DE19525948A1 - Stufenventil - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Einwegventil, für ein Hydrauliksystem, umfassend ein
Gehäuse, das mit zwei Druckanschlüssen versehen ist und einen Schließkörper
aufweist, der in einer Sperrstellung federkraftbeaufschlagt an einem Dichtsitz
anliegt.
Es ist für Hydrauliksysteme bekannt, Einwegventile, auch Rückschlagventil oder
auch Druckbegrenzungsventil genannt, einzusetzen, um einen Druckmittelfluß
in einer Richtung zu ermöglichen und einen Rückfluß zu sperren. 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 Vor
spannkraft 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.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Einwegventil mit einem
minimierten Durchflußwiderstand zu realisieren und mit dessen Aufbau eine
wirksame Geräuschunterdrückung erzielbar ist.
Die Aufgabe wird gelöst durch die im Kennzeichnungsteil des ersten Anspruchs
genannten Merkmale.
Die Lösung der Aufgabe besteht in einem Einwegventil, das als ein Stufenventil
aufgebaut ist, bei dem im geschlossenen Zustand des Schließkörpers dieser über
eine Ventilfläche von einem Druckfluid beaufschlagt ist, die kleiner ist als eine
zweite Ventilfläche, die sich bei einer vom Ventilsitz verlagerten Position des
Schließkörpers einstellt, in der eine Druckmittelströmung unterbleibt, wobei die
größere Ventilfläche bis zur Erreichung einer Druckmittelströmung, d. h. bei
einer weiteren Verlagerung des Schließkörpers in eine geöffnete Position,
erhalten bleibt. Nach dem Öffnen des Schließkörpers nimmt der
Strömungswiderstand des erfindungsgemäßen Stufenventils aufgrund der größe
ren Ventilfläche ab, die im geöffneten Zustand des Ventils vom Druckmittel
strom beaufschlagt wird. Aufgrund der Ventilflächenunterschiede und der
Tatsache, daß eine relativ weiche Druckfeder eingesetzt ist kommt es zu einer
gewünschten Reduzierung des Strömungswiderstandes. Der erfindungsgemäße
Aufbau bewirkt damit eine vorteilhafte degressive Öffnungscharakteristik des
Schließkörpers.
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 das Stufenventil zwei
in einer Ventilscheibe radial beabstandet angeordnete, jeweils einer Strömungs
richtung zugehörige Ventilsitze, denen jeweils ein Schließkörper zugeordnet ist.
Diese kompakte beiden Strömungsrichtungen zugeordnete Stufenventilanord
nung ermöglicht für beide Strömungsrichtungen ein degressives Öffnungsverhal
ten. Aufgrund der bauraumoptimierten Bauart kann beispielsweise ein derart
aufgebautes Stufenventil mit anderen Komponenten eines Hydrauliksystems
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, wodurch die Federkräfte
im geöffneten und im geschlossenen Zustand nahezu gleich sind. Diese Feder
auslegung in Verbindung mit der erfindungsgemäßen unterschiedlichen Ventil
flächengestaltung unterstützt die gewünschte degressive Öffnungscharakteristik
des Stufenventils.
Es ist zweckmäßig als Schließkörper ein rotationssymmetrisch gestaltetes Bauteil
einzusetzen. Dazu eignet sich insbesondere ein Schließkörper in Form einer
Kugel. Weiterhin sind ebenfalls Schließkörper einsetzbar, die als eine Druck
scheibe gestaltet sind und die durchmessergestuft einen an die Durchmesser
stufung angepaßten Ventilsitz aufweisen.
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 wirksam eine nachteilige Geräuschanregung unterbinden, die bei
bisherigen Einwegventilen auftritt, in dem der Schließkörper beispielsweise
unkontrolliert an eine Gehäusewandung anschlägt. Dabei kann die radiale
Führung für den Schließkörper in vielfältiger Gestalt ausgeführt sein. Vorzugs
weise eignen sich dazu beispielsweise einstückig mit der Ventilscheibe oder
einem Gehäuse des Stufenventils verbundene Stege oder Stifte, die umfangsver
teilt angeordnet sind. Weiterhin sind als Führungselemente auch in die Ventil
scheibe oder die Ventilscheibe umgebenden Bauteile angeordnete Büchsen oder
Hülsen einsetzbar. Außerdem eigenen sich alternative Führungselemente mit
geeigneten Querschnittsprofilen. Die Erfindung sieht vor, daß die Führungs
elemente ein Führungsspiel sicherstellen, das 0,1 mm beträgt, wodurch eine
exakte Schließkörperführung erzielt werden kann, in Verbindung einer wirk
samen 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 Geräuschunter
drückung ist erfindungsgemäß der Dichtsitz für den Schließkörper aus einem
Kunststoff, insbesondere einem Polymerwerkstoff hergestellt, so daß auch ein
mit hoher Schließgeschwindigkeit auf den Dichtsitz treffender Schließkörper
keine nachteilige Geräuschanregung verursacht. Als unterstützende Maßnahme
können gemäß der Erfindung die Führungselemente auf der zum Schließkörper
gerichteten Seite mit einer Beschichtung versehen werden, beispielsweise einer
PTFE-Beschichtung, wodurch ebenfalls eine Stahl auf Stahl Anlage vermieden
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 Schließ
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
größen 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, axial beabstandete Ausnehmungen in
die Wandung der Führungselemente einzubringen, wobei der Absteuerquer
schnitt 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 Durchflußwider
stands-Kennlinie im Bereich des größten Volumendurchtritts ist erfindungsgemäß
eine axial zueinander gestufte Anordnung der Absteuerquerschnitte vorgesehen.
Alternativ bietet sich dazu ebenfalls eine schraubenlinienförmig gestaltete
Anordnung der Absteuerquerschnitte an.
Es ist zweckdienlich, den Absteuerquerschnitt oder auch mehrere Absteuerquer
schnitte so anzuordnen, daß sich ein Hubbereich für den Schließkörper zwi
schen 0,1 bis 2 mm einstellt. Durch diese Anordnung des Absteuerquerschnittes
werden hochfrequent auftretende Schwingungen mit kleinen Amplituden, die
sich nicht nachteilig im Hydrauliksystem fortsetzen sollen, wirksam kompen
siert.
Als weitere, die Geräuschanregung des Schließkörpers unterdrückende Maßnah
me sieht die Erfindungs rotationsunsymmetrisch angeordnete Führungselemente
sowie Absteuerquerschnitte vor, die zur Erreichung einer gezielten einseitigen
Anlage des Schließkörpers im geöffneten Zustand auf voneinander abweichende
Querschnittsflächen aufweisen können. 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. Eine weitere Möglichkeit zur Erreichung abweichender Öffnungs
drücke besteht darin, die zur Öffnung des Ventilelementes beaufschlagten
Ventilflächen unterschiedlich zu dimensionieren.
Alternativ zu einer Feder ist erfindungsgemäß ebenfalls die Verwendung von
magnetischen Mitteln zur Erreichung einer degressiven Öffnungscharakteristik
des Schließkörpers vorgesehen. Dazu eignen sich insbesondere Permanentma
gnete, 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 umge
kehrt proportional zum Abstand verhält, der sich zwischen dem Schließkörper
und dem magnetischen Mittel einstellt. Durch die Verwendung von magneti
schen Mitteln kann in vorteilhafter Weise ein bauraumoptimiertes Stufenventil
realisiert werden, das im Vergleich zu einer Druckfeder einen bedeutend
geringeren Bauraum erfordert.
Das erfindungsgemäße Stufenventil eignet sich zum Einbau in ein Hydrauliksy
stem 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 auslösen, 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 Stufenventil eignen sich
hydraulisch betätigte schaltbare Ventiltriebsglieder für die Betätigung von
Gaswechselventilen in Brennkraftmaschinen. Die durch das erfindungsgemäße
Stufenventilrealisierbare Öffnungscharakteristik bietet sich insbesondere an zum
Einsatz in Druckmittelleitungen für Schaltstößel, und hydraulische Ventilspiel
ausgleichselemente. Als weiteres Anwendungsgebiet für das erfindungsgemäße
Stufenventil sind hydraulische Spannvorrichtungen für Zugmitteltriebe sowie
hydralische Lenkhilfssysteme anzusehen.
Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele anhand von fünf Zeichnungen
näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 in einer Schnittzeichnung den Aufbau eines erfindungsgemä
ßen Stufenventils;
Fig. 2 ein Ventilelement in einem Längsschnitt, das zwei radial be
abstandet zueinander angeordnete Stufenventile umfaßt;
Fig. 3 die Seitenansicht des Ventilelementes gemäß Fig. 2;
Fig. 4 das Ventilelement gemäß der Fig. 2, eingesetzt zwischen
zwei Gehäusen zur Bildung eines Dämpfungsgliedes;
Fig. 5 in einem Diagramm aufgetragen den Kennlinienverlauf des
Durchflußwiderstandes des erfindungsgemäßen Stufenventils
im Vergleich zu einem konventionellen Einwegventil.
In Fig. 1 ist ein Ventilelement 1 im Längsschnitt abgebildet, das ein Einweg
ventil, ausgeführt als Stufenventil 5 darstellt 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 enge
Schließkörperführung unter Einhaltung eines engen Führungsspiels. Zur Errei
chung 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 Außendurchmesser 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 Lagepositionen A
und B kann Einfluß auf den Durchflußwiderstand genommen werden. Anstelle
der in Fig. 1 gezeigten zweistufigen Ausbildung der Absteuerquerschnitte 9a,
9b sieht der Erfindungsgedanke ebenfalls eine über den Umfang gestuft gestalte
te Anordnung der Absteuerquerschnitte an den Führungselementen 3 vor.
Alternativ kann ebenfalls eine schraubenlinienförmig gestaltete Ausbildung der
Absteuerquerschnitte vorgesehen werden.
Ein Druckmittelstrom, der das Ventilelement 1 über die Ventilfläche "d" an
strömt (siehe Pfeil), beaufschlagt den in Fig. 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, aufgrund der größeren vom
Druckmittel beaufschlagbaren Ventilfläche D ein. 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, wodurch das Druckmittel über den Ab
steuerquerschnitt 9b abströmen kann.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel (Fig. 2 und Fig. 3) eines erfindungs
gemäßen Ventilelementes 11 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 (Fig. 1) verwiesen werden kann.
Das in Fig. 2 gezeigte Ventilelement 11 umfaßt zwei radial beabstandet
zueinander angeordnete Stufenventile 15a, 15b, die in einer Ventilscheibe 12
angeordnet sind, wobei die Ventilscheibe 12 der Funktion des Gehäuses 2
gemäß dem Ausführungsbeispiel in Fig. 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 Einläufe 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 Fig. 1) sind die Führungselemente 13 Bestandteil der Ventilscheibe 12,
die mittels einer Bohrung in die Ventilscheibe 12 eingebracht sind. Aus der
Seitenansicht des Ventilelementes 11 (siehe Fig. 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 Fig. 4 zeigt ein Dämpfungselement 21, das als ein "Kribbelfilter" zur
hydraulischen Betätigung einer Reibungskupplung von Fahrzeugen verwendbar
ist, und das zwei Gehäuse 17a, 17b umfaßt, und die einen Anschluß 22 bzw.
23 aufweisen, wobei zwischen den Gehäusen 17a, 17b denen das Ventilele
ment 11 gemäß Fig. 2 eingesetzt ist. Zur Schaffung einer unverlierbaren
Einheit sind die Gehäuse 17a, 17b im Mittenbereich von einer Buchse umge
ben, die an beiden Stirnseiten radial nach innen jeweils einen Ringflansch
umgreifend mit einer Bördelung versehen ist.
Die Fig. 5 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, 15b 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" dein Durchflußdruckwider
stand für ein konventionell gestaltetes Einwegventil mit einem Schließkörper in
Kugelform bei dem bereits vom Öffnungsbeginn des Einwegventils an Durch
flußwiderstand ansteigt.
Bezugszeichenliste
1 Ventilelement
2 Gehäuse
3 Führungselement
4 Schließkörper
5 Stufenventil
6 Ventilsitz
7 Gehäuse
8 Leckspalt
9a Absteuerquerschnitt
9b Absteuerquerschnitt
10 Druckfeder
11 Ventilelement
12 Ventilscheibe
13 Führungselement
14 Schließkörper
15a Stufenventil
15b Stufenventil
16 Ventilsitz
17a Gehäuse
17b Gehäuse
18 Leckspalt
19 Absteuerquerschnitt
20 Druckfeder
21 Dämpfungselement
22 Anschluß
23 Anschluß
2 Gehäuse
3 Führungselement
4 Schließkörper
5 Stufenventil
6 Ventilsitz
7 Gehäuse
8 Leckspalt
9a Absteuerquerschnitt
9b Absteuerquerschnitt
10 Druckfeder
11 Ventilelement
12 Ventilscheibe
13 Führungselement
14 Schließkörper
15a Stufenventil
15b Stufenventil
16 Ventilsitz
17a Gehäuse
17b Gehäuse
18 Leckspalt
19 Absteuerquerschnitt
20 Druckfeder
21 Dämpfungselement
22 Anschluß
23 Anschluß
Claims (23)
1. Einwegventil für ein Hydrauliksystem, umfassend ein Gehäuse (2) oder eine
Ventilscheibe (12) und einen Schließkörper (4, 14), der in einer Sperrstellung
kraftbeaufschlagt durch eine Druckfeder (10, 20) an einem Ventilsitz (6, 16)
anliegt, kennzeichnet durch ein als Stufenventil (1, 11) gestaltetes Einwegventil,
das im geschlossenen Zustand des radial geführten Schließkörpers (4, 14) über
eine erste Ventilfläche (d) von einem Druckfluid beaufschlagt ist, die kleiner ist
als eine zweite Ventilfläche (D), die sich bei einer vom Ventilsitz (6, 16) ver
lagerten Position des Schließkörpers (4, 14) einstellt, in der eine Druckmittel
strömung unterbleibt, wobei die Ventilfläche (D) bis zur Erreichung einer
Druckmittelströmung, die sich bei einer weiteren Verlagerung des Schließkör
pers (4, 14) in eine geöffnete Position einstellt, erhalten bleibt.
2. Einwegventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stufen
ventil (11), zwei in der Ventilscheibe (12) radial beabstandet angeordnete
jeweils einer Strömungsrichtung zugehörige Ventilsitze (16) aufweist, denen
jeweils ein Schließkörper (14) zugeordnet ist.
3. Einwegventil nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Auslegung
der Druckfeder (10, 20), deren Federkraft zwischen dem geöffneten und dem
geschlossenen Zustand des Schließkörpers (4, 14) nahezu gleich ist.
4. Einwegventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schließkör
per (4, 14) ein rotationssymmetrisches Bauteil, insbesondere eine Kugel vor
gesehen ist.
5. Einwegventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventil
fläche (D) dem 1,2- bis 5-fachen Wert der Ventilfläche (d) entspricht.
6. Einwegventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventil
scheibe (12) oder das Gehäuse (2), zur Führung des Schließkörpers (4, 14)
Führungselemente (3, 13) aufweist.
7. Einwegventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventil
scheibe (12) bzw. das Gehäuse (2) in Öffnungsrichtung des Schließkörpers (4,
14) zeigend eine Büchse oder Hülse aufweist.
8. Einwegventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Führung
des Schließkörpers (4, 14) Stifte in das Gehäuse (2) bzw. in die Ventilscheibe
(12) eingebracht sind.
9. Einwegventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventil
scheibe (12) bzw. das Gehäuse (2) oder eines der diese Bauteile umgebenden
Bauteile Stege aufweist, die Führungselemente (3, 13) für den Schließkörper (4,
14) bilden.
10. Einwegventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Maß für
ein Führungsspiel zwischen dem Schließkörper (4, 14) und dem Führungs
element (3, 13) ein Wert von 0,1 mm vorgesehen ist.
11. Einwegventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz
(6, 16) aus einem Kunststoff, insbesondere Polymerwerkstoff hergestellt ist.
12. Einwegventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stufen
ventil (5, 15a, 15b) einen definierten Leckspalt (8, 18) aufweist, der dem
Schließkörper (4, 14) über dessen gesamte Axialverschiebung zugeordnet ist.
13. Einwegventil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Leck
spalt (8, 18) insbesondere eine halbrundartige, dreieckige oder rechtecktartig
geformte Querschnittskontur besitzt.
14. Einwegventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schließ
körper (4, 14) zumindest ein Absteuerquerschnitt (9a, 9b, 19) zugeordnet ist,
über den nach einer Axialverschiebung des Schließkörpers (4, 14) eine Druck
mittelströmung durch das Stufenventil (1, 11) erfolgt.
15. Einwegventil nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch zumindest zwei
Absteuerquerschnitte (9a, 9b, 19), die zueinander axial gestuft gestaltet sind.
16. Einwegventil nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch mehrere umfangs
verteilt angeordnete Absteuerquerschnitte (9a, 9b, 19), deren axiale Beabstan
dung zum Ventilsitz (6, 16) sich schraubenlinienförmig verändert.
17. Einwegventil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine axiale
Beabstandung der Absteuerquerschnitte zum Ventilsitz (6, 16) vorgesehen ist,
die zur Erreichung einer Druckmittelströmung einer Axialverschiebung des
Schließkörpers (4, 14) von 0,1 bis 2,0 mm erfordert.
18. Einwegventil nach Anspruch 5, 6 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die
Führungselemente (3, 13) und die Absteuerquerschnitte (9a, 9b, 19) rotations
unsymmetrisch angeordnet sind und/oder voneinander abweichende Quer
schnittsflächen aufweisen zur Erreichung einer gezielten Anlage an einem oder
mehreren Führungselementen (3, 13) des Schließkörpers (4, 14) im geöffneten
Zustand.
19. Einwegventil nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein Stufenventil (11),
bei dem die jeweils einer Strömungsrichtung zugeordneten Schließkörper (14)
voneinander abweichende Öffnungsdrücke aufweist.
20. Einwegventil nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein
Stufenventil (1, 11), das in hydraulisch betätigbaren Reibungskupplungen von
Fahrzeugen Anwendung findet.
21. Einwegventil nach Anspruch 1, 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stufen
ventil (1, 11) hydraulisch schaltbaren Ventiltriebsgliedern für die Betätigung von
Gaswechselventilen in Brennkraftmaschinen eingesetzt ist.
22. Einwegventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Stufenventil (1),
das in einer hydraulisch betätigbaren Zugmittelspannvorrichtung angeordnet ist.
23. Einwegventil nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein
Stufenventil (1, 11) das in hydraulisch betätigbaren Lenkhilfssystemen von
Fahrzeugen Anwendung findet.
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