DE19934715A1 - Sitzventilformung für schnelle Ventilöffnung - Google Patents
Sitzventilformung für schnelle VentilöffnungInfo
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Abstract
Ein Kolben gleitet in einer Bohrung, um ein Ventil zu öffnen und zu schließen. Der Kolben bewegt sich in einer ersten Richtung, bis der Kolben durch Kraft mit einem Sitz in der Bohrung in Eingriff kommt, was das Ventil schließt. Der Kolben bewegt sich in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung, so daß der Kolben mit dem Sitz in Eingriff kommt, was das Ventil öffnet. Eine ordnungsgemäße Konfiguration der Kolben- und Bohrungsgeometrien in der Nachbarschaft des Sitzes verhindert, daß sich ein statischer Druck entwickelt, der anderenfalls die Kolbenventilöffnung verzögern könnte.
Description
Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf Sitzventile
und insbesondere auf Sitzventile in Brennstoffversor
gungssystemen.
Bei vielen Ventilen, beispielsweise bei Sitzventilen für
Brennstoffeinspritzvorrichtungen wird eine Betätigungs
vorrichtung verwendet, um einen Sitzkolben zu einer von
mindestens zwei Positionen zu ziehen - eine, in der der
Kolben mit einem Sitz in Eingriff steht (um das Ventil zu
öffnen oder zu schließen) und eine, in der der Kolben
nicht mit dem Sitz in Eingriff steht. Bei dieser Art von
Ventil ist die Steuerung der Kolbenbewegung zu und weg
von seiner Sitzposition wünschenswert. Es ist beispiels
weise vorteilhaft, den Kolben sehr schnell vom Sitz abhe
ben zu lassen, wenn das Ventil sich in die offene Ventil
position bewegen soll, um vollständig das Ventil zu öff
nen, um den erwünschten vollen Strömungsmittelfluß so
schnell wie möglich zu bekommen.
Die Erfindung ist darauf gerichtet, eines oder mehrere
der obigen Probleme zu überwinden.
Gemäß eines Aspektes der Erfindung weist ein Sitzventil
einen Ventilkörper mit einer Bohrung darin auf. Die Boh
rung weist einen Einlaßanschluß auf, um Strömungsmittel
zur Bohrung zuzuführen. Die Bohrung weist auch mindestens
einen Sitz auf. Ein Kolben in der Bohrung gleitet zwi
schen einer offenen Position, in der der Kolben von dem
Sitz beabstandet ist, und einer geschlossenen Position,
in der der Kolben mit dem Sitz in Eingriff steht. Der
Kolben und die Bohrung definieren zumindest teilweise ein,
stromaufwärts liegendes Strömungsmittelflußvolumen in
Strömungsmittelverbindung mit dem Einlaßanschluß. Der
Sitz ist auch in Strömungsmittelverbindung mit dem Ein
laßanschluß über das stromaufwärts gelegene Strömungsmit
telflußvolumen. Das stromaufwärts gelegene Strömungsmit
telflußvolumen ist so konfiguriert, daß wenn der Kolben
in der offenen Position ist und Strömungsmittel vom Ein
laßanschluß zum Sitz über das stromaufwärts liegende
Strömungsmittelflußvolumen fließt, ein effektives Flußge
biet bzw. ein Strömungsquerschnitt für Strömungsmittel,
welches in das stromaufwärts liegende Strömungsmittel
flußvolumen vom Einlaßanschluß eintritt, nicht signifi
kant einen effektiven Strömungsquerschnitt für Strömungs
mittel überschreitet, welches zwischen den Kolben und dem
Sitz hindurchgeht.
Gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung weist ein
Sitzventil einen Ventilkörper mit einer Bohrung darin
auf. Die Bohrung weist einen Einlaßanschluß auf, um Strö
mungsmittel zur Bohrung zuzuführen. Die Bohrung weist
auch mindestens einen Sitz auf. Ein Kolben in der Bohrung
gleitet zwischen einer offenen Position, in der der Kol
ben von dem Sitz beabstandet ist, und einer geschlossenen
Position, in der der Kolben mit dem Sitz in Eingriff
steht. Der Kolben und die Bohrung definieren zumindest
teilweise ein stromaufwärts liegendes Strömungsmittel
flußvolumen in Strömungsmittelverbindung mit dem Einlaß
anschluß. Der Sitz ist auch in Strömungsmittelverbindung
mit dem Einlaßanschluß über das stromaufwärts gelegene
Strömungsmittelflußvolumen. Das Ventil weist Drucksteuer
mittel auf, um zu verhindern, daß sich ein statischer
Strömungsmitteldruck in dem stromaufwärts gelegenen Strö
mungsmittelflußvolumen entwickelt, wenn der Kolben in der
offenen Position ist, und Strömungsmittel vom Einlaßan
schluß zum Sitz über das stromaufwärts liegende Strö
mungsmittelflußvolumen fließt.
Gemäß noch eines weiteren Aspektes der Erfindung ist ein
Verfahren vorgesehen, um ein Sitzventil zur Anwendung in
einem Ventil mit einem Ventilkörper zu konfigurieren. Ei
ne Bohrung mit einem stromaufwärts liegenden Wandteil und
einem stromabwärts liegenden Wandteil ist im Ventilkörper
ausgebildet. Ein Strömungsmitteldurchlaß wird im Ventil
körper geformt, der an einem Einlaßanschluß in der Boh
rung endet, um strömungsmittelmäßig den Strömungsmittel
durchlaß mit der Bohrung über einen Einlaßanschluß zu
verbinden. Ein Sitz wird in der Bohrung zwischen dem
stromaufwärts liegenden Wandteil und dem stromabwärts
liegenden Wandteil geformt. Ein Kolben mit einem nicht
gleichförmigen Durchmesser ist konfiguriert, um mit dem
Sitz in der Bohrung in Eingriff zu kommen, um die Strö
mungsmittelverbindung über den Sitz in der Bohrung zu
blockieren. Der Kolben ist gleitend in der Bohrung ange
ordnet, so daß der Kolben verschiebbar ist, und zwar zwi
schen einer ersten Position in der Bohrung, in der der
Kolben vom Sitz beabstandet ist, um eine Strömungsmittel
verbindung über dem Sitz in der Bohrung vorzusehen, und
einer zweiten Position in der Bohrung, in der der Kolben
mit dem Sitz in Eingriff kommt, um die Strömungsmittel
verbindung über den Sitz in der Bohrung zu blockieren.
Ein stromabwärts liegendes Volumen wird zwischen dem
stromabwärts liegenden Wandteil und der Kolbenoberfläche
geformt, so daß wenn der Kolben in der ersten Position
ist ein effektiver Strömungsquerschnitt für Strömungsmit
tel, welches zwischen dem Kolben und dem Sitz hindurch
läuft, einen ersten vorbestimmten Wert hat. Ein stromauf
wärts gelegenes Volumen wird zwischen dem stromaufwärts
liegenden Wandteil und der Kolbenoberfläche geformt. Das
stromaufwärts liegende Volumen wird geformt, um teilweise
durch den Einlaßanschluß definiert zu werden und ist in
Strömungsmittelverbindung mit dem Strömungsmitteldurch
laß, so daß ein zweiter effektiver Strömungsquerschnitt
für Strömungsmittel, welches in das stromaufwärts liegen
de Volumen vom Einlaßanschluß eintritt, einen zweiten
vorbestimmten Wert hat, der nicht beträchtlich größer ist
als der erste vorbestimmte Wert.
Fig. 1 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel einer
ringförmigen Nut der Erfindung in einer offenen
Ventilposition;
Fig. 2 ist eine diagrammartige Schnittseitenansicht
des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 in einer
geschlossenen Ventilposition; und
Fig. 3 ist eine diagrammartige Schnittseitenansicht
eines weiteren Ausführungsbeispiels einer ring
förmigen Nut.
Ein Ausführungsbeispiel, welches die Erfindung verkör
pert, wie in den Fig. 1 und 2 veranschaulicht wird,
weist einen Ventilkörper 201 mit einem Strömungsmittel
durchlaß 205 und eine Körperbohrung 207 auf. Ein Sitz
213, ein Einlaßanschluß 215 in Strömungsmittelverbindung
mit dem Strömungsmitteldurchlaß 205 und ein Ring 217 sind
in der Körperbohrung 207 geformt. Ein Kolben 209 ist ver
schiebbar in der Bohrung 207 zwischen einer offenen Ven
tilposition (Fig. 1) und einer geschlossenen Ventilposi
tion (Fig. 2). Eine ringförmige Nut 221 im Kolben 209
zusammen mit der Körperbohrung 207 definieren ein strom
aufwärts liegendes Strömungsmittelflußvolumen (d. h. ein
Volumen stromaufwärts des Sitzes 213) in Strömungsmittel
verbindung mit dem Einlaßanschluß 215.
In der in Fig. 1 gezeigten offenen Ventilposition ist
der Kolben 209 vom Sitz 213 beabstandet, und Strömungs
mittel kann vom Einlaßanschluß 215 durch die ringförmige
Nut 221 und über den Sitz 213 zum Ring 217 fließen. Die
ringförmige Nut 221 ist so konfiguriert, daß der effekti
ve Strömungsquerschnitt für Strömungsmittel, welches in
eine stromaufwärts liegende Region 221a des stromaufwärts
liegenden Strömungsmittelflußvolumen vom Einlaßanschluß
eintritt effektiv gleich dem effektiven Strömungsquer
schnitt für Strömungsmittel ist, welches eine stromab
wärts liegende Region 221b (den Strömungsquerschnitt für
Strömungsmittel, welches zwischen dem Kalben und dem Sitz
hindurchläuft) wenn sich der Kolben 209 in seine vom Sitz
abgehobene Position bewegt (oder so daß der Strömungs
querschnitt nicht wesentlich überschritten wird).
Ein Verfahren zur Berechnung des effektiven Strömungs
querschnittes in der stromaufwärts gelegenen Region 221a,
um diese Konfiguration zu erreichen, ist es, den Fall zu
betrachten, wenn Strömungsmittel von einem runden An
schluß auf eine nahe beiliegende flache Platte fließt,
wobei in diesem Fall der der Umfang des Anschlusses Mal
die Distanz des Anschlusses zur Platte ist. Somit ist ein
guter Weg zum Ausgleich der jeweiligen Strömungs
querschnitte, die ringförmige Nut 221 so zu formen, daß
der Kolben 209 die stromaufwärts liegende Kante des Ein
laßanschlusses 215 berührt und sich winkelmäßig weg vom
Einlaßanschluß 215 in einer Richtung stromabwärts bewegt,
wie in Fig. 1 veranschaulicht, so daß (a) der Umfang
215D des Einlaßanschlusses 215 multipliziert mit seinem
mittleren Abstand 215D vom Kolben 209 gleich (b) der
Breite 213d des Spaltes zwischen dem Sitz 213 und dem
Kolben 209 multipliziert mit dem Umfang 213C ist, der von
der Mitte des Spaltes definiert wird, der den Kolben 209
umgibt.
Fig. 3 zeigt einen Teil eines weiteren Ventils in einer
offenen Ventilposition. Dieses Ventil ist ähnlich jenem,
welches in Fig. 1 gezeigt ist, es ist jedoch ein Bei
spiel eines Kolbens 219 mit einer unterschiedlich geform
ten ringförmigen Nut 222, so daß die fiktiven Strömungs
querschnitte nicht ausgeglichen sind.
In einer geschlossenen Ventilposition, wie in Fig. 2
veranschaulicht, steht der Kolben 209 durch Kraft mit dem
Sitz 213 in Eingriff, um den Strömungsmittelfluß zu blockieren.
Die Figuren sind zur Vereinfachung der Erklärung
übertrieben; die tatsächliche Kolbenbewegung zwischen of
fenen und geschlossenen Ventilpositionen kann ziemlich
klein sein.
Beim Experimentieren mit dem Sitzventilbetrieb wurde ent
deckt, daß ein unerwarteter und unerwünschter Zustand
auftreten kann, der dahingehend wirkt, daß er die Ventil
öffnung verzögert. Mit Bezug auf die Fig. 1 bis 3
tritt Strömungsmittel vom Einlaßanschluß 215 in die ring
förmige Nut 221, 222 ein und fließt über den Sitz 213,
wenn sich der Kolben 209 vom Sitz abhebt. Es wurde ent
deckt, daß sich während dieser Zeit ein signifikanter
statischer Druck in einer typischen ringförmigen Nut ent
wickelt, wie beispielsweise in der ringförmigen Nut 222
in Fig. 3, der eine Kraft in einer Aufwärtsrichtung (mit
Bezug auf die Figuren) erzeugt. Die tendiert dazu, den
Kolben 219 in Fig. 3 zu seiner aufsitzenden Position zu
drücken. Es wurde entdeckt, daß dies auftritt, da Strö
mungsmittel in einer stromaufwärts liegenden Region 222a
der typischen ringförmigen Nut 222 dazu tendiert, zu stag
nieren, während das Strömungsmittel in einer stromab
wärts liegenden Region 222b der typischen ringförmigen
Nut 22 schnell über den Sitz 213 fließt. Da sich langsa
mer bewegendes Strömungsmittel einen höheren Druck als
sich schneller bewegendes Strömungsmittel im gleichen Vo
lumen hat, bewirkt dies eine Unausgeglichenheit des Druckes,
die den aufwärts gerichteten statischen Druck er
zeugt, der auf den Kolben 219 wirkt.
Dieses Problem wird gelöst durch Konfiguration der ring
förmigen Nut 221 (Fig. 1 und 2) derart, daß der effek
tive Strömungsquerschnitt in der stromaufwärts liegenden
Region 221a (der Strömungsquerschnitt für Strömungsmit
tel, welches in das stromaufwärts liegende Strömungsmit
telflußvolumen vom Einlaßanschluß eintritt) effektiv
gleich dem effektiven Strömungsmittelquerschnitt in der
stromabwärts gelegenen Region 221b ist (der Strömungs
querschnitt für Strömungsmittel, welches zwischen dem
Kolben und dem Sitz hindurchläuft), wenn der Kolben 209
sich zu seiner vom Sitz abgehobenen Position bewegt, wie
oben erklärt. Dies eliminiert die Druckdifferenz zwischen
den zwei Regionen 221a und 221b, so daß ein vollständiges
Abheben des Kolbens vom Sitz nicht verzögert wird, und
daß das Ventil einen maximalen Strömungsmittelflußzustand
so schnell wie möglich erreicht.
Während diese Erfindung in Verbindung mit den oben darge
legten spezifischen Ausführungsbeispielen beschrieben
worden ist, ist es offensichtlich, daß viele Alternati
ven, Modifikationen oder Variationen dem Fachmann offen
sichtlich sein werden. Entsprechend sollen die bevorzug
ten Ausführungsbeispiele der Erfindung, wie sie hier dar
gelegt sind, veranschaulichend und nicht einschränkend
sein. Verschiedene Veränderungen können vorgenommen wer
den, ohne vom Umfang der beanspruchten Erfindung abzuwei
chen. Zusätzlich können andere Aspekte und Vorteile die
ser Erfindung aus einem Studium der Offenbarung, der
Zeichnungsfiguren und der beigefügten Ansprüche erhalten
werden.
Claims (13)
1. Sitzventil, welches folgendes aufweist:
einen Ventilkörper, mit einer Bohrung darin,
wobei die Bohrung einen Einlaßanschluß aufweist, um Strömungsmittel in die Bohrung zu leiten,
wobei die Bohrung zumindest teilweise ein stromauf wärts liegendes Strömungsmittelflußvolumen in Strö mungsmittelverbindung mit dem Einlaßanschluß defi niert,
wobei die Bohrung weiter zumindest einen Sitz in Strömungsmittelverbindung mit dem Einlaßanschluß über das stromaufwärts liegende Strömungsmittelfluß volumen aufweist; und
einen Kolben, der gleitend in der Bohrung angeordnet ist, und zwar zwischen mindestens (1) einer offenen Position, in der der Kolben von dem Sitz beabstandet ist, und (2) einer geschlossenen Position, in der der Kolben mit dem Sitz in Eingriff steht,
wobei der Kolben zumindest teilweise das stromauf wärts liegende Strömungsmittelflußvolumen definiert,
wobei das stromaufwärts liegende Strömungsmittel flußvolumen so konfiguriert ist, daß, wenn der Kolben in der offenen Position ist und Strömungsmittel vom Einlaßanschluß zum Sitz über das stromaufwärts lie gende Strömungsmittelflußvolumen fließt, ein effek tiver Strömungsquerschnitt bzw. ein Flußgebiet für Strömungsmittel, welches in das stromaufwärts lie gende Strömungsmittelflußvolumen vom Einlaßanschluß eintritt, nicht signifikant einen effektiven Strö mungsquerschnitt für Strömungsmittel überschreitet, welches zwischen dem Kolben und dem Sitz hindurch geht.
einen Ventilkörper, mit einer Bohrung darin,
wobei die Bohrung einen Einlaßanschluß aufweist, um Strömungsmittel in die Bohrung zu leiten,
wobei die Bohrung zumindest teilweise ein stromauf wärts liegendes Strömungsmittelflußvolumen in Strö mungsmittelverbindung mit dem Einlaßanschluß defi niert,
wobei die Bohrung weiter zumindest einen Sitz in Strömungsmittelverbindung mit dem Einlaßanschluß über das stromaufwärts liegende Strömungsmittelfluß volumen aufweist; und
einen Kolben, der gleitend in der Bohrung angeordnet ist, und zwar zwischen mindestens (1) einer offenen Position, in der der Kolben von dem Sitz beabstandet ist, und (2) einer geschlossenen Position, in der der Kolben mit dem Sitz in Eingriff steht,
wobei der Kolben zumindest teilweise das stromauf wärts liegende Strömungsmittelflußvolumen definiert,
wobei das stromaufwärts liegende Strömungsmittel flußvolumen so konfiguriert ist, daß, wenn der Kolben in der offenen Position ist und Strömungsmittel vom Einlaßanschluß zum Sitz über das stromaufwärts lie gende Strömungsmittelflußvolumen fließt, ein effek tiver Strömungsquerschnitt bzw. ein Flußgebiet für Strömungsmittel, welches in das stromaufwärts lie gende Strömungsmittelflußvolumen vom Einlaßanschluß eintritt, nicht signifikant einen effektiven Strö mungsquerschnitt für Strömungsmittel überschreitet, welches zwischen dem Kolben und dem Sitz hindurch geht.
2. Sitzventil, welches folgendes aufweist:
einen Ventilkörper, mit einer Bohrung darin,
wobei die Bohrung einen Einlaßanschluß aufweist, um Strömungsmittel in die Bohrung zu leiten,
wobei die Bohrung zumindest teilweise ein stromauf wärts liegendes Strömungsmittelflußvolumen in Strö mungsmittelverbindung mit dem Einlaßanschluß defi niert,
wobei die Bohrung weiter zumindest einen Sitz in Strömungsmittelverbindung mit dem Einlaßanschluß über das stromaufwärts liegende Strömungsmittelfluß volumen aufweist;
einen Kolben, der gleitend in der Bohrung angeordnet ist, und zwar zwischen mindestens (1) einer offenen Position, in der der Kolben vom Sitz beabstandet ist, und (2) einer geschlossenen Position, in der der Kolben mit dem Sitz in Eingriff steht,
wobei der Kolben zumindest teilweise das stromauf wärts liegende Strömungsmittelflußvolumen definiert; und
Drucksteuermittel, um zu verhindern, daß sich ein statischer Strömungsmitteldruck in dem stromaufwärts liegenden Strömungsmittelflußvolumen entwickelt, wenn der Kolben in der offenen Position ist, und Strömungsmittel vom Einlaßanschluß zum Sitz über das stromaufwärts liegende Strömungsmittelflußvolumen fließt.
einen Ventilkörper, mit einer Bohrung darin,
wobei die Bohrung einen Einlaßanschluß aufweist, um Strömungsmittel in die Bohrung zu leiten,
wobei die Bohrung zumindest teilweise ein stromauf wärts liegendes Strömungsmittelflußvolumen in Strö mungsmittelverbindung mit dem Einlaßanschluß defi niert,
wobei die Bohrung weiter zumindest einen Sitz in Strömungsmittelverbindung mit dem Einlaßanschluß über das stromaufwärts liegende Strömungsmittelfluß volumen aufweist;
einen Kolben, der gleitend in der Bohrung angeordnet ist, und zwar zwischen mindestens (1) einer offenen Position, in der der Kolben vom Sitz beabstandet ist, und (2) einer geschlossenen Position, in der der Kolben mit dem Sitz in Eingriff steht,
wobei der Kolben zumindest teilweise das stromauf wärts liegende Strömungsmittelflußvolumen definiert; und
Drucksteuermittel, um zu verhindern, daß sich ein statischer Strömungsmitteldruck in dem stromaufwärts liegenden Strömungsmittelflußvolumen entwickelt, wenn der Kolben in der offenen Position ist, und Strömungsmittel vom Einlaßanschluß zum Sitz über das stromaufwärts liegende Strömungsmittelflußvolumen fließt.
3. Sitzventil nach Anspruch 2, wobei die Drucksteuer
mittel eine stromaufwärts liegende Strömungsmittel
flußvolumenkonfiguration des stromaufwärts liegenden
Strömungsmittelflußvolumens aufweisen, so daß wenn
der Kolben in der offenen Position ist und Strö
mungsmittel vom Einlaßanschluß zum Sitz über das
stromaufwärts liegende Strömungsmittelflußvolumen
fließt, ein effektiver Strömungsquerschnitt für
Strömungsmittel, welches in das stromaufwärts lie
gende Strömungsmittelflußvolumen vom Einlaßanschluß
eintritt, nicht signifikant einen effektiven Strö
mungsquerschnitt für Strömungsmittel überschreitet,
welches zwischen dem Kolben und dem Sitz hindurch
läuft.
4. Verfahren zur Konfiguration eines Sitzventils zur
Anwendung in einem Ventil mit einem Ventilkörper,
welches folgendes vorsieht:
Formen einer Bohrung in dem Ventilkörper, wobei die Bohrung einen stromaufwärts liegenden Wandteil und einen stromabwärts liegenden Wandteil besitzt;
Formen eines Strömungsmitteldurchlasses in den Ven tilkörper, wobei der Strömungsmitteldurchlaß in ei nem Einlaßanschluß in der Bohrung endet, um strö mungsmittelmäßig den Strömungsmitteldurchlaß mit der Bohrung über den Einlaßanschluß zu verbinden;
Formen eines Sitzes in der Bohrung zwischen dem stromaufwärts liegenden Wandteil und dem stromab wärts liegenden Wandteil;
Formen eines Kolbens mit einer Oberfläche und einem nicht gleichförmigen Durchmesser, der konfiguriert ist, um mit dem Sitz in der Bohrung in Eingriff zu kommen, um eine Strömungsmittelverbindung über den Sitz in der Bohrung zu blockieren;
gleitende Anordnung des Kolbens in der Bohrung, so daß der Kolben verschiebbar ist zwischen einer er sten Position in der Bohrung, in der der Kolben vom Sitz beabstandet ist, um eine Strömungsmittelverbin dung über den Sitz in der Bohrung vorzusehen, und einer zweiten Position in der Bohrung, in der der Kolben mit dem Sitz in Eingriff kommt, um die Strö mungsmittelverbindung über den Sitz in der Bohrung zu blockieren;
Formen eines stromabwärts liegenden Volumens zwi schen dem stromabwärts liegenden Wandteil und der Kolbenoberfläche, so daß, wenn der Kolben in der er sten Position ist, ein erster effektiver Strömungs querschnitt für Strömungsmittel, welches zwischen dem Kolben und dem Sitz hindurchläuft, einen ersten vorbestimmten Wert hat; und
Formen eines stromaufwärts liegenden Volumens zwi schen dem stromaufwärts liegenden Wandteil und der Kolbenoberfläche, wobei das stromaufwärts liegende Volumen teilweise durch den Einlaßanschluß definiert wird, und zwar in Strömungsmittelverbindung mit dem Strömungsmitteldurchlaß, so daß ein zweiter effekti ver Strömungsquerschnitt für Strömungsmittel, wel ches in das stromaufwärts liegende Volumen vom Ein laßanschluß eintritt, einen zweiten vorbestimmten Wert hat, der nicht signifikant größer ist als der erste vorbestimmte Wert.
Formen einer Bohrung in dem Ventilkörper, wobei die Bohrung einen stromaufwärts liegenden Wandteil und einen stromabwärts liegenden Wandteil besitzt;
Formen eines Strömungsmitteldurchlasses in den Ven tilkörper, wobei der Strömungsmitteldurchlaß in ei nem Einlaßanschluß in der Bohrung endet, um strö mungsmittelmäßig den Strömungsmitteldurchlaß mit der Bohrung über den Einlaßanschluß zu verbinden;
Formen eines Sitzes in der Bohrung zwischen dem stromaufwärts liegenden Wandteil und dem stromab wärts liegenden Wandteil;
Formen eines Kolbens mit einer Oberfläche und einem nicht gleichförmigen Durchmesser, der konfiguriert ist, um mit dem Sitz in der Bohrung in Eingriff zu kommen, um eine Strömungsmittelverbindung über den Sitz in der Bohrung zu blockieren;
gleitende Anordnung des Kolbens in der Bohrung, so daß der Kolben verschiebbar ist zwischen einer er sten Position in der Bohrung, in der der Kolben vom Sitz beabstandet ist, um eine Strömungsmittelverbin dung über den Sitz in der Bohrung vorzusehen, und einer zweiten Position in der Bohrung, in der der Kolben mit dem Sitz in Eingriff kommt, um die Strö mungsmittelverbindung über den Sitz in der Bohrung zu blockieren;
Formen eines stromabwärts liegenden Volumens zwi schen dem stromabwärts liegenden Wandteil und der Kolbenoberfläche, so daß, wenn der Kolben in der er sten Position ist, ein erster effektiver Strömungs querschnitt für Strömungsmittel, welches zwischen dem Kolben und dem Sitz hindurchläuft, einen ersten vorbestimmten Wert hat; und
Formen eines stromaufwärts liegenden Volumens zwi schen dem stromaufwärts liegenden Wandteil und der Kolbenoberfläche, wobei das stromaufwärts liegende Volumen teilweise durch den Einlaßanschluß definiert wird, und zwar in Strömungsmittelverbindung mit dem Strömungsmitteldurchlaß, so daß ein zweiter effekti ver Strömungsquerschnitt für Strömungsmittel, wel ches in das stromaufwärts liegende Volumen vom Ein laßanschluß eintritt, einen zweiten vorbestimmten Wert hat, der nicht signifikant größer ist als der erste vorbestimmte Wert.
5. Sitzventil nach Anspruch 1,
wobei der Kolben eine vertikale Kolbenachse hat und eine stromaufwärts liegende Innenwand des stromauf wärts liegenden Strömungsmittelflußvolumens defi niert, wobei vertikal als eine Richtung parallel zu einer Gleitrichtung des gleitend angeordneten Kol bens definiert ist;
wobei die Bohrung eine stromaufwärts liegende Außen wand des stromaufwärts liegenden Strömungsmittel flußvolumens definiert;
wobei das stromaufwärts liegende Strömungsmittel flußvolumen eine variable stromaufwärts liegende Breite hat, die als horizontale Distanz von der stromaufwärts liegenden Innenwand zur stromaufwärts liegenden Außenwand definiert ist, und zwar radial von der Kolbenachse gemessen; und
wobei die stromaufwärts liegende Breite in einer er sten horizontalen Ebene kleiner ist, die sich mit einem relativ stromaufwärts liegenden Teil des Ein laßanschlusses schneidet, als in einer zweiten hori zontalen Ebene, die sich mit einem relativ stromab wärts liegenden Teil des Einlaßanschlusses schnei det.
wobei der Kolben eine vertikale Kolbenachse hat und eine stromaufwärts liegende Innenwand des stromauf wärts liegenden Strömungsmittelflußvolumens defi niert, wobei vertikal als eine Richtung parallel zu einer Gleitrichtung des gleitend angeordneten Kol bens definiert ist;
wobei die Bohrung eine stromaufwärts liegende Außen wand des stromaufwärts liegenden Strömungsmittel flußvolumens definiert;
wobei das stromaufwärts liegende Strömungsmittel flußvolumen eine variable stromaufwärts liegende Breite hat, die als horizontale Distanz von der stromaufwärts liegenden Innenwand zur stromaufwärts liegenden Außenwand definiert ist, und zwar radial von der Kolbenachse gemessen; und
wobei die stromaufwärts liegende Breite in einer er sten horizontalen Ebene kleiner ist, die sich mit einem relativ stromaufwärts liegenden Teil des Ein laßanschlusses schneidet, als in einer zweiten hori zontalen Ebene, die sich mit einem relativ stromab wärts liegenden Teil des Einlaßanschlusses schnei det.
6. Sitzventil nach Anspruch 5, wobei die Innenwand des
stromaufwärts liegenden Strömungsmittelflußvolumens
von der Vertikalen geneigt ist, so daß die stromauf
wärts liegende Breite stetig von der ersten horizon
talen Ebene zur zweiten horizontalen Ebene anwächst.
7. Sitzventil nach Anspruch 6, wobei die variable
stromaufwärts liegende Breite stetig in einer
gleichförmigen Rate von der ersten horizontalen Ebe
ne zur zweiten horizontalen Ebene größer wird.
8. Sitzventil nach Anspruch 3,
wobei der Kolben eine vertikale Kolbenachse hat und eine stromaufwärts liegende Innenwand des stromauf wärts liegenden Strömungsmittelflußvolumens defi niert, wobei vertikal als die Richtung parallel zur Gleitrichtung des gleitend angeordneten Kolbens de finiert ist;
wobei die Bohrung eine stromaufwärts liegende Außen wand des stromaufwärts liegenden Strömungsmittel flußvolumens definiert;
wobei das stromaufwärts liegende Strömungsmittel flußvolumen eine variable stromaufwärts liegende Breite besitzt, die als horizontale Distanz von der stromaufwärts liegenden Innenwand zur stromaufwärts liegenden Außenwand definiert ist, und zwar radial von der Kolbenachse gemessen; und
wobei die stromaufwärts liegende Breite an einem er sten Schnitt einer horizontalen Ebene mit einem re lativ stromaufwärts liegenden Teil des Einlaßan schlusses kleiner ist, als bei einer zweiten hori zontalen Ebene, die sich mit einem relativ stromab wärts liegenden Teil des Einlaßanschlusses schnei det.
wobei der Kolben eine vertikale Kolbenachse hat und eine stromaufwärts liegende Innenwand des stromauf wärts liegenden Strömungsmittelflußvolumens defi niert, wobei vertikal als die Richtung parallel zur Gleitrichtung des gleitend angeordneten Kolbens de finiert ist;
wobei die Bohrung eine stromaufwärts liegende Außen wand des stromaufwärts liegenden Strömungsmittel flußvolumens definiert;
wobei das stromaufwärts liegende Strömungsmittel flußvolumen eine variable stromaufwärts liegende Breite besitzt, die als horizontale Distanz von der stromaufwärts liegenden Innenwand zur stromaufwärts liegenden Außenwand definiert ist, und zwar radial von der Kolbenachse gemessen; und
wobei die stromaufwärts liegende Breite an einem er sten Schnitt einer horizontalen Ebene mit einem re lativ stromaufwärts liegenden Teil des Einlaßan schlusses kleiner ist, als bei einer zweiten hori zontalen Ebene, die sich mit einem relativ stromab wärts liegenden Teil des Einlaßanschlusses schnei det.
9. Sitzventil nach Anspruch 8, wobei die Innenwand des
stromaufwärts liegenden Strömungsmittelflußvolumens
von der Vertikalen geneigt ist, so daß die stromauf
wärts liegende Breite stetig von der ersten horizon
talen Ebene zur zweiten horizontalen Ebene anwächst.
10. Sitzventil nach Anspruch 9, wobei die variable
stromaufwärts liegende Breite stetig mit einer
gleichförmigen Rate von der ersten horizontalen Ebe
ne zur zweiten horizontalen Ebene anwächst.
11. Verfahren nach Anspruch 4,
wobei der Kolben eine vertikale Kolbenachse hat und eine stromaufwärts liegende Innenwand des stromauf wärts liegenden Strömungsmittelflußvolumens defi niert, wobei vertikal als eine Richtung parallel zu einer Gleitrichtung des gleitend angeordneten Kol bens definiert ist;
wobei die Bohrung eine stromaufwärts liegende Außen wand des stromaufwärts liegenden Strömungsmittel flußvolumens definiert;
wobei das Formen des Kolbens eine Anpassung bzw. ei nen Zuschnitt der Innenwand des stromaufwärts lie genden Strömungsmittelflußvolumens aufweist, so daß ein erster Umfang der Innenwand um die Kolbenachse in einer ersten horizontalen Ebene, die sich mit ei nem relativ stromaufwärts liegenden Teil des Einlaß anschlusses schneidet, größer ist als ein zweiter Umfang der Innenwand um die Kolbenachse in einer zweiten horizontalen Ebene, die sich mit einem rela tiv stromabwärts liegenden Teil des Einlaßanschlus ses schneidet.
wobei der Kolben eine vertikale Kolbenachse hat und eine stromaufwärts liegende Innenwand des stromauf wärts liegenden Strömungsmittelflußvolumens defi niert, wobei vertikal als eine Richtung parallel zu einer Gleitrichtung des gleitend angeordneten Kol bens definiert ist;
wobei die Bohrung eine stromaufwärts liegende Außen wand des stromaufwärts liegenden Strömungsmittel flußvolumens definiert;
wobei das Formen des Kolbens eine Anpassung bzw. ei nen Zuschnitt der Innenwand des stromaufwärts lie genden Strömungsmittelflußvolumens aufweist, so daß ein erster Umfang der Innenwand um die Kolbenachse in einer ersten horizontalen Ebene, die sich mit ei nem relativ stromaufwärts liegenden Teil des Einlaß anschlusses schneidet, größer ist als ein zweiter Umfang der Innenwand um die Kolbenachse in einer zweiten horizontalen Ebene, die sich mit einem rela tiv stromabwärts liegenden Teil des Einlaßanschlus ses schneidet.
12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Formen des
Kolbens weiter eine Neigung der Innenwand von der
Vertikalen aufweist, so daß ein variabler Umfang der
Innenwand um die Kolbenachse herum stetig kleiner
wird, wenn man sich von dem ersten Umfang zum zwei
ten Umfang bewegt.
13. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Formen des
Kolbens weiter eine Neigung der Innenwand derart
aufweist, daß ein variabler Umfang der Innenwand um
die Kolbenachse herum stetig mit einer gleichförmi
gen Rate kleiner wird, wenn man sich vom ersten Um
fang zum zweiten Umfang bewegt.
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