WO2023134992A1 - Scheibenventilvorrichtung, scheibenventil und verfahren zur herstellung einer scheibenventilvorrichtung - Google Patents

Scheibenventilvorrichtung, scheibenventil und verfahren zur herstellung einer scheibenventilvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
WO2023134992A1
WO2023134992A1 PCT/EP2022/087322 EP2022087322W WO2023134992A1 WO 2023134992 A1 WO2023134992 A1 WO 2023134992A1 EP 2022087322 W EP2022087322 W EP 2022087322W WO 2023134992 A1 WO2023134992 A1 WO 2023134992A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
valve
disk
disc
sealing element
valve part
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/087322
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Vincon
Yannick Goos
Michael FEINDLER
Original Assignee
Eto Magnetic Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eto Magnetic Gmbh filed Critical Eto Magnetic Gmbh
Publication of WO2023134992A1 publication Critical patent/WO2023134992A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/06—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements
    • F16K11/072—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with pivoted closure members
    • F16K11/074—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with pivoted closure members with flat sealing faces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/04—Construction of housing; Use of materials therefor of sliding valves
    • F16K27/044—Construction of housing; Use of materials therefor of sliding valves slide valves with flat obturating members
    • F16K27/045—Construction of housing; Use of materials therefor of sliding valves slide valves with flat obturating members with pivotal obturating members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/10—Welded housings
    • F16K27/105—Welded housings for gate valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/02—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor
    • F16K3/04—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with pivoted closure members
    • F16K3/06—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with pivoted closure members in the form of closure plates arranged between supply and discharge passages
    • F16K3/08—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with pivoted closure members in the form of closure plates arranged between supply and discharge passages with circular plates rotatable around their centres
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/02—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor
    • F16K3/04—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with pivoted closure members
    • F16K3/10—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with pivoted closure members with special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together

Definitions

  • Disk valve device Disk valve and method of manufacturing a disk valve device
  • the invention relates to a disk valve device according to the preamble of claim 1, a disk valve according to claim 10 and a method according to the preamble of claim 11.
  • the object of the invention consists in particular in providing a generic device with advantageous properties with regard to tightness, in particular also when countercurrents occur.
  • the object is achieved according to the invention by the features of patent claims 1, 10 and 11, while advantageous refinements and developments of the invention can be found in the dependent claims.
  • the invention is based on a disk valve device with at least one first valve part having at least one first fluid connection, with at least one second valve part having at least one second fluid connection, which is manufactured separately from the first valve part, and with at least one disk assembly which has at least a first valve disk and at least one second valve disk rotatable relative to the first valve disk comprises, wherein flow paths can be opened and/or closed depending on a position of the valve disks of the disk pack relative to one another, and wherein the first valve part and the second valve part, in particular in an operational state of a disk valve having the disk valve device, are mounted on one another in such a way that the Valve parts together form a disc pack receiving space, within which at least the disc pack is accommodated.
  • the disc valve device has at least one elastically deformable sealing element, which in the
  • the disc pack receiving space is arranged elastically pretensioned, so that the disc pack is/is pressed in an assembled state of the valve parts in the direction of/against a stop, in particular opposite the sealing element, which in particular forms part of the first valve part.
  • a high level of tightness can advantageously be achieved, in particular even when counterflows occur (>1 bar).
  • the high tightness can advantageously be achieved independently of spring elements, as a result of which costs can advantageously be kept low.
  • a number of components can advantageously be kept low.
  • a low component complexity for a disk valve can be advantageously achieved.
  • a “disc valve device” is to be understood in particular as a part, in particular a functional component, in particular a structural and/or functional component, of a disc valve.
  • the second valve part forms an upper valve part of the disk valve.
  • the fact that the valve parts are “manufactured separately” is to be understood in particular to mean that the valve parts are designed without common components.
  • the valve parts are designed as separate plastic injection molded parts.
  • the two valve parts are intended to be connected/coupled to one another in order to form fluid-tight flow paths through the disc valve.
  • the valve parts each have connection areas which are provided for coupling to the respective other valve part, for example by engaging in one another.
  • the second fluid connection of the second valve part forms a first Fluid outlet of the disk valve device.
  • the second valve part has at least one additional fluid connection, the additional second fluid connection, in particular when the disc valve is designed as a 3/X valve or as a 4/X valve.
  • the second fluid connection and/or the further second fluid connection is/are provided for discharging the fluid from the disc valve device.
  • the second fluid connection and the further second fluid connection are aligned and/or open in mutually different directions.
  • the second valve disk is intended to rotate relative to the first valve disk to overlay its opening selectively to one of the openings of the first valve disk and thereby in particular to selectively select one of several flow paths through the disk valve.
  • the disk pack is arranged in the valve housing formed by the first valve part and the second valve part in such a way that the first valve disk faces the second valve part.
  • the disk pack is arranged in the valve housing formed by the first valve part and the second valve part in such a way that the second valve disk faces the first valve part.
  • the first valve disk has a slightly larger circumference and/or diameter than the second valve disk.
  • the second valve disk can also have a somewhat larger circumference and/or diameter than the first valve disk.
  • the sealing element permanently presses the disk assembly against the stop in the assembled state. More specifically, in operation, pressures are applied to both sides of the disk pack, with the second disk member receiving input pressure from the first fluid port and the first disk member receiving back pressure from one or more of the second fluid ports.
  • the second disc element hits the disc element from a certain minimum pressure difference (e.g. less than 3.5 bar pressure difference between the two sides of the disc pack) and/or from a certain maximum back pressure (e.g. more than 1.5 bar back pressure on the first disc element). stop on.
  • the stack of disks preferably does not touch the stop.
  • the sealing element particularly in all proper operating states of the disk valve having the disk valve device, rests sealingly on the first valve disk, which is arranged in the disk pack receiving space in a manner that is at least rotationally fixed relative to the valve parts.
  • a high level of tightness can advantageously be achieved, in particular even when counterflows occur (>1 bar).
  • the first valve disk is arranged in the disk pack receiving space in such a way that rotation of the first valve disk, in particular about an axial direction of the first valve disk, is impossible, but a (slight) vertical movement of the first valve disk (together with the second valve disk)/the disk pack along the axial direction the first valve disk and/or the second valve disk along an axis of rotation of the second valve disk, preferably as a function of the pressures applied to the disk pack.
  • the stop is formed by a metal disk or a ceramic disk, wherein in particular at least the second valve disk pressed against the stop is made of ceramic, plastic or metal.
  • the first valve part forms a stop element which is intended to receive the stop.
  • the stop is preferably attached to the stop element, for example glued onto the stop element.
  • the stop element is formed in one piece with the first valve part.
  • the second valve disk is connected to the drive shaft.
  • the drive shaft is provided for transmitting a rotational movement of a drive motor and/or drive gear to the second valve disk.
  • the openings are preferably brought into overlap/removed from the overlap by the movement of the drive shaft.
  • the sealing element is designed as a molded seal.
  • the sealing element is made of an elastically deformable plastic in particular an elastomer, for example a caoutchouc, a synthetic caoutchouc, a Teflon (PTFE) or another elastically deformable plastic with a sealing effect.
  • a "molded seal” is to be understood in particular as a seal which automatically varies, in particular strengthens, its sealing effect as a function of operating pressures.
  • the molded seal allows a small translational movement of the disk pack without losing its sealing effect.
  • a sealing surface produced by a molded seal is load-dependent.
  • the sealing surface is preferably, in particular due to the design/dimensioning of the disk pack receiving space and/or a sealing element receiving space, in particular adjoining the disk pack receiving space, for the sealing element, in particular the molded seal, but also with a minimal pressure difference, preferably also with an applied back pressure of to up to 1.5 bar large enough to produce a sufficient sealing effect.
  • the molded seal rests against the second valve part and/or seals at least one further second fluid connection of the second valve part in addition to sealing the second fluid connection of the second valve part.
  • the second valve part forms at least one bead, in particular surrounding an opening of at least one of the second fluid connections/around all openings of the second fluid connections, which is provided to accommodate the molded seal.
  • the Form seal in an uncompressed / unloaded state to a height which is significantly greater, in particular at least 30% greater, preferably at least 20% greater and preferably at least 10% greater than a depth of the bead.
  • the molded seal protrudes from the bead (in a direction perpendicular to an opening plane of the openings of the second fluid connections) in the uncompressed/unloaded state.
  • the molded seal assumes the unloaded state only before the two valve parts are assembled relative to one another.
  • a disc valve with the disc valve device and a method for producing the disc valve device are proposed, the elastically deformable sealing element in the disc pack receiving space being elastically prestressed such that the disc pack in the assembled state of the valve parts in the direction of the stop, in particular opposite the sealing element, which is at least connected in particular to the first valve part, is pressed/is pressed against the stop.
  • a high level of tightness can advantageously be achieved, in particular even when counterflows occur (>1 bar).
  • the high tightness can advantageously be achieved independently of spring elements, as a result of which costs can advantageously be kept low.
  • the sealing element is elastically pretensioned by pressing one of the valve parts against the other valve part or by pressing the valve parts against one another, in particular during assembly of the valve parts to form the disc valve.
  • a high degree of tightness can advantageously be achieved.
  • the first valve part and the second valve part are moved towards one another during assembly, so that the sealing element protruding from the bead of the second valve part is compressed and thereby elastically pretensioned.
  • a “servo pressing” is to be understood in particular as a pressing method/compression method carried out using a servo press to press the first valve part and the second valve part together.
  • servo presses are mechanical presses in which power is transmitted without mechanical clutches.
  • a mechanical clutch in the servo press is replaced by a power transmission of a servo drive (electric motor with control).
  • servo presses are presses operated by servo motors.
  • servo presses advantageously achieve a high degree of accuracy, in particular with regard to the pressing path and/or a pressing force.
  • the use of molded seals can only be made possible by servo pressing, since these have a relatively small tolerance range (compression tolerance range) in which good functionality can be guaranteed.
  • the sealing element in at least one pre-assembly step, is introduced into the second valve part, in particular into the bead of the second valve part, and the disc pack is introduced into the first valve part, and that a defined prestressing of the sealing element is set by in at least a first preload adjustment step of the, in particular pre-assembled, first valve part and the, in particular pre-assembled, second valve parts, preferably by controlling the servo press, are first brought into abutment ("on block" of the servo press) with one another, and in at least a second preload setting step, the valve parts lying against the stop are then moved by a defined distance, in particular by controlling the servo press , to be driven apart again.
  • a residual gap for any thermal expansion can advantageously be set as a result.
  • the valve parts arranged exactly relative to one another in the prestress setting steps are joined in a joining step, for example laser welded to one another, glued to one another or connected to one another by a further joining method.
  • a simple, safe and stable fixing of the position of the two valve parts relative to one another can advantageously be achieved.
  • the prestress that is precisely set during servo pressing can be permanently maintained as a result.
  • at least the valve part that overlaps the other valve part to the outside is designed to be laser-transparent.
  • the disk valve device according to the invention, the disk valve according to the invention and/or the method according to the invention should not be limited to the application and embodiment described above.
  • the disk valve device according to the invention, the disk valve according to the invention and/or the method according to the invention can have a number of individual elements, components and units that differs from a number specified here in order to fulfill a function described herein.
  • FIG. 2b shows a schematic plan view of an alternative disc valve with the valve housing open
  • FIG. 3 shows a schematic lateral sectional view of a disk valve device of the disk valve in a first sectional plane
  • FIG. 4 shows a schematic further lateral sectional view of the disk valve device in an unassembled state in a further sectional plane different from the sectional plane
  • FIG. 6 shows a schematic flow diagram of a method for manufacturing the disk valve device.
  • the disk valve 38 is shown as a 4/X valve by way of example.
  • the disk valve 38 includes a disk valve assembly 40 .
  • the disk valve device 40 comprises a first valve part 12.
  • the Disk valve device 40 includes a second valve part 16.
  • the valve parts 12, 16 are manufactured as separate components.
  • the first valve part 12 has a first fluid connection 10 .
  • the first fluid connection 10 forms a fluid inlet of the disk valve 38 .
  • the second valve part 16 has a second fluid connection 14 .
  • the second fluid connection 14 forms a fluid outlet of the disk valve 38 .
  • the second valve part 16 has a further second fluid connection 36 .
  • the further second fluid connection 36 forms a further alternative fluid outlet of the disk valve 38 .
  • the second valve part 16 has an additional second fluid connection 48 .
  • the additional further second fluid connection 48 forms an additional further alternative fluid outlet of the disc valve 38 .
  • the fluid outlets of the second valve part 16 are open in different directions.
  • the fluid outlets of the second valve part 16 are open in mutually perpendicular or opposite directions.
  • Alternative alignments of the fluid inlets and fluid outlets of the disc valve 38 are of course conceivable.
  • the disk valve 38 has a valve housing 50 .
  • the valve parts 12, 16 form the valve housing 50 at least partially.
  • the valve housing 50 includes a motor and/or transmission housing part 52.
  • the motor and/or transmission housing part 52 is connected to the first valve part 12.
  • Motor and/or gear housing part 52 forms a receiving space for a drive motor (not shown) of disk valve 38 and/or for a drive gear (not shown) of disk valve 38 .
  • the motor and/or transmission housing part 52 forms a connector plug 54 .
  • the first valve disk 20, 20' is arranged in the disk pack receiving space 24 in a rotationally fixed position relative to the valve parts 12, 16, 16'.
  • the first valve disk 20, 20' has openings 58 which penetrate the first valve disk 20, 20' in a direction perpendicular to a disk plane 56 of the first valve disk 20, 20'.
  • the disk valve 38 is designed as a 4/X valve (FIG. 2a)
  • the first valve disk 20 has three openings 58 .
  • the disc valve 38' is designed as a 3/X valve (FIG. 2b)
  • the first valve disc 20' has two openings 58. Only one of the openings 58 in the first valve disk 20, 20' is visible in FIGS.
  • the disk pack 18, 18' includes the second valve disk 22.
  • the second valve disk 22 is designed to be rotatable at least relative to the first valve disk 20, 20'.
  • the first valve disk 20, 20' and the second valve disk 22 are mounted directly one on top of the other.
  • the first valve disc 20, 20' and the second valve disc 22 are in touching contact with each other.
  • the first valve disk 20, 20' and the second valve disk 22 have overlapping axial directions 70, with the axial directions 70 each running through a center of the valve disks 20, 20', 22, which are designed at least essentially as round disks (cf. also Fig. 3). .
  • the second valve disk 22 has exactly one opening 60 which penetrates through the second valve disk 22 in a direction perpendicular to a disk plane 62 of the second valve disk 22 .
  • the opening 60 of the second valve disk 22 can be brought into overlap with one of the openings 58 of the first valve disk 20, 20' by rotating the second valve disk 22.
  • flow paths through the disk pack 18, 18' are selectively opened or closed.
  • the flow paths through the disk pack 18, 18' can be opened and/or fluid-tight lockable.
  • the second valve disk 22 has a rotational stop element 68 which interacts with a rotational stop element 64 of the first valve part 12 to limit the angle of rotation of the second valve disk 22 .
  • the rotation stop element 68 of the second valve disk 22 is designed as an extension of the second valve disk 22 that projects outward in the radial direction.
  • the rotation stop element 64 of the first valve part 12 is designed as a projection of the first valve part 12 that projects inwards in the radial direction.
  • the second valve disk 22 has a shaft mount 66 .
  • the shaft mount 66 is provided for mounting a drive shaft 32 (cf. FIG. 3).
  • the valve disks 20, 20', 22 are designed as ceramic disks. Alternatively, however, other materials are also conceivable (e.g. plastic or metal)
  • the disk valve device 40 has a sealing element 26 (cf. also FIGS. 4 and 5).
  • the second valve part 16 forms a sealing element receptacle 78 .
  • the sealing element receptacle 78 is designed as a bead/several beads.
  • the sealing element receptacle 78 is provided to receive the sealing element 26 .
  • the sealing element 26 is arranged in the sealing element receptacle 78 in the installed state of the disc valve 38 .
  • the disk pack receiving space 24 includes the sealing element receptacle 78.
  • the sealing element 26 is designed to be elastically deformable.
  • the sealing element 26 is designed as a molded seal 34 .
  • the sealing element 26, in particular the molded seal 34 is designed in one piece.
  • the sealing element 26 / the molded seal 34 is, in particular in the assembled state of the disc valve 38 , elastically pretensioned in the disc pack receiving space 24 .
  • the sealing element 26/the molded seal 34 is arranged in the sealing element receptacle 78 in an elastically prestressed manner, in particular when the disk valve 38 is in the assembled state.
  • the sealing element 26 is arranged on a side of the disk pack 18 opposite the stop 28 .
  • the sealing element 26 and the stop 28 are arranged on different sides of the disk pack 18 , in particular of the disk pack receiving space 24 .
  • the sealing element 26 is arranged on a side of the disk pack 18 which faces away from the intended standard flow direction 30 through the disk pack 18 .
  • the sealing element 26 is arranged elastically biased, so that the disc pack 18 in the mounted state of the valve parts 12, 16 is pressed in the direction of the stop 28.
  • the sealing element 26 / the molded seal 34 is in sealing contact with the second valve part 16 .
  • the sealing element 26 / the molded seal 34 is in sealing contact with the first valve disk 20 .
  • the sealing element 26 is elastically prestressed, in particular when there is no pressure on an inlet side of the disk valve 38, in such a way that it is in sealing contact with the first valve disk 20 at least up to a counterpressure of 1.5 bar acting on the first valve disk 20.
  • the (one-piece) sealing element 26/the molded seal 34 seals at least the other second fluid port 36 of the second valve part 16, preferably all other second fluid ports 36, 48 of the second valve part 16.
  • FIG. 4 schematically shows a further lateral sectional view of the disk valve device 40 in a further sectional plane that differs from the sectional plane, with the two valve parts 12, 16 not yet being fitted to one another.
  • the valve parts 12, 16 are moved towards one another along the indicated arrows 80, 82 and the connection areas 74, 76 are connected to one another, so that the disk pack receiving space 24 is formed.
  • 5 also shows the further lateral sectional view in the further sectional plane after the two valve parts 12, 16 have been assembled on one another, in a detail.
  • the sealing element 26, in particular the molded seal 34, is shown here as well as in FIG.
  • FIG. 4 shows a schematic flowchart of a method for producing the disk valve device 40, in particular the disk valve 38 with the disk valve device 40.
  • the sealing element 26 is introduced into the second valve part 16, 16'.
  • the disk assembly 18, 18' is introduced into the first valve part 12.
  • the second valve disk 22 is connected to the drive shaft 32 in the pre-assembly step 42 .
  • the first valve disk 20, 20' is fastened in the first valve part 12 in a rotationally fixed manner.
  • the valve parts 12, 16 are still separated from one another.
  • the valve parts 12, 16 are moved towards one another, in particular along a direction which runs parallel to an axial direction 70 of one of the valve disks 20, 20', 22.
  • a final distance between the two valve parts 12, 16 is precisely defined.
  • a precisely defined gap 86 (cf. also FIG. 5) is set between the second valve part 16 and the first valve disk 20 by means of the preload setting steps 44, 46 (in the pressure-free state).
  • the size of the gap 86 is selected in particular taking into account thermal expansion of the components of the disc valve 38 .
  • the prestress setting steps 44, 46 of method step 84 elastically deformable sealing element 26 in disk pack receiving space 24 is elastically prestressed in such a way that disk pack 18, 18', when valve parts 12, 16, 16' are in the installed state, can be pushed in the direction of the sealing element 26 opposite stop 28, which is at least connected to the first valve part 12, is pressed.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Valve Housings (AREA)
  • Multiple-Way Valves (AREA)

Abstract

Scheibenventilvorrichtung (40) mit zumindest einem, zumindest einen ersten Fluidanschluss (10) aufweisenden ersten Ventilteil (12), mit zumindest einem, zumindest einen zweiten Fluidanschluss (14) aufweisenden zweiten Ventilteil (16, 16'), welcher von dem ersten Ventilteil (12) getrennt gefertigt ist, und mit zumindest einem Scheibenpaket (18, 18'), welches zumindest eine erste Ventilscheibe (20, 20') und zumindest eine relativ zu der ersten Ventilscheibe (20, 20') rotierbare zweite Ventilscheibe (22) umfasst, wobei abhängig von einer Stellung der Ventilscheiben (20, 20', 22) des Scheibenpakets (18, 18') relativ zueinander, Durchströmungspfade öffenbar und/oder verschließbar sind, und wobei der erste Ventilteil (12) und der zweite Ventilteil (16, 16') derart aneinander montiert sind, dass die Ventilteile (12, 16, 16') zusammen einen Scheibenpaketaufnahmeraum (24) ausbilden, innerhalb welchem zumindest das Scheibenpaket (18, 18') aufgenommen ist. Es wird vorgeschlagen, dass die Scheibenventilvorrichtung (40) zumindest ein elastisch verformbares Dichtelement (26) aufweist, welches in dem Scheibenpaketaufnahmeraum (24) elastisch vorgespannt angeordnet ist, so dass das Scheibenpaket (18, 18') in einem montierten Zustand der Ventilteile (12, 16, 16') in Richtung eines Anschlags (28) gedrückt wird.

Description

Scheibenventilvorrichtung, Scheibenventil und Verfahren zur Herstellung einer Scheibenventilvorrichtung
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Scheibenventilvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , ein Scheibenventil nach dem Anspruch 10 und ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 1 .
Scheibenventile, bei denen ein Scheibenpaket über eine Federabstützung in Position gehalten werden, sind bereits vorgeschlagen worden. Eine erhöhte Gegenstromfestigkeit ist mit derartigen Scheibenventilen nur schwer erreichbar.
Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung mit vorteilhaften Eigenschaften hinsichtlich einer Dichtigkeit, insbesondere auch bei auftretenden Gegenströmungen, bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentansprüche 1 , 10 und 1 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Scheibenventilvorrichtung mit zumindest einem, zumindest einen ersten Fluidanschluss aufweisenden ersten Ventilteil, mit zumindest einem, zumindest einen zweiten Fluidanschluss aufweisenden zweiten Ventilteil, welcher von dem ersten Ventilteil getrennt gefertigt ist, und mit zumindest einem Scheibenpaket, welches zumindest eine erste Ventilscheibe und zumindest eine relativ zu der ersten Ventilscheibe rotierbare zweite Ventilscheibe umfasst, wobei abhängig von einer Stellung der Ventilscheiben des Scheibenpakets relativ zueinander, Durchströmungspfade öffenbar und/oder verschließbar sind, und wobei der erste Ventilteil und der zweite Ventilteil, insbesondere in einem betriebsbereiten Zustand eines die Scheibenventilvorrichtung aufweisenden Scheibenventils, derart aneinander montiert sind, dass die Ventilteile zusammen einen Scheibenpaketaufnahmeraum ausbilden, innerhalb welchem zumindest das Scheibenpaket aufgenommen ist.
Es wird vorgeschlagen, dass die Scheibenventilvorrichtung zumindest ein elastisch verformbares Dichtelement aufweist, welches in dem
Scheibenpaketaufnahmeraum elastisch vorgespannt angeordnet ist, so dass das Scheibenpaket in einem montierten Zustand der Ventilteile in Richtung eines / gegen einen, insbesondere dem Dichtelement gegenüberliegenden, Anschlag, welcher insbesondere einen Teil des ersten Ventilteils bildet, gedrückt wird/ist. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Dichtigkeit, insbesondere auch bei auftretenden Gegenströmungen (> 1 bar) erreicht werden. Vorteilhaft kann die hohe Dichtigkeit unabhängig von Federelementen erreicht werden, wodurch Kosten vorteilhaft gering gehalten werden können. Vorteilhaft kann eine Anzahl an Bauteilen gering gehalten werden. Vorteilhaft kann eine geringe Bauteilkomplexität für ein Scheibenventil erreicht werden. Unter einer „Scheibenventilvorrichtung“ soll insbesondere ein, insbesondere funktionstüchtiger, Bestandteil, insbesondere eine Konstruktions- und/oder Funktionskomponente, eines Scheibenventils verstanden werden. Unter einem „Scheibenventil“ soll insbesondere ein Ventil verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, einen Fluidstrom zu steuern und/oder zu lenken indem zumindest zwei aufeinanderliegende und jeweils zumindest eine Öffnung aufweisende Scheiben gegeneinander rotiert werden. Insbesondere ist ein Ventilweg des Scheibenventils bei einem Überlapp der Öffnungen der zwei Scheiben geöffnet und ohne Überlapp geschlossen. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
Insbesondere bildet der erste Ventilteil ein Ventilunterteil des Scheibenventils aus. Vorzugsweise bildet der erste Ventilteil zumindest einen Aufnahmeraum für eine Antriebswelle aus. Vorzugsweise bildet der erste Ventilteil zumindest einen Aufnahmeraum für einen Antriebsmotor und/oder ein Antriebsgetriebe aus. Alternativ weist das erste Ventilteil zumindest einen Anschluss für ein Motorgehäuse und/oder für ein Getriebegehäuse auf. Insbesondere bildet der erste Fluidanschluss des ersten Ventilteils einen Fluideingang der Scheibenventilvorrichtung aus. Insbesondere weist das erste Ventilteil, insbesondere auch bei einer Ausbildung des Scheibenventils als 3/X-Ventil oder als 4/X-Ventil, genau einen Fluidanschluss, den ersten Fluidanschluss, auf. Insbesondere ist der erste Fluidanschluss zu einer Zuführung des Fluids zu der Scheibenventilvorrichtung vorgesehen. Insbesondere ist eine vorgesehene Strömungsrichtung der Scheibenventilvorrichtung von dem ersten Ventilteil in Richtung des zweiten Ventilteils gerichtet. Insbesondere ist eine vorgesehene Gegenströmungsrichtung der Scheibenventilvorrichtung von dem zweiten Ventilteil in Richtung des ersten Ventilteils gerichtet. Insbesondere bilden das erste Ventilteil und das zweite Ventilteil gemeinsam ein Ventilgehäuse der Scheibenventilvorrichtung aus.
Insbesondere bildet der zweite Ventilteil ein Ventiloberteil des Scheibenventils aus. Darunter, dass die Ventilteile „getrennt gefertigt“ sind, soll insbesondere verstanden werden, dass die Ventilteile frei von gemeinsamen Bauteilen ausgebildet sind. Insbesondere sind die Ventilteile als separate Kunststoff- Spritzgussteile ausgebildet. Insbesondere sind die beiden Ventilteile dazu vorgesehen, zur Ausbildung von fluiddichten Strömungspfaden durch das Scheibenventil miteinander verbunden / gekoppelt zu werden. Insbesondere weisen die Ventilteile jeweils Anschlussbereiche auf, die zu einer Kopplung mit dem jeweils anderen Ventilteil, z.B. durch Eingriff ineinander, vorgesehen sind. Insbesondere bildet der zweite Fluidanschluss des zweiten Ventilteils einen ersten Fluidausgang der Scheibenventilvorrichtung aus. Insbesondere weist das zweite Ventilteil, insbesondere bei einer Ausbildung des Scheibenventils als 3/X-Ventil oder als 4/X-Ventil, zumindest einen weiteren Fluidanschluss, den weiteren zweiten Fluidanschluss, auf. Insbesondere ist der zweite Fluidanschluss und/oder der weitere zweite Fluidanschluss zu einer Abführung des Fluids von der Scheibenventilvorrichtung vorgesehen. Insbesondere sind der zweite Fluidanschluss und der weitere zweite Fluidanschluss in zueinander unterschiedliche Richtungen ausgerichtet und/oder geöffnet.
Die erste Ventilscheibe und/oder die zweite Ventilscheibe sind insbesondere als voneinander getrennt ausgebildete flache, vorzugsweise zumindest im Wesentlichen runde Scheiben ausgebildet. Die erste Ventilscheibe und/oder die zweite Ventilscheibe weisen insbesondere jeweils zumindest eine die jeweilige Ventilscheibe in Axialrichtung / ein eine Richtung senkrecht zu einer Scheibenebene der jeweiligen Scheibe durchdringende Öffnung auf. Die erste Ventilscheibe weist vorzugsweise zumindest eine weitere, bevorzugt zu der Öffnung zumindest im Wesentlichen identisch geformte weitere Öffnung auf. Die Öffnungen der Ventilscheiben sind vorzugsweise jeweils in der Scheibenebene umlaufend von der jeweiligen Scheibe umschlossen. Die Öffnungen der Ventilscheiben weisen insbesondere eine Kreisringabschnitt-Form auf, können jedoch auch nahezu beliebig anders ausgeformt sein. Die Öffnungen der Ventilscheiben sind vorzugsweise deckungsgleich. Insbesondere ist die zweite Ventilscheibe dazu vorgesehen, durch Rotation relativ zu der ersten Ventilscheibe ihre Öffnung wahlweise zu einer der Öffnungen der ersten Ventilscheibe zu überlagern und dadurch insbesondere wahlweise einen von mehreren Durchströmungspfaden durch das Scheibenventil anzuwählen. Insbesondere ist das Scheibenpaket derart in dem durch das erste Ventilteil und das zweite Ventilteil gebildeten Ventilgehäuse angeordnet, dass die erste Ventilscheibe dem zweiten Ventilteil zugewandt ist. Insbesondere ist das Scheibenpaket derart in dem durch das erste Ventilteil und das zweite Ventilteil gebildeten Ventilgehäuse angeordnet, dass die zweite Ventilscheibe dem ersten Ventilteil zugewandt ist. Insbesondere weist die erste Ventilscheibe einen etwas größeren Umfang und/oder Durchmesser auf als die zweite Ventilscheibe. Alternativ kann jedoch auch die zweite Ventilscheibe einen etwas größeren Umfang und/oder Durchmesser aufweisen als die erste Ventilscheibe. Der Scheibenpaketaufnahmeraum ist vorzugsweise an einer Verbindungsstelle der Ventilteile miteinander ausgebildet. Insbesondere begrenzt der erste Ventilteil den Scheibenpaketaufnahmeraum zumindest teilweise. Insbesondere begrenzt der zweite Ventilteil den Scheibenpaketaufnahmeraum zumindest teilweise. Darunter, dass das Dichtelement „elastisch verformbar“ ist soll insbesondere auch verstanden werden, dass das Dichtelement nach einer Verformung eine selbsttätige Rückkehr in seinen Ausgangszustand, vorzugsweise zu seiner Ausgangsform, anstrebt. Darunter, dass das Dichtelement „elastisch vorgespannt“ in dem Scheibenpaketaufnahmeraum angeordnet ist soll insbesondere verstanden werden, dass das Dichtelement derart in dem Scheibenpaketaufnahmeraum angeordnet ist, dass es gehindert ist seinen Ausgangszustand anzunehmen. Insbesondere ist das Dichtelement in einem elastisch verformten, vorzugsweise komprimierten / zusammengedrückten Zustand in dem Scheibenpaketaufnahmeraum angeordnet. Vorzugsweise drückt die Kraft, die das Dichtelement dadurch erzeugt, dass es in den Ausgangszustand zurückkehren möchte, das Scheibenpaket in eine von dem Dichtelement wegweisende Richtung, vorzugsweise in eine Axialrichtung der Ventilscheibe(n), so dass insbesondere das Scheibenpaket gegen den Anschlag gedrückt wird. Darunter, dass der Anschlag „dem Dichtelement gegenüberliegt“ soll insbesondere verstanden werden, dass das Dichtelement und der Anschlag, insbesondere zumindest in dem betriebsbereiten Zustand des die Scheibenventilvorrichtung aufweisenden Scheibenventils, auf Seiten des Scheibenpakets angeordnet sind, welche (direkt) voneinander wegweisen / in zueinander (direkt) entgegengesetzte Richtungen ausgerichtet sind. Insbesondere drückt das Dichtelement das Scheibenpaket im montierten Zustand permanent gegen den Anschlag. Insbesondere liegen in einem Betrieb auf beiden Seiten des Scheibenpakets Drücke an, wobei an dem zweiten Scheibenelement ein Eingangsdruck von dem ersten Fluidanschluss anliegt und wobei an dem ersten Scheibenelement ein Gegendruck von einem oder mehreren der zweiten Fluidanschlüsse anliegt. Insbesondere schlägt das zweite Scheibenelement ab einer bestimmten minimalen Druckdifferenz (z.B. weniger als 3,5 bar Druckdifferenz zwischen den beiden Seiten des Scheibenpakets) und/oder ab einem bestimmten maximalen Gegendruck (z.B. mehr als 1 ,5 bar Gegendruck an dem ersten Scheibenelement) an dem Anschlag an. Vorzugsweise berührt das Scheibenpaket in einem Normalbetrieb, in dem ein auf der Seite der ersten Ventilscheibe anliegender Druck unterhalb eines Grenzdrucks (z.B. von 1 ,5 bar) liegt, den Anschlag nicht. Insbesondere bestimmt ein Eingangsdruck aus dem ersten Fluidanschluss / eine Druckdifferenz zwischen dem Eingangsdruck aus dem ersten Fluidanschluss und aus dem Gegendruck der zweiten Fluidanschlüsse einen Kompressionszustand des Dichtelements. Umso höher der Eingangsdruck / die Druckdifferenz aus Eingangsdruck und Gegendruck, umso höher ist vorzugsweise die Kompression des Dichtelements. Wenn das Scheibenpaket an dem Anschlag anschlägt, dann weist das Dichtelement insbesondere eine minimal mögliche Kompression / eine maximal mögliche Ausdehnung in dem Scheibenpaketaufnahmeraum auf. Insbesondere ist das Scheibenpaket in einem Zustand, in dem ein Eingangsdruck (z.B. von 5 bar) aus dem ersten Fluidanschluss und kein Gegendruck / ein unterhalb eines Grenzdrucks (von z.B. 1 ,5 bar) liegender Gegendruck aus den zweiten Fluidanschlüssen an dem Scheibenpaket anliegt, berührungsfrei mit dem Anschlag. Insbesondere ist das Scheibenpaket in einem komplett druckfreien / druckdifferenzfreien Zustand der Scheibenventilvorrichtung durch das Dichtelement berührend an den Anschlag angedrückt.
Vorteilhaft ist die Scheibenventilvorrichtung / das Scheibenventil frei von Federn ausgebildet. Vorteilhaft ist die Scheibenventilvorrichtung / das Scheibenventil frei von Druckfedern, welche an dem Scheibenpaket abgestützt sind und/oder welche das Scheibenpaket entgegen einer Gegenstromrichtung durch das Scheibenventil drücken. Dadurch kann vorteilhaft eine einfache und/oder kostengünstige Konstruktion ermöglicht werden.
Wenn das Dichtelement auf einer Seite des Scheibenpakets angeordnet ist, welche von einer vorgesehenen Standard-Durchströmungsrichtung durch das Scheibenpaket abgewandt ist, kann vorteilhaft eine hohe Dichtigkeit, insbesondere auch bei auftretenden Gegenströmungen (> 1 bar) erreicht werden. Insbesondere hält der an dem ersten Fluidanschluss anliegende Druck das Scheibenpaket in einem zu dem Anschlag berührungsfreien Zustand. Insbesondere drückt der an den zweiten Fluidanschlüssen anliegende Gegendruck das Scheibenpaket entgegen dem Druck aus dem ersten Fluidanschluss in Richtung des Anschlags.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Dichtelement, insbesondere in allen ordnungsgemäßen Betriebszuständen des die Scheibenventilvorrichtung aufweisenden Scheibenventils, dichtend an der ersten Ventilscheibe anliegt, welche relativ zu den Ventilteilen zumindest rotationspositionsfest in dem Scheibenpaketaufnahmeraum angeordnet ist. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Dichtigkeit, insbesondere auch bei auftretenden Gegenströmungen (> 1 bar) erreicht werden. Insbesondere ist die erste Ventilscheibe derart in dem Scheibenpaketaufnahmeraum angeordnet, dass eine Rotation der ersten Ventilscheibe, insbesondere um eine Axialrichtung der ersten Ventilscheibe unmöglich ist, jedoch eine (geringe) Vertikalbewegung der ersten Ventilscheibe (gemeinsam mit der zweiten Ventilscheibe) / des Scheibenpakets entlang der Axialrichtung der ersten Ventilscheibe und/oder der zweiten Ventilscheibe / entlang einer Rotationsachse der zweiten Ventilscheibe, vorzugsweise in Abhängigkeit von den an dem Scheibenpaket anliegenden Drücken, ermöglicht ist.
Wenn das Dichtelement zudem derart elastisch vorgespannt ist, dass es zumindest bis zu einem an die erste Ventilscheibe angreifenden Gegendruck von 1 ,5 bar, dichtend an der ersten Ventilscheibe anliegt, kann vorteilhaft eine hohe Dichtigkeit, insbesondere auch bei starken auftretenden Gegenströmungen erreicht werden. Insbesondere ist das Dichtelement derart elastisch vorgespannt, dass es zumindest auch dann dichtend an der ersten Ventilscheibe anliegt, wenn das Scheibenpaket an dem Anschlag anschlägt. Unter einem „dichtenden Anliegen“ soll insbesondere zumindest ein fluiddichtes Anliegen verstanden werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Anschlag durch eine Metallscheibe oder durch eine Keramikscheibe gebildet ist, wobei insbesondere zumindest die an den Anschlag angedrückte zweite Ventilscheibe aus einer Keramik, aus einem Kunststoff oder aus einem Metall ausgebildet ist. Dadurch kann vorteilhaft eine besonders hohe Lebensdauer der Scheibenventilvorrichtung erreicht werden, insbesondere durch ein Geringhalten eines Verschleißes von Anschlag und/oder zweiter Ventilscheibe. Insbesondere bildet das erste Ventilteil ein Anschlagelement aus, welches dazu vorgesehen ist, den Anschlag aufzunehmen. Der Anschlag ist vorzugsweise an dem Anschlagelement befestigt, beispielsweise auf das Anschlagelement aufgeklebt. Das Anschlagelement ist einstückig mit dem ersten Ventilteil ausgebildet. Unter „einstückig“ soll insbesondere stoffschlüssig verbunden, wie beispielsweise durch einen Schweißprozess und/oder Klebeprozess usw., und vorteilhaft einteilig angeformt verstanden werden, wie durch die Herstellung aus einem Guss und/oder durch die Herstellung in einem Ein- oder Mehrkomponentenspritzverfahren.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die zweite Ventilscheibe mit der Antriebswelle verbunden ist. Dadurch kann vorteilhaft eine einfache, zuverlässige und/oder komfortable Schaltbarkeit für das Scheibenventil bereitgestellt werden. Insbesondere ist die Antriebswelle zu einer Übertragung einer Rotationsbewegung eines Antriebsmotors und/oder Antriebsgetriebes auf die zweite Ventilscheibe vorgesehen. Durch die Bewegung der Antriebswelle werden vorzugsweise die Öffnungen in Überlapp gebracht / aus dem Überlapp entfernt.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Dichtelement als eine Formdichtung ausgebildet ist. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Dichtigkeit erreicht werden. Insbesondere ist das Dichtelement aus einem elastisch verformbaren Kunststoff, insbesondere einem Elastomer, beispielsweise einem Kautschuk, einem Kunst- Kautschuk, einem Teflon (PTFE) oder einem anderen elastisch verformbaren Kunststoff mit Dichtwirkung ausgebildet. Unter eine „Formdichtung“ soll insbesondere eine Dichtung verstanden werden, welche selbsttätig in Abhängigkeit von Betriebsdrücken ihre Dichtwirkung variiert, insbesondere verstärkt. Insbesondere erlaubt die Formdichtung eine kleine translatorische Bewegung des Scheibenpakets, ohne ihre Dichtwirkung zu verlieren. Insbesondere ist eine durch eine Formdichtung erzeugte Dichtfläche belastungsabhängig. Insbesondere ist die Dichtfläche der Formdichtung der Scheibenventilvorrichtung umso größer, umso größer eine Druckdifferenz zwischen dem ersten Fluidanschluss und den zweiten Fluidanschlüssen ist. Vorzugsweise ist die Dichtfläche, insbesondere durch die Ausgestaltung / Dimensionierung des Scheibenpaketaufnahmeraums und/oder eines, insbesondere an den Scheibenpaketaufnahmeraum anschließenden, Dichtelement-Aufnahmeraums für das Dichtelement, insbesondere die Formdichtung, jedoch auch bei einer minimalen Druckdifferenz, vorzugsweise auch bei einem anliegenden Gegendruck von bis zu 1 ,5 bar groß genug, um eine ausreichende Dichtwirkung zu erzeugen.
Wenn dabei außerdem die Formdichtung einstückig, vorzugsweise einteilig / monolithisch, ausgebildet ist, kann vorteilhaft eine hohe Dichtigkeit gewährleistet werden.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Formdichtung an dem zweiten Ventilteil anliegt und/oder zusätzlich zu einer Abdichtung des zweiten Fluidanschlusses des zweiten Ventilteils zumindest einen weiteren zweiten Fluidanschluss des zweiten Ventilteils abdichtet. Dadurch kann insbesondere eine vorteilhafte Konstruktion der Scheibenventilvorrichtung, vorzugsweise des Scheibenventils, erreicht werden. Insbesondere bildet das zweite Ventilteil zumindest eine, insbesondere um eine Öffnung von zumindest einem der zweiten Fluidanschlüsse umlaufende / um alle Öffnungen der zweiten Fluidanschlüsse umlaufende, Sicke aus, welche dazu vorgesehen ist, die Formdichtung aufzunehmen. Insbesondere weist die Formdichtung in einem unkomprimierten / unbelasteten Zustand eine Höhe auf, welche wesentlich größer, insbesondere zumindest 30 % größer, vorzugsweise zumindest 20 % größer und bevorzugt zumindest 10 % größer, ist als eine Tiefe der Sicke. Insbesondere ragt die Formdichtung im unkomprimierten / unbelasteten Zustand aus der Sicke (in eine Richtung senkrecht zu einer Öffnungsebene der Öffnungen der zweiten Fluidanschlüsse) heraus. Insbesondere nimmt die Formdichtung den unbelasteten Zustand nur vor einer Montage der beiden Ventilteile zueinander ein.
Ferner wird ein Scheibenventil mit der Scheibenventilvorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung der Scheibenventilvorrichtung vorgeschlagen, wobei das elastisch verformbare Dichtelement in dem Scheibenpaketaufnahmeraum derart elastisch vorgespannt wird, so dass das Scheibenpaket in dem montierten Zustand der Ventilteile in Richtung des, insbesondere dem Dichtelement gegenüberliegenden, Anschlags, welcher insbesondere mit dem ersten Ventilteil zumindest verbunden ist, gedrückt wird / an den Anschlag gedrückt wird. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Dichtigkeit, insbesondere auch bei auftretenden Gegenströmungen (> 1 bar) erreicht werden. Vorteilhaft kann die hohe Dichtigkeit unabhängig von Federelementen erreicht werden, wodurch Kosten vorteilhaft gering gehalten werden können.
Zudem wird vorgeschlagen, dass das Dichtelement durch ein Andrücken eines der Ventilteile an das jeweils andere Ventilteil oder durch ein Gegeneinanderdrücken der Ventilteile, insbesondere während der Montage der Ventilteile aneinander zur Ausbildung des Scheibenventils, elastisch vorgespannt wird. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Dichtigkeit erreicht werden. Insbesondere werden das erste Ventilteil und das zweite Ventilteil bei der Montage aufeinander zubewegt, so dass das aus der Sicke des zweiten Ventilteils herausragende Dichtelement komprimiert und dadurch elastisch vorgespannt wird.
Wenn dabei eine Relativposition der Ventilteile zueinander und damit eine Vorspannung des Dichtelements durch ein Servopressen eingestellt wird, kann vorteilhaft eine hohe Genauigkeit der Relativpositionen der Ventilteile im montierten Zustand erreicht werden, wodurch vorteilhaft eine Dichtwirkung des Dichtelements präzise eingestellt werden kann. Vorteilhaft kann auf der einen Seite vermieden werden, dass eine zu geringe Vorspannung und damit eine unzureichende Dichtigkeit des Dichtelements vorliegt, während auf der anderen Seite vorteilhaft vermieden werden kann, dass eine zu starke Vorspannung und damit eine übermäßige Belastung des Dichtelements (teilweise plastische Verformung / ungünstiges Setzverhalten) und damit eine Einschränkung der Lebensdauer des Dichtelements vermieden werden kann. Vorteilhaft können durch die Verwendung des Servopressverfahrens Toleranzen im Wesentlichen eliminiert werden. Unter einem „Servopressen“ soll insbesondere ein unter Verwendung einer Servopresse durch geführtes Pressverfahren / Verpressverfahren zu einem Zusammenpressen von erstem Ventilteil und zweiten Ventilteil verstanden werden. Insbesondere sind Servopressen mechanische Pressen, bei denen eine Kraftübertragung ohne mechanische Kupplungen erfolgt. Insbesondere wird eine mechanische Kupplung bei der Servopresse durch eine Kraftübertragung eines Servoantriebs (Elektromotor mit Steuerung) ersetzt. Insbesondere sind Servopressen servomotorisch betriebene Pressen. Servopressen erreichen dadurch vorteilhaft eine hohe Genauigkeit insbesondere hinsichtlich des Presswegs und/oder einer Presskraft. Insbesondere kann durch das Servopressen ein Einsatz von Formdichtungen überhaupt erst ermöglicht werden, da diese einen verhältnismäßig kleinen Toleranzbereich (Kompressionstoleranzbereich) aufweisen, in welchem eine gute Funktionalität garantiert werden kann.
Zusätzlich wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Vormontageschritt das Dichtelement in den zweiten Ventilteil, insbesondere in die Sicke des zweiten Ventilteils, eingebracht wird und das Scheibenpaket in den ersten Ventilteil eingebracht wird, und dass eine definierte Vorspannung des Dichtelements dadurch eingestellt wird, dass in zumindest einem ersten Vorspannungs- Einstellschritt der, insbesondere vormontierte, erste Ventilteil und der, insbesondere vormontierte, zweite Ventilteil, vorzugsweise durch Ansteuerung der Servopresse, zunächst in Anschlag („auf Block“ der Servopresse) miteinander gebracht werden und in zumindest einem zweiten Vorspannungs-Einstellschritt die auf Anschlag liegenden Ventilteile anschließend um einen definierten Weg, insbesondere durch Ansteuerung der Servopresse, wieder auseinandergefahren werden. Dadurch kann vorteilhaft eine genaue, zuverlässige und/oder reproduzierbare Vorspannung des Dichtelements, insbesondere auf besonders einfache Weise, erzielt werden. Außerdem kann dadurch vorteilhaft ein Restspalt für etwaige Wärmeausdehnungen eingestellt werden.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass im Anschluss an die Einstellung der Vorspannung des Dichtelements in einem Fügeschritt die in den Vorspannungs- Einstellschritten exakt relativ zueinander angeordneten Ventilteile gefügt, beispielsweise miteinander laserverschweißt, miteinander verklebt oder durch ein weiteres Fügeverfahren miteinander verbunden, werden. Dadurch kann vorteilhaft eine einfache, sichere und stabile Fixierung der Lage der beiden Ventilteile zueinander erreicht werden. Vorteilhaft kann dadurch die bei dem Servopressen präzise eingestellte Vorspannung permanent aufrechterhalten werden. Insbesondere ist zu einem Ermöglichen des Laserverschweißens zumindest das Ventilteil, welches das andere Ventilteil nach außen hin überlappt, lasertransparent ausgebildet.
Die erfindungsgemäße Scheibenventilvorrichtung, das erfindungsgemäße Scheibenventil und/oder das erfindungsgemäße Verfahren sollen hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Scheibenventilvorrichtung, das erfindungsgemäße Scheibenventil und/oder das erfindungsgemäße Verfahren zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen. Zeichnungen
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Scheibenventils, Fig. 2a eine schematische Draufsicht auf das Scheibenventil mit geöffnetem Ventilgehäuse,
Fig. 2b eine schematische Draufsicht auf ein alternatives Scheibenventil mit geöffnetem Ventilgehäuse,
Fig. 3 eine schematische seitliche Schnittansicht einer Scheibenventilvorrichtung des Scheibenventils in einer ersten Schnittebene,
Fig. 4 eine schematische weitere seitliche Schnittansicht der Scheibenventilvorrichtung in einem unmontierten Zustand in einer von der Schnittebene verschiedenen weiteren Schnittebene,
Fig. 5 einen Ausschnitt der schematischen weiteren seitlichen Schnittansicht in der weiteren Schnittebene der Scheibenventilvorrichtung in einem montierten Zustand und
Fig. 6 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung der Scheibenventilvorrichtung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Fig. 1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Scheibenventils 38. Das Scheibenventil 38 ist beispielhaft als 4/X-Ventil dargestellt. Das Scheibenventil 38 weist eine Scheibenventilvorrichtung 40 auf. Die Scheibenventilvorrichtung 40 umfasst einen ersten Ventilteil 12. Die Scheibenventilvorrichtung 40 umfasst einen zweiten Ventilteil 16. Die Ventilteile 12, 16 sind als separate Bauteile gefertigt. Der erste Ventilteil 12 weist einen ersten Fluidanschluss 10 auf. Der erste Fluidanschluss 10 bildet einen Fluideingang des Scheibenventils 38 aus. Der zweite Ventilteil 16 weist einen zweiten Fluidanschluss 14 auf. Der zweite Fluidanschluss 14 bildet einen Fluidausgang des Scheibenventils 38 aus. Der zweite Ventilteil 16 weist einen weiteren zweiten Fluidanschluss 36 auf. Der weitere zweite Fluidanschluss 36 bildet einen weiteren alternativen Fluidausgang des Scheibenventils 38 aus. Der zweite Ventilteil 16 weist einen zusätzlichen weiteren zweiten Fluidanschluss 48 auf. Der zusätzliche weitere zweite Fluidanschluss 48 bildet einen zusätzlichen weiteren alternativen Fluidausgang des Scheibenventils 38 aus. Die Fluidausgänge des zweiten Ventilteils 16 sind in unterschiedliche Richtungen geöffnet. Die Fluidausgänge des zweiten Ventilteils 16 sind in zueinander senkrechte oder gegenüberliegende Richtungen geöffnet. Alternative Ausrichtungen der Fluideingänge und Fluidausgänge des Scheibenventils 38 sind selbstverständlich denkbar. Das Scheibenventil 38 weist ein Ventilgehäuse 50 auf. Die Ventilteile 12, 16 bilden das Ventilgehäuse 50 zumindest teilweise aus. Das Ventilgehäuse 50 umfasst einen Motor- und/oder Getriebegehäuseteil 52. Der Motor- und/oder Getriebegehäuseteil 52 ist mit dem ersten Ventilteil 12 verbunden. Der Motor- und/oder Getriebegehäuseteil 52 bildet einen Aufnahmeraum für einen Antriebsmotor (nicht gezeigt) des Scheibenventils 38 und/oder für ein Antriebsgetriebe (nicht gezeigt) des Scheibenventils 38 aus. Der Motor- und/oder Getriebegehäuseteil 52 bildet einen Anschlussstecker 54 aus.
Die Figuren 2a und 2b zeigen jeweils eine Draufsicht auf das von dem Rest des Ventilgehäuses 50 getrennte zweite Ventilteil 16, wobei in der Fig. 2a das zweite Ventilteil 16 des als 4/X-Ventil ausgebildeten Scheibenventils 38 gezeigt ist und wobei in der Fig. 2b ein alternatives zweites Ventilteil 16’ eines als 3/X-Ventil ausgebildeten alternativen Scheibenventils 38’ gezeigt ist. Das zweite Ventilteil 16 und das alternative zweite Ventilteil 16’ sind jeweils mit demselben ersten Ventilteil 12 kombinierbar. Die Scheibenventilvorrichtung 40 weist ein Scheibenpaket 18, 18’ auf. Das Scheibenpaket 18, 18’ umfasst eine erste Ventilscheibe 20, 20’. Die erste Ventilscheibe 20, 20’ ist rotationsfest in der Scheibenventilvorrichtung 40, insbesondere in dem zweiten Ventilteil 16, 16’ montiert. Die erste Ventilscheibe 20, 20’ ist relativ zu den Ventilteilen 12, 16, 16’ rotationspositionsfest in dem Scheibenpaketaufnahmeraum 24 angeordnet. Die erste Ventilscheibe 20, 20’ weist Öffnungen 58 auf, die die erste Ventilscheibe 20, 20’ in eine Richtung senkrecht zu einer Scheibenebene 56 der ersten Ventilscheibe 20, 20’ durchdringen. Im Fall der Ausbildung des Scheibenventils 38 als 4/X-Ventil (Fig. 2a) weist die erste Ventilscheibe 20 drei Öffnungen 58 auf. Im Fall der Ausbildung des Scheibenventils 38’ als 3/X-Ventil (Fig. 2b) weist die erste Ventilscheibe 20’ zwei Öffnungen 58 auf. In den Figuren 2a und 2b ist jeweils immer nur eine der Öffnungen 58 der ersten Ventilscheibe 20, 20’ sichtbar, während die weiteren Öffnungen 58 der ersten Ventilscheibe 20, 20’ jeweils von einer zweiten Ventilscheibe 22 verdeckt sind. Das Scheibenpaket 18, 18’ umfasst die zweite Ventilscheibe 22. Die zweite Ventilscheibe 22 ist zumindest relativ zu der ersten Ventilscheibe 20, 20’ rotierbar ausgebildet. Die erste Ventilscheibe 20, 20’ und die zweite Ventilscheibe 22 sind direkt aufeinander montiert. Die erste Ventilscheibe 20, 20’ und die zweite Ventilscheibe 22 sind in Berührungskontakt zueinander. Die erste Ventilscheibe 20, 20’ und die zweite Ventilscheibe 22 weisen überlappende Axialrichtungen 70 auf, wobei die Axialrichtungen 70 jeweils durch ein Zentrum der zumindest im Wesentlichen als runde Scheiben ausgebildeten Ventilscheiben 20, 20’, 22 verlaufen (vgl. auch Fig. 3). Die zweite Ventilscheibe 22 weist genau eine Öffnung 60 auf, die die zweite Ventilscheibe 22 in eine Richtung senkrecht zu einer Scheibenebene 62 der zweiten Ventilscheibe 22 durchdringen. Die Öffnung 60 der zweiten Ventilscheibe 22 ist durch Rotation der zweiten Ventilscheibe 22 in Überlapp mit einer der Öffnungen 58 der ersten Ventilscheibe 20, 20’ bringbar. Dadurch werden Durchströmungspfade durch das Scheibenpaket 18, 18’ wahlweise geöffnet oder geschlossen. Abhängig von einer Stellung der Ventilscheiben 20, 20’, 22 des Scheibenpakets 18, 18’ relativ zueinander sind die Durchströmungspfade durch das Scheibenpaket 18, 18’ öffenbar und/oder fluiddicht verschließbar. Die zweite Ventilscheibe 22 weist ein Rotationsanschlagelement 68 auf, welches zu einer Begrenzung des Rotationswinkels der zweiten Ventilscheibe 22 mit einem Rotationsanschlagelement 64 des ersten Ventilteils 12 wechselwirkt. Das Rotationsanschlagelement 68 der zweiten Ventilscheibe 22 ist als ein in Radialrichtung nach außen stehender Fortsatz der zweiten Ventilscheibe 22 ausgebildet. Das Rotationsanschlagelement 64 des ersten Ventilteils 12 ist als ein in Radialrichtung nach innen stehender Vorsprung des ersten Ventilteils 12 ausgebildet. Die zweite Ventilscheibe 22 weist eine Wellenaufnahme 66 auf. Die Wellenaufnahme 66 ist zu einer Montage einer Antriebswelle 32 vorgesehen (vgl. Fig. 3). Die Ventilscheiben 20, 20’, 22 sind als Keramikscheiben ausgebildet. Alternativ sind jedoch auch andere Materialien denkbar (z.B. Kunststoff oder Metall)
Die Fig. 3 zeigt eine schematische seitliche Schnittansicht der Scheibenventilvorrichtung 40 in einer ersten Schnittebene. Der erste Ventilteil 12 weist einen Anschlussbereich 74 auf. Der zweite Ventilteil 16 weist einen Anschlussbereich 76 auf. Die Ventilteile 12, 16 sind im montierten Zustand des Scheibenventils 38 über die Anschlussbereiche 74, 76 fest miteinander verbunden. Der erste Ventilteil 12 und der zweite Ventilteil 16 sind derart aneinander montiert, dass die Ventilteile 12, 16 zusammen einen Scheibenpaketaufnahmeraum 24 ausbilden. Der Scheibenpaketaufnahmeraum 24 ist zumindest teilweise durch die Anschlussbereiche 74, 76 der Ventilteile 12, 16 ausgebildet. Das Scheibenpaket 18 ist in dem Scheibenpaketaufnahmeraum 24 aufgenommen. Das Scheibenpaket 18 ist in dem Scheibenpaketaufnahmeraum 24 minimal entlang der Axialrichtung 70 bewegbar. Die Scheibenventilvorrichtung 40 weist einen Anschlag 28 auf. Der Anschlag 28 begrenzt den Scheibenpaketaufnahmeraum 24 zumindest zu einer Seite, vorzugsweise zu einer Seite des ersten Ventilteils 12. Der Anschlag 28 ist durch eine Metallscheibe gebildet. Alternativ kann der Anschlag 28 auch durch eine Keramikscheibe gebildet sein. Der Anschlag 28 bildet eine Anschlagsfläche für die zweite Ventilscheibe 22 aus. Der erste Ventilteil 12 bildet ein Anschlagelement 72 aus, welches dazu vorgesehen ist, den Anschlag 28 zu tragen / haltern. Vorzugsweise ist der Anschlag 28 an dem Anschlagelement 72 des ersten Ventilteils 12 angeklebt. Das Scheibenventil 38, insbesondere die Scheibenventilvorrichtung 40, weist die Antriebswelle 32 auf. Die zweite Ventilscheibe 22 ist mit der Antriebswelle 32 verbunden. Eine Standard-Durchströmungsrichtung 30 durch das Scheibenventil 38, insbesondere durch das Scheibenpaket 18, ist in der Fig. 3 durch einen Pfeil angedeutet.
Die Scheibenventilvorrichtung 40 weist ein Dichtelement 26 auf (vgl. auch die Figuren 4 und 5). Das zweite Ventilteil 16 bildet eine Dichtelementaufnahme 78 aus. Die Dichtelementaufnahme 78 ist als eine Sicke / als mehrere Sicken ausgebildet. Die Dichtelementaufnahme 78 ist dazu vorgesehen, das Dichtelement 26 aufzunehmen. Das Dichtelement 26 ist in dem montierten Zustand des Scheibenventils 38 in der Dichtelementaufnahme 78 angeordnet. Der Scheibenpaketaufnahmeraum 24 umfasst die Dichtelementaufnahme 78. Das Dichtelement 26 ist elastisch verformbar ausgebildet. Das Dichtelement 26 ist als eine Formdichtung 34 ausgebildet. Das Dichtelement 26, insbesondere die Formdichtung 34, ist einteilig ausgebildet. Das Dichtelement 26 / die Formdichtung 34 ist, insbesondere in dem montierten Zustand des Scheibenventils 38, elastisch vorgespannt in dem Scheibenpaketaufnahmeraum 24 angeordnet. Das Dichtelement 26 / die Formdichtung 34 ist, insbesondere in dem montierten Zustand des Scheibenventils 38, elastisch vorgespannt in der Dichtelementaufnahme 78 angeordnet. Das Dichtelement 26 ist auf einer dem Anschlag 28 gegenüberliegenden Seite des Scheibenpakets 18 angeordnet. Das Dichtelement 26 und der Anschlag 28 sind auf unterschiedlichen Seiten des Scheibenpakets 18, insbesondere des Scheibenpaketaufnahmeraums 24 angeordnet. Das Dichtelement 26 ist auf einer Seite des Scheibenpakets 18 angeordnet, welche von der vorgesehenen Standard-Durchströmungsrichtung 30 durch das Scheibenpaket 18 abgewandt ist. Das Dichtelement 26 ist derart elastisch vorgespannt angeordnet, so dass das Scheibenpaket 18 in dem montierten Zustand der Ventilteile 12, 16 in Richtung des Anschlags 28 gedrückt wird. Das Dichtelement 26 / die Formdichtung 34 liegt dichtend an dem zweiten Ventilteil 16 an. Das Dichtelement 26 / die Formdichtung 34 liegt dichtend an der ersten Ventilscheibe 20 an. Das Dichtelement 26 ist, insbesondere in einem auf einer Eingangsseite des Scheibenventils 38 drucklosen Zustand, derart elastisch vorgespannt, dass es zumindest bis zu einem an die erste Ventilscheibe 20 angreifenden Gegendruck von 1 ,5 bar dichtend an der ersten Ventilscheibe 20 anliegt. Das (einteilige) Dichtelement 26 / die Formdichtung 34 dichtet zusätzlich zu der Abdichtung des zweiten Fluidanschlusses 14 des zweiten Ventilteils 16 zumindest den weiteren zweiten Fluidanschluss 36 des zweiten Ventilteils 16, bevorzugt alle weiteren zweiten Fluidanschlüsse 36, 48 des zweiten Ventilteils 16 ab.
Die Fig. 4 zeigt schematisch eine weitere seitliche Schnittansicht der Scheibenventilvorrichtung 40 in einer von der Schnittebene verschiedenen weiteren Schnittebene, wobei die beiden Ventilteile 12, 16 noch nicht aneinander montiert sind. Bei der Montage werden die Ventilteile 12, 16 entlang der angedeuteten Pfeile 80, 82 aufeinander zubewegt und die Anschlussbereiche 74, 76 miteinander verbunden, so dass der Scheibenpaketaufnahmeraum 24 ausgebildet wird. Die Fig. 5 zeigt ebenfalls die weitere seitliche Schnittansicht in der weiteren Schnittebene, nachdem die beiden Ventilteile 12, 16 aneinander montiert wurden, in einem Ausschnitt. Das Dichtelement 26, insbesondere die Formdichtung 34, ist hier sowie in der Fig. 4 so dargestellt, wie es in einem unkomprimierten, d.h. unvorgespannten Zustand aussehen würde (daher der Überlapp von Dichtelement 26 und Ventilteil 12 bzw. Ventilscheibe 20 in den Zeichnungen). Der Pfeil 88 deutet die Einstrahlrichtung eines Laserstrahls an, welcher zu einem Verschweißen der beiden Ventilteile 12, 16 miteinander verwendet werden kann. In diesem Fall ist das in einem Verbindungsbereich der beiden Ventilteile 12, 16 außenliegende zweite Ventilteil 16 lasertransparent ausgebildet. Die Fig. 6 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung der Scheibenventilvorrichtung 40, insbesondere des Scheibenventils 38 mit der Scheibenventilvorrichtung 40. In zumindest einem Vormontageschritt 42 wird das Dichtelement 26 in den zweiten Ventilteil 16, 16’ eingebracht. In dem Vormontageschritt 42 wird das Scheibenpaket 18, 18’ in den ersten Ventilteil 12 eingebracht. In dem Vormontageschritt 42 wird die zweite Ventilscheibe 22 mit der Antriebswelle 32 verbunden. In dem Vormontageschritt 42 wird die erste Ventilscheibe 20, 20’ rotationspositionsfest in dem ersten Ventilteil 12 befestigt. In dem Vormontageschritt 42 sind die Ventilteile 12, 16 noch voneinander getrennt. In einem weiteren Verfahrensschritt 84 werden die Ventilteile 12, 16, insbesondere entlang einer Richtung, die parallel zu einer Axialrichtung 70 einer der Ventilscheiben 20, 20’, 22 verläuft, aufeinander zu bewegt. In dem Verfahrensschritt 84 wird ein endgültiger Abstand der beiden Ventilteile 12, 16 präzise festgelegt. In dem Verfahrensschritt 84 wird eine Größe des Scheibenpaketaufnahmeraums 24 präzise eingestellt. In dem Verfahrensschritt 84 wird die Vorspannung des Dichtelements 26 / der Formdichtung 34 präzise eingestellt. In dem Verfahrensschritt 84 wird die elastische Vorspannung des Dichtelements 26 durch ein Andrücken eines der Ventilteile 12, 16, 16’ an das jeweils andere Ventilteil 12, 16, 16’ oder durch ein Gegeneinanderdrücken der Ventilteile 12, 16, 16’ erzielt. In dem Verfahrensschritt 84 wird die definierte Vorspannung des Dichtelements 26 / der Formdichtung 34 dadurch eingestellt, dass der vormontierte erste Ventilteil 12 und der vormontierte zweite Ventilteil 16, 16’ zunächst in einem, insbesondere einen Teilschritt des Verfahrensschritts 84 ausbildenden, ersten Vorspannungs-Einstellschritt 44 in Anschlag miteinander gebracht werden / auf Block gefahren werden und anschließend in einem, insbesondere ebenfalls einen Teilschritt des Verfahrensschritts 84 ausbildenden, zweiten Vorspannungs-Einstellschritt 46 die auf Anschlag liegenden Ventilteile 12, 16, 16’ wieder um einen definierten Weg auseinandergefahren werden. In dem Verfahrensschritt 84 wird die Relativposition der Ventilteile 12, 16, 16’ zueinander und damit die Vorspannung des Dichtelements 26 durch ein Servopressen der Ventilteile 12, 16 aufeinander / aneinander eingestellt. In dem Verfahrensschritt 84 wird mittels der Vorspannungs-Einstellschritte 44, 46 ein (im druckunbelasteten Zustand) präzise definierter Spalt 86 (vgl. auch Fig. 5) zwischen dem zweiten Ventilteil 16 und der ersten Ventilscheibe 20 eingestellt. Die Größe des Spalts 86 ist insbesondere auch unter Berücksichtigung einer Wärmeausdehnung der Bauteile des Scheibenventils 38 gewählt. Durch die Vorspannungs-Einstellschritte 44, 46 des Verfahrensschritts 84 wird das elastisch verformbare Dichtelement 26 in dem Scheibenpaketaufnahmeraum 24 derart elastisch vorgespannt, so dass das Scheibenpaket 18, 18’ in dem montierten Zustand der Ventilteile 12, 16, 16’ in Richtung des dem Dichtelement 26 gegenüberliegenden Anschlags 28, welcher mit dem ersten Ventilteil 12 zumindest verbunden ist, gedrückt wird. Die präzise Einstellung der Größe des Spalts 86 und/oder der elastischen Vorspannung des Dichtelements 26 erfolgt durch den Einsatz einer Servopresse. Im Anschluss an die Einstellung der Vorspannung des Dichtelements 26 / der Formdichtung 34 werden in einem Fügeschritt 90 die in den Vorspannungs-Einstellschritten 44, 46 exakt relativ zueinander angeordneten Ventilteile 12, 16, 16’, z.B. durch ein Laserschweißen oder eine andere geeignete Fügetechnik, miteinander gefügt.
Bezugszeichen
10 Erster Fluidanschluss
12 Erster Ventilteil
14 Zweiter Fluidanschluss
16 Zweiter Ventilteil
18 Scheibenpaket
20 Erste Ventilscheibe
22 Zweite Ventilscheibe
24 Scheibenpaketaufnahmeraum
26 Dichtelement
28 Anschlag
30 Standard-Durchströmungsrichtung
32 Antriebswelle
34 Formdichtung
36 Weiterer zweiter Fluidanschluss
38 Scheibenventil
40 Scheibenventilvorrichtung
42 Vormontageschritt
44 Erster Vorspannungs-Einstellschritt
46 Zweiter Vorspannungs-Einstellschritt
48 Zusätzlicher weiterer zweiter Fluidanschluss
50 Ventilgehäuse
52 Motor- und/oder Getriebegehäuseteil
54 Anschlussstecker
56 Scheibenebene
58 Öffnung
60 Öffnung
62 Scheibenebene
64 Rotationsanschlagelement
66 Wellenaufnahme Rotationsanschlagelement
Axialrichtung
Anschlagelement
Anschlussbereich
Anschlussbereich
Dichtelementaufnahme
Pfeil
Pfeil
Verfahrensschritt
Spalt
Pfeil
Fügeschritt

Claims

Ansprüche Scheibenventilvorrichtung (40) mit zumindest einem, zumindest einen ersten Fluidanschluss (10) aufweisenden ersten Ventilteil (12), mit zumindest einem, zumindest einen zweiten Fluidanschluss (14) aufweisenden zweiten Ventilteil (16, 16’), welcher von dem ersten Ventilteil (12) getrennt gefertigt ist, und mit zumindest einem Scheibenpaket (18, 18’), welches zumindest eine erste Ventilscheibe (20, 20’) und zumindest eine relativ zu der ersten Ventilscheibe (20, 20’) rotierbare zweite Ventilscheibe (22) umfasst, wobei abhängig von einer Stellung der Ventilscheiben (20, 20’, 22) des Scheibenpakets (18, 18’) relativ zueinander, Durchströmungspfade öffenbar und/oder verschließbar sind, und wobei der erste Ventilteil (12) und der zweite Ventilteil (16, 16’) derart aneinander montiert sind, dass die Ventilteile (12, 16, 16’) zusammen einen Scheibenpaketaufnahmeraum (24) ausbilden, innerhalb welchem zumindest das Scheibenpaket (18, 18’) aufgenommen ist, gekennzeichnet durch zumindest ein elastisch verformbares Dichtelement (26), welches in dem Scheibenpaketaufnahmeraum (24) elastisch vorgespannt angeordnet ist, so dass das Scheibenpaket (18, 18‘) in einem montierten Zustand der Ventilteile (12, 16, 16’) in Richtung eines, insbesondere dem Dichtelement (26) gegenüberliegenden, Anschlags (28), welcher insbesondere mit dem ersten Ventilteil (12) zumindest verbunden ist, gedrückt wird. Scheibenventilvorrichtung (40) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (26) auf einer Seite des Scheibenpakets (18, 18‘) angeordnet ist, welche von einer vorgesehenen Standard-Durchströmungsrichtung (30) durch das Scheibenpaket (18, 18‘) abgewandt ist. Scheibenventilvorrichtung (40) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (26) dichtend an der ersten Ventilscheibe (20, 20’) anliegt, welche relativ zu den Ventilteilen (12, 16, 16’) zumindest rotationspositionsfest in dem Scheibenpaketaufnahmeraum (24) angeordnet ist. Scheibenventilvorrichtung (40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (26) derart elastisch vorgespannt ist, dass es zumindest bis zu einem an die erste Ventilscheibe (20, 20’) angreifenden Gegendruck von 1 ,5 bar, dichtend an der ersten Ventilscheibe (20, 20’) anliegt. Scheibenventilvorrichtung (40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (28) durch eine Metallscheibe oder durch eine Keramikscheibe gebildet ist. Scheibenventilvorrichtung (40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Ventilscheibe (22) mit einer Antriebswelle (32) verbunden ist. Scheibenventilvorrichtung (40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (26) als eine Formdichtung (34) ausgebildet ist. Scheibenventilvorrichtung (40) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Formdichtung (34) einstückig ausgebildet ist. Scheibenventilvorrichtung (40) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Formdichtung (34) an dem zweiten Ventilteil (16, 16’) anliegt und/oder zusätzlich zu einer Abdichtung des zweiten
Fluidanschlusses (14) des zweiten Ventilteils (16, 16’) zumindest einen weiteren zweiten Fluidanschluss (36) des zweiten Ventilteils (16, 16’) abdichtet. Scheibenventil (38, 38’) mit einer Scheibenventilvorrichtung (40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zur Herstellung einer Scheibenventilvorrichtung (40), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit zumindest einem, zumindest einen ersten Fluidanschluss (10) aufweisenden ersten Ventilteil (12), mit zumindest einem, zumindest einen zweiten Fluidanschluss (14) aufweisenden zweiten Ventilteil (16, 16’), welcher von dem ersten Ventilteil (12) getrennt gefertigt ist, und mit zumindest einem Scheibenpaket (18, 18’), welches zumindest eine erste Ventilscheibe (20, 20’) und zumindest eine relativ zu der ersten Ventilscheibe (20, 20‘) rotierbare zweite Ventilscheibe (22) umfasst, wobei abhängig von einer Stellung der Ventilscheiben (20, 20’, 22) des Scheibenpakets (18, 18’) relativ zueinander, Durchströmungspfade geöffnet und/oder verschlossen werden, und wobei der erste Ventilteil (12) und der zweite Ventilteil (16,
16’) derart aneinander montiert werden, dass die Ventilteile (12, 16, 16’) zusammen einen Scheibenpaketaufnahmeraum (24) ausbilden, von welchem zumindest das Scheibenpaket (18, 18’) aufgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein elastisch verformbares Dichtelement (26) in dem Scheibenpaketaufnahmeraum (24) derart elastisch vorgespannt wird, so dass das Scheibenpaket (18, 18’) in einem montierten Zustand der Ventilteile (12, 16, 16’) in Richtung eines, insbesondere dem Dichtelement (26) gegenüberliegenden, Anschlags (28), welcher insbesondere mit dem ersten Ventilteil (12) zumindest verbunden ist, gedrückt wird. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (26) durch ein Andrücken eines der Ventilteile (12, 16, 16’) an das jeweils andere Ventilteil (12, 16, 16’) oder durch ein Gegeneinanderdrücken der Ventilteile (12, 16, 16’) elastisch vorgespannt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Relativposition der Ventilteile (12, 16, 16’) zueinander und damit eine Vorspannung des Dichtelements (26) durch ein Servopressen eingestellt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Vormontageschritt (42) das Dichtelement (26) in den zweiten Ventilteil (16, 16’) eingebracht wird und das Scheibenpaket (18, 18’) in den ersten Ventilteil (12) eingebracht wird, und dass eine definierte Vorspannung des Dichtelements (26) dadurch eingestellt wird, dass in zumindest einem ersten Vorspannungs- Einstellschritt (44) der, insbesondere vormontierte, erste Ventilteil (12) und der, insbesondere vormontierte, zweite Ventilteil (16, 16’) zunächst in Anschlag miteinander gebracht werden und in zumindest einem zweiten Vorspannungs-Einstellschritt (46) die auf Anschlag liegenden Ventilteile (12, 16, 16’) anschließend um einen definierten Weg wieder auseinandergefahren werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an die Einstellung der Vorspannung des Dichtelements (26) in einem Fügeschritt (90) die in den Vorspannungs-Einstellschritten (44, 46) exakt relativ zueinander angeordneten Ventilteile (12, 16, 16’) gefügt werden.
PCT/EP2022/087322 2022-01-14 2022-12-21 Scheibenventilvorrichtung, scheibenventil und verfahren zur herstellung einer scheibenventilvorrichtung WO2023134992A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022100831.2 2022-01-14
DE102022100831.2A DE102022100831A1 (de) 2022-01-14 2022-01-14 Scheibenventilvorrichtung, Scheibenventil und Verfahren zur Herstellung einer Scheibenventilvorrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023134992A1 true WO2023134992A1 (de) 2023-07-20

Family

ID=84980904

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2022/087322 WO2023134992A1 (de) 2022-01-14 2022-12-21 Scheibenventilvorrichtung, scheibenventil und verfahren zur herstellung einer scheibenventilvorrichtung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102022100831A1 (de)
WO (1) WO2023134992A1 (de)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2160683A (en) * 1984-06-08 1985-12-24 Gilardini Spa Automatic control of the temperature of air introduced into the passenger compartment of a vehicle
US20010029984A1 (en) * 1999-12-28 2001-10-18 Creswell Robert S. Valve cartridge with reduced tolerance stack-up
US20070199599A1 (en) * 2003-10-10 2007-08-30 Amerikam, Inc. Diverter valve
CN104141801B (zh) * 2013-05-10 2016-05-18 翰优企业有限公司 精密陶瓷控制阀
US20210080123A1 (en) * 2019-09-13 2021-03-18 Pittway Sarl Flow modulator for a fluid

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3539316A1 (de) 1985-11-06 1987-05-07 Voss Armaturen Schaltventil mit keramischen ventilelementen
US4966186A (en) 1988-01-20 1990-10-30 Harden Industries, Inc. Cartridge valve
KR101598593B1 (ko) 2015-11-02 2016-02-29 주식회사 현대비데 비데용 밸브장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2160683A (en) * 1984-06-08 1985-12-24 Gilardini Spa Automatic control of the temperature of air introduced into the passenger compartment of a vehicle
US20010029984A1 (en) * 1999-12-28 2001-10-18 Creswell Robert S. Valve cartridge with reduced tolerance stack-up
US20070199599A1 (en) * 2003-10-10 2007-08-30 Amerikam, Inc. Diverter valve
CN104141801B (zh) * 2013-05-10 2016-05-18 翰优企业有限公司 精密陶瓷控制阀
US20210080123A1 (en) * 2019-09-13 2021-03-18 Pittway Sarl Flow modulator for a fluid

Also Published As

Publication number Publication date
DE102022100831A1 (de) 2023-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60133449T2 (de) Fluidfilter und ein Fluidfilter-Filterkopf-Gerät
DE69121226T2 (de) Hydraulischer torsionaler Schwingungsdämpfer
DE102007009964A1 (de) Hydraulische betätigte Doppelkupplung
DE2511501A1 (de) Drosselklappenventil
DE19880667B4 (de) Schwingungsdämpfer eines Kupplungspedals für Kraftfahrzeuge
DE102004002995A1 (de) Thermostatventilanordnung
EP0770775A1 (de) Ventil
DE3216255A1 (de) Hydraulische kupplung
DE102004048958A1 (de) Ventil, Abgasrückführsteuerventil und Ventilmontageverfahren
DE102013200533B4 (de) Ventilpatrone
EP1826432A2 (de) Kupplungsvorrichtung mit Dämpfer
EP4172519A1 (de) Ventilvorrichtung mit einem in einer ventilaufnahme sitzenden ventil
WO2023134992A1 (de) Scheibenventilvorrichtung, scheibenventil und verfahren zur herstellung einer scheibenventilvorrichtung
WO2018104173A1 (de) Klappenvorrichtung
DE102005048593A1 (de) Kunststoffleitung, insbesondere hydraulische Kupplungsdruck-Übertragungsleitung für ein Kraftfahrzeug, und Verfahren zum Herstellen einer Kunststoffleitung
EP1323959A1 (de) Vorspanneinrichtung für eine Gleitringdichtungsanordnung
EP2541110B1 (de) Pneumatisches Ventil in Schieberbauart
DE102008052449B4 (de) Druckleitung
DE2915889C2 (de) Klappenventil
DE3002626C2 (de) Dichtungsvorrichtung zum Abdichten zweier Räume unterschiedlichen Druckes
EP1001196A2 (de) Druckbegrenzungsventil, insbesondere für Fahrzeuge
EP0450018B1 (de) Schieberventil
DE19846543C2 (de) Aktuator, insbesondere für ein elektromagnetisch verstellbares Ventil
WO2005031152A1 (de) Einspritzventil mit einem hydraulischen ausgleichselement
EP0110336B1 (de) Mischventil

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22843699

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2022843699

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022843699

Country of ref document: EP

Effective date: 20240814