WO2011144646A1 - Ventileinrichtung - Google Patents

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WO2011144646A1
WO2011144646A1 PCT/EP2011/058017 EP2011058017W WO2011144646A1 WO 2011144646 A1 WO2011144646 A1 WO 2011144646A1 EP 2011058017 W EP2011058017 W EP 2011058017W WO 2011144646 A1 WO2011144646 A1 WO 2011144646A1
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WO
WIPO (PCT)
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valve
seat
annular
control
valve device
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/058017
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Holger Conrad
Oliver Gebhardt
Original Assignee
Mahle International Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mahle International Gmbh filed Critical Mahle International Gmbh
Publication of WO2011144646A1 publication Critical patent/WO2011144646A1/de

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32—Details
    • F16K1/34—Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/44—Details of seats or valve members of double-seat valves

Definitions

  • the present invention relates to a valve device for controlling a fluid flow.
  • a valve device can have two valve bodies which can be adjusted relative to one another in an axial direction, of which the one is in the form of a seat body
  • Such axial poppet valves usually control a circular axial
  • Flow cross section In the case of an axial opening stroke between the seat body and the control body, an annular, radial flow cross-section is opened axially between the control element and the valve seat. This is at the beginning of the opening movement, ie at a small opening stroke significantly smaller than the per se to be controlled with the valve device axial flow cross-section. In that regard, the valve device acts as a throttle. For an unthrottled opening of the axial flow cross section, a comparatively large opening stroke is required, which requires a corresponding amount of actuating time.
  • the present invention deals with the problem for a
  • Valve device of the aforementioned type to provide an improved embodiment, in particular by a reduced
  • Flow resistance is characterized even with a small opening stroke between the seat body and the control body.
  • the invention is based on the general idea of equipping the seat body with an annular valve seat having an annular axial
  • an opening stroke between the seat body and control body starting from a closed position of the valve body opens a valve seat associated control of the control body when lifting from the valve seat both the annular axial flow cross-section and an annular radial flow cross section, which is when lifting the control of the valve seat between the control and the valve seat formed.
  • the axial flow cross-section is designed annular, so in particular is no circular surface, which reaches the opening stroke
  • Flow cross section is determined to the radial flow area, significantly reduced. Even after a comparatively small stroke, the valve device operates almost unthrottled.
  • the seat body may be arranged stationarily in a valve housing, wherein the control body is arranged relative to the valve housing adjustable.
  • the valve bodies are installed in the valve housing, wherein the seat body forms a stationary part of the valve device, while the control body forms a mobile part of the valve device, which can be connected in particular with an actuator for actuating the valve device.
  • Hubver spirit piston be configured, the radially outside of the valve housing is guided axially adjustable stroke. Due to this construction, the valve device can be installed particularly easily in a line carrying the fluid flow.
  • valve body can now be arranged in a valve housing axially between a first body facing away from the control body and fluidically connected to a discharge opening of the valve housing first space and a second space remote from the seat body, wherein axially between the valve bodies with an inflow of the
  • Valve housing fluidly connected third space is arranged, wherein also in a closed position of the valve body in which the valve body fluidly separates the first space from the third space or blocks the fluidic connection between the inflow and outflow, the second space through the
  • Valve body is fluidly connected to the first space.
  • the seat body may have a sleeve portion which extends coaxially to the axial direction, wherein the control body in the region of the sleeve portion has a pressure equalization opening, wherein in the
  • Pressure equalization port and is fluidly connected through the sleeve portion with the first space.
  • a valve housing may have at least one inflow opening, which is arranged radially with respect to the axial direction, so that the fluid flow acts on the valve body radially.
  • a valve housing may have at least one outflow opening, the is arranged axially with respect to the axial direction, so that the fluid flow flows axially from the valve bodies.
  • control body and seat body can according to another
  • Embodiment be arranged a biasing spring, which are the two
  • Valve body biases in the closed position or in the open position.
  • the valve device can automatically assume the closed position or the open position in case of failure of an actuator.
  • a cage on which the biasing spring is axially supported and surrounds the biasing spring. This simplifies the assembly of the biasing spring, since it only needs to be used in the cage and is housed in captive.
  • the cage may have a support ring which extends coaxially to the axial direction and which is connected via a plurality of axial webs with the rest of the seat body, wherein the biasing spring is axially supported on the support ring.
  • the seat body a
  • Control body extends. This allows the biasing spring comparatively large be designed so that they can have a flat spring characteristic, for example, over the adjustment of the valve body. At the same time, the valve device builds relatively compact despite large biasing spring.
  • the support ring is connected via the axial webs with the sleeve portion, wherein it can be provided in particular that support ring, axial webs and sleeve portion integrally made of one piece, in particular injection molded, are.
  • the said functionalities can be particularly inexpensive and compact
  • Seating body at least two annular valve seats each having an annular axial flow cross-section, which are arranged coaxially and axially offset from each other.
  • the associated control body then has at least two control elements, of which at least one is configured in an annular manner and which are arranged coaxially and axially offset from each other.
  • Valve device controllable flow cross section significantly increased without the cross section of the valve device must be changed.
  • the axial offset ensures that at least two annular radial flow cross-sections are opened in parallel during the opening stroke, so that even here after a small opening stroke in the radial direction
  • Total flow cross section can be achieved, which corresponds to the present in the axial direction total flow area.
  • This cascade of annular axial flow cross-sections by means of corresponding annular valve seats, which are arranged axially offset from each other, can be extended to three or more valve seats. This can be given given to be controlled flow cross-section of the opening stroke, which leads in the radial direction to a comparable flow cross-section, are further reduced.
  • the seat body can be a cylindrical valve seat with axial
  • Valve seat is arranged coaxially and axially offset.
  • the control body has a disc-shaped control element associated with the cylindrical valve seat and at least one annular control element associated with the at least one annular valve seat, these control elements being arranged coaxially and axially offset from one another.
  • the cylindrical valve seat is centrally located and utilizes the central portion of the valve means for controlling a corresponding central axial flow area. Only this inner central area works like a conventional axial seat valve. However, since only a comparatively small axial flow cross section is assigned to this central area, a small flow area can also be used here
  • the seat body has the at least two annular valve seats and the cylindrical valve seat, which are arranged coaxially and axially offset from one another.
  • the control body then has the at least two annular control elements and the disk-shaped control element, which are also arranged coaxially and axially offset from each other.
  • valve seats and the
  • Controls be coordinated so that they are at a Opening stroke between the seat body and the control body open the respective axial flow cross-section and the respective radial flow cross-section simultaneously.
  • a valve device is provided which opens the flow cross-section to be controlled completely even at a small opening stroke.
  • the respective annular valve seat radially inwardly and radially outwardly each have an annular seat contour against which the associated control element bears axially in the closed position. This will be for the
  • Closed position ensures a defined relative position between the seat body and control body.
  • Controls can be connected to each other via axial webs.
  • the respective radially inner seat contour may be on one of the axial guide walls be formed integrally.
  • a cage may be provided with a support ring, which is formed, for example, on the control body or on the seat body.
  • the control body may be made integrally apart from seals, in one piece, for. Eg by injection molding.
  • the seat body may be integrally made in one piece, e.g. Eg by injection molding.
  • valve device 1 is a half longitudinal section of a valve device
  • valve device 2 is a longitudinal sectional isometric partial view of the valve device
  • FIG. 3 is an isometric view of a control body of the valve device
  • Fig. 4 is an isometric view of a valve body of the valve device.
  • a valve device 1 by means of which a fluid flow 2 indicated by arrows can be controlled, comprises two valve bodies 3, 4 which, in a direction parallel to a longitudinal center axis 5 of FIGS. 1 to 4,
  • Valve device 1 extending axial direction 6 are mutually adjustable.
  • the one valve body 3 is designed as a seat body, which is referred to below as the seat body 3.
  • the other valve body 4 is designed as a control body, which is referred to below as the control body 4.
  • the seat body 3 has coaxially to the axial direction 6 at least one annular valve seat 7, which encloses an annular axial flow cross-section 8.
  • two such annular valve seats 7 are provided with an annular axial flow cross-section 8.
  • the control body 4 has at least one control element 9, which cooperates with the respective valve seat 7.
  • the respective control 9 lifts off from the respective valve seat 7 and thereby opens the respective axial flow cross-section 8 and an annular radial
  • annular valve seats 7 are provided with annular axial flow cross sections 8. These are on the one hand arranged coaxially to each other and arranged axially offset to each other. It is clear that more than two such annular valve seats 7 may be provided with annular axial flow cross sections 8, which may be arranged coaxially and axially offset from each other.
  • the control body 4 has, for each annular valve seat 7, a control element 9, of which at least one is designed to be annular.
  • both controls 9 are configured annular. Further, the controls 9 are arranged coaxially and axially offset from each other.
  • the seat body 3 is also with a
  • Flow cross-section 12 encloses or limited. This further axial
  • Flow cross-section 12 is full-surface, so not annular.
  • this further axial flow cross section 12 is also referred to below as a circular axial flow cross section 12, without having to be necessarily circular.
  • the cylindrical valve seat 1 1 is now coaxial and axially offset from the respective annular valve seat 7
  • control body 4 a the cylindrical valve seat 1 1 associated, disk-shaped control 13, the respective annular control element 9 is arranged coaxially and axially offset.
  • Flow cross-section 14 opens, which forms axially between the disk-shaped control element 13 and the cylindrical valve seat 1 1 during the opening stroke.
  • valve seats 7, 1 1 and three control elements 9, 13 are provided which are coaxial with each other
  • valve seat control element pairs 7-9 and 1 1 -13 are arranged and are also arranged offset from each other axially, so that a total of a stepped arrangement or cascade of three adjacent valve seat control element pairs 7-9 and 1 1 -13 is realized.
  • Embodiments may also include more than two annular valve seat control pairings 7-9. At another
  • annular valve seat control pair 7-9 only a single such annular valve seat control pair 7-9 may be present. However, the embodiment shown here is preferred with two annular valve seat control pairs 7-9 and a disc-shaped or cylindrical valve seat control pair 1 1 -13.
  • the respective annular valve seat 7 radially inwardly and radially outwardly each have an annular seat contour 15, 16 namely based on the radial direction depending on an outer seat contour 15 and an inner seat contour 16.
  • the associated annular control element 9 At these seat contours 15, 16 is the associated annular control element 9 in the closed position axially to the plant.
  • Control 13 axially abuts in the closed position.
  • the respective annular control element 9 can each have two annular seals 18, which are radially spaced from each other, or a radially continuous seal 18.
  • the disc-shaped control element 13 may also be equipped with such an annular seal 18. In the closed position, these seals 18 can then with the seat contours 15, 16, 17
  • seals 18 act axially.
  • the seals 18 are suitably injection molded from a suitable sealing material to the control body 4.
  • the control body 4 in particular together with the seals 18, for example.
  • the seals 18 are made of a different plastic than z.
  • the valve device 1 also comprises a biasing spring 19, which is arranged between the control body 4 and the seat body 3.
  • the biasing spring 19 may be configured as a compression spring to bias the two valve body 3, 4 in the open position shown.
  • the biasing spring 19 may be designed as a tension spring, which biases the two valve bodies 3, 4 in the closed position.
  • a cage 20 having a support ring 21 on which the biasing spring 19 is supported or fixed.
  • the support ring 21 or the entire cage 20 can be formed integrally on the seat body 3.
  • a cylindrical wall 22 is formed on the seat body 3 between two adjacent axial flow cross sections 8, 12, in particular integrally formed on the seat body 3.
  • the annular control elements 9 are axially guided radially in each case on an outer side of one of these cylindrical walls 22, whereby ultimately the
  • Control body 4 is guided axially on the seat body 3. By this measure, the reliability of the valve device 1 is improved.
  • the inner cylindrical wall 22 for realizing the outer seat contour 16 may have an annular step.
  • the valve device 1 can also have a valve housing 23 which has a cylindrical inner contour 24.
  • the control body 4 is designed as a stroke-adjustable piston, which is arranged in a stroke-adjustable manner in this valve housing 23.
  • the seat body 3 is fixedly arranged in the valve housing 23. To seal the control body 4 relative to the valve housing 23, 4 further radially acting on the control body
  • Seals 25 may be provided which abut radially on the inner contour 24.
  • the control body 4 is arranged adjustably, while the seat body 3 is stationary. It is clear that in another embodiment, a stationary control body 4 with an adjustable seat body 3 can be realized. The respective adjustable adjusting body 3, 4 is then suitably coupled to an actuator, not shown, for actuating the valve device 1.
  • control body 4 in particular in the disk-shaped
  • a pressure compensation opening 26 is provided, through which communicates a first space 29 with a second space 30.
  • the control body 4 or the disc-shaped control element 13 separates the first space 29 from the second space 30, wherein the first space 29 at a the
  • Flow section 8, 12 facing side of the control body 4 is located, while the second space 30 is located on a side facing away from the flow cross sections 8, 12 side of the control body 4.
  • Pressure compensation opening 26 makes it possible to keep the actuating forces for adjusting the control body 4 in the closed state low and - depending on the design of the projected effective pressure surfaces - even support.
  • the second space 30 is sealed by the seals 25 of the piston-shaped control body 4 with respect to a third space 31, which via the with the aid of
  • Control body 4 controllable flow cross-sections 8, 12 communicates with the first space 29.

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lift Valve (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ventileinrichtung (1) zum Steuern einer Fluidströmung (2), mit zwei relativ zueinander in einer Axialrichtung (6) verstellbaren Ventilkörpern (3, 4) von denen der eine als Sitzkörper (3) ausgestaltet ist, während der andere als Steuerkörper (4) ausgestaltet ist, wobei der Sitzkörper (3) koaxial zur Axialrichtung (6) zumindest einen ringförmigen Ventilsitz (7) mit ringförmigem axialem Strömungsquerschnitt (8) aufweist, wobei der Steuerkörper (4) zumindest ein mit dem Ventilsitz (7) zum Verschließen und Öffnen des jeweiligen axialen Strömungsquerschnitts (8) zusammenwirkendes Steuerelement (9) aufweist, wobei bei einem Öffnungshub zwischen Sitzkörper (3) und Steuerkörper (4) das jeweilige Steuerelement (9) vom jeweiligen Ventilsitz (7) abhebt und den jeweiligen axialen Strömungsquerschnitt (8) sowie axial zwischen dem Steuerelement (9) und dem Ventilsitz (7) einen ringförmigen radialen Strömungsquerschnitt (10) öffnet.

Description

Ventileinrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ventileinrichtung zum Steuern einer Fluidströmung.
Eine Ventileinrichtung kann bspw. zwei relativ zueinander in einer Axialrichtung verstellbare Ventilkörper aufweisen, von denen der eine als Sitzkörper
ausgestaltet ist, während der andere als Steuerkörper ausgestaltet ist. Derartige axiale Sitzventile steuern üblicherweise einen kreisförmigen axialen
Strömungsquerschnitt. Bei einem axialen Öffnungshub zwischen Sitzkörper und Steuerkörper wird dabei axial zwischen dem Steuerelement und dem Ventilsitz ein ringförmiger, radialer Strömungsquerschnitt geöffnet. Dieser ist zu Beginn der Öffnungsbewegung, also bei kleinem Öffnungshub deutlich kleiner als der an sich mit der Ventileinrichtung zu steuernde axiale Strömungsquerschnitt. Insoweit wirkt die Ventileinrichtung als Drossel. Für eine ungedrosselte Öffnung des axialen Strömungsquerschnitts ist ein vergleichsweise großer Öffnungshub erforderlich, der entsprechend viel Stellzeit benötigt.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine
Ventileinrichtung der eingangs genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch einen reduzierten
Durchströmungswiderstand auch bei kleinem Öffnungshub zwischen Sitzkörper und Steuerkörper auszeichnet.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des
unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind
Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, den Sitzkörper mit einem ringförmigen Ventilsitz auszustatten, der einen ringförmigen axialen
Strömungsquerschnitt besitzt. Bei einem Öffnungshub zwischen Sitzkörper und Steuerkörper ausgehend von einer Schließstellung der Ventilkörper öffnet ein dem Ventilsitz zugeordnetes Steuerelement des Steuerkörpers beim Abheben vom Ventilsitz sowohl den ringförmigen axialen Strömungsquerschnitt sowie einen ringförmigen radialen Strömungsquerschnitt, der sich beim Abheben des Steuerelements vom Ventilsitz zwischen dem Steuerelement und dem Ventilsitz ausbildet. Da der axiale Strömungsquerschnitt ringförmig ausgestaltet ist, also insbesondere keine Kreisfläche ist, erreicht der mit dem Öffnungshub
anwachsende radiale Strömungsquerschnitt schon nach einem vergleichsweise kleinen Öffnungshub eine mit dem zu steuernden axialen Strömungsquerschnitt vergleichbare Größe. Dementsprechend wird der Durchströmungswiderstand der Ventileinrichtung, der wesentlich durch das Verhältnis des axialen
Strömungsquerschnitts zum radialen Strömungsquerschnitt bestimmt ist, signifikant reduziert. Schon nach einem vergleichsweise kleinen Hub arbeitet die Ventileinrichtung nahezu ungedrosselt.
Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform kann der Sitzkörper ortsfest in einem Ventilgehäuse angeordnet sein, wobei der Steuerkörper relativ zum Ventilgehäuse verstellbar angeordnet ist. Somit sind die Ventilkörper in das Ventilgehäuse eingebaut, wobei der Sitzkörper einen stationären Bestandteil der Ventileinrichtung bildet, während der Steuerkörper einen mobilen Bestandteil der Ventileinrichtung bildet, der insbesondere mit einem Stellantrieb zur Betätigung der Ventileinrichtung verbunden sein kann.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann der Steuerkörper als
hubverstellbarer Kolben ausgestaltet sein, der radial außen am Ventilgehäuse axial hubverstellbar geführt ist. Durch diese Bauweise kann die Ventileinrichtung besonders einfach in eine die Fluidströmung führende Leitung eingebaut werden.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform können nun die Ventilkörper in einem Ventilgehäuse axial zwischen einem vom Steuerkörper abgewandten und mit einer Abströmöffnung des Ventilgehäuses fluidisch verbundenen ersten Raum und einem vom Sitzkörper abgewandten zweiten Raum angeordnet sein, wobei axial zwischen den Ventilkörpern ein mit einer Zuströmöffnung des
Ventilgehäuses fluidisch verbundener dritter Raum angeordnet ist, wobei auch in einer Schließstellung der Ventilkörper, in der die Ventil körper den ersten Raum fluidisch vom dritten Raum trennt bzw. die fluidische Verbindung zwischen Zuströmöffnung und Abströmöffnung sperrt, der zweite Raum durch die
Ventilkörper hindurch mit dem ersten Raum fluidisch verbunden ist. Durch diese Bauform lassen sich die zum Betätigen des Steuerkörpers erforderlichen
Stellkräfte reduzieren, insbesondere beim Öffnen ausgehend von der
Schließstellung der Ventilkörper.
Bei einer Weiterbildung kann der Sitzkörper einen Hülsenabschnitt aufweisen, der sich koaxial zur Axialrichtung erstreckt, wobei der Steuerkörper im Bereich des Hülsenabschnitts eine Druckausgleichsöffnung aufweist, wobei in der
Schließstellung der Ventilkörper der zweite Raum durch diese
Druckausgleichsöffnung und durch den Hülsenabschnitt hindurch mit dem ersten Raum fluidisch verbunden ist. Hierdurch wird die zuvor genannte Funktionalität besonders einfach und platzsparend realisiert.
Gemäß einer anderen Ausführungsform kann ein Ventilgehäuse zumindest eine Zuströmöffnung aufweisen, die bezüglich der Axialrichtung radial angeordnet ist, so dass die Fluidströmung die Ventilkörper radial beaufschlagt. Zusätzlich oder alternativ kann ein Ventilgehäuse zumindest eine Abströmöffnung aufweisen, die bezüglich der Axialrichtung axial angeordnet ist, so dass die Fluidströmung von den Ventilkörpern axial abströmt. Insbesondere die Kombination aus radialer Zuströmung und axialer Abströmung führt zu einer kompakten Bauform der Ventileinrichtung.
Zwischen Steuerkörper und Sitzkörper kann gemäß einer anderen
Ausführungsform eine Vorspannfeder angeordnet sein, welche die beiden
Ventilkörper in die Schließstellung oder in die Offenstellung vorspannt. Je nach gewünschter Fail-Safe-Auslegung kann die Ventileinrichtung bei Ausfall eines Stellantriebs selbsttätig die Schließstellung oder die Offenstellung einnehmen. Ebenso ist es mit Hilfe einer derartigen Vorspannfeder möglich, die jeweilige Ventileinrichtung als Druckregelventil zu verwenden, da es abhängig von der daran angreifenden Druckdifferenz öffnet.
Entsprechend einer Weiterbildung kann am Sitzkörper ein Käfig ausgebildet sein, an dem die Vorspannfeder axial abgestützt ist und der die Vorspannfeder umgibt. Hierdurch vereinfacht sich die Montage der Vorspannfeder, da sie lediglich in den Käfig eingesetzt werden muss und darin verliersicher untergebracht ist.
Bei einer anderen Weiterbildung kann der Käfig einen Stützring aufweisen, der sich koaxial zur Axialrichtung erstreckt und der über mehrere Axialstege mit dem übrigen Sitzkörper verbunden ist, wobei sich die Vorspannfeder am Stützring axial abstützt. Hierdurch besitzt der Käfig einen einfachen und dementsprechend preiswerten Aufbau.
Vorteilhaft kann bei einer anderen Weiterbildung der Sitzkörper einen
Hülsenabschnitt aufweisen, der sich koaxial zur Axialrichtung erstreckt, wobei sich die Vorspannfeder axial durch den Hülsenabschnitt hindurch bis zum
Steuerkörper erstreckt. Hierdurch kann die Vorspannfeder vergleichsweise groß ausgelegt werden, so dass sie z.B. über dem Verstellweg der Ventilkörper eine flache Federkennlinie aufweisen kann. Gleichzeitig baut die Ventileinrichtung trotz großer Vorspannfeder vergleichsweise kompakt.
Besonders vorteilhaft ist nun eine Weiterbildung, bei welcher der Stützring über die Axialstege mit dem Hülsenabschnitt verbunden ist, wobei insbesondere vorgesehen sein kann, dass Stützring, Axialstege und Hülsenabschnitt integral aus einem Stück hergestellt, insbesondere spritzgeformt, sind. Hierdurch lassen sich die genannten Funktionalitäten besonders preiswert und kompakt
realisieren.
Entsprechend einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann der
Sitzkörper zumindest zwei ringförmige Ventilsitze mit jeweils einem ringförmigen axialen Strömungsquerschnitt aufweisen, die zueinander koaxial und axial versetzt angeordnet sind. Der zugehörige Steuerkörper weist dann zumindest zwei Steuerelemente auf, von denen zumindest eines ringförmig ausgestaltet ist und die zueinander koaxial und axial versetzt angeordnet sind. Durch die beiden ringförmigen axialen Strömungsquerschnitte wird der mit Hilfe der
Ventileinrichtung steuerbare Strömungsquerschnitt deutlich vergrößert, ohne dass der Querschnitt der Ventileinrichtung verändert werden muss. Durch den axialen Versatz wird erreicht, dass beim Öffnungshub zumindest zwei ringförmige radiale Strömungsquerschnitte parallel geöffnet werden, so dass auch hier schon nach einem kleinen Öffnungshub in Radialrichtung ein
Gesamtströmungsquerschnitt erreicht werden kann, der dem in Axialrichtung vorliegenden Gesamtströmungsquerschnitt entspricht. Diese Kaskade von ringförmigen axialen Strömungsquerschnitten mit Hilfe entsprechender ringförmiger Ventilsitze, die axial zueinander versetzt angeordnet sind, kann auf drei oder mehr Ventilsitze ausgeweitet werden. Hierdurch kann bei gegebenem zu steuernden Strömungsquerschnitt der Öffnungshub, der in radialer Richtung zu einem vergleichbaren Strömungsquerschnitt führt, weiter reduziert werden.
Bei einer anderen Ausführungsform, die alternativ oder kumulativ realisierbar ist, kann der Sitzkörper einen zylindrischen Ventilsitz mit axialem
Strömungsquerschnitt aufweisen, der zum wenigstens einen ringförmigen
Ventilsitz koaxial und axial versetzt angeordnet ist. Der Steuerkörper weist in diesem Fall ein dem zylindrischen Ventilsitz zugeordnetes, scheibenförmiges Steuerelement sowie zumindest ein dem wenigstens einen ringförmigen Ventilsitz zugeordnetes ringförmiges Steuerelement auf, wobei diese Steuerelemente zueinander koaxial und axial versetzt angeordnet sind. Der zylindrische Ventilsitz ist zentral angeordnet und nutzt den zentralen Bereich der Ventileinrichtung zum Steuern eines entsprechenden zentralen axialen Strömungsquerschnitts. Nur dieser innere zentrale Bereich arbeitet wie ein herkömmliches axiales Sitzventil. Da diesem zentralen Bereich jedoch nur noch ein vergleichsweise kleiner axialer Strömungsquerschnitt zugeordnet ist, kann auch hier bei einem kleinen
Öffnungshub ein vergleichbarer radialer Strömungsquerschnitt realisiert werden, so dass auch hier ein vergleichsweise kleiner Strömungswiderstand realisierbar ist.
Die vorstehend genannten Ausführungsformen lassen sich bspw. dahingehend kombinieren, dass der Sitzkörper die zumindest zwei ringförmigen Ventilsitze und den zylindrischen Ventilsitz aufweist, die zueinander koaxial und axial versetzt angeordnet sind. Der Steuerkörper besitzt dann die zumindest zwei ringförmigen Steuerelemente und das scheibenförmige Steuerelement, die ebenfalls zueinander koaxial und axial versetzt angeordnet sind.
Bei einer anderen Ausführungsform können die Ventilsitze und die
Steuerelemente so aufeinander abgestimmt sein, dass sie bei einem Öffnungshub zwischen Sitzkörper und Steuerkörper den jeweiligen axialen Strömungsquerschnitt und den jeweiligen radialen Strömungsquerschnitt gleichzeitig öffnen. Hierdurch wird eine Ventileinrichtung geschaffen, die schon bei einem kleinen Öffnungshub den zu steuernden Strömungsquerschnitt vollständig öffnet.
Zweckmäßig kann der jeweilige ringförmige Ventilsitz radial innen und radial außen je eine ringförmige Sitzkontur aufweisen, an welcher das zugehörige Steuerelement in der Schließstellung axial anliegt. Hierdurch wird für die
Schließstellung eine definierte Relativlage zwischen Sitzkörper und Steuerkörper gewährleistet.
Besonders zweckmäßig ist es dabei, das jeweilige Steuerelement mit zwei ringförmigen Dichtungen auszustatten, die in der Schließstellung jeweils mit einer der genannten Sitzkonturen zusammenwirken. Hierdurch wird für die
Schließstellung eine ausreichende Abdichtung des zu verschließenden
Strömungsquerschnitts realisiert.
Besonders zweckmäßig ist eine Ausführungsform, bei der das jeweilige ringförmige Steuerelement radial innen an einer Außenseite einer zylindrischen Wand axial geführt ist, die radial zwischen zwei benachbarten axialen
Strömungsquerschnitten angeordnet ist. Hierdurch wird der Steuerkörper im Bereich seines Steuerelements am Sitzkörper, nämlich an besagter Wand axial geführt, was die Funktionssicherheit der Ventileinrichtung verbessert.
Folgende Merkmale können außerdem zusätzlich oder alternativ zu den vorstehend genannten Merkmalen realisiert werden. Die ringförmigen
Steuerelemente können über axiale Stege miteinander verbunden sein. Die jeweilige radial innere Sitzkontur kann an einer der axialen Führungswände integral ausgeformt sein. Für die Positionierung und Abstützung der Vorspannfeder kann ein Käfig mit Stützring vorgesehen sein, der bspw. am Steuerkörper oder am Sitzkörper ausgebildet ist. Der Steuerkörper kann abgesehen von Dichtungen integral aus einem Stück hergestellt sein, z. Bsp. durch Spritzguss. Der Sitzkörper kann integral aus einem Stück hergestellt sein, z. Bsp. durch Spritzguss.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen
Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch,
Fig. 1 ein halber Längsschnitt einer Ventileinrichtung,
Fig. 2 eine längs geschnittene isometrische Teilansicht der Ventileinrichtung,
Fig. 3 eine isometrische Ansicht eines Steuerkörpers der Ventileinrichtung, Fig. 4 eine isometrische Ansicht eines Ventilkörpers der Ventileinrichtung.
Entsprechend den Fig. 1 bis 4 umfasst eine Ventileinrichtung 1 , mit deren Hilfe eine durch Pfeile angedeutete Fluidströmung 2 gesteuert werden kann, zwei Ventilkörper 3, 4, die in einer parallel zu einer Längsmittelachse 5 der
Ventileinrichtung 1 verlaufenden Axialrichtung 6 zueinander verstellbar sind. Der eine Ventilkörper 3 ist dabei als Sitzkörper ausgestaltet, der im Folgenden als Sitzkörper 3 bezeichnet wird. Der andere Ventilkörper 4 ist als Steuerkörper ausgestaltet, der im Folgenden als Steuerkörper 4 bezeichnet wird.
Der Sitzkörper 3 weist koaxial zur Axialrichtung 6 zumindest einen ringförmigen Ventilsitz 7 auf, der einen ringförmigen axialen Strömungsquerschnitt 8 umschließt. Bei der gezeigten Ausführungsform sind zwei derartige ringförmige Ventilsitze 7 mit ringförmigem axialen Strömungsquerschnitt 8 vorgesehen. Der Steuerkörper 4 weist zum Verschließen und Öffnen des jeweiligen axialen Strömungsquerschnitts 8 zumindest ein Steuerelement 9 auf, das mit dem jeweiligen Ventilsitz 7 zusammenwirkt. Bei einem Öffnungshub parallel zur Axialrichtung 6 zwischen Sitzkörper 3 und Steuerkörper 4 hebt das jeweilige Steuerelement 9 vom jeweiligen Ventilsitz 7 ab und öffnet dadurch den jeweiligen axialen Strömungsquerschnitt 8 sowie einen ringförmigen radialen
Strömungsquerschnitt 10, der sich axial zwischen dem jeweiligen Steuerelement 9 und dem jeweiligen Ventilsitz 7 ausbildet. Den beiden ringförmigen axialen Strömungsquerschnitten 8 sind hier somit zwei ringförmigen radialen
Strömungsquerschnitten 10 zugeordnet. Schon bei einem in den Fig. 1 und 2 wiedergegebenen, relativ kleinen axialen Öffnungshub erreichen die radialen Strömungsquerschnitte 10 eine durchströmbare Gesamtquerschnittsfläche, die im Wesentlichen gleich groß ist wie die Gesamtströmungsfläche der beiden ringförmigen axialen Strömungsquerschnitte 8. Insoweit kommt es innerhalb der Ventileinrichtung 1 in der gezeigten Offenstellung zu keinem Strömungswiderstand, der auf eine Querschnittsdifferenz zwischen axialem Strömungsquerschnitt und radialem Strömungsquerschnitt zurückgeht.
Bemerkenswert ist dabei, dass dieser Zustand bereits nach einem
vergleichsweise kleinen Öffnungshub erreicht werden kann.
Im gezeigten Beispiel sind zwei ringförmige Ventilsitze 7 mit ringförmigen axialen Strömungsquerschnitten 8 vorgesehen. Diese sind zum einen zueinander koaxial angeordnet und zum anderen zueinander axial versetzt angeordnet. Es ist klar, dass auch mehr als zwei derartige ringförmige Ventilsitze 7 mit ringförmigen axialen Strömungsquerschnitten 8 vorgesehen sein können, die zueinander koaxial und axial versetzt angeordnet sein können.
Der Steuerkörper 4 weist für jeden ringförmigen Ventilsitz 7 ein Steuerelement 9 auf, von denen zumindest eines ringförmig ausgestaltet ist. Im hier gezeigten Beispiel sind beide Steuerelemente 9 ringförmig ausgestaltet. Ferner sind die Steuerelemente 9 zueinander koaxial und axial versetzt angeordnet.
Beim hier gezeigten Beispiel ist der Sitzkörper 3 außerdem mit einem
zylindrischen Ventilsitz 1 1 ausgestattet, der einen weiteren axialen
Strömungsquerschnitt 12 umschließt bzw. begrenzt. Dieser weitere axiale
Strömungsquerschnitt 12 ist vollflächig, also nicht ringförmig. Bei einem
kreiszylindrischen Ventilsitz 1 1 ist dieser weitere axiale Strömungsquerschnitt 12 kreisförmig. Zur Unterscheidung von den ringförmigen axialen
Strömungsquerschnitten 8 wird dieser weitere axiale Strömungsquerschnitt 12 im Folgenden auch als kreisförmiger axialer Strömungsquerschnitt 12 bezeichnet, ohne dass er zwingend kreisförmig sein muss. Der zylindrische Ventilsitz 1 1 ist nun zum jeweiligen ringförmigen Ventilsitz 7 koaxial und axial versetzt
angeordnet. Passend dazu weist der Steuerkörper 4 ein dem zylindrischen Ventilsitz 1 1 zugeordnetes, scheibenförmiges Steuerelement 13 auf, das zum jeweiligen ringförmigen Steuerelement 9 koaxial und axial versetzt angeordnet ist.
Auch bei dieser Konfiguration ist es so, dass das scheibenförmige Steuerelement 13 bei einem Öffnungshub zwischen Sitzkörper 3 und Steuerkörper 4 vom zylindrischen Ventilsitz 1 1 abhebt und dabei den zugehörigen axialen
Strömungsquerschnitt 12 sowie einen ringförmigen radialen
Strömungsquerschnitt 14 öffnet, der sich während des Öffnungshubs axial zwischen dem scheibenförmigen Steuerelement 13 und dem zylindrischen Ventilsitz 1 1 ausbildet.
Bei der hier gezeigten Ausführungsform sind somit insgesamt drei Ventilsitze 7, 1 1 und drei Steuerelemente 9, 13 vorgesehen, die zueinander koaxial
angeordnet sind und außerdem zueinander axial versetzt angeordnet sind, so dass insgesamt eine gestufte Anordnung oder Kaskade von drei benachbarten Ventilsitz-Steuerelement-Paaren 7-9 bzw. 1 1 -13 realisiert ist. Bei anderen
Ausführungsformen können auch mehr als zwei ringförmige Ventilsitz- Steuerelement-Paarungen 7-9 vorgesehen sein. Bei einer weiteren
Ausführungsform kann auch nur eine einzige solche ringförmige Ventilsitz- Steuerelement-Paarung 7-9 vorhanden sein. Bevorzugt ist jedoch die hier gezeigte Ausführungsform mit zwei ringförmigen Ventilsitz-Steuerelement-Paaren 7-9 und einem scheibenförmigen oder zylindrischen Ventilsitz-Steuerelement- Paar 1 1 -13.
Die am Sitzkörper 3 ausgebildeten Ventilsitze 7, 1 1 und die am Steuerkörper 4 ausgebildeten Steuerelemente 9, 13 sind zweckmäßig so aufeinander
abgestimmt, dass die Paarungen 7-9 bzw. 1 1 -13 bei einem Öffnungshub zwischen Sitzkörper 3 und Steuerkörper 4 den jeweiligen axialen Strömungsquerschnitt 8, 12 und den jeweiligen radialen Strömungsquerschnitt 10, 14 gleichzeitig öffnen.
Zweckmäßig kann der jeweilige ringförmige Ventilsitz 7 radial innen und radial außen je eine ringförmige Sitzkontur 15, 16 aufweisen nämlich bezogen auf die Radialrichtung je eine äußere Sitzkontur 15 und je eine innere Sitzkontur 16. An diesen Sitzkonturen 15, 16 kommt das zugehörige ringförmige Steuerelement 9 in der Schließstellung axial zur Anlage. Beim zylindrischen Ventilsitz 1 1 ist nur eine einzige Sitzkontur 17 vorgesehen, an welcher das scheibenförmige
Steuerelement 13 in der Schließstellung axial anliegt.
Um nun die Dichtungswirkung für die Schließstellung zu verbessern, kann das jeweilige ringförmige Steuerelement 9 jeweils zwei ringförmige Dichtungen 18, die radial voneinander beabstandet sind, oder eine radial durchgehende Dichtung 18 aufweisen. Auch das scheibenförmige Steuerelement 13 kann mit einer derartigen, ringförmigen Dichtung 18 ausgestattet sein. In der Schließstellung können diese Dichtungen 18 dann mit den Sitzkonturen 15, 16, 17
zusammenwirken. Diese Dichtungen 18 wirken dabei axial. Bei einem aus Kunststoff hergestellten Steuerkörper 4 sind die Dichtungen 18 zweckmäßig aus einem geeigneten Dichtungsmaterial an den Steuerkörper 4 angespritzt. Somit kann der Steuerkörper 4 insbesondere zusammen mit den Dichtungen 18 bspw. in der so genannten Zwei-Komponenten-Technik hergestellt werden, so dass die Dichtungen 18 aus einem anderen Kunststoff bestehen als z. Bsp. die
Steuerelemente 9, 13 und der übrige Steuerkörper 4.
Bei der hier gezeigten Ausführungsform umfasst die Ventileinrichtung 1 außerdem eine Vorspannfeder 19, die zwischen Steuerkörper 4 und Sitzkörper 3 angeordnet ist. Die Vorspannfeder 19 kann als Druckfeder ausgestaltet sein, um die beiden Ventilkörper 3, 4 in die gezeigte Offenstellung vorzuspannen. Ebenso ist es möglich, die Vorspannfeder 19 als Zugfeder auszugestalten, welche die beiden Ventilkörper 3, 4 in die Schließstellung vorspannt. Zum Abstützen der Vorspannfeder 19 am Sitzkörper 3 kann am Sitzkörper 3 ein Käfig 20 ausgebildet sein, der einen Stützring 21 aufweist, an dem die Vorspannfeder 19 abgestützt ist bzw. fixiert ist. Der Stützring 21 bzw. der gesamte Käfig 20 kann dabei integral am Sitzkörper 3 ausgeformt sein.
Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist am Sitzkörper 3 jeweils zwischen zwei benachbarten axialen Strömungsquerschnitten 8, 12 jeweils eine zylindrische Wand 22 ausgebildet, insbesondere integral am Sitzkörper 3 ausgeformt. Die ringförmigen Steuerelemente 9 sind radial innen jeweils an einer Außenseite einer dieser zylindrischen Wände 22 axial geführt, wodurch letztlich der
Steuerkörper 4 am Sitzkörper 3 axial geführt ist. Durch diese Maßnahme wird die Zuverlässigkeit der Ventileinrichtung 1 verbessert.
Zur Ausbildung der äußeren ringförmigen Sitzkonturen 16 kann an der äußeren zylindrischen Wand 22 ein radial nach außen abstehender Ringkragen
ausgeformt sein. Im Unterschied dazu kann die innere zylindrische Wand 22 zur Realisierung der äußeren Sitzkontur 16 eine Ringstufe besitzen.
Gemäß Fig. 1 kann die Ventileinrichtung 1 außerdem ein Ventilgehäuse 23 aufweisen, das eine zylindrische Innenkontur 24 besitzt. Der Steuerkörper 4 ist als hubverstellbarer Kolben ausgestaltet, der in diesem Ventilgehäuse 23 hubverstellbar angeordnet ist. Im Unterschied dazu ist der Sitzkörper 3 ortsfest im Ventilgehäuse 23 angeordnet. Zur Abdichtung des Steuerkörpers 4 gegenüber dem Ventilgehäuse 23 können am Steuerkörper 4 weitere, radial wirkende
Dichtungen 25 vorgesehen sein, die an der Innenkontur 24 radial anliegen. Im hier gezeigten Beispiel ist der Steuerkörper 4 verstellbar angeordnet, während der Sitzkörper 3 ortsfest ist. Es ist klar, dass bei einer anderen Ausführungsform auch ein stationärer Steuerkörper 4 mit einem verstellbaren Sitzkörper 3 realisierbar ist. Der jeweilige verstellbare Verstell körper 3, 4 ist dann zweckmäßig mit einem nicht gezeigten Stellantrieb zur Betätigung der Ventileinrichtung 1 gekoppelt.
Im Beispiel ist im Steuerkörper 4, insbesondere im scheibenförmigen
Steuerelement 13 eine Druckausgleichsöffnung 26 vorgesehen, durch die ein erster Raum 29 mit einem zweiten Raum 30 kommuniziert. Der Steuerkörper 4 bzw. das scheibenförmige Steuerelement 13 trennt den ersten Raum 29 vom zweiten Raum 30, wobei sich der erste Raum 29 an einer den
Strömungsquerschnitten 8, 12 zugewandten Seite des Steuerkörpers 4 befindet, während sich der zweite Raum 30 an einer von den Strömungsquerschnitten 8, 12 abgewandten Seite des Steuerkörpers 4 befindet. Eine derartige
Druckausgleichsöffnung 26 ermöglicht es, die Betätigungskräfte zum Verstellen des Steuerkörpers 4 im geschlossenen Zustand gering zu halten und - je nach Auslegung der projizierten wirksamen Druckflächen - sogar zu unterstützen. Der zweite Raum 30 ist über die Dichtungen 25 des kolbenförmigen Steuerkörpers 4 gegenüber einem dritten Raum 31 abgedichtet, der über die mit Hilfe des
Steuerkörpers 4 steuerbaren Strömungsquerschnitten 8, 12 mit dem ersten Raum 29 kommuniziert.
Zur Positionierung der Steuerelemente 9, 13 können diese gemäß den Fig. 2 und 3 über Axialstege 27 miteinander verbunden sein. Auf entsprechende Weise kann der Käfig 20 gemäß den Fig. 2 und 4 Axialstege 28 aufweisen, mit denen der Stützring 21 mit der inneren Wand 22 des Sitzkörpers 3 verbunden ist.

Claims

Ansprüche
1 . Ventileinrichtung zum Steuern einer Fluidströmung (2),
- mit zwei relativ zueinander in einer Axialrichtung (6) verstellbaren
Ventilkörpern (3, 4), von denen der eine als Sitzkörper (3) ausgestaltet ist, während der andere als Steuerkörper (4) ausgestaltet ist,
- wobei der Sitzkörper (3) koaxial zur Axialrichtung (6) zumindest einen
ringförmigen Ventilsitz (7) mit ringförmigem axialem Strömungsquerschnitt (8) aufweist,
- wobei der Steuerkörper (4) zumindest ein mit dem Ventilsitz (7) zum
Verschließen und Öffnen des jeweiligen axialen Strömungsquerschnitts (8) zusammenwirkendes Steuerelement (9) aufweist,
- wobei bei einem Öffnungshub zwischen Sitzkörper (3) und Steuerkörper (4) das jeweilige Steuerelement (9) vom jeweiligen Ventilsitz (7) abhebt und den jeweiligen axialen Strömungsquerschnitt (8) sowie axial zwischen dem
Steuerelement (9) und dem Ventilsitz (7) einen ringförmigen radialen
Strömungsquerschnitt (10) öffnet.
2. Ventileinrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Sitzkörper (3) ortsfest in einem Ventilgehäuse (23) angeordnet ist, wobei der Steuerkörper (4) relativ zum Ventilgehäuse (23) verstellbar angeordnet ist.
3. Ventileinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass der Steuerkörper (4) als hubverstellbarer Kolben ausgestaltet ist, der am Ventilgehäuse (23) axial hubverstellbar geführt ist.
4. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ventilkörper (3, 4) in einem Ventilgehäuse (23) axial zwischen einem vom Steuerkörper (4) abgewandten mit einer Abströmöffnung (33) des
Ventilgehäuses (23) fluidisch verbundenen ersten Raum (29) und einem vom Sitzkörper (3) abgewandten zweiten Raum (30) angeordnet sind, wobei axial zwischen den Ventilkörpern (3, 4) ein mit einer Zuströmöffnung (32) des
Ventilgehäuses (23) fluidisch verbundener dritter Raum (31 ) angeordnet ist, wobei auch in einer Schließstellung der Ventilkörper (3, 4) der zweite Raum (30) durch die Ventilkörper (3, 4) hindurch mit dem ersten Raum (29) fluidisch verbunden ist.
5. Ventileinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Sitzkörper (3) einen Hülsenabschnitt (34) aufweist, der sich koaxial zur Axialrichtung (6) erstreckt, wobei der Steuerkörper (4) im Bereich des
Hülsenabschnitts (34) eine Druckausgleichsöffnung (26) aufweist, wobei in der Schließstellung der Ventilkörper (3, 4) der zweite Raum (30) durch diese
Druckausgleichsöffnung (26) und durch den Hülsenabschnitt (34) hindurch mit dem ersten Raum (29) fluidisch verbunden ist.
6. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Ventilgehäuse (23) zumindest eine Zuströmöffnung (32) aufweist, die bezüglich der Axialrichtung (6) radial angeordnet ist, so dass die Fluidstromung (2) die Ventilkörper (3, 4) radial beaufschlagt.
7. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Ventilgehäuse (23) zumindest eine Abströmöffnung (33) aufweist, die bezüglich der Axialrichtung (6) axial angeordnet ist, so dass die Fluidstromung (2) von den Ventilkörpern (3, 4) axial abströmt.
8. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen Steuerkörper (4) und Sitzkörper (3) eine Vorspannfeder (19) angeordnet ist, welche die beiden Ventilkörper (3, 4) in die Schließstellung oder in die Offenstellung vorspannt.
9. Ventileinrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass am Sitzkörper (3) ein Käfig (20) ausgebildet ist, an dem die Vorspannfeder (19) axial abgestützt ist und der die Vorspannfeder (19) umgibt.
10. Ventileinrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Käfig (20) einen Stützring (21 ) aufweist, der sich koaxial zur
Axialrichtung (6) erstreckt und der über mehrere Axialstege (28) mit dem übrigen Sitzkörper (3) verbunden ist, wobei sich die Vorspannfeder (19) am Stützring (21 ) axial abstützt.
1 1 . Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
dass der Sitzkörper (3) einen Hülsenabschnitt (34) aufweist, der sich koaxial zur Axialrichtung (6) erstreckt, wobei sich die Vorspannfeder (19) axial durch den Hülsenabschnitt (34) hindurch bis zum Steuerkörper (4) erstreckt.
12. Ventileinrichtung nach den Ansprüchen 10 und 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Stützring (21 ) über die Axialstege (28) mit dem Hülsenabschnitt (34) verbunden ist, wobei insbesondere vorgesehen sein kann, dass Stützring (21 ), Axialstege (28) und Hülsenabschnitt (34) integral aus einem Stück hergestellt, insbesondere spritzgeformt, sind.
13. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
- dass der Sitzkörper (3) zumindest zwei ringförmige Ventilsitze (7) mit
ringförmigen axialen Strömungsquerschnitten (8) aufweist, die zueinander koaxial und axial versetzt angeordnet sind,
- dass der Steuerkörper (4) zumindest zwei Steuerelemente (9) aufweist, von denen zumindest eines ringförmig ausgestaltet ist und die zueinander koaxial und axial versetzt angeordnet sind.
14. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
- dass der Sitzkörper (3) einen zylindrischen Ventilsitz (1 1 ) mit axialem
Strömungsquerschnitt (12) aufweist, der zum wenigstens einen ringförmigen Ventilsitz (7) koaxial und axial versetzt angeordnet ist,
- dass der Steuerkörper (4) ein dem zylindrischen Ventilsitz (1 1 ) zugeordnetes, scheibenförmiges Steuerelement (13) und zumindest ein dem wenigstens einen ringförmigen Ventilsitz (7) zugeordnetes ringförmiges Steuerelement (9) aufweist, die zueinander koaxial und axial versetzt angeordnet sind.
15. Ventileinrichtung nach den Ansprüchen 13 und 14,
dadurch gekennzeichnet,
- dass der Sitzkörper (3) die zumindest zwei ringförmigen Ventilsitze (7) und den zylindrischen Ventilsitz (1 1 ) aufweist, die zueinander koaxial und axial versetzt angeordnet sind,
- dass der Steuerkörper (4) die zumindest zwei ringförmigen Steuerelemente (9) und das scheibenförmige Steuerelement (13) aufweist, die zueinander koaxial und axial versetzt angeordnet sind.
16. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ventilsitze (7, 1 1 ) und die Steuerelemente (9, 13) so aufeinander abgestimmt sind, dass sie bei einem Öffnungshub zwischen Sitzkörper (3) und Steuerkörper (4) den jeweiligen axialen Strömungsquerschnitt (8, 12) und den jeweiligen radialen Strömungsquerschnitt (10, 14) gleichzeitig öffnen.
17. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass der jeweilige ringförmige Ventilsitz (7) radial innen und radial außen je eine ringförmige Sitzkontur (15, 16) aufweist, an welcher das zugehörige
Steuerelement (9) in der Schließstellung axial anliegt.
18. Ventileinrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Steuerelement (9) zwei ringförmige Dichtungen (18) aufweist, die in der Schließstellung jeweils mit einer der Sitzkonturen (15, 16)
zusammenwirken.
19. Ventileinrichtung zumindest nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass das jeweilige ringförmige Steuerelement (9) radial innen an einer
Außenseite einer zylindrischen Wand (22) axial geführt ist, die radial zwischen zwei benachbarten axialen Strömungsquerschnitten (8, 12) angeordnet ist.
*****
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