DE19851143B4

DE19851143B4 - Ventil

Info

Publication number: DE19851143B4
Application number: DE19851143A
Authority: DE
Inventors: Bruno Staiger
Original assignee: STAIGER STEUERUNGSTECH; Steuerungstechnik Staiger & Co Produktions-Vertriebs-Kg GmbH
Current assignee: STAIGER STEUERUNGSTECH; Steuerungstechnik Staiger & Co Produktions-Vertriebs-Kg GmbH
Priority date: 1998-11-06
Filing date: 1998-11-06
Publication date: 2009-03-12
Anticipated expiration: 2018-11-07
Also published as: DE19851143A1

Abstract

Ventil mit einer Dichtplatte (13, 26) und einem wahlweise dicht verschließbaren oder freigebbaren Ventilsitz (4), wobei die Dichtplatte (13, 26) aus einer scheibenförmigen Flachformfeder (16) mit durch Aussparungen beabstandeten Federstegen (18) und einem Elastomermantel (17) gebildet ist, der die Flachformfeder (16) mit den Federstegen (18) beidseitig umschließt und die Aussparungen zwischen den Federstegen (18) ausfüllt, und die Flachformfeder (16) einen schmalen Umfangsrand (20) aufweist, der in der Ebene der Flachformfeder (16) einen am Umfang des Elastomermantels (17) dichtschnurartig ausgebildeten Wulst (19) überragt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil mit einem Ventilsitz, einer diesen wahlweise verschließbaren oder freigebbaren Dichtplatte und einer scheibenförmigen Flachformfeder mit durch Aussparungen beabstandeten Federstegen.
Die DE 37 25 590 A1 offenbart ein elektromagnetisch betätigbares Membranventil, dessen Ventilsitz mittels einer Membranscheibe verschließbar ist, die die Ventilkammer mitbegrenzt und der ein stabförmiger Magnetanker zugeordnet ist. Innerhalb der Ventilkammer befindet sich eine medienberührte Flachfeder, die an der dem Ventilsitz zugewandten Unterseite der Membranscheibe anliegt.
Die DE 29 33 545 A1 offenbart ein Magnetventil mit einem Plattenanker, der an der Unterseite von einer Flachfeder unterstützt ist. Der Plattenanker und die Flachfeder sind im axialen Mittenbereich von einem Dichtbolzen durchsetzt, der gegen einen Ventilsitz verlagerbar ist.
Die DE 29 10 660 C2 offenbart ein Magnetventil mit einem Plattenanker, dem an der einen Seite eine Flachfeder zugeordnet ist. Der Plattenanker und die Flachfeder sind im axialen Mittenbereich von einem Dichtbolzen durchsetzt und bilden mit diesem eine Einheit, die wahlweise umgedreht einsetzbar ist.
Die US 3 921 670 A offenbart ein Magnetventil mit einem scheibenförmigen Anker, einer Flachfeder und einer zentralen Dichtscheibe, die gegen einen Ventilsitz verlagerbar ist.
Die DE 37 20 821 A1 offenbart ein Rückschlag-Klappenventil mit einem diametralen Stützbalken im Ventilgehäuse. Parallel zu dem Stützbalken verläuft ein Stab, an dem zwei Klappenflügel durch einen Elastomerüberzug befestigt sind, der die Scharniere für die Verschwenkung der Klappenflügel bildet.
Die DE 17 96 031 U offenbart ein Rückschlag-Klappenventil mit einer Klappenscheibe, die in dem Gehäuse schwenkbar gelagert ist. Die Klappenscheibe weist eine Elastomerumhüllung auf, die an der einen Klappenscheibenseite als Schwenkscharnier ausgeführt ist.
Die AT 407 431 B offenbart ein pneumatisch vorsteuerbares Wippenventil, das in einem Gehäuse eine gegen zwei Ventilsitze wechselseitig wirkende Wippe aufweist. Die Wippe besitzt eine Elastomerummantelung, die in der Wippenmitte schwenkbar gelagert ist und an den Wippenenden mittels Abschlussstegen an der Gehäusewand befestigt ist.
Die DE 44 44 910 A1 offenbart ein Magnetventil, das einen Plattenanker mit einem zentralen Dichtkörper aufweist. Dem Plattenanker ist eine Blattfeder zugeordnet, deren Enden am Ventilgehäuse fixiert sind.
Die DE 44 19 446 C2 offenbart ein Magnetventil mit einem Anker, der aus einer scheibenringförmigen Platte und einem in der axialen Mitte befindlichen Einsatz bestehen kann, der einen gegen einen Ventilsitz wirkenden scheibenförmigen Dichtkörper aufweist. An der dem Ventilsitz zugewandten Unterseite des Ankers ist eine Scheibenfeder vorgesehen.
Die DE 29 54 588 C2 offenbart ein Kraftstoffeinspritzventil mit einem Flachanker, der in der zentralen Mitte einen Ventilteller aufweist, der mit dem Flachanker vernietet ist und gegen einen Ventilsitz wirkt.
Die DE 25 07 332 A1 offenbart ein Magnetventil mit einem Plattenanker und einer im Ventilgehäuse festgelegten Blattfeder, die an der einem Ventilsitz zugewandten Unterseite des Plattenankers vorgesehen ist.
Die DE 23 03 450 A offenbart ein Magnetventil mit einem topfförmigen Anker und mindestens einer scheibenförmigen Feder. Der Anker und die Scheibenfeder sind in der zentralen Mitte von einem Dichtkörper durchsetzt und zusammengehalten, der gegen einen Ventilsitz wirkt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Ventil der eingangs beschriebenen Art dahingehend weiterzubilden, dass mit einfachen Mitteln eine hohe Ventilfunktionssicherheit und kompakte Ausbildung des Ventilsitzabdichtungssystems erzielt wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.
Weitere Vorteile und wesentliche Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen, die in schematischer Darstellung bevorzugte Ausführungsformen als Beispiel zeigt. Es stellen dar:
1 einen Teil eines erfindungsgemäßen Ventils in einer stark vergrößerten, geschnittenen Seitenansicht,
2 den Anker und die Dichtplatte des Ventils der 1 in einer geschnittenen Sprengbilddarstellung und
3 einen Anker und eine Dichtplatte ähnlich der 1 in einer geschnittenen Sprengbilddarstellung, jedoch mit geänderten Schraubbefestigungsteilen.
Das in den 1 und 2 dargestellte erfindungsgemäße Ventil 1 weist einen Ventilkörper 2 mit einer Ventilkammer 3 und einem Ventilsitz 4 auf. In den oberen Teil des Ventilkörpers 2 ist über ein Gewinde 5 ein Gehäuse 6 eines elektromagnetischen Betätigers 7 eingeschraubt, in dem eine Elektrospule 8, ein Magnetkern 9 und ein Anker 10 vorgesehen sind. Der Anker 10 kann bevorzugt als im Querschnitt flachrechteckförmige, kreisrunde Scheibe ausgebildet sein, deren Außendurchmesser so bemessen ist, daß sie für eine leichtgängige axiale Verlagerung in Richtung gegen den Magnetkern 9 oder den Ventilsitz 4 weitgehend spielfrei in dem unteren Teil des Gehäuses 6 geführt ist. An der dem Ventilsitz 4 zugewandten unteren Seite des scheibenförmigen Ankers 10 kann eine Gewindehülse 11 angeordnet sein, die ein Sackloch 12 besitzt.
In einer Ebene unter dem Anker 10 befindet sich in einem kleinen Abstand zu letzterem eine Dichtplatte 13, die über eine Schraubverbindung 14 mit dem Anker 10 verbunden ist. Dafür kann die Dichtplatte 10 einen nach oben vorstehenden Gewindezapfen 15 aufweisen, der in das Sackloch 12 der Gewindhülse 11 des Ankers 10 einschraubbar ist.
Die Dichtplatte 10 kann vorzugsweise etwa in Form einer dünnen Membran als kompakte Funktionsbaueinheit ausgebildet sein und weist eine Flachformfeder 16 und einen Elastomermantel 17 auf. Die Flachformfeder 16 ist als dünne Scheibe ausgeführt und besitzt schmale Federstege 18, die durch Aussparungen getrennt und in ein und derselben Ebene z. B. in Form einer Spirale angeordnet sein können. Der Gewindezapfen 15 kann zweckmäßig direkt an der Flachformfeder 16 z. B. durch Nieten, Schweißen, Kleben oder dergleichen befestigt sein.
Der Elastomermantel 17 kann z. B. aus einem Nitrilkautschuk, EPDM oder Silikonkautschuk hergestellt sein und umschließt die Flachformfeder 16 an der oberen und an der unteren Seite und füllt auch die Aussparungen zwischen den Federstegen 18 aus, so daß die Flachformfeder 16 fest in dem Elastomermantel 17 integriert bzw. eingebettet ist und somit ein baueinheitlich kompaktes Funktionselement mit sehr standfesten und zuverlässigen Federungseingenschaften und dauerhafter Dichtfunktion zur Abgrenzung der Ventilkammer 3 gegenüber den Funktionsteilen des Betätigers 7 gegeben ist.
Der äußere Umfang des Elastomermantels 17 kann zweckmäßig als dichtschnurartiger Wulst 19 ausgebildet sein, der die Dichtplatte 13 quer zu ihrer Ebene beidseitig etwas überragt. Ein schmaler Umfangsrand 20 der Flachformfeder 16 überragt in deren Ebene den Wulst 19. Die 1 zeigt, daß der Wulst 19 und der Umfangsrand 20 zwischen einer treppenstufenförmig ausgebildeten Schulter 21 des Ventilkörpers 2 und einer stirnseitig abgestuften Dichtfläche 22 des Gehäuses 6 durch entsprechendes Anziehen des Gewindes 5 fest eingespannt sein können, so daß die Dichtplatte 13 am Umfang unverrückbar gelagert ist und zugleich eine Abdichtung der Ventilkammer 3 und der zwischen dem Ventilkörper 2 und dem Gehäuse 6 bestehenden Gehäuseteilung 23 gegeben ist.
Im mittleren Bereich der Dichtplatte 13 kann der Elastomermantel 17 einen an der Unterseite vorstehenden Dichtteil 24 aufweisen, der gegen den Ventilsitz 4 andrückbar ist und eine hohe Dichtfunktion gewährleistet. Wenn das Ventil 1 für den Durchfluß des Mediums geöffnet werden soll, wird der Anker 10 bei mit Spannung versorgter Elektrospule 8 nach oben gegen den Magnetkern 9 gezogen. Dabei wird der Dichtteil 24 der Dichtplatte 13 ungefähr entsprechend dem Hub des Ankers 10 von dem Ventilsitz 4 abgehoben, so daß das Medium frei hindurchströmen kann.
Der Anker 25 und die Dichtplatte 26 der 3 sind im wesentlichen ähnlich dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel der 1 und 2 ausgeführt, jedoch mit dem Unterschied, daß beim Ausführungsbeispiel der 3 an der Unterseite des Ankers 25 ein Gewindezapfen 27 und an der Dichtplatte 26 eine noch oben ragende Gewindehülse 28 angeordnet ist, in deren Sackloch 29 der Gewindezapfen 27 einschraubbar ist.

Claims

Ventil mit einer Dichtplatte (13, 26) und einem wahlweise dicht verschließbaren oder freigebbaren Ventilsitz (4), wobei die Dichtplatte (13, 26) aus einer scheibenförmigen Flachformfeder (16) mit durch Aussparungen beabstandeten Federstegen (18) und einem Elastomermantel (17) gebildet ist, der die Flachformfeder (16) mit den Federstegen (18) beidseitig umschließt und die Aussparungen zwischen den Federstegen (18) ausfüllt, und die Flachformfeder (16) einen schmalen Umfangsrand (20) aufweist, der in der Ebene der Flachformfeder (16) einen am Umfang des Elastomermantels (17) dichtschnurartig ausgebildeten Wulst (19) überragt.
Ventil nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtplatte (13, 26) mit einem axial verlagerbaren Anker (10, 25) verbunden ist.
Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (10, 25) elektromagnetisch betätigbar ist.
Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtplatte (13, 26) mittels einer Schraubverbindung (14) an dem Anker (10, 25) angeordnet ist.
Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubverbindung (14) der Dichtplatte (13, 26) und des Ankers (10, 25) einen in eine Gewindehülse (11, 28) eingreifenden Gewindezapfen (15, 27) aufweist.
Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindezapfen (15) an der Dichtplatte (13) und die Gewindehülse (11) an dem Anker (10) angeordnet ist.
Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindezapfen (27) an dem Anker (25) und die Gewindehülse (28) an der Dichtplatte (26) angeordnet ist.
Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Anker (10, 25) und der Dichtplatte (13, 26) ein Abstand besteht.
Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindezapfen (15) oder die Gewindehülse (28) mit der Flachformfeder (16) verbunden ist.
Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elastomermantel (17) der Dichtplatte (13, 26) einen gegen den Ventilsitz (4) vorstehenden Dichtteil (24) aufweist.
Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elastomermantel (17) der Dichtplatte (13, 26) am Umfang festgelegt ist.
Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wulst (19) des Elastomermantels (17) im Bereich einer Gehäuseteilung (23) dicht eingespannt ist.
Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachformfeder (16) mit dem Elastomermantel (17) der Dichtplatte (13, 26) im Bereich des Ventilsitzes (4) etwa entsprechend dem Hub des Ankers (10, 25) axial verlagerbar ist.