DE202015100400U1

DE202015100400U1 - Dichtungsanordnung und Ventil

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Publication number: DE202015100400U1
Application number: DE202015100400.1U
Authority: DE
Original assignee: Woco Industrietechnik GmbH
Current assignee: Woco Industrietechnik GmbH
Priority date: 2015-01-28
Filing date: 2015-01-28
Publication date: 2016-05-02
Anticipated expiration: 2025-01-29

Abstract

Dichtungsanordnung (1, 1‘, 1‘‘) für ein Ventil, umfassend zumindest einen, zumindest ein erstes Material umfassenden und zumindest bereichsweise elastisch verformbaren Hauptkörper (3, 3‘, 3‘‘) und zumindest einen, auf einer einem Ventilelement des Ventils zugewandten Seite des Hauptkörpers (3, 3‘, 3‘‘) angeordneten, zumindest bereichsweise ein zweites Material umfassenden Gleitkörper (5, 5‘, 5‘‘), gekennzeichnet durch zumindest einen zumindest bereichsweise in den Hauptkörper (3, 3‘, 3‘‘) eingebetteten und zumindest ein drittes Material umfassenden Versteifungskörper (7, 7‘, 7‘‘).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für ein Ventil, umfassend zumindest einen, zumindest ein erstes Material umfassenden und zumindest bereichsweise elastisch verformbaren Hauptkörper und zumindest einen, auf einer einem Ventilelement des Ventils zugewandten Seite des Hauptkörpers angeordneten, zumindest bereichsweise ein zweites Material umfassenden Gleitkörper sowie ein Ventil mit einer Dichtungsanordnung.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Dichtungsanordnungen für Ventile bekannt. So offenbart beispielsweise die US 4,411,407 eine Dichtungsanordnung in einer Kugelventilanordnung. Es wird vorgeschlagen, dass ein aus Polytetrafluorethylen bestehender Ring in Kontakt mit einer Ventilkugel steht wobei ein auf der der Kugel gegenüberliegenden Seite des Rings angeordneter Elastomerring als Abstützung gegenüber einem Gehäuse des Ventils dient.
Darüber hinaus offenbart die DE 600 23 733 T2 eine Kugelventilsitzdichtung. Es wird vorgeschlagen, dass sich ein Ventilsitz gegen eine Tellerfeder abstützt, wobei zur Erhöhung der Steifigkeit vorgeschlagen wird, dass ein Ring des Ventilsitzes aus einem härteren und steiferen thermoplastischen Material, wie Polyetheretherketon, ausgebildet ist.
Schließlich offenbart die DE 100 53 157 C2 ein Drehschieberventil mit einer gattungsgemäßen Dichtungsanordnung. Es wird vorgeschlagen, dass die Dichtungsanordnung derartig ausgebildet ist, dass an eine plane, starre Platte ein EPDM-Material angespritzt wird. Vor dem Anspritzen des Elastomers an die Platte wird eine Teflonfolie in die Spritzform eingelegt, die dann die Kontaktfläche für einen zylinderförmigen Ventilkörper bildet.
Nachteilig an diesen Dichtungsanordnungen ist, insbesondere wenn sie in einem Ventil mit einem zylinderförmigen Ventilelement eingesetzt werden, dass eine ausreichende Abdichtung bereits bei geringen Fluiddrücken nicht sichergestellt werden kann. So kommt es insbesondere aufgrund der Bereiche der Dichtungsanordnung, in der der Elastomerkörper eine vergleichsweise große Ausdehnung entlang einer Längsachse des Ventilsitzes hat, dazu, dass nicht nur eine Verformung des Elastomerkörpers in eine Längsrichtung des Ventilsitzes erfolgt, sondern auch ein Ausweichen des Elastomerkörpers in eine Richtung senkrecht dazu erfolgt. Diese Auslenkung führt dann zu einem Abheben der Dichtungsanordnung von dem Ventilelement, wodurch es zu Undichtigkeiten kommt.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung die gattungsgemäße Dichtungsanordnung derartig weiterzuentwickeln, dass die Nachteile des Stands der Technik überwunden werden, insbesondere eine Dichtungsanordnung bereitgestellt wird, die auch bei erhöhten Drücken ein bestmögliches Dichtverhalten aufweist und gleichzeitig ein geringstmöglichen Reibungswiderstand der Dichtungsanordnung gegenüber dem Ventilelement bereitstellt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Dichtungsanordnung ferner zumindest einen zumindest bereichsweise in den Hauptkörper eingebetteten und zumindest ein drittes Material umfassenden Versteifungskörper umfasst.
Mit der Erfindung wird insbesondere vorgeschlagen, dass das erste Material zumindest ein Elastomer, vorzugsweise Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM), hydrierten Acrylnitrilbutadien-Kautschuk (HNBR), Nitrilkautschuk (NBR), Silikon (VMQ) und/oder elastomere Werkstoffe und / oder thermoplastisches Elastomer (TPE) umfasst.
Auch kann vorgesehen sein, dass das erste Material und das zweite Material gleich sind und/oder das zweite Material Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyetheretherketone (PEEK), Polyaryletherketone (PAEK), Polyamid 6 (PA6), Polyamid 66 (PA66), Polyphtalamide (PPA), deren Vermischungen, Polyphenylsulfid (PPS) und/oder gleitmodifizierte Typen wie PA66GF30PTFE15, PPS GF30PTFE20, insbesondere zumindest ein hydrolysebeständiges Material umfasst.
Ferner kann eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung dadurch gekennzeichnet sein, dass der Hauptkörper und der Gleitkörper zumindest bereichsweise einstückig ausgebildet sind, der Gleitkörper zumindest bereichsweise mit dem Hauptkörper verbunden ist, insbesondere chemisch, kraftschlüssig, formschlüssig, mechanisch, adhäsive und/oder durch einen Vulkanisationsprozess, und/oder der Gleitkörper mittels Beschichten, Auflaminieren, Anspritzen und/oder An- und/oder Aufvulkanisieren des Haupkörpers, Kaschieren und/oder mittels Mehrkomponentenspritzguss mit dem Hauptkörper verbunden ist und/oder der Gleitkörper in Form einer Folie ausgebildet ist.
Weiterhin wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass auf der dem Ventilelement abgewandten Seite des Hauptkörpers zumindest ein Vorspannelement angeordnet ist, wobei vorzugsweise das Vorspannelement zumindest bereichsweise einstückig mit dem Hauptkörper ausgebildet ist, insbesondere als W-förmige, V-förmiges, und/oder Federelement.
Auch ist bevorzugt, dass das dritte Material zumindest einen Kunststoff, zumindest ein Metall und/oder zumindest ein Elastomer umfasst, vorzugsweise zumindest ein thermoplastisches Material, zumindest ein duroplastisches Material, Aluminium, Kupfer, Stahl und/oder Elastomer.
Mit der Erfindung wird auch vorgeschlagen, dass der Versteifungskörper zumindest eine Justiereinrichtung umfasst, wobei die Justiereinrichtung vorzugsweise aus dem Hauptkörper hinausragt und/oder mittels der Justiereinrichtung eine Ausrichtung des Versteifungskörpers relativ zu einem Spritzwerkzeug, eine zumindest bereichsweise Ausrichtung der Dichtungsanordnung, insbesondere des Hauptkörpers, des Gleitkörpers und/oder des Versteifungskörpers relativ zu dem Ventil, zumindest einem Ventilsitz und/oder dem Ventilelement ermöglicht ist.
Besonders bevorzugte Ausführungsformen können dadurch gekennzeichnet sein, dass der Versteifungskörper mit dem Hauptkörper mechanisch, formschlüssig, kraftschlüssig, chemisch, adhäsive und/oder an- und/oder aufvulkanisiert verbunden ist, vorzugweise mittels zumindest bereichsweisem Umspritzen des Versteifungskörpers mit dem Hauptkörper und/oder der Versteifungskörper zumindest ein Verankerungselement zur Verbindung mit dem Hauptkörper umfasst, wobei das Verankerungselement insbesondere zumindest eine Öffnung, zumindest eine Vertiefung zumindest einer Oberflächenstrukturierung und/oder Hinterschneidung umfasst und der Hauptkörper zumindest bereichsweise das Verankerungselement umgibt und/oder in das Verankerungselement hineinreicht.
Auch wird für die Dichtungsanordnung vorgeschlagen, dass der Hauptkörper, der Gleitkörper und/oder der Versteifungskörper eine zur der Außenkontur des Ventilelements zumindest bereichsweise komplementäre Querschnittsform aufweist bzw. aufweisen.
Schließlich kann eine erfindungsgemäße Dichtungsanordnung dadurch gekennzeichnet sein, dass auf der dem Ventilelement zugewandten Seite der Dichtungsanordnung der Hauptkörper der Gleitkörper und/oder der Versteifungskörper zumindest eine eine Dichtfunktion zwischen der Dichtungsanordnung und dem Ventilelement verstärkende Oberflächenstrukturierung, wie Dichtlippen, Dichtwulste und/oder Labyrinthdichtelemente aufweist.
Ferner liefert die Erfindung ein Ventil umfassend zumindest einen Ventilelement, wobei mittels einer, vorzugsweise translatorischen und/oder rotatorischen Bewegung des Ventilelements zumindest ein Ventilsitz öffnenbar und schließbar ist, wobei im Bereich des Ventilsitzes zumindest eine Dichtungsanordnung angeordnet ist, ferner die Dichtungsanordnung erfindungsgemäß ausgebildet ist.
Für das Ventil wird ferner vorgeschlagen, dass der Ventilkörper, zumindest im Bereich des Ventilsitzes, eine kugelförmige, kugelsegementförmige, zylinderförmige, zylindersegmentförmige, Querschnittsform aufweist.
Besonders bevorzugt ist, dass der Ventilsitz zumindest bereichsweise durch die Dichtungsanordnung gebildet ist.
Ferner liefert die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Dichtungsanordnung, insbesondere einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung, umfassend das Verbinden des Hauptkörpers und des Gleitkörpers das Anspritzen des ersten Materials an den Gleitkörper, wobei das Anspritzen des ersten Materials zeitgleich mit dem Umspritzen des Versteifungskörpers mittels des ersten Materials erfolgt.
Für das Verfahren wird ferner vorgeschlagen, dass das Verbinden des Hauptkörpers und des Gleitkörpers das Anspritzen des ersten Materials an den Gleitkörper umfasst, insbesondere das Anspritzen des ersten Materials zeitgleich mit dem Umspritzen des Versteifungskörpers mittels des ersten Materials erfolgt.
Schließlich kann ein solches Verfahren dadurch gekennzeichnet sein, dass der Versteifungskörper und der Gleitkörper in zumindest ein Spritzwerkzeug (IM), Transfermolding (TM) und / oder Compression Molding (CM) Werkzeug eingelegt werden und das erste Material in das Werkzeug eingeführt wird, wobei vorzugsweise der Versteifungskörper mittels zumindest einer, vorzugsweise von dem Versteifungskörper zumindest bereichsweise umfassten, Justiereinrichtung in dem Werkzeug ausgerichtet wird.
Der Erfindung liegt somit die überraschende Erkenntnis zu Grunde, dass durch die Abänderung des aus dem Stand der Technik bekannten Dichtungsanordnungskonzepts in Form eines 2K-Bauteils, insbesondere umfassend ein Elastomermaterial und eine Polytetrafluorethylenfolie, in ein 3K-Bauteil, insbesondere umfassend ein Elastomermaterial, eine Tetrafluorethylenfolie und ein Versteifungsmaterial, eine Dichtigkeit der Dichtungsanordnung bei hohen Drücken dadurch sichergestellt werden kann, dass eine höhere Steifigkeit der Dichtungsanordnung bei gleichzeitig gleichbleibender Elastizität derselben erreicht wird. Mit anderen Worten wird diese erfindungsgemäße Wirkung dadurch erzielt, dass neben dem Haupt- und dem Gleitkörper die Dichtungsanordnung auch einen Versteifungskörper umfasst. Bei dem Versteifungskörper handelt es sich insbesondere um ein Kunststoffeinlegeteil, welches zusammen mit dem Gleitkörper, der aus einem zweiten Material besteht, in ein Spritzwerkzeug, Transfermolding (TM) und / oder Compression Molding (CM) Werkzeug eingelegt wird, um dann einen Hauptkörper der Dichtungsanordnung, der ein erstes elastisches Material umfasst, durch Anspritzen an den Gleitkörper und Umspritzung des aus einem dritten Material bestehenden Verstärkungskörpers auszubilden.
Um der Dichtungsanordnung eine ausreichende Elastizität zu verleihen, ist besonders bevorzugt, dass als Elastomermaterial ein EPDM-Material eingesetzt wird. Als Gleitkörper ist insbesondere ein Polytetrafluorethylenmaterial, wie Teflon^®, bevorzugt, wobei das dritte Material des Versteifungskörpers insbesondere ein Kunststoff- oder Metallmaterial umfasst.
In besonders bevorzugten Ausführungsformen kann auch vorgesehen sein, dass das erste und zweite Material identisch sind, beispielsweise ein Polyetheretherketonmaterial (PEEK) umfasst. Üblicherweise ist jedoch für die besten Gleiteigenschaften zwischen dem Ventilelement und einer Dichtungsanordnung und für die gleichzeitige Bereitstellung einer bestmöglichen Elastizität der Dichtungsanordnung bevorzugt, dass der Hauptkörper und der Gleitkörper aus unterschiedlichen Materialien bestehen, wobei jedoch durch die Umspritzung eine chemische bzw. adhäsive und / oder mechanische Verbindung der Körper erreicht wird.
In bevorzugten Ausführungsformen ist auf einer dem Ventilelement abgewandten Seite der Dichtungsanordnung ein Vorspannelement angeordnet. Bei einem Vorspannelement kann es sich um ein getrenntes Bauteil handeln oder dieses kann einstückig an dem Hauptkörper ausgebildet sein. Durch das Vorspannelement wird erreicht, dass, falls es aufgrund von Alterungsprozessen zu einer plastischen Verformung oder Setzung der Dichtungsanordnung kommt, eine zusätzliche Kraft neben der durch das Elastomer bereitgestellten Rückstellkraft aufgebaut wird, um die Dichtungsanordnung im Kontakt mit dem Ventilelement zu halten.
Darüber hinaus bietet der Versteifungskörper den Vorteil, dass zusätzliche Justiereinrichtungen an der Dichtungsanordnung bereitgestellt werden können. Bevorzugt werden diese Justiereinrichtungen nicht von dem Elastomermaterial überdeckt, sondern stehen aus dem Hauptkörper hervor. Diese Justiereinrichtungen ermöglichen einerseits eine Ausrichtung des Versteifungskörpers in dem Spritzwerkzeug und andererseits ermöglichen diese eine vorbestimmte Ausrichtung der Dichtungsanordnung in dem Ventil. Insbesondere werden auf diese Weise Fehler bei einer Montage des Ventils oder der Dichtung vermieden, die beispielsweise durch eine fehlerhafte Anordnung der Dichtungsanordnung in dem Ventil entstehen könnten. So kann durch die Justiereinrichtung sichergestellt werden, dass die Dichtungsanordnung nur in einer vorbestimmten Ausrichtung in dem Ventil angeordnet werden kann.
Um ein sicheres Halten des Hauptkörpers an dem Versteifungskörper sicherzustellen, kann vorgesehen sein, dass an dem Versteifungskörper Verankerungselemente ausgebildet sind. Insbesondere handelt es sich bei diesen um Oberflächenstrukturierungen bzw. Vertiefungen in der Oberfläche des Versteifungskörpers. Während einer Umspritzung oder Ummantelung des Versteifungskörpers durch den Hauptkörper tritt das erste Material in diese Verankerungselemente ein und führt zu einer kraft- und formschlüssigen Verbindung des Versteifungskörpers mit dem Hauptkörper.
Schließlich ist besonders bevorzugt, dass der Hauptkörper, der Gleitkörper und der Versteifungskörper jeweils eine an die Außenkontur des Ventilelements angepasste komplementäre Querschnitts- bzw. Oberflächenform aufweisen. Insbesondere kann so sichergestellt werden, dass über die gesamte Kontaktfläche zwischen Dichtungsanordnung und Ventilelement ein gleichbleibender Abstand zwischen dem Versteifungskörper und dem Ventilelement sichergestellt wird. Mit anderen Worten kann sichergestellt werden, dass über den gesamten Kontaktbereich ein gleichmäßig großer Elastomerbereich zwischen dem Versteifungskörper und dem Ventilelement vorhanden ist. Auf diese Weise wird verhindert, dass neben der in eine Normalenrichtung des Ventilelements wirkende Dichtungskraft Bewegungen des Hauptkörpers in senkrechte Richtungen dazu erfolgen können, die zu der Entstehung von Undichtigkeiten führen könnten.
Ferner ermöglicht das beschriebene Verfahren die Herstellung der Dichtungsanordnung mit geringen Werkzeugkosten, geringen Materialkosten, geringen Maschinenkosten, geringen Personalkosten, geringen Zykluszeiten, geringer Anzahl von Einzelteilen und einer hohen Flexibilität aufgrund eines modularen Aufbaus der Dichtungsanordnung.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand von schematischen Zeichnungen erläutert sind.
Dabei zeigt:
1 eine perspektivische Aufsicht auf eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung;
2 eine Teilexplosionsansicht der Dichtungsanordnung der 1;
3a eine Querschnittsansicht der Dichtungsanordnung der 1 und 2 aus Richtung A;
3b eine Querschnittsansicht der Dichtungsanordnung der 1 und 2 aus Richtung B;
4 eine perspektivische Aufsicht auf eine Dichtungsanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
5 eine perspektivische Querschnittsansicht einer Explosionsdarstellung der Dichtungsanordnung der 4;
6a eine Querschnittsansicht der Dichtungsanordung aus Richtung C in 4;
6b eine Querschnittsansicht der Dichtungsanordnung der 4 und 5 aus Richtung D in 5;
7 eine perspektivische Querschnittsansicht auf eine Dichtungsanordnung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
8 eine schematische Querschnittsansicht eines Werkzeugs zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung.
In 1 ist eine perspektivische Aufsicht auf eine Dichtungsanordnung 1 dargestellt. Die Dichtungsanordnung 1 umfasst einen ein erstes Material umfassenden Hauptkörper 3. Der Hauptkörper besteht aus einem Elastormermaterial, insbesondere EPDM. Auf der einem nicht dargestellten Ventilelement zugewandten Seite des Hauptkörpers 3 ist ein Gleitkörper 5 aus einem zweiten Material ausgebildet. Bei dem zweiten Material handelt es sich insbesondere um eine Polytetrafluorethylenfolie. Wie insbesondere in 2, die eine Teilexplosionsansicht der Dichtungsanordnung 1 darstellt, gezeigt ist, ist innerhalb des Hauptkörpers 3 ein Versteifungskörper 7 angeordnet. Der Versteifungskörpers 7 weist einerseits Justierelemente 9 und andererseits Verankerungselemente 11 in Form von Öffnungen bzw. Vertiefungen auf.
Wie später erläutert werden wird, wird die Dichtungsanordnung 1 dadurch ausgebildet, dass in ein Spritzwerkzeug zunächst der Gleitkörper 5 in Form der Teflonfolie eingelegt wird und anschließend der Versteifungskörper 7 in die Form eingelegt wird. Hierbei dienen die Justiereinrichtungen 9 zur Ausrichtung des Versteifungskörpers 7 in dem Werkzeug und gleichzeitig zur Sicherstellung einer vorbestimmten Position des Versteifungskörpers 7 in dem Werkzeug. Anschließend erfolgt ein Umspritzen (IM, CM, TM oder anderes Verfahren) des Versteifungskörpers 7 mit dem ersten Material des Hauptkörpers 3, wodurch der Hauptkörper 3 ausgebildet wird. Gleichzeitig erfolgt ein Anspritzen des Hauptkörpers 3 an den Gleitkörper 5. Durch die Umspritzung kommt es zu einer form- und kraftschlüssigen Verbindung des Versteifungskörpers 7 und des Hauptkörpers 3, indem das Elastomermaterial in die Verankerungselemente 11 hineinfließt.
In den 3a und 3b sind jeweilige Querschnittsansichten der Dichtungsanordnung 1 aus Richtung A bzw. Richtung B der 1 dargestellt. Diesen ist zu entnehmen, dass der Hauptkörper 3 und damit auch der Gleitkörper 5 Dichtlippen 12 aufweist. Durch diese entsteht eine verbesserte Dichtwirkung.
In den 4 bis 6b ist eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung 1‘ dargestellt. Die 4 bis 6b entsprechen den jeweiligen 1 bis 3b der Dichtungsanordnung 1 und darüber hinaus tragen diejenigen Elemente der Dichtungsanordnung 1‘, die denjenigen der Dichtungsanordnung 1 entsprechen, die gleichen Bezugszeichen, allerdings einfach gestrichen. Wie insbesondere der 5 zu entnehmen ist, weist die Dichtungsanordnung 1‘ im Vergleich zu der Dichtungsanordnung 1 Vorspannelemente 13‘ auf. Diese Vorspannelemente 13‘ sind einstückig mit dem Hauptkörper 3‘ ausgebildet, insbesondere umfassen diese das gleiche Elastomermaterial, wie der Hauptkörper 3‘. Wie insbesondere den 6a und 6b zu entnehmen ist, weist das Vorspannelement 13‘ eine V-förmige Kontur auf. Diese Kontur bewirkt, dass bei Einsetzen der Dichtungsanordnung 1‘ in eine Ausnehmung in ein Gehäuse eines nicht dargestellten Ventils zunächst eine Verformung des Vorspannelements 13‘ in elastischer Weise erfolgt. Kommt es dann zu einer Setzung des Elastomerkörpers bzw. Hauptkörpers 3‘, insbesondere im Bereich des Gleitkörpers 5‘, so erfolgt ein Nachführen des Hauptkörpers 3‘ bzw. der Dichtungsanordnung 1‘ in Richtung des Ventilelementes, wodurch Undichtigkeiten durch ein Abheben der Dichtungsanordnung 1‘ von dem Ventilelement vermieden werden. Dadurch wird die Langlebigkeit der Dichtungsanordnung 1‘ gesteigert.
In 7 ist eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung 1‘‘ dargestellt. Diejenigen Elemente der Dichtungsanordnung 1‘‘, die denjenigen der Dichtungsanordnung 1 entsprechen, tragen die gleichen Bezugszeichen, allerdings zweifach gestrichen. Die Dichtungsanordnung 1‘‘ unterscheidet sich im Wesentlichen von der Dichtungsanordnung 1 dadurch, dass die Verankerungselemente 11‘‘ in einer Richtung parallel zu einer Längsachse L‘ des Ventilsitzers angeordnet sind. Ansonsten erfüllt das Verankerungselement 11‘‘ die gleiche Funktion wie das Verankerungselement 11.
Schließlich ist in 8 eine schematische Querschnittsansicht eines Werkzeugs 15 dargestellt. Das Werkzeug 15 weist eine obere Werkzeughälfte 17 und eine untere Werkzeughälfte 19 auf. Zur Hertellung der Dichtungsanordnung 1 wird zunächst der Gleitkörper 5 in Form der Polytetraflourethylenfolie in das Werkzeug 15 eingelegt, insbesondere auf die untere Werkzeughälfte 19 aufgelegt. Anschließend wird der Versteifungskörper 7 in der oberen Werkzeughälfte 17 angeordnet und anschließend das Werkzeug 15 geschlossen. Beim anschließenden Anspritzen des ersten Materials des Hauptkörpers 3 erfolgt ein Anspritzen der Polytetrafluorethylenfolie an den Hauptkörper 3 und gleichzeitig ein im Wesentlichen vollständiges Umspritzen des Versteifungskörpers 7 mit Ausnahme der Justiereinrichtungen 9. Nach dem Umspritzen kann dann die fertige Dichtungsanordnung 1 aus dem Werkzeug 15 entnommen werden.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Figuren und in den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination wesentlich für die Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen sein.
Bezugszeichenliste

1, 1‘, 1‘‘: Dichtungsanordndung
3, 3‘, 3‘‘: Hauptkörper
5, 5‘, 5‘‘: Gleitkörper
7, 7‘, 7‘‘: Versteifungskörper
9, 9‘, 9‘‘: Justiereinrichtung
11, 11‘, 11‘‘: Verankerungselement
12, 12‘, 12‘‘: Dichtlippe
13‘: Vorspannelement
15: Werkzeug
17: Werkzeughälfte
19: Werkzeughälfte
A, B, C, D: Richtung
L, L‘‘: Längsachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 4411407 [0002]
DE 60023733 T2 [0003]
DE 10053157 C2 [0004]

Claims

Dichtungsanordnung (1, 1‘, 1‘‘) für ein Ventil, umfassend zumindest einen, zumindest ein erstes Material umfassenden und zumindest bereichsweise elastisch verformbaren Hauptkörper (3, 3‘, 3‘‘) und zumindest einen, auf einer einem Ventilelement des Ventils zugewandten Seite des Hauptkörpers (3, 3‘, 3‘‘) angeordneten, zumindest bereichsweise ein zweites Material umfassenden Gleitkörper (5, 5‘, 5‘‘), gekennzeichnet durch zumindest einen zumindest bereichsweise in den Hauptkörper (3, 3‘, 3‘‘) eingebetteten und zumindest ein drittes Material umfassenden Versteifungskörper (7, 7‘, 7‘‘).
Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material zumindest ein Elastomer, vorzugsweise Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM), hydrierten Acrylnitrilbutadien-Kautschuk (HNBR), Nitrilkautschuk (NBR), Silikon (VMQ) und/oder elastomere Werkstoffe und / oder thermoplastisches Elastomer (TPE), umfasst.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material und das zweite Material gleich sind und/oder das zweite Material Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyetheretherketone (PEEK), Polyaryletherketone (PAEK)), Polyamid 6 (PA6), Polyamid 66 (PA66), Polyphtalamide (PPA), deren Vermischungen, Polyphenylsulfid (PPS) und/oder gleitmodifizierte Typen wie PA66GF30PTFE15, PPS GF30PTFE20, insbesondere zumindest ein hydrolysebeständiges Material umfasst.
Dichtungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptkörper und der Gleitkörper zumindest bereichsweise einstückig ausgebildet sind, der Gleitkörper (5, 5‘, 5‘‘) zumindest bereichsweise mit dem Hauptkörper (3, 3‘, 3‘‘) verbunden ist, insbesondere chemisch, kraftschlüssig, formschlüssig, mechanisch, adhäsive und/oder durch einen Vulkanisationsprozess, und/oder der Gleitkörper(5, 5‘, 5‘‘) mittels Beschichten, Auflaminieren, Anspritzen und/oder An- und/oder Aufvulkanisieren des Haupkörpers (3, 3‘, 3‘‘), Kaschieren und/oder mittels Mehrkomponentenspritzguss mit dem Hauptkörper (3, 3‘, 3‘‘) verbunden ist und/oder der Gleitkörper (5, 5‘, 5‘‘) in Form einer Folie ausgebildet ist.
Dichtungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Ventilelement abgewandten Seite des Hauptkörpers (3‘) zumindest ein Vorspannelement (13‘) angeordnet ist, wobei vorzugsweise das Vorspannelement (13‘) zumindest bereichsweise einstückig mit dem Hauptkörper (3‘) ausgebildet ist, insbesondere als W-förmige, V-förmiges und/oder Federelement (13‘).
Dichtungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Material zumindest einen Kunststoff, zumindest ein Metall und/oder zumindest ein Elastomer umfasst, vorzugsweise zumindest ein thermoplastisches Material, zumindest ein duroplastisches Material, Aluminium, Kupfer, Stahl und/oder Elastomer.
Dichtungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Versteifungskörper (7, 7‘, 7‘‘) zumindest eine Justiereinrichtung (9, 9‘, 9‘‘) umfasst, wobei die Justiereinrichtung (9, 9‘, 9‘‘) vorzugsweise aus dem Hauptkörper (3, 3‘, 3‘‘) hinausragt und/oder mittels der Justiereinrichtung (9, 9‘, 9‘‘) eine Ausrichtung des Versteifungskörpers (7, 7‘, 7‘‘) relativ zu einem Spritzwerkzeug (15), eine zumindest bereichsweise Ausrichtung der Dichtungsanordnung (1, 1‘, 1‘‘), insbesondere des Hauptköpers (3, 3‘, 3‘‘), des Gleitkörpers (5, 5‘, 5‘‘) und/oder des Versteifungskörpers (7, 7‘, 7‘‘) relativ zu dem Ventil, zumindest einem Ventilsitz und/oder dem Ventilelement ermöglicht ist.
Dichtungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Versteifungskörper (7, 7‘, 7‘‘) mit dem Hauptkörper (3, 3‘, 3‘‘) mechanisch, formschlüssig, kraftschlüssig, chemisch, adhäsive und/oder an- und/oder aufvulkanisiert verbunden ist, vorzugweise mittels zumindest bereichsweisem Umspritzen des Versteifungskörpers (7, 7‘, 7‘‘) mit dem Hauptkörper (3, 3‘, 3‘‘) und/oder der Versteifungskörper (7, 7‘, 7‘‘) zumindest ein Verankerungselement (11, 11‘, 11‘‘) zur Verbindung mit dem Hauptkörper (3, 3‘, 3‘‘) umfasst, wobei das Verankerungselement insbesondere zumindest eine Öffnung, zumindest eine Vertiefung (11, 11‘, 11‘‘), zumindest einer Oberflächenstrukturierung und/oder Hinterschneidung umfasst und der Hauptkörper (3, 3‘, 3‘‘) zumindest bereichsweise das Verankerungselement umgibt und/oder in das Verankerungselement (11, 11‘, 11‘‘) hineinreicht.
Dichtungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptkörper (3, 3‘, 3‘‘), der Gleitkörper (5, 5‘, 5‘‘) und/oder der Versteifungskörper (7, 7‘, 7‘‘) eine zur der Außenkontur des Ventilelements zumindest bereichsweise komplementäre Querschnittsform aufweist bzw. aufweisen.
Dichtungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Auf der dem Ventilelement zugewandten Seite der Dichtungsanordnung (1, 1‘, 1‘‘) der Hauptkörper (3, 3‘, 3‘‘), der Gleitkörper (5, 5‘, 5‘‘) und/oder der Versteifungskörper (7, 7‘, 7‘‘) zumindest eine eine Dichtfunktion zwischen der Dichtungsanordnung (1, 1‘, 1‘‘) und dem Ventilelement verstärkende Oberflächenstrukturierung, wie Dichtlippen (12, 12‘, 12‘‘), Dichtwulste und/oder Labyrinthdichtelemente aufweist.
Ventil umfassend zumindest einen Ventilelement, wobei mittels einer, vorzugsweise translatorischen und/oder rotatorischen Bewegung des Ventilelements zumindest ein Ventilsitz öffnenbar und schließbar ist, wobei im Bereich des Ventilsitzes zumindest eine Dichtungsanordnung (1, 1‘, 1‘‘) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsanordnung (1, 1‘, 1‘‘) nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist.
Ventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper, zumindest im Bereich des Ventilsitzes, eine kugelförmige, kugelsegementförmige, zylinderförmige und/oder zylindersegmentförmige Querschnittsform aufweist.
Ventil nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitz zumindest bereichsweise durch die Dichtungsanordnung (1, 1‘, 1‘‘) gebildet ist.