DE102006031404A1

DE102006031404A1 - Zweiwegepilotventil

Info

Publication number: DE102006031404A1
Application number: DE102006031404A
Authority: DE
Inventors: Bunya Tsukubamirai Hayashi; Shinji Tsukubamirai Miyazoe; Shinichi Tskubamirai Yoshimura
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2005-07-11
Filing date: 2006-07-05
Publication date: 2007-01-18
Also published as: CN100510486C; TW200720577A; US7434780B2; KR20070007718A; CN1896572A; JP2007016977A; US20070007474A1; TWI299383B

Abstract

Es wird ein Zweiwegepilotventil mit einem Wasserschlagverhinderungsmechanismus beschrieben, mit dem Wasserschläge beim Schließen des Ventils verhindert werden. Das Zweiwegepilotventil umfasst ein Ventilelement zum Öffnen oder Schließen eines Ventils und einen Kolben, der durch Pilotfluid zur Betätigung des Ventilelementes angetrieben wird. Der Wasserschlagverhinderungsmechanismus umfasst eine Kolbenantriebskammer, von der während des Ventilschließvorgangs Fluid abgeführt wird und die eine Öffnung zur Begrenzung der Durchflussrate von Ablassfluid aufweist, wobei bei Bewegung des Kolbens zu einer Position, an welcher das Ventilelement sich einem Ventilsitz nähert, ein Bereich eines Ablassdurchgangs der Kolbenantriebskammer blockiert wird, um die Durchflussrate des Ablassfluides auf die Durchflussrate eines durch die Öffnung fließenden Fluides zu begrenzen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Zweiwegepilotventil, das in Flüssigkeitsdurchgängen angebracht wird, um diese zu öffnen und zu schließen, und insbesondere auf ein Zweiwegepilotventil, das in einem Durchgang für Kühlflüssigkeit oder dgl. vorgesehen ist, um Wasserschläge beim Schließen eines Ventils zu vermeiden.

In der JP 2001-193846 A ist ein Zweiwegepilotventil beschrieben, bei dem ein Ventilelement, das auf einem Ventilsitz in einem Flüssigkeitsdurchgang aufgesetzt bzw. von diesem abgehoben wird, bei der Zufuhr von Pilot- oder Steuerfluid zu einer Druckkammer, die an einer Seite eines Kolbens ausgebildet ist, in einer Ventilöffnungsrichtung bewegt wird, um Pilotfluid abzulassen, damit der Kolben aufgrund der Vorspannkraft einer Spulenfeder in einer Ventilschließrichtung bewegt werden kann.

Bei einem solchen Zweiwegepilotventil wird das Ventil mit einer relativ hohen Geschwindigkeit geschlossen. Bei Verwendung eines solchen Zweiwegeventils in einem Flüssigkeitsdurchgang, der auf einem relativ hohen Druck bleibt, tritt während des Schließens des Ventils das sogenannte Wasserschlagphänomen auf. Daher besteht das Bedürfnis, einfache Mittel vorzusehen, um ein solches Phänomen stabil verhindern zu können.

Beschreibung der Erfindung

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem Zweiwegepilotventil zum Öffnen oder Schließen eines Flüssigkeitsdurchgangs mit einfachen Mitteln Wasserschläge zu verhindern, die beim Schließen des Ventils auftreten.

Zur Vermeidung von Wasserschlägen soll bei einem Zweiwegepilotventil eine Auslassgeschwindigkeit von Pilotfluid zum Schließen eines Ventils auf einen niedrigeren Wert begrenzt werden als eine Zufuhrgeschwindigkeit des Pilotfluides zum Öffnen des Ventils.

Die Durchflussrate zum Ablassen des Pilotfluides soll einstellbar sein, um eine Geschwindigkeit eines Ventilelementes zum Schließen eines Flüssigkeitsdurchgangs einstellen zu können.

Die Aufgabe wird mit der Erfindung im Wesentlichen durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Zweiwegepilotventil vorgesehen, das einen Hauptventilmechanismus aufweist mit einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss, die als Einlass bzw. Auslass für Flüssigkeit dienen, einem in einem Hauptfließdurchgang zwischen den beiden Anschlüssen ausgebildeten Ventilsitz und einem Ventilelement zum Öffnen oder Schließen des Ventilsitzes; sowie einen Ventilantriebsmechanismus mit einem Kolben, der über eine Stange mit dem Ventilelement verbunden ist, und ersten und zweiten Kolbenantriebskammern, die an beiden Seiten des Kolbens ausgebildet sind und so arbeiten, dass die Zufuhr oder Abfuhr von Pilotfluid über die erste und/oder zweite Kolbenantriebskammer das Öffnen oder Schließen der Ventilkammer über den Kolben erlaubt, wobei das Zweiwegeventil einen Wasserschlagverhinderungsmechanismus aufweist, der das Auftreten von Wasserschlägen, welche beim Schließen des Ventilsitzes mittels des Ventilelementes erzeugt werden, verhindert. Der Wasserschlagverhinderungsmechanismus weist eine in der ersten Kolbenantriebskammer ausgebildete Öffnung auf, von welcher Fluid abgeführt wird, wenn der Kolben das Ventilelement in einer Richtung zum Schließen eines Ventils antreibt, um die Durchflussrate des abgeführten Fluides zu begrenzen, wobei, wenn das Ventilelement sich dem Ventilsitz nähert, die Durchflussrate des Ablassfluides auf die Durchflussrate des durch die Öffnung austretenden Fluides begrenzt wird.

Vorzugsweise weist der Wasserschlagverhinderungsmechanismus ein einseitig wirkendes Dichtelement auf, das an dem Kolben angebracht ist und so arbeitet, dass bei einer Bewegung des Kolbens zu einer Position, die das Ventilelement in die Nähe des Ventilsitzes führt, das Dichtelement einen Bereich eines Fließdurchgangs für das Ablassfluid in einer Ablassrichtung blockiert, wodurch das Ablassfluid mit begrenzter Durchflussrate abgelassen wird.

In diesem Fall kann der Kolben eine Dämpfungskammer aufweisen, die über ein Dichtelement und die Öffnung mit der ersten Kolbenantriebskammer in Verbindung steht, wodurch bei einer Bewegung des Kolbens zu der Position, an welcher das Ventilelement sich dem Ventilsitz nähern kann, die Dämpfungskammer durch das Dichtelement von der ersten Kolbenantriebskammer getrennt und über die Öffnung in Fluidverbindung mit der ersten Kolbenantriebskammer gebracht wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Kolben eine Dämpfungskammer auf, die über das Dichtelement und die Öffnung in Fluidverbindung mit der ersten Kolbenantriebskammer steht, und die Dämpfungskammer hat einen inneren Umfang, auf dem das ringförmige Dichtelement angeordnet ist, wobei eine Platte, die ein Ende der ersten Kolbenantriebskammer blockiert, einen säulenförmigen Abschnitt aufweist, der mit dem Dichtelement zusammenpasst, wodurch bei einer Bewegung des Kolbens, die dem Ventilelement eine Annäherung an den Ventilsitz erlaubt, der säulenförmige Abschnitt in Eingriff mit dem Dichtelement gebracht wird, um die Dämpfungskammer durch das Dichtelement von der ersten Kolbenantriebskammer abzuschließen und über die Öffnung in Fluidverbindung mit der ersten Kolbenantriebskammer zu bringen.

In diesem Fall hat der Kolben vorzugsweise eine Fläche, in der die Öffnung zur Umgehung (Bypass) des Dichtelementes ausgebildet ist, und der säulenförmige Abschnitt kann eine Fläche mit der Öffnung zur Umgehung des Dichtelementes aufweisen, wodurch die Dämpfungskammer und die erste Kolbenantriebskammer in Verbindung miteinander gebracht werden.

Bei einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Kolben einen Außenumfang auf, auf welchem das Dichtelement getragen wird. Die erste Kolbenantriebskammer kann eine Seitenwand mit einer Vielzahl von Flächen, in welchen Fließanschlüsse ausgebildet sind, aufweisen, wobei die Anschlüsse dem Ablassen von Fluid aus der ersten Kolbenantriebskammer nach außen dienen und einer der Anschlüsse die Öffnung aufweist, wodurch bei einer Bewegung des Kolbens zu einer Position, an welcher das Ventilelement sich dem Ventilsitz annähern kann, das Dichtelement die Fließanschlüsse bis auf die Öffnung in Ablassrichtung schließt.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann die erste Kolbenantriebskammer eine Druckkammer aufweisen, die mit Pilotfluid versorgt wird, um den Kolben in einer Ventilöffnungsrichtung anzutreiben, wobei die zweite Kolbenantriebskammer ein elastisches Element zu Rückführung des Kolbens zu einer Ventilschließposition aufnimmt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann somit ein vereinfachter Mechanismus das Auftreten von Wasserschlägen während des Schließens eines Ventils stabil verhindern. Das Zweiwegepilotventil ist insbesondere so angeordnet, dass es eine Ablassgeschwindigkeit von Pilotfluid zum Schließen eines Ventils auf einen niedrigeren Wert begrenzt als eine Zufuhrgeschwindigkeit von Pilotfluid zum Öffnen des Ventils, wodurch Wasserschläge wirksam verhindert werden können, während es ermöglicht wird, die Durchflussrate des abgeführten Pilotfluides einzustellen, um eine Geschwindigkeit des Ventilelementes zum Schließen des Flüssigkeitsdurchgangs einstellen zu können.

Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Längsschnitt durch ein Zweiwegepilotventil gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in geschlossenem Zustand,
2 ist ein vergrößerter Schnitt durch einen wesentlichen Bereich von 1,
3 ist ein Längsschnitt durch die erste Ausführungsform, bei dem ein Flüssigkeitsdurchgang geöffnet ist,
4 ist ein Längsschnitt, bei dem anstelle des Pilotventils der ersten Ausführungsform eine Fließkanalplatte eingesetzt wird,
5 ist ein Schnitt, der den Aufbau der Fließkanalplatte gemäß 4 darstellt,
6 ist ein Schnitt durch einen wesentlichen Teil eines Zweiwegepilotventils gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
7 ist ein Längsschnitt durch ein Zweiwegepilotventil gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
8 ist ein Schnitt durch einen wesentlichen Teil, wobei eine Modifikation eines Teils der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt ist,
9 ist ein Schnitt durch einen wesentlichen Teil, wobei der Teil der dritten Ausführungsform etwas anders aufgebaut ist als bei 8,
10 ist eine Vorderansicht auf ein Beispiel gemäß 9.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
1 zeigt den Gesamtaufbau (bei geschlossenem Ventil) eines Zweiwegepilotventils gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptabschnitts von 1. 3 zeigt die erste Ausführungsform mit geöffnetem Ventil.
Das Zweiwegepilotventil 1 umfasst einen Wasserschlagverhinderungsmechanismus mit einem Hauptventilmechanismus 2, der einen an einem Ventilkörper 20 ausgebildeten, zu einer Seite offenen ersten Anschluss 21 zum Einlass von Flüssigkeit, einen an der anderen Seite ausgebildeten zweiten Anschluss 22 zum Ablassen von Flüssigkeit, einen in der Mitte eines Hauptdurchflussdurchgangs 23, der die beiden Anschlüsse verbindet, ausgebildeten Ventilsitz 24 und ein Ventilelement 25 zum Öffnen oder Schließen des Hauptdurchgangs 23 durch Aufsetzen oder Abheben von dem Ventilsitz 24 aufweist. Ein Ventilantriebsmechanismus 3 arbeitet in Reaktion auf einen Kolben 32, der über eine Stange 31 mit dem Ventilelement 25 verbunden ist und durch einen Pilotfluiddruck angetrieben wird, um das Ventilelement 25 zu öffnen oder zu schließen. Außerdem umfasst das Zweiwegepilotventil 1 ein Pilotventil 6 für die Zufuhr oder Abfuhr von Pilot- oder Steuerfluid zu/von dem Ventilantriebsmechanismus 3. Das Zweiwegepilotventil 1 umfasst außerdem einen Wasserschlagverhinderungsmechanismus zur Verhinderung des Wasserschlagphänomens, das durch das Schließen des Ventilelementes 25 hervorgerufen wird.
Der Ventilantriebsmechanismus 3 umfasst ein Gehäuse 30, in dem ein Zylinderabschnitt 30a mit einer kreisförmigen Bohrung ausgebildet ist. In dem Zylinderabschnitt 30a ist der Kolben 32 aufgenommen. An einem Ende des Zylinderabschnitts 30a ist ein Aufnahmeabschnitt 30b ausgebildet, der ein aus zwei Spulenfedern 34a, 34b bestehendes elastisches Rückstellelement 34 aufnimmt. Außerdem weist der Zylinderabschnitt 30A eine erste Kolbenantriebskammer 33A auf, die als Druckkammer für zuzuführendes oder abzuführendes Pilotfluid dient und in einer Fläche ausgebildet ist, die einer ersten Fläche (Bodenfläche) des Kolbens 32 zugewandt ist. Die erste Kolbenantriebskammer 33A dient als Kammer zum Antreiben des Kolbens 32 in einer Richtung, in welcher das Ventilelement 25 von dem Ventilsitz 24 abgehoben wird, d.h. in einer Richtung zum Öffnen des Ventilsitzes 24 entsprechend der Wirkung des Pilotfluiddruckes. Dementsprechend dient die erste Kolbenantriebskammer 33A als eine Kammer, die ein Fluid mit verringertem Volumen abführt, wenn der Kolben 32 in einer Richtung verschoben wird, in welcher das Ventilelement 25 in Kontakt mit dem Ventilsitz 24 gebracht wird.
Hinsichtlich der Trennung der ersten Kolbenantriebskammer 33A des Gehäuses 30 von dem Hauptdurchgang 23 innerhalb des Ventilkörpers 20 des Hauptventilmechanismus 2 weist die erste Kolbenantriebskammer 33A ein distales Ende auf, das durch eine Platte 36, die über ein Dichtelement 37 auf das Gehäuse 30 gesetzt ist, verschlossen wird. Außerdem wird die Platte 36 an dem Ventilkörper 20 des Hauptventilmechanismus 2 angebracht, wobei sie über ein Dichtelement 26 hermetisch abgedichtet wird.
Eine zweite Kolbenantriebskammer 33B ist in einer Fläche ausgebildet, die einer zweiten Fläche (oberen Fläche) des Kolbens 32 zugewandt ist. Der das elastische Element aufnehmende Abschnitt 30B bildet einen Teil der zweiten Kolbenantriebskammer 33B und ermöglicht es, das elastische Element 34 zwischen dem Kolben 32 und einer Endwand des das elastische Element aufnehmenden Abschnitts 30B anzuordnen, um zum Schließen des Ventils eine Vorspannkraft auf den Kolben 32 aufzubringen.
Der Kolben 32 hat eine zentrale Fläche, in der ein Hohlraum 32a ausgebildet ist, der zu der ersten Kolbenantriebskammer 33A offen ist. Die Stange 31 ist fest an der Mitte des Kolbens 32 befestigt und erstreckt sich durch den Hohlraum 32a.
Die Platte 36 weist eine dem Kolben 32 über die erste Kolbenantriebskammer 33A zugewandte Seite auf, an der ein säulenförmiger Abschnitt 36a ausgebildet ist, der während des Ventilschließvorgangs des Kolbens 32 in Eingriff mit dem Hohlraum 21a des Kolbens 32 gehalten wird. Der säulenförmige Abschnitt 36a hat eine Zentrumsfläche, durch welche sich eine Einsetzbohrung 36b erstreckt, um die Stange 31 einzusetzen. Die Einsetzbohrung 36b wird durch eine Führungshülse 40 und Dichtelemente 41 abgedichtet. Dies ermöglicht eine Gleitbewegung der Stange 31, wobei der Hauptdurchgang 23 flüssigkeitsdicht ist. Eine Kappe 27 ist an einem Befestigungsabschnitt des Ventilelementes 25 relativ zu der Stange 31 angeordnet, um das Dichtelement 41 der Platte 36 beim Öffnen des Ventils von dem Hauptdurchgang 23 zu trennen und dient als Mittel zum Schutz des Dichtelementes 41 vor rapiden sekundären Druckanstiegen, die auf das Dichtelement 25 wirken.
Außerdem kann der Kolben 32 einen dem säulenförmigen Abschnitt 36a entsprechenden Abschnitt aufweisen, und die Platte 36 kann eine dem Hohlraum 32a entsprechende Kontur aufweisen.
Die erste Kolbenantriebskammer 33A umfasst eine Kolbendruckkammer 33a, die um einen Basisbereich des säulenförmigen Abschnitts 36a der Platte 36 angeordnet ist, und eine Dämpfungskammer 33b, die zwischen dem Hohlraum 32a und einem vorderen Ende des säulenförmigen Abschnitts 36a der Platte 36 ausgebildet ist. Die Kolbendruckkammer 33a kommuniziert direkt mit einem Pilotanschluss 43, der sich zu einer oberen Fläche des Gehäuses 30 öffnet, über einen Pilotdurchgang 44, der sich durch das Gehäuse 30 erstreckt und zu einer inneren Umfangsfläche des Zylinderabschnitts 30A öffnet. Außerdem kommuniziert die Dämpfungskammer 33b über einen Führungsdurchgang 38 (vgl. 2), welcher zwischen einer inneren Umfangswand des Hohlraums 32a und einer äußeren Umfangswand des säulenförmigen Abschnitts 36a der Platte 36 ausgebildet ist, mit der Kolbendruckkammer 33a.
Wie in 2 dargestellt ist, weist der Kolben 32 einen ringförmigen Flanschabschnitt 32c auf, der an einem offenen Ende des Hohlraums 32a des Kolbens 32 ausgebildet ist und in einem Bereich um den Führungsdurchgang 38 zu einem Zentrum des Kolbens vorsteht. Der Hohlraum 32a hat eine innere Umfangswand, an der ein ringförmig zurückgesetzter Bereich 32b oberhalb des ringförmigen Flanschabschnitts 32c ausgebildet ist, um ein einseitig wirkendes Dichtelement 39 aufzunehmen.
Das aus elastischem Gummimaterial geformte, ringförmige Dichtelement 39 ist an einer Position zwischen dem Hohlraum 32a und dem säulenförmigen Abschnitt 36a angeordnet und weist einen Grundkörperabschnitt 39a auf, an dem ein flexibler Lippenabschnitt 39b ausgebildet ist, der in Anlage mit einem Außenumfang des säulenförmigen Abschnitts 36a der Platte 36 gehalten wird, damit ein Fluid aus der Kolbendruckkammer 33a in die Dämpfungskammer 33b fließt, während ein Kontrollventil dazu dient, die Abfuhr von Fluid aus der Dämpfungskammer 33b zu blockieren. Der Lippenabschnitt 39b wird in Anlage an dem Umfang des säulenförmigen Abschnitts 36a in einer zu der Dämpfungskammer 33b gerichteten Orientierung gehalten, wenn der Kolben 32 zu einer Position bewegt wird, an welcher das Ventilelement 25 nahe zu dem Ventilsitz 24 kommt.
Außerdem ist ein Umleitungsdurchgang 38a um den Grundkörperabschnitt 39a ausgebildet, um das Dichtelement 39 zu umgehen (Bypass). Die Dämpfungskammer 33b und die Kolbendruckkammer 33a kommunizieren miteinander über den Umleitungsdurchgang 33a und eine in dem ringförmigen Flanschabschnitt 32b ausgebildete Durchflussbegrenzungsöffnung 35.
Der Grundkörperabschnitt 39a weist an einer Seite einen konvexen Gratabschnitt 39c auf, der in Kontakt mit dem ringförmigen Flanschabschnitt 32c gehalten wird. Der Grundkörperabschnitt 39a hat Verbindungsbereiche 39d jeweils in Form einer kontinuierlichen Aussparung, die an einem Außenumfang des Grundkörperabschnitts 39a ausgebildet sind und sich von einer anderen Endfläche gegenüber dem konvexen Gratabschnitt 39c zu einer Außenwand des Grundkörperabschnitts 39a erstrecken, um eine Fluidverbindung zwischen der Dämpfungskammer 33b und der Kolbendruckkammer 33a über die Öffnung 35 des ringförmigen Flanschabschnitts 32c herzustellen. Die Verbindungsbereiche 39d können in Verbindungsbohrungen ausgebildet sein, die von der Endfläche des Grundkörperabschnitts 39a zu einer Bodenfläche desselben in einem Bereich neben dem konvexen Gratabschnitt 39c durchtreten.
Während eines Vorgangs, bei dem das Pilotfluid über den Pilotdurchgang 44 in die Kolbendruckkammer 33a fließt, wird der Lippenabschnitt 39b durch den Druck des Pilotfluides umgebogen, so dass Pilotfluid aus dem Freiraum, der zwischen dem Dichtelement 39 und dem säulenförmigen Element 36a hergestellt wird, in die Dämpfungskammer 33b fließen kann (vgl. Pfeil "a" in 2). Außerdem wird das Dichtelement 39 gegen eine obere Fläche des ausgesparten Bereiches 32b gepresst, um einen Freiraum zwischen dem konvexen Gratabschnitt 39c und dem ringförmigen Flanschabschnitt 32c zu bilden. Dies ermöglicht die Einführung von Pilotfluid in die Dämpfungskammer 33b über Freiräume, umfassend Fließdurchgänge, die durch Verbindungsaussparungen 39d an dem Außenumfang des Grundkörperabschnitts 39a gebildet werden.
Dementsprechend wirkt der Druck des Pilotfluides auf den Kolben 32 in der Kolbendruckkammer 33a und der Dämpfungskammer 33b, wodurch der Kolben 32 in einer Richtung zum Öffnen des Ventils bewegt wird. Während der Abfuhr des Pilotfluides aus der ersten Kolbenantriebskammer 33A bewirkt der Fluiddruck innerhalb der Dämpfungskammer 33b, dass der Lippenabschnitt 39b in Druckkontakt mit der Umfangswand des säulenförmigen Abschnitts 36a gebracht wird, während der konvexe Gratabschnitt 39c des Dichtelementes 39 in Anlage an den ringförmigen Flanschabschnitt 32c gebracht wird. Dadurch wird die Dämpfungskammer 33b über den um das Dichtelement 39 ausgebildeten Umleitungsdurchgang 38a in Fluidverbindung mit der Öffnung 35 gebracht (vgl. Pfeils "b" und "c" in 2). Dies ermöglicht die Ausbildung eines Fließdurchgangs zum allmählichen Abführen von Pilotfluid aus der Dämpfungskammer 33b über die Öffnung 35.
Dementsprechend wird während der Abfuhr des Pilotfluides unter Druck stehendes Pilotfluid allmählich über die Durchflussratenbegrenzungsöffnung 35 aus der Dämpfungskammer 33b abgeführt, so dass der Kolben 32 sich in gedämpftem Zustand bewegen kann. Hierdurch wird ein Wasserschlagverhinderungsmechanismus gebildet, der Wasserschläge während des Schließens des Ventilelementes 25 verhindert.
Während die erste Kolbenantriebskammer 33A es dem Pilotanschluss 43, der an der oberen Fläche des Gehäuses 30 ausgebildet ist, erlaubt, Pilotfluid durch den Pilotdurchgang 44 des Gehäuses zuzuführen oder abzuführen, kann das Pilotventil 6 an der oberen Fläche des Gehäuses 30 angebracht sein, um Pilotfluid in einer Weise, wie sie durch die Symbole in den 1 und 3 angedeutet ist, abzuführen, so dass der Pilotanschluss 43 geöffnet werden kann, um mit dem Auslassanschluss Pa des Pilotventils 6 verbunden zu werden.
Das Gehäuse 30 hat einen oberen Bereich mit einem Piloteinlassanschluss 45, der mit einer Pilotfluidzufuhrquelle verbunden ist, und einem Pilotauslassanschluss 46, durch welchen Pilotfluid nach außen abgeführt wird. Der Piloteinlassanschluss 45 wird in Fluidverbindung mit dem Einlassanschluss 47 gehalten, der sich zu der oberen Fläche des Gehäuses 30 öffnet und in Verbindung mit einem Einlassanschluss Ps des Pilotventils 6 steht. Außerdem kommuniziert der Auslassanschluss 46 mit einem Abfuhranschluss 48, der in Verbindung mit einem Auslassanschluss Pe des Pilotventils 6 steht und sich zu der oberen Fläche öffnet. Der Auslassanschluss 46 wird auch in Verbindung mit einem Belüftungsanschluss 49 des das elastische Element aufnehmenden Abschnitts 30B gehalten, der auch als Belüftungsanschluss des Aufnahmeabschnitts 30B dient.
Nachfolgend wird die Betriebsweise der oben beschriebenen ersten Ausführungsform erläutert.
Wie in 1 dargestellt ist, wird, wenn der Hauptdurchgang 23 bei geschlossenem Ventil, wobei das Ventilelement 45 auf dem Ventilsitz 24 aufsitzt, geöffnet wird, das Pilotventil 6 eingeschaltet, damit der Einlassanschluss Ps mit dem Auslassanschluss Pa kommuniziert. Dies ermöglicht das Fließen von Pilotfluid in die Kolbendruckkammer 33a der ersten Kolbenantriebskammer 33A über den Pilotdurchgang 44, wonach das Pilotfluid auf den Lippenabschnitt 39b des Dichtelementes 39 wirkt, um dieses aufzudrücken, und in die Dämpfungskammer 33b fließt. Gleichzeitig tritt Pilotfluid durch die Öffnung 35 und den Umleitungsdurchgang 38a in die Dämpfungskammer 33b. Dann erreicht Pilotfluid unter Druck die Kolbendruckkammer 33a und die Dämpfungskammer 33b und treibt den Kolben 32 entgegen der Federkraft des elastischen Elementes 34. Dies ermöglicht es der Stange 33 das Ventilelement 25 von dem Ventilsitz 24 abzuheben und den Hauptdurchgang 23 zu öffnen. Als Folge hiervon nehmen die verschiedenen Komponenten des Zweiwegepilotventils 1 verschiedene Positionen ein (vgl. die Positionsbeziehungen in 3).
Während der Blockade des Hauptdurchgangs 23 in einem in 3 gezeigten Ventil-offen-Zustand wird das Pilotventil 6 abgeschaltet, um den Einlassanschluss Ps zu schließen (vgl. 1), während der Auslassanschluss Pa und der Ablassanschluss Pe in Fluidverbindung miteinander gebracht werden. Dann wird der Pilotdurchgang 44 über den Auslassdurchgang 48 in Fluidverbindung mit dem Ablassdurchgang 46 gebracht, um Pilotfluid aus der ersten Kolbenantriebskammer 33A abzuführen, was zu einem Druckabfall führt. Dies ermöglicht aufgrund der Federkraft des elastischen Elementes 34 den Antrieb des Kolbens 32 in einer Richtung zum Schließen des Ventils, so dass das Ventilelement 25 in Druckkontakt mit dem Ventilsitz 24 gebracht wird, um den Hauptdurchgang 23 zu schließen.
Während eines Vorgangs, bei dem sich der Kolben 32 zum Schließen des Ventils bewegt, stehen die Dämpfungskammer 33b und die Kolbendruckkammer 33a integral in kontinuierlicher Verbindung in einer ursprünglichen Streckungsstufe des elastischen Elementes 34, so dass das Pilotfluid in diesen beiden Kammern unmittelbar abgeführt wird, um den Kolben 32 mit hoher Geschwindigkeit anzutreiben. Wenn sich der Kolben 32 vorwärts bewegt, um das Ventilelement 25 nahe zu dem Ventilsitz 24 zu bringen, greift der säulenförmige Abschnitt 36a in das Innere des Lippenabschnitts 39b des Dichtelementes 39 ein. Dies bewirkt, dass das Dichtelement 39 einen Bereich des Führungsdurchgangs 38, der die Dämpfungskammer 33b und die Kolbendruckkammer 33a in einer Ablassrichtung verbindet, blockiert. Somit wird Pilotfluid in der Dämpfungskammer 33b nur über die Öffnung 35 allmählich über den Umleitungsdurchgang 38 in die Kolbendruckkammer 33a abgeführt. Daher sinkt die Kolbengeschwindigkeit aufgrund des erhöhten Widerstandes des Pilotfluides in der Dämpfungskammer 33b, und das Ventilelement 25 nähert sich allmählich dem Ventilsitz, so dass das Ventilelement 25 den Ventilsitz 24 allmählich schließen kann. Der Hauptdurchgang 23 wird langsam geschlossen. Dies führt dazu, dass das Auftreten des Wasserschlagphänomens, das durch einen großen Flüssigkeitsstrom bewirkt wird, verhindert wird.
Nun wird mit Bezug auf die 4 und 5 eine modifizierte Form der ersten Ausführungsform für einen Fall beschrieben, in dem anstelle des Pilotventils 6 eine Fließkanalplatte 7 eingesetzt wird.
Diese modifizierte Form unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß den 1 bis 3 dahingehend, dass auf dem Gehäuse 30 kein Pilotventil 6 sondern die Fließkanalplatte (Schaltplatte) 7 angebracht ist, um eine Fließkanalumschaltung zwischen dem Einlassanschluss 47 und dem Pilotanschluss 43, die sich jeweils zu der oberen Fläche des Gehäuses 30 öffnen, zu bewirken. Hinsichtlich des Hauptventilmechanismus 2 und des Ventilantriebsmechanismus 3 unterscheiden sich die Ausführungsformen nicht voneinander. Daher werden gleiche Komponenten mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie bei der ersten Ausführungsform und nachfolgend lediglich die sich unterscheidenden Punkte erläutert.
Bei dem Zweiwegeventil 1A erlaubt die Verwendung von Pilotfluidzufuhr und -abfuhrmitteln, die außen angebracht sind, die Zufuhr oder Abfuhr von Pilotfluid über den Pilotanschluss 45 des Ventilantriebsmechanismus 3. Zu diesem Zweck ist die Schaltplatte 7 fest an der oberen Fläche des Gehäuses 30 befestigt, und sorgt dafür, dass ein Verbindungskanal 7a eine Fluidverbindung zwischen dem Einlassanschluss 47 und dem Pilotanschluss 43, die sich beide zu der oberen Fläche des Gehäuses 30 öffnen, schafft, um den Auslassanschluss 48 zu umgehen. Außerdem ist der Auslassanschluss 48 über ein Dichtelement 7b abgedichtet, wobei eine Dichtung um den Auslassanschluss 48 vorgesehen ist. Dementsprechend dient der Pilotablassanschluss 46 als Belüftungsöffnung für den das elastische Element aufnehmenden Abschnitt 30B dank einer Belüftungsöffnung 49 in Verbindung mit dem Ablassanschluss 46.
Bei dem Zweiwegeventil 1A mit diesem Aufbau wird Pilotfluid von außen in den Piloteinlassanschluss 45 eingeführt und tritt durch den Einlassanschluss 47, den Verbindungskanal 7a und den Pilotanschluss 43 in den Pilotdurchgang 44, durch welchen das Pilotfluid in die erste Kolbenantriebskammer 33A fließt. Wenn Pilotfluid abgelassen wird, wird das Pilotfluid in umgekehrter Richtung abgeführt. Die Betriebsweise des Ventilantriebsmechanismus 3 bei der Zufuhr und Abfuhr von Pilotfluid unterscheidet sich nicht von der oben mit Bezug auf die 1 bis 3 beschriebenen.
Aus dem oben Gesagten ergibt sich, dass die wahlweise Anbringung des Pilotventils 6 oder der Schaltplatte 7 an dem Ventilantriebsmechanismus 3 der ersten Ausführungsform die Schaffung eines Zweiwegepilotventils ermöglicht.
6 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem Querschnitt entsprechend 2 der ersten Ausführungsform, wobei ein Element dargestellt ist, das sich von der ersten Ausführungsform unterscheidet. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform im Hinblick auf Komponenten der Kolbendruckkammer 33A und der Dämpfungskammer 33B und des Führungsdurchgangs, durch welchen diese Kammern miteinander kommunizieren. Nachfolgend werden vornehmlich die Unterschiede zu den vorangegangenen Ausführungsformen erläutert, wobei gleiche Komponenten mit gleichen Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform bezeichnet werden.
Bei der zweiten Ausführungsform besteht ein Führungsdurchgang 58 aus einem Öffnungs- und Schließdurchgang 58a, in dem ein einseitig wirkendes Dichtelement 59 angeordnet ist, und einem Umleitungsdurchgang 58b, der in dem säulenförmigen Abschnitt 36a der Platte 36 ausgebildet ist, um den Durchflussdurchgang 58a zu umgehen (Bypass). Der Umleitungsdurchgang 58b hat einen Auslass mit einer Ausgangsöffnung 55 zur Begrenzung der Durchflussrate des Fluides. Das Dichtelement 59, das aus einem elastischen Gummimaterial besteht und ringförmig mit einer im Querschnitt V-förmigen Gestalt geformt ist, umfasst eine Außenwand 59a, die in engem Kontakt mit der inneren Umfangswand des ausgesparten Bereiches 32b des Kolbens 32 steht, einen Basisabschnitt 59b, der in engem Kontakt mit dem ringförmigen Flanschabschnitt 32c des Kolbens 32 gehalten wird, und einen Lippenabschnitt 59c, der sich schräg von dem Basisabschnitt 59b zu einem Umfangsbereich des säulenförmigen Abschnitts 36a der Platte 36 erstreckt.
Der Umleitungskanal 58b, der die Öffnung 55 aufweist, ist an einer beliebigen Position in dem säulenförmigen Abschnitt 36a so ausgebildet, dass er das Dichtelement 59 umgeht, und dient dazu, die Dämpfungskammer 33B und die Kolbendruckkammer 33A miteinander über die Öffnung 55 in Verbindung zu bringen.
Während das Pilotfluid durch den Führungsdurchgang 58 in die Dämpfungskammer 33B fließt, wird der Lippenabschnitt 59c des Dichtelementes 59 durch den Druck des Pilotfluides deformiert, so dass das Pilotfluid über einen Weg fließen kann, der zwischen dem Lippenabschnitt 59c und dem säulenförmigen Abschnitt 36a ausgebildet wird (vgl. den Pfeil "d" in 6). Gleichzeitig fließt Pilotfluid durch die Öffnung 55. Wenn dagegen Pilotfluid aus der Dämpfungskammer 33B abgeführt wird, blockiert der Lippenabschnitt 59c des Dichtelementes 59 den Weg zwischen dem Lippenabschnitt 59c und dem säulenförmigen Abschnitt 36a in Fluidauslassrichtung. Dadurch fließt das Pilotfluid lediglich durch die Öffnung 55, wodurch das Pilotfluid allmählich abgeführt wird.
Die Betriebsweise des Zweiwegepilotventils gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich nicht wesentlich von der ersten Ausführungsform bis auf die oben beschriebenen Punkte.
Als nächstes wird ein Zweiwegepilotventil gemäß einer dritten Ausführungsform mit Bezug auf die 7 bis 10 erläutert.
Das Zweiwegeventil der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von den ersten und zweiten Ausführungsformen des Ventilantriebsmechanismus 3 hinsichtlich der Mittel zur Begrenzung einer Ablassgeschwindigkeit des Pilotfluides beim Schließen eines Ventils im Verhältnis zu einer Zufuhrgeschwindigkeit des Pilotfluides zum Öffnen des Ventils. Ansonsten besteht kein Unterschied. Daher wird die nachfolgende Beschreibung auf die oben genannten unterschiedlichen Punkte fokussiert, wobei gleiche Komponenten mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden wie bei der ersten Ausführungsform und insoweit auf die obige Beschreibung verwiesen wird.
Auch bei dieser Ausführungsform können das Pilotventil 6 und die Fließkanalplatte (Schaltplatte) 7 wahlweise eingesetzt werden. Diese Komponenten sind in den 7 bis 10 nicht erneut dargestellt, es wird auf die obige Beschreibung verwiesen.
Ein Zweiwegeventil 11 der dritten Ausführungsform, wie es in 7 gezeigt ist, weist den Hauptventilmechanismus 2 auf, der sich nicht wesentlich von dem der ersten Ausführungsform unterscheidet. Im Gegensatz dazu ist der Ventilantriebsmechanismus 3 so angeordnet, dass ein Kolben 62 gleitend in einen Zylinderabschnitt 60A eines Gehäuses 60 eingesetzt ist. Eine erste Kolbenantriebskammer 63A, zu bzw. von der Pilotfluid zugeführt oder abgeführt wird, um den Kolben anzutreiben, ist so aufgebaut, dass sie eine einzelne Kammer aufweist, ohne dass es eine Unterteilung zwischen der Kolbendruckkammer und der Dämpfungskammer wie bei der ersten Ausführungsform gäbe. Somit ermöglicht die Zufuhr und Abfuhr von Pilotfluid in die bzw. aus der ersten Kolbenantriebskammer 63A den Antrieb des Kolbens 62. Ein elastisches Element 34 ist in einer zweiten Kolbenantriebskammer 63B angeordnet.
Von der ersten Kolbenantriebskammer 63A wird Pilotfluid durch einen Pilotdurchgang 74, der sich von einem Pilotanschluss 73 an einer oberen Fläche des Gehäuses 60 durch das Gehäuse 60 bis zu einem Umfangsbereich des Zylinderabschnitts 60A erstreckt, zugeführt bzw. abgeführt. Der Pilotdurchgang 74 und das Innere des Zylinderabschnitts 60A kommunizieren miteinander über eine Vielzahl von Anschlüssen 64, 65, die sich an unterschiedlichen Positionen entlang einer Bewegungsrichtung des Kolbens 62 öffnen. Einer dieser Anschlüsse dient als Durchflussbegrenzungsöffnung 65. Dementsprechend ist in der nachfolgenden Beschreibung "die Öffnung 65" gleich dem "Anschluss 65".
Der Kolben 62 hat eine Umfangswand, die ein Dichtelement 67 trägt, damit der Kolben 62 sich abgedichtet gleitend bewegen kann, und wird durch das in dem Aufnahmeabschnitt 60B aufgenommene elastische Element 34 in einer Ventilschließrichtung gedrängt. Außerdem ist an dem Umfang des Kolbens 62 eine ringförmige Aussparung in einem Bereich näher bei der ersten Kolbenantriebskammer 63A ausgebildet, um ein aus einer V-Dichtung bestehendes, einseitig wirkendes Dichtelement 68 aufzunehmen. Das Dichtelement 68 ist so angebracht, dass es den Fluidstrom von der ersten Kolbenantriebskammer 63A blockiert, aber den Fluidstrom in einer entgegengesetzten Richtung erlaubt.
Die Position des zu öffnenden Anschlusses 64 wird so festgelegt, dass dann, wenn der Kolben 62 eine vollständig geöffnete Ventilposition annimmt, d.h. wenn das Ventilelement 25 abgehoben ist, um den Ventilsitz 24 vollständig zu öffnen, der Anschluss 64 in direkter Verbindung mit der ersten Kolbenantriebskammer 63A gehalten wird. Wenn der Kolben 62 aus diesem Zustand in einer Ventilschließrichtung angetrieben wird und das Ventilelement 25 sich zu einem gewissen Grad dem Ventilsitz 24 nähert, tritt das Dichtelement 68 über den Anschluss 64, der dementsprechend zwischen dem Dichtelement 68 und dem Dichtelement 67 zu liegen kommt. Wenn dies der Fall ist, schließt das Dichtelement 68 den Anschluss 64 und die erste Kolbenantriebskammer 63A voneinander ab, um einen Fluidstrom in Auslassrichtung zu verhindern. Das bedeutet, dass das Dichtelement 68 den Eintritt von Pilotfluid in die erste Kolbenantriebskammer 63A zulässt, die Abfuhr desselben aber blockiert.
Außerdem ist die Öffnung 65 an einer Position ausgebildet, an der sie immer mit der ersten Kolbenantriebskammer 63A kommuniziert, unabhängig von der Bewegungsposition des Kolbens 62. Hierdurch wird ein Wasserschlagverhinderungsmechanismus gebildet.
Bei dem Zweiwegeventil 11 der dritten Ausführungsform wird beim Öffnen des Hauptdurchgangs 23, der in dem in 7 gezeigten Ventil-geschlossen-Zustand bleibt, Pilotfluid durch den Pilotanschluss 73, der sich an der oberen Fläche des Gehäuses 60 öffnet, und den Pilotdurchgang 64 in der gleichen Weise zugeführt wie bei der ersten Ausführungsform. Das Pilotfluid fließt über den Anschluss 64 in den Zylinderabschnitt 60A, um das Dichtelement 68 aufzudrücken, und dann in die erste Kolbenantriebskammer 63A. Gleichzeitig tritt Pilotfluid durch den Pilotdurchgang 74 und fließt über die Öffnung 65 direkt in die erste Kolbenantriebskammer 63A. Dies ermöglicht ein Antreiben des Kolbens 62 entgegen einer Federkraft des elastischen Elementes 34 in Ventilöffnungsrichtung, wodurch der Hauptdurchgang 23 geöffnet wird. Während des maximalen Antriebsvorgangs des Kolbens 62 nimmt das Dichtelement 68 eine Position ein, die über den Anschluss 64 tritt.
Wenn der Hauptdurchgang 23 aus dem Ventil-offen-Zustand blockiert wird, wird die Zufuhr von Pilotfluid unterbrochen und das Pilotfluid aus der ersten Kolbenantriebskammer 63A abgeführt. Daher beginnt der Kolben 62 durch die Vorspannkraft des elastischen Elementes 34 innerhalb der zweiten Kolbenantriebskammer 63B seine Bewegung in Ventilschließrichtung. Pilotfluid wird von der ersten Kolbenantriebskammer 63A in einer Ursprungsstufe über den Anschluss 64 und die Öffnung 65 in den Pilotdurchgang 74 abgeführt, wodurch der Kolben 62 schnell bewegt wird. Wenn das Dichtelement 68 des Kolbens 62 während der Bewegung über den Anschluss 64 tritt, blockiert das Dichtelement 68 den Pilotfluidstrom, der zu dem Anschluss 64 gerichtet ist, und verhindert, dass Pilotfluid durch den Anschluss 64 abfließt. Anschließend wird Pilotfluid, das in der ersten Kolbenantriebskammer 63A verblieben ist, durch die Öffnung 65 mit begrenzter Durchflussrate zu dem Pilotfluiddurchgang 74 abgeführt. Dadurch wird der Kolben 62 abgebremst und das Ventilelement 25 wird allmählich in Druckkontakt mit dem Ventilsitz 24 gebracht. Als Folge hiervon wird der Haupt durchgang 23 langsam geschlossen, ohne dass durch das Schließen des Ventils Wasserschläge auftreten.
Obwohl bei der oben beschriebenen dritten Ausführungsform die Öffnung 65 eine feste Öffnungsfläche ohne Möglichkeit der Regulierung der Abflussrate des Pilotfluides aufweist, kann auch ein Nadelventil 70 eingesetzt werden, um die Öffnungsfläche der Öffnung, d.h. die Abflussrate des Pilotfluides einzustellen.
8 zeigt eine erste modifizierte Form eines solchen Aufbaus, wobei ein Durchflussrateneinstellmechanismus hinzugefügt ist. Eine Öffnung 71 ist an einer der Öffnung 65 der dritten Ausführungsform entsprechenden Position vorgesehen. An einem Außenumfang des Gehäuses 60 ist ein vorstehender Ventilhalter 60a an einer der Öffnung 71 zugeordneten Position ausgebildet. Ein Ventilsitz 72 ist um die Öffnung 71 ausgebildet, und eine Nadel 70a ist in einem Gewindeabschnitt 70b des Ventilhalters 60a gegenüber dem Ventilsitz 72 verstellbar eingeschraubt.
Die 9 und 10 zeigen eine zweite modifizierte Form des oben beschriebenen Durchflussrateneinstellmechanismus. Bei der in 8 gezeigten ersten modifizierten Form ist der Ventilhalter 60a, in den die Nadel 70a eingeschraubt ist, integral mit dem Gehäuse 60 ausgebildet. Bei einem zweiten Beispiel ist ein Ventilhalteelement 75 separat von dem Gehäuse 60 ausgebildet und weist einen Gewindeabschnitt 60b auf, in welchen die Nadel 70a verstellbar eingeschraubt ist. Das Ventilhalteelement 75 ist mit Hilfe von Schrauben 76 fest an dem Gehäuse 60 angebracht.
Bei den oben beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsformen ist das elastische Element in der zweiten Kolbenantriebskammer vorgesehen, um den Kolben in die Ventil-geschlossen-Position zurückzuführen. Auf dieses elastische Element kann jedoch auch verzichtet werden, oder es kann mit einer Struktur verbunden werden, die die Zufuhr oder Abfuhr von Pilotfluid von der zweiten Kolbenantriebskammer erlaubt.
Obwohl bei den ersten bis dritten Ausführungsformen sogenannte normalerweise geschlossene Ventile verwendet werden, bei denen das Ventilelement 25 durch die Vorspannkraft des elastischen Elementes in einem normalen Zustand geschlossen bleibt, ist die vorliegende Erfindung nicht auf solche Ventile beschränkt. Es ist auch möglich, sog. normalerweise offene Ventile mit einem Ventilelement 25, das im Normalzustand geöffnet ist, einzusetzen.
Das normal offene Ventil kann erreicht werden, indem die ersten bis dritten Ausführungsformen leicht modifiziert werden. Hierzu werden die zweiten Kolbenantriebskammern 33B, 63B als Druckkammern mit den Pilotdurchgängen 44, 74 verbunden, und das elastische Element 34 wird in den ersten Kolbenantriebskammern 33A, 63A angeordnet, wodurch eine Bewegung der Kolben 32, 62 ein Öffnen des Belüftungsdurchgangs ermöglicht, um Umgebungsluft in die ersten Kolbenantriebskammern 33A, 63A einzuführen oder hieraus abzuführen.
Die ersten Kolbenantriebskammern 33A, 63A können die gleichen Wasserschlagverhinderungsmechanismen wie bei den ersten bis dritten Ausführungsformen aufweisen, so dass die Öffnung die Durchflussrate von Ablassfluid, das durch den oben beschriebenen Belüftungsdurchgang fließt, begrenzt.

Claims

Zweiwegepilotventil mit einem Hauptventilmechanismus (2), der einen ersten Anschluss (21) und einen zweiten Anschluss (22), die als Einlass bzw. Auslass für Flüssigkeit dienen, einen in einem Hauptdurchgang (23), welcher die beiden Anschlüsse (21, 22) verbindet, ausgebildeten Ventilsitz und ein Ventilelement (25) zum Öffnen oder Schließen des Ventilsitzes (24) aufweist, und einem Ventilantriebsmechanismus (3), der einen Kolben (32, 62), welcher über eine Stange (31) mit dem Ventilelement (25) verbunden ist, und erste und zweite Kolbenantriebskammern (33A, 33B, 63A, 63B) aufweist, die an beiden Seiten des Kolbens (32, 62) ausgebildet sind und so arbeiten, dass die Zufuhr oder Abfuhr von Pilotfluid zu/aus wenigstens einer der ersten und zweiten Kolbenantriebskammern (33A, 63A) eine Betätigung des Kolbens (32, 62) zum Öffnen oder Schließen des Ventilelementes (25) erlaubt, dadurch gekennzeichnet, dass das Zweiwegeventil einen Wasserschlagverhinderungsmechanismus aufweist, der das Auftreten von Wasserschlägen verhindert, die durch das Schließen des Ventilsitzes (24) mittels des Ventilelementes (25) hervorgerufen werden, und der eine Öffnung (35, 55, 65, 71) in der ersten Kolbenantriebskammer (33A, 63A) aufweist, von welcher Fluid abgeführt wird, wenn der Kolben (32, 62) das Ventilelement (25) in einer Richtung zum Schließen eines Ventils antreibt, um die Durchflussrate von Ablassfluid zu begrenzen, wobei dann, wenn das Ventilelement (25) in die Nähe des Ventilsitzes (24) kommt, die Durchflussrate des Ablassfluides auf die Durchflussrate begrenzt wird, die durch die Öffnung (35, 55, 65, 71) tritt.
Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserschlagverhinderungsmechanismus ein einseitig wirkendes Dichtelement (39, 59, 68) aufweist, das an dem Kolben (32, 62) angebracht ist und bei einer Bewegung des Kolbens (32, 62) zu einer Position, an welcher das Ventilelement (25) in die Nähe des Ventilsitzes (24) kommt, einen Bereich eines Fließdurchgangs für Ablassfluid in einer Ablassrichtung blockiert, damit das abzulassende Fluid mit begrenzter Durchflussrate abgelassen wird.
Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (32) eine Dämpfungskammer (33B) in Fluidverbindung mit der ersten Kolbenantriebskammer (33A) und die Öffnung (35, 55) aufweist, wobei bei Bewegung des Kolbens (32, 62) zu einer Position, an welcher das Ventilelement (25) in die Nähe des Ventilsitzes (24) gelangt, die Dämpfungskammer (33B) durch ein Dichtelement (39, 59) von der ersten Kolbenantriebskammer (33A) getrennt und über die Öffnung (35, 55) in Fluidverbindung mit der ersten Kolbenantriebskammer (33A) gebracht wird.
Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (32) eine Dämpfungskammer (33B) in Fluidverbindung mit der ersten Kolbenantriebskammer (33A) und die Öffnung (35, 55) aufweist und dass die Dämpfungskammer (33B) einen Innenumfang aufweist, an dem ein ringförmiges Dichtelement (39, 59) angeordnet ist, und dass eine Platte (36), die ein Ende der ersten Kolbenantriebskammer (33A) blockiert, einen säulenförmigen Abschnitt (36a) aufweist, der mit dem Dichtelement (39, 59) zusammenpasst, wobei bei Bewegung des Kolbens (32, 62) zu der Position, an welcher das Ventilelement (25) nahe zu dem Ventilsitz (24) gelangt, der säulenförmige Abschnitt (36a) in Eingriff mit dem Dichtelement (39, 59) gebracht wird, um die Dämpfungskammer (33B) durch das Dichtelement (39, 59) von der ersten Kolbenantriebskammer (33A) zu trennen und über die Öffnung (35, 55) in Fluidverbindung mit der ersten Kolbenantriebskammer (33A) zu bringen.
Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (32) einen Bereich aufweist, in dem die Öffnung (35) ausgebildet ist, um das Dichtelement (39) zu umgehen und eine Verbindung zwischen der Dämpfungskammer (33B) und der ersten Kolbenantriebskammer (33A) herzustellen.
Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das säulenförmige Element (36a) einen Bereich aufweist, an dem die Öffnung (55) ausgebildet ist, um das Dichtelement (59) zu umgehen und die Dämpfungskammer (33B) und die erste Kolbenantriebskammer (33A) in Verbindung miteinander zu bringen.
Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (62) auf seinem Außenumfang das Dichtelement (68) trägt und dass die erste Kolbenantriebskammer (63A) eine Seitenwand mit einer Vielzahl von Bereichen aufweist, in denen Anschlüsse (64, 65, 71) vorgesehen sind, die dazu dienen, Fluid aus der ersten Kolbenantriebskammer (63A) nach außen abzuführen, wobei einer der Anschlüsse die Öffnung (65, 71) aufweist, wobei bei Bewegung des Kolbens (62) zu der Position, an welcher das Ventilelement (25) in die Nähe des Ventilsitzes (24) tritt, das Dichtelement (68) die Anschlüsse bis auf die Öffnung (65, 71) in Ablassrichtung blockiert.
Ventil nach einem der vorhergehenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kolbenantriebskammer (33A, 63A) eine Druckkammer aufweist, die mit einem Pilotfluid versorgt wird, um den Kolben (32, 62) in einer Ventilöffnungsrichtung anzutreiben, und dass die zweite Kolbenantriebskammer (33B, 63B) ein elastisches Element (64) zur Rückführung des Kolbens (32, 62) zu einer Ventilschließposition aufnimmt.