DE102009009852B4 - Plattenablaufventil, insbesondere zum Beeinflussen des Ansteuerdrucks eines Regelventils - Google Patents

Abstract

Plattenablaufventil, umfassend ein Gehäuse, einen Zuführkanal (3) für ein erstes Fluid, einen Zuführkanal (2) für ein zweites Fluid, einen Ablaufkanal (1) für das erste und das zweite Fluid und eine beweglich gelagerte Platte (4), wobei der Zuführkanal (3) für das erste Fluid und der Zuführkanal (2) für das zweite Fluid und der Ablaufkanal (1) für das erste und das zweite Fluid in eine gemeinsame Ventilkammer (10) münden und diese Ventilkammer (10) eine Führungswand (7) zur Führung der beweglich gelagerten Platte (4) aufweist, wobei der Zuführkanal (3) für das erste Fluid in einer ersten Ebene in die Ventilkammer (10) einmündet, der Zuführkanal (2) für das zweite Fluid und der Ablaufkanal (1) in einer zweiten Ebene in die Ventilkammer (10) einmünden, welche von der ersten Ebene durch die beweglich gelagerte Platte (4) getrennt ist, der Zuführkanal (2) für das zweite Fluid den Ablaufkanal (1) ringfömig umschließt und der Zuführkanal (2) für das zweite Fluid und der Ablaufkanal (1) nach Maßgabe der axialen Stellung der Platte (4) fluiddicht voneinander trennbar sind, wobei die Platte (4) mit wenigstens einem Dichtsteg (5a, 5b) ausgerüstet ist, der mit einer Stirnseite einer Trennwand zwischen dem Zuführkanal (2) für das zweite Fluid und dem Ablaufkanal (1) und/oder mit einem Außenumfang des Zuführkanals (2) für das zweite Fluid fluiddichtend zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (4) wenigstens eine Leckageöffnung (6) für ein Fluid aufweist, wobei die Leckageöffnung (6) der Platte (4) als eine Blende zum Durchlass einer definierten Menge an Fluid ausgebildet ist und in axialer Projektion den Zuführkanal (3) für das erste Fluid mit dem Ablaufkanal (1) verbindet.

Description

• Technisches Gebiet
• Die Erfindung bezieht sich auf ein Plattenablaufventil, welches vorzugsweise aber nicht ausschließlich zum Beeinflussen des Ansteuerdruckes eines Regelventils, insbesondere eines Schnellschlussventils, für die Dampfzufuhr zu einer Dampfturbine, anwendbar ist.
• Stand der Technik
• Ein gattungsgemäßes Plattenablaufventil für die Betätigung eines Regelventils, das beispielsweise die Dampfzufuhr zu einer Dampfturbine einer Kraftwerksanlage regelt, ist in der EP 0 631 056 B2 beschrieben. Das Plattenablaufventil weist zwei durch eine axial beweglich geführte Platte getrennte, jeweils mit Öl befüllte Leitungen auf, von denen eine Leitung mit dem Regelventil und die andere Leitung mit einer regelbaren Druckeinheit verbunden ist, längs der sogenanntes Hilfssicherheitsöl in Abhängigkeit einer jeweiligen Regelaufgabe mit variabel vorgegebenem Öldruck enthalten ist. Die zum Regelventil führende so genannte Sicherheitsölleitung gewährleistet aufgrund des dort vorherrschenden Sicherheitsöldruckes, der dem Ansteuerdruck des Regelventils entspricht, eine geöffnete Regelventilstellung, bei der die Turbine in Betrieb ist. Für den Fall eines kontrolliert oder unkontrolliert abfallenden Öldruckes längs der Sicherheitsölleitung sorgt ein federkraftbeaufschlagter Schließmechanismus innerhalb des Regelventils für ein Schließen des Regelventils und damit zur sofortigen Unterbrechung bspw. einer Dampfzufuhr in die Turbine. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Turbine nicht außer Kontrolle gerät, wenn der Druck des Sicherheitsöls abfallen sollte.
• Zur Schadensvermeidung von auftretenden Störfällen bei Turbinenanlagen gilt es, die Auslösung des Regelventils weitgehend verzögerungsfrei zu gestalten, d.h. der das Regelventil in der geöffneten Stellung haltende Ansteuerdruck längs der Sicherheitsölleitung ist in einem Störfall abrupt zu beseitigen, so dass der Federkraftmechanismus des Regelventils möglichst widerstandsfrei das Regelventil in die geschlossene Stellung überführen kann. Übertragen auf die Situation im Plattenablaufventil, das den Ansteuerdruck des Regelventils beeinflusst, bedeutet diese Forderung, dass der einseitig durch die Platte des Plattenablaufventils begrenzte Sicherheitsölkanal möglichst verzögerungsfrei freigegeben wird, so dass sich das innerhalb des Sicherheitsölkanals befindliche, unter Druck stehende Sicherheitsöl in einen entsprechenden Ablauf entleeren kann.
• Hierzu sieht das in der vorstehend zitierten EP 0 631 056 B2 beschriebene Plattenablaufventil eine Platte vor, die längs eines zylinderförmig ausgebildeten Führungskanals axial beweglich geführt ist, wobei zwischen dem Umfangsrand der Platte und der zylindrischen Führungswand ein radiales Spiel vorgesehen ist, so dass ein Verklemmen der Platte ausgeschlossen werden kann. Im Normalbetrieb, d.h. bei unter Druck stehendem Sicherheitsöl, grenzt die Sicherheitsölleitung fluiddicht an eine Oberfläche der Platte an, wohingegen die andere Oberfläche der Platte ein Volumen begrenzt, in das das Hilfssicherheitsöl mit einem vorgebbaren Öldruck mündet und die Platte somit axial gegen die an der Sicherheitsölleitung vorgesehene Dichtungskontur drückt. Zusätzlich ist ein Federelement vorgesehen, das gleichwirkend zum Öldruck des Hilfssicherheitsöls eine auf die Platte axial gerichtete Vorspannkraft erzeugt. Gilt es, bei einem auftretenden Störfall die Sicherheitsölleitung zu entleeren, so wird der Hilfssicherheitsöldruck reduziert, wodurch die Platte axialwärts entgegen der Federkraftwirkrichtung verschoben wird und der Sicherheitsölkanal durch die Plattenoberfläche freigegeben wird. Das aus dem Sicherheitsölkanal austretende Sicherheitsöl überströmt stirnseitig die Sicherheitsölkanalöffnung unter Umkehrung der Strömungsrichtung und gelangt in ein den Sicherheitsölkanal radial umgebendes Speichervolumen, das über einen Verbindungskanal mit einem Zwischenvolumen verbunden ist, von dem letztlich der Abfluss abführt.
• Die nachveröffentlichten CH 699 602 A1 und EP 2 172 656 A1 beschreiben ein Plattenablaufventil mit einem Gehäuse, das eine Ventilkammer, eine in der Ventilkammer beweglich gelagerten Platte, einen ersten Zuführkanal für ein erstes Fluid, einen zweiten Zuführkanal für ein zweites Fluid und einen Ablaufkanal aufweist, wobei der erste Zuführkanal in einer ersten Ebene in die Ventilkammer einmündet, während der zweite Zuführkanal und der Ablaufkanal in einer zweiten Ebene in die Ventilkammer einmünden. Der zweite Zuführkanal umschließt den Ablaufkanal ringfömig, und der zweite Zuführkanal und der Ablaufkanal sind je nach der axialen Stellung der Platte fluiddicht voneinander trennbar. Die Platte weist wenigstens eine Leckageöffnung für ein Fluid auf. Die Leckageöffnung der Platte ist als eine Blende zum Durchlass einer definierten Menge an Fluid ausgebildet und verbindet in axialer Projektion den ersten Zuführkanal mit dem Ablaufkanal.
• EP 0 604 805 A1 beschreibt eine Betätigungsvorrichtung für einen hydraulischen Stellantrieb, die in einer Ausführungsform ein Plattenventil mit Merkmalen, die den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 entsprechen, aufweist. Die beweglich gelagerte Platte des Plattenventils weist als Blenden ausgebildete Bohrungen auf, die durch die Platte hindurch verlaufen und durch die der Zuführkanal für ein erstes Fluid und der Zuführkanal für ein zweites Fluid miteinander kommunizieren.
• EP 1 020 647 B1 beschreibt ein Plattenventil mit einer Ventilkammer, einer beweglichen Platte in der Ventilkammer, einem ersten und zweiten Zuführkanal für ein Fluid und einem Ablaufkanal, der den ersten Zuführkanal ringförmig umgibt, und mit durch die Platte hindurchführenden Blenden, die den ersten und den zweiten Zuführkanal strömungsmäßig miteinander verbinden.
• US 5 372 313 A beschreibt einen Brennstoffinjektor mit einem Plattenventil, wobei an der Unterseite der Ventilplatte erhabene Dichtungsringe zur Abdichtung gegen die Ventilsitzfläche vorgesehen sind.
• Darstellung der Erfindung
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Plattenablaufventil, welches insbesondere zum Beeinflussen des Ansteuerdruckes eines Regelventils, insbesondere eines Schnellschlussventils zur Dampfzufuhr zu einer Dampfturbine anwendbar ist, bereitzustellen, welches die beim Abfließen eines Fluids in einen Ablaufkanal des Plattenablaufventils vorhandenen Strömungswiderstände auf ein Minimum zu reduzieren vermag, und dies in einer möglichst konstruktiv einfachen und günstigen Herstellungsweise erreicht.
• Die Lösung der Aufgabe wird mit einem Plattenablaufventil der im unabhängigen Anspruch 1 angegebenen Art erreicht. Den Erfindungsgedanken in vorteilhafter Weise weiter ausbildende Merkmale sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche oder können der Beschreibung unter Bezugnahme auf das Ausführungsbeispiel entnommen werden.
• Ein lösungsgemäßes Plattenablaufventil umfasst im Wesentlichen ein Gehäuse, einen Zuführkanal für ein erstes Fluid, einen Zuführkanal für ein zweites Fluid, einen Ablaufkanal für das erste und das zweite Fluid und eine beweglich gelagerte Platte, wobei der Zuführkanal für das erste Fluid und der Zuführkanal für das zweite Fluid und der Ablaufkanal für das erste und das zweite Fluid in eine gemeinsame Ventilkammer münden und diese Ventilkammer eine Führungswand zur Führung der beweglichen gelagerten Platte aufweist. Der Zuführkanal für das erste Fluid mündet in einer ersten Ebene in die Ventilkammer ein, während der Zuführkanal für das zweite Fluid und der Ablaufkanal in einer zweiten Ebene in die Ventilkammer einmünden, wobei die erste Ebene und die zweite Ebene durch die beweglich gelagerte Platte getrennt sind, wobei der Zuführkanal für das zweite Fluid den Ablaufkanal ringfömig umschließt. Der Zuführkanal für das zweite Fluid und der Ablaufkanal sind nach Maßgabe der axialen Stellung der Platte fluiddicht voneinander trennbar. Der Ablaufkanal und der Zuführkanal für das zweite Fluid münden jeweils stirnseitig offen in die Ventilkammer derart, dass die axial bewegliche Platte in einer Endstellung eine fluiddichte Fügung zwischen diesen Kanälen herzustellen vermag. Zu diesem Zwecke ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung die zugewandte Plattenoberfläche mit Dichtstegen ausgerüstet, welche mit der Stirnseite einer Trennwand zwischen dem Zuführkanal für das zweite Fluid und dem Ablaufkanal und/oder mit einem Außenumfang des Zuführkanals für das zweite Fluid dichtend zusammenwirken. Vorzugsweise sind beide Kanäle konzentrisch zueinander angeordnet.
• Die beweglich gelagerte Platte weist wenigstens eine Leckageöffnung für ein Fluid auf. Die Leckageöffnung der Platte ist als eine Blende zum Durchlass einer definierten Menge an Fluid ausgebildet und verbindet in axialer Projektion den Zuführkanal für das erste Fluid mit dem Ablaufkanal verbindet.
• Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsart der Erfindung, gemäß welcher das Plattenablaufventil in eine Dampfturbinenhydraulik integriert ist, wie es beispielhaft in dem vorstehend zitierten Schutzrecht aus dem Hause der Anmelderin dargelegt ist, sind der Zuführkanal für das erste Fluid mit der Hilfssicherheitsölleitung und der Zuführkanal für das zweite Fluid mit der Sicherheitsölleitung des Hydrauliksystems verbunden.
• Die Sicherheitsölleitung umgibt den Ablaufkanal von außen ringförmig, wobei sowohl die Sicherheitsölleitung als auch der Ablaufkanal stirnseitig längs einer gemeinsamen Ebene offen enden. Die konzentrisch zueinander angeordneten Stirnseiten der Sicherheitsölleitung und des Ablaufkanals werden in einer entsprechenden axialen Plattenstellung von der Platte fluiddicht abgedeckt, so dass die Sicherheitsölleitung fluiddicht von der Ablaufleitung getrennt ist und sich somit längs der Sicherheitsölleitung ein für die geöffnete Regelventilstellung für die Dampfzufuhr zu der Dampfturbine erforderlicher Ansteuerdruck aufbauen kann.
• Der Sicherheitsölleitung und dem Ablaufkanal gegenüberliegend und durch die Platte getrennt ist die Hilfssicherheitsölleitung angeordnet, über die Hilfssicherheitsöl mit einem kontrolliert vorgegebenen Öldruck auf die vorzugsweise gesamte erste Plattenoberfläche einwirkt, so dass die Platte im vorstehend beschriebenen Normalbetrieb eine Plattenstellung einnimmt, bei der die Ablaufleitung fluiddicht gegenüber der diese ringförmig umgebenden Sicherheitsölleitung abdichtet. Der Öldruck in der Hilfssicherheitsölleitung wird bspw. durch ein Proportionalwegeventil beeinflusst und ist erheblich geringer als der in der Sicherheitsölleitung vorherrschende Ansteuerdruck. Um eine Plattenbeweglichkeit entgegen des auf die Platte einwirkenden Ansteuerdruckes zu ermöglichen, ist das Flächenverhältnis zwischen den Wirkflächen für den jeweiligen auf die Platte einwirkenden Öldruck jeweils auf der ersten und zweiten Plattenoberfläche entsprechend zu wählen, d.h. die Wirkfläche, über die das Sicherheitsöl auf die Platte einwirkt, ist erheblich kleiner als die vorzugsweise gesamte Fläche der ersten Plattenoberfläche, auf der der Öldruck des Hilfssicherheitsöls lastet.
• Kommt es zu einem Störfall, so gilt es, wie vorstehend beschrieben, die Sicherheitsölleitung schnellstmöglich zu entleeren. Hierzu wird der Öldruck längs der Hilfssicherheitsölleitung abrupt reduziert, wodurch die Platte durch den anliegenden Ansteuerdruck vermittels des Sicherheitsöls axial von den Stirnseiten der Sicherheitsölleitung und des Ablaufkanals abgehoben wird und sich dadurch das Sicherheitsöl durch die Ablaufleitung entleeren kann. Der Strömungsweg, den das Sicherheitsöl zum Abfliessen in die Ablaufleitung zu bewältigen hat, ist sehr kurz, gilt es doch lediglich, eine einzige Umkehrung der Strömungsrichtung aus der ringförmigen Sicherheitsölleitung in den mittige Ablaufkanal zu überwinden. Der mit der einmaligen Änderung der Strömungsrichtung verbundene Druckverlust ist darüber hinaus gegenüber bisher bekannten Lösungen stark reduziert, wodurch sich die Reaktionszeit zur Auslösung einer Notabschaltung in einer Dampfturbinenanlage ebenfalls verkürzt.
• Weitere mit der lösungsgemäßen Ausbildung des Plattenablaufventils verbundene Vorteile ergeben sich aus vorteilhaften Detaillösungen, die unter Bezugnahme auf das nachstehend illustrierte Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
• Kurze Beschreibung der Erfindung
• Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand eines Ausführungsbeispiels eines Plattenventils einer Dampfturbinenhydraulik unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben. Es zeigen:
• 1 schematisierte Längsschnittdarstellung durch ein lösungsgemäß ausgebildetes Plattenablaufventil unter Normalbetriebsbedingungen, sowie
• 2 schematisierte Längsschnittdarstellung durch ein lösungsgemäß ausgebildetes Plattenablaufventil in einer ausgelösten Ventilstellung.
• Wege zur Ausführung der Erfindung, gewerbliche Anwendbarkeit
• ##Die 1 und 2 stellen jeweils Längsschnittdarstellungen durch ein schematisiert dargestelltes Plattenablaufventil für die Anwendung in einer Dampfturbinenhydraulik zum Beeinflussen des Ansteuerdruckes eines Schnellschlussventils einer Dampfturbine dar, wobei 1 das Plattenablaufventil in Normalbetriebsstellung und 2 das Plattenablaufventil in einer ausgelösten Ventilstellung illustriert. Normalbetriebsstellung bedeutet, die Sicherheitsölleitung 2 (hier auch als Zufuhrkanal 2 für ein zweites Fluid bezeichnet) ist abgesperrt. In der ausgelösten Betriebsstellung ist die Sicherheitsölleitung 2 offen, das heisst, das Sicherheitsöl kann über die Ablaufleitung 1 (hier auch als Ablaufkanal 1 bezeichnet) abfließen. In beiden Längsschnittdarstellungen sind Bezugszeichen eingeführt, die jeweils gleiche Ventilkomponenten markieren.
• Das in beiden Illustrationen gezeigte Plattenablaufventil weist eine kreisrunde Platte 4 auf, die längs einer innenzylindrischen Führungswand 7 axial geführt ist. Der Außenumfangsrand der Platte 4 schließt mit der Führungswand 7 einen Ringspalt ein, der so dimensioniert ist, dass die axiale Längsbeweglichkeit der Platte 4 längs zur Führungswand 7 gewährleistet ist und ein Verklemmen der Platte ausgeschlossen werden kann. Zu diesem Zwecke können Platte 4 und Führungswand 7 beispielsweise ein Spiel von einigen Zehntelmillimetern aufweisen.
• Die Platte 4 weist an ihrer unteren, zweiten Plattenoberfläche 42 über die Ebene der zweiten Plattenoberfläche 42 erhaben ausgebildete Dichtstege 5a, 5b auf, die jeweils mit der Stirnseite der von unten an die zweite Plattenoberfläche 42 mündenden Sicherheitsölleitung 2 sowie der Ablaufleitung 1 eine fluiddichte Fügung in der in 1 dargestellten Plattenventilposition eingehen. Die zum Regelventil bspw. einer Turbine führende Sicherheitsölleitung 2 umgibt ringförmig die Ablaufleitung 1, die direkt mit einem entsprechenden nicht dargestellten Auffangreservoir, bspw. einem Öltank, verbunden ist.
• Die obere, erste Plattenoberfläche 41 der Platte 4 ist strukturiert ausgeführt und weist zentrisch zur Platte 4 eine kreisförmige Vertiefung 9 auf, durch die die Platte 4 im Bereich der Vertiefung 9 gegenüber dem Plattenrandbereich in der Dicke reduziert ist. Darüber hinaus ist ein Leckagetrichter oder eine konische Ausnehmung 8 mit einer Leckageblende oder Leckageöffnung 6 zentrisch zur Platte 4 vorgesehen, wodurch eine zentrische Verbindungsöffnung zwischen der ersten und der zweiten Plattenoberfläche besteht, auf deren Funktion im weiteren einzugehen sein wird. Unmittelbar der ersten Plattenoberfläche 41 zugewandt, mündet die Hilfssicherheitsölleitung 3 (hier auch als Zufuhrkanal 3 für ein erstes Fluid bezeichnet), durch die das Hilfssicherheitsöl, vorzugsweise in Form von Hydrauliköl, mit einem vorgebbaren Öldruck zugeführt wird.
• Solange das Hilfssicherheitsöl längs der Hilfssicherheitsölleitung 3 druckbeaufschlagt ist, wird die Platte 4 jeweils gegen die Stirnseiten der Sicherheitsölleitung 2 sowie der Ablaufleitung 1 fluiddicht gedrückt, wie in 1 dargestellt.
• Es liegt auf der Hand, dass in dieser Ventilstellung das Öl nicht von der Sicherheitsölleitung 2 in die Ablaufleitung 1 gelangen kann. Dies ermöglicht einen entsprechenden Druckaufbau längs der Sicherheitsölleitung 2, durch den, wie vorstehend erläutert, ein entsprechendes Regelventil zur Dampfzufuhr in eine Dampfturbine, in einer geöffneten Stellung gehalten wird.
• Wie bereits erwähnt, dienen die Dichtstege 5a, 5b an der unteren, zweiten Plattenoberfläche 42 auch für eine fluiddichte Abdichtung des Bereiches der Hilfssicherheitsölleitung 3, in dem sich das Hilfssicherheitsöl befindet, gegenüber dem innerhalb der Sicherheitsölleitung 2 befindlichen Sicherheitsöl. Der Ringspalt zwischen dem Umfangsrand der Platte 4 und der Führungswand 7 vermag jedoch keine Dichtfunktion zu übernehmen, dient er doch lediglich der Plattenführung und ist daher mit einem Spiel, beispielsweise von einigen Zehntelmillimetern, ausgeführt.
• Die in der Platte 4 vorgesehene Leckageöffnung 6 ermöglicht einen dosierten Ölablauf des Hilfssicherheitsöls direkt in die Ablaufleitung 1, wodurch sichergestellt wird, dass im Bereich der Hilfssicherheitsölleitung 3 stets warmes Öl vorhanden ist. Allfällige durch die Hilfssicherheitsölleitung 3 zugeführte Verschmutzungen, die sich an der oberen, ersten Plattenoberfläche 41 ablagern könnten, werden durch die Leckageöffnung 6 in die Ablaufleitung 1 weggeschwemmt. Darüber hinaus gilt es, Ablagerungen in dem Ringspalt zwischen der Führungswand 7 und dem Umfangsrand der Platte 4 zu verhindern, da diese die Beweglichkeit der Platte 4 einschränken könnten bis hin zu einem Verklemmen derselben. Eine Behinderung der Beweglichkeit der Platte 4 hätte zur Folge, dass die Platte 4 in einer Notfallsituation, wie vorstehend beschrieben, nicht mehr sicher abheben könnte, um den Druck in der Sicherheitsölleitung 2 abzubauen, wie dies im weiteren unter Bezugnahme auf 2 noch erläutert werden wird. Zum einen verhilft die an der ersten Plattenoberfläche 41 eingebrachte Vertiefung 9 in Kombination mit dem im Querschnitt konisch ausgebildeten Leckagetrichter bzw. der konischen Ausnehmung 8 einer verbesserten Sammlung und kontrollierten Abführung von Verschmutzungen innerhalb des Hilfssicherheitsöls durch die Leckageöffnung 6 in die Ablaufleitung 1. Zum anderen gewinnt die Platte 4 aufgrund der Dickenreduzierung im Bereich der Vertiefung 9 eine geringfügig höhere Biegeelastizität, wodurch sich die Platte 4 aufgrund der an der Platte 4 anliegenden Druckverhältnisse minimal derart durchzubiegen vermag, dass der äußere Dichtsteg 5a seine ihm eigene Dichtfunktion in einem geringen Maße verliert, so dass ein minimaler Ölfluss aus der Sicherheitsölleitung 2 durch den Ringspalt hindurch in die Hilfssicherheitsölleitung 3 erfolgt. Hierbei werden sich innerhalb des Ringspaltbereiches befindliche Ablagerungen oder Verschmutzungen weggespült und gelangen über die Vertiefung 9 und letztlich die Leckageöffnung 6 in die Ablaufleitung 1.
• Die mittig innerhalb der Platte 4 vorgesehene Leckageöffnung 6 sorgt auch dafür, dass eine Ansammlung von Wasser vollständig verhindert werden kann, zumal Wasseranteile gemeinsam mit der Ölströmung durch die Leckageöffnung 6 direkt in die Ablaufleitung 1 abgeleitet werden können. Dies gilt auch für Wasseransammlungen längs des Ringspaltes, die gleichsam weggespült werden können.
• Im Falle einer Notabschaltung oder normalen Abschaltung der Turbineneinheit gilt es, das Regelventil zu schließen, indem der innerhalb der Sicherheitsölleitung 2 vorherrschende Ansteuerdruck abgebaut wird. Dies wird dadurch erreicht, dass die Hilfssicherheitsölleitung 3 drucklos geschaltet wird, wodurch auch der unmittelbar über der ersten Plattenoberfläche 41 angrenzende Ventilvolumenbereich drucklos wird. Durch den in der Sicherheitsölleitung 2 anliegenden Ansteuerdruck wird die Platte 4 gemäß Illustration in 2 senkrecht nach oben abgehoben, so dass die Dichtstege 5b wirkungslos werden und es zu einem Durch- bzw. Abfluss des Sicherheitsöls in die Ablaufleitung 1 über die innenliegende Stirnseite der Ablaufleitung 1 kommt. In diesem Zustand schwimmt die Platte 4 auf dem Öl auf und wird durch den Ringspalt nach oben gemäß 2 geführt.
• Anhand der in 2 eingetragenen Strömungspfeile ist ersichtlich, dass das Sicherheitsöl aus der Sicherheitsölleitung 2 in die von der Sicherheitsölleitung 2 ringförmig umschlossene Ablaufleitung 1 auf direktem Wege abfließen kann, so dass sich der innerhalb der Sicherheitsölleitung 2 vorherrschende Ansteuerdruck abrupt absenkt. Lange Strömungswege und damit verbundene große Strömungswiderstände werden durch die lösungsgemäße Maßnahme weitgehend vermieden.
• Gilt es, den Druck innerhalb der Sicherheitsölleitung 2 wieder aufzubauen, so wird die Platte 4 gegen den Druck des Sicherheitsöls nach unten bewegt, bis die Platte 4 in den in 1 dargestellten unteren Dichtungssitz überführt ist. Da die Fläche der ersten Plattenoberfläche 41 größer gewählt ist als die Ringfläche, mit der das Sicherheitsöl auf die untere, zweite Plattenoberfläche 42 wirkt, vermag das unter einem weitaus geringeren Druck stehende Hilfssicherheitsöl die Platte 4 in die in 1 illustrierte Plattenventilstellung zu überführen. Zudem wird der Vorgang der Wiederherstellung des Ansteuerdrucks längs der Sicherheitsölleitung 2 auch durch jene geringen Ölanteile unterstützt, die von der Sicherheitsölleitung 2 über den Ringspalt in den Bereich der Hilfssicherheitsölleitung 3 gelangen können, zumindest solange sich die Platte nicht in einem fluiddichten Sitz gemäß der Darstellung in 1 befindet.
• Bezugszeichenliste

1

Ablaufkanal, Ablaufleitung

2

Zuführkanal, Sicherheitsölleitung

3

Zuführkanal, Hilfssicherheitsölleitung

4

Platte

41

obere, erste Plattenoberfläche

42

untere, zweite Plattenoberfläche

5a

Dichtsteg

5b

Dichtsteg

6

Leckageöffnung

7

Führungswand

8

konische Ausnehmung

9

Vertiefung

10

Ventilkammer

Claims (9)

1. Plattenablaufventil, umfassend ein Gehäuse, einen Zuführkanal (3) für ein erstes Fluid, einen Zuführkanal (2) für ein zweites Fluid, einen Ablaufkanal (1) für das erste und das zweite Fluid und eine beweglich gelagerte Platte (4), wobei der Zuführkanal (3) für das erste Fluid und der Zuführkanal (2) für das zweite Fluid und der Ablaufkanal (1) für das erste und das zweite Fluid in eine gemeinsame Ventilkammer (10) münden und diese Ventilkammer (10) eine Führungswand (7) zur Führung der beweglich gelagerten Platte (4) aufweist, wobei der Zuführkanal (3) für das erste Fluid in einer ersten Ebene in die Ventilkammer (10) einmündet, der Zuführkanal (2) für das zweite Fluid und der Ablaufkanal (1) in einer zweiten Ebene in die Ventilkammer (10) einmünden, welche von der ersten Ebene durch die beweglich gelagerte Platte (4) getrennt ist, der Zuführkanal (2) für das zweite Fluid den Ablaufkanal (1) ringfömig umschließt und der Zuführkanal (2) für das zweite Fluid und der Ablaufkanal (1) nach Maßgabe der axialen Stellung der Platte (4) fluiddicht voneinander trennbar sind, wobei die Platte (4) mit wenigstens einem Dichtsteg (5a, 5b) ausgerüstet ist, der mit einer Stirnseite einer Trennwand zwischen dem Zuführkanal (2) für das zweite Fluid und dem Ablaufkanal (1) und/oder mit einem Außenumfang des Zuführkanals (2) für das zweite Fluid fluiddichtend zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (4) wenigstens eine Leckageöffnung (6) für ein Fluid aufweist, wobei die Leckageöffnung (6) der Platte (4) als eine Blende zum Durchlass einer definierten Menge an Fluid ausgebildet ist und in axialer Projektion den Zuführkanal (3) für das erste Fluid mit dem Ablaufkanal (1) verbindet.
2. Plattenablaufventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zuführkanal (3) für das erste Fluid ein erstes Fluid mit einem ersten definierten Überdruck enthalten ist, welches auf eine erste Plattenoberfläche (41) der Platte (4) einwirkt, und dass der Zuführkanal (2) für das zweite Fluid ein zweites Fluid unter einem zweiten definierten Überdruck enthält, welches auf eine zweite Plattenoberfläche (42) der Platte (4) einwirkt.
3. Plattenablaufventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem ersten Fluid beaufschlagte ersten Plattenoberfläche (41) der Platte (4) größer ist als die von dem zweiten Fluid beaufschlagte zweite Plattenoberfläche (42) der Platte (4).
4. Plattenablaufventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablaufkanal (1) und der Zuführkanal (2) für das zweite Fluid jeweils stirnseitig offen in die Ventilkammer (10) münden und in einer axialen Endstellung der Platte (4) fluiddicht abgesperrt sind.
5. Plattenablaufventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (4) mit dem Dichtsteg (5a) ausgerüstet ist, der mit dem Außenumfang des Zuführkanals (2) zusammenwirkt und die Platte (4) in ihrem zentralen Bereich eine Dickenreduzierung aufweist, wodurch die Platte (4) dort eine geringfügig höhere Biegeelastizität aufweist und dadurch in der Lage ist, sich aufgrund der anliegenden Druckverhältnisse minimal derart durchzubiegen, dass der Dichtsteg (5a) seine Dichtfunktion in einem geringen Maße verliert und eine Leckageströmung des Fluids zulässt.
6. Plattenablaufventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leckageöffnung (6) zentrisch in der Platte (4) angeordnet ist und an der ersten Plattenoberfläche (41) von einer konischen Ausnehmung (8) umgeben ist.
7. Plattenablaufventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (4) eine zentrisch zur Plattenform angeordnete Vertiefung (9) besitzt, die einen Bereich mit einer gegenüber einem Randbereich der Platte (4) geringeren Plattendicke aufweist.
8. Plattenablaufventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (9) an der dem Zuführkanal (3) für das erste Fluid zugewandten Plattenoberfläche (41) angeordnet ist.
9. Plattenablaufventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (9) der Platte (4) eine Form und Größe aufweist, die in axialer Projektion zumindest den Ablaufkanal (1) überdeckt.

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