DE3138393C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Absperrventil mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.

Ein derartiges Absperrventil kann als Vorsteuerventil für mit Eigenmedium gesteuerte Ventile eingesetzt werden. Dabei kann es wünschenswert sein, daß während der Öff­ nungsphase des Absperrventils schnell ein kleiner Öff­ nungsquerschnitt freigegeben wird. Dieser Öffnungsquer­ schnitt ist für einen einige Sekunden umfassenden Zeitraum konstant zu halten, um danach kontinuierlich auf den mehrfach größeren Endquerschnitt erweitert zu werden.

Aus der FR-PS 14 33 171 ist ein Entlastungsventil für Kraftstoffeinspritzpumpen von Verbrennungsmotoren bekannt, das einen Absperrkegel mit einem zylindrischen Fortsatz aufweist. Dieser Absperrkegel wird entgegen der Kraft einer Feder durch das von der Einspritzpumpe geförderte Medium angehoben. In dem Ventilgehäuse ist ein Überström­ kanal vorgesehen, über den bei leicht angehobenem Absperr­ kegel ein durch einen Kragen am Fortsatz des Absperrkegels gebildeter Ringspalt umgangen werden kann. Auf diese Weise soll bei einem Start des Verbrennungsmotors eine genügend große Einspritzmenge an Kraftstoff zur Verfügung stehen. Bei dem bekannten Ventil ist die Menge des den Überström­ kanal durchfließenden Mediums nicht zu variieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Absperrventil derart weiter zu entwickeln, daß während der Öffnungsphase des Absperrventils zunächst schnell ein kleiner, konstant bleibender Öffnungsquerschnitt freigegeben wird, dessen Größe einstellbar ist, wobei während dieser Phase der Elektroantrieb der Spindel eingeschaltet bleiben soll.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Absperrventil erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patent­ anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei diesem Absperrventil wird der kleine Öffnungsquerschnitt dadurch schnell geöffnet, daß der Sitzdurchmesser im Vergleich zur Querschnittsfläche groß ist. Während der Hubbewegung der Ventilspindel wandert zwar der Ringspalt zwischen dem Fortsatz des Ventilkegels und dem gehäuseseitigen Ventilsitz hoch, ver­ ändert dabei aber seine Größe nicht. Erst wenn der Fortsatz den Ventilsitz verlassen hat, wird kontinuierlich auf den Endquer­ schnitt erweitert. Die Größe des im Vergleich zum Endquer­ schnitt kleinen Öffnungsquerschnittes ist über den den Ring­ spalt umgehenden Bypass einstellbar, indem zusätzlich zu dem den Ringspalt durchströmenden Medium ein weiterer Mediumstrom durch den Bypass geführt wird. Das Volumen des zusätzlichen Mediumstromes kann über die Drossel verändert werden, wobei die Verstellung der Drossel von außen erfolgen kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und anhand dieser Zeichnung wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Die Zeichnung gibt den Längsschnitt durch ein Absperrventil wieder, wobei der Ventilkegel teilweise in Ansicht dargestellt ist.

Das dargestellte Absperrventil weist ein Ventilgehäuse 1 mit einem Eintrittsstutzen 2, einem Austrittsstutzen 3 und einer Spindelbohrung 4 auf. Das Ventilgehäuse 1 ist durch einen Deckel 5 geschlossen. In der Spindelbohrung 4 ist eine Ventil­ spindel 6 geführt, die durch den Deckel 5 abgedichtet hin­ durchtritt. Die Ventilspindel 6 wird durch einen nicht darge­ stellten Elektroantrieb in ihrer Längsrichtung verstellt.

Die Ventilspindel 6 trägt einen Ventilkegel 7 mit einer geneigten Dichtfläche 8. Die Dichtfläche 8 des Ventil­ kegels 7 wirkt mit einem Ventilsitz 9 im Ventilgehäuse 1 zusammen. Der Ventilsitz 9 weist eine Sitzfläche auf, die der Dichtfläche 8 des Dichtkegels 7 angepaßt ist. Im geschlossenen Zustand des Absperrventiles drückt die Dichtfläche 8 des Ventilkegels 7 von oben auf die Sitz­ fläche des Ventilsitzes 9.

Der Ventilsitz 9 ist in Richtung des Austrittsstutzens 3 verlängert und stellt einen Teil der zylindrischen Aus­ trittsbohrung des Absperrventiles dar. Ebenso ist der Ventilkegel 7 unterhalb der Dichtfläche 8 durch einen Fortsatz verlängert. Im dargestellten Fall umfaßt der Fortsatz einen Kragen 10 und Führungsrippen 11. Der Kragen 10 ist in einem Abstand unterhalb der Dichtfläche 8 vorgesehen. Der Durchmesser des Kragens ist um etwa 1 mm geringer als der Durchmesser des Ventilsitzes 9. Zwischen dem Kragen 10 des Fortsatzes des Ventilkegels 7 und dem Ventilsitz 9 besteht somit ein Ringspalt 12, dessen Breite über die Höhe des Ventilsitzes 9 konstant bleibt. Die Führungsrippen 11 schließen sich in Längs­ richtung der Ventilspindel 6 an den Kragen 10 an und liegen an der Innenwand der Austrittsbohrung des Absperr­ ventils bzw. an dem Ventilsitz 9 an.

Parallel zu dem Ringspalt 12 ist ein Bypass vorgesehen, der zu einem Teil innerhalb des Ventilgehäuses 1 verläuft. Dieser Teil besteht aus zwei unter einem Winkel zuein­ ander stehenden Bohrungen 13, 14. Die obere Bohrung 13 mündet im Bereich des Ventilsitzes 9, und die untere Bohrung 14 mündet unterhalb des Ventilsitzes 9 in die Austrittsbohrung des Absperrventiles ein. Innerhalb der oberen Bohrung 13 des gegenüberliegenden Bypasses ist eine Drossel vorgesehen. Diese Drossel besteht aus einer Drosselspindel 15 mit einem Absperrorgan 16. Die Drossel­ spindel 15 ragt aus dem Ventilgehäuse 1 seitlich heraus und ist durch eine Haube 17 verschlossen. Nach Entfernen der Haube 17 kann die Drosselspindel 15 von außen ver­ stellt werden und damit das Absperrorgan 16 mehr oder weniger weit von seinem Sitz innerhalb der oberen Bohrung 13 abgehoben werden.

Der andere Teil des Bypasses zur Umgehung des Ringspal­ tes 12 ist in dem Fortsatz des Ventilkegels 7 verlegt. Dieser Teil besteht aus einer seitlich offenen Ringkammer 18, die zwischen dem Kragen 10 und der Dichtfläche 8 liegt, und aus einer Ausnehmung 19, die in eine der Führungsrippen 11 eingelassen ist. Diese Ausnehmung 19 steht der Eintrittsstelle der oberen Bohrung 13 in den Ventilsitz 9 gegenüber.

Bei einem Anheben des Ventilkegels 7 entsteht zunächst ein kleiner Öffnungsquerschnitt, der durch den Ringspalt 12 gebildet ist. Da der Kragen 10 während des Anhebens des Ventilkegels 7 entlang dem Ventilsitz 9 hoch wandert, bleibt die Größe des Öffnungsquerschnittes bei eingeschal­ tetem elektrischen Spindelantrieb konstant. Überschreitet der Kragen 10 die Sitzfläche des Ventilsitzes 9, so wird der Öffnungsquerschnitt kontinuierlich bis zum Endquer­ schnitt erweitert. Wird durch eine Verstellung der Drossel­ spindel 15 das Absperrorgan 16 der Drossel angehoben, so kann zusätzlich zu dem durch den Ringspalt 12 strömenden Medium ein weiterer Mediumstrom von vorgegebener Größe durch den aus Ringkammer 18, Ausnehmung 19, oberer und unterer Bohrung 13, 14 gebildeten Bypass fließen.

Claims (3)

1. Absperrventil mit einem Ventilgehäuse (1) in einem über eine Ventilspindel (6) hebbaren Ventilkegel (7), dessen Dichtfläche (8) mit einem Ventilsitz (9) im Ventilgehäuse (1) zusammenwirkt und der unterhalb der Dichtfläche (8) mit einem zylindrischen Fortsatz ver­ sehen ist, der einen über die Höhe gleichbleibenden Durchmesser aufweist, der geringer ist als der Innen­ durchmesser des Ventilsitzes (9) im Ventilgehäuse (1), wobei ein Ringspalt (12) von gleichmäßiger Breite ge­ bildet ist und parallel zu dem Ringspalt (12) ein Bypass angeordnet ist, der zu einem Teil innerhalb des Ventil­ gehäuses (1) vorgesehen ist, dadurch gekennzeich­ net, daß der andere Teil des Bypasses in dem Fortsatz des Ventilkegels (7) vorgesehen ist und daß in dem Bypass eine verstellbare Drossel angeordnet ist.

2. Absperrventil nach Anpruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Drossel von außen verstell­ bar ist.

3. Absperrventil nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Fortsatz an seinem unteren Ende mit Führungsrippen (11) versehen ist, in deren einer eine Ausnehmung (19) vorgesehen ist, die dem gehäuseseitigen Bypass zugewandt ist und daß der Fortsatz einen Kragen (10) aufweist, zwischen dem und der Dichtfläche (8) eine seit­ lich offene Ringkammer (18) gebildet ist, in die die Aus­ nehmung (19) einmündet.