DE8613039U1

DE8613039U1 - Ventil

Info

Publication number: DE8613039U1
Application number: DE19868613039
Authority: DE
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1986-05-14
Filing date: 1986-05-14
Publication date: 1986-06-26
Also published as: ES2005150A6; FR2598770B1; FR2598770A1

Description

Beschreibung;

Ventil

Die Erfindung betrifft ein Ventil mit zwei dichtend miteinander verbundenen Gehäuseteilen, die jeweils mit einem Anschlußstutzen versehen sind, zwischen welchen eine Durchtrittsöffnung vorhanden ist, die mittels einer Steuerscheibe verschließbar ist, die in einem der Gehäuseteile mittels einer Verstellwelle gelagert und mittels einer Feder zur Durchtrittsöffnung hin belastet ist, wobei die Durchtrittsöffnung zu dem der Steuerscheibe abgewandten Anschlußstutzen und die Verstellwelle nach außen mittels Dichtungselementen abgedichtet sind.

Bei einem bekannten Ventil der eingangs genannten Art (DE-AS 25 53 229) wird die Durchtrittsöffnung unmittelbar von einem der Anschlußstutzen gebildet, der im Bereich dieser Durchtrittsöffnung mit einem umlaufenden Dichtungsring umgeben ist, gegen welchen die Steuerscheibe mittels einer Feder angedrückt ist. Die Verstellwelle ist in dem gleichen Gehäuseteil gelagert und mittels eines sie umgebenden O-Dichtungsringes nach außen abgedichtet. Die bei diesem Ventil verwendeten Dichtungselemente sind zwar sehr einfach, jedoch ergibt sich dabei der Nachteil, daß die Lebensdauer relativ beschränkt ist. Ein derartiges Ventil ist somit als Regelventil nicht brauchbar, das in eine automatische Regelung eingebaut ist und eine Vielzahl von Regelspielen durchführen muß, wie dies beispielsweise bei Wasserregulierventilen für Kraftfahrzeugheizungen bekannt ist. Es besteht dann die Gefahr, daß die verwendeten elastischen Dichtungsringe nach relativ kurzer Zeit zerstört werden, so daß sie ihre Funktion nicht mehr erfüllen.

Bei einer anderen Bauart eines Ventils (DE-AS 25 14 886) ist ein mit beiden Anschlußstutzen einteiliges Gehäuse vorgesehen.

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In das Gehäuse, das zwischen den Änschlüßstützen einen Quersteg aufweist, ist eine mit zwei Durchtrittsöffnungen versehene elastische Dichtungsscheibe eingelegt, an der eine Steuerscheibe anliegt/ die über eine Verstellwelle verdrehbar ist* Die Steuerscheibe wird mittels einer Feder gegen die elastische Dichtungsscheibe angedrückt, die als Gleitscheibe für die Steuerscheibe dient. Die Verstellwelle ist in einem in das Gehäuse dichtend einzusetzenden Deckel gelagert, gegenüber welchem sie mittels eines O-Ringes nach außen abgedichtet ist. Auch bei dieser Bauart bestehen die bereits geschilderten Nachteile, nämlich daß die Dichtungselemente nicht ausreichend verschleißsicher sind, so daß ein derartiges Ventil als Regelventil Wenig geeignet ist, das eine Vielzahl von Regelspielen ausführen soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventil der eingangs genannten Art so auszubilden, daß es für einen Einsatz als Regelventil geeignet ist und auch bei einer hohen Anzahl von Regelspielen seine Dichtheit nicht verliert.

Diese Aufgabe wird bei einem Ventil der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Durchtrittsöffnung in eine stationär angeordnete Gleitscheibe eingearbeitet ist, die gegenüber dem der Steuerscheibe abgewandten Anschlußstutzen mit einer umlaufenden, elastischen Dichtung abgedichtet ist, und daß an der Verstellwelle eine Dichtungsmanschette angebracht ist, deren freies Ende an einem die Verstellwelle umgebenden Gleitring dichtend befestigt ist, gegen welchen sich die die Steuerscheibe an die Gleitscheibe andrückende Feder abstützt, die den Gleitring gegen ein stationäres, die Verstellwelle umgebendes Gleitstück andrückt, das unter Zwischenfügen einer elastischen Dichtung in dem zugehörigen Gehäuseteil gehalten ist.

Durch diese Ausbildung werden die Dichtungselemente jeweils in zwei Dichtungen aufgeteilt, nämlich eine elastische statische Dichtung und eine Gleitdichtung. Zwischen den durch die elasti-

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;. sehen Dichtungselemente abgedichteten Bauteilen tritt bei Re-ά gelspielen keine Relativbewegung auf, so daß diese Dichtungs-I elemente keiner Reibung ausgesetzt sinds Ihre Lebensdauer ist

,1 daher nahezu unbegrenzt« Die notwendigen Relativbewegungen tre-

i. ten jeweils zwischen Gleitdichtungen auf, die derart federnd vorgespannt sind,daß auch ein sich im Laufe der Zeit möglicherweise einstellender Verschleiß zwischen den aufeinandergleitenden Teilen nicht zu einem Undichtwerden führen kann. Ein derar-

j tiges Ventil hat deshalb eine nahezu unbegrenzte Lebensdauer, ρ auch wenn es als ein Regelventil eingesetzt wird und eine Viel-I zahl von Regelspielen durchführen muß.

I In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Dich-

ί tungsmanschette mit einer Schraubenfeder umgeben ist, die die

f Dichtungsmanschette gegen einen Ringbund der Verstellwelle und

I einen Ringbund des Gleitringes andrückt. Die Schraubenfeder

§ stellt dabei nicht nur die Dichtheit zwischen den aufeinander-

I gleitenden Elementen sicher, sondern auch gegenüber der Ver-

i stellwelle und dem Gleitring.
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I Abhängig von dem das Ventil durchströmenden Medium kann das Ma-

I terial für die Gleitscheibe und/oder die Steuerscheibe gewählt

I werden. Die verwendete Werkstoffpaarung richtet sich dabei :\m

f wesentlichen nach der Beschaffenheit des durchströmenden Medi-

I ums und nach eventuell darin enthaltenden Verunreinigungen. Die

I Gleitscheibe und/oder die Steuerscheibe können aus Kunststoff

ί oder metallischen Werkstoffen hergestellt sein. In besonders

I vorteilhafter Ausgestaltung wird vorgesehen, daß die Gleitscheibe und die Steuerscheibe als Keramikplatten ausgeführt sind. In entsprechender Weise wird eine Werkstoffpaarung für den Gleitring und das Gleitstück vorgesehen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Verstellwelle die Steuerscheibe durchdringt und mit einem Zapfen in einer Vertiefung der Gleitscheibe gelagert ist. Da-

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durch ergibt sich eine genaue Führung der Verstellwelle im Bereich ihrer beiden Enden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Gleitscheibe im Bereich ihres der Steuerscheibe abgewandten Eandes mit einem umlaufenden Ringbund des zugehörigen Gehäuses abgestützt ist. Dadurch wird erreicht, daß die Gleitscheibe gleichmäßig abgestützt ist, so daß sich auch zwischen der Gleitscheibe und der Steuerscheibe eine gleichmäßige Anlage mit gleichmäßiger Flächenpressung ergibt. Dabei ist es zweckmäßig, daß die Steuerscheibe und die Gleitscheibe annähernd den gleichen Außendurchmesser aufweisen. Dies führt zu einer gleichmäßigen Kraftverteilung.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Gleitschfeibe in einem zylindrischen Ansatz des die Verstellwelle aufnehmenden Gehäuseteils zentriert und verdrehsicher gehalten ist. In diesem Gehäuseteil ist somit die Verstellwelle einerseits direkt und andererseits indirekt über die Gleitscheibe gelagert. In vorteilhafter Weiterbildung wird vorgesehen, daß der zylindrische Ansatz den die Gleitscheibe abstützenden Ringbund des anderen Gehäuseteils umgreift und mit diesem dichtend verbunden ist. Aufgrund des Umgreifens ergibt sich eine gute Abdichtungsmöglichkeit zwischen den beiden Gehäuseteilen,die miteinander verklebt oder verschweißt werden können.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Anschlußstutzen mit Verlängerungen wenigstens annähernd bis an die Gleitscl.eibe und/oder die Steuerscheibe heranragen. Dadurch ergibt sich ein praktisch stoßfreier Strömungsverlauf, so daß das Ventil nur mit geringen Sf. srömungsverlusten behaftet ist.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung wird vorgesehen, daß die fluchtend zueinander angeordneten Anschlußstutzen gegenüber

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der Gleitscheibe und der Steuerscheibe geneigt sind. Dadurch wird erreicht, daß die Verstellwelle schräg von dem zugehörigen Gehäuseteil abragt, so daß sie für ein direktes Aufstecken, Anflanschen oder Anschrauben des entsprechenden pneumatischen, elektromagnetischen oder elektrischen Verstellmotors zugänglich ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes
Ventil und

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II auf das
Ventil nach Fig. 1.

Das in der Zeichnung dargestellte Ventil enthält zwei Gehäuseteile (1, 2), die jeweils mit einem Anschlußstutzen (3, 4) versehen sind, die als Schlauchanschlüsse ausgebildet sind. Zwischen den beiden Gehäuseteilen (1, 2) ist eine stationäre Gleitscheibe (9) mit einer zu den Anschlußstutzen (3, 4) fluchtenden Durchtrittsöffnung angeordnet, der eine parallel dazu liegende Steuerscheibe (6) zugeordnet ist. Die Steuerscheibe (6), die mit einer der Durchtrittsöffnung (5) entsprechenden Durchtrittsöffnung (17) versehen ist, ist mittels einer Verstellwelle (7) derart verstellbar, daß von ihr die Durchtrittsöffnung (5) ganz oder teilweise verschlossen oder ganz oder teilweise freigegeben wird.

Die Verstellwelle (7) ist in einer Lageführung (20) eines Ansatzes des Gehäuses (1) und am gegenüberliegenden Ende mit einem Zapfen (16) in einer Vertiefung der Gleitscheibe (9) gelagert. Im Bereich der Steuerscheibe (6) ist die Verstellwelle (7) mit einem Vielkant Versehen, dem eine entsprechende Mitnahmeäussparung der Steuerscheibe (6) zugeordnet ist.Die Verstell-

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welle (7) und über einen Ringbund (15) die Steuerscheibe (6) werden mittels einer Schraubenfeder (8) gegen die Gleitscheibe (9) angedrückt. Die Schraubenfeder (8) umgibt eine Dichtungsmanschette (11) , deren eines Ende von der Schraubenfeder (8) gegen den Ringbund (15) der Verstellwelle (7) angedrückt wird. Das andere Ende der Dichtungsmanschette (11) ist auf einen Ringbund eines Gleitringes aufgesteckt und dort mittels der Schraubenfeder (8) gehalten. Der Gleitring (12) stützt sich in axialer Richtung der Verstellwelle (7) gegen ein Gleitstück (13) ab, das ebenfalls die Verstellwelle (7) mit einem Abstand umgibt und das in dem Ansatz des Gehäuseteils (1) unter Zwischenfügen eines elastischen Dichtungsmittels (14) gehalten ist. Als elastisches Dichtungsmittel kann eine Manschette aus Gummi o.dgl. dienen. Es ist jedoch auch möglich, das Gleitstück (13) mittels eines Klebers oder einer elastischen Dichtungsmasse in den Ansatz des Gehäuseteils (1) einzukleben.

Die Steuerscheibe (6*- und die Gleitscheibe (9) sind in einem zylindrischen Ansatz (21) des Gehäuseteils (1) angeordnet. Die Gleitscheibe (9) besitzt einen geringfügig größeren Durchmesser als die verdrehbare Steuerscheibe (6) und ist in dem Ansatz (21) in einer zentrierten Position drehfest gehalten. Auf der der Steuerscheibe (6) abgewandten Seite ist die Gleitscheibe (9) mit einem umlaufenden Ringbund (18) abgestützt, der den Rand der Gleitscheibe (9) unterstützt. In dem Ringbund (18) ist eine zu der Gleitscheibe (9) offene Nut (19) vorgesehen, in welche ein elastischer Dichtungsring (10), insbesondere ein 0-Ring eingelegt ist, der beim Zusammenbau der beiden Gehäuseteile (1 und 2) sich an die Gleitscheibe (9) anlegt und dabei elastisch deformiert wird.

Der zylindrische Ansatz (21) des Gehäuseteils (1) umgreift den Ringbund (18) , mit welchem er dichtend verbunden ist, insbesondere durch Ultraschallverschweißen. Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, sind der ringförmige Ansatz (21) und der Ringbund (18) mit einer Stufe versehen, so daß ein Zusammenbau nur in einer lage-

richtigen Stellung möglich ist, in welcher die beiden Anschlußstutzen (3, 4) miteinander fluchten. Die beiden Anschlußstutzen (3, 4) sind unter einem Winkel von etwa 30° zu der Verstellwelle (7) angeordnet und damit unter einem Winkel von etwa 60° zu der Gleitscheibe (9) und der Steuerscheibe (6) . Die Drehachse der Steuerscheibe (6) liegt etwa in Verlängerung der Wände der Anschlußstutzen (3, 4), so daß sich großflächige Querschnitte für die Durchtrittsöffnungen (5, 17) ergeben, ohne daß das gesamte Ventil einen größeren Bauraum benötigt. Die Anschlußstutzen (3, 4) sind jeweils mit Verlängerungen bis dicht a;-, die zugehörigen Durchtrittsöffnungen (17,5) herangeführt, so daß sich ein gradliniger Strömungsverlauf ergibt. Die Durchtrittsöffnraigen (5,17) sind mit der gleichen Neigung wie die Anschlußstutzen (3, 4) in die Steuerscheibe (6) und die Gleitscheibe (9) eingearbeitet, so daß sich auch damit ein gradliniger,stoßfreier Strömungsverlauf ergibt.

Wie aus Fig. 1 weiter zu ersehen ist, sind die Anschlußstutzen (3, 4) durch innere Stützhülsen (22 und 23) verstärkt, die aus Metall gefertigt sind. Das Gehäuseteil (1) ist ferner mit seitlichen Ansätzen (24, 25} versehen, die zur Befestigung an einem Bauelement oder an einem Verstellmotor dienen.

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Claims

DR.-ING. H.H.WILHELM - DIPL.-ING. H.DAUSTER D-7000 Stuttgart 1 Hospitalstraße 8 Tel.(0711) 291133/292857 Anmelder; Süddeutsche Kühlerfabrik Julius Fr. Behr GmbH & Co. KG Mauserstraße 3 7000 Stuttgart 30 Stuttgart, den 13.05.1986 G 7649 Da/Ei 86-B-07 Ansprüche

1. Ventil mit zwei dichtend miteinander verbundenen Gehäuseteilen, die jeweils mit einem Anschlußstutzen versehen sind, zwischen welchen ei? e Durchtrittsöffnung vorhanden ist, die mittels einer Steuerscheibe verschließbar ist, die in einem der Gehäuseteile mittels einer Verstellwelle gelagert und mittels einer Feder zur Durchtrittsöffnung hin belastet ist, wobei die Durchtrittsöffnung zu dem der Steuerscheibe abgewandten Anschlußstutzen und die Verstellwelle nach außen mittels Dichte
tungselementen abgedichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnung (5) in eine stationär angeordnete Gleitscheibe (9) eingearbeitet ist, die gegenüber dem der Steuerscheibe (6) abgewandten Anschlußstutzen (4) mit einer umlaufenden, elastischen Dichtung (10) abgedichtet ist, und daß an der Verstellwelle (7) eine Dichtungsmanschette (11) angebracht ist, deren freies Ende an einem die Verstellwelle (7) umgebenden Gleitring (12) dichtend befestigt ist, gegen welchen sich die die Steuerscheibe (6) an die Gleitscheibe (9) andrückende Feder (8) abstützt, die den Gleitring (12) gegen ein stationäres, ^die Verstellwelle (7) umgebendes Gleitstück (13) andrückt, das unter Zwischenfügen einer elastischen Dichtung (14) in dem zugehörigen Gehäuseteil (1) gehalten ist.

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2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die , Dichtungsmanschette (11) mit einer Schraubenfeder (8) umgeben ist, dia die Dichtungsmanschette (11) gegen einen Ringbund (15) |: der Verstellwelle (7) und einen Ringbund des Gleitringes (12) andrückt.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitscheibe (9) und die Steuerscheibe (6) als Keramikplatten ausgeführt sind.

4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitring (12) und/oder das Gleitstück (13) als Keramikformteile hergestellt sind.

5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellwelle (7) die Steuerscheibe (6) durchdringt und mit einem Zapfen (16) in einer Vertiefung der Gleitscheibe (9) gelagert ist.

6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerscheibe (6) mit einer der Durchtrittsöffnung (5) der Gleitscheibe (9) entsprechenden Durchtrittsöffnung (17) versehen ist.

7. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitscheibe (9) im Bereich ihres der Steuerscheibe (6) abgewandten Randes mit einem umlaufenden Ringbund

(18) des zugehörigen Gehäuseteils (2) abgestützt ist.

8. Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der die Gleitscheibe (9) abstützende Ringbund (18) des Gehäuseteils (2) mit einer umlaufenden, zur Gleitscheibe (9) offenen Nut

(19) versehen ist, in die eine Ringdichtung (10) eingelegt ist.

9. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet/ daß die Steuerscheibe (6) und die Gleitscheibe (9) annähernd den gleichen Äüßendurchmesser aufweisen.

10. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitscheibe (9) in einem zylindrischen Ansatz (21) des die Verstellwelle (7) aufnehmenden Gehäüseteils (1) zentriert und verdrehsicher gehalten ist.

11. Ventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Ansatz (21) den die Gleitscheibe (9) abstützenden Ringbund (18) des anderen Gehäuseteils (2) umgreift und mit diesem dichtend verbunden ist.

12. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstutzen (1, 2) mit Verlängerungen wenigstens annähernd bis an die Gleitscheibe (9) und/oder die Steuerscheibe (6) heranragen.

13. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die fluchtend zueinander angeordneten Anschlußstutzen (3, 4) gegenüber der Gleitscheibe (9) und der Steuerscheibe (6) geneigt sind.

14. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitscheibe (9) und die Steuerscheibe (6) exzentrisch zu den Anschlußstutzen (1, 2) angeordnet sind.