DE4101059C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungseinrichtung für ein insbesondere pneumatisches Mehrwegeventil, die in einer Gehäuseausnehmung des Ventilgehäuses anordenbar ist und dort zur Aufnahme eines kolbenartigen Ventilschiebers dient, mit einer hülsenartigen Halterungsstruktur für ringförmige Dichtelemente, die sowohl im Bereich des Außenumfanges als auch im Bereich des Innenumfanges mehrere axial beabstandete umlaufende Halterungsvertiefungen aufweist, in denen die Dichtelemente gehalten sind. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Dichtungseinrichtung dieser Art.

Ein mit einer derartigen Dichtungseinrichtung ausgestattetes Mehrwegeventil ist in der US-PS 35 65 115 beschrieben. Das Mehrwegeventil verfügt über ein Gehäuse, das eine im wesentlichen zylindrische Ausnehmung besitzt, in die seitlich mehrere Ventilkanäle einmünden. In der Gehäuseausnehmung ist die Dichtungseinrichtung angeordnet, die wiederum einen kolbenartigen Ventilschieber aufnimmt. Zwischen der Dichtungseinrichtung und dem Ventilgehäuse wirken statisch ringförmige Dichtelemente, um ein ungewolltes Überströmen von Druckmittel zwischen den Ventilkanälen in der Gehäuseausnehmung zu verhindern. Im Bereich des Innenumfanges der Dichtungseinrichtung sind ebenfalls entsprechende Dichtelemente festgelegt, die dynamisch dichtend mit dem Ventilschieber zusammenarbeiten. Durch Veränderung der Axialposition des Ventilschiebers läßt sich auf an sich bekannte Weise eine fluidische Verbindung zwischen einzelnen der Ventilkanäle herstellen und/oder unterbrechen.

Die bekannte Dichtungseinrichtung besteht aus einer Vielzahl von Bauteilen, die vor oder bei der Montage einzeln zusammengefügt werden müssen. Damit die inneren Dichtelemente trotz der dynamischen Beanspruchung durch den Ventilschieber sicher gehalten werden, verfügen sie über einen unregelmäßigen Querschnitt mit seitlichen Haltevorsprüngen, die Wandvorsprünge der Halterungsvertiefungen hintergreifen. Abgesehen von dem damit verbundenen erhöhten Fertigungsaufwand führt dies dazu, daß die Halterungsstruktur in einzelne Distanzelemente unterteilt werden muß, die sich zum Einlegen der Dichtelemente voneinander trennen lassen. Damit entsteht naturgemäß das Problem, die einzelnen Teile untereinander insgesamt so zu fixieren, daß die inneren Dichtelemente im zusammengebauten Zustand eine axial exakt fluchtende Ausrichtung haben.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Dichtungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der insbesondere die für die dynamische Abdichtung verantwortlichen inneren Dichtelemente trotz der Möglichkeit eines teilearmen Aufbaus der Halterungsstruktur auf einfache Weise mit sicherem Sitz und unter präziser axialer Ausrichtung in den Halterungsnuten fixierbar sind. Außerdem soll ein Verfahren zur vorteilhaften Herstellung einer entsprechenden Dichtungseinrichtung vorgeschlagen werden.

Diese Aufgabe wird bei der Dichtungseinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Halterungsstruktur als die Halterungsvertiefungen aufweisende Halterungshülse ausgebildet ist, daß zumindest die inneren Dichtelemente von in die zugeordneten Halterungsvertiefungen eingegossenem Dichtungsmaterial gebildet sind und daß im Bereich der nach radial außen weisenden Rückseite der eingegossenen inneren Dichtelemente mindestens ein Verformungs-Freiraum vorgesehen ist, der sich zumindest ein Stück weit in Umfangsrichtung der Halterungshülse erstreckt und eine Radialverformung des jeweils zugeordneten Dichtelements ermöglicht.

Auf diese Weise erübrigt sich eine separate Einzelteilfertigung und anschließende Montage der inneren Dichtelemente. Es handelt sich bei ihnen um Teile, die unmittelbar in die zugehörigen Halterungsvertiefungen eingeformt sind. Da der Querschnitt der Dichtelemente hierbei exakt an den Wandverlauf der Halterungsvertiefungen angepaßt ist, ergibt sich ohne besondere und schwierig herzustellende Querschnittskonturen ein hervorragender Halt. Dies um so mehr, wenn das eingegossene Dichtungsmaterial zusätzlich mehr oder weniger stark an der Haltungshülse anhaftet. Dazuhin ergibt sich eine exakte axiale Ausrichtung der inneren Dichtelemente, so daß ein später eingesetzter Ventilschieber exakt geführt und sehr zuverlässig abgedichtet wird.

Naturgemäß spielt bei der Qualität der Abdichtung die Oberfläche der nach radial innen weisenden Dichtpartien der inneren Dichtelemente eine entscheidende Rolle. Diese arbeiten später mit einem Ventilschieber zusammen. Im vorliegenden Falle wird durch die im Bereich der Rückseite der eingegossenen inneren Dichtelemente vorgesehenen Verformungs-Freiräume die Einhaltung einer sehr hohen Oberflächengüte der Dichtpartien gewährleistet. Es besteht die Möglichkeit, beim Einformen der Dichtelemente im Innenraum der Halterungshülse einen Formkern zu positionieren, der im Bereich der inneren Halterungsvertiefung exakt die Kontur der nach innen vorspringenden Dichtpartien wiedergibt und keine umfangsseitigen Trennstellen aufweist. Dadurch ergibt sich eine gratlose Oberfläche der Dichtelemente. Von Vorteil ist dabei, daß beim Entformen, also beim axialen Herausnehmen des Formkerns, eine Beschädigung der Dichtelemente unterbleibt, da selbige, bedingt durch die rückseitig vorgesehenen Verformungs-Freiräume, radial nachgeben können. Auch später, im Betrieb, ist die lokale radiale Nachgiebigkeit ein Garant für eventuell erforderlichen Toleranzausgleich.

Eine weitere unabhängige Lösung der zuvor genannten Aufgabe erfolgt mit einer Dichtungseinrichtung für ein insbesondere pneumatisches Mehrwegeventil, die in einer Gehäuseausnehmung des Ventilgehäuses anordenbar ist und dort zur Aufnahme eines kolbenartigen Ventilschiebers dient, mit einer hülsenartigen Halterungsstruktur für ringförmige Dichtelemente, die sowohl im Bereich des Außenumfanges als auch im Bereich des Innenumfanges mehrere axial beabstandete umlaufende Halterungsvertiefungen aufweist, in denen die Dichtelemente gehalten sind, wobei die Halterungsstruktur als die Halterungsvertiefungen aufweisende Halterungshülse ausgebildet ist, wobei mindestens eine der inneren Halterungsvertiefungen mit mindestens einer der äußeren Halterungsvertiefungen über mindestens einen Verbindungskanal der Halterungshülse kommuniziert, wobei sowohl die inneren als auch die äußeren Dichtelemente von in die zugeordneten Halterungsvertiefungen eingegossenem Dichtungsmaterial gebildet sind, welches über in der Halterungshülse ausgebildete und sich zum Außenumfang der Halterungshülse öffnende Eingießkanäle zugeführt wurde, und wobei in miteinander kommunizierenden Halterungsvertiefungen angeordnete Dichtelemente über die zugehörigen Verbindungskanäle ausfüllendes Dichtungsmaterial einstückig miteinander verbunden sind.

Da die Eingießkanäle in der Halterungshülse verlaufen, bleiben die inneren und äußeren Dichtelemente frei von Angußstellen. Zudem ergibt sich durch die vertiefte Anordnung der Dichtelemente in den Halterungsvertiefungen und durch den einteiligen Guß (die Verbindung eines inneren Dichtelements mit einem äußeren Dichtelement) eine sichere Lagerung (in axialer und radialer Richtung) an der Halterungshülse.

Als Dichtmaterial für die eingegossenen Dichtelemente ist insbesondere ein Elastomer, wie Polyurethan vorgesehen, während die Halterungshülse bevorzugt aus härterem Kunststoff oder insbesondere aus Metall wie Zinkdruckgußmaterial besteht.

Zwar geht bereits aus der DE 32 40 827 A1 ein Wegeventil hervor, das eine Ventilbuchse aufweist, an der die Dichtpartien durch Spritzgießen angebracht sind. Diese Dichtpartien sitzen allerdings wulstartig erhaben unmittelbar auf der Außenfläche eines metallischen Stützteils, ohne eine radiale Verformungsmöglichkeit aufzuweisen. Würde man beim Anspritzen der innenliegenden Dichtwulste einen ungeteilten Kern verwenden, so wären beim axialen Herausziehen Beschädigungen der Dichtpartien unvermeidlich.

Die US-PS 31 03 231 bezieht sich auf ein Mischventil, das eine Hülse enthält, an der ein Dichtring unter anderem dadurch befestigt ist, daß er perforierte Hülsenbereiche durchsetzt. Der Dichtring ist zusätzlich angeklebt, es handelt sich also nicht um ein angegossenes Bauteil. Verformungsfreiräume sind ebenfalls nicht vorgesehen.

Die DE 30 22 598 A1 beschreibt eine Dichteinrichtung, die in Nuten eingegossene Dichtringe besitzt. Es handelt sich hier allerdings um eine sogenannte flache Dichteinrichtung, die als statische Dichtung zwischen ebenen Flächen beliebiger Bauteile eingesetzt werden kann. Aufgrund der Flachgestalt lassen sich die Teile der Gießform problemlos entfernen, ohne daß Dichtpartien beschädigt werden. Die Problematik des der Erfindung zugrundeliegenden Standes der Technik besteht also nicht.

Die US 27 17 793 bezieht sich ebenfalls auf einen Dichtring zur Abdichtung zwischen zwei ebenen Flächen. Hier gelten die gleichen Ausführungen wie zur DE 30 22 598 A1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt. Obwohl die äußeren, d. h. die dem Außenumfang der Halterungshülse zugeordneten ringförmigen Dichtelemente im Betrieb eines Ventils nur statisch beansprucht werden, handelt es sich vorzugsweise auch bei ihnen wie bei den inneren Dichtelementen um in die zugeordneten Halterungsvertiefungen eingegossene bzw. eingespritzte Dichtungen.

Besonders vorteilhaft läßt sich eine Dichtungseinrichtung mit einer hülsenartigen Halterungsstruktur und in Halterungsvertiefungen angeordnete Dichtelemente dadurch herstellen, daß man zunächst eine mit den Halterungsvertiefungen für die ringförmigen Dichtelemente und mit zu den inneren Halterungsvertiefungen führenden Eingießkanälen ausgestattete einstückige Halterungshülse anfertigt, daß man anschließend die Halterungshülse in einer Gießform anordnet, wobei im Innenraum der Halterungshülse ein insbesondere einstückiger Formkern positioniert wird, der in den Bereichen herzustellender innerer Dichtelemente eine der Kontur deren Dichtpartie entsprechende, insbesondere fugenlose Formgebung besitzt, und daß man dann den radial innen durch den Formkern abgedeckten inneren Halterungsvertiefungen über die Eingießkanäle in gießförmigem Zustand befindliches Dichtungsmaterial zuführt.

Die erfindungsgemäße Dichtungseinrichtung und ein vorteil­ haftes Herstellungsverfahren werden nachfolgend anhand eines in der Zeichnung abgebildeten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt im einzelnen:

Fig. 1 eine erste Bauform der Dichtungseinrichtung im Längsschnitt gemäß Schnittlinie I-I aus Fig. 2, wobei der Übersichtlichkeit halber die in den Halterungsvertiefungen befindlichen Dichtelemente nur in der rechten Bildhälfte dargestellt sind und wobei das Ventilgehäuse und der Ventilschieber lediglich schematisch strichpunktiert angedeutet sind,

Fig. 2 die Dichtungseinrichtung aus Fig. 1 im Querschnitt gemäß Schnittlinie II-II ohne Darstellung des Ventilgehäuses und des Ventilschiebers, wobei im Bereich des Außenumfanges strichpunktiert eine zur Herstellung vorteilhafte Gießform mit schieber­ artig bewegbaren Gießformpartien angedeutet ist,

Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt der Halterungshülse im Bereich einer aus innerem und äußerem Dicht­ element bestehenden Dichtelementen-Paarung im Längsschnitt, gemäß Schnittlinie III-III aus Fig. 1, wobei strichpunktiert ein Teil einer zur Herstel­ lung bevorzugt verwendeten Gießform und eines Formkerns angedeutet sind, und

Fig. 4 einen Querschnitt durch die Dichtungseinrichtung der Fig. 1 gemäß Schnittlinie IV-IV zur Verdeut­ lichung der zwischen einer inneren und äußeren Halterungsvertiefung verlaufenden Verbindungs­ kanäle.

In Fig. 1 ist strichpunktiert ein Ventilgehäuse 1 eines pneumatischen Mehrwegeventiles angedeutet. Es besitzt im Innern eine Gehäuseausnehmung 2 mit im wesentlichen kreis­ zylindrischer Gestalt, in die umfangsseitig axial beabstandet mehrere Ventilkanäle 14 einmünden. In ihrem Innern ist eine Dichtungseinrichtung 3 passend angeordnet, die im wesent­ lichen aus einer Halterungshülse 4 und daran festgelegten inneren (5) und äußeren (6) ringförmigen Dichtelementen besteht. Von der Halterungshülse 4 ist ein strichpunktiert angedeuteter kolbenartiger Ventilschieber 7 koaxial umfaßt, der auch als Rundkolben oder Kolbenschieber bezeichenbar wäre. Er verfügt über mehrere axial beabstandete Führungs­ abschnitte 8, über die er an der Dichtungseinrichtung 3 in Axialrichtung gemäß Doppelpfeil 9 hin und her bewegbar geführt ist und zwischen denen Überströmabschnitte 16 redu­ zierten Schieberdurchmessers angeordnet sind. Axialendige Schieberabschnitte können als Steuerkolben zur Betätigung dienen.

Die äußeren Dichtelemente 6 sind in koaxial zur Halterungs­ hülse 4 angeordneten umlaufenden Halterungsvertiefungen 10 festgelegt, die im Bereich des Außenumfanges 11 in die Halterungshülse 4 eingebracht sind. In entsprechender Weise sind die inneren Dichtelemente 5 in in den Innenumfang 13 der Halterungshülse 4 eingebrachten umlaufenden inneren Halterungsvertiefungen 12 angeordnet. Auch letztere verlaufen koaxial zur Halterungshülse 4.

Ist die Dichtungseinrichtung 3 wie in Fig. 1 abgebildet im betriebsbereiten Zustand Bestandteil eines Ventils, dann arbeiten die äußeren Dichtelemente 6 statisch dichtend mit der Innenoberfläche der Gehäuseausnehmung 2 zusammen. Bei den inneren Dichtelementen 5 handelt es sich hingegen um dynamische Dichtungen, die dichtend mit der Mantelfläche der Führungsabschnitte 8 zusammenarbeiten können. In an sich bekannter Weise treten einzelne der inneren Dichtelemente 5 beim Verschieben des Ventilschiebers 7 wechselweise in Dichtkontakt mit den Führungsabschnitten 8.

Die Halterungshülse 4 ist in denjenigen axialen Bereichen, die im montierten Zustand einem Ventilkanal 14 zugeordnet sind, mit einer radialen Durchbrechung 18 ausgestattet. Sie kann sich schlitzartig ein Stück weit entlang des Hülsen­ umfanges erstrecken. Über sie kann Druckmittel zwischen dem Innenraum 19 der Halterungshülse 4 und den einzelnen Ventilkanälen 14 strömen.

Es ist jeweils eine Mehrzahl innerer und äußerer, in Axial­ richtung 9 einander gegenüber beabstandeter Dichtelemente 5, 6 vorhanden. Hierbei ist vorzugsweise jeweils ein inneres und ein äußeres Dichtelement 5, 6 zu einer Dichtelementen- Paarung 21 zusammengefaßt. Jeweils eine solche Paarung be­ findet sich im axialen Bereich zwischen zwei benachbarten Durchbrechungen 18, wobei die äußersten Durchbrechungen 18 zusätzlich axial außen von jeweils einer solchen Paarung 21 flankiert sind.

Damit verhindern die äußeren Dichtelemente 6 die axiale Leckage-Strömung von Fluid im Bereich zwischen der Halterungs­ hülse 4 und dem Ventilgehäuse 1, wodurch eine dichtende Abtrennung der benachbarten Ventilkanäle 14 gewährleistet ist. Fluid kann jeweils zwischen axial benachbarten Ventil­ kanälen 14 und Durchbrechungen 18 überströmen, wenn ihnen gleichzeitig ein Überströmabschnitt 16 zugeordnet ist. Gleich­ zeitig arbeiten dann die die Überströmabschnitte 16 flankie­ renden Führungsabschnitte 8 dichtend mit jeweils einem der inneren Dichtelemente 5 zusammen. Auf diese Weise lassen sich mit einem mit der Dichtungseinrichtung 3 ausgestatteten Mehrwegeventil Fluidströme steuern.

Wie erwähnt, besitzt die Halterungshülse 4 jeweils mehrere Halterungsvertiefungen 10, 12 sowohl für innere als auch für äußere Dichtelemente 5, 6. Pro Mehrwegeventil können zwar mehrere derartiger Halterungshülsen in axial aufein­ anderfolgender Anordnung vorgesehen sein, jedoch ist die beim Ausführungsbeispiel gewählte einstückige Bauform be­ sonders vorteilhaft, weil durch sie die Dichtungseinrichtung die Gestalt einer einfach handhabbaren und leicht auswechsel­ baren Dichtungspatrone erhält. Man erreicht zudem exakt aufeinander abgestimmte Abmessungen und eine Anordnung von inneren Dichtelementen 5, die axial exakt fluchten, so daß gegenüber dem Ventilschieber eine hervorragende Abdicht­ qualität erreicht wird.

Zumindest die inneren Dichtelemente 5 sind von in die zu­ geordneten Halterungsvertiefungen 12 eingegossenem Dichtungs­ material gebildet, das heißt die Dichtelemente sind durch Gießen und dabei insbesondere durch Spritzgießen unmittel­ bar und direkt an die Halterungshülse 4 angeformt. Als Dich­ tungsmaterial kommt zweckmäßigerweise ein Elastomer mit gummielastischen Eigenschaften zur Anwendung. Da sich eine Art Haftverbindung zu der z. B. aus härterem Kunststoff­ material oder Metall wie Zinkdruckguß bestehenden Halterungs­ hülse 4 einstellt, sind die eingespritzten Dichtelemente sehr gut verankert, gegen Herausziehen im Betrieb gesichert und dennoch leicht und präzise herstellbar. Jede innere Halterungsvertiefung 12 kommuniziert hierbei zweckmäßiger­ weise mit mindestens einem sich zum Außenumfang 11 der Halte­ rungshülse 4 öffnenden Eingießkanal 22, durch den das beim Spritzgießen verwendete Dichtungsmaterial unter Vermeidung von Graten an der Dichtpartie zugeführt werden kann.

Da die äußeren Dichtelemente 6 im wesentlichen nur statisch belastet werden, könnten sie prinzipiell als nachträglich eingeknüpfte separate Dichtringe ausgebildet sein. Infolge der besseren Maßhaltigkeit und einfacheren Herstellung sind aber auch sie beim Ausführungsbeispiel in entsprechender Weise in die zugeordneten Halterungsvertiefungen 10 direkt eingegossen.

Damit die beiden Dichtelemente 5, 6 einer jeweiligen Dicht­ elementen-Paarung 21 im Rahmen eines einzigen, später noch zu erläuternden Spritzvorganges hergestellt werden können, ist beim Ausführungsbeispiel vorgesehen, daß die einander zugeordneten Halterungsvertiefungen 10, 12 über mindestens einen in der Halterungshülse ausgebildeten Verbindungskanal 23 miteinander kommunizieren. Bevorzugt werden mehrere solcher Verbindungskanäle 23 pro Dichtelementen-Paarung 21 verwen­ det, die dann zweckmäßigerweise in gleichmäßiger Verteilung entlang des Hülsenumfanges angeordnet sind. Beim Ausführungs­ beispiel sind, wie aus Fig. 4 deutlich wird, drei Stück solcher Verbindungskanäle 23 um 120° winkelversetzt vorge­ sehen. Sie sind im einzelnen radial gerichtet, wobei sie gemäß Fig. 1 seitens der äußeren Halterungsvertiefungen 10 im Bereich des Vertiefungsgrundes und seitens der inneren Halterungsvertiefung 12 im Bereich einer Vertiefungs-Seiten­ wand einmünden können. Dies ist gießtechnisch günstig, wobei auch von Vorteil ist, wenn die miteinander kommunizierenden Halterungsvertiefungen 10, 12 in Axialrichtung 9 einander gegenüber zumindest geringfügig versetzt angeordnet sind.

Im vergossenen Zustand des Dichtmaterials sind auch die Verbindungskanäle 23 ausgefüllt, wobei die Füllung einen Materialsteg bildet, über den die einander zugeordneten Dichtelemente 5, 6 einstückig miteinander verbunden sind. Dies hat auch einen für die Festigkeit des Dichtungssitzes positiven Effekt, weil sich die miteinander verbundenen Dichtelemente 5, 6 zusätzlich mechanisch gegenseitig fest­ halten. In bezug auf ein jeweiliges inneres Dichtelement 5 bilden praktisch die zugeordneten Materialstege 24 in den Verbindungskanälen 23 und das zugeordnete äußere Dicht­ element 6 einen formschlüssig verankerten Sicherungsteil.

Jedes der eingegossenen inneren Dichtelemente 5 weist an seiner nach radial außen weisenden Rückseite 25 (siehe Fig. 2 und 3) vorzugsweise mindestens einen sich zumindest ein Stück weit entlang der Rückseite 25 und damit in Umfangs­ richtung 26 mit Bezug zur Längsachse 9 erstreckenden Ver­ formungs-Freiraum 30 auf. Dieser ist beim Ausführungsbeispiel von einer nutartigen Vertiefung 31 gebildet, die von der Rückseite 25 her in das jeweilige Dichtelement 5 eingelassen ist. Die Dichtelemente 5 des Ausführungsbeispiels besitzen jeweils vier Stück solcher Verformungs-Vertiefungen 31, die in Umfangsrichtung 26 entlang dem Außenumfang bzw. der Rückseite 25 verteilt angeordnet sind. In Umfangsrichtung 26 aufeinanderfolgende Verformungs-Vertiefungen 31 sind somit durch Dichtmaterialstege 32 voneinander abgetrennt.

Die Verformungs-Vertiefungen 31 befinden sich zweckmäßiger­ weise jeweils zwischen zwei axialen Randbereichen 33 des zugeordneten Dichtelements 5, über welche sich das Dicht­ element 5 am Grund der zugeordneten Halterungsvertiefung 12 radial abstützen kann.

Es ist zwar prinzipiell möglich, pro innerem Dichtelement 5 eine koaxiale, in sich geschlossene ringförmige Verformungs- Vertiefung 31 vorzusehen. Fertigungstechnische Gründe spre­ chen allerdings für die beschriebene Mehrfachanordnung, wobei bei Bedarf auch eine andere Anzahl von Verformungs- Vertiefungen wählbar ist, z. B. zwei Stück.

Die Verformungs-Freiräume 30 gestatten den inneren Dicht­ elementen 5 eine zumindest partielle reversible, nach radial außen gerichtete Verformung, wenn auf die dem Innenumfang der Dichtelemente 5 zugeordnete Dichtpartie 34 ein entsprechen­ der Druck ausgeübt wird. Dies ist im Rahmen der Herstellung der inneren Dichtelemente für das problemlose Entfernen eines Formkerns wichtig.

Jedem der vorhandenen Verformungs-Freiräume 30 ist im Be­ reich der Rückseite 25 eine hülsenseitige Ausnehmung 35 zugeordnet, die die Halterungshülse 4 zweckmäßigerweise radial durchdringt. Diese Ausnehmungen 35, die zweckmäßiger­ weise schlitzartig ausgestaltet sind und jeweils eine der Länge der zugeordneten Verformungs-Vertiefung 31 entsprechen­ de Bogenlänge besitzen, münden radial innen in den Vertie­ fungsgrund einer jeweiligen inneren Halterungsvertiefung 12 aus, wo sie zweckmäßigerweise mit einer zugewandten Ver­ formungs-Vertiefung 31 fluchten. Andererseits sind die Aus­ nehmungen 35 zum Außenumfang 11 hin offen.

Die Ausnehmungen 35 dienen während des Eingießens der inne­ ren Dichtelemente 5 als Aufnahme für von außen her einge­ brachte Gießformpartien 36, die mit einem der Kontur der herzustellenden Verformungs-Vertiefung 31 entsprechenden Endabschnitt 37 in die Halterungsvertiefung 12 hineinragen. Durch die Endabschnitte 37 wird beim Gießen der Dichtelemente die jeweilige Verformungs-Vertiefung 31 ausgespart.

Weitere Details der Dichtungseinrichtung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines für sie vorgesehenen bevorzugten Herstellungsverfahrens.

Zur Herstellung der vorstehend beschriebenen Dichtungsein­ richtung 3 wird zunächst eine einstückige Halterungshülse 4 bereitgestellt bzw. angefertigt, die in der beschriebenen Art und Weise mit inneren und äußeren Halterungsvertiefungen 10, 12, mit Eingießkanälen 22 und mit Verbindungskanälen 23 ausgestattet ist. Im übrigen hat die Halterungshülse 4 in diesem Stadium zweckmäßigerweise bereits die für den späteren Einsatz erforderliche fertige Gestalt und ist demzu­ folge z. B. auch mit Durchbrechungen 18 ausgestattet.

Außerdem verfügt die Halterungshülse 4 pro innerer Halterungs­ vertiefung 12 über eine Mehrzahl von schlitzartigen Aus­ nehmungen 35, hier: 4 Stück, die sich jeweils ein Stück weit in Umfangsrichtung 26 der Halterungshülse 4 erstrecken und die Hülsenwand radial durchdringen. Die Schlitzbreite ist etwas geringer als die Breite der Halterungsvertiefungen 12 im Bereich deren Nutgrundes, dies ist aus Fig. 3 gut ersichtlich. In Umfangsrichtung 26 einander gegenüber benach­ barte Ausnehmungen 35 sind durch Materialstege 28 der Halte­ rungshülse 4 voneinander getrennt (Fig. 1 und 2).

Anschließend wird die derart vorbereitete Halterungshülse 4 in einer in den Fig. 2 und 3 schematisch angedeuteten Gießform 38 angeordnet, wobei im Innenraum der Halterungs­ hülse 4 passend ein dornförmiger Formkern 39 positioniert wird. Bei ihm handelt es sich zweckmäßigerweise um einen wiederverwendbaren Formkern insbesondere aus Metall, bei dem es sich vorzugsweise um keinen fallenden Kern handelt. Beim Ausführungsbeispiel kommt ein einstückiger Formkern 39 zur Anwendung, in dessen Außenumfang im Bereich der herzu­ stellenden inneren Dichtelemente 5 das Profil der Dichtpartien 34 eingearbeitet ist (bei 40). Während des Gießens wird also eine jeweilige innere Halterungsvertiefung 12 auf der zum Innenraum der Halterungshülse 4 offenen Seite von dem entsprechend profilierten Formkernabschnitt 40 abgedeckt.

Die beim Ausführungsbeispiel aus zwei zum Öffnen und Schließen gemäß Pfeil 44 einander gegenüber bewegbaren Formhälften 45, 45′ bestehende Gießform 38 nimmt die Halterungshülse 4 auf, wobei ihre Formkammer 46 in den Bereichen herzustel­ lender äußerer Dichtelemente 6 eine der Kontur deren Dicht­ partie 47 entsprechende Formgebung 48 besitzt.

Die Gießform 38 verfügt über eine der Anzahl der Ausnehmungen 35 entsprechende Anzahl von zweckmäßigerweise bewegbaren Gießformpartien 36, die beim Ausführungsbeispiel als gemäß Doppelpfeil 49 radial hin und her bewegbare Schieber ausge­ staltet sind. Sie werden vor dem Gießen in eine Arbeits­ position gebracht, in der sie in der oben beschriebenen Art und Weise durch die vorhandenen Ausnehmungen 35 hindurch in die inneren Halterungsvertiefungen 12 hineinragen.

Die um die Halterungshülse 4 herum angeordnete Gießform 38 besitzt eine der Anzahl der Eingießkanäle 22 entsprechen­ de und im geschlossenen Zustand mit diesen kommunizierende Anzahl von Zuführkanälen 51 für aus Dichtmaterial bestehendes Gießmaterial. Einer dieser Zuführkanäle 51 ist in Fig. 2 strichpunktiert angedeutet, er geht radial innen fluchtend in einen Eingießkanal 22 über, während von radial außen her gemäß Pfeil 53 das Gießmaterial zugeführt wird. Für jede innere Halterungsvertiefung 12 ist ein Eingießkanal 22 vorgesehen, der durch einen der zugeordneten Material­ stege 28 hindurch verläuft. Es können natürlich bei Bedarf auch mehrere Eingießkanäle 22 in mehreren Materialstegen 28 vorgesehen werden.

Nun wird den inneren Halterungsvertiefungen 12 durch die Eingießkanäle 22 hindurch das im gießfähigen Zustand befind­ liche Dichtmaterial zugeführt. Die innen liegenden Dicht­ elemente werden also jeweils für sich von außen her ange­ spritzt. Das Dichtmaterial ist allerdings in der Lage, über die Verbindungskanäle 23 in die zugeordnete äußere Halterungsvertiefung 10 überzutreten, so daß gleichzeitig auch die äußeren Dichtelemente 6 eingegossen werden. Die Verbindungskanäle 23 haben dabei die Funktion eines Gieß­ kanals. Die Form der inneren Dichtelemente 5 wird dabei von der Kontur der inneren Halterungsvertiefung 12, den in diese hineinragenden Endabschnitten 37 der Gießformpartien 36 und der Kontur der Formkernabschnitte 40 bestimmt. Die Endabschnitte 37 bewirken die Einformung der bereits oben erläuterten Verformungs-Vertiefungen 31.

Nach Beendigung des Gießvorganges wird die Gießform 38 ent­ fernt und der Formkern 39 axial aus der fertiggestellten Dichtungseinrichtung 3 herausgezogen. Beim Herausziehen drückt der Formkern 39 gegen die nach radial innen vorspringen­ de Dichtpartie 34 der inneren Dichtelemente 5. Dabei werden die Dichtpartien 34 nach radial außen zurückgedrängt, wobei die Verformung maßgeblich von den Verformungs-Freiräumen 30 aufgenommen wird. Auf diese Weise ist eine Beschädigung der Dichtpartien ausgeschlossen, die beim Ausführungsbeispiel pro innerem Dichtelement aus zwei axial aufeinanderfolgend angeordneten umlaufenden Dichtlippen besteht. Man kann also Formkerne 39 verwenden, die zumindest im Bereich der Form­ kernabschnitte 40 eine fugenlose Außenkontur haben, was die Gratbildung unterdrückt. Die radiale Nachgiebigkeit wirkt sich auch im späteren Betrieb positiv auf die Verschleiß­ festigkeit aus, weil beim Vorbeistreichen der die Führungs­ abschnitte 8 eines Ventilschiebers 7 begrenzenden Steuer­ kanten ein Nachgeben möglich ist.

Die Dichtungseinrichtung 3 stellt praktisch eine Dichtungs­ patrone für Pneumatikventile dar, bei der die innen liegenden und insbesondere auch die außen liegenden Dichtungen aus einem elastischen Material an eine tragende Hülse oder ein tragendes Rohr angespritzt sind.

Claims (19)

1. Dichtungseinrichtung für ein insbesondere pneumatisches Mehrwegeventil, die in einer Gehäuseausnehmung (2) des Ventilgehäuses (1) anordenbar ist und dort zur Aufnahme eines kolbenartigen Ventilschiebers (7) dient, mit einer hülsenartigen Halterungsstruktur für ringförmige Dichtelemente (5, 6), die sowohl im Bereich des Außenumfanges (11) als auch im Bereich des Innenumfanges (13) mehrere axial beabstandete umlaufende Halterungsvertiefungen (10, 12) aufweist, in denen die Dichtelemente (5, 6) gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungsstruktur als die Halterungsvertiefungen (10, 12) aufweisende Halterungshülse (4) ausgebildet ist, und daß zumindest die inneren Dichtelemente (5) von in die zugeordneten Halterungsvertiefungen (12) eingegossenem Dichtungsmaterial gebildet sind, und daß im Bereich der nach radial außen weisenden Rückseite (25) der eingegossenen inneren Dichtelemente (5) mindestens ein Verformungs-Freiraum (30) vorgesehen ist, der sich zumindest ein Stück weit in Umfangsrichtung der Halterungshülse (4) erstreckt und eine Radialverformung des jeweils zugeordneten Dichtelements (5) ermöglicht.

2. Dichtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Verformungs-Freiraum (30) eine von derRückseite (25) her in das Dichtelement (5) eingelassene Verformungsvertiefung (31) aufweist.

3. Dichtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Verformungs-Freiraum (30) eine sich radial an die Rückseite (25) des Dichtelements (5) anschließende, mit einer gegebenenfalls vorhandenen Verformungs-Vertiefung (31) zweckmäßigerweise fluchtende Ausnehmung (35) der Halterungshülse (4) aufweist.

4. Dichtungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die der Rückseite (25) des Dichtelementes (5) zugeordnete Ausnehmung (35) die Halterungshülse (4) radial durchdringt und zweckmäßigerweise schlitzförmig ausgebildet ist.

5. Dichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß einem jeweiligen Dichtelement (5) mehrere entlang seiner Rückseite (25) verteilte Verformungs-Freiräume (30) zugeordnet sind, beispielsweise zwei oder vier Stück.

6. Dichtungseinrichtung nach Anspruch 5 in Verbindung mit Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen in Umfangsrichtung benachbarten Verformungsvertiefungen (31) Materialstege (32) der Dichtelemente (5) angeordnet sind.

7. Dichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungshülse (4) einstückig ausgebildet ist.

8. Dichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede innere Halterungsvertiefung (12) mit mindestens einem zum Außenumfang (11) der Halterungshülse (4) führenden Eingießkanal (22) kommuniziert.

9. Dichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Dichtelemente (6) von in die zugeordneten Halterungsvertiefungen (10) eingegossenem Dichtungsmaterial gebildet sind.

10. Dichtungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine innere Halterungsvertiefung (12) und mindestens eine äußere Halterungsvertiefung (10) über mindestens einen Verbindungskanal (23) der Halterungshülse (4) miteinander kommunizieren, wobei die in miteinander kommunizierenden Halterungsvertiefungen (10, 12) angeordneten Dichtelemente (6, 5) über die Verbindungskanäle (23) ausfüllendes Dichtmaterial einstückig miteinander verbunden sind.

11. Dichtungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander kommunizierenden inneren und äußeren Halterungsvertiefungen (10, 12) in Axialrichtung (9) einander gegenüber versetzt angeordnet sind.

12. Dichtungseinrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Verbindungskanal (23) als Gießkanal ausgebildet ist, der beim Gießen der Dichtelemente (5, 6) den Übertritt des noch fließfähigen Dichtmaterials von der einen - insbesondere von der inneren - zur anderen - insbesondere zur zugeordneten äußeren - Halterungsvertiefung (10, 12) ermöglicht.

13. Dichtungseinrichtung für ein insbesondere pneumatisches Mehrwegeventil, die in einer Gehäuseausnehmung (2) des Ventilgehäuses (1) anordenbar ist und dort zur Aufnahme eines kolbenartigen Ventilschiebers (7) dient, mit einer hülsenartigen Halterungsstruktur für ringförmige Dichtelemente (5, 6), die sowohl im Bereich des Außenumfanges (11) als auch im Bereich des Innenumfanges (13) mehrere axial beabstandete umlaufende Halterungsvertiefungen (10, 12) aufweist, in denen die Dichtelemente (5, 6) gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungsstruktur als die Halterungsvertiefungen (10, 12) aufweisende Halterungshülse (4) ausgebildet ist, daß mindestens eine der inneren Halterungsvertiefungen (12) mit mindestens einer der äußeren Halterungsvertiefungen (10) über mindestens einen Verbindungskanal (23) der Halterungshülse (4) kommuniziert, daß sowohl die inneren als auch die äußeren Dichtelemente (6, 5) von in die zugeordneten Halterungsvertiefungen (12, 10) eingegossenem Dichtungsmaterial gebildet sind, welches über in der Halterungshülse (4) ausgebildete und sich zum Außenumfang (11) der Halterungshülse (4) öffnende Eingießkanäle (22) zugeführt wurde, und daß in miteinander kommunizierenden Halterungsvertiefungen (12, 10) angeordnete Dichtelemente (6, 5) über die zugehörigen Verbindungskanäle (23) ausfüllendes Dichtungsmaterial einstückig miteinander verbunden sind.

14. Verfahren zur Herstellung einer Dichtungseinrichtung für ein insbesondere pneumatisches Mehrwegeventil, die in einer Gehäuseausnehmung (2) des Ventilgehäuses (1) anordenbar ist und dort zur Aufnahme eines kolbenartigen Ventilschiebers dient, und die eine hülsenartige Halterungsstruktur enthält, die sowohl im Bereich des Außenumfanges (11) als auch im Bereich des Innenumfanges (13) mehrere axial beabstandete umlaufende Halterungsvertiefungen (10, 12) aufweist, die zur Halterung ringförmiger Dichtelemente (5, 6) dienen, dadurch gekennzeichnet, daß man zunächst eine mit den Halterungsvertiefungen (10, 12) für die ringförmigen Dichtelemente (6, 5) und mit zu den inneren Halterungsvertiefungen (12) führenden Eingießkanälen (22) ausgestattete einstückige Halterungshülse (4) anfertigt, daß man anschließend die Halterungshülse (4) in einer Gießform (38) anordnet, wobei im Innenraum der Halterungshülse (4) ein insbesondere einstückiger Formkern (39) positioniert wird, der in den Bereichen herzustellender innerer Dichtelemente (5) eine der Kontur deren Dichtpartie (34) entsprechende, insbesondere fugenlose Formgebung besitzt, und daß man dann den radial innen durch den Formkern (39) abgedeckten inneren Halterungsvertiefungen (12) über die Eingießkanäle (22) in gießförmigem Zustand befindliches Dichtungsmaterial zuführt.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß man im Rahmen des insbesondere als Spritzgießverfahren durchgeführten Gießverfahrens auch in die äußeren Halterungsvertiefungen (10) Dichtungsmaterial zur Formung der äußeren Dichtelemente (6) zuführt.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß man das Dichtungsmaterial über Eingießkanäle (22) in die inneren Halterungsvertiefungen (12) leitet, von wo aus es über Verbindungskanäle (23) der Halterungshülse (4) in die äußeren Halterungsvertiefungen (10) fließt.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß man in die Rückseite (25) der durch Gießen herzustellenden inneren Dichtelemente (5) mindestens eine eine spätere Radialverformung der inneren Dichtelemente (5) ermöglichende nutartige Verformungs-Vertiefung (31) einformt, die sich zumindest ein Stück weit in Umfangsrichtung der Halterungshülse (4) erstreckt.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Einbringen der Verformungs-Vertiefungen (31) während des Gießens schieberartige Gießformpartien (36) durch Ausnehmungen (35) der Halterungshülse (4) hindurch in die inneren Halterungsvertiefungen (12) hineinragen läßt.

19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß man den Formkern (39) nach Beendigung des Gießverfahrens axial aus der Halterungshülse (4) herauszieht, wobei durch die vorhandenen Verformungsvertiefungen (31) eine radiale elastische Nachgiebigkeit der inneren Dichtelemente (5) gewährleistet ist.