DE2747715B1 - Ventileinrichtung fuer hydraulische oder pneumatische Druckmittelstroeme - Google Patents

Description

• Die von einer innen- bzw. außenzylindrischen Wandung 13 bzw. 15 und einer Bodenfläche 17 umschlossene Ausnehmung 5 weist eine Tiefe auf. welche mindestens der Hälfte des Querschnittsdurchmessers des Dichtele-
• mentes 7, 9 bzw. 11 entspricht Die Ausnehmung 5 ist konzentrisch zur Längsachse 19 des Ventilteiles 1 gebildet; auf der Bodenfläche 17 ist konzentrisch und symmetrisch bezüglich der Ausnehmung 5 ein Ventilsitz 18 ausgebildet.
• Gemäß F i g. 2 ist ein weiteres Ventilteil 25 vorgesehen, welches axialmittig eine Druckmittel fuhrende Bohrung 23 aufweist. Das Ventilteil 25 ist beispielsweise als gehäusefestes Teil ausgebildet Der Durchmesser des ringwulstförmigen Ventilsitzes 21 entspricht dem Durchmesser des gleichfalls ringwulstfõrmigen Ventilsitzes 18 auf der Bodenfläche 17 der Ausnehmung 5.
• Der Durchmesser und der Querschnitt der Dichtelemente 7,9 bzw. 11 ist bezüglich der Anordnung der Ausnehmung 5 so beschaffen, daß das Dichtelement jeweils mit definierbarer, elastischer Vorspannung reibschlüssig und/oder formschlüssig im geöffneten Zustand von den außen- bzw. innenzylindrischen Wandungen 15, 13 der Ausnehmung 5 gehaltert wird.
• Die zwischen der Bodenflãche 17 der Ausnehmung 5 und dem eingesetzten Dichtelement 7, 9 bzw. 11 verbleibende spitzwinklige Ausnehmung 28 wird durch besondere Anordnungen entlüftet Bei einem AusfOhrungsbeispiel sind für die Entlüftung sowohl in der innen- wie in der außenzylindrischen Wandung 13 bzw.
• 15 Entlaftungsnuten 27 vorgesehen, welche an der Bodenftiche 17 beginnen und in der Öffnungsebene 30 (Fig 1) der Ausnehmung 5 enden. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel erfolgt die Entlüftung über Ent-?üh-öffnungen 29. welche sich radial (F i g. I) von außen in die Ausnehmung 5 erstrecken.
• Die ringförmigen Dichtelemente 7, 9 bzw. 11 weisen unterschiedliche Querschnittsformen auf. So besitzt L das Dichtelement 7 einen kreisförmigen Querschnitt 31, das Dichtelement 9 weist einen hufeisenförmig verlaufenden Querschnitt 33 auf, derart, daß das Dichtelement 9 an einer Stirnseite eine ebene Begrenzungsfläche besitzt, und das Dichtelement 11 weist einen teilkreisförmigen Querschnitt 35 auf, d. h.
• das Dichtelement 11 ist an den beiden Stirnseiten mit ebenen Begrenzungsflächen 36 und 37 ausgesetattet.
• Durch die doppelseitige Anordnung je eines ringwulstförmigen Ventilsitzes 21 bzw. 18, welche an gegenüberliegenden Seiten des Dichtelementes anliegen und deren Kraftrichtung im wesentlichen in die Mitte des Queff,schflitts des Dichtelementes gerichtet ist, ist die zur Abdichtung notwendige Dichtkraft beim Schließen des Ventiles - weil im wesentlichen nur unienberührung an den abdichtenden Stellen besteht - vergleilisweise gering. Im geöffneten Zustand ist eine Abdichtung an der Bodenfläche der Ausnehmung 5 nicht notwendig, da eine Druckverbindung über den Ventilsitz ohnehin gegeben ist. Durch die entsprechende Ausbildung der Geometrie der Ausnehmung 5 wie auch durch Wahl definierbarer Vorspannung des Gummimaterials kann das eigentliche Dichtelement reibschlüssig und/oder formschlüssig in geöffnetem Zustand an seinem Platz fixiert werden.
• Durch die Entlüftungsnuten 27 bzw. die Entlüftungsöffnungen 29 wird ein pneumatisches oder hydraulisches Herauspressen des Dichtelementes bei dessen geringem Zusammendrücken während des Schließens des Ventils verhindert.
• Infolge der Begrenzungsfläche 34 bzw. der Begrez zungsflächen 36 und 37 am Dichtelement 9 bzw. 11 bleibt die Abdichtung auch dann erhalten, wenn durch herstellungsmäßige Toleranzen oder aus konstruktiven Gründen einer der ringwulstförmigen Ventilsitze einen größeren oder geringeren Durchmesser als der andere Ventilsitz haben sollte bzw. wenn fertigungsmäßig gesehen geringe Exzentrizitäten bezüglich der Lage der Ventilsitze zueinander bestehen.
• Im Falle der Wartung oder der Reparatur können die Dichtelemente 7, 9 bzw. 11 in schneller und kostensparender Weise ausgetauscht werden; ein Herauskratzen von in die Ventilteile einvulkanisiertes Dichtmaterial der Dichtelemente ist nicht mehr erforderlich.
• Bezugszeichenliste 1 Ventilteil 3 Ventilteller 5 Ausnehmung 7 Dichtelement 9 Dichtelement 11 Dichtelement 13 Wandung 15 Wandung 17 Bodennähe 18 Ventilsitz 19 Längsachse 21 Ventilsitz 23 Bohrung 25 Ventilteil 27 Entlüftungsnut 28 Ausnehmung 29 Entlüftungsöffnung 30 Öffnungsebene 31 Querschnitt 33 Querschnitt 34 Begrenzungsfläche 35 Querschnitt 36 Begrenzungsfläche 37 Begrenzungsfläche

Claims (5)

1. Patentansprüche: 1. Ventileinrichtung für hydraulische oder pneumatische Druckmittelströme, mit zwei zueinander in axialer Richtung bewegbaren Ventilteilen, von welchen ein erstes Ventilteil einen ersten ringwulstförmigen Ventilsitz aufweist, während das zweite Ventilteil ein elastisches, ringförmiges und an den Ventilsitz des ersten Ventilteils abdichtend anpreßbares Dichtelement trägt, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen zweiten, ringwulstförmigen Ventilsitz (18), welcher am zweiten, Ventilteil ausgebildet ist und an bezüglich des ersten Ventilsitzes (21) diametral gegenüberliegender Lage am elastischen ringförmigen Dichtelement (7, 9, 11) anliegt.
2. 2. Ventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Dichtelement (9, 11) jeweils eine zur Ebene des ringwulförmigen ersten Ventilsitzes (21) parallel verlaufende Begrenzungsfläche (34; 36, 37) aufweist.
3. 3. Ventileinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ventilsitz (18) auf einer Bodenfläche (17) einer das ringförmige Dichtelement (7) aufnehmenden Ausnehmung (28) in einem Ventilteller (3) des zweiten Ventilteiles (1) ausgebildet ist.
4. 4. Ventileinrichtung nach einem der vorangebenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den die Ausnehmung (28) außen- und immenzylindrisch begrenzenden Wandungen (15, 13) Entlüftungsnuten (27) ausgebildet sind, in die sich vom der Öffnungsebene (30) der Ausnehmung bis zu ihrer Bodenfläche (17) erstrecken.
5. 5. Ventileinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im den beidseits des zweiten Ventilsitzes (18) liegenden Wandungen (13, 5) radial verlaufende Entlüftungsöffnungen (29) münden.

   Die Erfindung betrifft eine Ventileinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

   Um eine Abdichtung zwischen Ventilteilen vorzunehmen, sind vielfach Ventilteller mit Gemmeinsätzen üblich, bei denen zur Gewährleistung der Dichtheit das Dichtmaterial durch Vulkanisation mit dem im allgemeinen metallischen Führungsteil verbunden ist. Diese Technologie ist - auch wegen der nachfolgend meist unumgänglichen Feinbehandlung der Dichtfläche - fertigungstechnisch als aufwendig anzusehen; bei Verschleiß des Gummi-bzw. Elastomerteils infolge von Alterung und Verformung ist der Ersatz des gesamten Verbundteiles einschließlich des Führungsteiles erforderlich.

   Bekannt sind auch Ventileinrichtungen (FR-PS 15 04 521 und 12 88 949), bie welchem ein Dichtelement in einem Nutgrund eines Ventilteiles angeordnet und gegenüber dedr ebenen Dichtfläche eines anderen Ventilteiles verspannbar ist. Zwar sind derartige Dichtelemente nach verschleiß etc. leicht austauschbar, da keine Vulkanisation mit dem Ventilteil besteht, es sind jedoch Probleme ausreichender Abdichtung im Kan zu nehmen, da die im allgemeinen ringförmigen Dichtelemente sowohl im Nutgrund des einen Ventilteiles als auch an der Dichtfläche des gegenüberliegenden Ventilteiles mit nicht genau bestimmbarer Dichtwirkung anliegen, d.h. geringfügige Größenunterschiede derartiger Dichtelemente führen bereits zu beträchtliches Dichtungsunterschieden. Das Ausmaß der Dichtwirkung kann selbst durch starke Verspannung der Dichtelemente nicht verbessert werden es ist möglicherweise sogar mit einseitiger Verformung derartiger Dichtelemente und entsprechender Reduzierung der Dichtwirkung zu rechnen.

   Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Ventileinrichtung der in Rede stehenden Art so auszubilden, daß das Dichtelement dem als Dichtungsträger wirkenden Ventilteil austauschbar zugeordnet ist, so daß im Falle des Verschleißes bzw.

   der Alterung des Dichtelementes ein lelchter Austausch vorgenommen werden kann. Dennoch soll eine ausreichende und genau bestimmbare Dichtwirkung des Dichtelementes in seiner Lage zwischen den Ventilsitzen beider Ventilteile gewährleistet sem.

   Die Lösung dieser Aufgabe kennzelchnet sich durch die Merkmale nach dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1.

   Die Ventileinrichtung ist in fertigungstechnischer Hinsicht sehr einfach ausgebildet, derart, daß trotz ausreichender Dichtungseigenschaft keine Feinbearbeltung des Dichtelementes erforderlich ist. Das Dichtelement kann im Falle des Verschleißes bzw. der Alterung ohne weiteres ausgetauscht werden. da es keine feste Verbindung mit dem als Ventilträger wirkenden Ventilteil besitzt. Die Linienberührung der beiden im Idealhll exakt gegenüberliegenden Ventilsitze der Veltikelle ermöglichen die Verwendung bereits existierender Runddichtringe, so daß ein Nachrüsten vom bereits bestehenden Ventileinrichtungen ermöglicht ist.

   Die zur Abdichtung notwendige Dichtkraft wird beim Schließen der Ventileinrichtung durch die Anpressung der Ventilsitze abgeleitet und ist - weil nur Linienberührung besteht - vergleichsweise gering.

   Selbst wenn Dichtelemente mit beträchtlicher Streuung der Anmessungen verwendet werden, ist die Dichtungswirkung im wesentlichen immer die gleiche, da sie durch die Position und durch die gegenseitige Wirkung der vorspringenden, ringwulstförmigen Ventilsitze definiert ist.

   Weitere vorteilhafte Aqestaltungen und Weiterbildungen sind in weiteren Unteransprüchen aufgeführt.

   Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.

   Fig. 1 ist eine Schnittanschit des der Ventileinrichtung zugeordneten Ventilteiles, welches des Dichtelement aufnimmt.

   Fig. 2 ist eine Schnittanschit des zugeordneten anderen Ventilteiles; Fig. 3-5 sind Schnittanschnitten von verschiedenartigen Dichtelementen für die Ventileinrichtung.

   Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, weist ein Ventilteil 1, beispielsweise ein axialverschieblicher Ventilkörper, einen Ventilteller 3 auf in dessen Stirnseite eine Ausnehmung 5 ausgebüdet ist. Die Ausnehmung 5 dient zur Aufnahme eines ringförmigen Dichtelementes 7, 9 bzw. 11 vom unterschiedlichen Querschnitt (Fig. 3-5).