DE2947551C2 - Hochdruckventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Hochdruckventil mit einem einen Einlaß und einen Auslaß aufweisenden Gehäuse, einem zwischen Einlaß und Auslaß in dem Gehäuse angeordneten, ringförmigen Ventilsitz und einer von dem Ventilsitz entgegen dem anliegenden Druck durch einen mit einem Antrieb verbundenen, in einer zylindrischen Bohrung des Gehäuses geführten Ventilstößel abhebbaren Ventilkugel.

Aus dem DE-GM 71 21 899 ist ein Ventil mit den zuvor genannten Merkmalen bekannt. Es handelt sich allerdings offensichtlich nicht um ein Hochdruckventil im eigentlichen Sinne für Drücke in der Größenordnung von 4 iibar, da für diesen Druckbereich die Führung des Ventilstößels und dessen verschleißbehaftete Nockensteuerung kaum ausreichen dürften. Die DE-OS 16 806 zeigt ein offenbar ebenfalls für verhältnismäßig geringe Drücke bestimmtes, auf besonders kurze Schaltzeiten ausgelegtes Ventil für sogenannte Antäblockiersysteme.

Bei sehr hohen Drücken der genannten Art werden zumeist Nadelventile eingesetzt, die jedoch bei hohen Schaltgeschwindigkeiten zu Schaltstößen und zu hohem Verschleiß führen können, so daß besonders kurze Schaltzeiten kaum erreicht werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hoch

druckventil zu schaffen, das die Entstehung von Schaltstößen ausschließt und bei geringem Verschleiß kurze Schaltzeiten bzw. hohe Schalthäufigkeiten zuläßt

Diese Aufgabe wird bei einem Hochdruckventil der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Ventilsitz an einem Zylinderring ausgebildet ist der in einer Mittelbohrung einer ringförmigen Dichtlinse angeordnet ist, die dichtend in eine die Ventilkugel aufnehmende Bohrung des Gehäuses eingepaßt ist und daß das freie ίο Ende des Ventilstößeis in einer von dem Ventilsitz ausgehenden Mittelbohrung des Zylinderringes geführt und auf seinem insgesamt zylindrischen Umfang mit axialen Aussparungen zur Bildung von Durchlässen versahen ist

is Der Ventilsitz wird somit gebildet durch einen Zylinderring, der in einer Dichtlinse befestigt ist die sich selbsttätig derart einstellt daß eine zuverlässige Abdichtung von der Druckseite her erreicht wird. Zugleich dient der Zylinderring als Führung für das freie Hnde des Ventilstößels, der somit unmittelbar an seinem freien, die Kugel erfassenden Ende abgestützt wird. Die Funktionen der Abdichtung, der Führung des Ventilstößels und der Bildung des Ventilsitzes werden somit in der Dichtlinse und dem Zylinderring zusammengefaßt.

die bei einem etwaigen Verschleiß ohne weiteres ausgewechselt werden können.

Durch die zuverlässig« Führung des Ventilstößels, die Verwendung einer Ventilkugel als Ventilkörper und die öffnung des Ventils entgegen der Druckrichtung wer den Schaltstöße zuverlässig verhindert. Zugleich ergibt sich aus der genannten Merkmalskombination die Möglichkeit extrem kurzer Schaltzeiten in der Größenordnung von 2(^sec. Das erfindungsgemäße Ventil ist sowohl als Rück schlagventil als auch als Auf-Zu-Ventil geeignet

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert

Die einzige Figur zeigt einen Längs= ihnitt durch ein

erfindungsgemäßes Hochdruckventil.

Das Hochdruckventil umfaßt ein langgestrecktes, im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 10. Das Gehäuse 10 weist einen Einlaß 12 und einen Auslaß 14 auf. Der Einlaß 12 liegt in der mit 16 bezeichneten Mittelachse des Gehäuses, tritt also von einer Stirnseite her in die Zylinder ein, während der Auslaß 14 senkrecht zu dem Einlaß 12, im dargestellten Beispiel von unten in das Gehäuse eintritt.

Der Einlaß 12 nimmt eine Hochdruckverschraubung

so Ϊ8 auf, die in eine Gewindebohrung 20 des Gehäuses eingeschraubt ist und mit Hilfe einer Dichtung 22 ein von einer nicht gezeigten Pumpe ausgehendes Hochdruckrohr 24 dicht mit dem Gehäuse verbindet. In Verlängerung der Gewindebohrung 20 tritt eine Bohrung 26 in das Gehäuse 10 ein. In Verlängerung dieser Bohrung 26 befindet sich eine Bohrung mit geringerem Durchmesser, die im folgenden als Kammer 30 bezeichnet werden soll und von der seitlich ein Kanal 32 abzweigt, der mit dem Auslaß 14 verbunden ist, wie später näher erläutert werden soll.

In der Bohrung 26 befindet sich, angrenzend an die Hochdruckverschraubung, ein zylindrisches Disian/-stück 34, das in einer nicht näher bezeichneten Miticlbohrung gleitend einen Kugelkäfig 36 aufnimmt der

b5 eine Ventilkugel 38 führt. Der Kugelkäfig 36 ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und wird auf seinem Umfang in einem Teilbereich seiner Länge durch eine Schraubendruckfeder 40 umgeben, die sich nach links in

der Zeichnung gegen das Hochdruckrohr 24 und nach rechts gegen einen nicht näher bezeichneten Pansch des Kugelkäfigs 35 abstützt und den Kugelkäfig mit der Ventilkugel 38 daher nach rechts in der Zeichnung vorspannt.

Die Ventilkugel liegt gegen einen an einem Zylinderring 42 ausgebildeten, ringförmigen Ventilsitz an. Der Zylinderring 42 ist in eine nicht näher bezeichnete MU-tclbohrung einer ringförmigen Dichtlinse 44 eingepaßt, die eine beidseitige Abdichtung gegenüber dem Ventilgehäuse bewirkt. Die Dichtlinse 44 liegt gegen die zwischen der Bohrung 26 und der Kammer 30 gebildete Stufe an und wird gegen diese über das Distanzstück 34 durch die Hochdruckverschraubung 18 angedrückt

in der von dem Ventilsitz ausgehenden Mittelbohrung des Zylinderringes 42 ist ein Ventilstößel 46 verschiebbar geführt, der bei einer Verschiebung nach links die Ventilkegel 38 entgegen der Wirkung der Schraubendruckfeder 40 und dem Druck des eintretenden Mediums von dem Ventilsitz abhebt. Der Ventilstößel 46 ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet, weist jedoch im Bereich der Mittelbohrung des Zylinderringes 41 abgeflachte, axiale Flächen 48 auf, die einen Durchgang des Mediums in die Kammer 30 gestatten.

Der Ventilstößel 46 geht in axialer Verlängerung über in eine Kolbenstange 50 eines Kolbens 52 und ist mit der Kolbenstange 50 in einem Stück ausgebildet oder fest verbunden. Der Kolben 52 gleitet in einer Zylinderbohrung 54, die vom rechten Ende her in das Gehäuse 10 eintritt. Der Kolben 52 kann durch einen hydraulischen, pneumatischen oder elektrischen Antrieb in der Zylinderbohrung 54 mit geeigneter Frequenz hin- und herbewegt werden und in entsprechender Frequenz die Venlilkugel 38 von dem Ventilsitz abheben und damit das Ventil öffnen und schließen. Im dargestellten Beispiel befinden sich in dem Gehäuse 10 beiderseits des Kolbens 52 radial austretende Kanäle 56 und 58, die eine Verbindung mit einer nur angedeuteten Hydraulikeinheit 60 herstellen, die beispielsweise eine ölpumpe und ein Umschaltventil zur abwechselnden Beaufschlagung beider Seiten des Kolbens 52 mit Druck enthält Der Kolben 52 weist auf der Umfangsfläche einen Dichtring 62 auf. der eine Abdichtung gegenüber der Zylinderbohrung 54 bewirkt. Die Zylinderbohrung 54 ist nach rechts in der Zeichnung durch einen Deckel 64 verschlossen, der mit Hilfe von Schrauben 66 an .dem Gehäuse 10 befestigt ist und auf dem Umfang seines in die Zylinderbohrung 54 eintretenden Mittclbereichs 68 eine umlaufende Ringdichtung 70 trägi. Der Mittelbereich 68 des Deckels 64 trägt auf seiner dein Kolben 52 zugewandten Oberfläche einen scheibenförmigen Anschlag 72 zur Begrenzung de* Kolbenwcgcs.

Die bereits erwähnte Kolbenstange 50 verläuft in dem zwischen dem Kolben 52 und dem Ventilstößel 46 liegenden Bereich durch zwei hintereinander liegende Dichtungshalter 74 und 76. die sich zwischen dem als Zylinder für den Kolben 52 dienenden Teil der Zylinder-Dohrung 54 und deren Boden 78 befindet und im Boden 78 der Zylinderbohrung 54 mit Hilfe von gemeinsamen Schrauben 80 gehalten wird. Die Dichtungshalter 74,76 tragen auf dem Umfang von die Kolbenstange 50 führenden Mittelbohrungen 82,84 Dichtringe 86,88,90 zur Abdichtung gegenüber der Kolbenstange 50, und auf dem äußeren Umfang des in der Zeichnung rechten Dichiungshalters 76 ist ein umlaufender Dichtring 92 zur Abdichtung gegenüber der Zylinderbohrung 54 vorgesehen.

Durch die Schrauben 80 wird zugleich über die Dichtungshalter 74 und 76 eine Dichtlinse in eine im Boden 78 der Zylinderbohrung 54 vorgesehene, ringförmige Ausnehmung 96 gedrückt Diese Ausnehmung 96 steht über einen den Ventilstößel 46 mit Abstand umgebenden Bohrungsabschnitt 98 mit der bereits erwähnten Kammer 30 in Verbindung, so daß die Dichtlinse 94 eine Abdichtung der Kammer 30 gegenüber der Antriebsseite des Hochdruckventils bewirkt.

Die Kolbenstange 50 weist einen größeren Durch-

messer als der Ventilstößel 46 auf und ist am Obergang zu dem Ventilstößel mit einer Kegelfläche 100 versehen, die in geöffneter Ventilstellung gegen die Dichtlinse 94 anliegt und eine Abdichtung zwischen Dichtlinse und Kolbenstange bewirkt

Der bereits erwähnte Kanal 32 mündet in eine Gewindebohrung 102, die eine lediglich angedeutete Hochdruckverschraubung 104 mit einem Hochdruckrohr 106 aufnimmt
In der Zeichnung ist weiterhin eine Reihe von Entlastungsbohruagen 108, 112, 114, 116 gezeigt, wie sie in der Hochdrucktechnik üblich sind. Mit '.'/ft ist eine Drainagebohrung bezeichnet

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Hochdruckventil mit einem einen Einlaß und einen Auslaß aufweisenden Gehäuse, einem zwischen Einlaß und Auslaß in dem Gehäuse angeordneten, ringförmigen Ventilsitz und einer von dem Ventilsitz entgegen dem anliegenden Druck durch einen mit einem Antrieb verbundenen, in einer zylindrischen Bohrung des Gehäuses geführten Ventilstößel abhebbaren Ventilkugel, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz an einem Zylinderring (42) ausgebildet ist, der in einer Mittelbohrung einer ringförmigen Dichtlinse (44) angeordnet ist, die dichtend in eine die Ventilkugel (38) aufnehmende Bohrung (26) des Gehäuses (10) eingepaßt ist, und daß das freie Ende des Ventilstößels (46) in einer von dem Ventilsitz ausgehenden Mittelbohrung des Zylinderringes (42) geführt und auf seinem insgesamt zylindrischen Umfang mit axialen Aussparungen (48) zur Bädung von Durchlässen versehen ist

2. Hochdruckventil nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß in der Bohrung (26) des Gehäuses (10) angrenzend an die Dichtlinse (44) ein zylindrisches Distanzstück (34) mit einer Mittelbohrung angeordnet ist, die einen Kugelkäfig (36) der Ventilkugel (38) aufnimmt

3. Hochdruckventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelkäfig (36) in Schließrichtung des Ventils federnd vorgespannt ist

4. Hochdruckventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß der Ventilstößel (46) in einer weiteren, dichtend i.i eine Bohrung (96) des Gehäuses (10) eingepaßten, eine Mittelbohrung aufweisenden Dichtlinse (94) gefüllt ist und auf seinem Umfang eine ringförmige Kugelfläche (100) aufweist die in der geöffneten Stellung des Ventils dichtend an der der Ventilkugel abgewandten Seite der Dichtlinse (94) anliegt