DE3106400A1

DE3106400A1 - Verfahren zur herstellung eines ventilgehaeuses

Info

Publication number: DE3106400A1
Application number: DE19813106400
Authority: DE
Inventors: Fritz 7118 Ingelfingen Müller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-02-20
Filing date: 1981-02-20
Publication date: 1982-10-21

Description

Päfentanwälte

Dr. rer. nat. Thomas Berendt

Dr.-Ing. Hans Leyh Innere Wiener Str. 20 - D 8000 München 80

Unser Zeichen: A 14 Lh/fi

Fritz Müller
Am Bahnhof

7118 Ingelfingen-Criesbach

Verfahren zur Herstellung eines Ventil gehäuses

Fritz Müller - A 14 453 -

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses aus Kunststoff für Magnetventile mit einem durch einen Magneten betätigten Ventil kolben, insbesondere für chemisch aggressive
Medien. Magnetgehäuse der vorgenannten Art wurden bisher, da
sie auch gleichzeitig den Ventilraum umschließen, aus Gründen
der chemischen Beständigkeit aus Polyvinylchlorid spritzgegossen. Dieses Material hat aber den Nachteil, daß schon bei Temperaturen oberhalb von etwa 6O⁰C Verformungen eintreten. Da die Eigenerwärmung des Ventil magneten aber schon bei etwa 8O⁰C liegt, läßt sich dieses Material trotz des Vorteils seiner guten chemischen Beständigkeit, die für chemisch aggressive Medien Voraussetzung ist, bei Temperaturen oberhalb von 6O⁰C nicht anwenden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ventilgehäuse zu schaffen, das chemisch beständig ist, hohe Temperaturen aushält und eine hohe mechanische Festigkeit besitzt, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung anzugeben.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß ein separates Kolbengehäuse für den mediumführenden Ventil raum aus einem chemisch- und temperaturbeständigen Kunststoff gespritzt und danach dieses Kolbengehäuse mit einem Kunststoff hoher mechanischer Festigkeit unter Bildung eines Magnetgehäuses im wesentlichen allseitig umspritzt wird.

Der chemisch- und temperaturbeständige Kunststoff ist vorzugsweise Polyvinylidenfluorid und der Kunststoff hoher mechanischer Festigkeit ist vorzugsweise Polybutylenterephthalat.

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Zweckmäßigerweise liegt hierbei der Schmelzpunkt des Materials für das Kolbengehäuse höher als der Schmelzpunkt des Materials für das Magnetgehäuse, welches das erstere umschließt.

Das Gehäuse für das Magnetventil besteht somit aus einem inneren, den mediumführenden Ventil raum umschließenden Kolbengehäuse aus einem chemisch- und temperaturbeständigen Kunststoff und einem das Kolbengehäuse im wesentlichen umschließenden äußeren Magnetgehäuse aus einem Kunststoff hoher mechanischer Festigkeit, der zweckmäßigerweise ebenfalls eine hohe Temperaturbeständigkeit hat.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der einzigen Figur der Zeichnung im einzelnen erläutert, die im Schnitt ein Magnetventil mit einem Gehäuse nach der Erfindung zeigt.

Das in der Zeichnung dargestellte Magnetventil 10 hat ein Gehäuse 12, das aus zwei Gehäuseteilen besteht, d.h. einem inneren Kolbengehäuse und einem äußeren Magnetgehäuse 16.

Das Kolbengehäuse 14 besteht aus Polyvinylidenfluorid, einem spritzbaren Fluorkunststoff hoher chemischer Beständigkeit, sehr hoher Temperaturbeständigkeit, aber niedriger mechanischer Festigkeit. Das Kolbengehäuse 14 ist von dem Magnetgehäuse 16 im wesentlichen umschlossen, das seinerseits aus Polybutylenterephthalat besteht, einem thermoplastischen, spritzbaren Polyester-Kunststoff mit relativ schlechter chemischer Beständigkeit, jedoch ebenfalls sehr guter Temperaturbeständigkeit und hoher mechanischer Festigkeit.

Das aus den beiden Teilen 14 und 16 bestehende Gehäuse 12 ist in geeigneter Weise mit einem ebenfalls aus Kunststoff bestehenden Ventilkörper 48 verbunden, in welchem ein Zulauf 18 und ein Ablauf 20 sowie ein Ventilsitz 22 ausgebildet sind.

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Mit dem Ventilsitz 22 arbeitet ein Ventilkolben 24 zusammen, der im Kolbengehäuse 14 verschiebbar angeordnet ist, so daß der Ventilsitz 22 des Magnetventil es 10 geöffnet und geschlossen werden kann.

Im Magnetgehäuse 16 ist ferner ein Elektromagnet 42 und ein Magnetanker 44 untergebracht, welch letzterer über einen Stößel 46 einen Arm 32 eines Winkel hebeis 28 beaufschlagen kann, dessen anderer Arm 30 in eine Aussparung des Ventilkolbens 24 greift, um diesen in seine jeweilige Schaltstellung zu schalten. Der Winkelhebel 28 ist durch einen auf das Gehäuse 12 aufgesetzten Deckel.26 nach außen abgedeckt und um einen am Deckel 26 fixiertenDrehzapfen 36 schwenkbar angeordnet.

Der in die Aussparung des Ventilkolbens 24 eingreifende Arm 30 des Winkelhebels 28 ist allseitig von einer Manschette 38 umschlossen, die ebenfalls aus einem chemisch- und temperaturbeständigen Kunststoffmaterial besteht. Ein in den Deckel 26 eingelegter Druckring 40 drückt den ringförmigen freien Rand 52 der Manschette 38 dicht in eine entsprechende Nut in der ringförmigen Stirnfläche 54 des Kolbengehäuses 14. Der Innenraum 56 des Kolbengehäuses 14 ist somit nach außen dicht abgeschlossen. Zwischen dem Kolbengehäuse 14 und dem Ventil körper 48 ist eine Dichtung 58 angeordnet.

Bei der Herstellung des Gehäuses 12 wird zunächst das Kolbengehäuse 14 separat mittels einer geeigneten Form aus Polyvinylidenfluorid gespritzt. Das fertige Kolbengehäuse wird dann in die zur Herstellung des Magnetgehäuses 16 verwendete Form vor dem Spritzgießen eingelegt und mit Polybutylenterephthalat umspritzt, wobei darauf hinzuweisen ist, daß der Schmelzpunkt von Polyvinylidenfluorid höher ist als der Schmelzpunkt von Polybutylenterephthalat, so daß beim Umspritzen des Kolbengehäuses dessen Material nicht mehr zu schmelzen beginnt, da die Temperatur des flüssigen Polybutylenterephthalats beim Spritzen niedriger ist als der Schmelzpunkt des Materials des Kolbengehäuses 14.

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. 6.

Man erhält auf diese Weise ein Gehäuse 12 aus zwei verschiedenen Materialien, wobei das Material des inneren Kolbengehäuses 14 eine sehr hohe chemische Beständigkeit hat, so daß das Ventil für chemisch aggressive Medien verwendbar ist, es hat aber auch eine sehr hohe Temperaturbeständigkeit, jedoch eine niedrige mechanische Festigkeit. Die für das Ventil erforderliche mechanische Festigkeit wird durch das Magnetgehäuse erreicht, dessen Material Polybutylenterephthalat zwar eine relativ schlechte chemische Beständigkeit, aber ebenfalls eine sehr gute Temperaturbeständigkeit und eine hohe mechanische Festigkeit aufweist.

Als Vorteile gegenüber den bisherigen Kunststoffgehäusen sind insbesondere zu nennen, die höhere Leistung durch volle Ausnutzung der Magnettemperatur, eine hohe mechanische Festigkeit bei gleichzeitiger guter chemischer Beständigkeit, Verwendbarkeit für Medien und Temperaturen, bei denen PVC und andere Kunststoffe nicht beständig sind, sowie eine bessere Gleitfähigkeit im Kolbenraum und damit Reduzierung von Abnutzung und Verschleiß.

Die Arbeitsweise des Ventiles ergibt sich ohne weiteres aus der Zeichnung, d.h. durch Ein- und Ausschalten des Elektromagneten 42, dessen elektrische Anschlüsse nicht dargestellt sind, wird der Winkel hebel 28 umgeschaltet.

In der dargestellten Position ist das Ventil geschlossen, der Winkel hebel 28 wird durch eine Druckfeder 34 im Uhrzeigersinn beaufschlagt, wodurch der Ventil kolben 24 über den Arm 30 des Winkelhebels und ein Druckstück 50 auf den Ventilsitz 22 gedrückt wird. Wird der Elektromagnet 42 umgeschaltet bzw. eingeschaltet, so zieht er den Magnetanker 44 gegen die Kraft der Druckfeder an, wodurch der Winkelhebel 28 im Uhrzeigersinn geschwenkt und dadurch der Ventil kolben 24 vom Ventilsitz 22 abgehoben und damit der letztere geöffnet wird. Beim Abschalten des Elektromagneten geht der Winkel hebel und der Ventil kolben wieder in die in der

Zeichnung dargestellte Position zurück, in welcher der Ventilsitz geschlossen ist.

Der Schmelzpunkt von Polybutylenterephthalat liegt bei 25O⁰C und es ist temperaturbeständig bis etwa 120 C.

Der Schmelzpunkt von Polyvinylidenfluorid liegt bei 300⁰C und es ist temperaturbeständig bis etwa 13O⁰C.

Das Material der Manschette 38 ist zweckmäßigerweise Teflon.

Leerseite

Claims

Fritz Müller - A 14 453 - Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses aus Kunststoff für ' Magnetventile mit einem durch einen Magneten betätigbaren Ventilkolben, insbesondere für chemisch aggressive Medien, dadurch gekennzeichnet, daß ein separates Kolbengehäuse für den mediumführenden Ventil raum aus einem chemisch- und temperaturbeständigen Kunststoff gespritzt und dann dieses Kolbengehäuse mit einem Kunststoff hoher mechanischer Festigkeit unter Bildung eines Magnetgehäuses im wesentlichen allseitig umspritzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzpunkt des Materials für das Kolbengehäuse höher ist als der Schmelzpunkt des Materials für das Magnetgehäuse.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der chemisch- und temperaturbeständige Kunststoff PolyvinylidenfTucridund der Kunststoff hoher mechanischer Festigkeit Polybutylenterephthalat ist.

4. Gehäuse für ein Magnetventil, insbesondere für chemisch aggressive Medien mit vorgegebener chemischer Beständigkeit, Temperaturbeständigkeit und mechanischer Festigkeit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem inneren, den mediumführenden Ventil raum umschließenden Kolbengehäuse (14) aus einem chemisch- und temperaturbeständigen Kunststoff und einem das Kolbengehäuse (14) im wesentlichen umschließenden äußeren Magnetgehäuse (16) aus einem Kunststoff hoher mechanischer Festigkeit besteht.