , At the sealing element 140 is the body sealing surface 142 arranged and lies in the open state opposite to the seat sealing surface 113 , Between the seat sealing surface and the body sealing surface or seat stop surface and body stop surface, a gap of about 0.4 mm is provided to allow ventilation. Ventilation is achieved by passing air through this annular gap and then through the exposed peripheral portions between the hexagonal bore 153 and pen 123 as well as through in particular 4a and b as well 2 B recognizable free passage sections 155 into the interior of the valve device, in which the ventilation cartridge is inserted, flows.

Der Abstand zwischen Körperdichtfläche 142 und Körperanschlagfläche 122 ist größer als der Abstand zwischen Sitzdichtfläche 113 und Sitzanschlagfläche 112.The distance between body sealing surface 142 and body stop area 122 is greater than the distance between seat sealing surface 113 and seat stop surface 112 ,

Unter Abstand soll in diesem Sinne die Distanz zwischen den zuerst in Kontakt tretenden Punkten bzw. Linien verstanden werden, wenn sich Ventilkörper 120 und Ventilsitz 112, 113 aufeinander zu bewegen.Distance is to be understood in this sense, the distance between the first coming into contact points or lines when valve body 120 and valve seat 112 . 113 to move towards each other.

Die 5a, b zeigen die erfindungsgemäße Belüftungspatrone in geschlossenem Zustand. Wie hieraus ersichtlich ist, ist der Stift 123 in der Bohrung 153 nach oben verschoben, wodurch die Körperdichtfläche 142 in Kontakt mit der Sitzdichtfläche 113 getreten ist. Die 5a, b zeigen einen Schließzustand, in dem kein hoher Druck auf die Belüftungspatrone vom Innenraum der Ventilvorrichtung, also von unten auf die Unterfläche der Dichtelementaufnahme 121 wirkt. Aus diesem Grund liegen die Körperanschlagfläche 122 und die Sitzanschlagfläche 112 nicht aneinander an.The 5a , b show the ventilation cartridge according to the invention in the closed state. As can be seen, the pen is 123 in the hole 153 shifted upward, causing the body sealing surface 142 in contact with the seat sealing surface 113 has entered. The 5a , b show a closed state in which there is no high pressure on the venting Trone from the interior of the valve device, ie from below on the lower surface of the sealing element recording 121 acts. For this reason, the body stop area are 122 and the seat stop surface 112 not at each other.

Der Fachmann wird erkennen, dass bei Erhöhung des Drucks auf die Unterseite der Dichtelementaufnahme 121 durch Verformung des Dichtelements 140 die Sitzanschlagfläche und Körperanschlagfläche in Kontakt miteinander kommen und eine weitere Bewegung des Ventilkörpers innerhalb des Gehäuses verhindern. Durch diese Verformung ist eine elastische Energie im Dichtelement gespeichert. Diese elastische Energie kann, unter Ausnutzung der Verkippbarkeit des Stiftes 123 innerhalb der Bohrung 153 zu einer zumindest einseitigen Absenkung der Dichtelementaufnahme 121 mitsamt Dichtelement 140 in Bezug auf die Sitzanschlagfläche und Sitzdichtfläche führen, sobald der Innendruck, welcher auf die untere Fläche der Dichtelementaufnahme 121 wirkt, absinkt. Hierdurch kann Luft von oberhalb der Belüftungspatrone 100 den sich partiell eröffnenden Umfangsabschnitt zwischen Körperdichtfläche und Sitzdichtfläche passieren und hierdurch den Durchflusskanal der Ventilvorrichtung, in welche die Belüftungspatrone 100 eingesetzt ist, belüften.The person skilled in the art will recognize that when the pressure on the underside of the sealing element receptacle is increased 121 by deformation of the sealing element 140 the seat stop surface and body stop surface come into contact with each other and prevent further movement of the valve body within the housing. By this deformation, an elastic energy is stored in the sealing element. This elastic energy can, taking advantage of the tiltability of the pin 123 inside the hole 153 to an at least one-sided lowering of the sealing element receiving 121 complete with sealing element 140 with respect to the seat stop surface and seat sealing surface, as soon as the internal pressure, which on the lower surface of the sealing element recording 121 acts, sinks. This allows air from above the vent cartridge 100 passing the partially opening peripheral portion between the body sealing surface and seat sealing surface, and thereby the flow passage of the valve device into which the ventilation cartridge 100 is used, aerate.

Die Belüftungspatrone wird vorzugsweise in einer solchen Ausrichtung in die erfindungsgemäße Ventilvorrichtung eingesetzt, dass der Stift 123 mit seiner Längsachse in Schwerkraftrichtung zeigt und unterhalb der Dichtelementaufnahme 121 liegt. Hierdurch kann durch die Schwimmfähigkeit von Polyethylen gegenüber einer Vielzahl von flüssigen Medien auch die Auftriebskraft des Ventilkörpers 120 genutzt werden, um einen unerwünschten Austritt von Flüssigkeit durch die Belüftungspatrone zu verhindern, indem der Ventilkörper durch die Auftriebskraft angehoben und in die geschlossene Stellung gedrückt wird.The vent cartridge is preferably used in such an orientation in the valve device according to the invention that the pin 123 with its longitudinal axis in the direction of gravity shows and below the sealing element recording 121 lies. As a result, by the buoyancy of polyethylene against a variety of liquid media and the buoyancy of the valve body 120 be used to prevent unwanted leakage of liquid through the vent cartridge by the valve body is lifted by the buoyancy force and pressed into the closed position.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 202005017350 U1 [0004]
- DE 202005007628 U1 [0005]

Claims

A liquid media valve device comprising: a liquid medium inlet, a liquid medium outlet, a flow channel connecting the inlet and outlet, a main valve body and a main valve seat movable relative to each other between a first position; they block the flow of the liquid medium through the flow channel and a second position in which they release the flow of the liquid medium through the flow channel, a ventilation device, which is designed to ventilate at least parts of the connection channel, characterized in that the Ventilation device a ventilation cartridge ( 100 ), which in a receiving channel ( 230 ), which connects the flow channel to an air-filled space, and in that the ventilation cartridge comprises: a valve seat having a ring around a central axis ( 170 ) arranged seat stop surface ( 112 ) and an annular seat sealing surface ( 113 ), which is coaxial with the abutment surface and is axially spaced therefrom by a seat surface distance, a valve body which is movable relative to the valve seat along the center axis defined by the seat abutment surface, and the i. a valve body ( 121 . 123 ) of a first material, on which an annular body stop surface ( 122 ) is formed and ii. a valve element attached to the sealing element ( 140 ) comprises a second, different from the first material on which a coaxial with the body abutment surface annular body sealing surface ( 142 ) is formed, which is axially spaced from the body stop surface by a Körperflä distance, which is different, in particular greater than the Sitzflächenabstand.

Valve device according to claim 1, characterized in that that the first material has a higher modulus of elasticity has as the second material.

Valve device according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the second material of a material with elastic Restoring force is formed after deformation.

Valve device according to one of the preceding claims, characterized in that the valve body is guided along the central axis defined by the seat stop surface by a pin-hole guide ( 123 . 153 ), in particular by a pin connected to the valve body ( 123 ), which is in a hole connected to the valve seat ( 153 ) running.

Valve device according to the preceding claim, characterized in that the pin ( 123 ) is polygonal in cross-section, in particular a hexagon and the hole ( 153 ) is round in cross-section or the pin ( 123 ) is round in cross-section and the hole ( 153 ) is polygonal in cross-section, in particular a hexagon.

Valve device according to one of the two preceding Claims, characterized in that between pin and hole a clearance fit is formed, in particular a clearance fit, which is a tilting of the valve body about a perpendicular to Central axis lying to such an extent allowed a first peripheral portion sealing the seat sealing surface abuts the body sealing surface and a second Section of the seat sealing surface of the body sealing surface is spaced.

Ventilation cartridge comprising: - one Valve seat with an annular arranged around a central axis Seat stop surface and an annular seat sealing surface, which is coaxial with the stop surface and axially from this spaced by a seating surface distance, - one Valve body, relative to the valve seat along the through the seat stop surface defined center axis movable is and the i. a valve body of a first Material comprises, on which a ring arranged around the central axis Body stop surface is formed and ii. a valve element attached to the sealing element of a second, from the first different material comprises, on the one coaxial with the body abutment surface annular Body sealing surface is formed by the Body stop surface around a body surface distance axially spaced, the different, in particular larger is as the seating surface distance

Use of a vent cartridge comprising: a valve seat having a seat abutment surface annularly disposed about a central axis and an annular seat sealing surface coaxial with and axially spaced from the abutment surface by a seat surface spacing a valve body relative to the valve seat along the seat stop surface defined by the seat abutment surface Center axis is movable and the i. a valve body of a first material comprises, on which an annular body stop surface arranged around the central axis is formed, and ii. a sealing element attached to the valve body comprises a second, different material from the first, to which a coaxial with the body formed annular surface sealing surface is axially spaced from the body abutment surface by a Körperflächenab, which is different, in particular smaller than the Sitzflächenabstand for ventilation of a flow channel of a liquid-conducting valve device.

Use or ventilation cartridge according to claim 7 or 8, characterized in that the ventilation cartridge formed according to one of the preceding Ansporüch 1-6 is.