DE10046416A1 - Valve configuration for control valves comprises a valve seat between a high pressure inlet and a blocking element on the low pressure side which in its closed position is centered over the seat contact zone - Google Patents
Valve configuration for control valves comprises a valve seat between a high pressure inlet and a blocking element on the low pressure side which in its closed position is centered over the seat contact zoneInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Ventilausbildung für Steuerventile gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a valve design for control valves according to the preamble of claim 1.
Ventilausbildungen der vorgenannten Art sind aus der Praxis be kannt. Entsprechend den bei Einspritzsystemen für Brennkraftma schinen, insbesondere Speicherdruck-Einspritzsystemen zu be herrschenden, sehr hohen Drücken bis in die Größenordnung von 2000 bar ergeben sich auch für die Steuerventile wachsende Pro bleme, da die zwischen Hoch- und Niederdruckseite liegenden Ventile mit ihren von der Hochdruckseite angeströmten Sperr gliedern sehr hohen Beanspruchungen ausgesetzt sind. Insbeson dere führt das Druckgefälle zwischen Hoch- und Niederdruckseite in der Drosselstelle zu hohen Strömungsgeschwindigkeiten mit der Tendenz der Kavitation der Strömung mit zunehmendem Druck abfall im Austrittsbereich auf das Sperrglied, wobei sich beim Auftreffen auf das Sperrglied wegen der damit verbundenen Um lenkungen und Strömungsverzögerungen wieder ein Druckanstieg ergibt. Dieser begünstigt ein Implodieren der Kavitationsblasen im Sitzkontaktbereich des Sperrgliedes und der Sitzfläche des Ventilsitzes und verursacht entsprechende Kavitationserosion. Betroffen sind hiervon mit dem Sperrglied und dem Ventilsitz jene Bereiche, die funktionsbedingt auch höchsten mechanischen Belastungen ausgesetzt sind, so beispielsweise durch schlagar tige Beaufschlagung beim Auftreffen des Sperrgliedes auf den Ventilsitz und durch die Ausrichtung des Sperrgliedes gegenüber der Sitzfläche bei der mit dem Schließvorgang verbundenen Zen trierung des Sperrgliedes gegenüber der Sitzfläche.Valve designs of the aforementioned type are from practice known. Corresponding to that for fuel injection systems machines, especially storage pressure injection systems prevailing, very high pressures up to the order of The control valves also have a growing pro of 2000 bar bleme, because the lying between high and low pressure side Valves with their shut-off flow from the high pressure side are subject to very high loads. Insbeson This leads to the pressure drop between the high and low pressure side in the throttle point with high flow velocities the tendency of the flow to cavitate with increasing pressure waste in the exit area on the locking member, with the Impact on the blocking member because of the order involved steering and flow delays again an increase in pressure results. This favors the imploding of the cavitation bubbles in the seat contact area of the locking member and the seat of the Valve seat and causes corresponding cavitation erosion. This affects the locking element and the valve seat those areas that, due to their function, also have the highest mechanical Exposed to loads, such as through impact act upon the impact of the locking member on the Valve seat and by aligning the locking member opposite the seat of the Zen associated with the closing process tration of the locking member opposite the seat.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventilausbildung der eingangs genannten Art hinsichtlich der angesprochenen Pro bleme zu verbessern und insbesondere die Gefahr der Kavitati onserosion bei derartigen Ventilausbildungen zu reduzieren.The invention has for its object a valve design of the type mentioned at the beginning with regard to the pro to improve bleme and especially the danger of Kavitati to reduce erosion in such valve designs.
Gemäß der Erfindung wird dies durch die Merkmale des Anspruches 1 erreicht, wobei von dem Gedanken Gebrauch gemacht wird, durch gestuften Druckabbau die Voraussetzungen für die Kavitation weitgehend zu beseitigen. Hierzu ist vorgesehen, dass, bezogen auf die Schließlage des Sperrgliedes, dem Sperrglied angrenzend an die Sitzkontaktzone ein gegen die Niederdruckseite abge grenzter und zur Niederdruckseite in gedrosselter Verbindung stehender Aufnahmeraum zugeordnet wird. Die Begrenzung dieses Raumes gegenüberliegend zur Sitzkontaktzone kann zweckmäßiger weise gleichzeitig eine Führung für das Sperrglied sein, und/oder als Drosselstelle dienen, so dass sich die angestrebte gestufte Drosselung auch baulich mit einfachen Mitteln und mit geringem Aufwand realisieren lässt.According to the invention this is through the features of the claim 1 achieved using the thought by graduated pressure reduction the requirements for cavitation largely eliminate. For this purpose it is provided that, related on the closed position of the locking member, adjacent to the locking member to the seat contact zone against the low pressure side limited and throttled connection to the low pressure side standing recording room is assigned. Limiting this Room opposite the seat contact zone can be more appropriate as a guide for the locking member, and / or serve as a throttle point, so that the desired graduated throttling also structurally with simple means and with can be realized with little effort.
Das Sperrglied kann im Rahmen der Erfindung ein unabhängiges Bauteil sein, oder auch mit dem ihm zugeordneten Stellbewe gungsübertrager verbunden sein, wobei als Stellbewegungsüber trager Druckstempel mit bezogen auf ihre Länge verhältnismäßig geringem Durchmesser dienen können, so dass die wechselseitige Ausrichtung auf die Sitzfläche über den Druckstempel nicht be einträchtigt wird.The locking member can be an independent within the scope of the invention Be a component, or with the assigned position gungstransfer connected, being as an actuating movement lazy stamp with relative to their length small diameter can serve, so that the mutual Do not align the seat with the pressure stamp is impaired.
Dient die der Sitzfläche gegenüberliegende Raumabgrenzung des zweiten, ablaufseitigen Drosselbereiches gleichzeitig als Füh rung für das Sperrglied, so kann damit auch eine Stabilisierung der Strömungsverhältnisse im Übergang von der ersten Drossel strecke auf das Sperrglied erreicht werden, die sich ebenfalls auf die Verminderung oder Vermeidung der Kavitation der Strö mung bzw. der Kavitationserosion als zweckmäßig erweist.Serves the space delimitation of the second, outlet-side throttle area at the same time as Füh tion for the locking member, so it can also stabilize the flow conditions in the transition from the first throttle Range to be reached on the locking member, which is also on reducing or avoiding cavitation of the currents tion or the cavitation erosion proves to be expedient.
Als Sperrglieder können im Rahmen der Erfindung Vollkugeln, Ku gelsegmente oder auch sich in Richtung auf die Sitzfläche ver jüngende Ventilkörper Verwendung finden, wobei insbesondere für kugelige, und vor allem für vollkugelige Sperrglieder eine Füh rung zweckmäßig ist.Solid balls, Ku gel segments or ver in the direction of the seat recent valve bodies are used, in particular for spherical, and especially for solid spherical pawls tion is appropriate.
Im Hinblick auf die Realisierung unterschiedlicher, gedrossel ter Verbindungen des das jeweilige Sperrglied zumindest teil weise umgrenzenden Aufnahmeraumes zur Niederdruckseite können sich Ventilsitze in sphärischer bzw. kalottenförmiger Ausbil dung oder auch in kegeliger Ausbildung, insbesondere in flach kegeliger Ausbildung als zweckmäßig erweisen, so dass sich ver schiedene Drosselwege, gegebenenfalls auch kombiniert, reali sieren lassen, und dies unabhängig von der jeweiligen Art der Ausbildung des die Führung bildenden Teiles, wobei dies gegebe nenfalls auch als Blende gestaltet sein kann.In terms of realizing different, throttled ter connections of the respective locking member at least partially wise surrounding space to the low pressure side valve seats in a spherical or spherical shape dung or tapered training, especially in flat tapered training prove to be appropriate, so that ver different throttle paths, possibly also combined, real let sieren, regardless of the type of Formation of the part forming the guide, this being the case can also be designed as an aperture.
Konstruktiv kann es hierfür zweckmäßig sein, Sitzfläche und auf die Sitzfläche folgenden Führungsteil getrennten Bauelementen zuzuordnen, so beispielsweise den Führungsteil, im Sinne der vorstehend angesprochenen Blende oder auch im Sinne einer zy lindrischen Führung, einer Deckplatte zuzuordnen, die an eine den Ventilsitz enthaltende Ventilplatte anschließt, wobei zwi schen Deckplatte und Ventilplatte gegebenenfalls als Drossel stellen dienende Kanalverbindungen angeordnet werden können.Constructively, it can be useful for this purpose, seat and on the seat following the guide part separate components assign, for example the leadership part, in the sense of aperture mentioned above or in the sense of a zy Lindrischen leadership, to assign a cover plate attached to a connects the valve seat containing valve plate, with zwi rule cover plate and valve plate if necessary as a throttle provide serving channel connections can be arranged.
Die Erfindung ermöglicht es mit einfachen Mitteln auch, den Drosselquerschnitt des durch die Führung abgegrenzten Raumes vom Hub des Sperrgliedes abhängig zu machen, also eine hubab hängig im Querschnitt veränderliche Drosselverbindung zu schaf fen, wobei die entsprechenden Querschnittsveränderungen auch durch entsprechende Formgebung für den Stellbewegungsübertrager in Form eines Betätigungsstößels oder Druckstempels und/oder das Sperrglied realisiert werden können.The invention also makes it possible with simple means Throttle cross section of the space delimited by the guide to make dependent on the stroke of the locking member, ie one stroke dependent throttle connection with variable cross-section fen, the corresponding cross-sectional changes also through appropriate shaping for the actuator in the form of an actuating plunger or pressure stamp and / or the locking member can be realized.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen. Ferner wird die Erfindung nachstehend an hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:Further details and features of the invention emerge from the claims. Furthermore, the invention is set forth below hand of an embodiment explained in more detail. Show it:
Fig. 1 in schematisierter Schnittdarstellung das Steuer ventil eines Einspritzinjektors, zwischen dessen Düsenteil und einem gegenüberliegend zu diesem angeordneten Magnetsteller das Steuerventil liegt, wobei der Magnetsteller am Steuerventil einen hubbeweglichen Stellbewegungsübertrager für das Sperrglied beaufschlagt, das einen gedrossel ten Zulauf von einem Druckraum steuert, mit dem die hochdruckseitig über das Einspritzmedium in Öffnungsrichtung beaufschlagte Düsennadel der Einspritzdüse mit einer Beaufschlagungsfläche in Verbindung steht, über die bei im Druckraum an stehenden Druck die Düsennadel ergänzend zur Schließfeder in Schließrichtung belastet ist, Fig. 1 is a schematic sectional view of the control valve of an injection injector, between the nozzle part and an opposing to this arranged magnetic actuator, the control valve, the magnetic actuator on the control valve acts on a stroke actuator for the locking member, which controls a throttled inlet from a pressure chamber with which the nozzle needle of the injection nozzle, which is acted upon by the injection medium in the opening direction on the high-pressure side, is connected to an application surface via which the nozzle needle is loaded in addition to the closing spring in the closing direction when the pressure in the pressure chamber is present,
Fig. 2 eine Ausschnittsvergrößerung A eines Bereiches der Fig. 1, die den das Sperrglied beaufschla genden Stellbewegungsübertrager und den zugehöri gen Bereich des Ventilsitzes zeigt, Fig. 2 shows an enlarged detail of a portion A of FIG. 1, showing the locking member constricting beaufschla actuating movement transmitter and the related contractual area of the valve seat,
Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende, erfindungsgemäße Ausgestaltung von Sperrglied und zugeordnetem Ventilsitzbereich, Fig. 3 is a FIG. 2 corresponding inventive design of locking element and an associated valve seat portion,
Fig. 4 einen Schnitt gemäß IV-IV in Fig. 3 in schemati sierter Darstellung, Fig. 4 shows a section according to IV-IV in Fig. 3 in schemati lized representation,
Fig. 5 und 6 weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen in einer der Fig. 4 entsprechenden Darstellung, wobei analog zu Fig. 4 das Sperrglied zwischen zugehö riger Sitzfläche und axial beabstandeter Führung einen Drosselraum mit vorn Sitzflächenbereich des Stellgliedes abzweigenden Drosselbohrungen oder Drosselkanälen aufweist, Fig. 5 and 6 show further embodiments of the invention in one of the Fig. 4 corresponding representation, analogous to Fig. 4, the locking member between zugehö engined seat and axially spaced guide has a throttle area with the front seat area of the actuator branching orifices or throttle channels,
Fig. 7 eine weitere Ausgestaltung gemäß der Erfindung, bei der die Drosselquerschnitte in den radialen Führungsbereich des axial beweglichen Sperrglie des gelegt sind, Fig. 7 shows a further embodiment according to the invention, in which the throttle cross sections in the radial guide portion of the axially movable locking of Glienicke are laid,
Fig. 8 eine Schnittdarstellung gemäß Linie VII-VII, Fig. 8 is a sectional view according to line VII-VII,
Fig. 9 eine weitere erfindungsgemäße Ausbildung, bei der die Drosselquerschnitte in Abhängigkeit vom Hub des Sperrgliedes veränderlich sind, und Fig. 9 shows another embodiment of the invention, in which the throttle cross sections are variable depending on the stroke of the locking member, and
Fig. 10 eine schematisierte Schnittdarstellung gemäß Li nie X-X in Fig. 9. Fig. 10 is a schematic sectional view according to Li never XX in Fig. 9.
In Fig. 1 ist das Steuerventil 1 eines nicht weiter darge stellten Einspritzinjektors veranschaulicht, über das das dem Einspritzinjektor zugehörige Einspritzventil angesteuert ist. Die hochdruckseitige Zulaufverbindung auf das Steuerventil 1 ist durch den Pfeil 2 veranschaulicht. Der Zulauf erfolgt über eine in einer Ventilplatte 3 vorgesehene Bohrung 4, die über eine Drosselstelle 5 auf einen Ventilsitz 6 ausmündet.In Fig. 1, the control valve 1 of a not shown Darge injector is illustrated, via which the injector associated with the injector is controlled. The high pressure side inlet connection to the control valve 1 is illustrated by the arrow 2 . The inlet takes place via a bore 4 provided in a valve plate 3 , which opens out onto a valve seat 6 via a throttle point 5 .
Der Ventilsitz 6 verjüngt sich in Richtung auf die Bohrung 4, also entgegen der Anströmrichtung gemäß Pfeil 2 und es ist dem Ventilsitz 6 ein Sperrglied 7 zugeordnet, das hubbeweglich (Pfeil 8) abgestützt ist. Die Abstützung des Sperrgliedes 7 er folgt im Ausführungsbeispiel (Fig. 1) über einen Stellbewe gungsübertrager 9, der als im Durchmesser stabförmiger, dünner Betätigungsstößel ausgebildet ist und der bezogen auf das Steu erventil 1 zur Anströmrichtung gemäß Pfeil 2 gegenüberliegend über einen hier nicht dargestellten Magnetsteller des Einsprit zinjektors beaufschlagt und verstellbar ist.The valve seat 6 tapers in the direction of the bore 4 , that is, counter to the inflow direction according to arrow 2, and the valve seat 6 is assigned a locking member 7 which is supported in a stroke-movable manner (arrow 8 ). The support of the locking member 7 he follows in the embodiment ( Fig. 1) via a Stellbewe supply transmitter 9 , which is designed as a rod-shaped, thin actuating plunger and which is based on the Steuer erventil 1 to the direction of flow according to arrow 2 opposite via a magnetic actuator, not shown here the injector is loaded and adjustable.
In der Schließlage sitzt das Sperrglied 7 in einer Sitzkontakt zone 10 auf dem Ventilsitz 6 auf, an den niederdruckseitig eine Bohrung 11 in der Ventilplatte 3 anschließt, in die das über den Stellbewegungsübertrager 9 abgestützte Sperrglied 7 ein taucht und die, bezogen auf Fig. 1 und 2, einen Teil des niederdruckseitigen Abströmweges bildet, der, wie in Fig. 1 ersichtlich, sich in Querkanälen 12 fortsetzt, die zwischen Ventilplatte 3 und Gehäuse 13 des Steuerventiles 1 liegen, wo bei im Ausführungsbeispiel die Ventilplatte 3 gegen das Gehäuse 13 über einen Spannring 14 zentriert und fixiert ist. In the closed position, the locking member 7 is seated in a seat contact zone 10 on the valve seat 6 , to which a bore 11 in the valve plate 3 connects to the low-pressure side, into which the locking member 7 supported by the actuating motion transmitter 9 is immersed and which, based on FIG. 1 and 2, forms part of the low-pressure outflow path which, as can be seen in FIG. 1, continues in transverse channels 12 which lie between valve plate 3 and housing 13 of control valve 1 , where in the exemplary embodiment the valve plate 3 against the housing 13 via a Clamping ring 14 is centered and fixed.
In Verbindung mit den hochdruckseitig anstehenden hohen Drücken ergeben sich, bezogen auf die nicht dargestellte Öffnungslage des Sperrgliedes 7, beim Durchströmen der Drosselstelle 5 sehr hohe Strömungsgeschwindigkeiten, die mit dem Übertritt des Strömungsmediums auf die Niederdruckseite aufgrund des Druckab falles eine Kavitation der Strömung nach sich ziehen können, wobei die Kavitationsblasen beim Auftreffen auf das Sperrglied 7 und die örtlich damit verbundene Umlenkung und Strömungsver zögerung implodieren können, was an Sperrglied 7 und Ventilsitz 6 zur Kavitationserosion führen kann.In connection with the high pressure on the high pressure, there are very high flow velocities, based on the opening position of the blocking member 7 , which is not shown, when flowing through the throttle point 5 , which cause cavitation of the flow due to the transfer of the flow medium to the low pressure side due to the pressure drop can, where the cavitation bubbles when they hit the locking member 7 and the locally associated deflection and flow delay can implode, which can lead to locking member 7 and valve seat 6 for cavitation erosion.
Hier setzt die Erfindung an, wie sie anhand der nachstehenden Fig. 3 bis 9 erläutert ist, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen Verwendung finden.This is where the invention comes in, as explained with reference to FIGS . 3 to 9 below, the same reference numerals being used for the same parts.
Fig. 3 veranschaulicht, dass das in den Ausführungsbeispielen als Kugelsegment ausgebildete Sperrglied 7 einen auf die Boh rung 11 abgestimmten Durchmesser aufweist, derart, dass sich in der zur Sitzkontaktzone 10 parallelen Mittelebene 15 des Sperr gliedes 7 eine radiale Führung durch die Bohrung 11 ergibt, die zwar die Hubbeweglichkeit - entsprechend dem Pfeil 8 - des Sperrgliedes 7 im Sinne einer reibungsarmen Gleitführung zu lässt, infolge der als Spaltdichtung dienenden Führung aber nachgeordnet zur Sitzfläche 10 einen Raum 16 abgrenzt, von dem aus die Verbindung zur Niederdruckseite gedrosselt folgt. Diese gedrosselte Verbindung ist in Fig. 3 über Bohrungen 17 veran schaulicht, die angrenzend an den Ventilsitz 6 auf den Raum 14 ausmünden und die zur Hubachse 18 des Stellbewegungsübertragers 9 radial verlaufen. Fig. 3 illustrates that the designed as a spherical segment in the embodiments, locking member 7 a on the Boh tion 11 tuned diameter which such a way that in the direction parallel to the seat contact zone 10 the center plane 15 of the locking member 7, a radial guide is given by the bore 11, which allows the stroke mobility - according to arrow 8 - of the locking member 7 in the sense of a low-friction sliding guide, but delimits a space 16 downstream from the seat surface 10 due to the guide serving as a gap seal, from which the connection to the low-pressure side follows throttled. This throttled connection is illustrated in FIG. 3 via bores 17 which open onto the space 14 adjacent to the valve seat 6 and which run radially to the stroke axis 18 of the actuating movement transmitter 9 .
Im Übergang von der Hochdruckseite (Pfeil 2) zur Niederdruck seite - symbolisiert in Fig. 3 durch die Pfeile 19 - folgen somit zwei Drosselstellen aufeinander, so dass sich ein gestuf ter Druckabbau mit entsprechend geringerem Druckgefälle an der Drosselstelle 5 in der Anströmung auf das Sperrglied 7 ergibt, wodurch die Verhältnisse im Hinblick auf das Auftreten von Ka vitationserosion wesentlich entschärft werden.In the transition from the high-pressure side (arrow 2 ) to the low-pressure side - symbolized in FIG. 3 by the arrows 19 - two throttling points follow one another, so that a staged pressure reduction with a correspondingly lower pressure drop at the throttling point 5 in the inflow onto the blocking member 7 results, whereby the conditions with regard to the occurrence of Ka vitationserosion are significantly mitigated.
Die vorgesehene Axialführung für das Sperrglied 7, durch die der Drosselraum 16 zwischen Sitzfläche 10 bzw. Drosselstelle 5 und nachgeordneten Drosselbohrungen 17 abgegrenzt wird, trägt desweiteren auch dazu bei, dass das Sperrglied 7 auch in seiner vom Ventilsitz 6 abgehobenen Lage eine seiner Sperrlage ent sprechende Zentrierung beibehält, was zur Stabilisierung der Anströmverhältnisse auf das Sperrglied 7 und der Umströmungs verhältnisse bezüglich des Sperrgliedes 7 beiträgt und auch die mechanischen Beanspruchungen zwischen Sperrglied 7 und Ventil sitz 6 dadurch reduziert, dass Abweichungen in der Achslage zu mindest weitgehend vermieden werden.The intended axial guide for the locking member 7, through which the throttle chamber 16 between the seat 10 and the throttle point is defined 5 and downstream restriction holes 17 carries furthermore also contributes, that the locking member 7 ent one of its locking position and in its raised from the valve seat 6 Location speaking Centering maintains what contributes to the stabilization of the flow conditions on the locking member 7 and the flow conditions with respect to the locking member 7 and also reduces the mechanical stresses between locking member 7 and valve seat 6 in that deviations in the axial position are at least largely avoided.
Die zentrierende Führungsfunktion für das Sperrglied 7 erweist sich als zweckmäßig, wenn das Sperrglied 7 mit dem Stellbewe gungsübertrager 9 fest verbunden ist, oder, ohne zentrierende Verbindung zu diesem, über diesen nur beaufschlagt ist. Ferner erweist sich die Führungsfunktion als zweckmäßig in Verbindung mit vollkugeligen Sperrgliedern, oder auch als Kugelsegment ausgebildeten Sperrgliedern, wobei im Ausführungsbeispiel ein Kugelsegment als Sperrglied 7 vorgesehen ist. Anstelle kugeli ger Sperrglieder 7 können auch sich in Richtung auf den Ventilsitz verjüngende, insbesondere konische oder kegelige Sperr glieder 7 vorgesehen sein.The centering guide function for the locking member 7 proves to be expedient if the locking member 7 is firmly connected to the actuating transmission 9 or, without a centering connection to it, is only acted upon. Furthermore, the guide function proves to be expedient in connection with full-spherical locking members, or also locking members designed as a spherical segment, wherein in the exemplary embodiment a spherical segment is provided as a locking member 7 . Instead kugeli ger locking members 7 may also be provided in the direction of the valve seat tapered, in particular conical or tapered locking members. 7
Fig. 5 und 6 stellen Lösungen dar, die funktional dem ent sprechend, was anhand der Fig. 3 und 4 erläutert wurde. Im konstruktiven Aufbau unterscheiden sie sich von der Lösung ge mäß Fig. 3 und 4 durch die Art der Realisierung der Verbin dung des Drosselraumes 16 zu Niederdruckseite über entsprechen de Drosselbohrungen oder Drosselkanäle, wobei in der Ausgestal tung gemäß Fig. 5 Drosselkanäle 20 vorgesehen sind, die ausge hend vom Drosselraum 16 auf die Niederdruckseite (Pfeil 19) ausmünden, wobei in Fig. 5 die Drosselkanäle dadurch gebildet sind, dass eine Ventilplatte 21 vorgesehen ist, der eine Deck platte 22 zugeordnet ist, wobei Ventilplatte 21 und Deckplatte 22 zwischen ihren einander zugewandten Flächen Kanäle 20 bil den, die in die Deckplatte 22, in die Ventilplatte 21 oder auch in beide Platten eingearbeitet sind und die in der Teilungsebe ne 23 der beiden Platten verlaufen. Die Teilungsebene 23 ent spricht der Schnittebene zwischen der Bohrung 11 und dem koni schen Ventilsitz 6, so dass die Bohrung 11 in der Deckplatte 22 verläuft und der Ventilsitz 6 in die Ventilplatte 21 eingear beitet ist. Dies führt insgesamt zu einem vereinfachten Aufbau. Fig. 5 and 6 illustrate solutions which functionally the accordingly, what has been with reference to FIGS. 3 and 4 explained. 3 and 4 in the structural design, they differ from the solution according to FIGS . 3 and 4 by the type of implementation of the connection of the throttle chamber 16 to the low pressure side via corresponding throttle bores or throttle channels, throttle channels 20 being provided in the embodiment according to FIG. 5, which, starting from the throttle chamber 16 to the low pressure side (arrow 19) open out, the throttle channels are formed by in Fig. 5, that a valve plate 21 is provided, which is plate-allocated 22 a cover, said valve plate 21 and cover plate 22 between their mutually facing surfaces channels 20 bil, which are incorporated in the cover plate 22 , in the valve plate 21 or in both plates and which run in the Teilungsebe ne 23 of the two plates. The parting plane 23 speaks the section plane between the bore 11 and the conical valve seat 6 , so that the bore 11 extends in the cover plate 22 and the valve seat 6 is machined into the valve plate 21 . Overall, this leads to a simplified structure.
Fig. 6 geht wiederum von einer Aufteilung in Ventilplatte 24 und Deckplatte 25 aus, wie sie anhand der Fig. 5 erläutert wurde. Der Ventilsitz 26 ist auch hier in die Ventilplatte 24 eingearbeitet, die Bohrung 11 ist der Deckplatte 25 zugeordnet und durchsetzt diese, innerhalb des Durchmessers des Ventilsit zes 26 auf diesen ausmündend. Dementsprechend hat der sich in Anströmrichtung gemäß Pfeil 2 aufweitende Ventilsitz 26 einen radialen Überdeckungsbereich zur Deckplatte 25, wobei die Tei lebene zwischen Ventilplatte 24 und Deckplatte 25 mit 27 be zeichnet ist und entgegen der Anströmrichtung 2 zur Mittelebene 15 des Sperrgliedes 7 versetzt ist, die axial im Bereich der Bohrung 11 liegt, so dass auch bei dieser Lösung die Führung für das Sperrglied 7 im Bereich der Bohrung 11, in Fig. 5 im Bereich der Deckplatte 22, in Fig. 6 in der Deckplatte 25 liegt. Dadurch, dass der Durchmesser der Bohrung 11 kleiner als der Durchmesser des konischen Ventilsitzes 26 im Bereich der Teilebene 27 ist, wird der Drosselraum 28 teilweise durch die der Ventilplatte 24 zugewandte Seite der Deckplatte 25 über deckt, so dass auf den. Drosselraum 28 die die Deckplatte 25 axial durchsetzenden Drosselbohrungen 30 ausmünden können. Die Erfindung zeigt also verschiedenste Anschlussmöglichkeiten des jeweiligen Drosselraumes 16 bzw. 28 zur Niederdruckseite, so dass entsprechenden konstruktiven Anforderungen im Rahmen der Erfindung Rechnung getragen werden kann. FIG. 6 again assumes a division into valve plate 24 and cover plate 25 , as was explained with reference to FIG. 5. The valve seat 26 is also incorporated into the valve plate 24 , the bore 11 is assigned to the cover plate 25 and passes through it, opening out within the diameter of the valve seat 26 on this. Accordingly, the expanding in the direction of flow according to arrow 2 valve seat 26 has a radial overlap area to the cover plate 25 , the part level between valve plate 24 and cover plate 25 with 27 be marked and is offset against the flow direction 2 to the central plane 15 of the locking member 7 , which is axial lies in the area of the bore 11 , so that in this solution, too, the guide for the locking member 7 is in the area of the bore 11 , in FIG. 5 in the area of the cover plate 22 , in FIG. 6 in the cover plate 25 . Characterized in that the diameter of the bore 11 is smaller than the diameter of the conical valve seat 26 in the region of the part plane 27 , the throttle chamber 28 is partially covered by the side of the cover plate 25 facing the valve plate 24 , so that on the. Throttle chamber 28 which can open throttle bores 30 axially penetrating the cover plate 25 . The invention thus shows a wide variety of connection options of the respective throttle chamber 16 or 28 to the low pressure side, so that corresponding design requirements can be taken into account within the scope of the invention.
Eine weitere Möglichkeit der drosselnden Verbindung zur Nieder druckseite zeigen die Fig. 7 und 8, wobei auch hier eine Ausgangssituation gegeben ist, wie sie im grundsätzlichen Auf bau jener gemäß Fig. 3 bis 6 entspricht. Die Ventilplatte 31 weist als hochdruckseitigen Zulauf gemäß Pfeil 2 wiederum eine Bohrung 4 auf, die über eine Drosselstelle 5 zentrisch auf den Ventilsitz 6 ausmündet, der in der Schließlage des Sperrgliedes 32 über dieses abgedeckt ist. Als Sperrglied 32 ist auch in diesem Ausführungsbeispiel ein Kugelsegment vorgesehen, dessen Mittelebene 15 zur Sitzkontaktfläche 10 parallel verläuft und das im Bereich der Mittelebene 15 axial verschieblich geführt und dichtend an der Wandung der Bohrung 33 anliegt, die als Führungsbohrung für das Sperrglied 32 an die Sitzfläche 6 an schließt und zur Sitzfläche 6 zusammen mit dem Sperrglied 32 den Drosselraum 34 abgrenzt. Abgestützt ist das Sperrglied 32 auch in diesem Fall über einen Stellbewegungsübertrager 9, der entsprechend dem Pfeil 8 hubbeweglich ist. Wie Fig. 8 veran schaulicht, erfolgt die Verbindung des Drosselraumes 34 zur Niederdruckseite über im Umfang der Bohrung 33 vorgesehene, axial verlaufende Ausnehmungen, die mit 35 bezeichnet sind und die sich in Hubbewegungsrichtung (Pfeil 8) beiderseits der Mit telebene 15 erstrecken, derart, dass, analog zu den Drosselboh rungen 17 bzw. den Drosselkanälen 20 oder den Drosselbohrungen 28, unabhängig von der jeweiligen Hubstellung des Sperrgliedes 32 eine drosselnde Verbindung des Raumes 34 zur Niederdrucksei te besteht. Hierzu kann es zweckmäßig sein, den als Stempel oder als Stellstange ausgebildeten Stellbewegungsübertrager 9 im Durchmesser kleiner als das Sperrglied 32 auszuführen, so dass sich die Einarbeitung weiterer Kanäle oder Bohrungen erüb rigt.Another possibility of the throttling connection to the low pressure side is shown in FIGS . 7 and 8, with an initial situation also being given here as it corresponds in principle to the construction according to FIGS. 3 to 6. The valve plate 31 , as an inlet on the high-pressure side according to arrow 2, in turn has a bore 4 , which opens out centrally via a throttle point 5 onto the valve seat 6 , which in the closed position of the blocking member 32 is covered by the latter. In this exemplary embodiment, a ball segment is also provided as the locking member 32 , the central plane 15 of which runs parallel to the seat contact surface 10 and which is guided axially displaceably in the region of the central plane 15 and bears sealingly against the wall of the bore 33 , which acts as a guide bore for the locking member 32 on the seat surface 6 closes and delimits the throttle space 34 to the seat 6 together with the locking member 32 . In this case too, the locking member 32 is supported by an actuating movement transmitter 9 which can be moved in accordance with the arrow 8 . As illustrated in FIG. 8, the throttle chamber 34 is connected to the low pressure side via axially extending recesses provided in the circumference of the bore 33 , which are designated by 35 and which extend in the direction of stroke movement (arrow 8 ) on both sides of the central plane 15 , such that that, analog to the Drosselboh stanchions 17 or the throttle channels 20 or the throttle bores 28 , regardless of the respective stroke position of the locking member 32, there is a throttling connection of the space 34 to the low pressure side te. For this purpose, it may be expedient to design the actuating movement transmitter 9 , which is designed as a punch or as an actuating rod, with a diameter smaller than the blocking member 32 , so that the incorporation of further channels or bores is eliminated.
Ausgehend von einer Grundgestaltung gemäß Fig. 7 und 8 zei gen Fig. 9 und 10 eine Ausbildung, bei der wiederum mit ei nem als Kugelsegment ausgebildeten Sperrglied 36 gearbeitet wird, das im Bereich seiner zur Sitzkontaktzone 10 parallelen Mittelebene 15 an die Wand der Bohrung 38 angrenzt, die als Führung für das Sperrglied 36 dient und gegenüber der und dem anschließenden Ventilsitz 6 das Sperrglied 36 den Drosselraum 37 abgrenzt. Diesem sind in Richtung auf die Niederdruckseite sich öffnende Abströmquerschnitte zugeordnet, die als Drossel querschnitte in der Größe ihrer Querschnittsfläche von der Hub stellung des Sperrgliedes 36 abhängig sind. Diese hubveränderlichen Drosselquerschnitte sind durch Ausnehmungen 40 im Umfang der Drosselbohrung 39 gebildet, welche entsprechend dem ge wünschten Drosselverhalten gestaltet sein können. So ist in den Fig. 9 und 10 als Beispiel eine Ausgestaltung veranschau licht, bei der in der Schließlage des Sperrgliedes 36 die Aus nehmungen 40 über das Sperrglied 36 zumindest weitgehend abge steuert sind und erst mit zunehmendem Öffnungshub freigegeben werden.Starting from a basic design according to FIGS. 7 and 8, FIGS. 9 and 10 show an embodiment in which in turn one works with a locking member 36 designed as a spherical segment, which in the region of its central plane 15 parallel to the seat contact zone 10 against the wall of the bore 38 abuts, which serves as a guide for the locking member 36 and with respect to and the subsequent valve seat 6, the locking member 36 delimits the throttle space 37 . This are in the direction of the low-pressure side opening discharge cross-sections assigned, which are cross-sections as throttles in the size of their cross-sectional area of the stroke position of the locking member 36 dependent. These stroke-variable throttle cross sections are formed by recesses 40 in the circumference of the throttle bore 39 , which can be designed according to the desired throttle behavior. Thus, in FIGS. 9 and 10 illustrate, as an example a configuration of light, in the closed position of the locking member 36, the out recesses in the largely controls abge 40 via the locking member 36 at least and be released only with increasing opening stroke.
Im Rahmen der Erfindung sind somit vielfältige Möglichkeiten gegeben, einen gestuften Drosselübergang von der Hoch- zur Nie derdruckseite bei Steuerventilen der beschriebenen Art zu rea lisieren, wobei sowohl im Hinblick auf Kavitationserosionen wie auch im Hinblick auf die mechanische Abnutzung von Sperrglied und Ventilsitz Lösungen geschaffen sind, die Lebensdauer und Zuverlässigkeit des Steuerventiles verbessern.Various possibilities are therefore within the scope of the invention given a stepped throttle transition from high to never derdruckseite for control valves of the type described to rea lize, both with regard to cavitation erosions such as also with regard to the mechanical wear of the locking member and valve seat solutions are created that last and last Improve the reliability of the control valve.
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