DE4223358A1 - Kolbenschieberventil - Google Patents
KolbenschieberventilInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Kolbenschieberventil, mit einem Ven
tilgehäuse, das eine sich axial erstreckende Schieberaufnahme
für einen Kolbenschieber enthält, in der mehrere Dichtringe mit
Abstand axial aufeinanderfolgend angeordnet sind, die den Kol
benschieber koaxial umschließen.
Bei Kolbenschieberventilen dieser Art besteht das Ventilgehäuse
regelmäßig aus einem einstückigen Hohlkörper, dessen Innenraum
die Schieberaufnahme bildet, in der die Dichtringe fixiert sind.
Die Montage der Dichtringe erfolgt durch axiales Einführen und
Positionieren an der gewünschten Stelle der Schieberaufnahme.
Hierzu können die Dichtringe zuvor an einer separaten Hülse ge
haltert worden sein, die als Ganzes in die Schieberaufnahme ein
geführt wird.
Im Falle der DE 40 27 520 C2 bilden die Dichtringe
patronenartige Einheiten, die einzeln in die Schieberaufnahme
eingepreßt werden. Während im erstgenannten Falle zusätzliche
aufwendige Maßnahmen zu treffen sind, um die Hülse gegenüber dem
Ventilgehäuse abzudichten, bedarf es bei den patronenartigen
Einheiten - trotz der erzielten Vereinfachung - noch immer rela
tiv aufwendiger Positioniermaßnahmen und besonderer Vorkehrun
gen, die beim Einpressen ein Beschädigen der Dichtringe verhin
dern.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kolbenschie
berventil der eingangs genannten Art zu schaffen, das bei ko
stengünstigem Aufbau eine einfache und rasche und dennoch prä
zise Montage ermöglicht.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Dichtringe in Halte
vertiefungen gehalten sind, die einen unmittelbaren einstückigen
Bestandteil des Ventilgehäuses bilden, und daß das Ventilgehäuse
längsgeteilt ist und sich aus mehreren Gehäuseteilen zusammen
setzt, die jeweils einen sich ein Stück weit in Umfangsrichtung
erstreckenden Wandabschnitt der Schieberaufnahme einschließlich
der zugehörigen Umfangsabschnitte der Haltevertiefungen bilden.
Auf diese Weise müssen die Dichtringe nicht mehr aufwendig durch
axiales Einführen im Innern der Schieberaufnahme positioniert
werden. Vor dem Zusammenbau, bei voneinander getrennten Gehäuse
teilen, ist die Schieberaufnahme umfangsseitig offen, so daß die
Dichtringe sich problemlos seitwärts, quer zur Längsachse des
Ventilgehäuses, in den an einem Gehäuseteil vorhandenen Teilraum
der Schieberaufnahme einsetzen lassen. Das Einsetzen erfolgt un
mittelbar in die Umfangsabschnitte der Haltevertiefungen, die an
dem diesen Teilraum begrenzenden Wandabschnitt der Schieberauf
nahme einstückig ausgebildet sind. Nachdem alle Dichtringe auf
diese Weise positioniert sind, werden die Gehäuseteile zusam
mengefügt, wodurch sich die Umfangsabschnitte der Haltevertie
fungen aller Gehäuseteile zu den ringartig umlaufenden Haltever
tiefungen ergänzen. Da die betreffenden Umfangsabschnitte voran
geformt sind, erübrigen sich aufwendige Positioniermaßnahmen.
Außerdem können die Dichtringe ohne oder mit nur geringer Ver
formung in die Haltevertiefungen eingelegt werden, was Beschädi
gungen bei der Montage verhindert. Die Dichtringe selbst können
aus beliebigen ringförmigen Dichtkörpern, beispielsweise soge
nannten O-Ringen, bestehen, aber auch mehrere Bestandteile um
fassen, beispielsweise mehrere sich konzentrisch umschließende
Dichtkörper.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran
sprüchen aufgeführt.
Bevorzugt setzt sich das Ventilgehäuse aus zwei Gehäuseteilen
zusammen, wobei die von diesen gebildeten Wandabschnitte sich
zweckmäßigerweise jeweils entlang der Hälfte des Umfanges der
Schieberaufnahme erstrecken. Letzteres macht das Einsetzen der
Dichtringe besonders einfach, da der den Dichtringen zur Verfü
gung gestellte Einsetzquerschnitt bei den Teilräumen beider Ge
häuseteile optimal ist.
Im Bereich ihrer Trennstellen können die Gehäuseteile unlösbar
fest miteinander verbunden sein, beispielsweise durch Kleben
oder Verschweißen. Auch ist es möglich, die Gehäuseteile lösbar
miteinander zu verbinden, beispielsweise durch Verschrauben oder
indem man sie durch Klammern zusammenspannt. Insbesondere im
letzteren Falle ist es zweckmäßig, im Bereich der Trennstellen
Gehäusedichtungen zwischenzufügen. Diese sollten jedoch so ange
ordnet werden, daß die Gehäuseteile mit ihren Kontaktflächen
fest gegeneinander preßbar sind, so daß sich ein exaktes repro
duzierbares Montagemaß ergibt. In diesem Zusammenhang ist es
zweckmäßig, die Kontaktflächen der Gehäuseteile auf höchste Ge
nauigkeit zu bearbeiten, beispielsweise durch Läppen.
Bei einer besonders kostengünstigen Lösung bestehen die Gehäuse
teile aus Kunststoffmaterial. Es kann sich um Gußteile handeln,
wobei Spritzguß bevorzugt wird. Die Haltevertiefungen bzw. deren
Umfangsabschnitte können beim Gießen unmittelbar mit angeformt
werden, so daß sich eine aufwendige Nachbearbeitung erübrigt.
Insbesondere zugunsten größerer Strömungsquerschnitte kann es
zweckmäßig sein, die seitlichen Begrenzungsflächen der Haltever
tiefungen zumindest zum Teil an radial in die Schieberaufnahme
hineinragenden und sich in Umfangsrichtung der Schieberaufnahme
erstreckenden Radialvorsprüngen der Gehäuseteile vorzusehen, die
im zusammengesetzten Zustand der Gehäuseteile eine ringartige
Gestalt besitzen. Zwischen den einander zugewandten Radialvor
sprüngen axial benachbarter Haltevertiefungen ergeben sich da
durch Ringräume, die sich optimal für den Anschluß der Ven
tilkanäle eignen, die bei Kolbenschieberventilen umfangsseitig
mit axialem Abstand in die Schieberaufnahme münden.
In die Schieberaufnahme oder in mindestens einen sich stirnsei
tig koaxial an diese anschließenden Gehäuseraum - der beispiels
weise für die Aufnahme eines Steuerkolbens oder einer Rückstell
feder vorgesehen ist - kann eine Zentrierscheibe koaxial einge
setzt sein, die zur Ausrichtung zwischen den zusammenzufügenden
Gehäuseteilen dient. Exakte Rundheit der Schieberaufnahme ist
dadurch nach der Montage gewährleistet. Bevorzugt bildet die
mindestens eine Zentrierscheibe einen stirnseitigen Gehäuse
deckel des Ventilgehäuses.
Das Ventilgehäuse kann insgesamt nur zwei Gehäuseteile aufwei
sen. Es ist aber auch möglich, an einer oder an beiden Stirnsei
ten einen separaten, insbesondere abnehmbaren Gehäusedeckel vor
zusehen. Zwar ist es möglich, den Kolbenschieber bei voneinander
getrennten Gehäuseteilen gleichzeitig mit den oder im Anschluß
an die Dichtringe zu montieren. Für Wartungszwecke kann sich je
doch eine leicht zugängliche Zugangsmöglichkeit über eine lösbar
verschlossene stirnseitige Gehäuseöffnung als vorteilhaft erwei
sen.
Der Kolbenschieber, der auch als Rundkolben bezeichnet werden
könnte, besitzt zweckmäßigerweise einen kreisförmigen Quer
schnitt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung
näher erläutert. In dieser zeigen:
Fig. 1 eine bevorzugte Bauform des Kolbenschieberventiles
im Längsschnitt gemäß Schnittlinie I-I aus Fig.
2, wobei der Kolbenschieber und einige weitere
Ventilbestandteile strichpunktiert angedeutet
sind, und
Fig. 2 und 3 das Kolbenschieberventil aus Fig. 1 im Quer
schnitt gemäß Schnittlinie II-II, wobei verschie
dene Verbindungsmöglichkeiten für die beiden Ge
häuseteile gezeigt sind.
Das beispielsgemäße Kolbenschieberventil 1 verfügt über ein Ven
tilgehäuse 2 mit insbesondere quaderförmiger äußerer Gestalt. Im
Innern des Ventilgehäuses 2 befindet sich ein Hohlraum, die
Schieberaufnahme 3, welche Längsgestalt hat und sich in Richtung
der Längsachse 4 des Ventilgehäuses 2 erstreckt. In axialer Ver
längerung schließt sich beidseits an die Schieberaufnahme 3 je
weils ein zusätzlicher, koaxial angeordneter Gehäuseraum 5, 6
an. Auch die Gehäuseräume 5, 6 liegen im Innern des Ventilgehäu
ses 2, doch können sie bei konstruktiven Abwandlungen auch Be
standteile von stirnseitig an das Ventilgehäuse angesetzten Zu
satzgehäusen sein.
In der Schieberaufnahme 3 sind mehrere Dichtringe 7 axial auf
einanderfolgend und mit koaxialer Anordnung festgelegt. Das bei
spielsgemäße Kolbenschieberventil 1 ist ein Fünfwegeventil, so
daß es von Vorteil ist, wenn insgesamt sechs Dichtringe 7 vorge
sehen werden. Bei letzteren handelt es sich vorzugsweise um so
genannte Weichdichtungen, sie verfügen über einen einzigen ring
förmigen Dichtkörper 8 aus weichelastischem Kunststoffmaterial,
insbesondere ein Elastomer.
Ein auch als Rundkolben bezeichenbarer Kolbenschieber 9 - der
besseren Übersichtlichkeit wegen nur strichpunktiert angedeu
tet - erstreckt sich koaxial in der Schieberaufnahme 3. Er geht
zugleich durch alle Dichtringe 7 hindurch und läßt sich in Rich
tung der Längsachse 4 hin und her verschieben. Hierfür ist im
Bereich seiner einen Stirnseite ein Betätigungskolben 10 vorge
sehen, der in dem einen der oben erwähnten Gehäuseräume 6 axial
verschiebbar aufgenommen ist. Anstelle des Betätigungskolbens 10
könnte auch ein anderes Steuerungselement verwendet werden, bei
spielsweise ein membranartiges Teil. Im entgegengesetzten Gehäu
seraum 5 ist eine Rückstelleinrichtung 11 untergebracht, die
beispielsgemäß aus einer sich zwischen der zugeordneten Stirn
seite des Kolbenschiebers 9 und dem Ventilgehäuse 2 abstützenden
Druckfederanordnung besteht.
Um den Kolbenschieber 9 nach links zu verschieben, wird die
rechts des Betätigungskolbens 10 liegende Steuerkammer 12 des
Gehäuseraumes 6 über eine Steueröffnung 13 des Ventilgehäuses 2
mit Druckmittel, insbesondere Druckluft, beaufschlagt. Die Rück
bewegung erfolgt aufgrund der Rückstellkraft der Rückstellein
richtung 11, wenn die Steuerkammer 12 belüftet wird. Grundsätz
lich kann die Schaltbewegung des Kolbenschiebers 9 auch auf be
liebige andere Art und Weise verursacht werden.
In die zwischen axial aufeinanderfolgenden Dichtringen 7 liegen
den Zwischenbereiche der Schieberaufnahme 3 münden umfangsseitig
Ventilkanäle 14 aus. Sie führen andererseits zu einer äußeren
Anschlußseite 15 des Ventilgehäuses 2, wo sich nicht näher dar
gestellte weiterführende Druckmittelleitungen oder -kanäle an
schließen können. Zweckmäßigerweise wird das Kolbenschieberven
til 1 unter Zwischenfügung einer geeigneten Dichtung auf einem
fluidischen Anschluß- oder Verteilerblock montiert, der die er
forderlichen fluidischen Kanäle enthält. Auch können elektrische
Steuerleitungen vorgesehen sein, wenn beabsichtigt ist, die Be
wegung des Kolbenschiebers mittels elektrisch betätigbarer Vor
steuerventile auszulösen.
Der Kolbenschieber 9 könnte auch als Rundkolben bezeichnet wer
den. Er verfügt beim Ausführungsbeispiel über eine kreiszy
lindrische Gestalt mit in axialen Abständen angeordneten umlau
fenden Steuernuten 16. Bei entsprechender Positionierung des
Kolbenschiebers 9 ermöglichen die Steuernuten 16 eine fluidische
Verbindung zwischen axial nebeneinanderliegenden Ventilkanälen
14, während die neben den Steuernuten 16 liegenden Kolbenberei
che dichtend mit den Dichtringen 7 zusammenarbeiten und einen
Fluiddurchgang unterbinden. Da der grundsätzliche Aufbau von
Kolbenschieberventilen und deren Betriebsweise Stand der Technik
und dem Fachmann bekannt ist, braucht an dieser Stelle nicht nä
her darauf eingegangen werden.
Die Dichtringe 7 sind in Haltevertiefungen 20 festgelegt, die
unmittelbarer Bestandteil des Ventilgehäuses 2 sind. Die Halte
vertiefungen 20 und das Ventilgehäuse 2 sind einstückig mitein
ander ausgebildet. Eine zusätzliche, zwischen das Ventilgehäuse
2 und den Kolbenschieber 9 zwischengefügte und als Dichtringträ
ger fungierende Hülsenanordnung ist somit nicht vorhanden, was
den Aufbau vereinfacht und die Herstellungskosten verringert.
Ein besonderer Vorteil des Kolbenschieberventiles 1 ergibt sich
aus der vorhandenen Längsteilung des Ventilgehäuses 2. Dieses
setzt sich aus mehreren Gehäuseteilen 21, 22 zusammen, die je
weils einen sich ein Stück weit in Umfangsrichtung (Doppelpfeil
29) erstreckenden Wandabschnitt 23, 24 einschließlich der zuge
hörigen Umfangsabschnitte 25, 26 der Haltevertiefungen 20 bilden
und sich ansonsten ohne Querteilung zumindest über die Länge der
Schieberaufnahme, vorzugsweise jedoch über die gesamte Ventilge
häuselänge erstrecken.
Von Vorteil ist die gezeigte Anordnung, bei der das Ventilge
häuse 2 aus zwei Gehäuseteilen 21, 22 zusammengesetzt ist, so
daß sich die von diesen gebildeten Wandabschnitte 23, 24 jeweils
zur Hälfte entlang des Umfanges der Schieberaufnahme 3 erstrek
ken. Entsprechendes gilt auch für die Umfangsabschnitte 25, 26.
Man könnte somit von einer Halbschalenbauweise sprechen.
Jeder Gehäuseteil 21, 22 begrenzt also einen Teilraum der Schie
beraufnahme 3, wobei sich die beiden Teilräume in zusammenge
setztem Zustand der Gehäuseteile 21, 22 zu der Schieberaufnahme
3 ergänzen. Die Bogenlänge der Wandabschnitte 23, 24 wie auch
der Umfangsabschnitte 25, 26 entspricht dabei einem Winkel von
jeweils 180°. Die zwischen den Gehäuseteilen 21, 22 verlaufenden
Trennstellen 27 liegen zweckmäßigerweise in einer sich sowohl in
Richtung der Längsachse 4 als auch radial erstreckenden
Trennebene 28. Das Ventilgehäuse 2 ist damit praktisch in zwei
Gehäusehälften unterteilt, wobei die Ventilkanäle 14 in ledig
lich einer der Gehäusehälften (Gehäuseteil 22) vorgesehen sind,
so daß das andere Gehäuseteil 21 kanallos ausgestaltet sein
kann.
Die Haltevertiefungen 20 können nach Art von Nuten in die Innen
fläche der Wandabschnitte 23, 24 eingebracht sein, so daß die
dazwischen angeordneten Zwischenabschnitte der Schieberaufnahme
3 über die gesamte axiale Länge konstanten Durchmesser haben.
Für das Strömungsverhalten ist es jedoch günstiger, vor allem
bei relativ klein bauenden Ventilen, wenn die seitlichen Begren
zungsflächen 32, 33 der einzelnen Haltevertiefungen 20 an radial
in die Schieberaufnahme 3 hineinragenden Radialvorsprüngen 34,
35 vorgesehen sind, die sich in Umfangsrichtung 29 der Schieber
aufnahme 3 erstrecken, und die sich im zusammengesetzten Zustand
der Gehäuseteile 21, 22 zu ringartigen Gebilden ergänzen, die
die Schieberaufnahme 3 lokal konzentrisch verengen. Letzteres
ist beim Ausführungsbeispiel der Fall, so daß sich zwischen ein
ander jeweils unmittelbar axial benachbarten Radialvorsprüngen
34, 35 aufeinanderfolgender Haltevertiefungen 20 ringförmige Ra
dialeinschnitte ergeben, in die die Ventilkanäle 14 einmünden
und die eine optimale Durchströmung des Ventils gewährleisten.
Die Gehäuseteile 21, 22 des Ausführungsbeispiels bestehen aus
Kunststoffmaterial und sind durch Gießen, insbesondere Spritz
gießen, hergestellt. Die Haltevertiefungen 20 bzw. die Radial
vorsprünge 34, 35 sind beim Gießen unmittelbar einstückig einge
formt worden. Im Vergleich zu einem nachträglichen mechanischen
Einbringen der Haltevertiefungen und/oder der prinzipiell eben
falls möglichen metallischen Ausgestaltung der Gehäuseteile 21,
22 hat diese spanlose Fertigung beträchtliche Einsparungen sei
tens der Herstellungskosten und des Werkzeugaufwandes zur Folge.
Beim Zusammenbau des Kolbenschieberventiles liegen zunächst die
beiden Gehäuseteile 21, 22 getrennt vor. Dadurch ist die Schie
beraufnahme 3 umfangsseitig offen und man kann die Dichtringe 7
in die Umfangsabschnitte 25 bzw. 26 am einen oder anderen Gehäu
seteil 21, 22 einsetzen. Dies hat den Vorteil einer offenen,
d. h. einsehbaren Montage. Die Einsetzrichtung verläuft dabei
quer und insbesondere rechtwinklig zur Längsachse 4. Es ergibt
sich dann ein Zwischenzustand, bei dem die Dichtringe 7 über die
Hälfte ihres Umfanges in den Umfangsabschnitten 25 oder 26 des
einen Gehäuseteiles 21 oder 22 einsitzen, während die verblei
benden Dichtringhälften über das entsprechende Gehäuseteil vor
stehen. Nun wird das andere Gehäuseteil mit der offenen Seite
des zugeordneten Teilraumes voraus an das die Dichtringe 7 hal
tende Gehäuseteil angesetzt, wobei die Dichtringe 7 nun auch in
die am angesetzten Gehäuseteil vorgesehenen Umfangsabschnitte
der Haltevertiefungen eintauchen. Ersichtlich lassen sich die
Dichtringe 7 auf diese Weise ohne nennenswerte Verformung rasch
und präzise und ohne Pressitze an den entsprechenden Stellen
positionieren. Man muß somit nur noch sehr wenige enge Toleran
zen einhalten und auch die Anforderungen an die einzuhaltenden
Rauhtiefen sind reduziert.
Es ist zu gewährleisten, daß die beiden Gehäuseteile 21, 22 im
Bereich der vorhandenen Trennstellen 27 dichtend miteinander
verbunden sind. Hierzu ist es von Vorteil, wenn zwischen die Ge
häuseteile 21, 22 im Bereich der Trennstellen 27 Gehäusedichtun
gen 36 zwischengefügt sind, wie dies in der linken Bildhälfte
der Fig. 2 beispielhaft gezeigt ist. Damit nach dem Zusammenbau
die radialen Abmessungen und die Rundheit der Schieberaufnahme 3
in gewünschter Weise gewährleistet sind, sollten die Gehäuse
dichtungen 36 so angeordnet werden, daß sie noch einen unmittel
baren Kontakt zwischen den beiden Gehäuseteilen 21, 22 ermög
lichen. Zweckmäßigerweise sitzen die Gehäusedichtungen 36 dabei in
Gehäusenuten 37 ein, die entlang der Trennstellen 27 in einem
oder beiden Gehäuseteilen 21, 22 ausgenommen sind. Man kann da
durch die Gehäuseteile 21, 22 bei der Montage fest quer zusam
menpressen, ohne daß nachgiebige Gehäusedichtungen die quer zur
Trennebene 28 gemessene Bauhöhe des zusammengesetzten Ventilge
häuses 2 beeinflussen.
Zur festen Verbindung untereinander können die Gehäuseteile 21,
22 miteinander verschraubt sein. Exemplarisch ist in der linken
Bildhälfte der Fig. 2 gestrichelt eine entsprechende Montage
schraube 38 angedeutet. In Draufsicht auf die den Ventilkanälen
14 entgegengesetzte Oberseite des Ventilgehäuses 1 gesehen, emp
fiehlt es sich, zumindest in allen vier Eckenbereichen eine Mon
tageschraube 38 vorzusehen, die sich quer zur Trennebene 28 in
beiden Gehäuseteilen 21, 22 erstreckt.
Eine weitere Möglichkeit, die Gehäuseteile 21, 22 fest miteinan
der zu verspannen, besteht darin, sie zusammenzuklammern. Bei
dieser in Fig. 3 dargestellten Verbindungsart sind eine oder
mehrere aus insbesondere federelastischem Material bestehende
Klammern 49 vorgesehen, die jeweils einerseits am einen 21 und
andererseits am anderen 22 Gehäuseteil verankert sind. Zweck
mäßigerweise besitzt dabei ein jeweiliges Gehäuseteil 21, 22 im
Nachbarbereich der Trennstelle 27 eine oder mehrere Haltepartien
50, die von Klemmpartien 51 der Klammern 49 hintergriffen wer
den. Beispielsgemäß sind die Haltepartien 50 von der Trennstelle
27 zugewandten Wandabschnitten von Längsvertiefungen 52 gebil
det, die in die Außenfläche der Gehäuseteile 21, 22 eingebracht
sind. Beispielsgemäß erstrecken sich die Längsvertiefungen 52
über die gesamte Länge des Ventilgehäuses 2, so daß auf jeder
der beiden die Trennstellen aufweisenden Außenseiten des Ventil
gehäuses 2 jeweils eine einzige Klammer 49 anordenbar ist, die
sich insbesondere ebenfalls über die gesamte Gehäuselänge er
streckt. Bei Bedarf kann auf im Bereich der Gehäusestirnseite
angeordnete Klammern verzichtet werden. Es ist möglich, die
Klammerverbindung wie auch die oben erwähnte Schraubverbindung
lösbar auszubilden.
Es ist auch durchaus möglich, die Gehäuseteile 21, 22 fest und
unlösbar miteinander zu verbinden. In diesem Falle werden sie im
Bereich der Trennstellen 27 beispielsweise miteinander verklebt
oder verschweißt. Eine Schweißverbindung ist in der rechten
Bildhälfte der Fig. 2 angedeutet, wo die Schweißnaht 43 er
sichtlich ist. Bevorzugt kommt eine Laserschweißung zum Einsatz.
Die Schweißnaht 43 erstreckt sich zweckmäßigerweise entlang des
gesamten Umfanges der Trennstellen 27, so daß sie auch eine
Dichtfunktion ausüben kann.
Um die Gehäuseteile 21, 22 exakt zusammenfügen zu können, soll
ten die im zusammengebautem Zustand im Bereich der Trennstellen
27 aneinander anliegenden beiderseitigen Kontaktflächen 39, 40
sehr exakt bearbeitet sein, bevorzugt handelt es sich um ge
läppte Kontaktflächen.
Es versteht sich, daß an einem Kolbenschieberventil normaler
weise nur eine Verbindungsart zwischen den Gehäuseteilen 21, 22
zur Anwendung kommt, die Fig. 2 und 3 sollen nur die ver
schiedenen Möglichkeiten verdeutlichen.
Den äußeren stirnseitigen Abschluß der beiden Gehäuseräume 5, 6
bilden beim Ausführungsbeispiel Gehäusedeckel 44, 45, die ein
stückiger Bestandteil der Gehäuseteile 21, 22 sind. Auch die Ge
häusedeckel 44, 45 sind von der Längsteilung betroffen, so daß
sie jeweils zur Hälfte an den beiden Gehäuseteilen 21, 22 ange
formt sind. Es liegen somit in getrenntem Zustand zwei kasten
ähnliche Gehäuseteile 21, 22 vor, die eine Bodenwand und jeweils
zwei längsseitige und zwei schmalseitige Seitenwände besitzen,
und die mit ihrer der Bodenwand entgegengesetzten offenen Seite
zusammengesetzt werden. Die Kontaktflächen 39, 40 werden hierbei
von den umlaufenden Rändern der Seitenwände gebildet.
Es ist allerdings auch möglich, mindestens einen der stirnseiti
gen Gehäusedeckel 44, 45 als separates Bauteil auszubilden. Wäh
rend beim gezeigten Ausführungsbeispiel der Kolbenschieber 9 und
auch die übrigen zu seiner Betätigung erforderlichen Bauteile
vor dem Zusammenbau der beiden Gehäuseteile 21, 22 zu installie
ren sind, kann bei mindestens einem separaten Gehäusedeckel 44,
45 das Einsetzen der genannten Teile auch noch nach dem Zusam
menbau der Gehäuseteile 21, 22 durch stirnseitiges Einsetzen er
folgen. Bei lösbarer Anbringung der Gehäusedeckel 44, 45 wären
überdies auch nachträglich noch Wartungsarbeiten möglich.
Separate Gehäusedeckel 44, 45 werden zweckmäßigerweise, wie dies
strichpunktiert bei 46 in Fig. 1 angedeutet ist, zumindest
teilweise ins Innere des zugeordneten Gehäuseraumes 5, 6 koaxial
eingesetzt. Auf diese Weise fungieren sie zugleich als Zentrier
teile 47, die eine exakte Relativlage zwischen den zusammenzufü
genden Gehäuseteilen 21, 22 vorgeben. Es erübrigen sich dadurch
sonstige Zentriermittel oder Zentriermaßnahmen, sei es durch ir
gendwelche Zentrierstifte oder durch spezielle Montagevorrich
tungen. Es versteht sich, daß die Zentrierteile 47 nicht notwen
digerweise zugleich Gehäusedeckel 44, 45 sein müssen, es kann
sich auch um Zusatzteile handeln, die an geeigneter Stelle in
einem Gehäuseraum 5, 6 und/oder in der Schieberaufnahme 3 ange
ordnet werden. Derartige Zentrierteile, die vorzugsweise schei
benförmig ausgebildet sind - je nach Montageort mit oder ohne
zentraler Durchbrechung - können entsprechend den Dichtringen 7
auch vor dem Zusammenfügen der Gehäuseteile 21, 22 seitwärts
eingesetzt werden. Verwendet man Dichtringe mit eigenem starren
Gehäuse, können diese unter Umständen selbst die Zentrierteile
darstellen.
Beim Ausführungsbeispiel dichten die Dichtringe 7 sowohl gegen
über dem Ventilgehäuse 2 als auch gegenüber dem Kolbenschieber
9, wodurch eine nur geringe Anzahl von Dichtringen benötigt
wird. Als Dichtringe sind beim Ausführungsbeispiel sogenannte
O-Ringe vorgesehen, die einen insbesondere kreisförmigen Dicht
körperquerschnitt besitzen. Es versteht sich jedoch, daß auch
andere Typen von ein- oder mehrteiligen Dichtringen verwendet
werden können, beispielsweise Dichtringe mit mehreren konzen
trisch angeordneten Dichtkörpern oder Lippendichtringe. Die An
zahl der pro Kolbenschieberventil verwendeten Dichtringe und
entsprechender Haltevertiefungen hängt vom Typ des jeweiligen
Ventiles ab und kann problemlos variiert werden. Das Ausfüh
rungsbeispiel wartet für ein Fünfwegeventil mit einer sehr ge
ringen Anzahl von Bauteilen auf; sieht man von den Betätigungs
mitteln ab, sind lediglich zwei Gehäusehälften, ein Kolbenschie
ber und sechs Dichtringe vorhanden.
Wie eingangs schon erwähnt, könnten die zur Betätigung und/oder
Rückstellung erforderlichen Mittel 10, 11 durchaus auch in sepa
raten Gehäuseteilen vorgesehen sein, die nicht notwendigerweise
längsgeteilt sind. Wesentlich erscheint, daß sich die Längstei
lung zumindest auf den Gehäusebestandteil erstreckt, der die mit
dem Kolbenschieber 9 zusammenarbeitenden Dichtringe 7 aufnimmt,
deren Montage durch die Längsteilung erheblich vereinfacht ist.
Das beispielsgemäße Ventil eignet sich sehr gut für die automa
tische Montage bei geringem Personaleinsatz. Im Vergleich zum
Stand der Technik der eingangs genannten Art läßt sich eine um
ca. 40% kürzere Montagezeit erzielen. Es ist eine erheblich ge
ringere Anzahl von Teilen handzuhaben. Auch die Investitionen
für Montageeinrichtungen sind um ca. 70% geringer. Die Werk
stoffauswahl für die Gehäuseteile läßt vielfältige Möglichkeiten
offen, auch abhängig vom Einsatzzweck. Neben Kunststoff könnte
sich auch eine Metallausführung, beispielsweise aus einer Zink
legierung, empfehlen. Da sich eine Nachbearbeitung von Nuten und
Bohrungen erübrigt, ergibt sich eine sehr hohe Funktionssicher
heit.
Claims (13)
1. Kolbenschieberventil, mit einem Ventilgehäuse (2), das eine
sich axial erstreckende Schieberaufnahme (3) für einen Kol
benschieber (9) enthält, in der mehrere Dichtringe (7) mit
Abstand axial aufeinanderfolgend angeordnet sind, die den
Kolbenschieber (9) koaxial umschließen, dadurch gekennzeich
net, daß die Dichtringe (7) in Haltevertiefungen (20) gehal
ten sind, die einen unmittelbaren einstückigen Bestandteil
des Ventilgehäuses (2) bilden, und daß das Ventilgehäuse (2)
längsgeteilt ist und sich aus mehreren Gehäuseteilen (21,
22) zusammensetzt, die jeweils einen sich ein Stück weit in
Umfangsrichtung (29) erstreckenden Wandabschnitt (23, 24)
der Schieberaufnahme (3) einschließlich der zugehörigen Um
fangsabschnitte (25, 26) der Haltevertiefungen (20) bilden.
2. Kolbenschieberventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß das Ventilgehäuse (2) aus zwei längsseitigen Gehäu
seteilen (21, 22) zusammengesetzt ist.
3. Kolbenschieberventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß die beiden von den Gehäuseteilen (21, 22) gebilde
ten Wandabschnitte (25, 26) jeweils eine Hälfte der Umfangs
erstreckung der Schieberaufnahme (3) und der Halte
vertiefungen (20) bilden.
4. Kolbenschieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (21, 22) im Be
reich der Trennstellen (27) unlösbar verbunden und insbeson
dere miteinander verschweißt oder verklebt sind.
5. Kolbenschieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (21, 22) zusam
mengeklammert oder miteinander verschraubt oder auf sonstige
Weise zusammengespannt sind.
6. Kolbenschieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß zwischen die Gehäuseteile (21, 22)
im Bereich der Trennstellen (27) Gehäusedichtungen (36) zwi
schengefügt sind.
7. Kolbenschieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß die im Bereich der Trennstellen
(27) aneinander anliegenden Kontaktflächen (39, 40) der Ge
häuseteile (21, 22) zum Beispiel durch Läppen feinbearbeitet
sind.
8. Kolbenschieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da
durch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (21, 22) aus
Kunststoffmaterial bestehen, insbesondere aus einem Duro
plast.
9. Kolbenschieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da
durch gekennzeichnet, daß die seitlichen Begrenzungsflächen
(32, 33) der Haltevertiefungen (20) zumindest teilweise an
radial in die Schieberaufnahme (3) hineinragenden und sich
in Umfangsrichtung (29) der Schieberaufnahme (3) erstrecken
den Radialvorsprüngen (34, 35) vorgesehen sind, die im zu
sammengesetzten Zustand der Gehäuseteile (21, 22) ringartige
Gestalt besitzen können.
10. Kolbenschieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da
durch gekennzeichnet, daß ein jeweiliger Dichtring (7) aus
einem ringförmigen Dichtkörper (8) aus insbesondere Elasto
mermaterial besteht.
11. Kolbenschieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da
durch gekennzeichnet, daß in die Schieberaufnahme (3) oder
in mindestens einen sich stirnseitig koaxial an die Schie
beraufnahme (3) anschließenden Gehäuseraum (5, 6) mindestens
ein insbesondere scheibenförmiges Zentrierteil (47) koaxial
eingesetzt ist, das für die Ausrichtung zwischen den Gehäu
seteilen (21, 22) vorgesehen ist und zugleich einen stirn
seitigen Gehäusedeckel (44, 45) des Ventilgehäuses (2) bil
den kann.
12. Kolbenschieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da
durch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (21, 22) Gußteile
sind, insbesondere Spritzgußteile, wobei die Haltevertiefun
gen (20) als beim Gießen unmittelbar eingeformte Vertiefun
gen ausgebildet sind.
13. Kolbenschieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da
durch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (2) aus zwei Ge
häuseteilen (21, 22) besteht und an beiden Stirnseiten je
weils einen Gehäusedeckel (44, 45) aufweist, von denen sich
mindestens einer aus einstückig mit den Gehäuseteilen (21,
22) ausgebildeten Bestandteilen zusammensetzen kann.
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