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Die Erfindung betrifft ein Ventil mit drehbarem Ventilglied, mit einem Ventilgehäuse, das eine Ventilkammer begrenzt, in der ein um eine Drehachse verdrehbares Ventilglied angeordnet ist, das an seiner bezüglich der Drehachse radial nach außen orientierten Mantelfläche eine erste Durchgangskanalmündung eines es durchsetzenden Durchgangskanals aufweist, die bei in eine Offenstellung verdrehtem Ventilglied mit einer umfangsseitig in die Ventilkammer einmündenden und von einer der Mantelfläche des Ventilgliedes zugewandten Dichtfläche umrahmten ersten Gehäusekanalmündung eines im Ventilgehäuse verlaufenden ersten Gehäusekanals fluchtet, wobei mindestens ein Umfangsabschnitt der Mantelfläche des Ventilgliedes eine als Kreiszylinderfläche ausgebildete Schließfläche bildet, die bei in eine Schließstellung gedrehtem Ventilglied unter Abdeckung der ersten Gehäusekanalmündung an der Dichtfläche anliegt.
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Ein aus der
DE 30 23 927 A1 bekanntes Ventil dieser Art verfügt über ein schalenförmig ausgebildetes Ventilglied mit einer als Schließfläche fungierenden kreiszylindrischen Mantelfläche. Inder Schließstellung liegt die Schließfläche an einer am Gehäuse fixierten Dichtfläche an, die eine zu einem ersten Gehäusekanal gehörende erste Gehäusekanalmündung umrahmt. Dadurch ist das Ventil abgesperrt. Zum Öffnen des Ventils wird das Ventilglied um eine Drehachse verdreht, so dass sich die Schließfläche von der Dichtfläche entfernt und ein das Ventilglied durchsetzender Durchgangskanal mit dem vorgenannten Gehäusekanal fluchtet. Indem die Drehachse des Ventilglieds zweifach exzentrisch zum Krümmungszentrum der Schließfläche platziert ist, kann einer Beschädigung der Dichtfläche beim Verdrehen des Ventilgliedes vorgebeugt werden, da die Schließfläche beim Verdrehen des Ventilgliedes von der Dichtfläche abhebt. Die Herstellung und Lagerung des Ventilgliedes ist allerdings relativ aufwändig. Auch besteht die Problematik, dass sich das Ventilglied aufgrund der herrschenden Hebelverhältnisse möglicherweise unerwünscht verdreht, wenn das Ventil in Verbindung mit hohen Fluidkräften Erschütterungen ausgesetzt ist.
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Aus der
DE 666 017 A ist ein Absperrventil bekannt, dessen Ventilglied kugelförmig ausgebildet und zum gleichen Zweck wie das Ventilglied der
DE 30 23 927 A1 exzentrisch drehgelagert ist.
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Aus der
DE 203 04 623 U1 ist ein Drehschieberventil bekannt, das ein kreiszylindrisches Ventilglied aufweist, welches von einer im Ventilgehäuse angeordneten gummielastischen Buchse umschlossen ist. Die Buchse dient zur Drehlagerung und gleichzeitigen Abdichtung. Aufgrund der von der Buchse ausgeübten radialen Vorspannung kann bei der Drehbetätigung des Ventilgliedes, insbesondere nach längerer Betriebspause, eine gewissen Schwergängigkeit auftreten. Auch der Verschleiß wird durch das Anpressen der Buchse an das Ventilglied begünstigt.
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Aus der
DE 1 055 905 B ist eine Absperrvorrichtung bekannt, bei der die Dichtfläche an einem im Ventilgehäuse verschiebbar gelagerten Ringkolben angeordnet ist. Der Ringkolben wird durch Federkraft an das Ventilglied angedrückt, was beim Verdrehen des Ventilgliedes einen erhöhten Verschleiß zur Folge haben kann.
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Die
DE 7 316 382 U beschreibt einen Absperrhahn mit einem in einem Gehäuse exzentrisch drehbar gelagerten Absperrkörper. Der Absperrkörper ist tonnenförmig gestaltet und weist eine Schließfläche auf, deren Krümmungszentrum mit Abstand neben der Drehachse des Absperrkörpers angeordnet ist.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ventil mit drehbarem Ventilglied zu schaffen, das sich trotz hoher Abdichtqualität durch einen geringen Verschleiß auszeichnet.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist in Verbindung mit den eingangs genannten Merkmalen vorgesehen, dass das Krümmungszentrum der Schließfläche mit der Drehachse des Ventilgliedes zusammenfällt und dass die erste Durchgangskanalmündung an einem sich in der Umfangsrichtung des Ventilgliedes an die Schließfläche anschließenden weiteren Umfangsabschnitt der Mantelfläche des Ventilgliedes angeordnet ist, der als Kreiszylinderfläche mit bezüglich der Schließfläche geringerer Krümmung ausgebildet ist.
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Auf diese Weise liegt die Zylinderfläche des die erste Durchgangskanalmündung aufweisenden weiteren Umfangsabschnittes radial innerhalb der Mantelfläche eines die Schließfläche beinhaltenden gedachten Kreiszylinders. Ventilglied und Dichtfläche können derart relativ zueinander angeordnet werden, dass die Schließfläche in der Schließstellung des Ventilgliedes mit der für eine zuverlässige Abdichtung angestrebten Vorspannung an der Dichtfläche anliegt. Nimmt das Ventilglied die Offenstellung ein, liegt der Dichtfläche der weitere Umfangsabschnitt gegenüber, der aufgrund seiner geringeren Krümmung die Dichtfläche im Vergleich zur Schließfläche weniger stark oder überhaupt nicht beaufschlagt. Da sich der Überdeckungsgrad zwischen der Schließfläche und der Dichtfläche beim Verdrehen des Ventilgliedes allmählich verändert, wird die Dichtfläche bei der Ventilbetätigung mit sich verändernder Flächenüberdeckung von der Schließfläche beaufschlagt, was zum einen den Verschleiß und zum anderen die erforderliche Drehbetätigungskraft reduziert. Gleichwohl lässt sich das Ventilglied und somit das gesamte Ventil relativ einfach und kostengünstig herstellen.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Als optimale Platzierung der Drehachse wird eine Position auf der Mittelsenkrechten der Querschnittsfläche der in der Schließstellung zu verschließenden ersten Gehäusekanalmündung angesehen. Hier kann ein durch den ersten Gehäusekanal zugeführtes Fluid das Ventilglied in der Schließstellung nur symmetrisch beaufschlagen, so dass auch unter ungünstigen Umgebungsbedingungen ein unerwünschtes selbsttätiges Verdrehen des Ventilgliedes ausgeschlossen ist.
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Vorzugsweise wird die Anordnung so getroffen, dass das Umschalten zwischen der Schließstellung und der Offenstellung ein Verdrehen des Ventilgliedes von 90° erfordert. Insbesondere in diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn die Schließfläche und der weitere Umfangsabschnitt derart relativ zueinander angeordnet sind, dass ihre beiden Krümmungszentren bei Einnahme der Offenstellung des Ventilgliedes gemeinsam auf der Mittelsenkrechten der Querschnittsfläche der ersten Gehäusekanalmündung liegen, allerdings mit einem gewissen Versatz in der Achsrichtung der Mittelsenkrechten.
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Die Umfangserstreckung des die erste Durchgangskanalmündung aufweisenden weiteren Umfangsabschnittes beträgt zweckmäßigerweise zumindest im Wesentlichen 90°.
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Ein sanfter Übergang zwischen den diversen Umfangsabschnitten der Mantelfläche des Ventilgliedes ist gewährleistet, wenn sich der weitere Umfangsabschnitt direkt an die Schließfläche anschließt.
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Vorzugsweise setzt sich die Mantelfläche des Ventilgliedes aus lediglich zwei Umfangsabschnitten zusammen, und zwar aus einem die mindestens eine Schließfläche enthaltenden kreiszylindrischen Umfangsabschnitt und dem zylindrischen, vorzugsweise ebenfalls kreiszylindrischen weiteren Umfangsabschnitt. Die Schließfläche kann dabei je nach Auslegung des Ventils und insbesondere in Abhängigkeit davon, ob die der ersten Durchgangskanalmündung entgegengesetzte zweite Durchgangskanalmündung auch an der Mantelfläche oder stirnseitig am Ventilglied angeordnet ist, nur einen Teil oder den gesamten erstgenannten kreiszylindrischen Umfangsabschnitt einnehmen. Jedenfalls erstreckt sich der kreiszylindrische Umfangsabschnitt auf diese Weise zwischen den beiden ineinander entgegengesetzte Umfangsrichtungen weisenden Endbereichen des die erste Durchgangskanalmündung aufweisenden weiteren Umfangsabschnittes.
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Zweckmäßig ist eine Ausgestaltung, bei der der weitere Umfangsabschnitt in der Offenstellung des Ventilgliedes an der Dichtfläche anliegt, aufgrund seines geringeren Abstandes zur Drehachse die Pressung der Dichtfläche jedoch verglichen mit der Schließstellung verringert ist. Man kann somit erreichen, dass die Mantelfläche des Ventilgliedes unabhängig von der Drehposition ständig an der Dichtfläche anliegt, so dass sich zwischen Dichtfläche und Mantelfläche des Ventilgliedes keine die Dichtqualität beeinträchtigenden Verunreinigungen ablagern können.
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Die Dichtfläche ist zweckmäßigerweise von einem elastisch nachgiebigen Material gebildet, insbesondere ein Material mit gummielastischen Eigenschaften. Vorzugsweise ist sie Bestandteil einer sich am Ventilgehäuse abstützenden, die erste Kanalmündung umschließenden ringförmigen Dichtung. Selbige kann direkt am Ventilgehäuse fixiert sein oder ist in vorteilhafter Weise Bestandteil einer koaxial in den zugeordneten Gehäusekanal eingesetzten ringförmigen Dichtungspatrone. Zur axialen Fixierung einer solchen Dichtungspatrone kann in den zugeordneten Gehäusekanal ein ringförmiges Schraubelement eingeschraubt sein.
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Um das Ventil als Absperrventil einsetzen zu können, mündet der Durchgangskanal zweckmäßigerweise mit einer bezüglich der ersten Durchgangskanalmündung in Umfangsrichtung versetzten zweiten Durchgangskanalmündung zur Mantelfläche des Ventilgliedes aus, wobei diese zweite Durchgangskanalmündung selbstverständlich außerhalb der Schließfläche liegt. Ein das Ventilgehäuse durchsetzender zweiter Gehäusekanal mündet umfangsseitig so in die Ventilkammer ein, dass er in der Offenstellung mit dem Durchgangskanal kommuniziert und folglich eine Fluidströmung zwischen den beiden Gehäusekanälen möglich ist. Da es zum Absperren des Fluiddurchganges ausreicht, die Schließfläche vor die erste Durchgangskanalmündung zu verlagern, muss der zum zweiten Gehäusekanal gehörenden zweiten Gehäusekanalmündung kein eigenes gummielastisches Dichtmittel zugeordnet sein.
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Der Durchgangskanal könnte in dem Ventilglied auch einen dahingehenden Verlauf haben, dass seine zweite Durchgangskanalmündung stirnseitig am Ventilglied angeordnet und axial orientiert ist.
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Soll das Ventil als 3/2-Wegeventil betrieben werden, bildet man den Durchgangskanal des Ventilgliedes mit drei in Umfangsrichtung zueinander versetzten Durchgangskanalmündungen aus und sieht außerdem zweckmäßigerweise drei Gehäusekanäle vor, von denen zwei Stück mit einer Dichtfläche ausgestattet sind, mit denen die Schließfläche des Ventilgliedes abwechselnd kooperieren kann.
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Bei einem besonders einfachen Aufbau des Ventils ist das Ventilgehäuse von einer Durchtrittsöffnung durchsetzt, in die ein das Ventilglied ausbildender einstückiger Drehkörper eingesteckt ist, der auf der einen Seite einen außerhalb des Ventilgehäuses angeordneten Drehbetätigungsabschnitt aufweist und auf der entgegengesetzten Seite mit einem Halteelement verrastet ist, das sich zur Fixierung des Drehkörpers am Ventilgehäuse abstützt.
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Das Ventilglied kann mehrere in seiner Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnete kreiszylindrische Schließflächen aufweisen, insbesondere derart, dass wenigstens zwei solcher Schließflächen alternativ in einer Schließstellung positionierbar sind. Es eröffnet sich auf diese Weise insbesondere die Möglichkeit, das Ventilglied zum Absperren des Fluiddurchganges ausgehend von seiner Offenstellung wahlweise im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn zu verdrehen.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
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1 eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils in einer perspektivischen Darstellung,
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2 das Ventil aus 1 im Längsschnitt gemäß Schnittlinie II-II in der Offenstellung des Ventilgliedes,
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3 einen Längsschnitt durch das Ventil aus 1 gemäß Schnittlinie III-III, wiederum in der Offenstellung des Ventilgliedes,
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4 einen Längsschnitt analog 2 durch das Ventil aus 1, wobei das Ventilglied die Schließstellung einnimmt,
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5 einen Längsschnitt analog 3 durch das Ventil aus 1, wobei das Ventilglied die Schließstellung einnimmt, und
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6 bis 8 vergrößerte Einzeldarstellungen des Ventils im Bereich des Ventilgliedes und des ihm zugeordneten ersten Gehäusekanals in einem Längsschnitt gemäß Schnittlinie III-III, wobei 6 die Offenstellung, 7 eine Zwischenstellung und 8 die Schließstellung zeigt.
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Das in seiner Gesamtheit mit Bezugsziffer 1 bezeichnete Ventil ist beim Ausführungsbeispiel als 2/2-Wegeventil konzipiert und insbesondere als Absperrventil einsetzbar. Durch einfache Modifikation, beispielsweise wie in 5 gepunktet eingezeichnet, kann das Ventil 1 als auch 3/2-Wegeventil betrieben werden.
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Das Ventil 1 verfügt über ein Ventilgehäuse 2, beispielsweise aus Kunststoff und/oder aus Metall bestehend, das eine Ventilkammer 3 umgrenzt, die vorzugsweise Bestandteil einer das Ventilgehäuse 2 quer zu seiner Längsachse 4 durchsetzenden Durchtrittsöffnung 5 ist. Die Ventilkammer 3 ist bevorzugt kreiszylindrisch konturiert und verfügt über eine zur Längsachse 4 des Ventilgehäuses 2 rechtwinkeligen Längsachse 6.
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In der Ventilkammer 3 sitzt drehbar ein längliches Ventilglied 7. Zu seiner Drehbetätigung ist es mit einem außerhalb des Ventilgehäuses 2 angeordneten, beispielsweise als Knebel ausgebildeten Drehbetätigungsabschnitt 8 drehfest verbunden. Vorzugsweise sind das Ventilglied 7 und der Drehbetätigungsabschnitt 8 einstückige Bestandteile eines in die Durchtrittsöffnung 5 eingesteckten Drehkörpers 12.
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Die Einstecktiefe des Drehkörpers 12 ist durch eine im Übergangsbereich zwischen dem Drehbetätigungsabschnitt 8 und dem Ventilglied 7 ausgebildete erste Anschlagfläche 13 des Drehkörpers 12 definiert, die an der Außenfläche des Ventilgehäuses 2 anliegt. Damit der Drehkörper 12 in Achsrichtung der Längsachse 6 unbeweglich am Ventilgehäuse 2 fixiert ist, ist an der dem Drehbetätigungsabschnitt 8 entgegengesetzten Stirnseite des Ventilgliedes 7 von außen her ein Halteelement 14 fixiert, das mit einer der ersten Anschlagfläche 13 zugewandten zweiten Anschlagfläche 15 ebenfalls am Ventilgehäuse 2 abgestützt ist. Das Halteelement 14 ist zweckmäßigerweise durch Rastverbindungsmittel 11 am Ventilglied 7 befestigt.
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Die Ventilkammer 3 ist zur Umgebung hin axial durch je eine ringförmige Dichtung 16, 17 abgedichtet, die am Ventilglied 7 fixiert ist und mit der Innenumfangsfläche der Durchtrittsöffnung 5 in Dichtkontakt steht.
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Das Ventilglied 7 hat eine Längsachse 18, die zweckmäßiger weise mit der Längsachse 6 der Ventilkammer 3 zusammenfällt. Die bezüglich der Längsachse 18 radial nach außen weisende Umfangsfläche des Ventilgliedes 7 sei als Mantelfläche 22 bezeichnet.
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Innerhalb der Ventilkammer 3 ist das Ventilglied 7 von einem Durchgangskanal 23 quer durchsetzt. Dieser mündet an in Umfangsrichtung zueinander beabstandeten Stellen mit einer ersten Durchgangskanalmündung 24 und einer zweiten Durchgangskanalmündung 25 zu der Mantelfläche 22 aus. Vorzugsweise erstreckt sich der Durchgangskanal 23 linear und insbesondere rechtwinkelig zu der Längsachse 18 durch das Ventilglied 7 hindurch. Die beiden Durchgangskanalmündungen 24, 25 sind dadurch einander diametral entgegengesetzt orientiert. Ein abgewinkelter Verlauf wäre ebenfalls möglich.
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In dem Ventilgehäuse 2 verlaufen ein erster Gehäusekanal 26 und ein zweiter Gehäusekanal 27. Beide Kanäle münden jeweils mit einer Anschlussöffnung 28, 29 zur Außenfläche des Ventilgehäuses 2 aus, wobei den Anschlussöffnungen Anschlussmittel 32 – beispielsweise Innengewinde oder Steckverbindungsmittel – zugeordnet sein können, die den Anschluss von wegführenden Fluidleitungen ermöglichen.
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Exemplarisch sind die beiden Anschlussöffnungen 28, 29 einander entgegengesetzt in Achsrichtung der Längsachse 4 orientiert. Außerdem fallen die Längsachsen der beiden Gehäusekanäle 26, 27 mit der Längsachse 4 des Ventilgehäuses 2 zusammen.
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Beide Gehäusekanäle 26, 27 münden mit ihren den Anschlussöffnungen 28, 29 entgegengesetzten Endbereichen umfangsseitig in die Ventilkammer 3 ein. Die Ventilkammer 3 hat eine kreiszylindrische Wandfläche 33, zu der der erste Gehäusekanal 26 mit einer ersten Gehäusekanalmündung 34 und der zweite Gehäusekanal 27 mit einer zweiten Gehäusekanalmündung 35 ausmündet. Die beiden Gehäusekanalausmündungen 34, 35 liegen sich vorzugsweise diametral gegenüber. Ihr gegenseitiger Winkelabstand um die Längsachse 6 herum entspricht demjenigen zwischen den beiden Durchgangskanalmündungen 24, 25.
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In Achsrichtung der Längsachse 3 liegen die Durchgangskanalmündungen 24, 25 und Gehäusekanalmündungen 34, 35 auf gleicher Höhe. Somit kann das Ventilglied 7 relativ zum Ventilgehäuse 2 in eine aus 2, 3 und 6 ersichtliche Offenstellung verdreht werden, in der die erste Durchgangskanalmündung 24 mit der ersten Gehäusekanalmündung 34 fluchtet und gleichzeitig die zweite Durchgangskanalmündung 25 mit der zweiten Gehäusekanalmündung 35 fluchtet. Ein beispielsweise durch den ersten Gehäusekanal 26 gemäß Pfeil 36 zugeführtes Fluid – sei es gasförmig oder flüssig oder auf sonstige Weise fließfähig – kann somit durch das Ventilglied 7 hindurchströmen und das Ventilgehäuse 2 über den zweiten Gehäusekanal 27 hindurch wieder verlassen.
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Abgesehen von der Offenstellung kann das Ventilglied 7 durch Verdrehen gemäß Pfeil 39 (7) in mindestens eine, exemplarisch aus 4, 5 und 8 hervorgehende Schließstellung verdreht werden. Hier ist nun wenigstens die erste Gehäusekanalmündung 34 durch das Ventilglied 7 verschlossen und dem gemäß Pfeil 36 zuströmenden Strömungsmedium ist ein Durchtritt durch das Ventil 1 verwehrt.
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Zur Drehlagerung bezüglich dem Ventilgehäuse 2 ist an dem Ventilglied 7 in Achsrichtung der Längsachse 6 diesseits und jenseits des Durchgangskanals 23 je ein kreiszylindrisch konturierter Lagerabschnitt 37 angeordnet. Jeder Lagerabschnitt 37 greift in eine von zwei ebenfalls kreiszylindrisch konturierten Lageraufnahmen 38 ein, die von Längenabschnitten der Durchtriffsöffnung 5 diesseits und jenseits der Ventilkammer 3 gebildet sind.
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Die Längsachse 18 des Ventilgliedes 7 verläuft mittig durch die Lagerabschnitte 37 und die dazu konzentrischen Lageraufnahmen 38 und fällt mit der Drehachse 42 zusammen, um die das Ventilglied 7 bei Einwirkung auf den Drehbetätigungsabschnitt 8 verdrehbar ist, um es zwischen der Offenstellung und der Schließstellung zu verdrehen.
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Die bezüglich der Drehachse 42 radial nach außen orientierte Mantelfläche 22 hat keine konstante Krümmung. Sie ist unterteilt in einen kreiszylindrischen ersten Umfangsabschnitt 43 und einen weiteren, zweiten Umfangsabschnitt 44, der zylindrisch und vorzugsweise ebenfalls kreiszylindrisch ausgebildet ist. Die Umfangserstreckung des ersten Umfangsabschnittes 43 ist in 6 bei 43a durch einen gekrümmten Doppelpfeil kenntlich gemacht. Der weitere, zweite Umfangsabschnitt 44 nimmt die gesamte restliche Bogenlänge ein.
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In Bezug auf den kreiszylindrischen ersten Umfangsabschnitt 43 liegt eine Besonderheit darin, dass dessen Krümmungszentrum 45 – im eigentlichen Sinne eine Krümmungszentrumsachse – mit der Drehachse 42 zusammenfällt. Wenn, wie beim Ausführungsbeispiel, der Radius des ersten Umfangsabschnittes 43 demjenigen der Ventilkammer 3 entspricht, gleitet somit beim Verdrehen des Ventilgliedes 7 der kreiszylindrische erste Umfangsabschnitt 43 an der kreiszylindrischen Wandfläche 33 der Ventilkammer 3 entlang.
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Ein sich um das Krümmungszentrum 45 herum erstreckender Teilbereich des ersten Umfangsabschnittes 43 bildet eine Schließfläche 46. Deren Umfangserstreckung ist in 6 bei 46a durch einen gekrümmten Doppelpfeil verdeutlicht.
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Die erste Gehäusekanalmündung 34 ist von einer dem Ventilglied 7 zugewandten ringförmigen Dichtfläche 47 umrahmt. Selbige ist am Ventilgehäuse 2 fixiert, wobei sie direkt am Ventilgehäuse 2 angebracht sein kann oder aber – wie beim Ausführungsbeispiel – Bestandteil eines als Dichtungspatrone 48 bezeichneten Ringkörpers, der so koaxial in den ersten Gehäusekanal 26 eingesteckt ist, dass die Dichtfläche 47 geringfügig über die Wandfläche 33 nach innen in die Ventilkammer 3 hinein vorsteht.
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Die Dichtungspatrone 48 enthält zweckmäßigerweise einen Tragring 52, der die Dichtfläche 47 trägt, wobei die Dichtfläche 47 zweckmäßigerweise Bestandteil eines gummielastischen Dichtungsringes 47a ist, der an dem Tragring 52 befestigt ist. Tragring 52 und Dichtungsring 47a können insbesondere als Zwei-Komponenten-Spritzgießteil ausgeführt sein.
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Der Dichtungsring 47a könnte auch ein eigenständiges Element sein, ohne zugeordneten Tragring 52.
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An Ort und Stelle im ersten Gehäusekanal 26 gehalten wird die Dichtungspatrone 48 zweckmäßigerweise durch ein sie rückseitig beaufschlagendes, in den ersten Gehäusekanal 26 eingeschraubtes ringförmiges Schraubelement 53.
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Wenn das Ventilglied 7 in die Schließstellung verdreht ist, liegt die kreiszylindrische Schließfläche 46 gemäß 8 vor der ersten Gehäusekanalmündung 34, wobei die gesamte Dichtfläche 47 an der Schließfläche 46 anliegt. Die Umfangserstreckung 46a ist ausreichend groß gewählt, um den geschilderten Dichtkontakt zu gewährleisten.
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Die in Schließstellung positionierte Schließfläche 46 drückt gegen die Dichtfläche 47, so dass letztere ein Stück weit zusammengepresst wird und sich eine Gegenkraft aufbaut, aus der eine die erforderliche Dichtqualität bewirkende Flächenpressung resultiert.
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Die Schließfläche 46 befindet sich in einem derjenigen Umfangsbereiche der Mantelfläche 22, an dem keine Durchgangskanalausmündung vorhanden ist. Somit ist die Schließfläche 46 vollständig geschlossen und sie kann zum Absperren des ersten Gehäusekanals 26 die erste Gehäusekanalmündung 34 fluiddicht abdecken.
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Der oben erwähnte weitere, zweite Umfangsabschnitt 44 hingegen erstreckt sich entlang desjenigen Umfangsbereiches der Mantelfläche 22, an dem sich die erste Durchgangskanalmündung 24 befindet. Letztere mündet also zu dem zweiten Umfangsabschnitt 44 aus. Dessen Besonderheit liegt darin, dass er zwar ebenfalls als Zylinderfläche ausgebildet ist, seine Krümmung jedoch geringer ist als diejenige der Schließfläche 46.
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Im konkreten Fall des Ausführungsbeispiels, bei dem der zweite Umfangsabschnitt 44 kreiszylindrisch konturiert ist, bedeutet dies, dass der in der Zeichnung mit Bezugsziffer R44 versehene Krümmungsradius des zweiten Umfangsabschnittes 44 größer ist als der mit Bezugsziffer R46 versehene Krümmungsradius der Schließfläche 46.
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In 6 bis 8 ist gestrichelt bei 54 die verlängerte Konturlinie der Schließfläche 46 im Bereich des zweiten Umfangsabschnittes 44 eingezeichnet, so dass man sehen kann, dass der radiale Abstand zwischen dem zweiten Umfangsabschnitt 44 und der Drehachse 42 geringer ist als der radiale Abstand zwischen der Schließfläche 46 und der Drehachse 42.
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Eine wesentliche Folge hiervon ist, dass die Dichtfläche 47 von der Mantelfläche 22 des Ventilgliedes 7 in der Offenstellung des Ventils 7 weniger stark beaufschlagt wird als in der Schließstellung.
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Die Dichtfläche 47 und der gegebenenfalls vorhandene Dichtungsring 47a unterliegt somit bei geöffnetem Ventil einer erheblich herabgesetzten Beanspruchung, was der Lebensdauer zugute kommt. Außerdem lässt sich das Ventilglied 7 mit verhältnismäßig geringer Kraft betätigen, obgleich die Dichtfläche 47 in der Schließstellung sehr stark an die Mantelfläche 22 angepresst wird. Dies resultiert daraus, dass sich die Größe der Kontaktzone, d. h. der Überlappungsgrad in der Drehrichtung 39, zwischen Dichtfläche 47 und Schließfläche 46 verändert, wenn das Ventilglied 7 zwischen der Schließstellung und der Offenstellung verdreht wird. Die in 7 gezeigte Zwischenstellung macht deutlich, dass die Dichtfläche 47 beim Übergang zwischen der Schließstellung und der Offenstellung teilweise an der Schließfläche 46 und teilweise an dem zweiten Umfangsabschnitt 44 anliegt.
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Betrachtet man die Dichtfläche 47 in Achsrichtung der zugeordneten ersten Durchgangskanalmündung 24, so liegt ein Längenabschnitt der ringförmigen Dichtfläche 47 an der Schließfläche 46 und der andere Längenabschnitt an dem zweiten Umfangsabschnitt 44 an.
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Die Drehachse 42 des Ventilgliedes 7 liegt zweckmäßigerweise auf der in 7 eingetragenen Mittelsenkrechten 55 der durch einen Doppelpfeil angedeuteten Querschnittsfläche 56 der ersten Gehäusekanalmündung 34.
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Die durch einen gepunkteten Doppelpfeil angedeutete Umfangserstreckung 44a des zweiten Umfangsabschnittes 44 liegt zweckmäßigerweise im Bereich von etwa 90°. Die Offenstellung ist dann insbesondere dadurch definiert, dass die Winkelhalbierende dieser Umfangserstreckung 44a mit der Mittelsenkrechten 55 zusammenfällt. Hierbei ergibt sich dann auch zweckmäßigerweise eine dahingehende Zuordnung, dass das Krümmungszentrum 45 der Schließfläche 46, welches zugleich das Krümmungszentrum des ersten Umfangsabschnittes 43 darstellt, ebenso wie das Krümmungszentrum 57 des weiteren, zweiten Umfangsabschnittes 44 auf der Mittelsenkrechten 55 liegen, also auf einer geraden Linie, die rechtwinkelig zu der Querschnittsfläche 56 verläuft und letztere im Zentrum schneidet.
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Wird das Ventilglied 7 verdreht, bewegt sich das Krümmungszentrum 57 des zweiten Umfangsabschnittes 44 auf einer Kreisbahn um die Drehachse 18.
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Indem sich der zweite Umfangsabschnitt 44 direkt an die Schließfläche 46 anschließt, ergibt sich bei der Drehbewegung des Ventilgliedes 7 ein sanfter Übergang der Dichtfläche 47 zwischen den unterschiedlich stark gekrümmten ersten und zweiten Umfangsabschnitten 43, 44 der Mantelfläche 22.
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Beim Ausführungsbeispiel können ohne weiteres beide sich in entgegengesetzten Umfangsrichtungen an den zweiten Umfangsabschnitt 44 anschließenden Umfangsbereiche des ersten Umfangsabschnittes 43 als Schließflächen 46 genutzt werden. Ausgehend von der Offenstellung kann somit durch wahlweises Verdrehen in der einen oder anderen Richtung die Schließstellung hervorgerufen werden.
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Da der Dichtkontakt zwischen der Schließfläche 46 und der um die erste Gehäusekanalmündung 34 herum angeordneten Dichtfläche 47 ausreicht, um den Fluiddurchgang abzusperren, kann um die zweite Gehäusekanalmündung 35 herum auf eine Dichtfläche bzw. ein gummielastisches Dichtmittel verzichtet werden.
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Soll das Ventil als 3/2-Wegeventil genutzt werden, sieht man in der Wandfläche 33 zusätzlich zu der ersten und zweiten Gehäusekanalmündung 34, 35 eine in 5 gepunktet angedeutete dritte Gehäusekanalmündung 62 vor, die zu einem das Ventilgehäuse 2 durchsetzenden dritten Gehäusekanal 63 gehört. Der Durchgangskanal 23 verfügt in diesem Fall zusätzlich noch über eine in Umfangsrichtung bezüglich der ersten und zweiten Durchgangskanalmündung 24, 25 versetzte, dritte Durchgangskanalmündung 64, wobei die umfangsmäßige Verteilung der drei Gehäusekanalmündungen 34, 35, 62 und der drei Durchgangskanalmündungen 24, 25, 64 um die Drehachse 42 herum identisch ist. Die dritte Gehäusekanalmündung 62 ist außerdem auch von einer Dichtfläche 47 umrahmt.
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Somit kann bei einem 3/2-Wegeventil die Schließfläche 46 wahlweise in einer mit der Dichtfläche 47 des ersten Gehäusekanals 26 oder mit der Dichtfläche 47 des dritten Gehäusekanals 63 zusammenwirkenden Schließstellung positioniert werden, um den zweiten Gehäusekanal 27 entweder mit dem dritten Gehäusekanal 63 oder mit dem ersten Gehäusekanal 26 fluidisch zu verbinden.
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Das beispielhafte Ventil zeichnet sich durch wenige Einzelteile und einen geringen Montageaufwand aus. Es kann sowohl im Unterdruckbereich als auch im Überdruckbereich eingesetzt werden. Bei Verschleiß der Dichtfläche 47 kann die Dichtungspatrone 48 problemlos ausgetauscht werden. Der Übergang des Ventilgliedes in die Schließstellung läuft sehr schonend und somit äußerst verschleißarm ab. Die Schließfläche gleitet leicht und ohne übermäßigen Kraftaufwand in die Schließstellung.