DE10037117C2 - Ventillkolben für Mehrwegeventile - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ventilkolben für Mehrwege­ ventile mit wenigstens einem Aussendurchmesser, wobei an wenigstens einer vorgegebenen Stelle wenigstens eine Aussparung geringeren Durchmesser als der Aussendurch­ messer so vorgesehen ist, dass verschiedene Ventilkanä­ le des Mehrwegeventils miteinander verbindbar sind.

Ein solcher Ventilkolben geht beispielsweise aus der DE 197 19 767 A1 hervor.

An seinem Aussendurchmesser sind in einem Ringraum zwi­ schen einer Ventilgehäuseausnehmung einerseits und dem Ventilkolben andererseits mehrere Ringdichtungen ange­ ordnet, wobei je nach Stellung des Ventilkolbens die verschiedenen Ventilkanäle des Mehrwegeventils fluidisch miteinander verbunden oder voneinander getrennt werden. Üblicherweise werden derartige Ventilkolben durch spanende Verfahren aus metallischen, nichtmetal­ lischen oder Kunststoffhalbzeugen hergestellt. Für die für die Dichtfunktion erforderliche Oberflächengüte müssen die Teile nach der spanenden Bearbeitung in ei­ nem bzw. mehreren Folgefertigungsverfahren nachbearbei­ tet werden.

Bekannt sind auch gespritzte Kolben, welche in Radial­ richtung entformt werden. Dabei entsteht ein in Axial­ richtung verlaufender Trennungsgrat, der im Anschluss an die Entformung überschliffen bzw. überdreht werden muss, um so eine für die Dichtwirkung erforderliche Oberfläche herzustellen. Ein axial verlaufender Tren­ nungsgrat würde nämlich die auf dem Aussendurchmesser angeordneten Dichtungen innerhalb kürzester Zeit erheb­ lich beschädigen, so dass Dichtheit nicht mehr gewähr­ leistet wäre.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben er­ wähnten Probleme zu beseitigen und einen Ventilkolben für Mehrwegeventile so weiterzubilden, dass er bei ver­ einfachter Fertigung, insbesondere ohne umfangreiche Nachbearbeitungsprozesse, möglichst kostengünstig her­ stellbar ist.

Diese Aufgabe wird durch einen Ventilkolben für Mehrwe­ geventile der oben beschriebenen Art dadurch gelöst, dass der Ventilkolben wenigstens zwei in einem Urform­ verfahren hergestellte Teile erfasst, die vorzugsweise im Bereich der Aussparung aneinander befestigbar sind und dass die Trenngrate der Teile nicht im Bereich von Dichtflächen verlaufen.

Durch die Mehrteiligkeit des in einem Urformverfahren hergestellten Ventilkolbens können die Einzelteile auf besonders einfache Weise hergestellt werden. Es sind auf diese Weise beispielsweise bei einer Herstellung als Spritzteil keinerlei Hinterschnitte, welche eine aufwendige Entformung notwendig machen, erforderlich. Durch die Befestigung der Teile im Bereich der Ausspa­ rung und dadurch, dass die Trenngrate nicht im Bereich von Dichtflächen verlaufen, kann die Dichtfläche, das heisst äussere Oberfläche, auf der die Ringdichtungen angeordnet sind, einstückig ausgebildet sein, was ins­ besondere im Hinblick auf die Dichtigkeit von Vorteil ist, wie weiter unten noch erläutert wird.

Der Ventilkolben und die Aussparung selbst können die unterschiedlichste Gestalt aufweisen, beispielsweise eine zylindrische Gestalt beliebiger Grundfläche. Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass der Ven­ tilkolben eine vorzugsweise kreiszylindrische Gestalt aufweist.

Vorzugsweise sind die Teile, welche den Ventilkolben bilden, in Axialrichtung entformte Kunststoffspritz­ gussteile. Durch die Entformung in Axialrichtung ent­ steht ein Grat in Axialrichtung, der so gelegt wird, dass er im Bereich der Aussparung und nicht im Bereich von Dichtflächen, das heisst in dem Bereich verläuft, in dem die Ringdichtungen angeordnet sind.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Teile in Axialrichtung entformte, gesinterte oder gepresste Keramikteile sind.

Darüber hinaus können die Teile auch in Axialrichtung entformte Druckgussteile sein.

Die lösbare oder unlösbare Befestigung der Teile anein­ ander kann auf die unterschiedlichste Art und Weise lösbar oder unlösbar erfolgen.

Eine sehr vorteilhafte Ausführungsform, die insbesonde­ re auch hinsichtlich einer einfachen Herstellung der Teile, beispielsweise als Kunststoffspritzgussteile von besonderem Vorteil ist, sieht vor, dass die Teile durch eine Steckverbindung miteinander verbindbar sind.

Diese Steckverbindung kann beispielsweise durch Schwei­ ßen, insbesondere Ultraschallschweißen, Kleben, Rasten oder eine Gewindeverbindung gesichert und damit unlös­ bar ausgebildet werden.

Der Ventilkolben selbst kann Teile unterschiedlichen Aussendurchmessers aufweisen, so dass er beispielsweise als Stufenkolben ausgebildet ist.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind Gegen­ stand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Er­ findung.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Ventilkolbens und seiner Teile und

Fig. 2 schaubildlich einen von der Erfindung Gebrauch machenden Ventilkolben vor und nach der Montage.

Ein Ausführungsbeispiel eines als Ganzer mit 10 be­ zeichneter Ventilkolben, dargestellt in Fig. 1 und 2, umfasst drei Teile, zwei äussere Teile 20, 30 sowie ein mittleres Teil 40.

Die beiden äusseren, in einem Urformungsverfahren, bei­ spielsweise durch Spritzgießen hergestellten Teile 20, 30 sind mit dem mittleren Teil 40 durch Steckverbindun­ gen 50 miteinander verbunden. Hierzu ist an jedem der beiden äusseren Teile 20, 30 ein Zapfen 51 vorgesehen, der in ein in dem Mittelteil 40 vorgesehenes Steckloch 52 gesteckt wird, wobei die Zapfen 51 einen geringfügig größeren Durchmesser aufweisen als die Stecklöcher 52, so dass sich eine feste Verbindung ergibt.

Die Steckverbindungen können auch durch beispielsweise Ultraschallschweißen oder Kleben unlösbar gesichert werden, sie können aber beispielsweise durch Rasten oder eine Schraubverbindung auch lösbar ausgebildet sein, so dass jederzeit eine Demontage des Kolbens, beispielsweise um ein einzelnes Teil auszuwechseln, möglich ist.

Die Steckverbindungen sind im Bereich der Aussparungen 11, 12 mit kleinerem Durchmesser als der Aussendurch­ messer der Teile 20, 30, 40 angeordnet. Auf diese Weise wird eine Verbindung im Bereich der größeren Durchmes­ ser der Teile 20, 30, 40, auf denen im Betrieb des Ven­ tilkolbens auf an sich bekannte Weise und beispielswei­ se aus der DE 197 19 767 A1 hervorgehende Ringdichtun­ gen angeordnet werden. Hierdurch werden Undichtigkei­ ten, die bei Verbindungen entstehen könnten, vollstän­ dig vermieden.

Die einzelnen Teile 20, 30, 40 des Ventilkolbens 10 sind beispielsweise Kunststoffspritzgussteile, die hohlzylindrisch ausgebildet sein können. Diese Kunst­ stoffspritzgussteile werden so hergestellt, dass eine Entformung in Axialrichtung möglich ist. Hierdurch ent­ steht ein Grat in Radialrichtung. Der Grat wird dabei so gelegt, dass er im Bereich der Aussparungen 11, 12 des Ventilkolbens 10 angeordnet ist, beispielsweise im Falle der flaschenförmigen äusseren Teilen 20, 30 im Bereich der Flaschenhälse. Auf diese Weise stört der Grat, der unweigerlich bei der Herstellung der Teile als Kunststoffspritzgussteile entsteht, nicht die Dichtwirkung der im Bereich der Aussendurchmesser 21, 31, die als Dichtflächen dienen, angeordneten Ringdich­ tungen. In entsprechender Weise wird das Mittelteil 40 als Kunststoffspritzgussteil nicht so hergestellt, dass der Grad im Bereich des Aussendurchmessers 41 angeord­ net ist, sondern im Bereich der Aussparungen 11, 12.

Der Vorteil des oben beschriebenen Ventilkolbens 10 liegt zum einen in der einfachen Herstellbarkeit. Die Teile 20, 30, 40 können als Kunststoffspritzgussteile aber auch beispielsweise als gesinterte oder gepresste Keramikteile oder als Druckgussteile hergestellt wer­ den. Neben der einfachen Herstellung dieser einzelnen Teile, ist die leichte Montage der Teile zum Ventilkol­ ben hervorzuheben, die beispielsweise durch die oben beschriebenen Steckverbindungen erfolgt.

Ein Vorteil des Ventilkolbens 10 ist, dass bei seiner Herstellung keine aufwendigen Nachbearbeitungen erfor­ derlich sind. Insbesondere müssen keine in Längsrich­ tung, d. h. in Axialrichtung verlaufende, an der Ober­ fläche angeordnete Grate durch Abdrehen oder Abschlei­ fen beseitigt werden, wie dies bei bekannten Ventilkol­ ben der Fall ist.

Ein weiterer entscheidender Vorteil ist, dass durch ei­ nige wenige Einzelteile eine Vielzahl von unterschied­ lichen Ventilkolben 10 hergestellt werden können.

Es versteht sich dass auch stufenförmige Ventilkolben 10 leicht hergestellt werden können, bei denen die Aussendurchmesser der den Ventilkolben bildenden Teile 20, 30, 40 variieren.

Claims (9)

1. Ventilkolben (10) für Mehrwegeventile mit wenig­ stens einem Aussendurchmesser (21, 31, 41), wobei an wenigstens einer vorgegebenen Stelle wenigstens eine Aussparung (11, 12) geringeren Durchmessers als der Aussendurchmesser (21, 31, 41) so vorgese­ hen ist, dass verschiedene Ventilkanäle des Mehr­ wegeventils miteinander verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkolben (10) wenig­ stens zwei in einem Urformverfahren hergestellte Teile (20, 30, 40) umfasst, die aneinander befe­ stigbar sind, und dass die Trenngrate der Teile (20, 30, 40) nicht im Bereich von Dichtflächen verlaufen.

2. Ventilkolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die wenigstens zwei Teile im Bereich der Aussparung (11, 12) aneinander befestigbar sind.

3. Ventilkolben (10) für Mehrwegeventile nach An­ spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkolben und die Aussparung kreiszylinderför­ mig ausgebildet sind.

4. Ventilkolben nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, dass die Teile (20, 30, 40) in Axialrichtung entformte Kunststoffspritz­ gussteile sind, deren Entformungsgrat im Bereich der Aussparung in radialer Richtung am Umfang ver­ läuft.

5. Ventilkolben nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, dass die Teile (20, 30, 40) in Axialrichtung entformte gesinterte oder ge­ presste Keramikteile sind, deren Entformungsgrat im Bereich der Aussparung in radialer Richtung am Umfang verläuft.

6. Ventilkolben nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, dass die Teile (20, 30, 40) in Axialrichtung entformte Druckgussteile sind, deren Entformungsgrat im Bereich der Aussparung in radialer Richtung am Umfang verläuft.

7. Ventilkolben nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, dass die Teile durch eine Steckverbindung miteinander verbindbar sind.

8. Ventilkolben nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, dass die Steckverbindung durch Schweißen, Ul­ traschallschweißen, Kleben, Rasten oder eine Ge­ windeverbindung gesichert ist.

9. Ventilkolben nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, dass die Aussendurchmesser (21, 31, 41) mehrerer einen Ventilkolben bildender Teile ein unterschiedliches Maß aufweisen.