WO2001051835A1

WO2001051835A1 - Sitzventil

Info

Publication number: WO2001051835A1
Application number: PCT/EP2000/013315
Authority: WO
Inventors: Willy Kussel
Original assignee: Tiefenbach Bergbautechnik Gmbh
Priority date: 2000-01-12
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2001-07-19
Also published as: DE10065428A1

Abstract

Das hydraulische Sitzventil besitzt als Schließkörper einen beweglichen Schließkolben (2) und einen ortsfesten Sitzkörper. Einer der Schließkörper, Schließkolben oder Sitzkörper (3) besteht im Bereich der Sitzfläche aus einem Material, welches wesentlich weicher als das Material des jeweils anderen Schließkörpers im Bereich der Sitzfläche ist. Der bewegliche Schließkolben ist mittels Geradführung in Schließrichtung geführt und federbelastet (22). Die Querschnittsfläche der Geradführung ist außerdem mit dem hydraulischen Eingangsdruck der Einlaßseite in Schließrichtung belastet. Die Geradführung des beweglichen Schließkolbens befindet sich auf der Einlaßseite. Dabei ist der bewegliche Schließkolben ein Hohlzylinder, dessen Stirnseite im Bereich des Sitzes verschlossen ist und der von der Einlaßseite her durchströmt wird. Vor seiner verschlossenen Stirnseite befinden sich Radialöffnungen, durch welche der Ölstrom nach außen in einen den Ventilsitz umgebenden Druckraum geleitet wird. Alternativ befindet sich die Geradführung auf der Auslaßseite des Ventils gegenüber dem mit der Einlaßseite verbundenen Federraum dichtend trennt.

Description

Sitzventil

Die Erfindung betrifft ein Sitzventil nach dem Oberbegriff des Anspruch 1. Ein derartiges Sitzventil und seine Problematik ist z. B. bekannt durch die DE - A 199 17 651.5 bzw. die daraus hervorgehenden Patentanmeldungen.

Grundsätzlich wird ein Ventilsitz eines Sitzventiies dadurch gebildet, dass ein insbesondere kegelstumpfförmig gebildeter Kolbenbund des Schließkolbens auf einem geometrisch identisch, jedoch komplementär geformten Innenkegel des ortsfesten Sitzkörpers unter einer Schließbelastung aufliegt und dadurch den Durchfluss durch den zentralen Durchlass des Sitzkörpers versperrt. Ein derartiger Ventilsitz wird z. B. als Überdruckventil, Sicherheitsventil oder Rückschlagventil eingesetzt; in diesem Falle wirkt der abgesicherte hydraulische Druck gegen die Schließrichtung und gegen die Schließkraft und führt zum Öffnen des Schließkolbens, wenn der hydraulische Druck die Schließkraft überwindet. In diesem Fall wird die Schließkraft z.B. durch eine Feder ausgeübt, deren Vorspannkraft entsprechend der gewünschten Sicherheitsfunktion einstellbar ist.

Bei der umgekehrten Funktion eines derartigen Sitzventiies wird die Schließkraft durch den abgesicherten hydraulischen Druck aufgebracht und der Schließkolben wird durch andere Kräfte geöffnet.

Bei all diesen Sitzventilen besteht das Problem, dass es sehr schwierig ist, Hydrauliksysteme mit hohen Drücken, insbesondere Drücken über 50 bar abzusichern. Hier führen geringe Öffnungen und Spalte, wie sie durch die Steuerung selbst, aber auch durch Verunreinigungen oder Toleranzen der Sitzflächen vorkommen können, in Sekundenschnelle zu Auskolkungen der Sitzflächen, die das Sitzventil unbrauchbar machen und ein erhebliches Sicherheitsrisiko darstellen. Dieses Problem besteht insbesondere bei Bergbau - Anwendungen, wo es sehr plötzlich und unvorhergesehen zu sehr hohen Drücken in den Ausbausteuerungen und Ausbauschilden kommen kann, wenn unvorhergesehene Gebirgsbewegungen auftreten.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Sitzventil so auszugestalten, dass es bei plötzlicher Druk- kerhöhung sehr schnell und weit öffnet und bei Abfallen des Druckes sehr schnell schließt; ferner sollen ungewollte Toleranzen, Ungenauigkeiten oder Verunreinigungen der Sitzflächen nicht zur Zerstörung des Ventiles führen und es soll auch verhindert werden, dass sich Verunreinigungen des Hydraulikais bzw. Hydraulikflüssigkeiten im Bereich der Sitzflächen festsetzen.

Die Lösung ergibt sich aus Anspruch 1

Durch die Belastung der Querschnittsfläche der Geradführung mit dem hydraulischen Eingangsdruck der Einlaßseite in Schließrichtung ergibt sich eine sehr schnelle Schließbewegung und ein so hoher Schließdruck, daß Toleranzen der Sitzpassungen ausgeglichen werden.

Die Ausführung nach Anspruch 2, bei welcher der Sitzkörper im Bereich der Sitzfläche aus einem Material besteht, welches wesentlich weicher als das Material des jeweils anderen Schließkörpers im Bereich der Sitzfläche ist, hat den Vorteil, daß sich ein Ausgleich auch bereits bei geringeren Schließdrücken ergibt.

Die Kombination nach Anspruch 3 bietet eine sichere Lösung, bei der auch Verunreinigungen oder grobe Toleranzen nicht zu den geschilderten Ventilausfällen führen können. Die Erfindung umfaßt auch Weiterbildungen der Maßnahmen zur Erhöhung des Schließdrucks (Ansprüche 4 und 5) und der Maßnahmen zur Anpassung der Sitztoleranzen (Ansprüche 7 bis 18). Diese Weiterbildungen sind jeweils auch auf die Kombination nach Anspruch 3 anwendbar. Zu den Ansprüchen 4 und 5:

Bei der Ausführung nach Anspruch 4, bei der sich die Geradführung des beweglichen Schließkolbens auf der Einlaßseite befindet, ergibt sich eine sehr kurze Bauweise des Kolbens. Da der Hohlzylinder von der Einlaßseite her durchströmt wird, wirken sich erhebliche Strömungskräfte auf den Kolben aus, die zum schnellen Schließen des Ventilsitzes bei Druckabfall führen. Auch eine geringe Öffnung des Ventils führt zu einem sehr plötzlichen Druckanstieg in dem den Ventilsitz umgebenden Druckraum und dadurch zu zusätzlichen Öffnungskröften an dem Kolben.

Bei der Ausführung nach Anspruch 5 ist die Dichtfläche des Schaftes, welche die Auslaßseite des Ventils gegenüber dem mit der Einlaßseite verbundenen Federraum dichtend trennt, beidseitig druckkompensiert, so daß bei Verschluß allein die geringfügig größere Ringfläche auf der Eingangsseite mit dem Eingangsdruck belastet ist und sich bei geringem Abheben des Kolbens schlagartig vergrößert.

Zu den Ansprüchen 6 bis 18 wird darauf hingewiesen, dass der besseren Anschaulichkeit wegen in der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung vorzugsweise davon ausgegangen wird, dass die Sitzfläche mit dem weicheren Material in dem ortsfesten Sitzkörper gebildet wird. (Anspruch 18). Die Erfindung ist jedoch hierauf nicht beschränkt. Es kann durchaus Einsatzfalle geben, in denen es zweckmäßig ist, die Sitzflache des Schließkolbens aus weicherem Material herzustellen

Die Sitzflache ist in Achsrichtung so klein, daß sich das weiche Material des Sch eßkorpers unter der Schließbelastung in einem Maße verformt, vorzugsweise elastisch in einem Maße verformt weiches über das Maß der Passungstoleranzen der zusammenwirkenden Schließflachen hinausgeht Durch diese Ausgestaltung nach Anspruch 7 wird die Weichheit des Schheßkorpers nicht nur von der Matenalauswahl sondern auch von der Dimensionierung abhangig gemacht, was für die Matenalauswahl einen nützlichen Spielraum gewahrt Es ist nicht erforderlich, dass die gesamte Sitzflache des Sitzkorpers aus einem derartigen weichen Material besteht Es ist vielmehr der besondere Vorteil der Ausbildung nach Anspruch 8, dass die Sitzflache aus hartem Material in axialer Richtung langer ist und die Sitzflache aus weichem Material überragt

Zur Erhöhung der Elastizität dient die Ausfuhrung nach Anspruch 8, bei der das weiche Material in den Schließkorper als Ringeinlage in eine Nut derart eingelassen ist, daß die Seiten der Nut das Widerlager der Ringeinlage gegenüber der Schließkraft bilden Es ist zwar bekannt, dass die Paarungen aus Sitzkorper und Sitzkolben sich im Bereich der Sitzflachen aufeinander einarbeiten müssen und dass dies dadurch geschieht, dass eine zum Teil plastische Verformung von zumindest einem der beiden Schließkorper im Bereich der Sitzflachen aufgrund der Schließkraft eintritt Es kann dabei jedoch häufig vorkommen, dass bereits bei der Druckbelastung, weiche für diese gegenseitige Anpassung der Sitzflachen erforderlich ist, die bereits erwähnten Auskolkungen und die Zerstörung des Ventils eintritt Ferner ist es bei der plastischen Verformung und Verformbarkeit der Schließflachen unausweichlich, dass weitere Spalte auftreten, wenn und sooft nicht die bis dahin aufgetretene höchste Druckbelastung herrscht Auch in diesem Falle besteht wiederum die Gefahr von Auskolkungen durch Leckolstrome

Aus diesem Grunde wird als bevorzugt vorgeschlagen dass das weichere Material unter der Druckbelastung nicht plastisch sondern lediglich elastisch oder im Wesentlichen nur elastisch verformbar ist bzw dass selbst bei höchster Druckbelastung ein ausreichender elastischer Verformungsanteil stets übrig bleibt Diese Voraussetzungen erfüllt vor allem eine Sitzflache, welche aus einem Kunststoffkorper gebildet wird Ein geeigneter Kunststoff ist z B Polyoximethylen (POM), im Handel z B unter dem Markennamen Delnn Durch geeignete Dimensionierung der Sitzflachen und insbesondere der aus weichem Material bestehenden Sitzflache wird erreicht, dass unvermeidliche Fertigungs- und Montagetoleranz ausgeglichen werden können und dass darüber hinaus großzugige Toleranzen angewandt und Fertigungskosten eingespart werden können Darüber ergibt sich der Vorteil, dass der Spalt zwischen den Sitzflachen in Durchflussrichtung sehr kurz ist Er ist bevorzugt nicht langer als 4mm, vorzugsweise nicht langer als 3mm Dadurch wird die Gefahr vermindert, dass sich in dem Spalt Verunreinigungen festklemmen Außerdem wird die Stromungsgeschwindigkeit infolge der geringen Spaltlangen erhöht, so daß Verunreinigungen mit großer Sicherheit ausgeschwemmt werden Unter diesem Aspekt ist die Ausbildung nach Anspruch 17 besonders vorteilhaft

Die Sitzflachen sind naturgemäß die Oberflachen von ringförmigen Korpern, die kegelförmige, kugelschalen - formige, paraboloid - formige oder sonstige Gestalt haben können Wesentlich für diese Gestalt ist, daß diese Korper radiale Schnittflachen haben, deren Durchmesser in Schließrichtung linear oder progressiv abnimmt Dadurch ird erreicht, daß sich die Schließflachen unter der Schließbelastung flachig berühren Auch die aus weichem Material bestehende Schließflache ist mithin die Oberflache eines aus weichem Material bestehenden Ringkorpers Dieser Ringkorper wird in das übrige Material - üblicherweise Stahl - des Schließkolbens bzw des Sitzkorpers eingebettet Bei der Weiterbildung nach den Ansprüchen 8 bis 12 wird diese Ringeinlage aus weichem Material in eine Nut eingebettet Der Vorteil dieser Weiterbildung liegt dann, daß die Seitenflanken der Nut verhindern, daß das weiche Material der Ringeinlage seitlich ausweichen kann, jedenfalls wird die Elastizität eingeschränkt in Abhängigkeit von der Dimensionierung der Nut einerseits und der Ringeinlage andererseits

Dabei gibt diese spezielle Weiterbildung nach Anspruch 12 die Möglichkeit, die Seitenflanken der Nut einzustellen und dadurch die Freiheit der Ringeinlage, seitlich auszuweichen, mehr oder weniger zu begrenzen

Bei der Gestaltung der Nut ist es wichtig, daß die Seitenflanken und die Stirnflachen der Nut die relative Schließbewegung von Schließkolben und Sitzkorper und damit den intimen Kontakt zwischen den Sitzflachen nicht behindern Die Weiterbildungen nach den Ansprüchen 10 und 11 bezeichnen Losungen für dieses Problem Bei der Weiterbildung nach Anspruch 10 besteht die Seitenflanke insbesondere aus einem weichen Metall, z B einer Kupferlegierung, die sich unter der Schließbelastung soweit plastisch verformt, daß sie die Schließbewegung der aus weichem Material bestehenden Schließflache und die entsprechende elastische Verformung dieser Schließflache nicht behindert Alternativ wird die Ringeinlage durch die Schließflache des Schließkolbens auf eine axial begrenzende Auflageflache in axialer Richtung gedruckt und dadurch die elastische Ausweichbewegung im wesentlichen auf die radiale Richtung begrenzt Um bei Öffnung des Sitzventiies und Abheben des Schließkolbens eine Axialbewegung der Ringeinlage zu ver- hindern, wird diese vorzugsweise axial auf ihrer Auflage eingeklemmt, z B durch eine einschraubbare Buchse

Vorzugsweise wird die weiche Matenaleinlage in den axialen Durchgang und in der Sitzflache des Schheßkorpers gebildet

Im Folgenden werden Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben

Die Fig 1 , 2 und 3 zeigen unterschiedliche Ausfuhrungen von Sitzventilen Dabei werden funktionell gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet Bei den Sitzventilen nach Fig 1 handelt es sich um ein sog Gebirgsstockventil/ Ge- birgsdruckventil/ Gebirgsschlagventil Derartige Ventile werden im Bergbau zur Sicherung der Hydraulikkreise der hydraulischen Schilde verwandt Ihre Funktion ist es, bei plötzlich auftretenden höheren Drucken sehr große Olmengen ablassen zu können und nach dem erforderlichen Abbau des Druckes auch sehr schnell wieder zu schließen Das Sitzventil 1 weist einen Schließkolben 2 auf Der Schließkolben ist mit einem Schaft 17 in einem Fuhrungskorper 18 gefuhrt Der Fuhrungskorper 18 ist in eine Patrone 19 dichtend (Dichtungen 20) eingepaßt und bildet in der Patrone 19 den Federraum 21 Der Schaft 17 des Schließkolbens 2 wird durch Feder 22 in Schheßnchtung 10 gedruckt Der Schließkolben mit Schaft

17 ist mit einem Axialkanal 23 durchbohrt Der Axialkanal 23 verbindet den Federraum 21 mit dem Zulauf bzw abzusicherndem Druckraum 24 Der Schließkolben 2 besitzt auf seiner von dem Federraum 21 abgewandten Seite eine kegelige Schließflache 4, die als Mantel eines Kegelstumpfes ausgebildet ist Die Schließflache 4 des Schließkolbens bildet mit der ebenfalls als kegelstumpf - formige Mantelfläche ausgebildeten Schließflache 5 des ortsfesten Sitzkorpers 3 den Ventilsitz Dadurch verschließt der Schließkolben 2 unter der in Schließrichtung 10 wirkenden Federkraft 22 den Druckraum 24 gegenüber dem Tankanschluß 25 und Auslaßraum 26 Der Schaft 17 des Schließkolbens 2 ist gegenüber dem Fuhrungskorper

18 durch Dichtung 27 abgedichtet Das bedeutet, daß in der Schließstellung der Zulauf 24 über den Zentralkanal 23 mit dem Federraum 21 verbunden ist Dabei ist zu erwähnen daß die hydraulisch wirksame Querschnittsflache des Schaftes 17 im Bereich der Dichtung 27 kleiner ist als die hydraulisch wirksame Ringflache, die bei geschlossenem Schließkolben 2 an den Schließflachen 4, 5 und Schließkolben und Schließkorper gebildet wird Es wirkt daher der hydraulische Druck im Zulauf 24 teilweise auch in Öffnungsrichtung entgegen Pfeil 10, so daß der Verschluß des Schließkolbens 2 durch die Feder 21 bewirkt wird

Sobald der Druck im Zulauf 24 die Federkraft überwindet, dringt das öl in den zwischen den Sitzflachen 4 und 5 entstehenden Spalt ein Dadurch vergrößert sich die in Offnungsπchtung hydraulisch wirksame Kolbenflache am Schließkolben 2, so daß der Schließkolben sehr schnell öffnet und infolge der stromungsgünstigen Gestalt, insbesondere infolge der geringen Länge die für den Abbau des Überdrucks erforderliche große Ölmenge in den Auslaßraum 26 durchläßt.

Die Schließflächen 4 und 5 sind in axialer Richtung sehr kurz ausgeführt, so daß beim Öffnen des Schließkolbens 2 ein Spalt von geringer Länge entsteht. Dadurch ist der auf der Spaltlänge beruhende Druckabfall sehr gering und es wird eine große Strömungsgeschwindigkeit erzielt. Daher haben Verunreinigungen des Öls keine Chance, sich festzusetzen. Der ortsfeste Sitzkörper 3 ist als Ring aus weichem Material ausgebildet. Diese Ringeinlage besitzt - wie bereits ausgeführt - eine kegelige Sitzfläche, die mit der entsprechend geformten Sitzfläche des Schließkolbens 2 zusammenwirkt und welche bei geöffnetem Schließkolben den Durchlaß zwischen dem Druckraum 24 und dem Auslaßraum 26 des Ventils bildet. Der Sitzkörper 3 liegt auf einem ringförmigen Absatz 28 des hohlzylindrischen Ventilgehäuses 29 auf. Es sei erwähnt, daß das Ventilgehäuse 29 mit dem Führungskörper 18 aus einem Stück gearbeitet ist. In das freie Ende des hohlzylindrischen Ventilgehäuses 29 ist eine ringzylindrische Buchse 11 eingeschraubt, deren zentrischer Durchlaß 30 mit dem Zentralkanal 23, welcher den Schließkolben 2 und seinen Schaft 17 durchdringen, fluchten. Die ringförmige Stirnfläche der Buchse 11 bildet gemeinsam mit der zugewandten Ringfläche des Absatzes 28 die Seitenflanken - hier als 9 bezeichnet - einer Nur 7. Diese Nut 7 entspricht in ihrer Querschnittsfläche im wesentlichen der Querschnittsfläche des Sitzkörpers, d.h. der Ringeinlage 3. Dabei ragt dieser Sitzkörper 3 mit einem geringen Bereich, an welchem seine Schließfläche 5 gebildet wird, aus der freien ringförmigen Öffnung der Nut heraus. Das bedeutet, daß die Schließfläche 4 des Schließkolbens 2 in der Schließstellung und unter Wirkung der Federkraft 22 keinen Kontakt mit einer der Stirnflächen 8 der Nut hat. Dazu kann die Stirnflächen so gefertigt sein, daß sie hinter den Außenumfang des Schließkolbens und hinter die Schließfläche 5 des Sitzkörpers 3 zurücktritt. Alternativ kann die Buchse 11 aus einem weichen Material bestehen, das durch die Wirkung der Feder 22 derart plastisch verformt wird, daß bei geringerer Federkraft oder bei teilweiser Kompensation der Federkraft durch den Druck im Zulauf 24 kein Kontakt mehr zu dieser Stirnfläche 8 besteht. Der ortsfeste Sitzkörper 3 ist am Grunde der Nut gegenüber dem Ventilgehäuse durch eine Dichtung 31 abgedichtet.

Hinsichtlich der Materialauswahl für den Sitzkörper 3 ist eine hohe Flächenpressung beabsichtigt. Daher ist die axiale Länge der Schließfläche 5 sehr gering. Dadurch soll im Schließzustand und unter der Federkraft 22 eine solche elastische Verformung auftreten, daß sämt- liehe Toleranzen zwischen den Schließflachen eingeebnet und ausgeglichen von Verunreinigungen, die nicht zerpresst werden, sich in das Material der Schließflache einnisten

Das Ventil nach Fig 2 erfüllt ebenfalls die Funktion der Absicherung eines Zulaufes 24 durch Verbindung mit einem Auslaßraum 26 und Tankanschluß 25 Das Ventilgehause 29 ist ein Hohlzylinder, der einerseits den Zulauf 24 und andererseits den Tankanschluß 25 aufweist In dem Ventilgehause 29 wird ein radialer Absatz 32 gebildet, auf dem der Stutzring 33 aufliegt Der Stutzring 33 bildet einerseits mit einem ringförmigen Vorsprung 34 und andererseits mit der zylindrischen Seitenwand des Ventilgehauses 29 eine Nut 7 In diese Nut 7 ist der ortsfeste Sitzkorper 3 eingefugt Der Sitzkorper 3 ist als Ringscheibe, die in die Nut 7 hineinpaßt, ausgeführt Der Sitzkorper 3 überragt die Nut in axialer und radialer Richtung und ragt dadurch über den ringförmigen Vorsprung 34 des Stutzkorpers 33 hinaus Der Sitzkorper 3 bildet dadurch eine überragende Umfangsflache, welche die kegelstumpfformige Schließflache 5 bildet und welche mit der entsprechend geformten Schließflache 4 des Schließkolbens 2 dichtend zusammenwirkt

Der Schließkolben 2 ist ein Hohlzylinder, dessen Stirnflache auf seiner Sch eßseite verschlossen ist bzw evtl eine Dusenbohrung enthalten kann Der Kolben 2 ist nicht-dichtend in dem Auslaßraum 26, der gleichzeitig zur Aufnahme der Schließfeder 22 dient, gefuhrt Der Hohlzylinder besitzt im Bereich des Ventilsitzes einen Bund großen hydraulischen Querschnitts, der gegenüber dem übrigen Ventilgehause und dem Innenraum des Kolbens einen abgetrennten Druckraum bildet Bei Öffnung des Ventilsitzes gelangt das Öl zunächst in diesen Druckraums, bevor es durch radiale Öffnungen des Hohlzylmders in dessen Innenraum und den Tank abfließen kann Je großer die abzuführende Olmenge ist, desto großer ist der Druckanstieg in dem Druckraum, der zur Öffnung des Ventils beitragtAuch eine geringe Öffnung des Ventils fuhrt zu einem sehr plötzlichen Druckanstieg in dem den Ventilsitz umgebenden Druckraum und dadurch zu zusätzlichen Offnungskraften an dem Kolben Aber auch ein schnelles Schließen des Ventils bei Druckabfall und Verminderung des Druckgefalles ist gewahrleistet Da nämlich der Kolben von der Einlaßseite her durchströmt wird, wirken sich erhebliche Stromungskrafte auf den Kolben aus, die zum schnellen Schließen des Ventilsitzes bei Druckabfall fuhren

Das zwischen den Sitzflachen 4 und 5 austretende Öl gelangt aus dem äußeren Auslaßraum 26 über Bohrungen 35 in das Zentrum des Kolbens 2 und von dort in den Tankanschluß 25 Der aus weichem Material bestehende ortsfeste Sitzkorper 3 wird mit mittels einer ringzylindrischen Buchse 15 durch deren Stirnflache 16 axial fest geklemmt Dabei hat jedoch die ringförmige Buchse nur in dem äußeren ringförmigen Bereich Kontakt mit dem Sitz-

ERSATZBLΛTT (REGEL 26) korper 3. Die ringförmige Buchse 15 wird in dem Ventilgehäuse 29 durch eine Kappe 36 axial festgelegt, welche auf das Ventilgehäuse 29 aufschraubbar ist. Durch die geschilderte Ausbildung der Ventilsitze konnte die zur Zerstörung führende Leckage des Ventils, die bei der Inbetriebnahme bis zum Einlauf der Schließflächen oder durch Verunreinigungen entsteht und in kurzer Zeit zur Zerstörung des Ventiles führt, vollständig vermieden werden. Die Anforderungen an die Fertigungstoleranzen konnten vermindert und daher die Herstellung des Ventils vereinfacht werden.

Das Ventil nach Fig. 3 erfüllt ebenfalls die Funktion der Absicherung eines Zulaufes 24 durch Verbindung mit einem Auslaßraum 26 und Tankanschluß 25. Insoweit wird auf die vorgehende Beschreibung der Figuren 1 und 2 Bezug genommen. Die innere der beiden Seitenflanken der Nut endet in einer umlaufenden, mehr oder weniger scharfen Kante, die durch die Schnittlinie der inneren zylinder- oder kegelmantelförmigen Seitenflanke mit der ebenfalls kegelmantelförmigen inneren Stirnflanke der Nut gebildet wird. Dadurch entsteht eine genau definierte hydraulisch wirksame Fläche, welche sich so berechnen und dimensionieren läßt, daß der Schließkolben druchausgeglichen ist oder aber unter hydraulischer Belastung stets schließt.

Bezugszeichenliste

1. Sitzventil 1

2. Schließkörper, Schließkolben 2

3. Schließkörper, ortsfeste Sitzkörper 3

4. Schließfläche 4

5. Schließfläche 5

6. weiches Material, Ringeinlage 6

7. Nut 7

8. Stirnflächen 8 der Seitenflanken der Nut

9. Seitenflanken 9 der Nut

10. Schließrichtung 10

11. ringzylindrischen Buchse 11

12. Stirnfläche 12 der ringzylindrischen Buchsei 1

13. Ringförmiger Absatz 13 des Sitzkörpers

14. Stirnfläche 14 des ringförmigen Absatzes 13

15. ringzylindrischen Buchse 15

16. Stirnfläche 16 der ringzylindrischen Buchse 15

17. Schaft 17

18. Führungskörper 18

19. Patrone 19

20. Dichtungen 20

21. Federraum 21

22. Feder 22

23. Axialkanal 23

24. Druckraum 24

25. Tankanschluß 25

26. Auslaßraum 26

27. Dichtung 27

28. Absatz 28

29. Ventilgehäuses 29

30. Durchlaß 30

31. Dichtung 31

32. radialer Absatz 32

ERSATZBLATT (P.ΞGEL 26) 33. Stützring 33 aufliegt

34. Vorsprung 34

Claims

Ansprüche Sitzventil mit einem beweglichen Schließkolben und einem ortsfesten Sitzkorper, deren identisch komplementär ausgebildeten Schließflachen kreisförmige Querschnittsflachen mit in Schließrichtung linear oder progressiv zunehmendem Durchmesser haben, z B kegel-, kugel-, paraboloid ausgebildet sind und bei Schließbelastung durch innigen Kontakt dichtend zusammenwirken und die Einlaßseite des Sitz- ventils von der Auslaßseite abtrennen, Kennzeichen: der bewegliche Schließkolben ist mittels Geradfuhrung in Schließrichtung gefuhrt und federbelastet, die Querschnittsflache der Geradfuhrung ist außerdem mit dem hydraulischen Eingangsdruck der Einlaßseite in Schließrichtung belastet

Sitzventil mit einem beweglichen Schließkolben und einem ortsfesten Sitzkorper, deren identisch komplementär ausgebildeten Schließflachen kreisförmige Querschnittsflachen mit in Schließrichtung linear oder progressiv zunehmendem Durchmesser haben, z B kegel-, kugel-, paraboloid ausgebildet sind und bei Schließbelastung durch innigen Kontakt dichtend zusammenwirken und die Einlaßseite des Sitz- ventils von der Auslaßseite abtrennen, Kennzeichen: einer der Schließkorper (Schließkolben oder Sitzkorper) besteht im Bereich der Sitzflache aus einem Material, welches wesentlich weicher als das Material des jeweils anderen Schheßkorpers im Bereich der Sitzflache ist

Sitzventil mit einem beweglichen Schließkolben und einem ortsfesten Sitzkorper, deren identisch komplementär ausgebildeten Schließflachen kreisförmige Querschnittsflachen mit in Schließrichtung linear oder progressiv zunehmendem Durchmesser haben, z B kegel-, kugel-, paraboloid ausgebildet sind und bei Schließbelastung durch innigen Kontakt dichtend zusammenwirken und die Einlaßseite des Sitz- ventils von der Auslaßseite abtrennen, Kennzeichen: der bewegliche Schließkolben ist mittels Geradführung in Schließrichtung geführt und federbelastet; die Querschnittsfläche der Geradführung ist außerdem mit dem hydraulischen Eingangsdruck der Einlaßseite in Schließrichtung belastet; einer der Schließkörper (Schließkolben oder Sitzkörper) besteht im Bereich der Sitzfläche aus einem Material, welches wesentlich weicher als das Material des jeweils anderen Schließkörpers im Bereich der Sitzfläche ist.

Sitzventil nach Anspruch 1 oder 3 Kennzeichen: der bewegliche Schließkolben ist ein Hohlzylinder, dessen Stirnseite im Bereich des Sitzes verschlossen ist; der Hohlzylinder wird von der Einlaßseite her durchströmt und weist vor seiner verschlossenen Stirnseite Radialöffnungen auf, durch welche der den Ventilsitz umgebenden Druckraum mit der Auslaßseite verbunden ist.

Sitzventil nach Anspruch 1 oder 3 Kennzeichen: die Geradführung befindet sich auf der Auslaßseite in Form eines Schaftes, der die Auslaßseite des Ventils gegenüber dem mit der Einlaßseite verbundenen Federraum dichtend trennt.

Sitzventil nach einem der Ansprüche 2 bis 5 Kennzeichen:

Einer der Schließkörper (Schließkolben oder sitzkorper) besteht im Bereich der Sitzfläche aus Stahl, der jeweils andere Schließkörper aus einem wesentlich weicheren, insbesondere elastisch verformbaren Material, insbesondere Kunststoff, insbesondere einem Kunststoff, welcher härter ist als Gummi.

Sitzventil nach einem der Ansprüche 2 bis 6 Kennzeichen:

Die Sitzfläche ist in Achsrichtung so klein, daß sich das weiche Material des Schließkörpers unter der Schließbelastung in einem Maße verformt, vozugsweise elastisch in einem Maße verformt, welches über das Maß der Passungstoleranzen der zusam- menwirkenden Schließflächen hianusgeht.

Sitzventil nach einem der Ansprüche 5 bis 7; Kennzeichen: das weiche Material ist in den Schließkörper als Ringeinlage in eine Nut derart eingelassen, daß die Seiten der Nut das Widerlager der Ringeinlage gegenüber der Schließkraft bilden.

Sitzventil nach einem der Ansprüche 5 bis 8; Kennzeichen: zumindest eine der Stirnflächen schließt mit der angrenzenden Seitenflanke der Nut einen spitzen Winkel derart ein, daß zwischen der Stirnfläche und der Nut eine umlaufende scharfe Kante entsteht, welche die Öffnungslippe für das aus der Nut heraustretende weiche Material der Ringeinlage bildet.

Sitzventil nach Anspruch 8 oder 9 Kennzeichen: zumindest eine der Seitenflanken Flanken der Nut besteht aus einem unter Schließbelastung plastisch verformbaren Material.

Sitzventil nach einem der Ansprüche 8 bis 10; Kennzeichen: zumindest eine der Stirnflächen der Seitenflanken der Nut ist durch Materialabtrag so gestaltet, daß sie in Schließrichtung soweit hinter die Ringeinlage zurücktritt, daß bei Schließbelastung kein Kontakt zwischen der Stirnflächen der Seitenflanken und der Sitzfläche des anderen Schiießkörpers besteht.

Sitzventil nach einem der Ansprüche 8 bis 11 ; Kennzeichen: die eine Flanke der Nut wird durch einen ringförmigen Absatz des Sitzkörpers und die andere durch die Stirnfläche einer ringzylindrischen Buchse gebildet, welche auf bzw. in den Umfang des Sitzkörpers arretierbar, vorzugsweise ein- bzw. aufschraubbar und arretierbar ist, derart daß die seitliche Pressung der Ringeinlage einstellbar ist. Sitzventil nach einem der Ansprüche 2 bis 12; Kennzeichen: das weiche Material ist eine Ringeinlage, welche auf einem ringförmigen Absatz des Sitzkörpers in Schließrichtung aufliegt und vorzugsweise fest geklemmt ist; die Stirnfläche des ringförmigen Absatzes tritt in Schließrichtung soweit hinter die Ringeinlage zurück, daß bei Schließbelastung kein Kontakt zwischen der Stirnfläche und der Sitzfläche des anderen Schließkörpers besteht.

Sitzventil nach Anspruch 13 Kennzeichen: die Stirnfläche des ringförmigen Absatzes besteht aus einem unter Schließbelastung plastisch verformbaren Material, insbesondere Metall, insbesondere Kupfer-Legierung.

Sitzventil nach Anspruch 13 oder 14; Kennzeichen: die Stirnfläche des ringförmigen Absatzes ist durch Materialabtrag so gestaltet, daß sie in Schließrichtung soweit hinter die Ringeinlage zurücktritt, daß bei Schließbelastung kein Kontakt zwischen der Stirnfläche und der Sitzfläche des anderen Schließkörpers besteht.

Sitzventil nach einem der Ansprüche 13 bis 15; Kennzeichen: die Ringeinlage ist auf dem ringförmigen Absatz des Sitzkörpers durch die Stirnfläche einer ringzylindrischen Buchse festgelegt, welche auf bzw. in dem Umfang des Sitzkörpers arretierbar, vorzugsweise ein- bzw. aufschraubbar und arretierbar ist, derart daß die seitliche Pressung der Ringeinlage einstellbar ist.

Sitzventil nach einem der Ansprüche 2 bis 16; Kennzeichen: die aus einem harten Material bestehende Sitzfläche ist in Achsrichtung länger, jedoch vorzugsweise nicht mehr als 2-fach, vorzugsweise nicht mehr als1/3 bis länger als die aus einem weicheren Material bestehende Sitzfläche des jeweils anderen Schließkörpers, welche vorzugsweise kürzer als 4mm, vorzugsweise kürzer als 3mm ist.

ERSÄTZBLÄTT (REGEL 26) Sitzventil nach einem der Ansprüche 2 bis 17; Kennzeichen der Schließkörper, welcher im Bereich der Sitzfläche aus einem Material besteht, welches wesentlich weicher ist als das Material des jeweils anderen Schließkörpers im Bereich der Sitzfläche, ist der Sitzkörper.

ERSΛTZCLΛTT (T CEL 26)