DE3003057A1 - Pilotbetaetigtes ventil - Google Patents

Description

Beschreibungseinleitung

Die Erfindung bezieht sich auf ein pilotbetätigtes Ventil und insbesondere auf die Verbesserung solcher Ventile in der Weise, daß die Schließ- und Öffnungsrate derartiger Ventile in besonderer Weise gesteuert wird.

Ein pilotbetätigtes Ventil schließt ein Hauptventilglied ein, das eine öffnung schließt und freigibt, um die Strömung eines Fluids von einem Hochdruckeinlaß zu einem Niederdruckauslaß zu ermöglichen oder zu verhindern. Mit dem Einlaß steht eine Kammer auf der der öffnung gegenüberliegenden Seite des Ventilgliedes über einen Leckkanal in Verbindung. Diese Kammer steht außerdem über ein kleines Pilotventil mit einem Niederdruckbereich, wie dem Auslaß, in Verbindung. Ist das Pilotventil geschlossen, so wird die Kammer durch den Leckkanal mit Hochdrucfefluid gefüllt. Ist der Druck in der Kammer auf einen vorbestimmten Wert angestiegen, so wird das Hauptventilglied zum Schließen der öffnung veranlaßt, wobei gleichzeitig das Hauptventil geschlossen wird. Ist das Pilotventil geöffnet, so wird der Fluiddruck in der Kammer verringert, weil der Pilotkanal weiter als der Leckkanal ist und das Hauptventilglied verstellt wird, um die öffnung freizugeben.

Bei solchen Ventilen üblicher Bauweise ist die Öffnungsund Schließrate des Hauptventiles für jede gegebene Differenz

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zwischen den Drücken auf entgegengesetzte Seiten des Ventiles vom Verhältnis der Strömungsquerschnitte der Leck- und Pilotkanäle abhängig. Je größer beispielsweise der Leckkanal im Verhältnis zu einem bestimmten Pilotkanal ist, desto langsamer wird sich das Ventil öffnen und desto schneller schließen. Der Grund hierfür besteht darin, daß bei geöffnetem Pilotventil der Druck in der Kammer relativ langsam abfällt, weil Hochdruckfluid weiterhin durch den Leckkanal mit relativ hoher Strömungsrate in die Kammer gelangt. Ist das Pilotventil geschlossen, so gelangt Hochdruckfluid mit hoher Strömungsrate in die Kammer, und der Druck in der Kammer steigt schnell an. Andererseits wird das Ventil desto schneller öffnen und desto langsamer schließen, je kleiner der Querschnitt des Leckkanales im Verhältnis zum Strömungsquerschnitt eines bestimmten Pilotkanales ist. Der Grund hierfür ist, daß bei geöffnetem Pilotventil der Druck in der Kammer rasch fällt, weil Hochdruckfluid weiterhin durch den Leckkanal mit geringer Strömungsrate in die Kammer gelangt. Ist das Pilotventil geschlossen, so gelangt Hochdruckfluid mit geringer Strömungsrate in die Kammer, so daß der Druck in der Kammer langsam ansteigt und das Hauptventil langsam schließt.

In den meisten Anwendungsfällen ist es erwünscht, daß das Hauptventil sofort auf das öffnen und Schließen des Pilotventiles reagiert und entsprechend rasch öffnet und schließt.

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Eine entsprechend rasche Bewegung des Hauptventilgliedes ist jedoch begleitet von der raschen Beendigung der Bewegung des Hauptventilgliedes sowohl in der Schließ- als auch in der Öffnungsrichtung, was im allgemeinen ein Nachteil ist. Insbesondere wenn ein rasch schließendes Hauptventilglied gegen den die öffnung umgebenden Ventilsitz anschlägt, wird die Strömung des Fluids durch das Ventil so rasch unterbrochen, daß ein Fluid-Schlag sich ausbildet, der allgemein als "Wasserschlag" bekannt ist. Ein solcher Schlag erhöht vorübergehend den Druck im Leitungssystem weit über seinen Normalwert hinaus, wodurch unter Umständen sogar das Leitungssystem und die Regelungseinrichtungen des Systemes zerstört werden können. Bei raschem öffnen des Ventiles kann außerdem das Hauptventilglied so heftig an Anschläge, die seinen normalen Bewegungsbereich begrenzen, anschlagen, daß die Lebensdauer der Teile des Ventiles begrenzt ist.

Ein mit der Erfindung behandeltes Problem besteht darin, ein pilotgesteuertes Ventil so auszugestalten, daß das Hauptventilglied seine öffnungs- und Schließbewegung rasch beginnt, daß sich die Bewegung jedoch verlangsamt, wenn sich das Hauptventilglied dem Ende seines jeweiligen Bewegungsbereiches nähert, so daß die jeweilige Bewegung nicht plötzlich endet. Als Folge hiervon sollen Wasserschläge und exzessive Belastungen der Teile des Ventiles bzw. einer das Ventil einschließenden

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Anlage erheblich vermindert, wenn nicht ausgeschlossen werden.

Zur Lösung dieses Problemes wird erfindungsgemäß„vor allem vorgeschlagen, daß bei einem gattungsgemäßen Ventil der Leckkanal einen Strömungsquerschnitt hat, der sich über die Kanallänge derart verändert, daß der freie Strömungsquerschnitt bei geschlossenem Hauptventil am kleinsten und bei geöffnetem Hauptventil am größten ist.

Weitere Probleme und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung; in der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Teil eines Mittellängsschnittes eines pilotbetätigten Ventiles in einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung, wobei Pilot- und Hauptventil geschlossen sind,

Fig. 2 in einer Fig. 1 entsprechenden Darstellung das Pilotventil in der geöffneten Stellung,

Fig. 3 in einer Fig. 1 entsprechenden Darstellung das Hauptventil in der geöffneten Stellung,

Fig. 4 einen Teil der Anordnung von Fig. 1 in größerer Darstellung,

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Fig. 5 in perspektivischer Darstellung das Hauptventilglied und eine dieses während der Bewegung führende Dichtung, wie sie beide bei den Anordnungen gemäß Fig. 1-3 vorgesehen sind,

Fig. 6 in einer Fig. 5 entsprechenden Darstellung eine andere Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 7 eine Ansicht bei teilweise weggebrochenen Teilen des Hauptventilgliedes und einer Dichtung in einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform,

Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie 8-8 in Fig. 7 und Fig. 9 einen Mittellängsschnitt - teilweise jedoch in der Ansicht - eines pilotbetätigten Ventiles gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

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Figurenbeschreibung

Das pilotgesteuerte Ventil gemäß Fig. 9 weist einen Ventilkörper 10 auf, auf dem ein Halsstück 11 aufgesetzt ist. Der Ventilkörper 10 ist mit einer Einlaßöffnung 12 und einer Auslaßöffnung 13 versehen. Die Einlaßöffnung 12 ist zum Anschluß an die Hochdruckquelle für ein Fluid bestimmt. Die Auslaßöffnung 13 ist zum Anschluß an einen Niederdruckbereich bestimmt. Zwischen den öffnungen 12 und 13 ist eine Öffnung 14 vorgesehen, die von einem ringförmigen Hauptventilsitz 15 umgeben ist. Das Halsstück 11 führt mit einer Innenbohrung einen Kolben 18, wobei die Längsachse der Innenbohrung und des Kolbens 18 die Längsachse des Ventilkörpers 10, die die öffnungen 12,13 zentrisch durchsetzt, senkrecht schneidet. Im Ausführungsbeispiel verläuft die Längsachse von Bohrung und Kolben 18 vertikal. Die Unterseite des Kolbens 18 ist am Außenumfang mit einer nach außen gerichteten Ringlippe 19 und in der Mitte mit einem ebenfalls nach außen, unten, gerichteten Gewindezapfen 20 versehen. Im Ringraum zwischen der Ringlippe 19 und dem Gewindezapfen 20 ist eine ringförmige Hauptventilscheibe 21 aus elastischem Werkstoff angeordnet. Der Gewindezapfen 20 durchsetzt die Zentralbohrung der Hauptventilscheibe, und auf das untere, aus der Hauptventilscheibe 21 herausragende, mit einem Außengewinde versehene Ende des Gewindezapfens 20 ist eine Mutter 23 so weit

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aufgeschraubt, daß die HauptventiIcheibe 21 spielfrei an dem Kolben 18 gehalten ist. Der Außendurchmesser der Scheibe 21 ist etwas größer als der Durchmesser des Hauptventilsitzes 15, so daß das Ventil geschlossen ist, wenn sich der Kolben 18 in seiner in Fig. 9 dargestellten unteren Endstellung befindet und die Hauptventilscheibe 21 auf dem Hauptventilsitz 15 aufsitzt.

Der Bereich der Bohrung des Halsstückes 11 oberhalb des Kolbens 18 bildet eine Kammer 26. Zwischen dieser Kammer 26 und der öffnung 14 unterhalb der Hauptventilscheibe 21 erstreckt sich eine Pilotbohrung 27, die den Kolben auf seiner ganzen Länge von der Oberseite bis zur äußeren Endfläche des Gewindezapfens 20 durchsetzt. Auf dem Halsstück 11 ist ein elektrischer Solenoid 28 aufgesetzt, der ein in vertikaler Richtung verstellbares Betätigungselement 29 umgibt. Ist der Solenoid 28 entregt, so hält eine Wickelfeder 30 im entspannten Zustand das Betätigungselement 29 in seiner unteren Endstellung, und ein am unteren Ende des Betätigungselementes 29 angeordnetes Pilotventilglied sitzt auf dem Kolben 18 auf, um die Pilotbohrung 27 an ihrem oberen Ende zu verschließen.

Bei konventionellen Ventilen gelangt Hochdruckfluid als Leckfluid ständig zwischen dem Kolben 18 und der Wand der Bohrung des Halsstückes 11 hindurch aufe dem Bereich der Einlaßöffnung

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in die Kammer 26, um so die Kammer 26 mit Hochdruckfluid zu füllen. Alternativ ist häufig eine Leckbohrung mit geringem Querschnitt im Halsstück 11 angeordnet, durch die dann Hochdruckfluid in die Kammer 26 gelangt. Auf diese Weise wirkt auf den Kolben 18 eine nach unten gerichtete, das Pilotventil in der Schließstellung haltende Kraft. Wird der Solenoid 28 erregt, so hebt sich das Betätigungselement 29 vom Kolben 18 ab, um die Pilotbohrung 27 freizugeben. Da der Durchflußquerschnitt des den Kolben 18 umgebenden Leckkanales oder der Leckbohrung kleiner als der Durchflußquerschnitt der Pilotbohrung 27 ist, strömt das Hochdruckfluid aus der Kammer 26 schneller durch die Pilotbohrung 27 zur Auslaßöffnung 13 ab, als Leckfluid durch den Leckkanal bzw. die Leckbohrung in die Kammer 26 gelangt. Hieraus resultiert, daß die auf den Kolben 18 wirkende resultierende Kraft nach oben gerichtet ist, der Kolben 18 sich nach oben bewegt, die Hauptventilscheibe 21 vom Ventilsitz 15 abgehoben wird und dabei das Hauptventil geöffnet wird. Das Ventil bleibt geöffnet, bis der Solenoid 28 entregt wird. Im Zeitpunkt des Entregens des Solenoides 28 schließt das untere Ende des Betätigungselementes 29 erneut die Pilotbohrung 27 an ihrem oberen Ende. Hierdurch ist ein weiteres Abfließen des Fluids aus der Kammer 26 zur Auslaßöffnung 13 verhindert. Hochdruckfluid leckt jedoch weiter in die Kammer 26, so daß sich in der Kammer 26 ein Druck aufbaut, der den Kolben 18 veranlaßt, sich nach unten

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zu bewegen, bis die Scheibe 21 auf dem Sitz 15 aufsitzt und das Ventil verschließt.

Ein Teil eines Ventiles, ähnlich dem in Fig. 9 dargestellten Ventil, mit der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 1-5 dargestellt. Ein Halter 48 hat die Form einer umgestülpten Tasse mit einem Deckel 49 und der einen geschlossenen Ring bildenden Schürze 50. Dieser Halter 48 ist in vertikaler Richtung gleitfähig in einem Führungs- und Dichtungsstück gelagert. Das Führungs- und Dichtungsstück 51 weist einen nach außen gerichteten Flansch 52 auf, der am äußeren Rand zwischen dem Ventilkörper 10 und dem Halsstück 11 befestigt ist. Eine vertikale Ringlippe 53 des Führungs- und Dichtungsstückes 51 ist konzentrisch zu dem Ventilsitz 15 angeordnet. Der Deckel 49 des Halters 48 weist eine öffnung 54 auf, die gleichachsig mit einer öffnung 43 in einer elastischen Scheibe 42 angeordnet ist. Der Halter 48 und die Scheibe 42 bilden zusammen den Hauptventilkorper des Ventiles. Der Deckel 49 ist zu einem die öffnung 54 umgebenden Kegelstumpf aufgebogen, dessen oberer Rand einen die öffnung 54 konzentrisch umgebenden Sitz bildet, mit dem der Pilotventilkörper zusammenwirkt, der vom unteren Ende des Betätigungselementes 29 getragen wird. Auf diese Weise sind die öffnungen 54 und 43 sowie die Pilotbohrung 27 gleichachsig angeordnet.

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Zur Bildung eines Leckkanales gemäß der Erfindung ist ein Längsschlitz 57 am Außenumfang der Schürze 50 des Halters gebildet. Bei dieser Lösung hat der Schlitz 57 über seine gesamte Länge eine gleichbleibende Weite, jedoch eine keilförmig sich verändernde Tiefe. Der Schlitz 57 ist dabei im Bereich des Ventilsitzes 15 am tiefsten, wobei die Tiefe des Schlitzes von diesem Ende aus bis zu dem dem Ventilsitz 15 abgekehrten Ende kontinuierlich abnimmt, so daß der Schlitz an dem dem Ventilsitz 15 abgekehrten Ende die geringste Tiefe hat. In der Darstellung der Fig. 1-5 hat also der Längsschlitz am oberen Ende die geringste, am unteren Ende die größte Tiefe. Als eigentlicher Leckkanal 58 wirkt dabei der Abschnitt des Längsschlitzes 57 im Bereich der ihm gegenüberliegenden Wand 59 der Ringlippe 53 des Pührungs- und Dichtungsstückes 51.

Hochdruckfluid strömt aus dem den Ventilsitz 15 außen umgebenden Hochdruckbereich durch den Leckkanal 58 in die Kammer 26. Ist das Hauptventil geschlossen (Fig. 1 und 4), so ist der Durchflußquerschnitt des Leckkanales am kleinsten, weil der Wand 59 der Ringlippe 53 der Abschnitt des Längsschlitzes 57 mit der geringsten Tiefe gegenüberliegt. Hebt das Hauptventilglied zum öffnen des Ventiles vom Ventilsitz 15 ab, so wird der Durchflußquerschnitt des Leckkanales 58 zunehmend größer, weil Abschnitte des Leckkanales mit

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zunehmend größerer Tiefe in den Bereich der Wand 59 der Ringlippe 53 kommen. Hat der Hauptventilkörper das obere Ende seines Bewegungsbereiches erreicht (Fig. 3), so ist der größte Durchflußquerschnitt des Leckkanales 58 gegeben, weil der Abschnitt des Längsschlitzes 57 mit der größten Tiefe und damit mit dem größten Querschnitt im Bereich der gegenüberliegenden Wand 59 sich befindet. Je größer der Durchflußquerschnitt des Leckkanales ist, desto größer ist die Strömungsrate für das Einströmen von Leckfluid in die Kammer 26.

Auf diese Weise wird das HochdruckfIuid in der Kammer 26 sofort mit dem Abströmen durch die Pilotkanäle 54,43 beginnen, wenn das Ventil lange genug geschlossen geblieben ist, um in dem Bereich um den Ventilsitz 15 herum und in der Kammer 26 einen gleichen, entsprechend hohen Druck sich ausbilden zu lassen und dann das Pilotventil geöffnet wird (Fig. 2). Relativ wenig HochdruckfIuid gelangt über den Leckkanal in die Kammer 26, da letzterer einen sehr kleinen Strömungsquerschnitt hat. Infolgedessen wird der Druck in der Kammer 26 sehr rasch abfallen, und als Ergebnis hiervon wird der Hauptventilkörper sehr rasch beginnen, sich vom Ventilsitz abzuheben, wenn das Pilotventil geöffnet worden ist. Wenn das Hauptventilglied sich von seinem Sitz abzuheben beginnt, wird der Strömungsquerschnitt des Leckkanales größer werden,

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und Hochdruckf luid gelangt mit zunehmend größer werdender Strömungsrate in die Kammer 26. Dieses zunehmende Einströmen von Hochdruckfluid in die Kammer 26 verlangsamt die Bewegung des Hauptventilgliedes, so daß der Deckel 49 des Halters 48 an der Fläche 60 zur Anlage kommt (Fig. 3) , während er sich mit relativ geringer Geschwindigkeit bewegt.

Ist bei geöffnetem Ventil (Fig. 3) das Pilotventil geschlossen, d.h. bewegt sich das Betätigungselement nach unten, so daß sein unteres Ende mit dem kegelstumpfförmigen Teil des Deckels 49 in Berührung kommt, um den Pilotkanal 54-43 zu schließen, so gelangt Hochdruckfluid mit einer relativ hohen Strömungsrate in die Kammer 26, weil der Strömungsquerschnitt des Leckkanales seinen maximalen Wert hat. Hierdurch steigt der Druck in der Kammer 26 sehr rasch an, und als Folge hiervon beginnt das Hauptventil sehr bald nach dem Schließen des Pilotventiles sich nach unten gegen den Ventilsitz zu bewegen. Im Verlauf der Bewegung des Hauptventiles gegen den Ventilsitz wird der Strömungsquerschnitt des Leckkanales 58 kleiner, und das Hochdruckfluid gelangt mit progressiv abnehmender Strömungsrate in die Kammer 26. Das verringerte Einströmen von Hochdruckfluid in die Kammer 26 verlangsamt die Bewegung des Hauptventilgliedes, so daß die Scheibe 42 schließlich an dem Ventilsitz 15 zur Anlage kommt, während sie sich nur noch mit relativ geringer Geschwindigkeit bewegt. .

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In Fig. 1-5 ist lediglich ein Längsschlitz 57 dargestellt, obwohl mehrere solcher auf den Umfang der Schürze 50 verteilter Längsschlitze vorgesehen sein können.

Um ein rascheres öffnen des Ventiles nach dem öffnen des Pilotventiles-, sowie um nach dem Schließen des Ventiles eine langsamere Bewegung des Ventilgliedes beim Annähern an den Ventilsitz 15 zu ermöglichen, kann ein Schlitz 57" (Fig. 6) vorgesehen sein. Während sich der Schlitz 57 in Fig. 1-5 im wesentlichen über die gesamte Höhe der Schürze 50 erstreckt, erstreckt sich der Schlitz 57' gemäß Fig. 6 nur über einen Teil der Höhe der Schürze 50. Hierdurch gelangt nach dem öffnen des Pilotventiles aber noch vor dem öffnen des Hauptventiles nur das Hochdruckfluid in die Kammer 26, das zwischen der Schürze 50 und der Wand 59 leckt, und dieses Lecken erfolgt bei sehr geringer Sickerrate. Hierdurch fällt der Druck in der Kammer 26 besonders rasch ab. Nach dem Schließen des Hauptventiles aus der offenen Stellung heraus, bewegt sich das Hauptventilglied zunächst sehr rasch, weil sich der Druck in der Kammer 26 sehr rasch aufbaut. Die Druckanstiegsrate wird jedoch geringer, wenn sich das Hauptventilglied dem Ventilsitz 15 nähert, und die Bewegung des Hauptventilgliedes wird langsamer, ehe das Hauptventilglied mit dem Sitz in Berührung kommt. Die Länge des Schlitzes 57' kann den besonderen Einsatzbedingungen des Ventiles angepaßt werden, um dem

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Hauptventilglied während seines gesaraten Bewegungsbereiches die jeweils gewünschte Geschwindigkeit zu geben. Die Bewegung des Ventilgliedes kann auch durch die gewählte Anzahl der jeder Schürze 50 zugeordneten Längsschlitze 57' beeinflußt werden. Darüber hinaus können bei Anwendung mehrerer Schlitze die einzelnen Schlitze verschiedene Längen haben.

In Fig. 1-6 ist jeder Schlitz in radialer Richtung der Schürze 50 kegel- bzw. keilförmig, so daß sich die Tiefe des Schlitzes über seine Länge verändert. Eine hierzu alternative Lösung ist in Fig. 7,8 dargestellt, wobei der Schlitz 157 über seine Länge eine gleichbleibende Tiefe hat (Fig. 8), aber in axialer Richtung keilförmig sich erweitert, so daß sich über seine Länge die Weite ändert. Das Ergebnis ist das gleiche, wie es oben für den Schlitz 57 beschrieben wurde. Auch hierbei können mehrere Schlitze vorgesehen sein, und der jeweilige Schlitz muß sich nicht notwendigerweise über die gesamte Höhe der Schürze erstrecken. Schließlich soll auf die Möglichkeit der Anwendung von Schlitzen verwiesen werden, die sich sowohl in der Weite als auch in der Tiefe verändern.

Bei der Lösung nach Fig. 1-8 ist der jeweilige Schlitz 57,57* in der zylindrischen Außenfläche des Halters 48 angeordnet, d.h. in der Außenfläche des Hauptventilgliedes.

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Alternativ hierzu kann ein keilförmiger Schlitz in der Ringfläche angeordnet sein, die das Hauptventilglied während seiner Bewegung führt. Beispielsweise kann gemäß Fig. 9 ein Schlitz 63, der in seiner Tiefe keilförmig ausgebildet ist, in der Ttfand der Bohrung des Halsstückes 11 angeordnet sein, in der der Kolben 18 gleitet. Mit zunehmendem Abstand vom Ventilsitz 15 nimmt dabei die Tiefe des Schlitzes 63 zu. Der Leckkanal ist durch den Schlitz und die dem Schlitz gegenüberliegende Fläche eines elastischen O-Ringes 64 definiert, der den Kolben 18 umgibt. Dabei wird der Leckkanal im Querschnitt desto größer, je entfernter der Kolben 18 und damit die Ventilscheibe 21 vom Ventilsitz 15 ist. Damit ist die Wirkung des Leckkanales mit veränderlichem Strömungsquerschnitt genau die gleiche, wie sie im Zusammenhang mit Fig. 1-5 beschrieben wurde.

Darüber hinaus kann, wie es in Verbindung mit dem Schlitz 57 bzw. 57' beschrieben wurde, der Schlitz 63 so lange gemacht werden, wie es für den jeweiligen Anwendungsfall zweckmäßig ist, um für den Kolben 18 die wünschenswerte Bewegungsgeschwindigkeit zu erhalten. Darüber hinaus können mehrere Schlitze gleicher oder verschiedener Länge angewendet werden. Auch kann die Weite und/oder die Tiefe des Schlitzes keilförmig sich erweitern, wobei der Keilneigungswinkel den jeweiligen Verhältnissen entsprechend gewählt wird.

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Die Erfindung wurde in Ausführungsformen beschrieben, die zwar bevorzugte Lösungen gemäß der Erfindung, trotzdem aber nur Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellen. Sie können deshalb im Rahmen des Grundgedankens der Erfindung vielfach abgewandelt werden. Die Erfindung und ihre Grenzen ergeben sich deshalb allein aus den Patentansprüchen. Trotzdem soll die Erfindung zusammenfassend nochmals wie folgt umschrieben werden.

Ein Ventil hat einen Ventilkörper, der zwischen der Einlaß- und der Auslaßöffnung eine weitere Öffnung sowie ein Hauptventilglied zum öffnen und Schließen der Öffnungen aufweist. Eine Kammer oberhalb dieses Ventilgliedes ist mit einem Hochdruckfluid zu beschicken. Die Beschickung erfolgt durch einen Leckkanal zwischen der Kammer und der Einlaßöffnung. Bei geöffnetem Hauptventil steuert ein Pilotventil das Abströmen des Fluids aus der Kammer. Der Strömungsquerschnitt des Leckkanales ändert sich über die Kanallänge fortschreitend derart, daß der freie Strömungsquerschnitt bei geschlossenem Hauptventil am kleinsten, bei geöffnetem Hauptventil am größten ist. Der Leckkanal kann mit einer Nut gebildet werden, die entweder in der den Hauptventilkörper führenden Zylinderfläche oder im Außenumfang des Hauptventilkörpers angeordnet ist. Bezogen auf die die Nut aufnehmenden Flächen kann die Nut radial oder axial keilförmig sein.

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Claims (1)

1. Anmelder: Automatic Switch Company, Florham Par New Jersey, U.S.A.

   Titel; Pilotbetätigtes Ventil

   Patentansprüche

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   Ventil mit folgenden gattungsgemäßen Merkmalen:

   1.1 ein Ventilkörper weist einen Einlaß zur Verbindung mit einem Fluidhochdruckbereich, einen Auslaß zur Verbindung mit einem Fluidniederdruckbereich und eine zwischen Einlaß und Auslaß angeordnete Öffnung auf, die von einem Ventilsitz umgeben ist,

   1.2 zum öffnen und Schließen des Ventiles ist ein Hauptventilglied zwischen zwei Endstellungen verstellbar, wobei es in der einen Endstellung vom Ventilsitz frei ist, in der anderen Endstellung auf dem Ventilsitz aufsitzt,

   1.3 in dem Ventilkörper ist eine Kammer auf der Seite des Hauptventilgliedes angeordnet, die dem Ventilsitz abgekehrt ist,

   1.4 zur Steuerung der Verbindung zwischen der Kammer und einem Bereich mit einem Druck, der geringer ist als der Druck im Bereich des Einlasses, ist ein Pilotventil angeordnet,

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   1.5 ein Leckkanal verbindet den Einlaß mit der Kammer,

   dadurch gekennzeichnet, daß der Leckkanal (58) einen sich über seine Länge derart verändernden Strömungsquerschnitt hat, daß der freie Strömungsquerschnitt bei geschlossenem Hauptventil (15,48) am kleinsten, bei offenem Hauptventil am größten ist.

   2. Ventil nach Anspruch 1_f dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptventilglied (48) während seiner Bewegung von einer feststehenden Ringfläche (59) geführt wird, wobei das Hauptventilglied eine mit der feststehenden Ringfläche gleitend kontaktierende Ringfläche (50) aufweist und wobei der Leckkanal (58) mit einem Schlitz (57) in einer dieser Ringflächen gebildet wird.

   3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (57) sich von einem maximalen zu einem minimalen Strömungsquerschnitt keilförmig verändert.

   4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Tiefe des Schlitzes (57) in der radialen Richtung der Fläche verändert, in der der Schlitz angeordnet ist.

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   5. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Weite des Schlitzes (57) in der axialen Richtung der Fläche verändert, in der der Schlitz angeordnet ist.

   6. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptventilglied (48) die Form einer umgestülpten Tasse hat, in der eine elastische Ventilscheibe (42) gehalten ist, wobei eine ringförmige Lippendichtung (51) das Hauptventilglied umgibt, um letzteres bei seinen Bewegungen zu führen und wobei der Leckkanal (58) mit einem Schlitz (57) in der Fläche des Hauptventilgliedes gebildet wird, die der Lippendichtung gegenüber liegt.

   7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Leckkanal (58) sich in seinem Strömungsquerschnitt von einem zum anderen Ende derart verändert, daß der Strömungsquerschnitt nahe dem Ventilsitz (15) am größten ist.

   8. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (10) mit einer Bohrung versehen ist, in der das Hauptventilglied (48) gleitend gelagert ist, wobei der Leckkanal mit einem Schlitz in der Bohrungswand gebildet wird.

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   9. Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz sich vom einen zum anderen Ende keilförmig in seinem Strömungsquerschnitt verändert, wobei der Strömungsquerschnitt an dem dem Ventilsitz entferntesten Schlitzende am größten ist.

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