DE2938100C2

DE2938100C2 - Ventil

Info

Publication number: DE2938100C2
Application number: DE2938100A
Authority: DE
Inventors: Helmut 7401 Dusslingen Hirn; Paul 7290 Freudenstadt Schwerdt
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1979-09-20
Filing date: 1979-09-20
Publication date: 1982-09-30
Also published as: IT8049707A0; JPS5646168A; IT1174307B; DE2938100A1; GB2059019A; GB2059019B; FR2468806B1; FR2468806A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil, insbesondere ein elektromagnetisch betätigtes Ventil, -nil zwischen zwei gehäuseseitigen Ventilsitzen beweg] -her Vcntilkugel als Ventilverschlußteil bei dein beim Aufsitzen der Ventilkugel am ersten Ventilsitz die Verbindung zwischen Druckleitung und Verbraucher abgesperrt und zwischen Verbraucher und Ablauf freigegeben ist, und bei dem beim Aufsitzen der Ventilkugel am zweiten Ventilsitz die Verbindung zwischen Druckleitung und Verbraucher freigegeben ist, wobei die Ventilkugel am Sitzring des zweiten Ventilsitzes unter Flüssigkeitsdruck anliegt und gegen den ersten Ventilsitz über einen axialen Betätigungsstößel verschiebbar und dichtend anpreßbar ist.

Ventile der vorgenannten Art sind beispielweise aus der DE-OS 2124 484 bekannt und zeichnen sich generell gesehen durch hohe Funktionstüchtigkeit aus, solange die geforderten Umschaltgeschwindigkeiten nicht zu hoch sind. Werden aber sehr hohe Umschaltgeschwindigkeiten gefor-iert, so bedingt dies im Hinblick auf das Kleinhalten der Betätigungskräfte entsprechend geringe bewegte Massen, mit der Folge, daß sowohl der Ventilkugeldurchmesser als auch der Durchmesser des Betätigungsstößels sehr klein gehalten werden müssen. Eine solche Verkleinerung bedeutet zwangsläufig eine Verringerung der Durchflußquerschnitte, so daß derartige Ventile dann gleichzeitig nur noch für verhältnismäßig kleine Durchflußmengen in Frage kommen. Solche kleine Durchflußmengen werden beispielsweise dann lediglich benötigt, wenn diese Ventile als Vorsteuerventile eingesetzt werden und dementsprechend ist ein bevorzugter Einsatzzweck derartiger Ventile der als Vorsteuerventile /Or Logistoren. Diese ermöglichen ihrerseits nun allerdings derartig kurze Schaltzeiten, daß im Hinblick auf die Kleinhaltung der Betätigungskräfte kleinste Kugeldurchmesser und kleinste Durchmesser für den Betätiguri^sstößel notwendig werden. Wird nun aber der Durchmesser der Ventilkugel auf beispielsweise 2 mm verringert, so ist eine entsprechende Verringerung des Durchmessers des Betätigungsstößels erforderlich, um für den Ablaufweg den erforderlichen freien Querschnitt zu erhalten, da der Stößel die Ventilkugel innerhalb des Sitzringes des zweiten, den Ablauf freigebenden Ventilsitzes beaufschlagt und der Sitzring dieses zweiten Ventilsitzes einsn gegenüber dem Kugeldurchmesser wesentlich verringerten Querschnitt aufweisen muß, um von der Kugel nicht zu schnell ausgeschlagen zu werden. Eine solche Verringerung des Durchmessers des BetätigungsstöBeis macht diesen aber wiederum gegen Beanspruchungen, insbesondere Biegekräfte derartig empfindlich, daß die insbesondere bei hohen Schaltgeschwindigkeiten auftretenden Kräfte nicht mehr zu beherrschen sind.

Durch die Erfindung soll nun eine Lösung aufgezeigt werden, die es ermöglicht, auch bei sehr kleinem Kugeldurchmesser ablaufseitig noch ausreichend |;roße Durchflußquerschniite zu realisieren.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Ventilkugel bei Anlage am Sitzring des zweiten Ventilsitzes mit einer ihrem Äquator benachbarten Ringzone am zweiten Ventilsitz abdichtet und gleichzeitig gegen eine vom Sitzring unabhängige zweite und gegenüber dem Sitzring in Richtung auf den Betätigungsstößel versetzte, unnachgiebige Anlage abgestützt ist. Hierdurch ist es möglich, den zweiten Ventilsitz in seinem freien Querschnitt auf einen dem Kugeldurchmesser weitgehend entsprechenden Querschnitt zu erweitern, da der zweite Ventilsitz als solcher nunmehr im wesentlichen nur noch Dichtfunktion, nicht aber Tragfunktion hat. Mit der Vergrößerung des freien Querschnittes des zweiten Sitzringes ergibt sich aber gleichzeitig die Möglichkeit, den Betätigungsstößel entweder entsprechend stärker auszuführen oder aber,

was eine bevorzugte erfindungsgemäße Lösung darstellt, nahezu bis zu seinem Endbereich zu führen, wobei dann der Ablaufweg durch einen zwischen dem zweiten Ventilsitz und der zweiten Anlage liegenden Ringkanal gebildet wird. Die praktische Erprobung hat gezeigt, daß die erfindungsgemäß vorgesehene, zweifache Abstützung der Ventilkugel auch im Dauerbetrieb dichtungstechnisch befriedigt und daß ein Ausschlagen des zweiten Ventilsitzes nicht eintritt. Ferner hat sich im Rahmen der praktischen Erprobung ergeben, daß ein ι ο erfindungsgemäß ausgestaltetes Ventil sowohl für Hoch- als auch für Niederdruck geeignet ist Beim Einsatz für Niederdruck kann es allerdings zweckmäßig sein, die Ventilkugel in Richtung auf den zweiten Ventilsitz zusätzlich federnd zu belasten. Als hierfür is geeignet hat sich insbesondere eine als Rückholfeder ausgebildete Tellerfeder erwiesen, welche koaxial zu den Ventilsitzen bevorzugt benachbart zum ersten Ventilsitz im Gehäuse abgestützt ist und neben einer zentralen Ausnehmung, welche kleiner als der Ventilkugeldurchmesser und größer als der Innendurchmesser des ersten Ventilsitzes ist, mit Durchströmungsöffnungen versehen ist. Diese Durchströmungsöffnung'en sind vorzugsweise durch radial verlaufende Schlitze gebildet. Irr. Gehäuse ist die genannte Tellerfeder bevorzugt lose abgestützt, also nicht starr eingespannt Über die genannte Feder wird auch bei Einsatz des genannten Ventiles in Niederdrucksystemen sichergestellt, daß die angestrebten hohen Schaltgeschwindigkeiten trotz der im Vergleich zu Hochdrucksystemen geringeren hydraulischen Kräfte erreicht werden können.

Um bei dem erfindungsgemäßen Ventil eine möglichst wirksame Erweiterung des freien Querschnitts des zweiten Ventilsitzes zu erzielen, ist es günstig, wenn die äquatornahe Ringzone, mit der die Kugel am zweiten Ventilsitz anliegt, bevorzugt im Bereich des zehnten Breitengrades der Kugel liegt.

In Ausgestaltung der Erfindung kann die zweite Anlage durch den Betätigungsstößel selbst gebildet sein, der zumindest in seinem kugelseitigen Endbereich geführt und seinerseits in dieser Abstützlage axial unnachgiebig gegen das Ventilgehäuse abgestützt ist. Bei einer derartigen Ausgestaltung ist trotz zusätzlichen Einsatzes des Betätigungsstößels als Abstützelement eine im Vergleich zum Kugeldurchmesser sehr schlanke Ausgestaltung des Betätigungsstößels möglich, da durch die Führung ein Ausknicken des B^tätigungsstößels verhindert wird. In Verbindung mit dieser schlanken Ausgestaltung des Betätigungsstößels ergeben sich dann wiederum bei über den Betätigungsstößel gegen den ersten Ventilsitz angedrückter Ventilkugel verhältnismäßig große freie Ablaufwege, da lediglich der Betätigungsstößel in den bezüglich des Ablaufquerschnittes kritischen, im Bereich des Sitzringes des zweiten Ventilsitzes liegenden Querschnittsbereich eintaucht.

Eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit besteht gemäß der Erfindung darin, daß die zweite Anlage durch Sm gehäusefestes Teil ausgebildet ist. Dieses gehäusefeste Teil wird zweckmäßigerweise durch dir Führung des Betätigungsstößels gebildet, so daß insoweit im wesentlichen die gleichen Vorteile wie bei jener Lösung gegeben sind, bei der die Abstützung gegen den Betätigungsstößel erfolgt. Zweckniäßigcrweise wird dabei die zweite Anlage durch eine zweite Ringsitzflä- M ehe gebildet, die beispielsweise durch den angefasten Rand der Führung de-. Betätigungsstößels gebildet sein kann.

Insbesondere bei Hochdrucksystemen sind in Verbindung mit den angestrebten hohen Umschaltkräften immer noch verhältnismäßig hohe Betätigungskräfte beim Abdrücken der Ventilkugel von dem Sitzring des zweiten Ventilsitzes aufzubringen und es erweist sich insoweit als zweckmäßig, wenn die zweite, die Anlage bildende Ringsitzfläche einen Innendurchmesser aufweist, der radial größer als der Durchmesser der Führung des Betätigungsstößels ist, und wenn der Betätigungsstößel bei Anlage der Kugel an dieser zweiten Ringsitzfläche mit axialem Abstand zur Kugel liegt Es entsteht so nämlich ein Flüssigkeitspolster zwischen der Kugel und dem in seiner Führung praktisch flüssigkeitsdicht geführten Betätigungsstößel, dessen durch die zweite Ringsitzfläche begrenzte Querschnittsfläche größer als die Querschnittsfläche des Betätigungsstößels ist, so daß sich eine hydraulische Übersetzung ergibt, die, bezogen auf die Betätigungskraft des Betätigungsstößels, eine vergrößerte Betätigungskraft an der Kuge! zur Folge hat, so daß diese mit vergleichbar geringen Stellkräften am Betätigungsstößel aus ihrer Lage am Sitzring des zw .ien Ventilsitzes abgehoben werden kann.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltungsform besteht im Rahmen der Erfindung darin, daß die Ventilkugel über eine Stützkugel gegen die zweite Anlage abgestützt wird, wobei diese zweite Kugel zweckmäßigerweise im Durchmesser kleiner ist als die Ventilkugel, wodurch eine zusätzliche Erweiterung des Strömungsquerschnitts im Ablaufkanal des Ventils erzielt wird.

Dadurch, daß der zweite Ventilsitz im wesentlichen Dichtfunktion hat, ist es weiter möglich, daß dieser in geringem Umfange elastisch nachgiebig ist, also praktisch nahezu schneidenartig ausgebildet wird, wobei dieser zweite Ventilsitz gegebenenfalls auch durch eine entsprechende federnde Ringscheibe gebildet sein kann.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In einander im wesentlichen entsprechenden Schnittdarstellungen zeigt

F i g. 1 in schematisierter Darstellung einen bekannten Logistor in Verbindung mit einem erfindungsgemäßen Ventil als Vorsteuerventil,

F i g. 2 eine vergrößerte Darstellung des Vorsteuerventils in einer ersten Ausführungsform, bei der die Ventilkugel bei dichtender Anlage am Sitzring des zweiten Ventilsitzes gegen eine hiervon unabhängige zweite und durch den Betätigungsstößel gebildete Anlage abgestützt ist,

F i g. 3 eine zweite Ausführungsform des Vorsteuerventils, bei der die zweite Anlage durch die Führung für den Betätigungsstößel gebildet ist,

Fig.» nine der F i g. 3 prinzipiell entsprechende dritte Ausführungsform, bei der die Führung für den Betätigungsstößel ditch eine eingesetzte Bohrhülse gebildet ist,

F i g. 5 eine viert; Ausführungsform, bei der zwischen Ventikugel und Betätigungsstößel eine Stützkugel angeordnet ist, deren Durchmesser kleiner als der der Ventilkugel ist, und

Fig. 6 eine fünfte Ausführungsform. bei der bei Abstützung der Ventilkugel — oder einer etwa zwischengeschalteten Stützkugel — an der zweiten Anlage zwischen Betätigungsstößel und Ventilkugel bzw. Stützkugel ein llussigkeitspoister vorgesehen ist.

In Fig. 1 ist mit 1 der Logistor bezeichnet, der in

seiner Konstruktion prinzipiell dem Bekannten entspricht, wie es beispielsweise aus der DK-PS 20 04 567 zu entnehmen ist. Der Logistor 1 sitzt in dem hier nur schematisch angedeuteten Gehäuse 2, dem die Versorgungsanschlüsse zugeordnet sind, wobei der Anschluß an die Druckquelle mit .3 und der zum Verbraucher führende Anschluß mit 4 bezeichnet sind.

Der Logistor 1 weist als Schaltkörper eine Kugel 5 auf, die über hydraulische Kräfte zwischen zwei Schaltstellungen verschiebbar ist, wobei in der hier dargestellten Stellung die Kugel 5 am Ventilsitz 6 anliegt und die Verbindung zwischen der Druckquelle und dem Verbraucher unterbricht. In dieser Stellung der als Schaltkörper verwendeten Kugel 5 ist diese in Richtung auf den Ventilsitz 6 mit Druckmedium beaufschlagt, das vom Druckraum 7 des Logistors über die Versorgungsleitung 8 abgezweigt ist, deren Verbin dung zur Steuerleitung 9 über die Ventilkugel 10 des Vorsteuerventiles 11 absteuerbar ist. Die Verbindung zwischen Versorgungsleitung 8 und Steuerleiiung 9 ist in der dargestellten Lage der Ventilkugel 10 des Vorsteuerventils 11 freigegeben, und es ist dementsprechend, wie dargelegt, die Kugel 5 des Logistors 1 in Richtung auf den Ventilsitz 6 druckbeaufschlagt. Die Steuerleitung 9 mündet auf einen Vorraum 12, dem im Übergang zur Führung 13 der Kugel 5 der zweite Ventilsitz 14 der Kugel 5 zugeordnet ist.

Wird durch Umsteuerung des Vorsteuerventiles die Verbindung zwischen Versorgungsleitung 8 und Steuerleitung 9 unterbrochen, so wird die Kugel 5 aufgrund der Druckbeaufschlagung im Druckraum 7 gegen den Ventilsitz 14 abgedrängt, womit die Verbindung zum Verbraucher freigegeben wird.

Zur Umsteuerung des Vorsteuerventiles ist ein hier nicht dargestelltes Betätigungselement, insbesondere ein Elektromagnet vorgesehen, über den der Betätigungsstößel 15 verschiebbar ist. Wird der genannte, als Betätigungselement und Stellglied eingesetzte Elektromagnet erregt, so wird der Betätigungsstößel 15 gegen die Ventilkugel 10 verfahren und es wird cie Ventilkugel 10 gegen den die Verbindung zwischen Versorgungsleitung 8 und Steuerleitung 9 sperrenden ersten Ventilsitz 16 angedrückt. Diese Sperrlage wird aufrechterhalten, solange die Betätigung des Elektromagneten aufrechterhalten wird. In dieser Sperrlage der Kugel ist die Verbindung zwischen der Steuerleitung 9 und einer Ablaufleitung, die insbesondere in hier nicht dargestellter Weise zum Vorratsbehälter führt, freigegeben, und es kann dadurch, wie vorstehend dargelegt, die als Schaltkörper dienende Kugel 5 des Logistors 1 unter dem Einfluß der hydraulischen Kräfte im Druckraum 7 des Logistors g"gen ihren Ventilsitz 14 verfahren werden. Fällt das Betätigungselement, also der Elektromagnet ab. so wird die Beaufschlagung der Ventilkugel 10 über die Betätigungsstange 15 aufgehoben, und es wird die Ventilkugel 10 aufgrund der hydraulischen Kräfte — Versorgungsleitung 8 steht aufgrund ihres Anschlusses an den Druckraum 7 des Logistors ständig unter Druck — in die hier dargestellte Lage, in der sie die Verbindung der Steuerleitung 9 mit dem Ablauf unterbricht, abgedrängt

Es gibt häufig Anwendungsfälle, in denen der Logistor überwiegend offen sein soll, aiso die Kugel 5 vorwiegend im Sitz 14 ruht Dann hat die Kugel 10 die Vorzugslage im Sitz 16. Es wird in diesem Fall, abweichend vom Dargestellten, ein Elektromagnet verwendet, der den Stößel 15 von der Kugel 10 wegbewegt Die Ruhestellung wird durch eine Feder bewirkt.

In ihrer den Ablauf sperrenden Lage ist die Ventilkugel 10 in dichtender Anlage am zweiten Ventilsitz und zusätzlich an einer zweiten, in Richtung ', auf den Betätigungsslööel 15 versetzten Anlage abgestützt. Hierdurch ist es möglich, den Ventilsitz verhältnismäßig nahe an den Äquator der Kugel zu verlegen und so, wie insbesondere in den nachfolgenden Figuren dargestellt, den BeiäligungsstöLtel 15 nahezu bis ίο zu seinem Endbereich zu führen, wobei dann der Ablaufweg durch einen zwischen dem zweiten Ventilsitz und der zweiten Anlage liegenden Ringkanal gebildet wird. Die praktische Erprobung hat gezeigt, daß die erfindungsgemäß vorgesehene, zweifache Abstützung ii der Ventilkugel auch im Dauerbetrieb dichtungstechnisch befriedigt und daß ein Ausschlagen des /weiten Ventilsit/es nicht eintritt.

In den nachfolgenden ΙΊ g. 2 bis 6 sind nun in

vergrößerter Darstellung verschiedene Ausgestaltun-Ken des Vorsteuerventiles 11 gezeigt, die insbesondere clic Art der Abstützung der Ventilkugel 10 in ihrer zweiten, den Anschluß zum Ablauf sperrenden Lage zeigen. Insoweit ist die Vcntilkugel 10 bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Vorstcuerventi-

>s les 11 nämlich nicht nur in dichtender Anlage zum Sitzring 17 des zweiten Ventilsitzes 18, sondern zugleich gegen eine gegenüber dem Sitzring 17 in Richtung auf den Betätigungsstößel 15 versetzte Anlage abgestützt.

Bei de¹" Ausgestaltungsform gemäß F-1 g. 2 ist diese Anlage 19 nun durch den Betätigungsstößel 15 gebildet, der seinerseits über einen ihm zugeordneten Bund 20 gegen einen gehäusefesten Teil des Vorsteuerventiles.

hier eine schematisch dargestellte Platte 2t, abgestützt ist, welche von einem weiteren Abschnitt 22 des Betätigungsstößels 15 durchsetzt wird.

Durch diese Abstützung der Ventilkugel 10 gegen

eine vom Sitzring 17 des zweiten Ventilsitzes 18 unabhängige Anlage 19 ist es möglich, den Sitzring 17 des Ventilsitzes 18 von Kräften weitgehend freizuhalten und dementsprechend diesen Sitzring 17 in einer Lage zur Kugel 10 anzuordnen, in der der Sitzring 17 bei dichtender Anlage der Ventilkugel 10 nahe dem Äquator der Kugel 10 liegt. Ferner kann der Sitzring 17 nahezu schneidenartig gestaltet werden, da er praktisch keine Tragfunktion zu übernehmen hat.

Die Praxis hat gezeigt, daß eine solche Lösung sowohl fertigungstechnisch einfach zu beherrschen ist, also auch im Dauerbetrieb befriedigt. Ein Ausschlagen des zweiten Ventilsitzes 18 tritt nicht ein. Ferner kann der so zweite Ventilsitz 18 auch so schlank gestaltet werden, daß er eine gewisse elastische Nachgiebigkeit aufweist, wodurch es möglich wird, diesen abweichen·'¹ vom Dargestellten gegebenenfalls auch durch einen gehäusefest eingesetzten Ring zu bilden.

Dadurch, daß der Sitzring 17 nahezu auf den Äquator der Kugel 10 gelegt werden kann, ergibt sich ein verhältnismäßig großer axialer Abstand zwischen dem Sitzring 10 und der Anlage 19, mit der Folge, daß verhältnismäßig große Ablaufquerschnitte verwirklicht werden können. Dies gilt auch dann, wenn der Betätigungsstößel 15 — bezogen auf seine Lage, in der er als Anlage wirkt — bis zu seinem vorderen Ende innerhalb einer Führung 23 liegt, wie dies in der Ausgestaltung gemäß F i g. 2 veranschaulicht ist
öS Ist das Hydrauliksystem, in das der Logistor eingeschaltet ist, ein Hochdrucksystem, so wird auch die Ventitkugel 10 von entsprechend hohen Drücken beaufschlagt Dementsprechend ergibt sich eine soforti-

ge Verstellung der Venlilkugel 10, sobald sie durch den Betäligungsstößel nicht mehr in ihrer Anlage am ersten Ventilsitz 16 gehalten wird. Ist der L.ogistor in ein Niederdrucksystem eingeschaltet, so sind die entsprechenden hydraulische η Kräfte geringer und es kann sich insoweit als zweckmäßig erweisen, zusätzlich eine Rückstellfeder 24 vorzusehen, wie dies in F-" i g. 2 veranschaulicht ist. Die Rückstellfeder 24 gemäß F i g. 2 ist teller', Jerartig ausgebildet und weist eine zentrale, der Kugel iO zugeordnete Ausnehmung 25 auf. Sie isi , ferner über ihren Umfang in dem im Übergang zwischen Versorgungsleitung 8 und Steuerleitung 9 liegenden Druckraum 26 in einer Ringnut 2 beweglich abgestützt und weist im Beteich zwischen ihrem der Ausnehmung 25 benachbarten Ringbereich und dom der Ringnut 27 zugeordneten Ringbereich bevorzugt radiale Schlitze als Durchtritisöffniingen fiir die Hydraulikflüssigkeit auf Diese Schlitze sind mit 28 bezeichnet.

Der Ablanfwct» ist bei der Au gestaltung gemäß < Fig. 2 im Anschluß an den Sitzring 17 des zweiten Ventilsitzes 18 durch einen die f uhrung23 umschließenden Ringkanal 29 gebildet, der auch in seinem schräg nach innen auf den Sitzring 1 zulaufenden Bereich wegen des verhältnismäßig großen Abstandes zwischen ■ Anlage 19 und Sitzring 17 eine vergleichsweise große Weite hat, so daß günstige Durchströmungsverhältnisse gegeben sind. An den durch den Ringkansl 29 gebildeten Teil des Ablaufes schließt eine entsprechende Leitungsverbindung zum Vorratsbehälter an. die hier >< durch eine Radialbohrung 30 angedeutet ist.

Die / usgestaltung gemäß F i g. 3 entspricht im Prinzip jener gemäß F i g. 2. und es finden dementspre chend für entsprechende Teile auch wieder die gleichen Bezugszeichen Verwendung. Abweichend von der r. Ausgestaltung gemäß F i g. 2 ist die vom Sitzring 17 des Ventilsitzes 18 unabhängige Anlage 19 hier allerdings nicht durch den Betätigungsstößel 15 als solchen gebildet, sondern vielmehr durch die Führung 23 desselben, die deshalb nunmehr, bezogen auf die der in Anlage der Kugel 10 am zweiten Sitzring entsprechende Lage des Betätigungsstößels 15. über diesen hinausrag¹ und so unabhängig vom Betätigungsstöße: eine gehäusefeste Abstützung bildet. Die Führung ist dementsprechend mit einer dem Durchmesser der 4-, Kugel 10 entsprechenden Anfasung in ihrem dem Betätigungsstößel 15 zugeordneten Randbereich versehen.

Wie schon aus dem Vergleich der Zeichnungen ersichtlich, sind ansonsten zwischen der Ausgestaltung >o gemäß Fig.2 und jener gemäß Fig. 3 keine größeren Unterschiede, so daß insoweit auf die Ausführungen zur Ausgestaltung gemäß F i g. 2 Bezug genommen werden kann.

Die in Fig.4 dargestellte Ausführungsform entspricht wiederum weigehendst jener gemäß F i g. 3, so daß insoweit das dort Gesagte gilt. Abweichend von jener Ausgestaltungsform ist die Führung, hier mit 23a bezeichnet, allerdings nicht durch ein Teil des Gehäuses selbst, sondern vielmehr eine eingesetzte Rohrbuchse μ gebildet, woraus sich fertigungstechnische Vorteile ergeben können, insbesondere im Hinblick auf bevorzugte Materialabstimmungen. Auch diese Rohrbuchse ist im Bereich der Anlage 19 mit einer Anfasung versehen, die in Abstimmung auf den Durchmesser der es Ventilkugel gewählt ist

Fig. 5 zeigt eine Ausgestaltungsform, die bei grundsätzlich gleichem Aufbau des Vorsteuerventiles mit einer zwischen Bctätigungsstößel 15 und Ventilkugcl 10 zwischengeschalteten Stiitzkugel 31 arbeitet. Diese Stützkugel 31 ist mit kleinerem Durchmesser als die Ventilkugel 10 ausgeführt und liegt ihrerseits über einen Teilbereich in einer Axialbohrung 32 der Führung 2ib für den Betätigungsstößel 15, wobei im dargestellten Ausführungsbeispiel entsprechend dem Durchmesser der Stützkugel 31 die Axialbohrung 32 einen Durchmesser aufweist, der etwas größer ist als jener des Betätigungsstößels und die diesem zugeordnete Füh rungsbohrung in der Führung 23b. Durch die Zwischenschaltung der Stützkugel 31 ergeben sich besondere große freie Übergangsquerschnitte zwischen dem Sitzring 17 des zweiten Ventilsitzes 18 und dem Kingkanal 29. wie sich aus der in Volumen dargestellten Lage von Stützkugel 31 und Ventilkugel 10 ergibt. Liegt die Vcntilkugel 10, wie strichpunktiert dargestellt, am Sitzring 17 dichtend an. so ist die Stützkugel bevorzug! gegen die Führung 23ö abgestützt, wobei die Anlage 19 wiederum durch einen angefasten Bereich der Führungsbohrung für c'en Betätigungsstößel 15 gebildet ist. Selbstverständlich ist es aber auch bei einer derartigen Ausgestaltung mit zwischengeschalteter Stützkugel 31 möglich, diese unmittelbar auf dem Betätigungsstößel 15 abzustützen, analog zum Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2.

Bei den vorgeschilderten Ausführungsformen beaufschlagt der Betätigungsstößel 15 die Ventilkugel 10 bei der Umschaltung unmittelbar. Bei hohen Schaltgc schwindigkeiten ergeben sich dementsprechend hohe Betätigungskräfte am Betätigungsstößel 15, der andererseits aber möglichst schlank sein soll, einmal, um die Massenträgheiten so klein wie möglich zu halten und zum anderen, um die Ablaufquerschnitte im Bereich des zweiten Ventilsitzes so groß wie möglich machen zu können.

Um nun die Betätigungskräfte bei der Einleitung der Umschaltung möglichst klein halten zu können, wird beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 6 eine Ausgestaltung gewählt, bei der zwischen dem Betätigungsstößel und der Kugel ein Flüssigkeitspolster gegeben ist. wobei die Querschnittsfläche dieses Flüssigkeitspolsters größer als die Querschnittsfläche des Betätigungsstößels ist. Hierdurch ergibt sich eine Übersetzung, so daß die Betätigungsstärke kleiner gehalten werden können als bei unmittelbarer Beaufschlagung der Ventilkugel 10 durch den Betätigungsstößel zur Auslösung der Umschaltbewegung.

Konstruktiv ist dies bei der Ausführungsform gemäß F i g. 6 dadurch verwirklicht, daß die dem Sitzring 17 des zweiten Ventilsitzes 18 in Richtung auf den Betätigungsstößel vorgelagerte Anlage 19 durch eine der Führung 23 des Betätigungsstößels 15 zugeordnete Ringsitzfläche gebildet ist, deren Innendurchmesser größer als der Durchmesser des Betätigungsstößels ausgebildet ist, der bei Anlage der Kugel an dieser zweiten Ringsitzfläche mit axialem Abstand zur Kugel liegt Da der Betätigungsstößel 15 in der Führung 23 praktisch spielfrei und damit im wesentlichen auch flüssigkeitsdicht — Spaltdichtung — geführt ist, und die Ventilkugel 10 ihrerseits auch an der Anlage 19 bei der beschriebenen Gestaltung dichtend anliegt, wird bei Verschiebung des Betätigungsstößels 15 in Richtung auf die Kugel 10 die Betätigungskraft zunächst lediglich über das Druckpolster auf die Ventilkugel 10 übertragen, wobei entsprechend den durch die besagten Rächenverhältnisse gegebenen Übersetzungsverhältnisses die auf die Kugel 10 wirkende Betätigungskraft

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größer als die Stößelkraft ist. te lieaufschiagung der Ventilkugel 10 über den

Ansonsten entspricht auch die Ausgestaltung gemäß HetätiguriKsstößel 15 vorzusehen. Eine solche Ausge-

Fi g. 6 den vorgeschilderten Ausführungsbeispielen, und staltung gemäß F i g. b ist darüber hinaus auch in

es liegt im Rahmen der F.rfindung, auch in Verbindung Verbindung mit Lösungen gemäß F i g. 5 zu realisieren,

mit anhand der vorgeschilderten Ausführungsheispiele bei denen zwischen Ventilkugel 10 und Betätigungsstö-

vcrwendeten Führungen zunächst lediglich eine indirek- ßel 15 eine StUtzkugel angeordnet ist.

1 lierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Ventil, insbesondere elektromagnetisch betätigtes Ventil, mit zwischen zwei gehäuseseitigen Ventilsitzen beweglicher Ventilkugel als VentilverschluUteil, bei dem bei Aufsitzen der Ventilkugel am ersten Ventilsitz die Verbindung zwischen Druckleitung und Verbraucher abgesperrt und zwischen Verbraucher und Ablauf freigegeben ist und bei dem bei Aufsitzen der Ventilkugel am zweiten Ventilsitz m die Verbindung zwischen Druckleitung und Verbraucher freigegeben ist, wobei die Ventilkugel am Sitzring des zweiten Ventilsitzes unter Flüssigkeitsdruck anliegt und gegen den ersten Ventilsitz über einen axialen Beiätigungsstöße! verschiebbar und dichtend anpreßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vcntilkugel (10) bei Anlage am Sitzring (17) des zweiten Ventilsitzes (18) mit einer ihrem Äquator benachbarten Ringzone am zweiten Ventilsitz (18) abdichtet und gleichzeitig gegen eine vom Sitzring (17) unabhängige zweite und gegenüber dem Sitzring (17) in Richtung auf den Betätigungsstößel (15) versetzte, unnachgiebige Anlage (19) abgestützt ist.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel am zweiten Ventilsitz (18) etwa im Bereich ihres 10. Breitengrades anliegt.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Anlage (19) durch den Betätigungsstößel (15) gebildet ist, der zumindest in seinem der Ventilkugel (10) benachbarten Endbereich geführt und seinerseits in seiner Abstützlagc unnachgiebig gegen das Ventilgehäuse abgestützt ist.

4. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Anl& ~z (19) durch ein gehäusefestes Teil gebildet ist.

5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Anlage (19) durch die Führung (23) des Betätigungsstößels (15) gebildet ist. ₄c,

6. Ventil nach den Ansprüchen 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Anlage (19) eine zweite Ringsitzfläche bildet.

7. Ventil nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß die als Anlage (19) dienende, zweite 4, Ringsilzfläche einen Innendurchmesser aufweist, der größer als der Durchmesser der Führung (23) des Betätigungsstößels (15) ist und daß der Betätigungsstößel bei Anlage der Ventilkugel (10) an dieser zweiten Ringsitzfläche mit axialem Abstand zur Ventilkugel (10) liegt.

8. Ventil nach einem der vorhergeh 1:110 1 Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ven> ikugel (10) über eine Stützkugel (31) gegen die zweite Anlage (19) abgestützt ist.

9. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitzring (17) des zweiten Ventilsitzes (18) elastisch nachgiebig ist.

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