• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Ein Ventilzapfeneinsatz weist einen Körper zum Einsetzen in eine Ventilplatte und einen Ansatz auf, der einstückig an dem Körper ausgebildet ist und sich von einem Ende des Körpers oberhalb der Ventilplatte aus erstreckt. Der Körper weist einen unteren Schaft an einem Ende des Körpers, der entgegengesetzt ist zu dem Ende, an dem sich der Ansatz befindet, und einen oberen Schaft an dem Ende des Körpers benachbartem Ende des Körpers zu dem der Ansatz positioniert ist, auf. Der untere Schaft ist von geringerem Durchmesser als der obere Schaft und eine Hinterschneidungsschulter zwischen den Schäften bildet eine Vertiefungsöffnung in Richtung des unteren Schaftes und bildet einen Zahn, der Material von der Ventilplatte abschert, wenn der Zapfen in eine Öffnung in der Ventilplatte eingesetzt wird. Der Einsatz ist aus einem relativ harten Kunststoff und die Ventilplatte ist aus einem relativ weichen Kunststoff gebildet. In einer Ausführungsform erstreckt sich die Hinterschneidungsschulter radial nach innen unterhalb der Oberfläche des unteren Schaftes, um eine axial nach außen zeigende Schulter auszubilden, auf deren Oberseite das Ventilplattenmaterial fließt, wenn der Zapfen in die Ventilplatte eingesetzt ist, um den Zapfen in der Platte zu halten.
    公开号:DE102004001362A1
    申请号:DE200410001362
    申请日:2004-01-08
    公开日:2004-07-22
    发明作者:Richard C. Park Ridge Fuksa；Jun Des Plaines Zhu
    申请人:Thomas Industries Inc；
    IPC主号:B29C65-08
    专利说明:
    [0001] Die vorliegende Erfindung betriffteinen Ventilzapfeneinsatz und insbesondere einen Ventilzapfeneinsatzin eine Ventilplatte aus Polytetraflurethylen (PTFE)-Material.
    [0002] Chemische Leistungspumpen benötigen die Verwendungvon korrosionsresistenten Materialien. Nicht chemische Leistungspumpen,insbesondere Hochvakuum-, ölloseVakuumpumpen, waren als Membranpumpen ausgebildet und eine der Ausbildungenverwendet einen Aluminiumzapfen, der in eine Aluminiumventilplatteeingepreßtist, um ein Klappenventil zu erhalten, das beim Pumpenhub betätigt wird.Die Membran schlägtbei jedem Hub auf den Zapfen. Da jedoch der Zapfen fest in der Ventilplattedurch den engen Preßsitzgehalten ist, war dies unschädlichund zulässig.
    [0003] In chemischen Leistungspumpen müssen dieMaterialien der Ventilplatte korrosionsbeständig sein, und deshalb istdas Material der Ventilplatte aus PTFE, das allgemein als "Teflon" bekannt ist, gebildet.Die Zapfen müssenebenfalls korrosionsbeständigsein. Da sie jedoch den Anforderungen des Haltens des Klappenventilsunterworfen sind, das über ihnengedehnt wird, werden sie aus einem härteren Kunststoffmaterial gebildet,beispielsweise Glas- oder Grafit-gefüllte Polyetheretherketone ("PEEK"). Das Ventil selbstist typischerweise ein korrosionsbeständiges Elastomer, beispielsweiseein Material bekannt unter der Marke "Kalrez". Typischerweise ist das Ventil einflaches Gummiventil, das an der Ventilplatte mit zwei Zapfen befestigtist. Das Ventil weist zwei Langlöcherfür dieZapfen auf, die die erforderliche Bewegung zum Öffnen und Schließen desVentils ermöglichen.
    [0004] Die Membran, die die Zapfen bei jedemHub berührt,führt dazu,daß dieZapfen in die Ventilplatte einsinken, was nachteilig den Betriebdes Ventils beeinflußt.Die Ventilöffnungwird dadurch eingeschränktoder es ist nicht möglich,daß sievollständig schließt. DerPreßsitzin dem PTFE ist nicht ausreichend, diesen Zustand zu verhindern.
    [0005] Der vorliegenden Erfindung liegtdeshalb die Aufgabe zugrunde, eine neue Ausgestaltung für einenVentilzapfeneinsatz zu schaffen, der den Zapfen auf der gefordertenHöhe über dieLebensdauer der Pumpe stützt.
    [0006] Diese Aufgabe wird durch die Merkmaledes Anspruchs 1 gelöst.
    [0007] Der Zapfeneinsatz bzw. Zapfen erreichtdies dadurch, daß ermit einer geschärftenSchulter versehen ist, die das Material der Ventilplatte aufschert, wennder Zapfen in dieses eingeführtwird, und die das Material dazu bringt, unter der Schulter zu fließen undsich derartig zu verdichten, daß eseine Stütze gegenKräftenach innen bildet, denen der Zapfen durch die Membran unterworfenwird.
    [0008] Erfindungsgemäß bildet die Hinterschneidungsschultereinen Zahn, der das Material der Ventilplatte schert, wenn der Zapfenin eine Öffnungin der Ventilplatte eingesetzt wird. Die Schulter kann geformt oderin den Zapfen eingebracht werden, der vorzugsweise aus einem relativhärterenKunststoff, wie beispielsweise PEEK gebildet ist. Die Ventilplatte istvorzugsweise aus einem relativ weicheren Kunststoff, wie beispielsweisePTFE gebildet.
    [0009] In einer bevorzugten Ausführungsformerstreckt sich die hinterschnittene Schulter bzw Hinterschneidungsschulterzu der radialen Tiefe, die sich unterhalb der Oberfläche desunteren Schaftes befindet. Dies bildet eine nach außen gerichteteSchulter oberhalb des unteren Schaftes derart, daß wenn der Zapfenin die Öffnungeingesetzt wird, das Material, das von der Ventilplatte abgeschertwird, in die Hinterschneidung fließt und fließt und darin verdichtet wirdoben auf der nach außengerichteten Schulter, wodurch die Verhinderung eines jeden Rückspringensdes Zapfens aus der Öffnungunterstütztwird.
    [0010] Das vorstehende und weitere Merkmaleund Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgendendetaillierten Beschreibung. In der Beschreibung wird Bezug genommenauf die beigefügtenZeichnungen, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellen.Darin ist:
    [0011] 1 eineSchnittansicht eines Zapfens gemäß der Erfindung,der zur Einführungin die Öffnung ineinem Substrat dient;
    [0012] 2 eine ähnlicheAnsicht zu 1, wobei derZapfen in das Substrat eingesetzt ist; und
    [0013] 3 eineAnsicht ähnlichzu 2 mit einer alternativenAusführungsformdes Zapfens.
    [0014] Unter Bezugnahme auf 1 ist ein erfindungsgemäßer Vetilzapfeneinsatzbzw. ein Zapfen 10 dargestellt, der zum Einführen ineine Öffnung 14 einerVentilplatte 12 vorgesehen ist. Der Zapfen 10 weisteinen Körper 11 miteinem unteren Schaft 16 mit einem ersten Durchmesser undeinen oberen Schaft 18 mit einem Durchmesser auf, der größer ist alsder Durchmesser 16. Ein Ansatz 20 ist einstückig mitdem oberen Schaft 18 des Körpers 11 verbunden understreckt sich oberhalb der Oberseite der Ventilplatte 12,wenn der Zapfen 10 in der Platte 12 angeordnetist, so daß dasvorbezeichnete Klappenventil am Kopf 21 des Ansatzes 20 eingehaktwerden kann. Der Verbindungsabschnitt des unteren Schaftes 16 unddes oberen Schaftes 18 weist eine nach unten gerichtetehinterschnittene Schulter oder Hinterschneidungsschulter 22 auf,die um den gesamten Umfang des Zapfens 10 ausgebildet ist,wobei sie einen geschärftenRand oder Zahn 24 bildet, der sich um 360° um den oberenSchaft 18 des Zapfens 10 erstreckt. Die Öffnung 14 istleicht größer alsder untere Schaft 16 und dient dazu, den Zapfen 10 zuführen, wenner in die Öffnung 14 eingesetztwird. Wenn das Ende des Zahns 24 die Oberseite der Ventilplatte 12 umdie Öffnung 14 herumnach einem anfänglichen Einführen berührt, sowird beim weiteren Einführen desZapfens der Zahn 24 in die Ventilplatte 12 umdie Öffnung 14 herumeingepreßtund schert das Material in das er hineingepreßt wird ab. Das Einsetzen wirdfür ungefähr zweiweitere Millimeter fortgesetzt, bis die Oberseite 26 desSchafts 18 mit der Oberseite 28 der Ventilplatte 12 fluchtet.Die Kraft zum Einsetzen des Zapfens 10 wird vorzugsweisedurch die Oberfläche 26 desSchaftes 18 aufgebracht und weniger durch den Ansatz 20,um eine Verformung des Ansatzes 20 zu vermeiden. Wenn vollständig eingeführt, erscheinender Zapfen 10 und die Ventilplatte 12, wie in 2 dargestellt, mit dem Material,das abgeschert wurde durch den Zapfen 10, das geflossen istund verdichtet wurde, um die Schulter 22 und den Zapfen 10 gegenKräftezu stützen,die von der Membran aufgebracht werden, die in eine Richtung laufen, zumweiteren Einsetzen des Zahns 10 in die Öffnung 14. Wie obenausgeführt,ist eine typische Abmessung fürdie Längedes Schaftes 18 2 mm. Eine typische Abmessung für den Durchmesserdes Schaftes ist ungefähr6,4 mm, fürden Durchmesser des Schaftes 16 5,7 mm und für den Durchmesserder Öffnung 14 5,8mm.
    [0015] Das Material der Ventilplatte 12 istPTFE, daß einweiches fließbaresMaterial mit geringer Elastizitätist. Andere Materialien mit ähnlichenEigenschaften könnenebenfalls verwendet werden. Jedoch ist PTFE gewünscht, da es hoch chemisch resistentist. Die Kombination von Abscheren, Fließen und Verdichten, die vonder Erfindung vorgesehen ist, führtdazu, daß diesesMaterial verdichtet wird und in der Lage ist den Lasten zu widerstehen, denender Zapfen ausgesetzt ist, die anderenfalls schädlich die Funktion des Ventilsund der Pumpe beeinträchtigen.
    [0016] Der Zapfen 10 ist vorzugsweiseaus PEEK-Material gebildet, das entweder glasgefüllt, grafitgefüllt oderauf andere Weise gefülltsein kann. In der Ausführungsformgemäß 2 ist der Zapfen 10 inder Lage in einem Formungsverfahren gebildet zu werden, mit einerHinterschneidungsschulter 22, die in dem Formungsprozeß gebildetwird. Es ist jedoch auch möglich,die Hinterschneidung in einen geformten Zapfen einzuarbeiten, entwedermit einer Hinterschneidung 22, wie in den 1 und 2 dargestellt,oder einer Hinterschneidung 22', wie in 3 dargestellt, deren Beschreibung folgt.
    [0017] Die Ausführungsform dargestellt in 3 ist jener von 2 sehr ähnlich, mit dem Unterschied, daß die Hinterschneidung 22' durch spanendeBearbeitung ausgebildet ist, und tatsächlich eine kleine axial nachaußenzeigende Schulter 30 oben auf dem unteren Schaft 16 ausbildet,durch Schneiden bis in eine Tiefe unterhalb der Oberfläche desunteren Schaftes 16 hinein. Wenn der Zapfen 10', der die Hinterschneidungsschulter 22' aufweist, indie Öffnung 14 eingesetztwird, fließtdas abgescherte Material in den Hinterschnitt 22' und fließt und wirdverdichtet darin oben auf der Schulter 30, um dabei zuHelfen, jegliche Rückfederungdes Zapfens 10' ausder Öffnung 14 herauszu verhindern.
    [0018] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindungwurden detailliert beschrieben. Viele Modifikationen und Veränderungender bevorzugten Ausführungsformwerden dem Durchschnittsfachmann geläufig sein. Beispielsweise können Ansätze vonunterschiedlicher Form sich von dem Körper erstrecken, oder kanneine Öffnungin dem Körperausgebildet sein, um ein Verbindungselement aufzunehmen, zum Verbindendes Ventils mit der Ventilplatte. Demzufolge ist die Erfindung nichtauf die dargestellten Ausführungsbeispielebeschränkt.
    权利要求:
    Claims (8)
    [1] Ventilzapfeneinsatz (10) mit einem Körper (11),zum Einsetzen in eine Ventilplatte (12), wobei der Körper (11)einen unteren Schaft (16) an einem Ende des Körpers undeinen oberen Schaft (18) benachbart zu dem unteren Schaft(16) aufweist, wobei der untere Schaft (16) einenersten Durchmesser und der obere Schaft (18) einen zweitenDurchmesser aufweist, wobei der erste Durchmesser geringer ist alsder zweite Durchmesser, und wobei zwischen dem oberen Schaft (16)und dem unteren Schaft (18) des Körpers (11) eine Hinterschneidungsschulter (22)eine Vertiefungsöffnungin Richtung auf den unteren Schaft bildet, wobei die Vertiefungeinen Zahn (24) bildet, der Material der Ventilplatte (12)abschert, wenn der Zapfen (10) in eine Öffnung (14) in derVentilplatte (12) eingesetzt wird.
    [2] Ventilzapfeneinsatz nach Anspruch 1, wobei der Durchmesserdes unteren Schafts (16) geringer ist als der Durchmesserder Öffnung(14) in der Ventilplatte (12).
    [3] Ventilzapfeneinsatz nach Anspruch 1, wobei der Ventilzapfeneinsatz(10) aus PEEK gebildet ist.
    [4] Ventilzapfeneinsatz nach Anspruch 1, wobei die Ventilplatte(12) aus PTFE gebildet ist.
    [5] Ventilzapfeneinsatz nach Anspruch 1, wobei die Hinterschneidungsschulter(22) in den Ventilzapfen (10) eingeformt ist.
    [6] Ventilzapfeneinsatz nach Anspruch 1, wobei die Hinterschneidungsschulter(22) spanend in den Zapfen eingebracht ist.
    [7] Ventilzapfen nach Anspruch 1, wobei die Hinterschneidungsschulter(22) sich in eine Tiefe unterhalb der Oberfläche desunteren Schaftes (16) erstreckt.
    [8] Ventilzapfen nach Anspruch 1, der weiterhin einenAnsatz (20) aufweist, der sich axial von dem Körper (11)nach außenerstreckt.
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE102004001362B4|2014-05-28|
    US20040140006A1|2004-07-22|
    US7975717B2|2011-07-12|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2011-01-13| 8110| Request for examination paragraph 44|
    2012-04-20| R016| Response to examination communication|
    2014-02-10| R018| Grant decision by examination section/examining division|
    2015-03-03| R020| Patent grant now final|
    2015-05-28| R020| Patent grant now final|Effective date: 20150303 |
    2019-08-01| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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