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Patent Searching and Data


Title:
SEAT VALVE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/051835
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a hydraulic seat valve that comprises a moveable closing piston acting as closing body and a stationary seat body. One of the closing bodies (closing piston or seat body) consists of a material in the area of the seat surface, said material being essentially softer than the material of the respectively remaining closing body in the area of the seat surface. The moveable closing piston is guided and spring-loaded by means of straight-line mechanism in the closing direction. The cross-sectional area of the straight-line mechanism is also loaded in the closing direction by means of the hydraulic input pressure of the inlet side. The straight-line mechanism of the moveable closing piston is situated on the inlet side. The moveable closing piston is a hollow cylinder which is flown through from the inlet side and has a front face which is closed in the area of the seat. Radial openings are situated in front of the closed front face pertaining to said hollow cylinder. The oil flow is guided through said openings, towards the outside and into a pressure chamber that surrounds the valve seat. In an alternative embodiment, the straight-line mechanism is located on the outlet side of the seat and is designed in the form of a shaft which sealingly separates the outlet side of the valve from the spring chamber that is connected to the inlet side.

Inventors:
KUSSEL WILLY (DE)
Application Number:
PCT/EP2000/013315
Publication Date:
July 19, 2001
Filing Date:
December 28, 2000
Export Citation:
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Assignee:
TIEFENBACH BERGBAUTECHNIK GMBH (DE)
KUSSEL WILLY (DE)
International Classes:
F16K17/04; (IPC1-7): F16K17/04
Domestic Patent References:
WO1998013246A11998-04-02
Foreign References:
US4718450A1988-01-12
US2372631A1945-03-27
US3620501A1971-11-16
US3463185A1969-08-26
US3027911A1962-04-03
FR1481723A1967-05-19
US4843187A1989-06-27
DE19917651A1999-04-19
Attorney, Agent or Firm:
Krienen, Pfingsten Truskowski (Rechts-und Patentanwaltskanzlei Königstr. 49 Remscheid, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. 1 Sitzventil mit einem beweglichen Schließkolben und einem ortsfesten Sitzkörper, deren identisch komplementär ausgebildeten Schließflächen kreisförmige Quer schnittsflächen mit in Schließrichtung linear oder progressiv zunehmendem Durch messer haben, z. B. kegel, kugel, paraboloid ausgebildet sind und bei Schließbela stung durch innigen Kontakt dichtend zusammenwirken und die Einlaßseite des Sitz ventils von der Auslaßseite abtrennen ; Kennzeichen : der bewegliche Schließkolben ist mittels Geradführung in Schließrichtung geführt und federbelastet ; die Querschnittsfläche der Geradführung ist außerdem mit dem hydraulischen Ein gangsdruck der Einlaßseite in Schließrichtung belastet 2 Sitzventil mit einem beweglichen Schließkolben und einem ortsfesten Sitzkörper, deren identisch komplementär ausgebildeten Schließflächen kreisförmige Quer schnittsflächen mit in Schließrichtung linear oder progressiv zunehmendem Durch messer haben, z. B. kegel, kugel, paraboloid ausgebildet sind und bei Schließbela stung durch innigen Kontakt dichtend zusammenwirken und die Einlaßseite des Sitz ventils von der Auslaßseite abtrennen ; Kennzeichen : einer der Schließkörper (Schließkolben oder Sitzkörper) besteht im Bereich der Sitz fläche aus einem Material, welches wesentlich weicher als das Material des jeweils anderen Schließkörpers im Bereich der Sitzfläche ist.
2. 3 Sitzventil mit einem beweglichen Schließkolben und einem ortsfesten Sitzkörper, deren identisch komplementär ausgebildeten Schließflächen kreisförmige Quer schnittsflächen mit in Schließrichtung linear oder progressiv zunehmendem Durch messer haben, z. B. kegel, kugel, paraboloid ausgebildet sind und bei Schließbela stung durch innigen Kontakt dichtend zusammenwirken und die Einlaßseite des Sitz ventils von der Auslaßseite abtrennen ; Kennzeichen : der bewegliche Schließkolben ist mittels Geradführung in Schließrichtung geführt und federbelastet ; die Querschnittsfläche der Geradführung ist außerdem mit dem hydraulischen Ein gangsdruck der Einlaßseite in Schließrichtung belastet ; einer der Schließkörper (Schließkolben oder Sitzkörper) besteht im Bereich der Sitz fläche aus einem Material, welches wesentlich weicher als das Material des jeweils anderen Schließkörpers im Bereich der Sitzfläche ist.
3. 4 Sitzventil nach Anspruch 1 oder 3 Kennzeichen : der bewegliche Schließkolben ist ein Hohlzylinder, dessen Stirnseite im Bereich des Sitzes verschlossen ist ; der Hohlzylinder wird von der Einlaßseite her durchströmt und weist vor seiner ver schlossenen Stirnseite Radialöffnungen auf, durch welche der den Ventilsitz umge benden Druckraum mit der Auslaßseite verbunden ist.
4. 5 Sitzventil nach Anspruch 1 oder 3 Kennzeichen : die Geradführung befindet sich auf der Auslaßseite in Form eines Schaftes, der die Auslaßseite des Ventils gegenüber dem mit der Einlaßseite verbundenen Federraum dichtend trennt.
5. 6 Sitzventil nach einem der Ansprüche 2 bis 5 Kennzeichen : Einer der Schließkörper (Schließkolben oder sitzkörper) besteht im Bereich der Sitz fläche aus Stahl, der jeweils andere Schließkörper aus einem wesentlich weicheren, insbesondere elastisch verformbaren Material, insbesondere Kunststoff, insbesondere einem Kunststoff, welcher härter ist als Gummi.
6. 7 Sitzventil nach einem der Ansprüche 2 bis 6 Kennzeichen : Die Sitzfläche ist in Achsrichtung so klein, daß sich das weiche Material des Schließ körpers unter der Schließbelastung in einem Maße verformt, vozugsweise elastisch in einem Maße verformt, welches über das Maß der Passungstoleranzen der zusam menwirkenden Schließflächen hianusgeht.
7. 8 Sitzventil nach einem der Ansprüche 5 bis 7 ; Kennzeichen : das weiche Material ist in den Schließkörper als Ringeinlage in eine Nut derart einge lassen, daß die Seiten der Nut das Widerlager der Ringeinlage gegenüber der Schließkraft bilden.
8. 9 Sitzventil nach einem der Ansprüche 5 bis 8 ; Kennzeichen : zumindest eine der Stirnflächen schließt mit der angrenzenden Seitenflanke der Nut einen spitzen Winkel derart ein, daß zwischen der Stirnfläche und der Nut eine um laufende scharfe Kante entsteht, welche die Öffnungslippe für das aus der Nut her austretende weiche Material der Ringeinlage bildet.
9. 10 Sitzventil nach Anspruch 8 oder 9 Kennzeichen : zumindest eine der Seitenflanken Flanken der Nut besteht aus einem unter Schließ belastung plastisch verformbaren Material.
10. 11 Sitzventil nach einem der Ansprüche 8 bis 10 ; Kennzeichen : zumindest eine der Stirnflächen der Seitenflanken der Nut ist durch Materialabtrag so gestaltet, daß sie in Schließrichtung soweit hinter die Ringeinlage zurücktritt, daß bei Schiießbeiastung kein Kontakt zwischen der Stirnflächen der Seitenflanken und der Sitzfläche des anderen Schließkörpers besteht.
11. 12 Sitzventil nach einem der Ansprüche 8 bis 11 ; Kennzeichen : die eine Flanke der Nut wird durch einen ringförmigen Absatz des Sitzkörpers und die andere durch die Stirnfläche einer ringzylindrischen Buchse gebildet, welche auf bzw. in den Umfang des Sitzkörpers arretierbar, vorzugsweise einbzw. aufschraubbar und arretierbar ist, derart daß die seitliche Pressung der Ringeinlage einstellbar ist.
12. 13 Sitzventil nach einem der Ansprüche 2 bis 12 ; Kennzeichen : das weiche Material ist eine Ringeinlage, welche auf einem ringförmigen Absatz des Sitzkörpers in Schließrichtung aufliegt und vorzugsweise fest geklemmt ist ; die Stirnfläche des ringförmigen Absatzes tritt in Schließrichtung soweit hinter die Rin einlage zurück, daß bei Schließbelastung kein Kontakt zwischen der Stirnfläche und der Sitzfläche des anderen Schließkörpers besteht.
13. 14 Sitzventil nach Anspruch 13 Kennzeichen : die Stirnfläche des ringförmigen Absatzes besteht aus einem unter Schließbelastung plastisch verformbaren Material, insbesondere Metall, insbesondere KupferLegierung.
14. 15 Sitzventil nach Anspruch 13 oder 14 ; Kennzeichen : die Stirnfläche des ringförmigen Absatzes ist durch Materialabtrag so gestaltet, daß sie in Schließrichtung soweit hinter die Ringeinlage zurücktritt, daß bei Schließbela stung kein Kontakt zwischen der Stirnfläche und der Sitzfläche des anderen Schließ körpers besteht.
15. 16 Sitzventil nach einem der Ansprüche 13 bis 15 ; Kennzeichen : die Ringeinlage ist auf dem ringförmigen Absatz des Sitzkörpers durch die Stirnfläche einer ringzylindrischen Buchse festgelegt, welche auf bzw. in dem Umfang des Sitz körpers arretierbar, vorzugsweise einbzw. aufschraubbar und arretierbar ist, derart daß die seitliche Pressung der Ringeiniage einstellbar ist.
16. 17 Sitzventil nach einem der Ansprüche 2 bis 16 ; Kennzeichen : die aus einem harten Material bestehende Sitzfläche ist in Achsrichtung länger, jedoch vorzugsweise nicht mehr als 2fach, vorzugsweise nicht mehr als1/3 bis länger als die aus einem weicheren Material bestehende Sitzfläche des jeweils anderen Schließkör pers, weiche vorzugsweise kürzer als 4mm, vorzugsweise kürzer als 3mm ist.
17. 18 Sitzventil nach einem der Ansprüche 2 bis 17 ; Kennzeichen der Schließkörper, welcher im Bereich der Sitzfläche aus einem Material besteht, wel ches wesentlich weicher ist als das Material des jeweils anderen Schließkörpers im Bereich der Sitzfläche, ist der Sitzkörper.
Description:
Sitzventil Die Erfindung betrifft ein Sitzventil nach dem Oberbegriff des Anspruch 1.

Ein derartiges Sitzventil und seine Problematik ist z. B. bekannt durch die DE-A 199 17 651.5 bzw. die daraus hervorgehenden Patentanmeldungen.

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

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

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

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

Die Lösung ergibt sich aus Anspruch 1 Durch die Belastung der Querschnittsfläche der Geradführung mit dem hydraulischen Ein- gangsdruck der Einlaßseite in Schließrichtung ergibt sich eine sehr schnelle Schließbewe- gung und ein so hoher Schließdruck, daß Toleranzen der Sitzpassungen ausgeglichen wer- den.

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

Die Kombination nach Anspruch 3 bietet eine sichere Lösung, bei der auch Verunreinigun- gen oder grobe Toleranzen nicht zu den geschilderten Ventilausfällen führen können.

Die Erfindung umfaßt auch Weiterbildungen der Maßnahmen zur Erhöhung des Schließ- drucks (Ansprüche 4 und 5) und der Maßnahmen zur Anpassung der Sitztoleranzen (An- sprüche 7 bis 18). Diese Weiterbildungen sind jeweils auch auf die Kombination nach An- spruch 3 anwendbar.

Zu den Ansprüchen 4 und 5 : Bei der Ausführung nach Anspruch 4, bei der sich die Geradführung des beweglichen Schließkolbens auf der Einlaßseite befindet, ergibt sich eine sehr kurze Bauweise des Kol- bens. Da der Hohlzylinder von der Einlaßseite her durchströmt wird, wirken sich erhebliche Strömungskräfte auf den Kolben aus, die zum schnellen Schließen des Ventilsitzes bei Druckabfall fuhren. Auch eine geringe Öffnung des Ventils führt zu einem sehr piötzlichen Druckanstieg in dem den Ventilsitz umgebenden Druckraum und dadurch zu zusätzlichen Öffnungskröften an dem Kolben.

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

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

Die Sitzfläche ist in Achsrichtung so klein, daß sich das weiche Material des Schließkörpers unter der Schließbelastung in einem Maße verformt, vorzugsweise elastisch in einem Maße verformt, welches über das Maß der Passungstoleranzen der zusammenwirkenden Schließ- flächen hinausgeht. Durch diese Ausgestaltung nach Anspruch 7 wird die Weichheit des Schließkörpers nicht nur von der Materialauswahl sondern auch von der Dimensionierung abhängig gemacht, was für die Materialauswahl einen nützlichen Spielraum gewährt.

Es ist nicht erforderlich, dass die gesamte Sitzfläche des Sitzkörpers aus einem derartigen weichen Material besteht. Es ist vielmehr der besondere Vorteil der Ausbildung nach An- spruch 8, dass die Sitzfläche aus hartem Material in axialer Richtung länger ist und die Sitz- fläche aus weichem Material überragt.

Zur Erhöhung der Elastizität dient die Ausführung nach Anspruch 8, bei der das weiche Ma- terial in den Schließkörper als Ringeinlage in eine Nut derart eingelassen ist, daß die Seiten der Nut das Widerlager der Ringeinlage gegenüber der Schließkraft bilden.

Es ist zwar bekannt, dass die Paarungen aus Sitzkörper und Sitzkolben sich im Bereich der Sitzflächen aufeinander einarbeiten müssen und dass dies dadurch geschieht, dass eine zum Teil plastische Verformung von zumindest einem der beiden Schließkörper im Bereich der Sitzflächen aufgrund der Schließkraft eintritt. Es kann dabei jedoch häufig vorkommen, dass bereits bei der Druckbelastung, welche für diese gegenseitige Anpassung der Sitzflä- chen erforderlich ist, die bereits erwähnten Auskolkungen und die Zerstörung des Ventils eintritt. Ferner ist es bei der plastischen Verformung und Verformbarkeit der Schließflächen unausweichlich, dass weitere Spalte auftreten, wenn und sooft nicht die bis dahin aufgetre- tene höchste Druckbelastung herrscht. Auch in diesem Falle besteht wiederum die Gefahr von Auskolkungen durch Leckölströme.

Aus diesem Grunde wird als bevorzugt vorgeschlagen, dass das weichere Material unter der Druckbelastung nicht plastisch sondern lediglich elastisch oder im Wesentlichen nur ela- stisch verformbar ist bzw. dass selbst bei höchster Druckbelastung ein ausreichender elasti- scher Verformungsanteil stets übrig bleibt. Diese Voraussetzungen erfüllt vor allem eine Sitzfläche, welche aus einem Kunststoffkörper gebildet wird. Ein geeigneter Kunststoff ist z.

B. Polyoximethylen (POM), im Handel z. B. unter dem Markennamen Delrin.

Durch geeignete Dimensionierung der Sitzflächen und insbesondere der aus weichem Mate- rial bestehenden Sitzfläche wird erreicht, dass unvermeidliche Fertigungs-und Montagetole- ranz ausgeglichen werden können und dass darüber hinaus großzügige Toleranzen ange- wandt und Fertigungskosten eingespart werden können. Darüber ergibt sich der Vorteil, dass der Spalt zwischen den Sitzflächen in Durchflussrichtung sehr kurz ist. Er ist bevorzugt nicht länger als 4mm, vorzugsweise nicht länger als 3mm. Dadurch wird die Gefahr vermindert, dass sich in dem Spalt Verunreinigungen festklemmen. Außerdem wird die Strömungsge- schwindigkeit infolge der geringen Spaltlängen erhöht, so daß Verunreinigungen mit großer Sicherheit ausgeschwemmt werden. Unter diesem Aspekt ist die Ausbildung nach Anspruch 17 besonders vorteilhaft.

Die Sitzflächen sind naturgemäß die Oberflächen von ringförmigen Körpern, die kegelförmi- ge, kugelschalen-förmige, paraboloid-förmige oder sonstige Gestalt haben können. We- sentlich für diese Gestalt ist, daß diese Körper radiale Schnittflächen haben, deren Durch- messer in Schliel3richtung linear oder progressiv abnimmt. Dadurch wird erreicht, daß sich die Schließflächen unter der Schließbelastung flächig berühren. Auch die aus weichem Ma- terial bestehende Schließfläche ist mithin die Oberfläche eines aus weichem Material beste- henden Ringkörpers. Dieser Ringkörper wird in das übrige Material-üblicherweise Stahl- des Schließkolbens bzw. des Sitzkörpers eingebettet. Bei der Weiterbildung nach den An- sprüchen 8 bis 12 wird diese Ringeinlage aus weichem Material in eine Nut eingebettet. Der Vorteil dieser Weiterbildung liegt darin, daß die Seitenflanken der Nut verhindern, daß das weiche Material der Ringeinlage seitlich ausweichen kann ; jedenfalls wird die Elastizität ein- geschränkt in Abhängigkeit von der Dimensionierung der Nut einerseits und der Ringeinlage andererseits.

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

Bei der Gestaltung der Nut ist es wichtig, daß die Seitenflanken und die Stirnflächen der Nut die relative Schließbewegung von Schließkolben und Sitzkörper und damit den intimen Kontakt zwischen den Sitzflächen nicht behindern. Die Weiterbildungen nach den Ansprü- chen 10 und 11 bezeichnen Lösungen für dieses Problem. Bei der Weiterbildung nach An- spruch 10 besteht die Seitenflanke insbesondere aus einem weichen Metall, z. B. einer Kupferlegierung, die sich unter der Schtießbetastung soweit plastisch verformt, daß sie die Schließbewegung der aus weichem Material bestehenden Schließfläche und die entspre- chende elastische Verformung dieser Schließfläche nicht behindert.

Alternativ wird die Ringeinlage durch die Schließfläche des Schließkolbens auf eine axial begrenzende Auflagefläche in axialer Richtung gedrückt und dadurch die elastische Aus- weichbewegung im wesentlichen auf die radiale Richtung begrenzt.. Um bei Öffnung des Sitzventiles und Abheben des Schließkolbens eine Axialbewegung der Ringeinlage zu ver- hindern, wird diese vorzugsweise axial auf ihrer Auflage eingeklemmt, z. B. durch eine ein- schraubbare Buchse.

Vorzugsweise wird die weiche Materialeinlage in den axialen Durchgang und in der Sitzflä- che des Schließkörpers gebildet.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrie- ben.

Die Fig. 1,2 und 3 zeigen unterschiedliche Ausführungen von Sitzventilen.

Dabei werden funktionell gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.

Bei den Sitzventilen nach Fig. 1 handelt es sich um ein sog. Gebirgsstockventil/Ge- birgsdruckventil/Gebirgsschlagventil. Derartige Ventile werden im Bergbau zur Sicherung der Hydraulikkreise der hydraulischen Schilde verwandt. Ihre Funktion ist es, bei plötzlich auftretenden höheren Drücken sehr große Ölmengen ablassen zu können und nach dem erforderlichen Abbau des Druckes auch sehr schnell wieder zu schließen. Das Sitzventil 1 weist einen Schließkolben 2 auf. Der Schließkolben ist mit einem Schaft 17 in einem Füh- rungskörper 18 geführt. Der Führungskörper 18 ist in eine Patrone 19 dichtend (Dichtungen 20) eingepaßt und bildet in der Patrone 19 den Federraum 21. Der Schaft 17 des Schließ- kolbens 2 wird durch Feder 22 in Schließrichtung 10 gedrückt. Der Schiießkolben mit Schaft 17 ist mit einem Axialkanal 23 durchbohrt. Der Axialkanal 23 verbindet den Federraum 21 mit dem Zulauf bzw. abzusicherndem Druckraum 24. Der Schließkolben 2 besitzt auf seiner von dem Federraum 21 abgewandten Seite eine kegelige Schließfläche 4, die als Mantel eines Kegelstumpfes ausgebildet ist. Die Schließfläche 4 des Schließkolbens bildet mit der eben- falls als kegelstumpf-förmige Mantelfläche ausgebildeten Schließfläche 5 des ortsfesten Sitzkörpers 3 den Ventilsitz. Dadurch verschließt der Schließkolben 2 unter der in Schließ- richtung 10 wirkenden Federkraft 22 den Druckraum 24 gegenüber dem Tankanschluß 25 und Auslaßraum 26. Der Schaft 17 des Schließkolbens 2 ist gegenüber dem Führungskörper 18 durch Dichtung 27 abgedichtet. Das bedeutet, daß in der Schließstellung der Zulauf 24 über den Zentralkanal 23 mit dem Federraum 21 verbunden ist. Dabei ist zu erwähnen, daß die hydraulisch wirksame Querschnittsfläche des Schaftes 17 im Bereich der Dichtung 27 kleiner ist als die hydraulisch wirksame Ringfläche, die bei geschlossenem Schließkolben 2 an den Schließflächen 4,5 und Schließkolben und Schließkörper gebildet wird. Es wirkt da- her der hydraulische Druck im Zulauf 24 teilweise auch in Öffnungsrichtung entgegen Pfeil 10, so daß der Verschluß des Schließkolbens 2 durch die Feder 21 bewirkt wird.

Sobald der Druck im Zulauf 24 die Federkraft überwindet, dringt das Öl in den zwischen den Sitzflächen 4 und 5 entstehenden Spalt ein. Dadurch vergrößert sich die in Öffnungsrichtung hydraulisch wirksame Kolbenfläche am Schließkolben 2, so daß der Schließkolben sehr schnell öffnet und infolge der strömungsgünstigen Gestatt, insbesondere infolge der geringen Länge die für den Abbau des Überdrwcks erforderliche große Ölmenge in den Auslaßraum 26 durchläßt.

Die Schließflächen 4 und 5 sind in axialer Richtung sehr kurz ausgeführt, so daß beim Öff- nen des Schließkolbens 2 ein Spalt von geringer Länge entsteht. Dadurch ist der auf der Spaltlänge beruhende Druckabfall sehr gering und es wird eine große Strömungsgeschwin- digkeit erzielt. Daher haben Verunreinigungen des Öls keine Chance, sich festzusetzen.

Der ortsfeste Sitzkörper 3 ist als Ring aus weichem Material ausgebildet. Diese Ringeinlage besitzt-wie bereits ausgeführt-eine kegelige Sitzfläche, die mit der entsprechend geform- ten Sitzfläche des Schließkolbens 2 zusammenwirkt und welche bei geöffnetem Schließkol- ben den Durchlaß zwischen dem Druckraum 24 und dem Auslaßraum 26 des Ventils bildet.

Der Sitzkörper 3 liegt auf einem ringförmigen Absatz 28 des hohlzylindrischen Ventilgehäu- ses 29 auf. Es sei erwähnt, daß das Ventilgehäuse 29 mit dem Führungskörper 18 aus ei- nem Stück gearbeitet ist. In das freie Ende des hohlzylindrischen Ventilgehäuses 29 ist eine ringzylindrische Buchse 11 eingeschraubt, deren zentrischer Durchlaß 30 mit dem Zentral- kanal 23, welcher den Schließkolben 2 und seinen Schaft 17 durchdringen, fluchten. Die ringförmige Stirnfläche der Buchse 11 bildet gemeinsam mit der zugewandten Ringfläche des Absatzes 28 die Seitenflanken-hier als 9 bezeichnet-einer Nur 7. Diese Nut 7 ent- spricht in ihrer Querschnittsfläche im wesentlichen der Querschnittsfläche des Sitzkörpers, d. h. der Ringeinlage 3. Dabei ragt dieser Sitzkörper 3 mit einem geringen Bereich, an wel- chem seine Schließfläche 5 gebildet wird, aus der freien ringförmigen Öffnung der Nut her- aus. Das bedeutet, daß die Schließfläche 4 des Schließkolbens 2 in der Schließstellung und unter Wirkung der Federkraft 22 keinen Kontakt mit einer der Stirnflächen 8 der Nut hat. Da- zu kann die Stirnflächen so gefertigt sein, daß sie hinter den Außenumfang des Schließkol- bens und hinter die Schließfläche 5 des Sitzkörpers 3 zurücktritt. Alternativ kann die Buchse 11 aus einem weichen Material bestehen, das durch die Wirkung der Feder 22 derart pla- stisch verformt wird, daß bei geringerer Federkraft oder bei teilweiser Kompensation der Fe- derkraft durch den Druck im Zulauf 24 kein Kontakt mehr zu dieser Stirnfiäche 8 besteht. Der ortsfeste Sitzkörper 3 ist am Grunde der Nut gegenüber dem Ventilgehäuse durch eine Dichtung 31 abgedichtet.

Hinsichtlich der Materialauswahl für den Sitzkörper 3 ist eine hohe Flächenpressung beab- sichtigt. Daher ist die axiale Länge der Schließfläche 5 sehr gering. Dadurch soll im Schließ- zustand und unter der Federkraft 22 eine solche elastische Verformung auftreten, daß sämt- liche Toleranzen zwischen den Schließflächen eingeebnet und ausgeglichen von Verunreini- gungen, die nicht zerpresst werden, sich in das Material der Schließfläche einnisten.

Das Ventil nach Fig. 2 erfüllt ebenfalls die Funktion der Absicherung eines Zulaufes 24 durch Verbindung mit einem Auslaßraum 26 und Tankanschluß 25. Das Ventilgehäuse 29 ist ein Hohlzylinder, der einerseits den Zulauf 24 und andererseits den Tankanschluß 25 aufweist.

In dem Ventilgehäuse 29 wird ein radialer Absatz 32 gebildet, auf dem der Stützring 33 auf- liegt. Der Stützring 33 bildet einerseits mit einem ringförmigen Vorsprung 34 und anderer- seits mit der zylindrischen Seitenwand des Ventilgehäuses 29 eine Nut 7. In diese Nut 7 ist der ortsfeste Sitzkörper 3 eingefügt. Der Sitzkörper 3 ist als Ringscheibe, die in die Nut 7 hineinpaßt, ausgeführt. Der Sitzkörper 3 überragt die Nut in axialer und radialer Richtung und ragt dadurch über den ringförmigen Vorsprung 34 des Stützkörpers 33 hinaus. Der Sitzkör- per 3 bildet dadurch eine überragende Umfangsfläche, weiche die kegelstumpfförmige Schließfläche 5 bildet und welche mit der entsprechend geformten Schließfläche 4 des Schließkolbens 2 dichtend zusammenwirkt.

Der Schließkolben 2 ist ein Hohlzylinder, dessen Stirnfläche auf seiner Schließseite ver- schlossen ist bzw. evtl. eine Düsenbohrung enthalten kann. Der Kolben 2 ist nicht-dichtend in dem Auslaßraum 26, der gleichzeitig zur Aufnahme der Schließfeder 22 dient, geführt.

Der Hohlzylinder besitzt im Bereich des Ventilsitzes einen Bund großen hydraulischen Quer- schnitts, der gegenüber dem übrigen Ventilgehäuse und dem Innenraum des Kolbens einen abgetrennten Druckraum bildet. Bei Öffnung des Ventilsitzes gelangt das Öl zunächst in die- sen Druckraums, bevor es durch radiale Öffnungen des Hohlzylinders in dessen Innenraum und den Tank abfließen kann. Je größer die abzuführende Ölmenge ist, desto größer ist der Druckanstieg in dem Druckraum, der zur Öffnung des Ventils beiträgtAuch eine geringe Öff- nung des Ventils führt zu einem sehr plötzlichen Druckanstieg in dem den Ventilsitz umge- benden Druckraum und dadurch zu zusätzlichen Öffnungskräften an dem Kolben. Aber auch ein schnelles Schließen des Ventils bei Druckabfall und Verminderung des Druckgefälles ist gewährleistet. Da nämlich der Kolben von der Einlaßseite her durchströmt wird, wirken sich erhebliche Strömungskräfte auf den Kolben aus, die zum schnellen Schließen des Ventilsit- zes bei Druckabfall führen.

Das zwischen den Sitzflächen 4 und 5 austretende Öi gelangt aus dem äußeren Auslaß- raum 26 über Bohrungen 35 in das Zentrum des Kolbens 2 und von dort in den Tankan- schluß 25. Der aus weichem Material bestehende ortsfeste Sitzkörper 3 wird mit mittels einer ringzylindrischen Buchse 15 durch deren Stirnfläche 16 axial fest geklemmt. Dabei hat je- doch die ringförmige Buchse nur in dem äußeren ringförmigen Bereich Kontakt mit dem Sitz- körper 3. Die ringförmige Buchse 15 wird in dem Ventilgehäuse 29 durch eine Kappe 36 axial festgelegt, welche auf das Ventilgehäuse 29 aufschraubbar ist.

Durch die geschilderte Ausbildung der Ventilsitze konnte die zur Zerstörung führende Lecka- ge des Ventils, die bei der Inbetriebnahme bis zum Einlauf der Schließflächen oder durch Verunreinigungen entsteht und in kurzer Zeit zur Zerstörung des Ventiles führt, vollständig vermieden werden. Die Anforderungen an die Fertigungstoleranzen konnten vermindert und daher die Herstellung des Ventils vereinfacht werden.

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

Bezuqszeichenliste 1. Sitzventil 1 2. Schließkörper, Schließkolben 2 3. Schließkörper, ortsfeste Sitzkörper 3 4. Schließfläche 4 5. Schließfläche 5 6. weiches Material, Ringeinlage 6 7. Nut 7 8. Stirnflächen 8 der Seitenflanken der Nut 9. Seitenflanken 9 der Nut 10. Schließrichtung 10 11. ringzylindrischen Buchse 11 12. Stirnfläche 12 der ringzylindrischen Buchse11 13. Ringförmiger Absatz 13 des Sitzkörpers 14. Stirnfläche 14 des ringförmigen Absatzes 13 15. ringzylindrischen Buchse 15 16. Stirnfläche 16 der ringzylindrischen Buchse 15 17. Schaft 17 18. Führungskörper 18 19. Patrone 19 20. Dichtungen 20 21. Federraum 21 22. Feder 22 23. Axialkanal 23 24. Druckraum 24 25. Tankanschluß 25 26. Auslaßraum 26 27. Dichtung 27 28. Absatz 28 29. Ventilgehäuses 29 30. Durchlaß 30 31. Dichtung 31 32. radialer Absatz 32 33. Stützring 33 aufliegt 34. Vorsprung 34