DE102004057520A1 - Ventil - Google Patents

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DE102004057520A1
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DE102004057520A
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Jörg Dantlgraber
Heino Försterling
Rudolf Prof. DR. Scheidl
Bernd Dr. Winkler
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Bosch Rexroth AG
Original Assignee
Bosch Rexroth AG
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Abstract

Offenbart ist ein Ventil, insbesondere ein Schnellschaltventil, wobei ein Ventilschieber mit einem Steuerbund ausgeführt ist, der gemeinsam mit einem Dichtsteg einer Ventilbuchse einen Dichtspalt begrenzt. Erfindungsgemäß ist der Dichtsteg mit einer Schrägfläche oder dergleichen ausgeführt, deren Geometrie so gewählt ist, dass bei einer einseitigen Druckbeaufschlagung des Dichtstegs sich ein in Richtung zur druckniedrigeren Seite des Dichtstegs verjüngender Keilspalt ausbildet, der stabilisierend auf den Ventilschieber wirkt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Ventil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Derartige Ventile können beispielsweise als 2/2-Wege-Schaltventile ausgeführt sein. Diese nehmen in der Regel nur Endstellungen mit vollem Durchflussquerschnitt und keine drosselnden Zwischenstellungen ein. Herkömmliche Schaltventile haben einen Kolben, der in eine Grundstellung vorgespannt ist und der über einen Elektromagneten in seine Schaltstellung bringbar ist. Sollen über ein derartiges Schaltventil große Druckmittelvolumenströme (bis 100 l/min bei 5 bar Druckdifferenz) geführt werden, so müssen sie entsprechend mit großer Nennweite ausgeführt werden. Ist nun bei bestimmten Anwendungen eine hohe Dynamik mit kurzen Schaltzeiten (wesentlich geringer als 15 ms) erforderlich, so sind die Ventile mit großer Nennweite nicht einsetzbar, da die Masse des Ventilschiebers und die erforderlichen Hübe zu groß sind, um ein schnelles Schalten des Ventils realisieren zu können. Eine Möglichkeit besteht darin, den Hub des Ventilschiebers zu minimieren, indem die gehäusefesten Dichtstege, die gemeinsam mit Steuerbünden des Ventilschiebers auf- und zugesteuerte Durchflussquerschnitte bestimmen, möglichst schmal ausgebildet werden. Derartige schmale Dichtstegstrukturen führen jedoch bei hohen Druckdifferenzen aufgrund einer durch den elastohydrodynamischen Effekt verursachten Verformung zu einem Klemmen des Ventilschiebers.
  • Dies sei anhand 1 erläutert, auf die bereits jetzt Bezug genommen wird. Diese Figur zeigt einen stark schematisierten Schnitt durch einen Teil eines Schaltventils, wobei an einer Ventilbuchse ein Dichtsteg 100 ausgebildet ist, der mit einem Steuerbund 102 eines Ventilschiebers 104 zusammenwirkt. In seiner gestrichelt angedeuteten unbelasteten Form verlaufen die Stirnwandungen des Dichtstegs 100 in Vertikalrichtung (Ansicht nach 1). Der Ventilschieber 104 mit dem Steuerbund 102 befindet sich in der Achse des umlaufenden Dichtstegs 100, so dass die Dichtfläche 106 parallel zu den Außenumfangsflächen 108 des Steuerbunds verläuft – der Ventilschieber ist mit einem gewissen Gleitspiel geführt, so dass er einerseits leicht verschiebbar ist und andererseits eine hinreichende Dichtung entlang der Dichtfläche 106 gewährleistet ist.
  • Es sei nun angenommen, dass auf die in 1 linke Stirnfläche des Dichtstegs 100 ein wesentlich höherer Druck als auf die rechte Stirnfläche wirkt – die Druckdifferenz über dem Dichtsteg 100 beträgt beispielsweise 300 bar. Falls nun der Dichtsteg 100 relativ schmal ausgeführt wird, wird er durch die auf seine linke Stirnfläche 110 wirkenden Druckkräfte mit Biegespannungen beaufschlagt, die dazu führen, dass der Dichtsteg 100 in der in 1 dargestellten Weise ausgelenkt wird. Durch diese Verbiegung der Dichtstegwandung biegt die zu dem mit dem niedrigeren Druck beaufschlagten Druckraum weisende Umfangskante ab, so dass ein etwa keilförmiger Dichspalt entsteht, der zur druckniedrigeren Seite hin größer ist. Aufgrund der auftretenden hydrodynamischen und hydrostatischen Effekte wird der Ventilschieber 104 durch im Bereich der druckbeaufschlagten Dichtstegkante wirkenden Radialkräfte nach einer Seite – beispielsweise nach oben (1) ausgelenkt und somit destabilisiert. Der Ventilschieber 104 legt sich mit der Außenumfangsfläche 108 des Steuerbundes 102 an die linke Umfangskante des Dichtstegs 100 an – der Ventilschieber 104 wird geklemmt und lässt sich wesentlich schwerer bewegen, als dies bei geringeren Druckdifferenzen der Fall ist. Ein derartiges Ventil lässt sich selbstverständlich nicht mit der gewünschten Schaltzeit betätigen.
  • Prinzipiell könnte man im Bereich des Dichtstegs 100 Ausgleichsnuten anbringen. Derartige Ausgleichsnuten können jedoch nur bei vergleichsweise breiten Dichtstegen vorgesehen werden. Eine derartige Verbreiterung der Dichtstege würde jedoch wiederum die Schaltzeiten erhöhen und stellt daher keine Lösung dar, die man ins Auge fassen würde, wenn man ein sehr schnell schaltendes Ventil konstruieren will.
  • Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Ventil zu schaffen, bei dem ein Klemmen eines Ventilschiebers aufgrund schmal dimensionierter Dichtstege einer Ventilbuchse verhinderbar oder zumindest auf ein vertretbares Niveau absenkbar ist.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Ventil mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
  • Erfindungsgemäß hat das Ventil einen Ventilschieber mit zumindest einem Steuerbund, der mit einem Dichtsteg zusammenwirkt. Eine von einem höheren Druck beaufschlagte Umfangskante des Dichtstegs ist als Schrägfläche oder dergleichen ausgebildet, deren Geometrie so gewählt ist, dass bei Druckbeaufschlagung Kräfte auf den Dichtsteg wirken, die diesen derart verformen, dass sich ein in Richtung zur druckniedrigeren Seite hin enger werdender Dichtspalt ergibt. Diese etwa keilförmige Dichtspaltgeometrie verläuft entgegengesetzt zur eingangs beschriebenen Geometrie und trägt zu einer Selbstzentrierung des Steuerkolbens bei, so dass die Dichtwirkung verbessert wird und auch bei hohen Druckdifferenzen kein Klemmen des Ventilschiebers erfolgt. Berechnungen zeigen, dass durch diese Schrägfläche bewirkt wird, dass die auf die herkömmlichen Lösungen wirksamen Biegekräfte vergleichsweise gering sind und dass die Verformung des Dichtstegs im wesentlichen durch Schubkräfte erfolgt; die Biegedeformation wird somit erfindungsgemäß durch eine Schubdeformation ersetzt, die stabilisierend auf den Ventilschieber wirkt. Der Begriff "Schrägfläche" ist nicht streng geometrisch auszulegen sondern steht für einen "weggenommen" Eckbereich, der auch bspw. gekrümmt oder mehrfach angeschrägt ausgeformt sein kann – wesentlich ist, dass sich eine stabilisierende Dichtspaltform ergibt. Die Schrägflächen dürfen keinesfalls mit einer herkömmlichen Fase verwechselt werden, die zum Brechen des Grates beim Fertigen des Dichtstegs verwendet werden. Derartige Fasen haben eine zu geringe Fläche, um die vorbeschriebene Schubdeformation zu bewirken.
  • Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Dichtsteg im Profil symmetrisch ausgebildet, so dass auch die niederdruckseitige Umfangskante mit einer Schrägfläche der vorbeschriebenen Art versehen ist.
  • Der Winkel der Schrägfläche mit Bezug zur Ventilachse beträgt zwischen 30° und 50°. Besonders gute Ergebnisse stellen sich bei einem Winkel von 45° ein.
  • Die Axiallänge der zwischen den beiden Schrägflächen verbleibenden Dichtfläche beträgt etwa das 0,7- bis 1,3-fache der Axiallänge einer Schrägfläche. Bezogen auf die Stegbreite des Dichtstegs beträgt die Axiallänge der Schrägfläche bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel etwa ein Drittel.
  • Die Höhe der Dichtstege in Radialrichtung sollte etwa gleich groß oder geringer als die wirksame Breite des Dichtstegs sein. Als besonders günstig hat sich ein Verhältnis zwischen der Breite und der Höhe der Dichtstege in der Größenordnung zwischen 0.9 und 2, vorzugsweise 1.5 herausgestellt.
  • Derartige Dichtsteggeometrien lassen sich besonders vorteilhaft bei Schnellschaltventilen einsetzen, da dann durch die schmalen Stege der Hub des Ventilschiebers verringert und entsprechend die Schaltzeit verkürzt ist.
  • Bei einem erfindungsgemäßen Schnellschaltventil ist der Ventilschieber mit einer Vielzahl von Parallelsteuerkanten ausgebildet, denen jeweils ein Dichtsteg mit den vorbeschriebenen Abmessungen zugeordnet ist.
  • Dabei wird es besonders bevorzugt, wenn das Schnellschaltventil eine Ventilbuchse hat, die aus einer Vielzahl von schmalen Scheiben zusammengesetzt ist, die jeweils einen der Dichtstege bilden.
  • Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
  • Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 die Verformung eines Dichtstegs eines herkömmlichen Schaltventils;
  • 2 eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Schnellschaltventils;
  • 3 eine Scheibe einer Ventilhülse des Schnellschaltventils aus 1;
  • 4 eine Detaildarstellung einer Ventilhülse des Schnellschaltventils aus 2 und
  • 5 die Verformung eines Dichtstegs einer Scheibe gemäß 3 bei Druckbeaufschlagung.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels eines Schnellschaltventils 1 beschrieben – die Anwendung der Erfindung ist jedoch keinesfalls auf derartige Ventiltypen beschränkt. Da der konstruktive Aufbau des Schnellschaltventils 1 zum Gegenstand einer eigenen parallel hinterlegten Patentanmeldung der Anmelderin gemacht wurde, werden hier nur die zum Verständnis der Erfindung erforderlichen technischen Zusammenhänge erläutert. Bezüglich aller weiteren konstruktiven Details des Ventils wird auf die parallel hinterlegte Anmeldung verwiesen.
  • In 2 ist ein Längsschnitt durch das Schnellschaltventil 1 dargestellt. Dieses hat einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss, die in der Darstellung gemäß 2 nicht sichtbar sind. Einer der Anschlüsse, beispielsweise der gestrichelt angedeutete Eingangsanschluss A liegt etwa in der Zeichenebene, während der andere Anschluss, beispielsweise der Ausgangsanschluss B in einer senkrecht zur Zeichenebene verlaufenden Ebene liegt. Das in Schieberbauweise ausgeführte Schnellschaltventil 1 hat ein Gehäuse 2 mit einer Ventilhülse 4, in der ein Kolben oder Ventilschieber 6 axial verschiebbar (in 2 in Vertikalrichtung) geführt ist. Die Betätigung des Ventilschiebers 6 erfolgt über einen Magneten, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Flachankermagnet 8 ausgeführt ist, der über eine Hebelübersetzung 10 auf den Ventilschieber 6 wirkt. Die Ventilhülse 4 ist aus einer Vielzahl von Scheiben 12a, 12b, 12c und 13a, 13b, 13c gebildet, wobei an jeder der Scheiben 12, 13 ein Dichtsteg 28 ausgebildet ist, der mit einem Steuerbund (siehe 72, 74 in 2 und 44, 46, 48 in 4) des Ventilschiebers 6 zusammenwirkt. Die einzelnen Scheiben 12, 13 sind identisch aufgebaut und sind lediglich um 90° versetzt zueinander in das Gehäuse 2 eingesetzt. Einzelheiten der aus einer Vielzahl von Scheiben 12, 13 zusammengesetzten Hülse 4 werden im Folgenden anhand der 3 und 4 erläutert.
  • 3b zeigt eine Ansicht, die derjenigen auf die Scheiben 12a, 12b und 12c in 1 entspricht. 3a zeigt eine Vorderansicht auf diese Scheiben. Da alle Scheiben 12, 13 prinzipiell den gleichen Aufbau haben, wird anhand 3 lediglich der Aufbau der Scheibe 12a erläutert. Die Scheibe 12a hat in der Vorderansicht (3a) eine kreisförmige Großfläche mit dem Außendurchmesser D. Um 90° versetzt zueinander sind am Außenumfang der Scheibe 12a vier Ausnehmungen 18, 19, 20, 21 ausgebildet, die in der Vorderansicht etwa halbkreisförmig ausgebildet sind. Auf einem gemeinsamen Teilkreisdurchmesser d sind vier um 45° zu den Ausnehmungen 18, 19, 20, 21 versetzte Bohrungen 22 ausgebildet, durch die hindurch das stirnseitig vom Ventilkolben verdrängte Fluid in den jeweils gegenüberliegenden Raum gelangen kann. In der Mitte der Scheibe 12a ist eine Scheibenbohrung 24 vorgesehen, deren in 3b sichtbare Umfangsfläche eine Dichtfläche 26 des Dichtstegs 28 bildet.
  • Wie aus der in 3b dargestellten geschnittenen Draufsicht entnehmbar ist, ist die Scheibenbohrung 24 im Anschluss an den Dichtsteg 28 zu einem Scheibenraum 34 erweitert. Gemäß der in 3a dargestellten Vorderansicht münden in diesem Scheibenraum 34 Druckmittelkanäle 36, 37, 38, 39, 40, 41, wobei die Druckmittelkanäle 36, 37; 40, 41 und 38, 39 jeweils ein koaxial angeordnetes Paar bilden und beidseitig in den Scheibenraum 34 einmünden. Der andere Endabschnitt der Kanäle 36, 38, 40 mündet in der Umfangskante der Ausnehmung 18, der andere Endabschnitt der drei weiteren Druckmittelkanäle 37, 39, 41 mündet in der diametral dazu angeordneten Ausnehmung 20. Wie aus 3 hervorgeht, ist das Druckmittelkanal-Paar 36, 38 in einer Diagonalen der Scheibe 12a angeordnet, die beiden anderen Druckmittelpaare 38, 39; 40, 41 sind parallel dazu versetzt.
  • In der Schnittdarstellung gemäß 3b sind lediglich die beiden diagonal verlaufenden Druckmittelkanäle 36, 37 und 40, 41 sichtbar, wobei die beiden letztgenannten Kanäle 40, 41 im Mündungsbereich im Druckraum 34 zusammenlaufen.
  • Wie vorstehend erwähnt, sind jeweils benachbarte Scheiben 12, 13 um 90° versetzt zueinander angeordnet. D.h. in der Darstellung gemäß 2 befinden sich die Scheiben 12a, 12b, 12c in der in 3b dargestellten Einbaulage, während die benachbarten Scheiben 13a, 13b, 13c um 90° versetzt dazu angeordnet sind, so dass die Achsen der Druckmittelkanäle 36 bis 41 senkrecht zur Zeichenebene verlaufen, während sie bei den anderen Scheiben 12a, 12b, 12c parallel zur Zeichenebene angeordnet sind.
  • Unter der Annahme, dass die Scheiben 13a, 13b, 13c gegenüber den Scheiben 12a, 12b, 12c um 90° im Uhrzeigersinn verdreht sind, sieht man in den Darstellungen gemäß 2 und 4 dann entsprechend die Mündungsquerschnitte der Druckmittelkanäle 39, 41 in den Scheibenräumen 34 der Scheiben 13a, 13b, 13c.
  • Der Ventilschieber 6 hat gemäß 2 fünf Steuerbünde, von denen in 4 die Steuerbünde 44, 46, 48 sichtbar sind. Diese sind in der dargestellten Grundposition mit positiver Überdeckung mit Bezug zu den Dichtflächen 26 der Dichtstege 28 ausgeführt. Die Stirnflächen der Steuerbünde 44, 46, 48 sind abgeschrägt, wobei jeweils eine Steuerkante 50, 52, 54 ausgebildet wird, die mit der in 4 oben liegenden Umfangskante der Dichtfläche 26 – im Folgenden gehäusefeste Steuerkanten 56, 58, 60 genannt – zusammenwirken.
  • Gemäß 2 sind an den Endabschnitten des Ventilschiebers 6 zwei Führungsbünde 62, 64 ausgebildet. An den in 2 oberen Führungsbund 64 schließt sich ein Axialvorsprung 66 an, der in Wirkverbindung mit der Hebelübersetzung 10 steht.
  • Wie insbesondere 4 entnehmbar ist, stehen in der dargestellten Grundposition des Ventilschiebers 6 die Steuerkanten 50, 52, 54 und die in 2 gekennzeichneten entsprechenden Steuerkanten 68 der in 4 nicht dargestellten Steuerbünde 72, 74 etwa mittig mit Bezug zur Dichtfläche 26, so dass die axiale Dichtlänge zwischen den Steuerbünden 44, 46, 48, 72, 74 und den zugeordneten Dichtflächen 26 etwa die halbe Axiallänge der Dichtflächen 26 beträgt.
  • Die vier gleichmäßig am Umfang verteilten Ausnehmungen 18, 20 der Scheiben 12a, 12b, 12c sowie die Ausnehmungen 19, 21 der dazu um 90° versetzt eingebauten Scheiben 13a, 13b, 13c fluchten zueinander, so dass vier achsparallel zur Ventilachse verlaufende Verbindungskanäle gebildet werden, von denen die Verbindungskanäle 76, 78 in 2 sichtbar sind, während die beiden anderen, um 90° dazu versetzten Verbindungskanäle oberhalb bzw. unterhalb der Zeichenebene angeordnet sind. In den dargestellten Verbindungskanälen 76, 78 münden jeweils die Druckmittelkanäle 36, 37, 38, 39, 40 der Scheiben 12a, 12b, 12c, während in den nicht sichtbaren Verbindungskanälen die entsprechenden Druckmittelkanäle der um 90° versetzt angeordneten Scheiben 13a, 13b, 13c münden.
  • Gemäß den 3 und 4 geht die umlaufende Dichtfläche 26 des Dichtstegs 28 in zwei schräg dazu angeordnete Schrägflächen 30, 32 über, die wesentlich mehr als die herkömmlichen Fasen ausgeprägt sind. Die Breite B des Dichtstegs 28 ist vergleichsweise gering ausgebildet. Ohne diese Schrägflächen 30, 32 würde der Dichtsteg 28 bei Druckbeaufschlagung seitlich ausbiegen und zu einem Klemmen des Ventilschiebers 6 führen (siehe 1).
  • 5 zeigt eine stark vergrößerte Darstellung eines Dichtspalts 80 zwischen einem der Steuerbünde (beispielsweise 46) des Ventilschiebers 48 und des dazu gehörigen umlaufenden Dichtstegs 28. In gestrichelten Linien ist dabei die Geometrie des Dichtstegs 28 ohne Druckbeaufschlagung dargestellt. In durchgezogenen Linien ist der verformte Zustand des Dichtspalts gezeigt, der sich dann einstellt, wenn beispielsweise in den benachbarten Scheibenräumen 34 stark unterschiedliche Drücke mit einer Druckdifferenz von beispielsweise 300 bar anliegen. Im vorliegenden Fall sei angenommen, dass der Druck oberhalb des Dichtstegs 28 wesentlich größer als der Druck im darunter gelegenen Scheibenraum 34 ist. Im umverformten Zustand weist der Dichtsteg 28 seine trapezförmige Gestalt auf, die durch die Gesamtbreite B, die Steghöhe H, die Axiallänge a der beiden Schrägflächen 30, 32 sowie die Axiallänge b der Dichtfläche 26 gekennzeichnet ist. Des weiteren ist noch der Winkel α wichtig, den die Schrägflächen 30, 32 mit der Ventilachse (senkrecht in 5) einschließen.
  • Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt der Winkel α 45°. Die Axiallänge a der Schrägflächen 30, 32 entspricht der Axiallänge b des Dichtspalts 80 und die Breite B des Dichtstegs 28 beträgt etwa das 1.5-fache der Dichtsteghöhe H.
  • In 5 sind die auf die Seitenflächen des Dichtstegs 28 wirkenden Kräfte eingezeichnet, die jeweils senkrecht zu den betreffenden Flächen verlaufen. Da die Eckbereiche der Dichtstege 28 gegenüber den herkömmlichen Lösungen (siehe 1) weggeschnitten sind, ist der Anteil der auf den Dichtsteg wirkenden Biegekräfte vergleichsweise gering und die Deformation wird im Wesentlichen durch Schubkräfte hervorgerufen, die parallel zur Ventilachse wirken. Diese Schubkräfte sorgen dafür, dass der Dichtsteg 28 nicht wegbiegt wie bei den in 1 dargestellten Verhältnissen, sondern eher seitlich zur druckniedrigeren Seite hin verschoben wird, so dass sich ein keilförmiger Dichtspalt 80 einstellt, der sich zur druckniedrigeren Seite hin schließt. Der Keilwinkel ist in 5 mit β bezeichnet. Bei geringen Druckdifferenzen oder unbelastetem Dichtsteg 28 beträgt dieser Keilwinkel 0° – d.h. die Dichtspaltbreite ist über die gesamte Breite des Dichtstegs 28 konstant.
  • Beim Stand der Technik wird durch die sich verbiegenden Dichtstege 28 ein sich zur druckniedrigeren Seite hin öffnender Dichtspalt gebildet, der destabilisierend wirkt. Der bei der erfindungsgemäßen Lösung sich zur druckniedrigeren Seite hin verjüngende Dichtspalt wirkt dagegen stabilisierend und zentrierend auf den Steuerbund 52 des Ventilschiebers 6. Es zeigte sich, dass durch diese Konstruktion auch bei sehr hohen Druckdifferenzen über dem Dichtsteg 28 kein Klemmen des Ventilschiebers 6 auftritt, so dass dieser mit außerordentlich kurzen Schaltzeiten geschaltet werden kann.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass der Dichtsteg 28 auch mit einer anderen Geometrie ausgeführt werden kann – wesentlich ist, dass die während des Umschaltens auftretenden Kräfte den Dichtsteg 28 so verformen, dass sich der Dichtspalt 80 zentrierend auf den Ventilschieber auswirkt.
  • Wie erwähnt kann anstelle der Schrägfläche auch eine gekrümmte oder mehrfach angeschrägte Fläche verwendet werden.
  • Offenbart ist ein Ventil, insbesondere ein Schnellschaltventil, wobei ein Ventilschieber mit einem Steuerbund ausgeführt ist, der gemeinsam mit einem Dichtsteg einer Ventilbuchse einen Dichtspalt begrenzt. Erfindungsgemäß ist der Dichtsteg mit einer Schrägfläche oder dergleichen ausgeführt, deren Geometrie so gewählt ist, dass bei einer einseitigen Druckbeaufschlagung des Dichtstegs sich ein in Richtung zur druckniedrigeren Seite des Dichtstegs verjüngender Keilspalt ausbildet, der stabilisierend auf den Ventilschieber wirkt.
  • 1
    Schnellschaltventil
    2
    Gehäuse
    4
    Ventilhülse
    6
    Ventilschieber
    8
    Flachankermagnet
    10
    Hebelübersetzung
    12
    Scheibe
    13
    Scheibe
    14
    Dichtsteg
    16
    Steuerbund
    18
    Ausnehmung
    19
    Ausnehmung
    20
    Ausnehmung
    21
    Ausnehmung
    22
    Befestigungsbohrung
    24
    Scheibenbohrung
    26
    Dichtfläche
    28
    Dichtsteg
    30
    Schrägfläche
    32
    Schrägfläche
    34
    Scheibenraum
    36
    Druckmittelkanal
    37
    Druckmittelkanal
    38
    Druckmittelkanal
    39
    Druckmittelkanal
    40
    Druckmittelkanal
    41
    Druckmittelkanal
    44
    Steuerbund
    46
    Steuerbund
    48
    Steuerbund
    50
    Steuerkante
    52
    Steuerkante
    54
    Steuerkante
    56
    gehäusefeste Steuerkante
    58
    gehäusefeste Steuerkante
    60
    gehäusefeste Steuerkante
    62
    Führungsbund
    64
    Führungsbund
    66
    Axialvorsprung
    68
    Steuerkante
    70
    Steuerkante
    72
    Steuerbund
    74
    Steuerbund
    76
    Verbindungskanal
    78
    Verbindungskanal
    80
    Dichtspalt
    100
    Dichtsteg
    102
    Steuerbund
    104
    Ventilschieber
    106
    Dichtfläche
    108
    Außenumfangsfläche
    110
    Stirnfläche

Claims (10)

  1. Ventil zum Verbinden zumindest eines einen hohen Druck führenden Anschlusses (A) mit einem einen wesentlich niedrigeren Druck führenden Anschluss (B), wobei ein Ventilschieber (6) in einer Ventilhülse (4) geführt ist und zumindest einen eine Steuerkante (50, 52, 54, 68, 70) ausbildenden Steuerbund (44, 46, 48, 72, 74) hat, der mit einem Dichtsteg (28) einen Dichtspalt (80) begrenzt, der einerseits vom hohen Druck und andererseits vom niedrigeren Druck beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die druckseitige Umfangskante des Dichtstegs (28) mit einer Schrägfläche (32) oder dergleichen ausgeführt ist, deren Geometrie derart gewählt ist, dass sich bei Druckbeaufschlagung ein sich zur druckniedrigeren Seite hin verjüngender Keilspalt (80) ergibt.
  2. Ventil nach Patentanspruch 1, wobei auch an der niederdruckseitigen Umfangskante des Dichtstegs (28) eine Schrägfläche (34) oder dergleichen vorgesehen ist.
  3. Ventil nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei die Schrägfläche eben ausgeführt ist und einen Winkel (α) zwischen 30° und 50°, vorzugsweise 45° zur Ventilachse einschließt.
  4. Ventil nach Patentanspruch 2 oder 3, wobei die Axiallänge (b) der zwischen den Schrägflächen (32, 34) verbleibenden Dichtfläche (26) etwa das 0,7- bis 1,3-fache, vorzugsweise gleich der Axiallänge (a) einer Schrägfläche (32, 34) ist.
  5. Ventil nach Patentanspruch 2 oder 3, wobei die Axiallänge (a) der Schrägfläche (32, 34) etwa ein Drittel der Stegbreite B ist.
  6. Ventil nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die radiale Höhe (H) etwa gleich oder geringer als die Breite (B) des Dichtstegs (28) ist.
  7. Ventil nach Patentanspruch 6, wobei das Verhältnis B/H = 0.9 – 2.0, vorzugsweise 1.0 beträgt.
  8. Ventil nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei dieses ein Schnellschaltventil ist, bei dem an dem Ventilschieber (6) eine Vielzahl von Parallelsteuerkanten (50; 52, 54, 68, 70) ausgebildet sind, denen jeweils ein Dichtsteg (28) zugeordnet ist.
  9. Ventil nach Patentanspruch 8, wobei die Ventilhülse (4) durch eine Vielzahl von Scheiben (12, 13) zusammengesetzt ist, die jeweils einen Dichtsteg (28) aufweisen.
  10. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schrägfläche (32, 34) eben ausgeführt ist.
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