DE4417094A1

DE4417094A1 - Scheibenventil

Info

Publication number: DE4417094A1
Application number: DE4417094A
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr Weyand; Hermann Kott
Original assignee: Babcock Sempell AG
Current assignee: Sempell GmbH
Priority date: 1994-05-16
Filing date: 1994-05-16
Publication date: 1995-11-23
Also published as: GB2289519B; US5664761A; NL1000354C2; GB2289519A; NL1000354A1; GB9509711D0

Description

Die Erfindung betrifft ein Scheibenventil für ein unter Druck stehendes Fluid mit

a) einem einen Einlaß und einen Auslaß aufweisenden Gehäuse;
b) einer ersten innerhalb des Gehäuses feststehend ange ordneten Steuerscheibe, die eine erste Steueröffnung für das Fluid aufweist;
c) einer zweiten innerhalb des Gehäuses um eine Achse verdrehbar angeordneten Steuerscheibe, die auf der feststehenden Steuerscheibe aufliegt und eine zweite mit der Achse nicht koaxiale Steueröffnung für das Fluid aufweist, die zwischen einer mit der ersten Steueröffnung fluchtenden Durchgangsstellung und einer nicht fluchtenden Sperrstellung kontinuierlich verstell bar ist;
d) einer der verdrehbaren Steuerscheibe zugeordneten ko axialen Entlastungsfläche, an welcher zumindest in der Sperrstellung der auslaßseitige Druck des Fluids ansteht.

Ein derartiges Scheibenventil ist aus der DE-A-41 35 858 bekannt. Hier wird die Druckentlastungsfläche durch die Stirnseite eines Kolbens gebildet, der an eine mit der verdrehbaren Steuerscheibe verbundene Leitscheibe angeformt ist. In der Schließstellung dieses bekannten Ventils bildet sich ein auf die verdrehbare Steuerscheibe wirkendes Kipp moment aus, das darauf beruht, daß zwar die durch den Kolben bewirkte Entlastungskraft koaxial zur verdrehbaren Steuer scheibe, die an der verdrehbaren Steuerscheibe im Bereich der Steueröffnung der feststehenden Steuerscheibe angreifende Druckkraft dagegen außermittig ist. Letzteres rührt daher, daß sich - vermutlich auch unter dem Einfluß einer gering fügigen elastischen Verbiegung der an dieser Stelle "hohl" liegenden verdrehbaren Steuerscheibe - eine die Steueröffnung der feststehenden Steuerscheibe eng umgebende Dichtungslinie bildet. Die verdrehbare Steuerscheibe ist daher außerhalb des über der Steueröffnung der feststehenden Steuerscheibe liegenden Bereiches im wesentlichen druckkompensiert. Aufgrund des so verursachten Kippmomentes kann es bei sehr hohen Drucken in der Schließstellung zu einer Undichtigkeit des Scheibenventiles kommen. Um dies zu vermeiden, darf bei dem bekannten Ventil die am Kolben ausgebildete Druckentlas tungsfläche nicht zu groß gewählt werden. Das Konzept der Druckentlastung der verdrehbaren Steuerscheibe kann somit nicht so weit geführt werden, wie dies an und für sich ohne das Phänomen des Kippmomentes möglich und auch wünschenswert wäre.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Scheiben ventil der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß eine stärkere Druckentlastung der verdrehbaren Steuerscheibe möglich ist, ohne daß es bei höheren Drucken in der Schließ stellung zu Leckagen kommt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

e) in der der verdrehbaren Steuerscheibe zugeordneten Fläche der feststehenden Steuerscheibe eine Vertiefung ausgebildet ist, die an der Unterseite der verdrehbaren Steuerscheibe eine Druckangriffsfläche bildet, an welcher zumindest in der Sperrstellung der auslaßsei tige Druck des Fluids anliegt;
f) Lage und Größe der Vertiefung so gewählt sind, daß in der Sperrstellung das an der Unterseite der beweg lichen Steuerscheibe durch die Steueröffnung der fest stehenden Steuerscheibe bewirkte Kippmoment durch ein durch die Vertiefung bewirktes, entgegengerichtetes Kippmoment zumindest nahezu aufgehoben ist.

Die erfindungsgemäß vorgesehene Vertiefung nimmt also an der Steuerung des Fluidflusses selbst nicht teil. Sie darf deshalb auch von der Steueröffnung in der verdrehbaren Steuerscheibe in keiner Drehstellung überlappt werden. Sie hat ausschließlich die Funktion, eine zur Drehachse symmetrische Beaufschlagung der verdrehbaren Steuerscheibe mit Fluiddruck herbeizuführen und so ein Kippmoment zu verhindern, welches zu Undichtigkeiten führen könnte. Ist ein solches Kippmoment nicht vorhanden, läßt sich durch Vergrößerung der Druckentlastungsfläche die in der Schließ stellung wirkende Anpreßkraft der verdrehbaren Steuerscheibe auf die feststehende Steuerscheibe näher an die theoretische Grenze "null" heranführen, bei welcher die Druckentlastungs fläche der druckbeaufschlagten Fläche entspricht. Diese weitergehende Druckentlastung der verdrehbaren Steuerscheibe verringert sowohl den Verschleiß der beiden Steuerscheiben als auch die Antriebsleistung des Motors, der zur Verstellung der verdrehbaren Steuerscheibe verwendet wird.

Bei einem erfindungsgemäßen Scheibenventil sollte folgende Bedingung annähernd erfüllt sein:

A × l₁ = Ap × l₂

wobei
A = Fläche der Steueröffnung in der feststehenden Steuerscheibe;
Ap = Fläche der Vertiefung;
l₁ = Abstand des Flächenschwerpunktes des Querschnittes der ersten Steueröffnung von der Achse der verdreh baren Steuerscheibe;
l₂ = Abstand des Flächenschwerpunktes der Vertiefung von der Achse der verdrehbaren Steuerscheibe.

Die einfachste geometrische Ausgestaltung eines erfindungs gemäßen Scheibenventiles ist so, daß Lage und Form der Vertiefung bezogen auf die Achse der verdrehbaren Steuerschei be etwa punktsymmetrisch zu Lage und Querschnittsform der ersten Steueröffnung ist. Hierzu zählt insbesondere die Ausgestaltung, bei welcher sowohl die Vertiefung als auch die Steueröffnung Kreisform mit demselben Radius aufweisen.

Für den praktischen Gebrauch ist es wichtig, daß zwischen der vollen Durchgangs- und der Sperrstellung ein möglichst großer Drehwinkel zur Verfügung steht. Die Steueröffnungen in den beiden Steuerscheiben weiten sich nämlich im Laufe der Zeit durch Verschleiß auf; umso mehr Material in der Schließstellung zwischen den Steueröffnungen der beiden Steuerscheiben liegt, umso mehr Material steht zum Ver schleiß zur Verfügung, bis schließlich in der Sperrstellung eine Leckage auftritt. Wenn nunmehr der Drehwinkel zwischen vollständiger Sperr- und vollständiger Durchgangsöffnung vergrößert werden soll, empfiehlt sich eine Ausgestaltung, bei welcher

a) die zweite Steueröffnung in der verdrehbaren Steuerscheibe zumindest in dem der Vertiefung der feststehenden Steuer scheibe zugewandten Bereich von außen her konvex ist;
b) die Vertiefung in der feststehenden Steuerscheibe zumin dest in dem der zweiten Steueröffnung der verdrehbaren Steuerscheibe zugewandten Bereich von außen her konkav ist.

Zu diesen Ausführungsformen zählt insbesondere auch diejenige Ausgestaltung, bei welcher

a) die erste Steueröffnung in der feststehenden Steuer scheibe und die zweite Steueröffnung in der verdrehbaren Steuerscheibe im Querschnitt annähernd kreisrund sind;
b) die Vertiefung der feststehenden Steuerscheibe eine von der Kreisform abweichende Form aufweist, wobei der zur zweiten Steueröffnung der verdrehbaren Steuer scheibe weisende Bereich der Kontur von außen her konkav ist.

Unter diesen geometrischen Bedingungen läßt sich ersicht lich die verdrehbare Steuerscheibe weiter verdrehen, weil dann die in ihr vorgesehene Steueröffnung in denjenigen Materialbereich der feststehenden Steuerscheibe hineinge führt werden kann, der aufgrund der konkaven Außenkontur stehengelassen wird.

Eine weitere Vergrößerung des Drehwinkels ist dadurch möglich, daß die Vertiefung aus der zur Steueröffnung der feststehenden Steuerscheibe exakt symmetrischen Posi tion in Schließrichtung um einen bestimmten Winkel α herausgedreht ist. Um diesen Winkel α läßt sich dann auch die verdrehbare Steuerscheibe zwischen vollständiger Sperr- und vollständiger Offenstellung weiter verdrehen. Aller dings ist bei dieser Geometrie eine vollständige Kompen sation der Kippmomente, die auf die verdrehbare Steuerscheibe wirken, nicht mehr möglich.

Das verbleibende Kippmoment kann jedoch hingenommen werden und führt zu keinen Leckagen in der Sperrstellung des Scheibenventiles, wenn der Winkel α den folgenden Wert nicht übersteigt:

α max = 2 × arc sin ((b - a) /R),

wobei
a = Abstand des Flächenschwerpunktes der Vertiefung von einer Tangente an die verdrehbare Steuer scheibe, die parallel zu einer durch den Quer schnittsflächenschwerpunkt der ersten Steuer öffnung und den Flächenschwerpunkt der Vertie fung gezogenen Gerade ist;
b = Radius der verdrehbaren Steuerscheibe;
R = Abstand des Flächenschwerpunktes der Vertiefung von der Drehachse der verdrehbaren Steuerscheibe.

Die Druckentlastung der verdrehbaren Steuerscheibe und damit auch die Kippmomentenkompensation sind besonders wichtig in der Schließstellung des Ventiles, wo erhebliche Druckkräfte wirken können. Zumindest ab einem bestimmten Öffnungsgrad des Ventils könnte auf Druckentlastung und Kippmomentenkompensation auch verzichtet werden, zumal dann eine gewisse Leckage ohnehin in Kauf genommen werden kann. Die Kippmomentenkompensation kann bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zu- und ausgeschaltet werden, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Weg, über den die Vertiefung mit dem auslaßseitigen Druck des Fluids in Verbindung steht, über eine Ausnehmung an der Unterseite der verdrehbaren Steuerscheibe geführt ist, die eine begrenz te Bogenlänge aufweist, wobei Bogenlänge und Lage der Ausnehmung so gewählt sind, daß die Vertiefung in der Sperrstellung, nicht aber in der vollen Durchgangsstellung der verdrehbaren Steuerscheibe mit dem auslaßseitigen Druck des Fluids kommuniziert. Die verdrehbare Steuerscheibe stellt also erst in der Nähe der Schließstellung die Verbin dung zwischen der Vertiefung in der feststehenden Steuer scheibe und dem auslaßseitigen Druck her.

Die Bogenlänge der Ausnehmung kann dabei so bemessen sein, daß die Verbindung der Vertiefung mit dem auslaßseitigen Druck des Fluids bei einer Öffnung von 10 bis 20% unter brochen wird. Ist das Scheibenventil weiter geöffnet, ist im allgemeinen weder eine Druckentlastung noch eine Kippmomentenkompensation mehr erforderlich.

Zweckmäßig ist, wenn die Ausnehmung die Form eines Kreis ringsegmentes aufweist.

Damit beim "Ausschalten" der Kippmomentenkompensation innerhalb der Ausnehmung in der feststehenden Steuerscheibe ein definierter Druck herrscht, empfiehlt sich eine Ausge staltung, bei welcher die verdrehbare Steuerscheibe einen die Oberseite mit der Unterseite verbindenden Kanal auf weist, der in der vollen Durchgangsstellung, nicht aber der Sperrstellung der verdrehbaren Steuerscheibe mit der Vertiefung in Verbindung steht. Zumindest in der vollen Durchgangsstellung ist also die verdrehbare Steuerscheibe im Bereich der Vertiefung druckkompensiert; an ihrer Ober- und Unterseite liegen derselbe einlaßseitige Druck des Fluids an.

Schließlich kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen werden, daß der an der Entlastungsfläche anlie gende Druck des Fluids mit dem in der Vertiefung herrschen den Druck übereinstimmt. Dies ist deshalb sinnvoll, weil eine Notwendigkeit der Kippmomentenkompensation, für welche die Vertiefung vorgesehen ist, nur bei einer wirksamen Druckentlastung besteht. Kann, wie oben beschrieben, die Vertiefung über einen durch die verdrehbare Steuerscheibe verlaufenden Weg wahlweise mit dem einlaßseitigen und dem auslaßseitigen Druck des Fluids in Verbindung gebracht werden, erfolgt bei dieser Ausgestaltung der Erfindung automatisch auch ein Zu- bzw. Abschalten der Druckentlastung.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen

Fig. 1 einen vertikalen axialen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Eck-Scheibenventiles;

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab einen Axialschnitt durch die feststehende Steuerscheibe und den unteren Teil der verdrehbaren Steuerscheibe des in Fig. 1 dargestellten Scheibenventiles;

Fig. 3 schematisch die Draufsicht über die übereinander liegenden Steuerscheiben des Eck-Scheibenventiles von Fig. 1;

Fig. 4 eine Draufsicht, ähnlich der Fig. 4, wobei die feststehende Steuerscheibe gegenüber Fig. 3 abgewandelt wurde;

Fig. 5 in kleinerem Maßstab ein drittes Ausführungsbei spiel einer feststehenden Steuerscheibe, wie sie bei dem Eck-Scheibenventil von Fig. 1 ver wendet werden kann;

Fig. 6 einen Axialschnitt, ähnlich der Fig. 2, durch zwei weiter abgewandelte Steuerscheiben, wie sie bei dem Eck-Scheibenventil von Fig. 1 ein setzt werden können;

Fig. 7 und 8 schematisch Schnitte gemäß Linie VIII-VIII von Fig. 6, jedoch in unterschiedlichen Dreh stellungen der verdrehbaren Steuerscheibe und aus Übersichtlichkeitsgründen ohne die das geschnittene Material bezeichnende Schraffur.

Das in Fig. 1 wiedergegebene Eck-Scheibenventil hat ein Gehäuse 10 mit einem Einlaßkanal 12 sowie einem Auslaßkanal 14, die unter rechtem Winkel zueinander angeordnet sind und mit der Umfangswand bzw. der Bodenwand einer zylindri schen Scheibenkammer 16 in Verbindung stehen. Letztere wird oben durch einen zylindrischen Deckelansatz 18 begrenzt, der Teil eines das Gehäuse 10 oben verschließen den Gehäusedeckels 20 ist. Dieser ist durch Gewindebol zen 22 und Muttern 24 mit dem Gehäuse 10 verschraubt.

Über dem Boden der Scheibenkammer 16 sitzt eine festste hende Steuerscheibe 26. Sie ist durch eine Dichtung 28 gegen die Umfangswand der Scheibenkammer 16 abgedichtet. Ein hülsenförmiger Ansatz 30 der Steuerscheibe 26 sitzt formschlüssig im oberen Endabschnitt des Auslaßkanals 14. Koaxial hierzu ist in der Steuerscheibe 26 eine kreisför migen Querschnitt aufweisende Steueröffnung 32 vorgesehen.

Die oben liegende Stirnfläche der Steuerscheibe 26 ist auf hohe Ebenheit und geringe Rauhigkeit bearbeitet und wirkt mit einer entsprechend bearbeiteten unteren Stirn fläche einer verdrehbaren Steuerscheibe 34 zusammen. Letztere ist mit einer Steueröffnung 36 versehen, deren Durchmesser gleich groß ist wie derjenige der Steueröffnung 32 und deren Abstand von der Scheibenachse gleich demjenigen der Steueröffnung 32 ist. Damit lassen sich die beiden Steueröffnungen 32, 36 in eine fluchtende Stellung bewegen, die in Fig. 1 wiedergegeben ist und in welcher sie einen stoß freien Durchgangskanal bilden.

Die Steuerscheibe 34 trägt über eine Mehrzahl in Umfangs richtung verteilter angeformter Träger 38 eine obere Leit scheibe 40, die unter radialem Spiel in der Scheibenkammer 16 verdrehbar ist. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, fluchten die Oberseite der Steuerscheibe 34 und die Unterseite der Leitscheibe 40 mit dem tiefsten bzw. höchsten Punkt des Einlaßkanals 12, so daß der Zwischenraum zwischen Steuerscheibe 34 und Leitscheibe 40 einen in Verlängerung des Einlaßkanals 12 liegenden Verteilerraum 42 bildet.

An die Oberseite der Leitscheibe 40 ist ein kurzer Kolben 44 angeformt, der in einer mittigen Zylinderbohrung 46 des Deckelansatzes 18 läuft und gegen diese durch einen Dichtring 48 abgedichtet ist. Mit der Zylinderbohrung 46 fluchtet eine Wellenbohrung 50, in der eine kurze Stell welle 52 läuft, von deren Unterseite eine quadratischen Querschnitt aufweisende Mitnahmeöffnung 54 zurückspringt. In letzterer sitzt verschiebbar ein Vierkant 56, der an die obere Stirnfläche des Kolbens 44 angeformt ist. Eine Dichtung 58 dichtet die Wellenbohrung 50 gegen die zylindri sche Außenfläche der Stellwelle 52 ab. Als Antrieb für die Stellwelle 52 ist ein kontinuierlich arbeitender Antrieb oder ein Schrittmotor 60 vorgesehen, der in Fig. 1 nur schematisch wiedergegeben ist.

Zwischen der Zylinderbohrung 46 und der Wellenbohrung 50 springt eine Ringnut 62 radial nach außen vor. Die Ringnut 62 steht über mindestens einen radialen Speisekanal 64 des Deckelansatzes 18 mit einer Speisenut 66 in Verbin dung, die in die Außenfläche des Deckelansatzes 18 einge stochen ist. Zu beiden Seiten der Speisenut 66 angeordnete Dichtungen 68, 70 dichten die Speisenut 66 gegen die Atmosphäre bzw. die Scheibenkammer 16 ab.

Die Speisenut 66 fluchtet radial mit einem Verbindungskanal 72, der in der Umfangswand des Gehäusehauptteiles 10 aus gebildet ist und mit dem Auslaßkanal 14 in Verbindung steht.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist die durch die verdreh bare Steuerscheibe 34, die Leitscheibe 40 und den Kolben 44 gebildete Einheit im Gehäuse 10 nicht axial fest positio niert, kann vielmehr um eine kleine Strecke in axialer Richtung bewegt werden.

Unter normalen Betriebsbedingungen des Scheibenventiles ist der einlaßseitige Druck größer als der auslaßseitige Druck. Bei Beaufschlagung der durch die drehbare Steuer scheibe 34, die Leitscheibe 40 und den Kolben 44 gebildeten Einheit mit dem Fluiddruck resultiert eine Netto-Kraft, welche die verdrehbare Steuerscheibe 34 auf die feststehende Steuerscheibe 26 zu drückt. Eine nähere Betrachtung der wirkenden Drucke ergibt folgendes:
Wäre der Kolben 44 nicht vorhanden, befände sich also die Oberseite der Leitscheibe 40 vollständig innerhalb der Scheibenkammer 16, so wäre die Leitscheibe 40 für sich alleine druckausgeglichen, da ihre Ober- und Unter seite flächengleich mit demselben Druck beaufschlagt würden. Aufgrund des Kolbens 44 ist jedoch dessen Stirn fläche Ae (vergl. Fig. 4) dem Druck des anstehenden Fluids entzogen. So ergibt sich eine auf die Leitscheibe 40 wirkende resultierende Druckkraft, die nach oben gerichtet ist und der Fläche Ae des Kolbens 44 entspricht. Um diese resultierende Druckkraft wird die auf die Ober seite der verdrehbaren Steuerscheibe 34 wirkende Druckkraft im Ergebnis entlastet; sie wird daher nachfolgend auch "Entlastungskraft" genannt.

Die druckbeaufschlagte Fläche Ae des Kolbens 44 wird so gewählt, daß sie etwas kleiner als die nicht druckkompensierte Fläche der verdrehbaren Steuerscheibe 34, die sich ohne Kolben 44 ergeben würde, ist. Läßt man zunächst eine in die Oberseite der feststehenden Steuerscheibe 26 eingearbeitete Vertiefung 74 außer Betracht, auf deren Einfluß weiter unten eingegangen wird, so entspräche die angesprochene nicht druckkompensierte Fläche im wesentlichen dem Bereich der verdrehbaren Steuerscheibe 34, der die Steueröffnung 32 in der feststehenden Steuerscheibe 26 abdeckt, da sich zwischen den beiden Steuerscheiben 26 und 34 eine die Steueröffnung 32 eng umgebende Dichtlinie einstellt. Auf diese Weise ergibt sich die erwähnte Netto-Kraft, welche die verdrehbare Steuerscheibe 34 auf die feststehende Steuerscheibe 26 zu drückt. Diese kann sehr viel kleiner als ohne den Kolben 44 sein. So läßt sich das Drehmoment, welches zum Verdrehen der verdrehbaren Steuerscheibe 34 gegenüber der feststehenden Steuerscheibe 26 erforderlich ist, ganz erheblich reduzieren. Dies verringert sowohl den Verschleiß an den Steuerscheiben 26, 34 als auch die Leistung, welche der Antrieb bzw. Schritt motor 60 beim Verdrehen der verdrehbaren Steuerscheibe 34 aufnimmt.

Betrachtet man nunmehr diejenigen Bereiche genauer, an denen die aus der verdrehbaren Steuerscheibe 34, den Trägern 38 und der Leitscheibe 40 gebildete Einheit in der Schließstellung durch nicht kompensierten Fluiddruck beaufschlagt ist, so stellt man folgendes fest:
Nicht kompensierter Fluiddruck liegt an der verdrehbaren Steuerscheibe 34 zum einen in demjenigen Bereich, der über der Steueröffnung 32 der feststehenden Steuerscheibe 26 (genauer: innerhalb der die Steueröffnung 32 umgebenden Dichtungslinie) liegt. Hat diese Steueröffnung 32 die Fläche A bei einem Abstand l von der Drehachse der Steuerscheibe 34, so hat auch die nicht druckkompensierte Fläche an der verdrehbaren Steuerscheibe 34 dieselbe Form, dieselbe Fläche A und denselben Abstand l vom der Drehachse.

Die aus verdrehbarer Steuerscheibe 34, Leitscheibe 40 und Kolben 44 gebildete Einheit ist außerdem, wie oben erwähnt, aufgrund der oberen Stirnfläche Ae des Kolbens 44 nicht druckkompensiert. Der Mittelpunkt der oberen Kolbenstirnflä che Ae liegt auf der Drehachse der Steuerscheibe 34, hat also von dieser keinen Abstand. Aus den geschilderten geometrischen Gegebenheiten folgt, daß die an der verdreh baren Steuerscheibe 34 angreifenden unkompensierten nach oben und unten gerichteten Druckkräfte um die Entfernung 1 parallel zueinander versetzt sind. Ohne weitere Maßnahmen, auf die weiter unten eingegangen wird, hätte diese Versetzung um den Abstand l ein effektives Kippmoment zur Folge, welches die aus verdrehbarer Steuerscheibe 34, Leitscheibe 40 und Kolben 44 gebildete Einheit zu verkippen sucht. Insbesondere bei hohen Drucken könnte dieses Kippmoment zu Leckagen des Scheibenventiles führen.

Zur Vermeidung bzw. Verringerung dieses Kippmomentes, welches von zueinander versetzten nicht kompensierten Druckkräften herrührt, ist bei dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Eck-Scheibenventil in die obere Stirnseite der feststehenden Steuerscheibe 26 die bereits erwähnte, verhältnismäßig flache Vertiefung 74 eingeformt. Bei diesem Ausführungsbeis piel ist die Vertiefung 74 kreisförmig (vgl. Fig. 3) und weist denselben Durchmesser wie die Steueröffnung 32 der feststehenden Steuerscheibe 26 auf; schließlich besitzt auch ihr Mittelpunkt denselben Abstand l von der Achse der Steuerscheibe 34 wie der Mittelpunkt der Steueröffnung 32. Zwischen den beiden Steuerscheiben 26 und 34 bildet sich in der Schließstellung unter dem anstehenden Fluiddruck eine zweite Dichtlinie aus, welche die Vertiefung 74 eng umgibt. Die Vertiefung 74 ist über einen schräg durch die feststehende Steuerscheibe 26 verlaufenden Kanal 76 mit der Steueröffnung 32 verbunden, so daß also innerhalb der Vertiefung 74 der auslaßseitige Druck des Eck-Scheibenven tiles herrscht. Aufgrund der Vertiefung 74 ist die darüber liegende verdrehbare Steuerscheibe 34 an der Unterseite im Bereich einer Druckentlastungsfläche Ap mit dem auslaßsei tigen Druck beaufschlagt, welche in ihrer Geometrie der Vertiefung 74 entspricht; die verdrehbare Steuerscheibe 34 ist in diesem Bereich also nicht druckkompensiert. Da die zusätzliche Druckentlastungsfläche Ap an der Unterseite der verdrehbaren Steuerscheibe 34 die gleiche Größe aufweist wie die Druckentlastungsfläche A, welche über der Steueröff nung 32 der feststehenden Steuerscheibe 26 liegt, und da ferner diese beiden Druckentlastungsflächen denselben Abstand l vom Mittelpunkt der verdrehbaren Steuerscheibe 34 aufweisen, heben sich die von diesen beiden Druckentlastungsflächen A und Ap erzeugten, auf lokal nicht kompensierte Fluiddrucke zurückzuführenden Kippmomente gegeneinander auf. Dies hat zur Folge, daß die Größe der an der oberen Stirnfläche des Kolbens 44 bereitgestellte Druckentlastungsfläche Ae näher an die Größe der mit Einlaßdruck beaufschlagten Fläche an der Oberseite der verdrehbaren Steuerscheibe 34 herangeführt werden kann, ohne daß es zu Undichtigkeiten des Eck-Scheiben ventiles käme. Die Vorteile der Druckentlastung im Blick auf den Verschleiß der beiden Steuerscheiben 26 und 34 sowie die Leistung des zum Antriebs eingesetzten Motors 60 lassen sich also bei der geschilderten Ausgestaltung der festste henden Steuerscheibe 26 mit einer eine zusätzliche Druckent lastungsfläche hervorrufenden Vertiefung 74 in größerem Umfange verwirklichen.

In Fig. 3 ist das Eck-Scheibenventil in der Schließstel lung dargestellt, in welcher also die Steueröffnung 36 der verdrehbaren Steuerscheibe 34 zwischen der Steueröff nung 32 und der Vertiefung 74 der feststehenden Steuer scheibe 26 liegt. Zum Öffnen des Eck-Scheibenventiles muß die verdrehbare Steuerscheibe 34 aus der in Fig. 3 dargestellten Position gegen den Uhrzeigersinn verdreht werden, bis die Steueröffnung 36 mit der Steuerscheibe 32 fluchtet.

Im Betrieb des Eck-Scheibenventiles treten an den Rändern der Steueröffnungen 32 und 36 Verschleißerscheinungen auf. Diese sind besonders stark in den einander zugewandten Bereichen der Ränder dieser Steueröffnungen 32 und 36, die bei einer geringen Überlappung dieser Steueröffnungen 32, 36, also bei geringer Öffnung des Ventiles, den Durch strömungsquerschnitt begrenzen. In diesem Zustand ist nämlich die Strömungsgeschwindigkeit des durchfließenden Mediums besonders groß. Im Laufe der Zeit weitet sich daher die Steueröffnung 32 der feststehenden Steuerscheibe 26 in denjenigen Bereich hinein auf, der in Fig. 3 im rechten oberen Quadranten dieser Steueröffnung 32 liegt. Die Steuer öffnung 32 verliert auf diese Weise ihre exakte Kreisform. Eine entsprechende Aufweitung findet auch an der Steuer öffnung 36 der verdrehbaren Steuerscheibe 34 statt und zwar in dem Bereich, der in Fig. 3 auf die Steueröffnung 32 hin zeigt. Um nun möglichst lange Standzeiten des Eck- Scheibenventiles zu gewährleisten, ist es wünschenswert, daß die Steueröffnung 36 der verdrehbaren Steuerscheibe 34 in der Schließstellung um einen möglichst großen Winkel von der Steueröffnung 32 der feststehenden Steuerscheibe 26 weggedreht werden kann. Dann steht nämlich in der Schließstellung des Eck-Scheibenventiles zwischen den beiden Steueröffnungen 32 und 36 viel Material zur Verfü gung, welches verschlissen werden kann. Eine Grenze der Verdrehung der verdrehbaren Steuerscheibe 34 in Schließ richtung, also in Fig. 3 im Uhrzeigersinn, ist dadurch gegeben, daß die Steueröffnung 36 nicht mit der Vertiefung 74 in der feststehenden Steuerscheibe 26 überlappen darf. Bei Verwendung kreisförmiger Steueröffnungen 32, 36 und einer kreisförmigen Vertiefung 74 dürfte die in Fig. 3 dargestellte Position der verdrehbaren Steuerscheibe 34 ungefähr die erreichbare Endposition darstellen.

Eine Vergrößerung des Drehwinkels der verdrehbaren Steuer scheibe 34 zwischen der vollständigen Offen- und der Schließstellung läßt sich dann erzielen, wenn von der Kreisform der verschiedenen Öffnungen und/oder Vertiefungen abgegangen wird. Ein Beispiel hierfür ist in Fig. 4 darge stellt. In dieser sind entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 3 zuzüglich 100 gekennzeichnet.

Fig. 4 ist wiederum als schematische Draufsicht auf die beiden Steuerscheiben zu verstehen, von denen nur die Oberseite der Leitscheibe 140 sowie die obere Stirnfläche des Kolbens 144 zu erkennen sind. Strichliert, da verdeckt, sind außerdem die Steueröffnung 132 der feststehenden Steuerscheibe, die Steueröffnung 136 der verdrehbaren Steuerscheibe und die Vertiefung 174 in der feststehenden Steuerscheibe dargestellt. Während die Steueröffnungen 132 und 136 wie beim Ausführungsbeispiel von Fig. 3 kreisförmig sind, weist die Vertiefung 174 in der oberen Stirnseite der feststehenden Steuerscheibe eine von der Kreisform abweichende, etwa birnenförmige Kontur auf. Diese Kontur zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß sie, von außen her gesehen, in dem der Steueröffnung 136 der verdrehbaren Steuerscheibe zugewandten Bereich konkav ist. Auf diese Weise läßt sich die verdrehbare Steuerscheibe weiter im Uhrzeigersinn aus der Öffnungsstellung verdrehen, ohne daß sie in Überlappung mit der Vertiefung 174 der feststehenden Steuerscheibe geraten würde. Der Gewinn an zusätzlichem "Verschleißmaterial" zwischen den Steueröff nungen 132 und 136 ist durch direkten Vergleich der Fig. 3 und 4 zu erkennen. Damit bei von der Kreisform abweichen der Kontur der Steueröffnung 132 und /oder der Vertiefung 174 nach wie vor der erstrebte Effekt, die Beseitigung eines Kippmomentes, erzielt wird, muß allgemein folgende Gleichung erfüllt sein:

A × l₁ = Ap × l₂.

A ist dabei wiederum die Fläche der Steueröffnung 132 in der feststehenden Steuerscheibe, Ap ist die Fläche der Vertiefung 174, die durchaus nicht gleich der Fläche A zu sein braucht, l₁ ist der Abstand des Flächenschwer punktes der Steueröffnung 132 von der Achse der verdrehbaren Steuerscheibe und l₂ ist der Abstand zwischen dem Flächen schwerpunkt F der Vertiefung 174 und der Achse der verdreh baren Steuerscheibe.

Der verfügbare Drehwinkel zwischen der vollständigen Offen- und der vollständigen Schließstellung der verdrehbaren Steuerscheibe läßt sich gegenüber dem in Fig. 4 darge stellten Ausführungsbeispiel noch weiter dadurch vergrößern, daß eine gewisse Asymmetrie zwischen der Steueröffnung und der die Druckentlastungsfläche bereitstellenden Ver tiefung in der feststehenden Steuerscheibe zugelassen wird. Eine vollständige Aufhebung des Kippmomentes tritt dann zwar nicht ein; bei richtiger Dimensionierung wird jedoch das Kippmoment so weit reduziert, daß die verdrehbare Steuerscheibe nicht verkippen und somit auch keine Undichtig keit auftreten kann.

Als Beispiel für eine solche Ausgestaltung ist in Fig. 5 schematisch die Draufsicht auf ein drittes Ausführungs beispiel einer feststehenden Steuerscheibe dargestellt. Erneut sind in Fig. 5 dieselben Bezugszeichen wie in den Fig. 1, 2 und 3, diesmal jedoch zuzüglich 200, verwendet.

Auch die feststehende Steuerscheibe 226 von Fig. 5 weist eine im Querschnitt kreisrunde Steueröffnung 232 auf. Wiederum ist in der oberen Stirnfläche der feststehenden Steuerscheibe 226 eine verhältnismäßig flache Vertiefung 274 eingearbeitet, in welcher aufgrund einer geeigneten Verbindung der auslaßseitige Druck des Eck-Scheibenventiles herrscht. Die Vertiefung 274 hat in Fig. 5 dieselbe birnenförmige Kontur wie die Vertiefung 174 des Ausführungs beispieles in Fig. 4, ist jedoch aus der zur Steueröffnung 232 symmetrischen Lage um einen Winkel α im Uhrzeigersinn verdreht. Ersichtlich können bei dieser Geometrie nicht mehr alle Drehmomente, die von Druckkräften im Bereich der Steueröffnung 232 und der Vertiefung 274 erzeugt werden, vollständig kompensiert werden. Eine Verkippung der verdrehbaren Steuerscheibe findet jedoch solange nicht statt, wie folgende Gleichung für den maximal zulässi gen Winkel α max erfüllt ist:

α max = 2 × arc sin ((b - a) /R).

In dieser Gleichung sind:
a = Abstand des Flächenschwerpunktes F der Vertiefung 274 von einer Tangente an die verdrehbare Steuer scheibe, welche parallel zu einer Geraden verläuft, die durch den Mittelpunkt M der Steueröffnung 232 und den Flächenschwerpunkt F der Vertiefung 274 gezogen wird;
b = Radius der verdrehbaren Steuerscheibe;
R = Abstand des Flächenschwerpunktes F von der Achse der verdrehbaren Steuerscheibe.

Bei der Berechnung der Größe a wird zunächst festgelegt, um welchen Faktor D aus Sicherheitsgründen die durch den Kolben bewirkte Druckentlastungskraft F_e kleiner als die auf eine Druckentlastungsfläche A bzw. A_p zurückgehende nicht kompensierte Druckkraft F_p sein soll (F_e = D _* F_p). Dann ergibt sich a aus der Gleichung

a = D _* b.

Ersichtlich kann bei der Ausgestaltung der feststehenden Steuerscheibe 226 nach Fig. 5 die verdrehbare Steuerscheibe um einen noch größeren Winkel von der Offen- in die Schließ stellung verdreht werden als beim Ausführungsbeispiel von Fig. 4. Entsprechend längere Standzeiten lassen sich daher mit der Ausgestaltung von Fig. 5 bei gleichem maximalem Durchströmungsquerschnitt erzielen als beim Ausführungsbeispiel von Fig. 4.

Bei allen oben beschriebenen Ausführungsbeispielen war die zur Kippmomentenkompensation vorgesehene Vertiefung in der oberen Stirnseite der feststehenden Steuerscheibe permanent mit dem auslaßseitigen Druck des Eck-Scheibenven tiles verbunden. Das heißt, daß die Kippmomentenkompensation unabhängig von der Drehstellung der verdrehbaren Steuerschei be wirkt. Ein Bedarf nach Kippmomentenkompensation besteht jedoch in erster Linie in der Schließstellung des Ventiles, in der keine Leckagen auftreten dürfen, während ein gewisses Verkippen der aus verdrehbarer Steuerscheibe, Leitscheibe und Kolben gebildeten Einheit in den Offenstellungen des Ventiles hinnehmbar ist. Bei dem in den Fig. 6 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispiel ist daher die kippmomen tenkompensierende Wirkung "steuerbar" in dem Sinne, daß sie von der Drehstellung der verdrehbaren Steuerscheibe abhängig und in erster Linie in der Schließstellung des Ventiles wirksam ist.

In den Fig. 6 bis 8 sind entsprechende Elemente mit denselben Bezugszeichen wie in den Fig. 1 bis 3, jedoch zuzüglich 300, gekennzeichnet.

Wie in Fig. 2, so sind auch in Fig. 6 eine feststehende Steuerscheibe 326 sowie eine verdrehbare Steuerscheibe 334 zu erkennen, die über Träger 338 mit einer nicht mehr dargestellten Leitscheibe verbunden ist. Eine im Quer schnitt kreisrunde Steueröffnung 332 der feststehenden Steuerscheibe 326 fluchtet in der vollständigen Offenstel lung des Eck-Scheibenventiles mit einer Steueröffnung 336 der verdrehbaren Steuerscheibe 334. In die obere Stirnseite der feststehenden Steuerscheibe 326 ist wiederum eine flache Vertiefung 374 eingearbeitet, deren Form und Lage der flachen Vertiefung 174 des Ausführungsbeispieles von Fig. 4 entspricht. Der von der Steueröffnung 332 ausge hende Verbindungskanal 376 führt jedoch beim Ausführungs beispiel nach den Fig. 6 bis 8 nicht mehr direkt in die Vertiefung 374 sondern mündet in die obere Stirnfläche der feststehenden Steuerscheibe 326 an einer von der Vertiefung 374 entfernten Stelle. Dies ist insbesondere den Fig. 7 und 8 zu entnehmen. Während beim Ausführungs beispiel von Fig. 1 die Druckentlastungsfläche Ae am Kolben 44 über die Kanäle 64 und 72 direkt mit dem Auslauf kanal 14 in Verbindung stand, ist bei dem Ausführungsbei spiel nach den Fig. 6 bis 8 der Kanal 372 an einen Kanal 380 gelegt, der die feststehende Steuerscheibe 326 senkrecht von unten nach oben durchsetzt und oben in die Vertiefung 374 einmündet. Dies bedeutet, daß an der Druckentlastungsfläche Ae des Entlastungskolbens immer derselbe Druck wie in der Vertiefung 374 der feststehenden Steuerscheibe 326 herrscht.

Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3 war die Unterseite der verdrehbaren Steuerscheibe 34 vollständig eben. Anders beim Ausführungs beispiel nach Fig. 6: Hier ist in die Unterseite der verdrehbaren Steuerscheibe 334 eine Nut 382 in Form eines Kreisringsegmentes koaxial zum Mittelpunkt der Steuerscheiben 326 und 334 eingearbeitet. Die Lage der Nut 382 gegenüber dem Verbindungskanal 376 und der Vertiefung 374 sowie deren Winkelerstreckung ergibt sich aus der nachfolgend beschriebenen Funktionsweise:
Zunächst sei die Schließstellung des Eck-Scheibenventiles betrachtet, wie sie in Fig. 7 dargestellt ist. Diese Figur ist als Schnitt gemäß Linie VIII-VIII von Fig. 6 zu verstehen, wobei allerdings Fig. 6 die verdrehbare Steuerscheibe 334 in der Offenstellung, Fig. 7 in der Schließstellung zeigt. Die Schraffuren, welche das ge schnittene Material der verdrehbaren Steuerscheibe 334 andeuten sollen, wurden in Fig. 7 weggelassen, um die geometrische Beziehung zwischen der Nut 382, der Ver tiefung 374 und dem Verbindungskanal 376 deutlicher werden zu lassen. Offensichtlich kommuniziert in Fig. 7 der Innenraum der Steueröffnung 332 über den Verbindungskanal 376 und einen Teil der Nut 382 mit der Vertiefung 374 und von dort über die Kanäle 380 und 372 mit der Stirn fläche des Druckentlastungskolbens. Sowohl die Druckent lastung als auch die Kippmomentenkompensation durch die Vertiefung 374 sind somit "angeschaltet".

Wird nunmehr aus der in Fig. 7 dargestellten, vollständi gen Offenstellung die verdrehbare Steuerscheibe 334 gegen den Uhrzeigersinn in Schließrichtung verdreht, so wandert zunächst die Nut 382 an der Unterseite der verdrehbaren Steuerscheibe 334 über die Mündungsstelle des Kanales 376 weg; Innenraum der Steueröffnung 332 und Vertiefung 374 bleiben also in Verbindung. Setzt man die Drehbewegung der verdrehbaren Steuerscheibe 334 jedoch fort, so wird schließlich eine Drehposition erreicht, in welcher das nacheilende Ende der Nut 382 über die Mündungsstelle des Kanales 376 in der oberen Stirnfläche der feststehenden Steuerscheibe 326 hinweg gewandert ist. Jetzt ist die Verbindung zwischen dem Innenraum der Steueröffnung 332 und der Vertiefung 374 unterbrochen. Zwar herrscht in der Vertiefung 374 und damit auch an der Druckentlastungs fläche Ae des Druckentlastungskolbens zunächst noch immer der auslaßseitige Druck; durch geringfügige Leckagen wächst dieser Druck jedoch im Laufe der Zeit an.

Die Unterbrechung der Verbindung zwischen dem Innenraum der Steueröffnung 332 und der Vertiefung 374 sollte bei einer Drehstellung der verdrehbaren Steuerscheibe 334 erfolgen, welche etwa einer 10 bis 20%igen Öffnung ent spricht. In der in Fig. 8 dargestellten Öffnungsstellung ist dieser Punkt schon überschritten; es ist deutlich ein Abstand zwischen dem nacheilenden Ende der Nut 382 in der verdrehbaren Steuerscheibe 334 und der Mündungsstelle des Verbindungskanales 376 zu erkennen.

In den Fig. 6 bis 8 ist ein Kanal 384 zu erkennen, welcher die verdrehbare Steuerscheibe 334 senkrecht von der unteren zur oberen Fläche hin durchsetzt. In einen oberen, erweiterten Bereich des Kanales 384 ist ein Filter 386 eingesetzt. Der Kanal 384 besitzt einen solchen Abstand vom Mittelpunkt der Steuerscheiben 326, 334, daß er in bestimmten Drehstellungen der verdrehbaren Steuerscheibe 334 in Kommunikation mit der Vertiefung 374 gerät. Die Winkelposition des Kanales 384 ist so, daß diese Kommuni kation mit der Vertiefung 374 erst stattfinden kann, wenn die direkte Verbindung zwischen der Steueröffnung 332 und der Vertiefung 374 über den Kanal 376 und die Nut 382 unterbrochen ist. Die Verhältnisse werden aus Fig. 8 besonders deutlich.

Die Funktion des Kanales 384 ist wie folgt:
In der Schließstellung des Ventiles, wie in Fig. 7 darge stellt, befindet sich die Mündungsstelle des Kanales 384 außerhalb des Bereiches der Vertiefung 374, so daß also der Kanal 384 nach unten verschlossen ist. Erst in den jenigen Öffnungsstellungen des Eck-Scheibenventiles, in denen nach dem oben gesagten keine direkte Verbindung der Vertiefung 374 mit dem auslaßseitigen Druck mehr be steht, wandert die untere Mündungsstelle des Kanales 386 in den Bereich oberhalb der Vertiefung 374 ein. Jetzt steht in der Vertiefung 374 der feststehenden Steuerscheibe 326 über das Filter 386 und den Kanal 384 in der verdreh baren Steuerscheibe 334 nicht mehr der auslaßseitige sondern der einlaßseitige Druck an. Dieser wird über den Kanal 380 in der feststehenden Steuerscheibe 326 sowie den Kanal 372 an die Druckentlastungsfläche Ae des Druckentlastungs kolbens weitergegeben, so daß im Ergebnis die Druckentlas tung aufgehoben ist.

Claims

1. Scheibenventil für ein unter Druck stehendes Fluid mit

a) einem einen Einlaß und einen Auslaß aufweisenden Gehäuse;
b) einer ersten innerhalb des Gehäuses feststehend ange ordneten Steuerscheibe, die eine erste Steueröffnung für das Fluid aufweist;
c) einer zweiten innerhalb des Gehäuses um eine Achse verdrehbar angeordneten Steuerscheibe, die auf der feststehenden Steuerscheibe aufliegt und eine zweite mit der Achse nicht koaxiale Steueröffnung für das Fluid aufweist, die zwischen einer mit der ersten Steueröffnung fluchtenden Durchgangsstellung und einer nicht fluchtenden Sperrstellung kontinuierlich verstell bar ist;
d) einer der verdrehbaren Steuerscheibe zugeordneten ko axialen Entlastungsfläche, an welcher zumindest in der Sperrstellung der auslaßseitige Druck des Fluids ansteht,

dadurch gekennzeichnet, daß

e) in der der verdrehbaren Steuerscheibe (34; 134; 234; 334) zugewandten Fläche der feststehenden Steuerscheibe (26; 126; 226; 326) eine Vertiefung (74; 174; 274; 374) ausgebildet ist, die an der Unterseite der verdreh baren Steuerscheibe (34; 134; 234; 334) eine Druckan griffsfläche (Ap) bildet, an welcher zumindest in der Sperrstellung der auslaßseitige Druck des Fluids anliegt;
f) Lage und Größe der Vertiefung (74; 174; 274; 374) so gewählt sind, daß in der Sperrstellung das an der Unter seite der verdrehbaren Steuerscheibe (34; 134; 234; 334) durch die Steueröffnung (32; 132; 232; 332) der feststehenden Steuerscheibe (26; 126; 226; 326) bewirkte Kippmoment durch ein durch die Vertiefung (74; 174; 274; 374) bewirktes, entgegengerichtetes Kippmoment zumindest nahezu aufgehoben ist.

2. Scheibenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß folgende Beziehung annähernd erfüllt ist: A × l₁ = Ap × l₂wobei
A = Fläche der Steueröffnung (32; 132; 232; 332) in der feststehenden Steuerscheibe (26; 126; 226; 326)
Ap = Fläche der Vertiefung (74; 174; 274; 374);
l₁ = Abstand des Flächenschwerpunktes des Querschnit tes der ersten Steueröffnung (32; 132; 232; 332) von der Achse der verdrehbaren Steuerscheibe (34; 134; 234; 334);
l₂ = Abstand des Flächenschwerpunktes (F) der Vertie fung (74; 174; 274; 374) von der Achse der verdreh baren Steuerscheibe (34; 134; 234; 334).

3. Scheibenventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß Lage und Form der Vertiefung (74) bezogen auf die Achse der verdrehbaren Steuerscheibe (34) etwa punkt symmetrisch zu Lage und Querschnittsform der ersten Steuer öffnung (32) ist.

4. Scheibenventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die zweite Steueröffnung (136; 236; 336) in der verdreh baren Steuerscheibe (134; 234; 334) zumindest in dem der Vertiefung (174; 274; 374) der feststehenden Steuerscheibe (126; 226; 326) zugewandten Bereich von außen her konvex ist;
b) die Vertiefung (174; 274; 374) in der feststehenden Steuer scheibe zumindest in dem der zweiten Steueröffnung (136; 236; 336) der verdrehbaren Steuerscheibe (134; 234; 334) zugewandten Bereich von außen her konkav ist.

5. Scheibenventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die erste Steueröffnung (132; 232; 332) in der festste henden Steuerscheibe (126; 226; 326) und die zweite Steueröffnung (136; 236; 336) in der verdrehbaren Steuerscheibe (134; 234; 334) im Querschnitt annähernd kreisförmig sind;
b) die Vertiefung (174; 274; 374) in der feststehenden Steuerscheibe (126; 226; 326) eine von der Kreisform abweichende Form aufweist, wobei der zur zweiten Steuer öffnung (136; 236; 336) der verdrehbaren Steuerscheibe (134; 234; 334) weisende Bereich der Kontur von außen her konkav ist.

6. Scheibenventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (274) aus der zur Steueröffnung (232) der feststehenden Steuerscheibe (226) exakt symmetrischen Position in Schließrichtung um einen bestimmten Winkel α herausgedreht ist.

7. Scheibenventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel α den folgenden Wert nicht übersteigt α max = 2 × arc sin ((b - a)/R)wobei
a = Abstand des Flächenschwerpunkts (F) der Vertie fung (274) von einer Tangente an die verdrehbare Steuerscheibe (234), die parallel zu einer durch den Querschnittsflächenschwerpunkt der ersten Steueröffnung (232) und den Flächen schwerpunkt (F) der Vertiefung (274) gezogenen Geraden ist;
b = Radius der verdrehbaren Steuerscheibe (234);
R = Abstand des Flächenschwerpunktes (F) der Ver tiefung (274) von der Drehachse der verdrehbaren Steuerscheibe (234).

8. Scheibenventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Weg, über den die Vertiefung (374) mit dem auslaßseitigen Druck des Fluids in Verbindung steht, über eine Ausnehmung (382) an der Unter seite der verdrehbaren Steuerscheibe (334) geführt ist, die eine begrenzte Bogenlänge aufweist, wobei Bogenlänge und Lage der Ausnehmung (382) so gewählt sind, daß die Vertiefung (374) in der Sperrstellung, nicht aber in der vollen Durchgangsstellung der verdrehbaren Steuerscheibe (334) mit dem auslaßseitigen Druck des Fluids kommuniziert.

9. Scheibenventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bogenlänge der Ausnehmung (382) so bemessen ist, daß die Verbindung der Vertiefung (374) mit dem aus laßseitigen Druck des Fluids bei einer Öffnung von 10 bis 20% unterbrochen wird.

10. Scheibenventil nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn zeichnet, daß die Ausnehmung (382) die Form eines Kreisringsegments aufweist.

11. Scheibenventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die verdrehbare Steuerschei be (334) einen die Oberseite mit der Unterseite verbinden den Kanal (384) aufweist, der in der vollen Durchgangs stellung, nicht aber der Sperrstellung der verdrehbaren Steuerscheibe (334) mit der Vertiefung (374) in Verbindung steht.

12. Scheibenventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der an der Entlastungs fläche (Ae) anliegende Druck des Fluids mit dem in der Vertiefung (374) herrschenden Druck übereinstimmt.