DE4028893A1 - Verbindung einer ventilspindel mit einem ventilgehaeuse und verfahren zur herstellung der verbindung - Google Patents
Verbindung einer ventilspindel mit einem ventilgehaeuse und verfahren zur herstellung der verbindungInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Description
Die Erfindung betrifft eine Verbindung einer Ventilspindel mit einem Ven
tilgehäuse und ein Verfahren zur Herstellung der Verbindung.
Derartige Verbindungen sind bekannt. Die bekannten Verbindungen sind je
doch entweder fertigungs- und kostenaufwendig oder aufgrund der gewählten
Konstruktion, insbesondere bei der Verwendung als Heizkörperventile in
Warmwasser-Heizungsanlagen nicht betriebssicher genug. Viele der bekannten
Verbindungen weisen mehrere der genannten Nachteile auf.
Die Erfindung hat die Aufgabe eine Verbindung einer Ventilspindel mit ei
nem Ventilgehäuse zu schaffen, die einfach, kostengünstig und betriebssi
cher ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Ventilgehäuse
eine Gehäusebohrung aufweist, daß in der Gehäusebohrung ein umlaufender
Ansatz rechteckigen Querschnitts angeordnet ist, daß die Ventilspindel
einen umlaufenden Ansatz aufweist, der an der dem Ventilinneren zugewand
ten Schulter des Ansatzes der Gehäusebohrung anliegt, daß die Ventilspin
del eine umlaufende Nut rechteckigen Querschnitts aufweist, die in Höhe
der vom Ventilinneren abgewandten Schulter des Ansatzes der Gehäusebohrung
angeordnet ist, daß die Ventilspindel gemeinsam mit dem Ansatz und der Nut
einstückig ausgebildet ist und daß eine umlaufende einstückige Scheibe
vorgesehen ist, die in der Nut der Spindel angeordnet ist und die auf der
vom Ventilinneren abgewandten Schulter des Ansatzes der Gehäusebohrung
aufliegt.
Dadurch, daß das Ventilgehäuse eine Gehäusebohrung aufweist, daß in der
Gehäusebohrung ein umlaufender Ansatz rechteckigen Querschnitts angeordnet
ist und daß die Ventilspindel einen umlaufenden Ansatz aufweist, der an
der dem Ventilinneren zugewandten Schulter des Ansatzes der Gehäusebohrung
anliegt, wird bei der erfindungsgemäßen Verbindung die Ventilspindel voll
ständig von der Druckseite des Ventils, also vom Ventilinneren her in das
Ventilgehäuse eingeschoben und ist demgemäß aufgrund der vorgesehenen An
sätze ausblassicher. D. h., auch bei hydraulischen Drücken, die nennens
wert über dem Nenndruck des Rohrleitungssystems liegen, in dem das Ventil
verwendet werden soll, kann es nicht passieren, daß die Ventilspindel aus
dem Ventilgehäuse herausgedrückt wird.
Dadurch, daß die Ventilspindel eine umlaufende Nut rechteckigen Quer
schnitts aufweist, die in Höhe der vom Ventilinneren abgewandten Schulter
des Ansatzes der Gehäusebohrung angeordnet ist, daß eine umlaufende ein
stückige Scheibe vorgesehen ist, die in der Nut der Spindel angeordnet ist
und die auf der vom Ventilinneren abgewandten Schulter des Ansatzes der
Gehäusebohrung aufliegt, ist eine hohe Festigkeit der erfindungsgemäßen
Verbindung gewährleistet, da die einstückig ausgebildete Scheibe auch
große axiale, auf die Ventilspindel einwirkende Kräfte in Richtung auf das
Ventilinnere aufnehmen kann.
Dadurch, daß die Ventilspindel gemeinsam mit dem Ansatz und der Nut ein
stückig ausgebildet ist, weist die erfindungsgemäße Verbindung eine sehr
geringe Zahl von Einzelteilen, nämlich nur das Ventilgehäuse, die Ventil
spindel und die Scheibe auf, was eine einfache und kostengünstige Herstel
lung der erfindungsgemäßen Verbindung ermöglicht. Die zugehörige Ventil
spindel und das Ventilgehäuse können mit großzügigen Toleranzen gefertigt
werden, da ein Toleranzausgleich zwischen den Maßen von Ventilspindel und
Ventilgehäuse über die erfindungsgemäße einstückige umlaufende Scheibe ge
geben ist. Durch den beschriebenen Toleranzausgleich wird bei der erfin
dungsgemäßen Verbindung ein geringes Höhenspiel der Spindel im Ventilge
häuse sichergestellt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen
Verbindung einer Ventilspindel mit einem Ventilgehäuse ergeben sich aus
den Unteransprüchen.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn die vom Ventilinneren abgewandte Schul
ter der Nut von der vom Ventilinneren abgewandten Schulter des Ansatzes
der Gehäusebohrung einen Abstand aufweist, der in etwa der Dicke der
Scheibe entspricht, da durch diesen Abstand und die Dicke der Scheibe das
Höhenspiel der Ventilspindel im Ventilgehäuse bestimmt wird. Da ein derar
tiges Höhenspiel bei Ventilen, vor allem bei Heizkörperventilen für Warm
wasser-Heizungsanlagen, zu minimieren ist, ist es anzustreben, den Abstand
möglichst genau entsprechend der Dicke der Scheibe zu wählen. Dabei ist
dieser Abstand das einzige kritische Maß bei der erfindungsgemäßen Verbin
dung, wogegen z. B. die axiale Ausdehnung der Nut größer als die Dicke der
Scheibe gewählt werden kann, weil es eine einfache und kostengünstige Mon
tage der erfindungsgemäßen Verbindung ermöglicht. In diesem Zusammenhang
kann die axiale Ausdehnung der Nut etwa dem 1,5-2fachen der Dicke der
Scheibe entsprechen, also wesentlich größer als die Dicke der Scheibe sein
und ist insofern vollkommen unkritisch für z. B. das Höhenspiel der Ven
tilspindel gegenüber dem Ventilgehäuse.
Um das Radialspiel der Ventilspindel im Ventilgehäuse gering zu halten,
ist es besonders vorteilhaft, wenn der Abstand des Bodens der Nut von der
Wandung der Gehäusebohrung im Bereich der Scheibe etwa der Kreisringstärke
der umlaufenden einstückigen Scheibe entspricht.
Z. B. zur flüssigkeitsdichten Abdichtung des Ventilinneren gegenüber dem
Ventiläußeren kann auf der vom Ventilinneren abgewandten Seite der Scheibe
eine O-Ringdichtung vorgesehen sein, die zwischen der Ventilspindel und
der Gehäusebohrung angeordnet ist. Aus dem gleichen Grund kann der umlau
fende Ansatz der Ventilspindel eine umlaufende Nut aufweisen, in der eine
zweite O-Ringdichtung angeordnet ist, die an der Gehäusebohrung anliegt
und auf der dem Ventilinneren zugewandten Seite des Ventilgehäuses die Ab
dichtung gegen das Ventiläußere übernimmt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der Verbindung einer Ven
tilspindel mit einem Ventilgehäuse ist dadurch gekennzeichnet, daß die
Ventilspindel vom Ventilinneren her in die Gehäusebohrung des Ventilgehäu
ses gesteckt wird, daß anschließend die konisch geformte Scheibe auf den
vom Ventilinneren abgewandten Teil der Ventilspindel aufgesteckt und in
die Gehäusebohrung bis zur vom Ventilinneren abgewandten Schulter des An
satzes der Gehäusebohrung eingeschoben wird und daß anschließend mittels
eines kreisringförmigen Stempels die Scheibe flach und in die Nut der Ven
tilspindel eingepreßt wird.
Dadurch, daß eine vor der weiteren Bearbeitung und Montage konisch ge
formte Scheibe verwendet wird, kann die konisch geformte Scheibe in den
Ringspalt zwischen der Ventilspindel und der Gehäusebohrung eingeschoben
werden. Anschließend wird mittels eines kreisringförmigen Stempels, der
ebenfalls in den Ringspalt zwischen der Ventilspindel und der Gehäuseboh
rung eingeschoben wird, die vormals konisch geformte Scheibe flach gepreßt
und beim Vorgang des Flachpressens in die Nut der Ventilspindel derart
eingepreßt, daß der Abstand der vom Ventilinneren abgewandten Schulter der
Nut von der vom Ventilinneren abgewandten Schulter des Ansatzes der Gehäu
sebohrung durch die einstückige umlaufende Scheibe ausgefüllt wird.
Durch dieses erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich, als Verbindungs
mittel zwischen der Ventilspindel und dem Ventilgehäuse eine einstückige
umlaufende Scheibe zu verwenden, die z. B. gegenüber geteilten Scheiben,
wie z. B. Sprengringen, wesentlich größere Axialkräfte auf die Ventilspin
del abfangen und zum Ventilgehäuse ableiten kann, als bei vorbekannten
Verbindungen. Die Scheibe kann einfach in das Ventilgehäuse eingelegt wer
den. Zum Eindrücken der Scheibe in die Nut der Ventilspindel sind relativ
geringe Kräfte erforderlich. Mittels des kreisringförmigen Stempels kann
die umlaufende Scheibe tief in die Nut eingedrückt werden.
Aufgrund des beschriebenen erfindungsgemäßen Aufbaus der Verbindung und
aufgrund des beschriebenen Verfahrensablaufes ist es problemlos möglich,
die erfindungsgemäße Verbindung zwischen der Ventilspindel und dem Ventil
gehäuse quasi vollautomatisch mit entsprechenden Handhabungsgeräten durch
zuführen.
Um insbesondere bei einer automatischen Montage die Montage einfach und
kostengünstig durchführen zu können, ist es besonders vorteilhaft, wenn
die Konizität der Scheibe derart gewählt wird, daß sie vor dem Einpressen
in den Ringspalt zwischen der Ventilspindel und der Gehäusebohrung mit
Spiel hineinpaßt. Aus dem gleichen Grunde ist es vorteilhaft, wenn die
Kreisringform des Stempels derart gewählt wird, daß er in den Ringspalt
zwischen der Ventilspindel und der Gehäusebohrung mit Spiel hineinpaßt.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verbindung ist in den Zeich
nungen dargestellt und wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher er
läutert.
Es zeigen
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Verbindung einer Ventilspindel mit einem
Ventilgehäuse in einem Schnitt durch die Mittelachse und
Fig. 2 eine Explosionszeichnung einer erfindungsgemäßen Verbindung
gemäß Fig. 1, aus der die Montagefolge der erfindungsgemäßen
Verbindung besonders deutlich wird.
In der Fig. 1 rechts von der Mittelachse ist die erfindungsgemäße Verbin
dung nach durchgeführter Montage dargestellt. In der Fig. 1 links von der
Mittelachse ist die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindung bei einem
vorgegebenen Montageschritt dargestellt.
In der Fig. 1 weist ein Ventilgehäuse (1) eine Gehäusebohrung (2) auf, die
einen umlaufenden Ansatz (3) rechteckförmigen Querschnitts aufweist. In
die Gehäusebohrung (2) ist eine Ventilspindel (4) vom Ventilinneren (16)
her derart eingesteckt, daß ein Ansatz (5) der Ventilspindel (4) am Ansatz
(3) der Gehäusebohrung (2) anliegt.
Dabei ist der Ansatz (5) umlaufend ausgebildet und liegt an der dem Ven
tilinneren zugewandten Schulter (6) des Ansatzes (3) der Gehäusebohrung
(2) an. Die Ventilspindel (4) weist eine umlaufende Nut (7) auf, deren vom
Ventilinneren (16) abgewandte Schulter von der vom Ventilinneren abgewand
ten Schulter (8) des Ansatzes (3) einen Abstand (d) aufweist, der der
Dicke einer umlaufenden einstückigen Scheibe (9) entspricht.
Die axiale Ausdehnung (D) der Nut (7) entspricht gemäß der Fig. 1 etwa dem
1,5-2fachen der Dicke der umlaufenden einstückigen Scheibe.
Oberhalb der umlaufenden einstückigen Scheibe (9) ist eine erste O-Ring
dichtung (10) in einem O-Ring-Dichtungsraum angeordnet, der durch eine
Stopfbuchsmutter (11), die mittels eines Gewindes am Ventilgehäuse (1) be
festigt ist, begrenzt wird.
Eine zweite O-Ringdichtung (12) ist in einer umlaufenden Nut (13) des An
satzes (5) der Ventilspindel (4) angeordnet, so daß das Ventiläußere ge
genüber dem Ventilinnenraum (16) durch insgesamt zwei Dichtungsmittel
flüssigkeitsdicht abgedichtet ist.
In der Fig. 1 links ist die konische Formgebung der Scheibe (14) vor dem
Einpressen mittels eines kreisringförmigen Stempels (15) in die Nut (7)
der Ventilspindel (4) erkennbar. Nach dem Einpressen der konischen Scheibe
(14) in die Nut (7) ist die Scheibe (9) flachgedrückt, wie in der Fig. 1
rechts erkennbar. Nach dem Flachdrücken ist die Kreisringdicke der Scheibe
etwa genau so groß wie der Abstand (A) zwischen dem Boden der Nut (7) der
Ventilspindel (4) und der Gehäusebohrung (2).
In Fig. 2 sind gleiche und gleichwirkende Einrichtungsteile wie in der
Fig. 1 mit den gleichen Bezugszeichen dargestellt. Man erkennt in der Fig.
2, daß die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindung in folgender Rei
henfolge abläuft: zuerst wird der O-Ring (12) auf die umlaufende Nut (13)
des Ansatzes (5) der Ventilspindel (4) aufgezogen. Dann wird die Ventil
spindel (4) gemeinsam mit der zweiten O-Ringdichtung (12) in die Gehäuse
bohrung (2) des Ventilgehäuses (1) vom Ventilinneren (16) her eingescho
ben. Anschließend wird vom Ventiläußeren her die konisch geformte Scheibe
(14) auf die Ventilspindel (4) gesteckt und in den Ringspalt zwischen der
Ventilspindel (4) und der Gehäusebohrung (2) hineingeschoben, bis die ko
nisch geformte Scheibe (14) auf der vom Ventilinneren (16) abgewandten
Schulter (8) des rechteckförmigen Ansatzes (3) der Gehäusebohrung (2) auf
liegt. Dann wird gemäß Fig. 1 links die konisch geformte Scheibe (14)
mittels des kreisringförmigen Stempels (15) in die umlaufende Nut (7) der
Ventilspindel (4) eingepreßt, derart, daß die Dicke der nunmehr flachge
drückten Scheibe (9) den Abstand (d) überbrückt.
Anschließend wird der erste O-Ring (10) über die Ventilspindel (4) ge
streift und in den Ringspalt zwischen der Ventilspindel (4) und der Gehäu
sebohrung (2) eingedrückt. Schließlich wird die Stopfbuchsmutter (11) auf
das Ventilgehäuse (1) aufgeschraubt und schließt den oberen O-Ringraum,
der die erste O-Ringdichtung (10) trägt, nach außen ab.
Nach Durchführung der beschriebenen Montageverfahrensschritte ist die er
findungsgemäße Verbindung hergestellt. Die erfindungsgemäße Verbindung
weist im wesentlichen drei Teile auf, nämlich die Ventilspindel (4), das
Ventilgehäuse (1) und die umlaufende einstückige Scheibe (9). Die einfache
Montage der erfindungsgemäßen Verbindung ist dadurch gewährleistet, daß
die einstückige umlaufende Scheibe (9) vor dem Verpressen in die Nut (7)
der Ventilspindel (4) konisch ausgebildet ist und erst durch das Verpres
sen mittels des kreisringförmigen Stempels (15) die form- und kraftschlüs
sige Verbindung der Ventilspindel (4) mit dem Ventilgehäuse (1) herstellt.
Claims (11)
1. Verbindung einer Ventilspindel mit einem Ventilgehäuse, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (1) eine Gehäusebohrung (2) auf
weist, daß in der Gehäusebohrung (2) ein umlaufender Ansatz (3)
rechteckigen Querschnitts angeordnet ist, daß die Ventilspindel (4)
einen umlaufenden Ansatz (5) aufweist, der an der dem Ventilinneren
(16) zugewandten Schulter (6) des Ansatzes (3) der Gehäusebohrung
(2) anliegt, daß die Ventilspindel (4) eine umlaufende Nut (7)
rechteckigen Querschnitts aufweist, die in Höhe der vom Ventilinne
ren (16) abgewandten Schulter (8) des Ansatzes (3) der Gehäuseboh
rung (2) angeordnet ist, daß die Ventilspindel (4) gemeinsam mit dem
Ansatz (5) und der Nut (7) einstückig ausgebildet ist und daß eine
umlaufende einstückige Scheibe (9) vorgesehen ist, die in der Nut
(7) der Ventilspindel (4) angeordnet ist und die auf der vom Ven
tilinneren (16) abgewandten Schulter (8) des Ansatzes (3) der Gehäu
sebohrung (2) aufliegt.
2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Ven
tilinneren (16) abgewandte Schulter der Nut (7) von der vom Ven
tilinneren (16) abgewandten Schulter (8) des Ansatzes (3) der Gehäu
sebohrung (2) einen Abstand (d) aufweist, der in etwa der Dicke der
Scheibe (9) entspricht.
3. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale
Ausdehnung (D) der Nut (7) größer ist als die Dicke der Scheibe (9).
4. Verbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale
Ausdehnung (D) der Nut (7) etwa dem 1,5-2fachen der Dicke der
Scheibe (9) entspricht.
5. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand
(A) des Bodens der Nut (7) von der Wandung der Gehäusebohrung (2) im
Bereich der Scheibe (9) etwa der Kreisringstärke der Scheibe (9)
entspricht.
6. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der vom
Ventilinneren (16) abgewandten Seite der Scheibe (9) eine O-Ring
dichtung (10) vorgesehen ist, die zwischen der Ventilspindel (4) und
der Gehäusebohrung (2) angeordnet ist.
7. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der umlau
fende Ansatz (5) der Ventilspindel (4) eine umlaufende Nut (13) auf
weist, in der eine zweite O-Ringdichtung (12) angeordnet ist und die
an der Gehäusebohrung (2) anliegt.
8. Verfahren zur Herstellung der Verbindung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß zuerst die Ventilspindel (4) vom Ventilinneren
(16) her in die Gehäusebohrung (2) des Ventilgehäuses (1) gesteckt
wird, daß anschließend die konisch geformte Scheibe (14) auf den vom
Ventilinneren (16) abgewandten Teil der Ventilspindel (4) aufge
steckt und in die Gehäusebohrung (2) bis zur vom Ventilinneren (16)
abgewandten Schulter (8) des Ansatzes (3) der Gehäusebohrung (2)
eingeschoben wird und daß anschließend mittels eines kreisringförmi
gen Stempels (15) die Scheibe (9) flach- und in die Nut (7) der Ven
tilspindel (4) eingepreßt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Konizität
der Scheibe (14) derart gewählt wird, daß sie vor dem Einpressen in
den Ringspalt zwischen der Ventilspindel (4) und der Gehäusebohrung
(2) mit mechanischem Spiel hineinpaßt.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreis
ringform des Stempels (15) derart gewählt wird, daß er in den
Ringspalt zwischen der Ventilspindel (4) und der Gehäusebohrung (2)
mit mechanischem Spiel hineinpaßt.
11. Verbindung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung in
einem Heizkörperventil für Warmwasser-Heizungsanlagen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904028893 DE4028893A1 (de) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | Verbindung einer ventilspindel mit einem ventilgehaeuse und verfahren zur herstellung der verbindung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904028893 DE4028893A1 (de) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | Verbindung einer ventilspindel mit einem ventilgehaeuse und verfahren zur herstellung der verbindung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4028893A1 true DE4028893A1 (de) | 1992-03-19 |
Family
ID=6414084
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904028893 Ceased DE4028893A1 (de) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | Verbindung einer ventilspindel mit einem ventilgehaeuse und verfahren zur herstellung der verbindung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4028893A1 (de) |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection | ||
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Owner name: THEODOR HEIMEIER METALLWERK GMBH & CO. KG, 59597 E |