Ventilelemente aus Gummi und Metall
Ventilelemente fertigen wir nach Zeichnung passend zu Ihren Spezifikationen – mit voller Gestaltungsfreiheit von der Geometrie über die Werkstoffwahl bis zur Anschlusssituation, ab Losgröße 1 bis zur Großserie.
- Fertigung nach Maß
- Losgrößen 1 bis 1 Mio. Stk.
- Expressproduktion ab 2 Wochen
- 100% Zuverlässigkeit & Proaktivität
Ventilelemente für die Industrie
Ventilelemente sind Bauteile, die in einem Ventil den Mediendurchfluss freigeben, sperren oder regeln. Sie sind das funktionale Herzstück jedes Ventils und beeinflussen Dichtheit, Schaltverhalten und Lebensdauer des gesamten Ventils. Eingesetzt werden Ventilelemente in nahezu allen Bereichen, in denen flüssige oder gasförmige Medien fließen – von der Pneumatik über die Prozesstechnik bis hin zur Medizin– und Lebensmitteltechnik.
Ventilelemente werden meist als Gummi Metall Verbindung gefertigt und vereinen die mechanische Stabilität des Metallträgers mit den dichtenden, elastischen Eigenschaften des Elastomers. Der metallische Ventilkörper sorgt für eine sichere Krafteinleitung und gleichbleibende stabile Funktionsgeometrien, während der aufvulkanisierte Gummibereich am Ventilteller die eigentliche Dichtfunktion am Ventilsitz übernimmt.
Kundenspezifische Ventilelemente in beliebiger Geometrie – von asymmetrischen Ventiltellern über mehrstufige Ventilstößel bis zu komplexen Verbundbauteilen mit integrierten Dichtflächen
Ventil-Sonderformen
Zusätzliche Durchgangsbohrung für definierten Bypass-, Druckausgleichs- oder Sekundärströmungsfunktionen am geöffneten Ventilelement
Ventilteller Zusatzbohrung
Partiell einvulkanisierter Dichtgeometrie, die in eine Tasche im Metallträger eingelassen ist, sodass sich Dichtkraft und Verformung lokal kontrolliert einstellen lassen
Ventilteller Teil-Dichtkontur
Ganzflächig aufvulkanisierter Elastomerbelag für maximale Dichtreserve und gleichmäßigen Anpressdruck am Ventilsitz
Vollflächig dichtender Ventillteller
Ventilteller mit dreieckiger Grundform für besondere Strömungsquerschnitte oder beengte Bauräume, in denen runde oder rechteckige Ventilteller die geforderte Dichtfläche am Ventilsitz nicht abbilden können
Dreieckiger Ventilteller
Ventilteller mit rechteckiger Grundform für Schiebersysteme oder asymmetrische Strömungsquerschnitte, die mit einem klassisch runden Ventilteller nicht abdeckbar sind.
Rechteckige Ventilteller
Konisch geformtes Ventilelement für Ventilsitze mit kegelförmiger Dichtkontur, bei denen eine definierte Abdichtung und gezielte Durchflussregelung über den Hub erforderlich ist.
Ventilkegel
Innen ausgesparter Ventilstößel zur Gewichtsreduzierung oder zur Durchführung von Medien, Federn oder Sensorik durch das Ventilelement.
Hohlstößel
Diese Unternehmen vertrauen uns
Aufbau & Funktion eines Ventilelemets
Als Ventilelement-Lieferant stellen wir jedes Bauteil individuell nach Ihren Vorgaben her. Da wir Geometrie, Werkstoff und Anschlusskonstruktion frei festlegen, lässt sich das Ventilelement exakt auf die Schaltcharakteristik, das Medium und den Bauraum Ihrer Anwendung abstimmen. Daraus ergeben sich konkrete Vorteile: kontrolliertes Öffnungs- und Schließverhalten, gleichbleibende Dichtkräfte, geringer Verschleiß am Ventilsitz und eine reproduzierbare Lebensdauer auch bei hohen Lastwechselzahlen.
Ventilgehäuse / Ventilkörper Das Ventilgehäuse – auch als Ventilkörper bezeichnet – ist die tragende Struktur des Ventilelements und nimmt die mechanischen Kräfte aus der Anschlussgeometrie sowie die Reaktionskräfte aus dem strömenden Medium auf. Gleichzeitig ist das Ventilgehäuse die äußere Schnittstelle zur umgebenden Konstruktion und trägt den Ventilsitz. Über die Werkstoffwahl und Wandstärke des Ventilkörpers werden beeinflusst, welchen Betriebsinnendruck, welche Korrosionsbeanspruchung und welche thermische Belastung das Ventil aushält und wie gleichmäßig die Dichtkraft auf den Ventilsitz übertragen wird.
Ventilsitz
Der Ventilsitz ist die Gegenfläche zum Ventilteller und beeinflusst die erreichbare Dichtheit. Sitzwinkel, Oberflächengüte und Härte bestimmen, wie sich das Elastomer am Ventilteller bei Anlage verformt und wie reproduzierbar die Leckrate über die Lebensdauer bleibt.
Ventilteller
Der Ventilteller trägt die Gummi-Dichtfläche und schließt gegen den Ventilsitz. Über die Geometrie des Ventiltellers, die Härte des Elastomers und das Dichtprofil lässt sich die Schließkennlinie an Ihre Anforderungen anpassen. Eine flache Dichtfläche bietet hohe Dichtreserve, während eine konische oder lippenförmige Geometrie auch bei geringen Anpresskräften zuverlässig schließt. Die Werkstoffpaarung am Ventilteller ist damit der zentrale Hebel für Funktion und Lebensdauer.
Ventilstößel
Der Ventilstößel überträgt die Schaltbewegung vom Aktuator auf den Ventilteller und führt diesen axial in Richtung Ventilsitz. Querschnitt und Länge des Ventilstößels beeinflussen Knicksteifigkeit, Hubgenauigkeit und das Schwingungsverhalten unter dynamischer Belastung. Über Pass- und Führungsflächen am Ventilstößel werden Spiel und Reibung definiert. Bei aufvulkanisierten Ausführungen kann der Ventilstößel zusätzlich Dichtbereiche tragen, die über die reine Antriebsfunktion hinausgehen.
Vulkanisierte Dichtfläche
Eine einvulkanisierte Gummidichtfläche ist mechanisch belastbarer als geklebte oder lose Dichtungen, kann nicht verrutschen und bleibt auch nach vielen Schaltzyklen lagestabil. Profil, Höhe und Härteprofil der Dichtfläche werden so abgestimmt, dass am Ventilsitz die geforderte Flächenpressung erreicht wird, ohne dass die Gummidichtung überdrückt oder ausgewalzt wird.
Federkennlinie & Schaltverhalten
Über die Geometrie der Gummidichtung, eventuell integrierte Hohlräume und die Anpressfläche am Ventilsitz lässt sich die Kennlinie des Ventilelements progressiv oder linear gestalten. Damit lässt sich das Öffnungs- und Schließverhalten auf Ansprechdruck, Schaltzeit und Geräuschverhalten abstimmen, was insbesondere bei der Auslegung von Rückschlag- und Druckbegrenzungsventilen relevant ist.
Materialien für individuell gefertigte Ventilelemente
Unsere Ventilelemente werden exakt nach Ihren Vorgaben hergestellt. Als Hersteller von Ventilelementen verwenden wir eine spezifische Gummimischung für Ihre Anwendung. Daher ist das Rohmaterial zu 100 % auf Ihre Anwendung zugeschnitten: Härte von 20–95 Shore A, peroxidisch oder schwefelvernetzt, elektrisch leitfähig oder isolierend, mit Brandschutz-, FDA-, AED- oder Trinkwasserzertifizierung.
Kontaktieren Sie uns für eine kostenlose Beratung und Auswahl des passenden Materials für Ihr Ventilelement.
Branchen & Anwendungen für Ventilelemente
Ventilelemente nach Maß werden überall dort eingesetzt, wo Medienströme getrennt, freigegeben oder gesteuert werden müssen – häufig unter hohen Anforderungen an Schaltzyklen, Dichtheit und Medienbeständigkeit. Besonders in der Pneumatik und Prozesstechnik, im Maschinen- und Anlagenbau sowie in der Medizintechnik sind individuell ausgelegte Ventilelemente gefragt, um Leckraten zu minimieren, Standzeiten zu verlängern und das Bauteil sicher in vorhandene Konstruktionen zu integrieren.
Ventilelemente im Maschinen- und Anlagenbau
Ventilelemente übernehmen Aufgaben in Hydraulikblöcken, Kühlkreisläufen und Schmierstoffsystemen. Sie müssen schwankende Drücke, Temperaturwechsel und hohe Schaltzyklen abbilden. Über die gezielte Auslegung von Ventilkörper, Ventilsitz und Ventilteller lassen sich vorgegebene Ansprechdrücke und reproduzierbare Schaltzeiten erreichen, was die Verfügbarkeit der Gesamtanlage steigert.
Ventilelemente in der Medizintechnik
In der Medizintechnik kommen Ventilelemente in Beatmungsgeräten, Dosiersystemen und Diagnostikbaugruppen zum Einsatz. Dabei sind besonders Biokompatibilität, partikelarme Werkstoffe und reproduzierbare Schaltkräfte gefordert. Silikon-Ventilelemente mit präzise gefertigtem Ventilsitz und feinabgestimmtem Ventilteller ermöglichen auch bei sehr kleinen Volumenströmen geringe Leckraten und kurze Ansprechzeiten.
Ventilelemente in der Pneumatik- und Prozesstechnik
In pneumatischen und prozesstechnischen Anlagen steuern Ventilelemente Druckluft, Inertgase oder flüssige Medien und sind eines der am häufigsten geschalteten Bauteile in der Fluidtechnik. In der Pneumatik kommen Ventilelemente in Magnetventilen, Wegeventilen, Druckregelventilen und Schnellentlüftungsventilen zum Einsatz – überall dort, wo Druckluftströme mit hoher Taktrate freigegeben, gesperrt oder verteilt werden müssen, etwa in Zylindersteuerungen, Greif- und Spannsystemen, Förderanlagen oder Verpackungsmaschinen.
Ventilelemente aus Gummi und Metall – 93 realisierte Geometrien!
- Werkzeugbau ist unsere Kernkompetenz
- 100% Know-How Abdeckung
- Schnelle Reaktionszeiten bei Werkzeuganpassungen
Einblicke in Ventilelemente-Projekte
unserer Kunden.
Kundenspezifisches Ventilelement mit verlängerter Standzeit am Ventilsitz
Herausforderung
Bei einem Schaltventil in einem Prozesstechnik-Projekt zeigte der bisher eingesetzte Ventilteller bereits nach wenigen Monaten Verschleiß und Leckagen am Ventilsitz.
Umsetzung
Gemeinsam mit unserem Kunden haben wir das Ventilelement neu ausgelegt. Wir passten die Geometrie des Ventiltellers an, modifizierten den Sitzwinkel am Ventilsitz und wählten ein HNBR-Compound mit höherer Verschleißfestigkeit. Der Ventilstößel und die Anbindung am Ventilkörper konnten unverändert bleiben, sodass keine Änderungen am Aktuator erforderlich waren.
Lösung
Das überarbeitete Ventilelement erreicht eine deutlich höhere Schaltzahl bei gleichbleibender Dichtheit. Wartungsintervalle wurden verlängert, ungeplante Stillstände entfielen weitgehend. So entstand eine technisch und wirtschaftlich tragfähige Lösung ohne Eingriff in die übrige Anlagenarchitektur.
Sie haben Fragen zu Ventil-elementen?
Wir haben Antworten!
Wie wird die Haftung zwischen Gummi und Metall am Ventilgehäuse sichergestellt?
Um eine optimale Haftung am Ventilkörper zu erreichen, behandeln wir den metallischen Träger des Ventilgehäuses mechanisch vor, entfetten die Oberfläche und tragen ein Haftvermittlersystem auf. Während der Vulkanisation reagieren die reaktiven Gruppen sowohl mit dem Metall als auch mit dem Kautschuk. Es entsteht eine stoffschlüssige Grenzfläche, die mechanisch belastbarer ist als der Gummi selbst.
Welche Toleranzen sind am Ventilsitz möglich?
Am Ventilsitz erreichen wir je nach Bauteilgröße und Werkzeugkonzept Toleranzen im Bereich weniger Hundertstel. Entscheidend ist hier weniger die rein geometrische Toleranz als das Zusammenspiel von Sitzfläche und Dichtgeometrie am Ventilteller: Eine geringfügig elastischere Dichtfläche kompensiert größere Sitzabweichungen, ohne die Dichtheit des Ventilelements zu beeinträchtigen.
Wie wirken sich Geometrie und Shore-Härte auf das Dichtverhalten am Ventilteller aus?
Eine niedrigere Shore-Härte am Ventilteller erhöht die Anpassungsfähigkeit an den Ventilsitz, kann aber bei hoher dynamischer Belastung zu stärkerem Verschleiß führen. Höhere Härten reduzieren die Dichtreserve, bieten aber bessere Maßhaltigkeit und Standzeit. Geometrisch lassen sich über Lippen-, Flach- oder Konuskonturen sehr unterschiedliche Schließkennlinien einstellen. Die optimale Auslegung des Ventilelements ergibt sich aus der Kombination beider Parameter.
Ab welchen Stückzahlen lohnt sich ein eigenes Werkzeug?
Ein eigenes Werkzeug für Ihr Ventilelement lohnt sich typischerweise dann, wenn sich die Werkzeugkosten über die Stückzahl amortisieren und gleichzeitig technische Vorteile genutzt werden. In der Praxis beginnt das meist im Bereich von ca. 500 Stück pro Jahr, abhängig von Geometrie, Bauteilgröße und Komplexität.
Wie groß und wie klein können Ventilelemente gefertigt werden?
Wir fertigen Ventilelemente von wenigen Millimetern Durchmesser – etwa für Mikroventile in Diagnostik- und Dosierbaugruppen – bis zu Bauteilen mit über 200 mm Durchmesser für Industrie- und Prozessanwendungen. Ausschlaggebend ist weniger eine starre Maximalgröße als die Werkzeug- und Maschinenkapazität sowie das Verhältnis von Wandstärke zu Bauteilfläche. Auch sehr kleine Ventilteller mit feinen Dichtkonturen am Ventilsitz lassen sich reproduzierbar herstellen, sofern Werkzeugkonzept und Werkstoffwahl sauber aufeinander abgestimmt sind.
Wie wird der Sitzwinkel am Ventilsitz für ein bestimmtes Medium ausgelegt?
Der Sitzwinkel am Ventilsitz wird in Abhängigkeit von Medium, Druckniveau und gewünschter Schaltcharakteristik gewählt. Flache Sitzwinkel (z. B. 30°) erzeugen eine größere Dichtfläche und höhere Dichtreserve – günstig bei niedrigviskosen Medien wie Druckluft oder Gasen. Steilere Winkel (45°–60°) erhöhen die Flächenpressung am Ventilteller bei gleicher Schließkraft und sind bei höheren Drücken oder partikelhaltigen Medien vorteilhaft. Zusätzlich beeinflussen Sitzwinkel und Oberflächengüte den Verschleiß: Je präziser Ventilsitz und Ventilteller aufeinander abgestimmt sind, desto reproduzierbarer bleibt die Dichtheit über die Lebensdauer des Ventilelements.
Wie lange dauert die Entwicklung eines Ventilelements bis zur Serienreife?
Die Entwicklungszeit liegt typischerweise bei 8 Wochen – abhängig von Komplexität, Bauteilgeometrie und Abstimmungsaufwand. Bei iterativer Auslegung mit Prototypenphasen und spezifischen Prüfanforderungen verlängert sich der Prozess entsprechend. Wenn ein Ventilelement dringend benötigt wird, bieten wir eine Expressproduktion mit Musterteilen in bis zu 2 Wochen und Serienstart in 4 Wochen an. Durch unseren Inhouse-Werkzeugbau, optimierte Abläufe und Digitalisierung verkürzen wir die Entwicklungszeit, wenn wir früh als strategischer Partner einbezogen werden.
