DE19605225A1 - Ventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil mit einem Kanal und einem an einen Ventilsatz drückbaren Ventilkörper.

Derartige Ventile sind in der Technik bspw. als Kugelventile weit verbreitet. Bei der Verwendung derartiger Ventile drückt ein Fluiddruck auf den Ventilkörper um ihn vom Ventilsitz gegen eine bspw. durch eine Feder aufgebrachte Kraft wegzubewegen. Dabei öffnet sich ein Spalt zwischen Ventilkörper und Ventilsitz, über den das Fluid vom Ventileinlaß zum Ventilauslaß gelangt.

Es hat sich jedoch herausgestellt, daß das den Ventilkörper umströmende Fluid auch von hinten zusätzlich gegen den Ventilkörper drückt und das System fängt bei einem bestimmten hydraulischen Zustand zu schwingen an, wenn Öldruck, Ölvolumen, Federkraft und Massen in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen.

Diese Schwingungen führen einerseits zu einem unregelmäßigen Fluidfluß und häufig im Moment des Ventilöffnens zu einer zu geringen Strömungsmittelmenge. Darüber hinaus sind diese Schwingungen in vielen Fällen als Geräusch hörbar und somit störend.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das gattungsgem. Ventil so weiterzubilden, daß störende Geräusche vermieden werden, um die eingangs beschriebenen Probleme zu eliminieren. Außerdem soll eine spezielle Verwendung eines derartigen Ventils vorgeschlagen werden.

Diese Aufgabe wird mit einem gattungsgemäßen Ventil gelöst, bei dem der Ventilkörper im Kanal beweglich und auf einer Strecke abdichtend angeordnet ist und die Strecke den Ventilsitz bildet.

Dadurch wird erreicht, daß das Ventil nicht in einem Punkt abdichtet, in dem der Ventilkörper fest am Ventilsitz anliegt, sondern das erfindungsgemäße Ventil dichtet auf einer Strecke ab und somit kann sich der Ventilkörper auch bei abgedichtetem Ventil noch in einem bestimmten Bereich hin und her bewegen. Somit beeinträchtigen Schwingungen des Ventilkörpers am Ventilsitz weder die Dichteigenschaften noch führen sie zu unangenehmen Geräuschen.

Die Abdicht- und Öffnungs- bzw. Schließcharakteristika können durch die Form des Ventilkörpers beeinflußt werden. Falls der Ventilkörper eine Kugel ist, ist eine besonders leichte Beweglichkeit im Kanal zu erzielen.

Eine spezielle Ausführungsform sieht vor, daß ein Ende der Strecke durch eine Verengung des Kanals begrenzt ist. Dadurch wird verhindert, daß der Ventilkörper durch Strömungen oder Unterdruck aus dem Bereich des Ventils herausgleitet.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung des erfindungsgem. Ventils zur Regulierung eines zur Kühlung von Kolbenböden in Otto- oder Dieselmotoren benötigten Ölstroms. Gerade die in diesem Anwendungsbereich üblicherweise verwendeten Ventile führen zu pfeifenden Geräuschen, und es ist besonders nachteilig, daß zu Beginn des Ventilöffnens zu geringe Ölmengen gefördert werden können. Die Ölmenge steigt beim Öffnen des Ventils nur sanft an und dies führt zu dem großen Nachteil, daß sich der Motor im Leerlaufbetrieb aufheizt und gerade beim Anfahren nur ungenügend mit Öl versorgt wird, obwohl in diesem Moment sofort eine erhöhte Ölmenge zum Kühlen benötigt wird. Außerdem wird in diesem Fall die Beweglichkeit des Ventilkörpers durch einen Ölfilm unterstützt, der gleichzeitig als Dichtfilm wirkt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch das Ventil in geschlossener Stellung und

Fig. 2 einen Schnitt durch das Ventil in offener Stellung.

Das in Fig. 1 gezeigte Ventil 1 hat ein Ventilgehäuse 2, das einen Einlaß 3 und einen Auslaß 4 aufweist. Einlaß 3 und Auslaß 4 haben jeweils eine Achse 5 bzw. 6, und diese Achsen sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel senkrecht zueinander angeordnet.

Am Ende des Einlasses 3 schließt sich ein Kanal 14 an, der auf einer Strecke 15 als Ventilsitz 7 dient. Mittels einer Feder 8 wird eine Kugel 9 zum Kanal 14 gedrückt. Die Feder 8 ist zwischen einer dem Einlaß 3 gegenüberliegenden Wand 10 des Ventilgehäuses 2 und der Kugel 9 angeordnet und drückt die Kugel 9 so weit in den Kanal 14, daß der Kanal 14 abgedicht wird. Am anderen Ende des Kanals 14 befindet sich eine Verengung 16, die verhindert, daß sich die Kugel aus dem Ventil herausbewegt.

Sofern über den Einlaß 3 ein Fluid mit ausreichendem Druck auf die Kugel 9 drückt, wird die Kugel zur Feder geführt, die Feder 8 zusammengedrückt und es entsteht ein freier Durchgangskanal 11 unterhalb des Ventilsitzes 7. Dadurch strömt Fluid vom Einlaß 3 zum Auslaß 4, ohne daß die Kugel 9 umströmt werden muß. Durch die vom strömenden Fluid auf die Kugel ausgeübte Kraft in Richtung des Pfeils 12 wird die Kugel an die Feder und den Ventilkörper gedrückt, wodurch ein Umströmen der Kugel auf der dem Durchlaß 11 gegenüberliegenden Seite zumindest eingeschränkt wird.

Somit wird beim Öffnen des Ventils 1 die sich oberhalb der Achse 6 des Auslasses 4 befindliche Kugel 9 zur Wand 10 hin gedrückt, um einen Durchlaß 11 freizugeben. Im gleichen Moment wird jedoch auch der zwischen der Kugel 9 und der Wand 10 befindliche Raum verkleinert und somit ein Umströmen der Kugel 9 verhindert. Vorzugsweise wird die Feder 8 beim Öffnen des Ventils 1 sogar vollständig zusammengedrückt, so daß ein Schwingen der Kugel 9 infolge der sich beim Zusammendrücken verfestigenden Feder 8 verhindert wird.

Der besondere Vorteil der Erfindung liegt jedoch darin, daß ein Schwingen der Kugel im Kanal überhaupt nicht zu Geräuschen führen kann, da die Kugel frei beweglich ist und nirgends anschlägt. Je nach Einsatzzweck kann hierbei die Strecke, auf der die Kugel abdichtend beweglich ist, kürzer oder länger ausgeführt werden.

In der Praxis wird das beschriebene Ventil zur Regulierung eines Ölstroms verwendet, das der Kühlung von Kolbenböden in Otto- oder Dieselmotoren dient.

In diesem Fall strömt Öl am Einlaß 3 in das Ventil 1 und am Auslaß 4 aus dem Ventil 1 heraus über eine Leitung 13 zum Kolbenboden (nicht gezeigt) eines Otto- oder Dieselmotors.

Claims (4)

1. Ventil (1) mit einem Kanal (3) und einem an einen Ventilsitz (7) drückbaren Ventilkörper (9), dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (9) im Kanal (3) beweglich und auf einer Strecke abdichtend angeordnet ist und die Strecke den Ventilsitz (7) bildet.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichne, daß der Ventilkörper (9) eine Kugel ist.

3. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende der Strecke durch eine Verengung des Kanals begrenzt ist.

4. Verwendung eines Ventils (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Regulierung eines zur Kühlung von Kolbenbögen in Otto- oder Dieselmotoren benötigten Ölstroms.