Stufenventil

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung eines Hydrauliksystems, ausgeführt als ein Stufenventil, umfassend ein Gehäuse, welches mit zwei Druckanschlüs¬ sen versehen ist und zumindest einen Ventilsitz aufweist, dem ein Schließkörper zugeordnet ist, der in einer Schließstellung eine erste Ventilfläche aufweist, die kleiner ist als eine zweite Ventilfläche, die sich bei einer vom Ventilsitz ver- lagerten Position des Schließkörpers einstellt.

Hintergrund der Erfindung

Es ist für Hydrauliksysteme bekannt, Einwegventile, auch Rückschlagventil oder Druckbegrenzungsventil genannt, einzusetzen, um einen Druckmittelfluß in einer Richtung zu ermöglichen und einen Rückfluß zu sperren. Bekannte Ventile dieser Bauart weisen einen federkraftbeaufschlagten Schließkörper auf, der in der Sperrposition des Einwegventils an dessen Dichtsitz dichtend anliegt. Der Aufbau des Ventils bewirkt, daß der Öffnungsdruck maßgeblich von der Vorspannkraft der Feder und der vom Druckfluid beaufschlagten Ventilfläche abhängt. Dadurch stellt sich mit der Zunahme des Volumenstroms ein anstei¬ gender Durchflußwiderstand ein. Diese Eigenschaft ist nachteilig für eine Vielzahl von Anwendungsfällen.

Aus der DE-A 27 28 486 ist eine gattungsgemäße Ventilanordnung bekannt, bei der ein Schließkörper an einem gehäuseseitigen Ventilsitz in der Schließstellung dichtend anliegt. Das über einen Zulauf im Gehäuse dem Schließkörper zuströ¬ mende Druckfluid beaufschlagt dabei eine Ventilfläche, die kleiner ist als eine

zweite Ventilfläche die sich einstellt nachdem das Druckfluid den Schließkörper vom Ventilsitz verlagert. Die zweite Ventilfläche entspricht dabei dem Durch¬ messer des kugelförmigen Schließkörpers, wobei unmittelbar nachdem Abheben des Schließkörpers vom Ventilsitz sich noch kein Durchströmquerschnitt durch das Einwegventil einstellt, da der Schließkörper zunächst in einem gestuften Abschnitt einer Stufenbohrung geführt ist, deren Durchmesser nur geringfügig größer ist als der Durchmesser des Schließkörpers. Nach einer weiteren Ver¬ lagerung des Schließkörpers in einen nächstgrößeren Abschnitt der Stufenboh¬ rung stellt sich ein Durchströmquerschnitt ein. Das bekannte Einwegventil ermöglicht dem Schließkörper in der geöffneten Stellung eine unkontrollierte Verlagerung, wodurch dieser am Gehäuse anschlagen kann, was zu einer nach¬ teiligen Geräuschentwicklung führt.

Aufgabe der Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, für eine Ventilanordnung, die vom Druckfluid in zwei Strömungsrichtungen beaufschlagt ist den Durchflußwi¬ derstand zu minimieren, wobei dessen Aufbau eine wirksame Geräuschunter¬ drückung ermöglicht.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Aufgabe wird gelöst durch die im Kennzeichnungsteil des ersten Anspruchs genannten Merkmale.

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, in einem Ventilelement zwei beabstan¬ det angeordnete, jeweils einer Strömungsrichtung zugehörige Stufenventile anzuordnen, die übereinstimmend mit einem Ventilsitz und einem federkraft¬ beaufschlagten Schließkörper versehen sind. Das erfindungsgemäße Ventil- element, eingesetzt in eine Ventilanordnung, die beispielsweise mit einem wechselnde Strömungsrichtungen aufweisenden Hydraulikkreislauf in Verbin¬ dung steht, besitzt eine vorteilhafte degressive Öffnungscharakteristik des Schließkörpers. Diese wird erreicht, da nach dem Öffnen des Schließkörpers der

Strömungswiderstand aufgrund einer größeren beaufschlagten Fläche am Schließkörper abnimmt im Vergleich zu einem geschlossenen Schließkörper. Neben den unterschiedlichen Flächen des Schließkörpers zwischen dem ge¬ schlossenen und dem geöffneten Zustand, die vom Druckfluid beaufschlagt werden, bewirkt außerdem eine relativ weiche Feder, die den Schließkörper in Richtung des Ventilsitzes verlagert, eine gewünschte Reduzierung des Strö¬ mungswiderstandes vom Ventilelement.

Aufgrund dieser konstruktiven Ausgestaltung ist zur Öffnung des Stufenventils ein höherer Druck erforderlich im Vergleich zum geöffneten Stufenventils. Diese Wirkungsweise ist nutzbar zur Kompensation von Druckpulsationen in Hydrauliksystemen, wodurch beispielsweise hochfrequent auftretende Druck¬ schwingungen nicht zu einem nachteiligen unerwünschten Öffnen des Ventils führen. Durch die Erfindung wird erreicht, daß die Änderung der hydraulisch wirksamen Fläche bzw. des Druckverlustes am Stufenventil in Abhängigkeit des Volumenstromes gezielt eingestellt werden kann. In vorteilhafter Weise kann durch Verwendung des Stufenventils in einer hydraulischen Kupplungsbetäti¬ gung von Fahrzeugen das Pedalgefühl am Kupplungspedal verbessert werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfaßt die Ventilanordnung zwei in einer Ventilscheibe radial beabstandet angeordnete, jeweils einer Strömungsrichtung zugehörige Ventilsitze, denen jeweils ein Schließkörper zugeordnet ist. Diese kompakte beiden Strömungsrichtungen zugeordnete Stufenventilanordnung ermöglicht für beide Strömungsrichtungen ein degressi- ves Öffnungsverhalten. Aufgrund der bauraumoptimierten Bauart kann beispiels¬ weise ein derart aufgebautes Stufenventil mit anderen Komponenten eines Hy- drauliksystems kombiniert werden.

Zur Auslegung der Druckfedern, die jedem Schließkörper zugeordnet sind, ist vorgesehen, daß sich zwischen dem geöffneten und dem geschlossenen Zustand des Schließkörpers nahezu gleiche Federkräfte einstellen.

Dazu ist eine relativ weich ausgelegte Feder eingesetzt, die in Verbindung mit den erfindungsgemäßen unterschiedlichen Ventilflächen am Schließkörper die gewünschte degressive Öffnungscharakteristik des Stufenventils unterstützt.

Es ist zweckmäßig als Schließkörper ein rotationssymmetrisch gestaltetes Bauteil einzusetzen. Dazu eignet sich insbesondere ein Schließkörper in Form einer Kugel. Weiterhin sind ebenfalls als Druckscheibe gestaltete Schließkörper einsetzbar, die durchmessergestuft einen an die Durchmesserstufung angepaßten Ventilsitz aufweisen. Als eine weitere Alternative ist ein rotationssymmetrischer Schließkörper in einer zylindrischen Bauform einsetzbar, der an beiden Stirn¬ seiten konisch, einen Kegelstumpf bildend, gestaltet ist. Zur Reduzierung der Masse bietet es sich an, den zylindrisch geformten Schließkörper als Hohlkörper auszubilden.

Zur Sicherstellung bzw. zur Verstärkung der degressiven Öffnungscharakteristik ist es zweckdienlich, daß die größere Ventilfläche dem 1 ,2- bis 5-fachen Wert der Ventilfläche entspricht, die bei einem geschlossenen Stufenventil vom Druckmittel beaufschlagt ist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Ventil¬ scheibe zur Führung des Schließkörpers Führungselemente auf, durch die der Schließkörper auch im geöffneten Zustand eine radiale Führung erhält. Damit läßt sich eine nachteilige Geräuschanregung wirksam unterbinden, die bei bisherigen Einwegventilen bzw. Stufenventilen auftritt, in dem der Schließkörper beispielsweise unkontrolliert an eine Gehäusewandung anschlägt. Dabei kann die radiale Führung für den Schließkörper in vielfältiger Gestalt ausgeführt sein. Vorzugsweise eignen sich dazu beispielsweise einstückig mit der Ventilscheibe oder einem Gehäuse des Stufenventils verbundene Stege oder Stifte, die um- fangsverteilt angeordnet sind. Weiterhin sind als Führungselemente auch in die Ventilscheibe oder die Ventilscheibe umgebenden Bauteile angeordnete Büch¬ sen, Hülsen der Führungsstäbe einsetzbar. Außerdem eigenen sich alternative Führungselemente mit geeigneten Querschnittsprofilen. Die Erfindung sieht vor, daß die Führungselemente ein Führungsspiel sicherstellen, das < 0,1 mm

beträgt, wodurch eine exakte Schließkörperführung erzielt werden kann, in Verbindung einer wirksamen Geräuschunterdrückung.

Der Erfindungsgedanke sieht weiterhin vor, daß der Schließkörper in der Sperr- Stellung, d. h. im geschlossenen Zustand dichtend, einen hohen Dichtgrad erreichend an der Dichtscheibe anliegt. Als Maßnahme zur Geräusch Unter¬ drückung und Sicherstellung einer optimalen Abdichtung ist erfindungsgemäß der Dichtsitz bzw. der Ventilsitz für den Schließkörper aus einem Kunststoff, insbesondere einem Polymerwerkstoff hergestellt, so daß auch ein mit hoher Schließgeschwindigkeit auf den Dichtsitz treffender Schließkörper keine nachtei¬ lige Geräuschanregung verursacht. Alternativ kann auch eine aus Kunststoff hergestellte Ventilscheibe eingesetzt werden. Als unterstützende Maßnahme können gemäß der Erfindung die Führungselemente auf der zum Schließkörper gerichteten Seite mit einer Beschichtung versehen werden, beispielsweise mit einer PTFE-Beschichtung, wodurch ebenfalls eine Stahl auf Stahl Anlage ver¬ mieden wird, die sich nachteilig auf das Geräuschniveau auswirken kann.

Die degressive Öffnungscharakteristik unterstützend, ist dem Schließkörper ein definierter Leckspalt zugeordnet. Dieser vorteilhaft in einem Führungselement eingebrachte Leckspalt erstreckt sich über den gesamten Stellweg des Schlie߬ körpers. Mit dieser Maßnahme kann in vorteilhafter Weise in der Öffnungsphase des Schließkörpers Einfluß auf den Durchflußwiderstand genommen werden. Durch die Dimensionierung und/oder die geometrische Gestaltung des Leck¬ spaltes, die abhängig von der Temperatur, der Viskosität oder anderen Einfluß- großen des Druckfluids gestaltet werden kann, ist der Kennlinienverlaufs des Durchflußwiderstandes beeinflußbar.

Die Erfindung sieht zumindest einen dem Schließkörper zugeordneten Absteuer¬ querschnitt vor, über den nach einer Axialverschiebung des Schließkörpers eine Druckmittelströmung durch das Stufenventil erfolgen kann. Als Absteuerquer¬ schnitt bietet es sich beispielsweise an, beabstandete Ausnehmungen in die Wandung der Führungselemente einzubringen, wobei der Absteuerquerschnitt als Bohrung wie auch als Längsschlitz ausgeführt sein kann. Neben der Anzahl

kann auch die Formgebung des Absteuerquerschnitts variabel ausgeführt sein.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung zur Beeinflussung der Durchflußwiderstands- Kennlinie im Bereich des größten Volumendurchtritts ist erfindungsgemäß eine axial zueinander gestufte Anordnung der Absteuerquerschnitte vorgesehen. Alternativ bietet sich dazu ebenfalls eine schraubenlinienförmig verlaufende Anordnung der Absteuerquerschnitte an.

Es ist zweckdienlich, den Absteuerquerschnitt oder auch mehrere Absteuerquer¬ schnitte so anzuordnen, daß eine Druckmittelströmung nach einem Hub des Schließkörpers zwischen 0,1 bis 2 mm erfolgen kann. Durch diese Anordnung des Absteuerquerschnittes werden hochfrequent auftretende Schwingungen mit kleinen Amplituden, die sich nicht nachteilig im Hydrauliksystem fortsetzen sollen, wirksam kompensiert.

Als weitere, die Geräuschanregung des Schließkörpers unterdrückende Maßnah¬ me sieht die Erfindung unsymmetrisch angeordnete Führungselemente sowie Absteuerquerschnitte vor. Zur Erreichung einer gezielten Anlage des Schließkör¬ pers an einem oder an mehreren Führungselementen im geöffneten Zustand, weisen die Führungselemente voneinander abweichende Querschnittsflächen auf. Dadurch stellt sich in vorteilhafter Weise eine gerichtete Strömung ein, die den Schließkörper gezielt in eine Richtung verlagert.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die jeweils einer Strö¬ mungsrichtung zugeordneten Schließkörper voneinander abweichende Öff- nungsdrücke aufweisen. Damit kann im Bedarfsfall eine unterschiedliche Öff¬ nungscharakteristik zwischen den beiden Strömungsrichtungen erzielt werden. Zur Erreichung von abweichenden Öffnungsdrücken können beispielsweise die dem Schließkörper zugeordneten Druckfedern unterschiedliche Federkennlinien aufweisen. Alternativ ist zur Erreichung abweichender Öffnungsdrücke vor- gesehen, die zur Öffnung des Schließkörpers beaufschlagten Ventilflächen unter¬ schiedlich zu dimensionieren.

Die Erfindung schließt weiterhin ein, alternativ zu einer Feder magnetische Mittel zur Erreichung einer degressiven Öffnungscharakteristik des Schlie߬ körpers einzusetzen. Dazu eignen sich insbesondere Permanentmagnete, die eine kraftschlüssige Verlagerung eines aus Metall hergestellten Schließkörpers in Richtung des Dichtsitzes bewirken. Die erfindungsgemäße Anordnung sieht dabei vor, daß sich die Kraft der magnetischen Mittel umgekehrt proportional zum Abstand verhält, der sich zwischen dem Schließkörper und dem magneti¬ schen Mittel einstellt. Durch die Verwendung von magnetischen Mitteln kann in vorteilhafter Weise die Forderung ein bauraumoptimiertes Stufenventil zu realisieren verbessert werden, da diese im Vergleich zu einer Druckfeder einen geringeren Bauraum erfordern.

Die erfindungsgemäße Ventilanordnung eignet sich zum Einbau in ein Hydrau¬ liksystem für eine hydraulisch betätigte Reibungskupplung von Fahrzeugen, das vielfach von Längsschwingungen der Brennkraftmaschine beaufschlagt ist, die von Verbrennungsstößen ausgelöst werden und eine Biegeverformung von Kurbelzapfen und Kurbelwange der Kurbelwelle bewirken, die sich über die Reibungskupplung auf das Hydrauliksystem übertragen und zu einem nachteili¬ gen, den Fahrkomfort beeinträchtigenden Kribbeln des Kupplungspedals führen.

Als ein weiteres Einsatzgebiet für das erfindungsgemäße Ventilelement eignen sich hydraulisch betätigte schaltbare Ventiltriebsglieder für die Betätigung von Gaswechselventilen in Brennkraftmaschinen. Die durch das erfindungsgemäße Ventil realisierbare Öffnungscharakteristik bietet sich insbesondere an zum Einsatz in Druckmittelleitungen für Schaltstößel, und hydraulische Ventilspiel- ausgleichselemente. Als weiteres Anwendungsgebiet für das erfindungsgemäße Ventilelement sind hydraulische Spannvorrichtungen für Zugmitteltriebe sowie hydraulische Lenkhilfssysteme anzusehen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Nachfolgend werden drei Ausführungsbeispiele anhand von sechs Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 in einer Schnittzeichnung den prinzipiellen Aufbau eines erfindungsgemäßen Stufenventils;

Figur 2 ein Ventilelement in einem Längsschnitt, das zwei radial be- abstandet zueinander angeordnete Stufenventile umfaßt;

Figur 3 die Vorderansicht des Ventilelementes gemäß Figur 2;

Figur 4 das Ventilelement gemäß der Figur 2, eingesetzt zwischen zwei Gehäusen zur Bildung eines Dämpfungselementes;

Figur 5 ein zu Figur 4 alternativ gestaltetes Dämpfungselement mit zylindrisch ausgebildeten Schließkörpern;

Figur 6 in einem Diagramm aufgetragen den Kennlinienverlauf des

Durchflußwiderstandes des erfindungsgemäßen Stufenventils im Vergleich zu einem konventionellen Einwegventil.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

In Figur 1 ist ein Ventilelement 1 im Längsschnitt abgebildet, das ein Einweg¬ ventil darstellt, ausgeführt als Stufenventil 5 und ein Gehäuse 2 umfaßt, das in eine Richtung zeigend Führungselemente 3 aufweist, die einstückig mit dem Gehäuse 2 verbunden sind und die radial um einen Schließkörper 4 angeordnet sind. Dabei liegt der Schließkörper 4 kraftbeaufschlagt durch eine Druckfeder 10, die gegenseitig an einem Gehäuse 7 abgestützt ist, unter Bildung eines Ventilsitzes 6 am Gehäuse 2 an. Die Führungselemente 3 bilden eine Schlie߬ körperführung unter Einhaltung eines engen Führungsspiels. Zur Erreichung einer Druckmittelströmung durch das Stufenventils 5 verlagert der über die Ventilfläche "d" den Schließkörper 4 beaufschlagende Druckmitteldruck den Schließkörper in Pfeilrichtung. Sobald der Schließkörper 4 vom Ventilsitz 6 abgehoben ist, beaufschlagt das anstehende Druckmittel die Ventilfläche "D", die dem Äquator, d. h. dem Größtdurchmesser des Schließkörpers 4 entspricht.

Aufgrund der Flächenunterschiede zwischen den Ventilflächen "d" und "D" und der Verwendung einer relativ weichen Druckfeder 10 verringert sich der Strö¬ mungswiderstand mit der Folge, daß sich die Öffnungsgeschwindigkeit des Schließkörpers 4 erhöht. Unmittelbar nach dem Abheben des Schließkörpers 4 vom Ventilsitz 6 kann eine Teilmenge des Druckmittels über einen Leckspalt 8 abströmen. Dieser nachteilige, starke Druckstufen bzw. Druckübergänge ver¬ meidende Leckspalt 8 ist in Form einer Längsnut in einem Führungselement 3 angeordnet. Bei Erreichen der Lageposition "A" des Schließkörpers 4, d. h. wenn der Äquatorbereich des Schließkörpers 4 die Position "A" überschreitet, kann Druckmittel über einen Absteuerquerschnitt 9a drucklos abströmen. Bei einer weiteren Verlagerung des Schließkörpers 4 über die Lageposition "B" hinaus wird eine weitere Druckmittelmenge über den Absteuerquerschnitt 9b abgeleitet. Durch Veränderung des Differenzmaßes "s" zwischen den Lageposi¬ tionen "A" und "B" kann Einfluß auf den Durchflußwiderstand genommen wer- den. Anstelle der in Figur 1 gezeigten zweistufigen Ausbildung der Absteuer¬ querschnitte 9a, 9b sieht der Erfindungsgedanke ebenfalls eine über den Um¬ fang gestuft gestaltete Anordnung der Absteuerquerschnitte an den Führungs¬ elementen 3 vor. Alternativ kann ebenfalls eine schraubenlinienförmig gestaltete Ausbildung der Absteuerquerschnitte vorgesehen werden.

Wirkungsweise des Ventilelementes:

Ein Druckmittelstrom, der das Ventilelement 1 über die Ventilfläche "d" an¬ strömt (siehe Pfeil), beaufschlagt den in Figur 1 gezeigten Schließkörper 4. Eine Axialverschiebung des Schließkörpers 4 kann in Pfeilrichtung erfolgen, wenn ein aus dem Produkt der Ventilfläche "d" und dem Druck des Druckmittels resultierende Kraft größer ist als die Kraft der Druckfeder 10. Bei einer Verschie¬ bung des Schließkörpers 4, der mit zwei voneinander abweichend dimensio¬ nierten Ventilflächen "d" und "D" versehen ist, stellt sich nach einer Verschie- bung, d. h. einem Abheben des Schließkörpers 4 vom Ventilsitz 6 eine be¬ schleunigte Verschiebung des Schließkörpers 4 ein, aufgrund der größeren vom Druckmittel beaufschlagbaren Ventilfläche "D". Dabei wird eine Teilmenge des Druckmittels über einen im Führungselement 3 angeordneten Leckspalt 8

abgesteuert. Eine vergrößerte Druckmittelströmung durch das Stufenventil 5 kann erfolgen, sobald der Äquator des Schließkörpers 4 die Lageposition "A" erreicht hat. Der größte Durchtrittsquerschnitt ergibt sich wenn der Schließkör¬ per 4 die Lageposition "B" passiert hat, und das Druckmittel über den Absteuer- querschnitt 9b abströmen kann.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel (Figur 2 und Figur 3) eines erfindungs¬ gemäßen Ventilelementes 1 1 sind die mit dem ersten Ausführungsbeispiel übereinstimmenden Bauteile mit um 10 höheren Ziffern versehen, so daß bezüglich deren Beschreibung auf die Ausführung zum ersten Ausführungsbei¬ spiel (Figur 1 ) verwiesen werden kann.

Das in Figur 2 gezeigte Ventilelement 1 1 umfaßt zwei radial beabstandet zueinander angeordnete Stufenventile 15a, 15b, die in einer Ventilscheibe 12 angeordnet sind, wobei die Ventilscheibe 12 von der Funktion dem Gehäuses 2 gemäß dem Ausführungsbeispiel in Figur 1 entspricht. Die in einer Flucht an¬ geordneten Stufenventile 15a, 15b sind jeweils einer Strömungsrichtung zu¬ geordnet. Die jeweiligen Pfeile deuten an, in welche Richtung die Schließkörper 14 vom Hydraulikfluid zur Erreichung eines Druckmitteldurchflusses verschieb- bar sind. Zur Strömungsoptimierung verfügt die Ventilscheibe 12 über jeweils auf der Anströmseite der Ventilfläche "d" gerundete Einlaufe sowie Absteuer¬ querschnitte 19, die jeweils von der Lageposition "A" bzw. "B" beginnend radial nach außen gespreizt ausgeführt sind. Abweichend zu dem Ventilelement 1 (gemäß Figur 1 ) sind die Führungselemente 1 3 Bestandteil der Ventilscheibe 12, die mittels einer Bohrung in die Ventilscheibe 12 eingebracht sind. Aus der Vorderansicht des Ventilelementes 1 1 (siehe Figur 3) wird die Anordnung der Absteuerquerschnitte 19 deutlich, die jeweils umfangsverteilt in der Ventil¬ scheibe 12 eingebracht dem jeweiligen Schließkörper 14 zugeordnet sind. Diese Anordnung ermöglicht eine umlaufende axiale Stufung der Lagepositionen "A", wodurch sich eine nahezu kontinuierliche Vergrößerung der Summe von Absteuerquerschnitten einstellt.

Die Figur 4 zeigt ein Dämpfungselement 21 , das als ein "Kribbelfilter" zur hydraulischen Betätigung einer Reibungskupplung von Fahrzeugen verwendbar ist, und das zwei Gehäuse 1 7a, 1 7b umfaßt, und die einen Anschluß 22 bzw. 23 aufweisen, wobei zwischen den Gehäusen 1 7a, 1 7b denen das Ventilele- ment 1 1 gemäß Figur 2 eingesetzt ist. Zur Schaffung einer unverlierbaren Einheit sind die Gehäuse 1 7a, 1 7b im Mittenbereich von einer Buchse umge¬ ben, die an beiden Stirnseiten radial nach innen jeweils einen Ringflansch umgreifend mit einer Bördelung versehen ist.

Aus der Figur 5 ist ein im Vergleich zu Figur 4 alternativ aufgebautes Dämp¬ fungselement 41 zu entnehmen, das Schließkörper 24 in einer zylindrischen Bauform vorsieht, die radial beabstandet in die Ventilscheibe 32 eingesetzt sind. An beiden Stirnseiten weisen die Schließkörper 24 kegelstumpfartige Übergänge auf, die auf der einen Seite im geschlossenen Zustand des Ventilelementes 31 am Ventilsitz 26 anliegen und an denen gegenseitig eine Druckfeder 30 zen¬ triert ist. Der Aufbau des Ventilelementes 31 sieht eine aus Kunststoff hergestell¬ te Ventilscheibe 32 vor, in der die Absteuerquerschnitte 29a, 29b eingebracht sind sowie jedem Schließkörper 24 ein Leckspalt 28a, 28b zugewiesen ist. Als Führungselemente 33 dienen elastische einteilig mit der Ventilscheibe 32 verbundene axial aus der Ventilscheibe 32 austretende Haltefinger. Diese zueinander beabstandet um den Schließkörper 24 angeordneten Führungs¬ elemente 33 gewährleisten eine exakte Führung der Schließkörper 24, die Stufenventile 25a, 25b bilden. Das Dämpfungselement 41 umfaßt weiterhin der Ventilscheibe 32 beidseitig zugeordnete Gehäuse 27a, 27b, die zur Schaffung einer Einheit von einer Hülse 34 umgeben sind, die an den Stirnseiten mit dem Gehäuse 27a, 27b formschlüssig verbunden sind.

Die Figur 6 verdeutlicht in einem Diagramm den Verlauf des Durchflußwider¬ standes vom erfindungsgemäßen Stufenventil 5 bzw. 15a, 15b im Vergleich zu einem konventionell gestalteten Kugelventil in einer Einwegventilbauweise. Auf der Ordinate ist dabei der Durchflußdruckwiderstand "ΔP" aufgetragen und der Volumenstrom "V" auf der Abzisse. Dabei zeigt der dem Stufenventil 5 bzw. 15a, 1 5b zugeordnete Kurvenverlauf "a" einen stark degressiven Verlauf, d. h.

der erforderliche Druck zum Öffnen der Schließkörper 4, 14 ist deutlich höher als der Druck, der sich im geöffneten Zustand bei relativ geringem Durchström¬ volumen einstellt. Ein Druckanstieg erfolgt in Abhängigkeit des Durchströmvolu¬ mens. Abweichend dazu zeigt der Kurvenverlauf "b" den Durchflußdruckwider- stand für ein konventionell gestaltetes Einwegventil mit einem Schließkörper in Kugelform bei dem bereits vom Öffnungsbeginn des Einwegventils an Durch¬ flußwiderstand ansteigt.

97/04258 PC17EP96/02855

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Bezugszeichen

1 Ventilelement 19 Absteuerquerschnitt

2 Gehäuse 20 Druckfeder

3 Führungselement 21 Dämpfungselement

4 Schließkörper 22 Anschluß

5 Stufenventil 23 Anschluß

6 Ventilsitz 24 Schließkörper

7 Gehäuse 25a Stufenventil

8 Leckspalt 25b Stufenventil

9a Absteuerquerschnitt 26 Ventilsitz

9b Absteuerquerschnitt 27a Gehäuse

10 Druckfeder 27b Gehäuse

1 1 Ventilelement 28a Leckspalt

12 Ventilscheibe 28b Leckspalt

13 Führungselement 29a Absteuerquerschnitt

14 Schließkörper 29b Absteuerquerschnitt

15a Stufen ventil 30 Druckfeder

15b Stufen ventil 31 Ventilelement

16 Ventilsitz 32 Ventilscheibe

1 7a Gehäuse 33 Führungselemente

17b Gehäuse 34 Hülse

18 Leckspalt 41 Dämpfungselement