DE4228059A1 - Sitzventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Sitzventil mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Solche Sitzventile sind durch die DE 33 10 785 C2 bekannt. Bei diesen Ventilen kann das Betätigungselement, welches die Ventil­ kugel auf dem Ventilsitz hält, mechanisch, pneumatisch, hydrau­ lisch oder elektrisch mit Hilfe eines Magneten betätigt werden. Das Abheben vom Ventilsitz erfolgt durch eine Feder, sobald die auf das Betätigungselement wirkende Kraft abgeschaltet wird.

Die dem Ventilsitz zugekehrte Stirnfläche der die Ventilkugel aufnehmende Buchse wird nach dem Abheben der Ventilkugel vom Ventilsitz von dem durch das zwischen Ventilsitz und Kugel durchströmende Strömungsmittel angeströmt und eine Strömungs­ kraft erzeugt, welche die Federkraft unterstützt, bis der Durch­ gangsquerschnitt voll aufgesteuert ist. Durch diese Hubhilfe kann die Durchflußmenge an Strömungsmittel gegenüber bekannten Sitzventilen ohne einer solchen Buchse auf etwa den doppelten Wert angehoben werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die durch die Buchse erzielbare Hubhilfe weiterzuverbessern, und zwar hinsichtlich einer weiteren Verkürzung der Schaltzeit bei gleichzeitiger Er­ höhung der Durchflußmenge bei gleichen Durchflußverlusten gegen­ über den bekannten Sitzventilen mit Buchse. Dies wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 erreicht.

Zur Befestigung der Buchse auf der Kugel ist in vorteilhafter Weise in einer umlaufenden Nut im Innern des über den Äquator der Kugel hinausragenden Endes der Buchse ein Sprengring zur Ab­ stützung der Kugel angeordnet und am gegenüberliegenden Ende der Buchse ist zur Abstützung der Kugel ein einwärts gerichteter Bund vorgesehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Sitzventil mit einer Kugel als Sitzkörper und

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Sitzbereiches nach Fig. 1.

In Fig. 1 ist ein 3/2-Wegeventil 10 dargestellt, dessen Gehäuse 11 mit einer axialen Bohrung 12 versehen ist, in der Einsätze 13, 14, 15 und 16 angeordnet sind. Der mittlere Einsatz 15 weist zwei Ventilsitze 18 und 19 auf, an die wahlweise die Ventilkugel 30 als Sitzkörper anlegbar ist. So ist der zu einem Verbraucher führende Arbeitsanschluß 21 entweder mit einem zu einer nicht dargestellten Druckmittelquelle führenden Anschluß 22 oder mit einem zum Tank zurückführenden Anschluß 23 verbindbar. Die Ven­ tilkugel 30 wird durch ein Betätigungselement 24 an den Ventil­ sitz 18 gedrückt. Die hierzu erforderliche Kraft kann pneuma­ tisch, hydraulisch, mechanisch oder magnetisch aufgebracht wer­ den. Damit ist der Strömungsmittelweg vom Druckmittelanschluß 22 zum Verbraucheranschluß 21 abgesperrt.

Zum Öffnen dieser Strömungsmittelverbindung dient eine Feder 26, die in dem Einsatz angeordnet ist und über einen Stift 27 auf die Ventilkugel 30 wirkt. Sobald die auf das Betätigungselement 24 wirkende Schließkraft aufgehoben wird, hebt die Feder 26 die Ventilkugel 30 vom Ventilsitz 18 ab, wobei sie von dem auf die innerhalb des Ventilsitzes 18 auf die Kugelfläche wirkenden Druck der Druckmittelquelle unterstützt wird. Sobald jedoch die Ventilkugel 30 vom Sitz abgehoben hat, ist diese unterstützende Kraft nicht mehr wirksam, weil der Druck der Druckmittelquelle auch stromab des Ventilsitzes 18 wirksam ist.

Um ein vollständiges und sicheres Öffnen der Ventilkugel 30 bis zum Anschlag an den gegenüberliegenden Ventilsitz 19 zu gewähr­ leisten, ist die Ventilkugel 30 in einer Buchse 20 angeordnet, deren dem Ventilsitz 18 und damit dem Druck der Druckmittel­ quelle zugekehrtes Ende 40 über dem Kugeläquator 41 in tangenti­ aler Richtung hinaus verlängert ist. Diese Verlängerung schließt mit der Kugeloberfläche 42 in diesem Bereich einen Freiraum 43 ein, durch den das die Kugeloberfläche anströmende Strömungsmit­ tel um annähernd 180 Grad umgelenkt und dadurch eine erhöhte in Öffnungsrichtung der Kugel wirkende Strömungskraft erzeugt wird. Durch diese größere Strömungskraft wird die Öffnungsgeschwindig­ keit gegenüber einer planen Anströmfläche der Buchse wesentlich erhöht.

Claims (2)

1. Sitzventil mit einer Kugel, die in einer axial geführten Buchse (20) gehalten ist, von einem Betätigungselement auf den Ventilsitz gedrückt und durch die Kraft einer Feder vom Ven­ tilsitz abgehoben wird, wobei die innerhalb des Ventilsitzes liegende Kugelfläche mit Druck beaufschlagt ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das dem Ventilsitz (18) zugekehrte Ende (40) der Buchse (20) über dem Kugeläquator in tangentialer Richtung hin­ ausragt und mit der Kugeloberfläche (42) in diesem Buchsenbe­ reich einen Freiraum (43) zur Anströmungsrichtungsumkehr des Strömungsmittels begrenzt.

2. Sitzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer umlaufenden Nut (44) im Innern der über dem Äquator (41) der Kugel (30) hinausragenden Ende (40) der Buchse (20) ein Sprengring (32) zur Befestigung der Buchse auf der Kugel ange­ ordnet ist und das gegenüberliegende Ende der Buchse zur Abstüt­ zung der Kugel einen einwärts gerichteten Bund (45) aufweist.