DE19634583A1 - Ventil mit elastischer vorgespanntem Schließkörper - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventil mit einem ela­ stisch vorgespannten Schließkörper gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiges Ventil ist beispielsweise aus der WO-A-93/19960 bekannt. Dabei handelt es sich um ein hydrau­ lisches Umschaltventil für eine Fahrzeugbremsanlage, dessen Schließkörper einen den Ventilsitz durchragenden Stößel auf­ weist, welcher an einer Membran anliegt, die druckabhängig beweglich ist. Drei der vier gezeigten Ausführungen weisen ein elastomeres Dichtelement am Schließkörper auf. Dieses Dicht­ element oder der mit dem Schließkörper verbundene Stößel sind von einer Ventilfeder beaufschlagt, die den Stößel spielfrei an der Membran im Anschlag hält. Bei der Anbringung der Ven­ tilfeder am Stößel ist eine zusätzliche Sicherungsscheibe als Axialanschlag für die Ventilfeder erforderlich. Aber auch bei einer Beaufschlagung des Dichtelementes selbst bildet die Fe­ der immerhin ein zusätzliches Bauteil, so daß zur Anbringung der Feder zusätzliche Montagearbeit geleistet werden muß.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Ventil der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem der Montage­ aufwand verringert ist.

Diese Aufgabe wird gelöst in Verbindung mit den kennzeichnen­ den Merkmalen des Anspruchs 1. Das Prinzip der Erfindung be­ steht darin, das Element zur elastischen Vorspannung des Schließkörpers einstückig mit dem Dichtelement zu fertigen und somit bei der Anbringung des Dichtelementes automatisch die elastische Vorspannung mit zu installieren.

Eine Querschnittsverengung im Bereich des Elementes zur ela­ stischen Vorspannung macht dieses Element weicher als den Schließkörper, so daß auch wirklich ausreichende elastische Deformation über den gesamten Hub des Schließkörpers gegeben ist.

Ein solcher zur elastischen Vorspannung dienender Fortsatz am Dichtelement kann wie die Federn gemäß dem Stand der Technik, welche auf das Dichtelement wirken, gehäusefest abgestützt sein. Dadurch entfällt ein zusätzliches Element zur Bildung eines axialen Anschlags.

Für den zur elastischen Vorspannung dienenden Fortsatz am Dichtelement kommen verschiedene räumliche Formen in Betracht. Zylindrische Fortsätze mit abgerundetem Ende weisen die ein­ fachste geometrische Form auf. Der Fortsatz kann aus einem einzelnen solchen Finger oder auch mehreren davon bestehen.

Des weiteren kann der Fortsatz von einem Hohlkörper oder einem durchbrochenen Körper gebildet sein. Der Durchbruch oder der Hohlraum bedingen dann den verengten Querschnitt des Fortsat­ zes und dessen erhöhte elastische Verformbarkeit.

Schließlich ist es noch möglich, ein Bodenteil über Verbin­ dungsglieder an das elastische Dichtelement anzuformen. Das Bodenteil kann dann in eine Ausnehmung im Gehäuse eingepaßt sein und somit zusätzlich zur Lagestabilisierung des Schließ­ körpers beitragen.

Die Verbindungsglieder können beispielsweise am Dichtelement am Umfang versetzt gegenüber des Bodenteils angebracht sein.

Dies ergibt dann eine leicht spiralartige Anordnung, welche zu einer Torsionskraft führt, wenn das Dichtelement dem Bodenteil angenähert wird. Dieses Prinzip wird ähnlich bei Verschlüssen von Tablettenröhrchen angewandt.

Eine nähere Erläuterung des Erfindungsgedankens erfolgt nun anhand der Beschreibung von fünf Ausführungsbeispielen in fünf Figuren. Es zeigt:

Fig. 1 eine erste Ausführung der Erfindung mit einem Bodenteil und gewindeartig angeordneten Verbindungsstäben;

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform mit einem durchbrochenen Fortsatz;

Fig. 3 eine dritte Ausführungsform mit einer Bodenplatte und gerade verlaufenden Verbindungsstegen;

Fig. 4 eine vierte Ausführungsform mit drei zylindrischen Fin­ gern mit abgerundeten Enden und

Fig. 5 eine fünfte Ausführungsform mit einem zylindrischen Finger mit abgerundetem Ende, welcher in einem Sackloch gehäusefest anschlägt.

Alle Figuren zeigen ein Ventil in geschlossener Position. Das heißt, daß die angeformten Fortsätze zur elastischen Vorspan­ nung des Schließkörpers sich in weitestgehend entspanntem Zu­ stand befinden. Die Funktionselemente, welche in allen Figuren identisch sind, tragen auch überall dieselben Bezugszeichen.

In Fig. 1 ist ein Ventil dargestellt, welches einen Ventilsitz 1 aufweist. In diesen ragt ein Stößel 2, der an einen Träger­ körper 3 angeformt ist. Der Trägerkörper 3 trägt ein Dicht­ element 4 und bildet mit diesem zusammen einen Schließkörper 5. An das Dichtelement 4 ist auf seiner dem Ventilsitz 1 abge­ wandten Stirnseite 6 ein Fortsatz zur axialen Vorspannung des Schließkörpers 5 zum Ventilsitz 1 hin angeformt. Dieser Fort­ satz besteht aus in diesem Fall vier Verbindungsstäben 7, wel­ che das Dichtelement 4 mit einem Bodenring 8 verbinden. Der Bodenring 8 kann auch als Platte gestaltet sein. Die Verbin­ dungsstäbe 7 sind am Dichtelement 4 um einen bestimmten Winkel versetzt gegenüber ihren Befestigungsstellen am Bodenring 8 befestigt. Dies übt beim Öffnen des Ventils eine Torsionskraft auf den Schließkörper 5 aus.

Die Ausführung nach Fig. 2 zeigt ein Dichtelement 14, welches von außen eine nahezu vollständig zylindrische Form besitzt. Eine Querschnittsverengung im Bereich des Fortsatzes 17, wel­ cher der axialen Vorspannung des Schließkörpers 15 dient, wird durch ein Loch 18 bewirkt, welches den Fortsatz 17 radial durchdringt.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, welche der von Fig. 1 inso­ fern nahekommt, als ein Bodenteil, hier eine Bodenplatte 28, und Verbindungsglieder vorgesehen sind. Bei den Verbindungs­ gliedern handelt es sich um Verbindungswände 27. Diese er­ strecken sich senkrecht zur Bildebene bis zu einer Tiefe, die dem Durchmesser des Dichtelementes 24 entspricht. Die Boden­ platte 28 ist in diesem Ausführungsbeispiel massiv dar­ gestellt. Die elastische Beaufschlagung des Schließkörpers 25 wird in dieser Ausführung ähnlich wie in Fig. 1 durch die Ver­ bindungswände 27 aufgebracht.

In der Ausführung nach Fig. 4 sind an das Dichtelement 34 des Schließkörpers 35 drei zylindrische Finger 37 mit abgerundeten Enden angeformt. Diese Finger 37 sind im Dreieck an der dem Ventilsitz 1 abgewandten Stirnseite 36 des Schließkörpers 34 im Dreieck angebracht.

Demgegenüber weist die Ausführungsform nach Fig. 5 lediglich einen zylindrischen Finger 47 mit allerdings größerem Quer­ schnitt auf. Dieser ragt in ein Sackloch 48, welches im Gehäu­ se auf der dem Ventilsitz 1 abgewandten Seite des Dichtelemen­ tes 44 angebracht ist. Dadurch, daß der Finger 47 in das Sack­ loch 48 hineinragt, wird eine zusätzliche axiale Führung des Schließkörpers 45 erzielt.

Alle Ausführungsformen zeigen, daß es möglich ist, Ventilfe­ dern zum Spielausgleich zu erübrigen. Je nach Anforderung an die elastischen Eigenschaften des angeformten Fortsatzes kön­ nen die dargestellten oder auch abgewandelten Ausführungen verwendet werden.

Claims (7)

1. Ventil mit einem Schließkörper (5, 15, 25, 35, 45), welche ein elastomeres Dichtelement (4, 14, 24, 34, 44) aufweist und wel­ cher direkt oder indirekt elastisch zu einem Dichtsitz (1) hin beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die ela­ stische Beaufschlagung durch mindestens einen einstückig am Dichtelement (4, 14, 24, 34, 44) angeformten Fortsatz (7/8, 17, 27/28, 37, 47) erfolgt.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz (7/8, 17, 27/28, 37, 47) zumindest stellenweise eine kleinere Querschnittsfläche aufweist als der Schließkörper (5, 15, 25, 35, 45).

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, mit einem Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Fortsatz (7/8, 17, 27/28, 37, 47) gehäusefest abstützt.

4. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz (37, 47) aus einem oder mehreren im wesentlichen zylindrischen Körpern mit abge­ rundeten Enden besteht.

5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Fortsatz (17, 27/28) ein Hohlkörper ist.

6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Fortsatz (7/8, 27/28) mehrere Verbindungs­ glieder (7, 27) und ein Bodenteil (8, 28) aufweist, welches über die Verbindungsglieder (7, 27) mit dem Dichtelement (4, 24) verbunden ist.

7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansätze der Verbindungsglieder (7) am Bodenteil (8) gegen­ über denen am Dichtelement (4) rotatorisch versetzt sind.