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Stand der Technik
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Die
Erfindung geht aus von einer Ventileinheit nach der Gattung des
Hauptanspruchs.
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Es
ist schon ein Magnetventil für feststoffhaltige Fluide
aus der
DE 44 05 762
A1 bekannt, das einen Ventilsitz und ein mit dem Ventilsitz
zusammenwirkendes Ventilglied aufweist. Mehrere Magnetventile gemäß der
DE 44 05 762 A1 werden
in einer Vergießanlage zum Vergießen von Gießharz
in elektrische Geräte eingesetzt. Die Anzahl der Magnetventile
entspricht der Anzahl der gleichzeitig zu vergießenden
elektrischen Geräte. Nachteilig ist, dass an den Ventilgliedern
der Magnetventile Ablagerungen auftreten, die zu Undichtigkeiten
der Magnetventile und zur ungleichen Mengendosierung in die elektrischen
Geräte führen. Die Magnetventile müssen
daher in vergleichsweise kurzen Intervallen ausgetauscht werden,
was zu hohen Wartungskosten führt. Außerdem entstehen
Kosten durch die Ausfallzeiten der Fertigungsanlage und durch wegen
ungleicher Vergießmengen verursachtem Ausschuss.
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Vorteile der Erfindung
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Die
erfindungsgemäße Ventileinheit mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil,
dass weniger Ablagerungen auftreten und die Wartungskosten verringert werden,
indem eine alternative Ventilbauart eingesetzt wird, die einen vollkommen
geradlinigen Durchfluss ohne Störkanten, Drosselstellen
und Umlenkungen aufweist. Die erfindungsgemäße
Ausführung weist ein drehbares oder axial verstellbares
Ventilglied auf, das den Eingang über Durchgangsbohrungen
im Ventilglied geradlinig mit mehreren Ausgängen verbindet,
wodurch das Fluid auf die Ausgänge verteilt wird. Außerdem
wird erreicht, dass über jeden Ausgang die gleiche Fluidmenge
abgefüllt wird.
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Durch
die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch
angegebenen Ventileinheit möglich.
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Besonders
vorteilhaft ist, wenn die Ausgänge in den Ventilgliedkanal
führen, wobei die Ausgänge und die Verteilerkanäle
am Ventilgliedkanal diametral gegenüberliegend angeordnet
sind. Auf diese Weise kann die Durchgangsbohrung im Ventilglied den
Verteilerkanal mit dem Ausgang geradlinig verbinden.
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Weiterhin
vorteilhaft ist, wenn das Ventilglied zylinderförmig oder
stabförmig ausgebildet ist, da es auf diese Weise drehbar
ist und mehrere Ausgänge gemeinsam steuern kann.
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Sehr
vorteilhaft ist es, wenn das Ventilglied in zumindest einer im Ventilgliedkanal
angeordneten Lagerbuchse gelagert ist, da auf diese Weise das Passungsspiel
und die genaue Flucht der Durchgangsbohrungen zu den Verteilerkanälen
und den Ausgängen gewährleistet ist.
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Auch
vorteilhaft ist, wenn das Ventilglied zwischen den Durchgangsbohrungen
ringförmige Dichtnuten aufweist, da die Durchgangsbohrungen
auf diese Weise besser gegeneinander abgedichtet werden und es im
Ventilgliedkanal zu keinen Querströmungen über
die Leckspalte kommt.
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Des
weiteren vorteilhaft ist, wenn in den Dichtnuten Dichtmittel vorgesehen
sind, die die Leckspalte zwischen dem Ventilgliedkanal und dem Ventilglied
abdichten und dadurch das Festkleben des Ventilglieds durch in den
Dichtspalt eingedrungenes Gießharz verhindert wird.
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Darüber
hinaus vorteilhaft ist, wenn die Dichtnuten über Befüllkanäle
mit einem Schmiermittel befüllbar sind, da das Schmiermittel
neben der Verringerung der Reibung zwischen dem Ventilgliedkanal
und dem Ventilglied auch eine Abdichtung erreicht. Als Schmiermittel
wird beispielsweise Glykol eingesetzt.
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Vorteilhaft
ist, wenn das Ventilglied mittels eines Aktors drehend oder axial
verstellbar ist. Gemäß dem Ausführungsbeispiel
wird eine pneumatische Stelleinheit zum Antrieb des Ventilglieds
verwendet.
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Außerdem
vorteilhaft ist, wenn der Ventilgliedkanal in einem Ventilgehäuse
ausgebildet ist, das in Längsrichtung des Ventilgliedkanals
gesehen in mehrere Teilsegmente geteilt ist. Auf diese Weise ist
der Ventilgliedkanal hinsichtlich seiner Toleranzen passgenauer
herstellbar, wodurch weniger Leckage im Ventilgliedkanal auftritt
bzw. weniger Abdichtungsaufwand erforderlich ist. Außerdem
werden für die Herstellung keine Tieflochbohrer benötigt.
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Zeichnung
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Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert.
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1 zeigt
im Schnitt eine erfindungsgemäße Ventileinheit,
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2 im
Schnitt eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen
Ventileinheit nach 1,
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3 die
erfindungsgemäße Ventileinheit nach 1 bestehend
aus mehreren Teilsegmenten und
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4 ein
einzelnes Teilsegment der Ventileinheit nach 3.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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1 zeigt
im Schnitt eine erfindungsgemäße Ventileinheit.
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Die
erfindungsgemäße Ventileinheit hat einen Eingang 1 und
mehrere Ausgänge 2. Es ist ein in einem Ventilgliedkanal 3 drehbar
gelagertes Ventilglied 4 vorgesehen, das den Eingang 1 mit
den Ausgängen 2 strömungsverbinden kann
oder diese Strömungsverbindung unterbricht.
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Der
Eingang 1 mündet in einen Eingangskanal 5,
der über Verteilerkanäle 6 in den Ventilgliedkanal 3 führt.
Am Ventilgliedkanal 3 schließen die Ausgänge 2 an.
In dem Ventilgliedkanal 3 ist das Ventilglied 4 drehbar
oder axial beweglich angeordnet, das die Verteilerkanäle 6 abhängig
von seiner Winkel- oder Axialposition mit den Ausgängen 2 strömungsverbinden
kann oder diese Strömungsverbindung sperrt. Das Ventilglied 4 ist
zylinderförmig oder stabförmig, beispielsweise
als Welle, und der Ventilgliedkanal 3 hohlzylinderförmig
ausgeführt. Das Ventilglied 4 kann aber auch eine
andere Form haben und beispielsweise als Flachschieber mit einem
rechteckförmigen Querschnitt ausgeführt sein,
der in einem quaderförmigen Ventilgliedkanal 3 angeordnet
ist.
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Erfindungsgemäß ist
vorgesehen, dass das Ventilglied 4 Durchgänge
oder Durchgangsbohrungen 8 aufweist, über die
die Verteilerkanäle 6 mit den Ausgängen 2 strömungsverbindbar
sind.
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Gemäß dem
Ausführungsbeispiel ist jedem Verteilerkanal 6 ein
Ausgang 2 zugeordnet, wobei alle Ausgänge 2 über
das Ventilglied 4 gesteuert werden. Das Ventilglied 4 verbindet
den Eingang 1 in seiner Offenstellung beispielsweise mit
allen Ausgängen 2, so dass der über den
Eingang 1 eintretende Volumenstrom auf alle Ausgänge 2 verteilt
wird. In seiner Schließstellung verschließt das
Ventilglied alle Ausgänge 2. Selbstverständlich
könnte auch vorgesehen sein, dass in einer Stellung des
Ventilglieds 4 nur einige der Ausgänge 2 geöffnet
und die übrigen Ausgänge 2 geschlossen
sind und in einer anderen Stellung in umgekehrter Weise. Gemäß dem
Ausführungsbeispiel sind die Verteilerkanäle 6 und
die Ausgänge 2 bezüglich einer Längsachse
des Ventilgliedkanals 3 diametral gegenüberliegend
am Ventilgliedkanal 3 angeordnet, so dass das Fluid bei
einer Offenstellung des Ventilglieds 4 von den Verteilerkanälen 6 aus über
die Durchgangsbohrungen 8 des Ventilglieds 4 in
die Ausgänge 2 gelangt. In ihrer gedachten Verlängerung
sind die Verteilerkanäle 6 und die Ausgänge 2 fluchtend
zueinander angeordnet.
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Das
Ventilglied 4 kann unmittelbar in dem Ventilgliedkanal 3 oder
in einer im Ventilgliedkanal angeordneten Lagerbuchse 10 gelagert
sein. Die Lagerbuchse 10 ist aus einem verschleißfesten
Material hergestellt, beispielsweise aus Hartmetall. Ebenso kann
das Ventilglied aus einem verschleißfesten Material hergestellt
sein, beispielsweise aus Hartmetall.
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Das
Ventilglied 4 ist und/oder der Ventilgliedkanal 4 sind
derart ausgeführt, dass das Fluid im wesentlichen nur über
die Durchgangsbohrungen 8 und nicht über einen
Leckspalt 9 zwischen dem Ventilgliedkanal 3 und
dem Ventilglied 4 in Richtung der Ausgänge 2 strömt.
Dies wird erfindungsgemäß durch eine passgenaue
Anordnung des Ventilglieds 4 in dem Ventilgliedkanal 3 und/oder
durch eine Abdichtung des Leckspaltes 9 zwischen den Durchgangsbohrungen 8 erreicht.
Zur Abdichtung der Leckspalte 9 kann das Ventilglied 4 in
Längsrichtung gesehen zwischen den Durchgangsbohrungen 8 ringförmige
Dichtnuten 11 aufweisen, in denen Dichtmittel 12 angeordnet
sind. Als Dichtmittel 12 sind Dichtringe, beispielsweise
Kolbendichtringe oder Teflonringe, verwendbar. Auf diese Weise wird
ein Aushärten des Fluids in den Leckspalten vermieden.
Dadurch wird sichergestellt, dass sich die Verstellkräfte zum
Verstellen des Ventilglieds 4 nicht durch ausgehärtetes
Fluid im Ventilgliedkanal 4 erhöhen. Anstatt statischer
Dichtmittel 12 können die Dichtnuten 11 auch über
Befüllkanäle mit einem separaten Fluid, beispielsweise
Glykol, befüllt werden, das neben der Abdichtung auch der
Schmierung zwischen dem Ventilgliedkanal 3 und dem Ventilglied 4 dient.
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Das
Ventilglied 4 ist mittels eines Aktors 15 drehend
oder axial verstellbar. Als Aktor 15 wird beispielsweise
eine pneumatische oder hydraulische Stelleinheit oder ein Elektromotor
verwendet.
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2 zeigt
im Schnitt eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen
Ventileinheit nach 1.
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Bei
der Ventileinheit nach 2 sind die gegenüber
der Ventileinheit nach 1 gleichbleibenden oder gleichwirkenden
Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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3 zeigt
die erfindungsgemäße Ventileinheit nach 1 bestehend
aus mehreren Teilsegmenten.
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Bei
der Ventileinheit nach 3 sind die gegenüber
der Ventileinheit nach 1 und 2 gleichbleibenden
oder gleichwirkenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Die
Ventileinheit hat ein Ventilgehäuse 16 mit dem
Eingang 1, den Ausgängen 2 und dem Ventilgliedkanal 4.
Gemäß der weiteren Ausführung nach 3 ist
das Ventilgehäuse 16 in Längsrichtung
des Ventilgliedkanals 3 gesehen in mehrere Teilsegmente 17 geteilt,
die dicht miteinander verschraubt sind. Auf diese Weise lässt
sich der Ventilgliedkanal 3 passgenauer herstellen. Die
Teilsegmente 17 sind beispielsweise quaderförmig
ausgeführt und weisen Abschnitte des Ventilgliedkanals 3 und
des Eingangskanals 5 auf.
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4 zeigt
ein einzelnes Teilsegment der Ventileinheit nach 3.
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Bei
der Ventileinheit nach 4 sind die gegenüber
der Ventileinheit nach 1 bis 3 gleichbleibenden
oder gleichwirkenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Da
sich durch die erfindungsgemäße Ausführung
kaum Ablagerungen am Ventilglied festsetzen können, ist
die erfindungsgemäße Ventileinheit beispielsweise
geeignet für das Vergießen von feststoffhaltigen,
abrasiven Fluiden, beispielsweise Gießharz, in elektrische
Geräte, z. B Zündspulen. In der Vergießanlage
hat die Ventileinheit so viele Ausgänge wie elektrische
Geräte mit Gießharz gleichzeitig befüllt
werden sollen. Alle verschleißrelevanten Bauteile können
bei Bedarf auch in Hartmetall oder Keramik angefertigt werden, falls
der Verschleiß durch die abrasiven Füllstoffe
(z. B. Quarzmehl) dies notwendig macht.
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Die
erfindungsgemäße Ventileinheit ist beispielsweise
von der übrigen Vergießanlage thermisch entkoppelt,
um das Aushärten der Vergussmasse zu verzögern.
Durch die thermische Entkopplung wird eine Wärmeübertragung
zwischen der Ventileinheit und der übrigen Vergießanlage
durch entsprechende Maßnahmen vermieden. Zusätzlich kann
die erfindungsgemäße Ventileinheit durch eine Kühleinrichtung
gekühlt sein, um das Aushärten des Gießharzes
zu verzögern und damit das Wartungsintervall für
die Ventileinheit zu verlängern.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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