DE69627876T2

DE69627876T2 - In-line regelventil

Info

Publication number: DE69627876T2
Application number: DE1996627876
Authority: DE
Inventors: Elhanan Tavor
Original assignee: VALVES Ltd C; C Valves Ltd
Current assignee: VALVES Ltd C; C Valves Ltd
Priority date: 1995-10-19
Filing date: 1996-09-12
Publication date: 2004-05-19
Anticipated expiration: 2016-09-13
Also published as: US6029691A; JP3505184B2; CN1114779C; EP1205697A2; DE69627876D1; EP1205697B1; CN1219225A; KR100454900B1; JP2001525908A; AU718337B2; ES2198499T3; EP0854992A1; US6220272B1; WO1997014898A1; KR19990064345A; ES2275609T3; EP0854992B1; AU6942196A; DE69636679D1; DE69636679T2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Ventile zur Steuerung der Strömung von Fluiden (Flüssigkeiten oder Gase) durch ein Rohr. Die Erfindung ist besonders zweckmäßig in Verbindung mit jener Type von In-Line-Steuerventilen, wie sie in unserem älteren US-Patent 4 681 130 beschrieben sind, und deshalb werden im Folgenden die Steuerventile gattungsmäßig auf jene Bauart bezogen.
Das erwähnte US-Patent beschreibt ein In-Line-Steuerventil, das normalerweise offen ist und in eine Schließstellung durch Anlegen eines Fluiddruckes, z. B. des Einlassdruckes, in zwei Steuerkammern innerhalb des Ventils geschlossen wird, die beide zusammenwirken, um eine kombinierte Schließkraft zu erzeugen, die beträchtlich größer ist als die Öffnungskraft, die durch den Einlassdruck erzeugt wird, der auf die stromaufwärtige Stirnfläche des Ventilkörpers wirkt, wodurch ein schnelleres und sichereres Schließen des Ventils gegen den Einlassdruck gewährleistet wird.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, In-Line-Steuerventile zu schaffen, die von ähnlicher Konstruktion sind, wie dies in dem oben erwähnten Patent beschrieben ist, die jedoch eine Zahl von Verbesserungen und Abwandlungen aufweisen, wodurch die Möglichkeit geschaffen wird, die Ventile für eine Vielzahl unterschiedlicher Anwendungen benutzen zu können.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung betrifft diese ein In-Line-Steuerventil, welches die folgenden Teile aufweist: ein Gehäuse mit einer Einlassöffnung, mit einer Auslassöffnung stromab der Einlassöffnung und mit einem Ventilsitz zwischen den beiden Öffnungen; einen Ventilaufbau innerhalb des Gehäuses; wobei der Ventilaufbau folgende Teile aufweist: einen Ventilkörper, der nach dem Ventilsitz hin und von diesem weg bewegbar ist und eine nach dem Ventilsitz weisende stromaufwärtige Oberfläche und eine nach der Auslassöffnung weisende stromabwärtige Oberfläche aufweist; einen Ventilschaft, der an dem Ventilkörper festgelegt ist und sich von diesem stromab erstreckt; einen Kolbenkopf, der vom Ventilschaft an seinem stromabwärtigen Ende getragen wird und eine stromabwärtige Oberfläche aufweist, die eine erste Steuerkammer zusammen mit einer ersten Oberfläche des Gehäuses definiert; einen zylindrischen Kragen, der an dem Ventilkörper festgelegt ist und sich stromab von diesem erstreckt und den Ventilschaft umschließt, aber kurz vor dem Kolbenkopf endet, um eine zweite Steuerkammer mit dem Ventilkörper, dem Ventilschaft und einer zweiten Oberfläche des Gehäuses zu definieren; einen Fluid-Strömungskanal, der durch das Gehäuse verläuft und eine Fluidströmung durch das Gehäuse in der Öffnungsstellung des Ventilkörpers zulässt; einen Drucksteuerkanal, der durch den Ventilschaft verläuft und eine Verbindung zwischen der ersten Steuerkammer und der zweiten Steuerkammer derart zulässt, dass der Strömungsmitteldruck in der ersten Kammer auf die stromabwärtige Oberfläche des Kolbenkopfes wirkt und ihn und den Ventilkörper nach dem Ventilsitz zu bewegen sucht und derart, dass der Strömungsmitteldruck in der zweiten Kammer auf die stromabwärtige Oberfläche des Ventilkörpers wirkt und diesen und den Ventilkörper auch nach dem Ventilsitz zu bewegen sucht; wobei die stromaufwärtige Oberfläche des Kolbenkopfes und eine dritte Oberfläche des Gehäuses eine dritte Steuerkammer derart definieren, dass der Strömungsmitteldruck darin auf die stromaufwärtige Oberfläche des Kolbenkopfes wirkt und diesen und den Ventilkörper in die Öffnungsstellung des Ventilkörpers vom Ventilsitz weg zu bewegen sucht und eine Öffnung, die mit der dritten Steuerkammer in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung eine Steueröffnung ist, um durch das Fluid darin den Ventilkörper in seine Öffnungsstellung weg vom Ventilsitz zu bewegen, wobei die Steueröffnung an eine Druckfluidquelle anschließbar ist.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
1 ist ein Längsschnitt eines normalerweise offenen Steuerventils gemäß der Erfindung, wobei der Ventilkörper in seiner normalerweise offenen Stellung gezeigt ist, die er bei Vorhandensein eines Fluid-Einlassdruckes annimmt;
2 ist eine der 1 entsprechende Ansicht, wobei jedoch der Ventilkörper in seiner Schließstellung befindlich ist, wenn der Steuerdruck an seine Steueröffnung angelegt ist;
3 ist eine der 2 entsprechende Schnittansicht, jedoch längs einer Linie, die um 45° gedreht ist, um den Innenaufbau besser darzustellen;
4 ist in größerem Maßstab gezeichnet ein Schnitt der Einwegentlüftung der Pufferkammer im Steuerventil gemäß 1 bis 3;
5 veranschaulicht schematisch eine Batterie von Steuerventilen gemäß 1 und eine Möglichkeit, in der die Ventile gesteuert werden können;
6 ist ein Längsschnitt, der eine Form eines normalerweise geschlossenen Steuerventils zeigt, das gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist;
6a ist eine Querschnittsansicht, geschnitten nach der Linie 6a-6a gemäß 6;
7 ist eine der 6 entsprechende Schnittansicht, jedoch längs einer Linie geschnitten, die um 45° verdreht ist, um den inneren Aufbau besser erkennen zu lassen;
8 veranschaulicht das Steuerventil nach 6 und 7 in Öffnungsstellung;
9 ist ein Längsschnitt, welcher eine andere Ausführungsform eines normalerweise offenen Steuerventils veranschaulicht, das gemäß der Erfindung ausgebildet ist;
10 veranschaulicht das Ventil gemäß 9 in seiner betätigten Öffnungsstellung;
11 ist in größerem Maßstab gezeichnet eine Teilschnittansicht, welche insbesondere die Konstruktion der elastischen Dichtung im Ventilaufbau erkennen lässt;
die 11a bis 11c veranschaulichen verschiedene Bedingungen der elastischen Dichtung nach 11.
Das normalerweise offene Steuerventil gemäß 1 bis 4 weist ein allgemein mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnetes Gehäuse auf, das aus den folgenden Teilen besteht: einem äußeren zylindrischen Teil 11, vorzugsweise aus Metall, einem inneren zylindrischen Teil 12, vorzugsweise aus Plastikmaterial, einen Einlass-Kupplungskanal 13 am stromaufwärtigen Ende des Gehäuses und einen Auslass-Kupplungskanal 14 am stromabwärtigen Ende des Gehäuses. Die beiden Kupplungskanäle 13, 14, die vorzugsweise ebenfalls aus Metall bestehen, sind konisch ausgebildet und an der äußeren Metall-Seitenwand 11 angeschweißt. Die Flanschanordnungen 15 verstärken die Verschweißungsverbindung der beiden Kupplungskanäle 13, 14 am äußeren zylindrischen Teil 11 und Dichtungen 16 dichten den inneren zylindrischen Teil 12 gegenüber den Kupplungskanälen 13, 14 ab.
Der Einlass-Kupplungskanal 13 weist eine Einlassöffnung 17 zum Einleiten des Fluid in das Gehäuse auf und der äußere Kupplungskanal 14 weist eine Auslassöftnung 18 zum Auslass des Fluid auf. Der Einlass-Kupplungskanal 13 ist an seiner inneren Oberfläche mit einem konischen Ventilsitz 19 versehen, der mit dem Ventilaufbau innerhalb des Gehäuses zusammenwirkt, um die Strömung des Fluid von der Einlassöffnung 17 nach der Auslassöffnung 18 zu steuern.
Der Ventilaufbau innerhalb des Gehäuses 10 ist allgemein mit dem Bezugszeichen 20 versehen. Dieser weist einen hydro-dynamisch gestalteten Ventilkörper 21 auf, der von einem konisch gestalteten Ventildeckel 21a und einem Ventilglied 21b gebildet ist, die eine Ringdichtung 22 um den äußeren Umfang des Ventildeckels festlegen und nach dem konischen Ventilsitz 19 und von diesem weg beweglich sind. Der Ventilkörper 21 ist an ein Betätigungsglied angeschlossen, das einen Ventilstößel 23 aufweist, der am Ventilkörper 21 angeschraubt ist und sich stromabwärts von diesem erstreckt. Das stromabwärtige Ende des Ventilstößels 23 trägt einen Kolbenkopf 24 mit einem Dichtungsring 24a, der innerhalb eines Zylinders 25 in Form einer zylindrischen Auskleidung innerhalb des Gehäuseteils 12 beweglich ist.
Der Ventilkörper 21 wird in die Ventilschließstellung gemäß 1 durch eine Feder 26 gedrückt, die zwischen Kolbenkopf 24 und einer Radialwand angeordnet ist, die durch eine rückwärtige Kappe 27 am stromabwärtigen Ende des Gehäuses 10 benachbart zur Auslassöffnung 18 definiert ist. Die Kappe 27 hat eine kreuzartige Gestalt und besteht aus mehreren radial verlaufenden Rippen 27a (1), um mehrere axial verlaufende Kanäle 27b (3) zu definieren, die sich nach der Auslassöffnung 18 erstrecken. Die äußeren Oberflächen der Rippen 27a sind komplementär zu der inneren konischen Oberfläche 14a des Auslass-Kupplungskanals 14 gestaltet, so dass die Feder 26 die Kappe 27 fest gegen den Kupplungskanal 14 drückt, während die Kanäle 27b zwischen den Rippen 27a große axiale Kanäle für die Fluidströmung nach der Auslassöffnung 18 bilden.
Der Gehäuseteil 12 ist in gleicher Weise mit mehreren radial verlaufenden Rippen 12a (1) versehen, die auf die Rippen 27a der Kappe 27 ausgerichtet sind und mehrere axial verlaufende Kanäle 12b (3) definieren, die auf die Kanäle 27b der Kappe 27 ausgerichtet sind, um die Fluidströmung durch das Steuerventil zu leiten, wenn der Ventilaufbau 20 in seiner Öffnungsstellung gemäß 3 befindlich ist.
Der Ventilaufbau 20 weist außerdem einen zylindrischen Kragen 28 auf, der einstückig mit dem Glied 21b des Ventilkörpers 21 ausgebildet ist und sich von diesem stromab erstreckt, um den betreffenden Teil des Ventilstößels 23 zu umschließen. Der zylindrische Kragen 28 ist innerhalb einer zylindrischen Ausnehmung 29 beweglich, die axial durch Rippen 12a des Gehäuseteils 12 gebildet ist. Die innere Oberfläche des zylindrischen Kragens 28 ist gegenüber dem Gehäuse durch einen Dichtungsring 30 abgedichtet, während die äußere Oberfläche des Kragens nicht abgedichtet ist und eine freie Fluidströmung durch die Axialkanäle 12b im Gehäuseteil 12 zulässt.
Der Ventilstößel 23 ist mit einem stromaufwärtigen Abschnitt 23a versehen, der durch den Kragen 28 des Ventilkörpers 21 umschlossen ist, und er weist einen stromabwärtigen Abschnitt 23b benachbart zum Kolbenkopf 24 auf. Der stromabwärtige Abschnitt 23b hat einen größeren Außendurchmesser als der stromaufwärtige Abschnitt 23a, um zwischen den beiden Abschnitten eine Ringwand 23c zu definieren. Der stromaufwärtige Abschnitt 23a ist gegenüber dem Gehäuse durch einen Dichtungsring 31 abgedichtet, und der stromabwärtige Abschnitt 23b ist gegenüber dem Gehäuse durch einen Dichtungsring 32 abgedichtet. Die Dichtungsringe 30 und 31 werden durch eine radial verlaufende Wand 12c des Gehäuseteils 12 getragen und an Ort und Stelle durch eine Rückhalteplatte 33 gesichert, die daran durch Befestigungsglieder 34 festgelegt ist.
Es ist ersichtlich, dass die Konstruktion des Steuerventils, wie sie bisher beschrieben wurde, verschiedene Kammern innerhalb des Gehäuses 10, insbesondere des Gehäuseteils 12, definiert, wie dies im Folgenden ausgeführt wird:

(1) Die Kammer C1 wird durch die stromabwärtige Stirnseite des Kolbenkopfes 24, die Oberfläche 10a des Gehäusezylinders 25 und die gegenüberliegende Stirnfläche der Kappe 27 gebildet. Wie weiter unten im Einzelnen beschrieben, dient die Kammer C1 als erste Steuerkammer, und sie erzeugt eine Kraft, die den Ventilkörper 21 aus seiner normalerweise offenen Stellung in eine Schließstellung zu überführen sucht, wenn ein unter Druck stehendes Fluid über eine Steueröffnung CP1 angelegt wird, die mit der Kammer C1 über einen Kanal in einer der Gehäuserippen 12a in Verbindung steht. Die Kammer C1 weist einen Abzug 35 nach der Atmosphäre auf, aber dieser Abzug ist abgesperrt, so dass er in der normalerweise offenen Konstruktion gemäß 1 bis 3 nicht wirksam ist.
(2) Die Kammer C2 wird durch die stromabwärtige Stirnfläche des Ventilgliedes 21b mit der inneren Oberfläche des zylindrischen Kragens 28, die Oberfläche 10b (an der Rückhalteplatte 33 der Radialwand 12c) des Gehäuseteils 12 und die äußere Oberfläche des Ventilstößels 23 gebildet. Die Kammer C2 steht mit der Kammer C1 über einen Axialkanal 36a und einen Radialkanal 36b im Ventilstößel 23 in Verbindung. Die Kammer C2 dient demgemäß als eine Steuerkammer, die eine Kraft erzeugt, die jene intensiviert, welche in der Kammer C2 erzeugt würde, um so den Ventilkörper 21 aus seiner normalerweise offenen Stellung in seine Schließstellung zu überführen, wenn ein Steuerdruck über die Steueröffnung CP1 angelegt wird.
(3) Die Kammer C3 wird durch die stromaufwärtige Stirnfläche des Kolbenkopfes 24, die benachbarten Abschnitte des Ventilstößels 23 und die Oberfläche 10c des Gehäusezylinders 25 definiert. Die Kammer C3 steht mit einer zweiten Steueröffnung CP2 über einen Kanal in einer der Gehäuserippen 12a in Verbindung, so dass dann, wenn der Ventilkörper 21 geschlossen und das Druckfluid an die Steueröffnung CP2 angelegt wird, der Ventilkörper 21 in seine Öffnungsstellung bewegt wird, wie dies weiter unten beschrieben wird.
(4) Die Kammer C4 wird durch eine Ringwand 23c des Ventilstößels 23 und eine Oberfläche 10d an der Radialwand 12c des Gehäuseteils 12 definiert. Die Kammer C4 dient als Pufferkammer zum Abfedern der Bewegung des Ventilkörpers 21 in seine Endschließstellung, um einen plötzlichen Aufprall des Ventilkörpers gegen den Ventilsitz 19 zu vermeiden. Die Pufferkammer C4 ist durch einen Dichtungsring 32 am Ventilstößel 23 und einen Dichtungsring 31 an der Radialwand 12c des Gehäuses abgedichtet.

Um das Fluid aus der Pufferkammer C4 freizugeben, ist der Ventilstößel 23 mit einer Auslassöffnung kleineren Durchmessers versehen, die eine Axialbohrung 37 aufweist, welche mit einer Ringnut 38 an einer Stelle im Kolbenstößel 23 unmittelbar stromab des Dichtungsringes 32 in Verbindung steht. Wie insbesondere in 4 dargestellt, besitzt die Ringnut 38 ein inneres Ende 38a, das durch einen Dichtungsring 39 abgeschlossen ist. Der so erzeugte Auslass ist ein Einwegauslass, durch den das Fluid nur aus der Pufferkammer C4 in Richtung auf die Steueröffnung CP2 entweichen kann.
Der Gehäuseteil 12 ist außerdem mit mehreren axial verlaufenden Schlitzen 40 von der Steueröffnung CP2 versehen, die kurz vor der Radialwand 12c enden.
Wie weiter unten im Einzelnen beschrieben, ist die Konstruktion derart getroffen, dass die Pufferkammer C4 wirksam die Schließbewegung des Ventilaufbaus 20 nur während der Endbewegung in die Schließstellung verzögert oder abpuffert, damit das Auftreffen des Ventilkörpers 21 gegen den Ventilsitz 19 abgefedert wird. Die in der Kammer C4 erzeugte Kraft ist auch wirksam, um die Endschließbewegung des Ventilaufbaus zu intensivieren.
Das Steuerventil gemäß 1 bis 4 arbeitet wie folgt:
Wenn das Steuerventil nicht mit der Leitung verbunden ist oder wenn im verbundenen Zustand die Leitung nicht unter Druck gesetzt ist, wird der Ventilaufbau in die Schließstellung gemäß 2 unter dem Einfluss der Feder 26 überführt. Wenn jedoch das Steuerventil in die Leitung eingebaut wird und die Leitung steht unter Druck, dann wird der Innendruck der stromaufwärtigen Stirnseite des Ventilkörpers 21 zugeführt, wodurch der Ventilaufbau 20 in seine Öffnungsstellung überführt wird, wie dies in 1 dargestellt ist. Demgemäß befindet sich das dargestellte Ventil in einer normalen Öffnungsstellung, wenn die Leitung unter Druck gesetzt ist.
Falls der Einlassdruck ausfällt, bewegt die Kraft, die durch den stromabwärtigen Druck gegen die Oberfläche 28a des Ventilkragens 28 und auch die Kraft, die durch die Feder 26 ausgeübt wird, den Ventilaufbau 20 in seine Schließstellung (1), wodurch ein Rückfluss des Fluid von dem stromabwärtigen Rohr (nicht dargestellt) über die Auslassöffnung 18, die Einlassöffnung 17 und das stromaufwärtige Rohr (nicht dargestellt), welches mit der Einlassöffnung verbunden ist, verhindert wird.
Wenn es erforderlich ist, das Ventil zu schließen, dann wird unter Druck stehendes Fluid der Steueröffnung CP1 zugeführt. Normalerweise geschieht dies durch Benutzung eines Hilfsventils (z. B. eines Hilfsventils 45 gemäß 5), das die Steueröffnung CP1 mit dem Einlassdruck verbindet. Wenn dies geschieht, dann wird der Einlassdruck der Steuerkammer C1 zugeführt und über die Kanäle 36a und 36b durch den Ventilstößel 23 nach der Steuerkammer C2.
Der Druck innerhalb der Steuerkammer C1 erzeugt eine Kraft gegen den Kolbenkopf 24, die den Ventilaufbau 20 in die Schließstellung zu überführen sucht (d. h. nach rechts gemäß 3), wobei diese Kraft gleich ist der Kraft innerhalb der Kammer C1, multipliziert mit der Fläche der äußeren Abmessung (D1) des Kolbenkopfes 24. Der Druck innerhalb der Kammer C2 erzeugt eine Kraft, die auch in Richtung einer Schließbewegung des Ventilaufbaus 20 wirkt, d. h. es wird die in der Kammer C1 erzeugte Kraft verstärkt. Die in der Kammer C2 erzeugte Kraft wirkt auf die stromabwärtige Stirnfläche des Ventilkörpers 21 und hat eine Größe, die dem Innendurchmesser (D2) des zylindrischen Kragens 28 entspricht, vermindert um den äußeren Durchmesser (D3) des Ventilstößels 23a.
Wenn der Ventilaufbau in seiner Öffnungsstellung gemäß 1 befindlich ist, ist die Kraft, die den Ventilaufbau in seiner Öffnungsstellung hält, gleich dem Einlassdruck, multipliziert mit der Fläche entsprechend dem äußeren Durchmesser (D4) des zylindrischen Kragens 28. Diese Kraft, die wirkt, um das Ventil offen zu halten, ist geringer als die Summe der Kräfte, die durch den Druck erzeugt werden, der über die Steueröffnung CP1 nach den Kammern C1 und C2 gelangt und durch den stromabwärtigen Druck, der auf die Oberfläche 28a des Kragens 28 gerichtet ist, welche sämtlich eine Bewegung des Ventilaufbaus in die Schließstellung bewirken.
Während der anfänglichen Bewegung des Ventilaufbaus 20 in die Schließstellung steht die Kammer C4 mit der Atmosphäre über Schlitze 40 und die Steueröffnung CP1 derart in Verbindung, dass sich kein Druck innerhalb der Kammer C4 aufbauen kann, der die Bewegung des Ventilaufbaus in seine Schließstellung behindern könnte. Wenn sich der Ventilaufbau seiner Schließstellung nähert, in der die Dichtung 32 am Ende (dem rechten Ende) der Schlitze 40 vorbeiläuft, wird die Kammer C4 eine abgedichtete Kammer, und sie wirkt daher zur Abfederung der Schließbewegung des Ventilaufbaus. Das Ausmaß der Abfederung, insbesondere wenn die Strömung einer Flüssigkeit (nicht kompressibel) gesteuert wird, hängt von der Strömungsrate ab, die durch die Entlüftungsbohrung 37 und die Ringnut 38 zugelassen wird.
Die Oberfläche 28a des Kragens 28 bewirkt auch eine Pufferung der Endschließbewegung des Ventilaufbaus. Wie weiter oben erläutert, wirkt der stromab gerichtete Druck gegen die Oberfläche 28a des Kragens in Richtung einer Bewegung des Ventilaufbaus in seine Schließstellung. Wenn sich der Ventilaufbau seiner Schließstellung nähert, steigt der Differentialdruck über dem Ventilaufbau wegen des höheren Strömungswiderstandes an, und dadurch wird der Auslassdruck vermindert, der der Kragenoberfläche 28a aufgeprägt wird, wenn sich der Ventilaufbau seiner Endschließstellung nähert.
Eine Wiederöffnung des Steuerventils kann einfach dadurch geschehen, dass der Druck auf die Steueröffnung CP1 weggenommen wird, und in diesem Fall bewirkt der Einlassdruck, der dem Ventilkörper 21 zugeführt wird, dass sich der Ventilaufbau nach der Öffnungsstellung gemäß 1 bewegt.
Das Ventil kann wieder geöffnet werden, indem der Druck nach der Steueröffnung CP1 unterbrochen und der Druck der Steueröffnung CP2 zugeführt wird. Wenn dies geschieht, erzeugt das Druckfluid innerhalb der Kammer C3 eine Öffnungskraft gegen die stromaufwärtige Oberfläche des Kolbenkopfes 24, was zusammen mit der Öffnungskraft, die durch den Einlassdruck gegen den Ventilkörper 21 erzeugt wird, den Ventilaufbau in seine Öffnungsstellung überführt, wie dies in 3 dargestellt ist.
Die Steueröffnung CP2 kann allein zur Wiederöffnung des Ventils benutzt werden, wenn der Einlassdruck niedrig ist oder wenn ein Vakuum an den Einlass angelegt wird. Diese Steueröffnung kann auch zusammen mit der Steueröffnung CP1 benutzt werden, um die Bewegung des Ventilaufbaus zu regeln oder zu dämpfen.
Wenn das Ventil geschlossen ist und Druckfluid der Steueröffnung CP2 zugeführt wird, um das Ventil zu öffnen, verhindert der Dichtungsring 39, dass dieses unter Druck stehende Fluid durch die Ausströmbohrung 37 und die Ringnut 38 in die Pufferkammer C4 strömt. Demgemäß ist zu Beginn der Ventilöffnung nur der Oberflächenbereich der Kammer C3 (definiert durch den Durchmesser D1 minus D5) zusammen mit dem Einlassdruck, der auf den Ventilkörper 21 aufgeprägt wird, wirksam, um den Ventilaufbau zu öffnen. Sobald die Dichtung 32 des Ventilstößels 23 am rechten Ende der Schlitze 40 vorbeigelaufen ist, wird der Druck innerhalb der Kammer C3 auch der Kammer C4 übertragen, wodurch die Öffnungskraft verstärkt wird.
Das Vorhandensein des Dichtungsringes 39 schafft außerdem die Möglichkeit, eine Batterie von Ventilen selektiv auf einfachere Weise zu steuern, wenn die Ventile sämtlich geschlossen sind. So kann, wie in 5 dargestellt, eine Batterie von Ventilen 41 bis 43, die parallel an eine gemeinsame Druckleitung 44 angeschlossen sind, individuell durch ein getrenntes Hilfsventil 45 bis 47 gesteuert werden, welches jeweils mit der Steueröffnung CP1 des jeweiligen Ventils verbunden ist und über ein gemeinsames Hilfsventil 48, das an die Steueröffnung CP2 sämtlicher Ventile angeschlossen ist. Wenn demgemäß ein Druck (z. B. der Einlassdruck) allen Steueröffnungen CP2 über das gemeinsame Hilfsventil 48 zugeführt wird, dann kann jedes der Ventile 41 bis 43 selektiv gegenüber dem stromabwärtigen Rohr 49 abgesperrt werden, indem die Druckzufuhr des Druckfluids nach der jeweiligen Steueröffnung CP1 über das entsprechende Hilfsventil 45 bis 47 unterbrochen wird.
Die 6 bis 8 veranschaulichen ein Ventil, welches allgemein die gleiche Konstruktion wie jenes gemäß 1 bis 4 aufweist, aber verschiedene Modifikationen besitzt, um es als normal geschlossenes Ventil auszubilden (wenn der Einlassdruck diesem Ventil zugeführt wird), statt als normalerweise offenes Ventil, wie es bei der Konstruktion nach 1 bis 4 der Fall ist. Ein wichtiger Vorteil des normalerweise geschlossenen Ventils besteht darin, dass es ein fehlerfreies Schließen des Ventils gewährleistet, selbst wenn ein Fehler im Drucksteuersystem auftritt. Um das Verständnis zu unterstützen, sind jene Teile, die dem Ventil gemäß 1 bis 4 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Eine Abänderung in der Konstruktion besteht darin, dass das normalerweise geschlossene Ventil gemäß 6 bis 8 mit einem axialen Kanal 50 durch seinen Ventilkörper 21 versehen ist, der einen axialen Verbindungskanal 36a in dem Ventilstößel bildet, so dass der Einlassdruck auch der Kammer C1 zugeführt wird und auf die stromabwärtige Stirnseite des Kolbenkopfes 24 drückt und auf die Kammer C2 und die stromabwärtige Stirnseite des Ventilgliedes 21b wirkt, was beides Kräfte erzeugt, die dazu tendieren, den Ventilaufbau 20 in seine Schließstellung zu überführen, wie dies in den 6 und 7 dargestellt ist. Eine weitere Änderung besteht darin, dass es nicht erforderlich ist, die Öffnung CP1 durch den Gehäuseteil 12 zu steuern, der mit den Kammern C1 und C2 in Verbindung steht, und daher ist die Steueröffnung CP1 abgesperrt, so dass eine einzige Steueröffnung CP2 verbleibt, die mit der Kammer C3 in Verbindung steht. Eine weitere Abänderung besteht darin, dass die Kammer C3 ständig mit der Kammer C4 über den Schlitz 40 und eine Bohrung 51 in Verbindung steht, die einen größeren Durchmesser hat als die Entlüftungsbohrung 37 bei der Konstruktion gemäß 1 bis 3, und auch die Dichtungsringe 32 und 39 gemäß 1 bis 3 fallen weg.
Die Konstruktion gemäß 6 bis 8 weist einen Kolben 52 auf, der mit mehreren radial verlaufenden Lageransätzen 53 versehen ist, die im Abstand um seinen Umfang herum angeordnet sind, um ihn an dem stromabwärtigen Ende des Kolbens 24 zu montieren. Der Kolben 52 ist an seinem stromaufwärtigen Ende durch eine Stirnwand 55 geschlossen. Am stromabwärtigen Ende wird er gleitbar innerhalb eines Zylinderhohlraumes 56 in der Kappe 27 aufgenommen und weist einen Abdichtungsring 56a auf, um dadurch eine weitere Kammer C5 zu definieren. Diese letztere Kammer weist eine Feder 26 auf, und sie wird nach der Atmosphäre über einen Abzug 35 entlüftet. Deshalb ist der Abzug 35 gemäß 6 bis 8 nicht mit einem Stopfen versehen, wie dies bei der Anordnung nach 1 bis 3 der Fall war.
Die Stirnwand 55 des Kolbens 52 liegt im Abstand zu dem axialen Kanal 36a durch den Ventilstößel 23, so dass dieser axiale Kanal nicht blockiert wird. Dieser Raum 57 steht mit der Kammer C1 über die Räume 58 (6a, 7) zwischen den Lageransätzen 53 in Verbindung. Demgemäß wird der Einlassdruck der Kammer C1 über axiale Kanäle 50 und 36a und Räume 57 und 58 zugeführt. Wie bei der Konstruktion nach 1 bis 3 wird der in der Kammer C1 erzeugte Druck auch der Kammer C2 zugeführt, und die in beiden Kammern erzeugten Drücke tendieren dazu, das Ventil entgegen der Kraft zu schließen, die durch den Einlassdruck, der gegen den Ventilkörper 21 wirkt und das Ventil öffnen will, erzeugt wird. Im Unterschied zu der Konstruktion gemäß 1 bis 3 wird jedoch die Schließkraft, die in der Kammer C1 erzeugt wird, durch die äußere Querschnittsfläche des Kolbens 52 vermindert (da die Kammer C5 nach der Atmosphäre hin entlüftet ist). Der Schließkraft wirkt die Öffnungskraft entgegen, die in den Kammern C3 und C4 erzeugt wird, wenn ein Steuerdruck über die Steueröffnung CP2 angelegt wird.
Wenn das Steuerventil gemäß 6 bis 8 an eine Wasserleitung angeschlossen wird, dann wird der Einlassdruck der stromaufwärtigen Stirnfläche des Ventilkörpers 21 zugeführt, wodurch eine Kraft erzeugt wird, die eine Öffnung des Ventils bewirkt. Es wird jedoch auch der Einlassdruck über die Kanäle 50 und 36a nach der Kammer C1 überführt und über den Kanal 36b nach der Kammer C2, und beide Kräfte tendieren dazu, das Ventil zu schließen. Die letzteren Kräfte sind zusammen mit der Kraft, die durch den stromab gerichteten Druck (wenn das Ventil nicht geschlossen ist) gegen die Stirnfläche 28a erzeugt wird, und die Kraft, die durch die Feder 26 erzeugt wird, ausreichend größer als die Öffnungskraft, so dass das Ventil in die normalerweise geschlossene Stellung gemäß 6 überführt wird.
Wenn das Ventil gemäß 6 bis 8 geöffnet werden soll, dann wird ein Steuerdruck (d. h. der Einlassdruck) der Steueröffnung CP2 zugeführt. Dieser Steuerdruck wird in die Kammern C3 und C4 überführt (die letztere wird über Schlitze 40 und die Bohrung 51 gespeist) und es wird eine Öffnungskraft erzeugt, die zusammen mit der Öffnungskraft, die durch den Einlassdruck gegen die stromaufwärtige Fläche des Ventilkörpers 21 gerichtet wird, ausreicht, um den Ventilaufbau in die Öffnungsstellung gemäß 8 zu überführen. Wenn der Druck von der Steueröffnung CP2 weggenommen wird, dann kehrt das Ventil in die ursprüngliche geschlossene Stellung zurück.
In Bezug auf sämtliche anderen Merkmale ist das Steuerventil gemäß 6 bis 8 so ausgebildet und arbeitet in der Weise, wie dies oben beschrieben wurde.
Die 9 und 10 veranschaulichen eine normalerweise geschlossene Ventilkonstruktion ähnlich jener gemäß 6 bis 8. In diesem Fall erstreckt sich jedoch der axiale Kanal 50 durch den Ventilkörper 21 und seinen Ventilstößel 23 über einen axialen Kanal 36a in die Kammer C5 zwischen das stromabwärtige Ende des Ventilstößels 23 und der hinteren Kappe 27. Während bei der Konstruktion nach 6 bis 8 die Kammer C5 nach der Atmosphäre hin entlüftet ist, ist bei der Konstruktion nach 9 und 10 die Kammer C5 nicht entlüftet, sondern sie ist durch einen Dichtungsring 60 zwischen der äußeren Oberfläche des stromabwärtigen Endes des Ventilstößels 23 und der inneren Oberfläche des Hohlraumes 61 in der hinteren Kappe 27 abgedichtet. Bei dieser Konstruktion ist der Ablauf 35 (8) durch einen Stopfen abgesperrt, aber die Steueröffnung CP1 (z. B. 1) ist nach der Atmosphäre hin entlüftet.
Auch die äußere Oberfläche des Ventilkragens 28 trägt einen Dichtungsring 62, und die Oberfläche des Gehäuseabschnitts 12 ist mit einer Ringausnehmung 29 für den Ventilkragen ausgebildet, wobei mehrere axial verlaufende Schlitze 63 vorgesehen sind, die eine Verbindung zwischen den Kammern C6 und C2 herstellen.
Bei der Konstruktion nach 9 und 10 erzeugt der Einlassdruck, der der stromaufwärtigen Stirnseite des Ventilkörpers 21 zugeführt wird, eine Öffnungskraft, die im Wesentlichen durch die Summe der Schließkräfte ausgeglichen wird, die durch den Einlassdruck in den Kammern C5, C2 und C6 erzeugt wird. Die Schließkraft, die durch die Feder 26 erzeugt wird, reicht daher aus, um den Ventilaufbau in seine normalerweise geschlossene Stellung zu überführen.
Wenn es erforderlich ist, das Ventil zu öffnen, dann wird ein Steuerdruck der Steueröffnung CP2 (8) angelegt, und dies ist gewöhnlich der Einlassdruck. Wenn der Druck der Öffnung CP2 angelegt wird, dann wird eine Öffnungskraft in den Kammern C3 und C4 erzeugt, die, wenn sie der Öffnungskraft hinzu addiert wird, die durch den Einlassdruck gegen die stromaufwärtige Oberfläche des Ventilkörpers 21 erzeugt wird, ausreicht, um das Ventil zu öffnen. Im Übrigen kann das normalerweise geschlossene Ventil gemäß 9 und 10 im Wesentlichen in der gleichen Weise konstruiert und betätigt werden, wie dies in Verbindung mit den 6 bis 8 beschrieben wurde.
11 veranschaulicht eine bevorzugte Konstruktion, die bei allen beschriebenen Steuerventilen für den Ventilkörper 21 und die elastische Ringdichtung 22 benutzt werden kann, die mit dem konischen Sitz 19 des Einlass-Kupplungskanals 13 zusammenwirkt. 11a veranschaulicht die elastische Ringdichtung in ihrer ursprünglichen Schließstellung; 11b veranschaulicht sie in ihrer Endschließstellung und 11c veranschaulicht schematisch, wie der Ventilkörper im Wesentlichen das Flatter-Phänomen beherrscht.
Die elastische Ringdichtung, die allgemein mit 22 in 11 bezeichnet ist, weist einen konischen Kragen 70 auf, der mit einem verdickten äußeren Umfang 71 versehen ist, der an dem konischen Ventilsitz 19 in Schließstellung des Ventilaufbaus angreift. Der konische Kragen 70 wird durch einen Bolzen 72 zwischen dem konischen Ventildeckel 21 auf der stromaufwärtigen Seite und dem Ventilglied 21b auf der stromabwärtigen Seite eingeklemmt, der gegen den Anschlagring 73 lagert, und er weist eine komplementäre konische Gestalt wie diese beiden Teile des Ventilkörpers 21 auf.
Die stromaufwärtige Stirnseite des Ventilgliedes 21b ist mit einem Ringschlitz 75 versehen, der die stromabwärtige Seite des verdickten Kreisumfangs 71 der elastischen Dichtung 22 aufnimmt. Der Schlitz 75 weist einen trapezförmigen Querschnitt auf, der mit einer Unterfläche 75a im Wesentlichen parallel zur stromaufwärtigen Seite des konischen Ventilkörpers 21 ausgerüstet ist, und gegenüberliegende Seitenflächen 75b, 75c sind im Wesentlichen parallel zur Längsachse des Ventilaufbaus 20.
Ein Verankerungsglied 77 liegt innerhalb des Schlitzes 75 und hat eine zum Schlitz komplementäre Gestalt. Zusätzlich ist das Glied mit einer Schwalbenschwanz-Ringrippe 76 ausgebildet, die in einer komplementären Schwalbenschwanznut 78 aufgenommen ist, welche in der stromabwärtigen Seite des verdickten ringförmigen Umfangs 71 des Dichtungsringes ausgeformt ist.
Die stromaufwärtige Seite des verdickten äußeren Umfangs 71 des Dichtungsringes 22 ist mit einem äußeren Ringabschnitt 79 verjüngter Dicke ausgebildet, wobei die Dicke in Auswärtsrichtung abnimmt. Der Ringabschnitt 79 wird durch eine innere Ringwand 79a unter einem stumpfen Winkel gegenüber der stromaufwärtigen Seite des konischen Ventilkörpers 21 angeordnet, und eine äußere Ringwand 79b verläuft unter einem kleineren stumpfen Winkel gegenüber der stromaufwärtigen Seite des konischen Ventilkörpers 21. Die äußere Fläche 79c des ringförmigen Abschnitts 79, die in Dichtungsberührung mit dem konischen Ventilsitz 19 kommt, hat eine gekrümmte Gestalt.
Das äußere Ende des Ventildeckels 21a endet an einer Seite 79a der elastischen Dichtung 22 und es ist komplementär zu jener Seite ausgebildet. Das äußere Ende des äußeren Ringabschnitts 79 der elastischen Dichtung 22, der durch die Seite 79b definiert ist, liegt normal beabstandet von der Fläche 21c am äußeren Ende des Ventilkörpers 21b.
Wenn der Ventilkörper 21 sich dem konischen Ventilsitz 19 annähert, dann greift die Fläche 79c der elastischen Dichtung 22 zunächst an dem konischen Sitz 19 ( 11a) an, und dieser Abschnitt der elastischen Dichtung wird gegen die Fläche 21c des Ventilgliedes 21b in der Schließstellung (11b) des Ventilkörpers 12 deformiert. Demgemäß wird, wie aus 11b ersichtlich, die Fläche 79b der elastischen Dichtung 22 gegen die Fläche 21c des Ventilgliedes 21b gepresst, um eine zuverlässige Abdichtung gegenüber dem konischen Sitz 19 in Schließstellung des Ventils zu erzeugen.
Es hat sich gezeigt, dass die Ventildichtung 22 gemäß 11 sicher gegenüber dem Ventilkörper 21 gegen die sehr hohen Kräfte abdichtet, die die Dichtung vom Ventilkörper abzuheben suchen, insbesondere wenn ein Rückfluss des Strömungsmittels durch das Ventil stattfindet. Wie ebenso aus 11c ersichtlich, ist der äußere Umfang der Dichtung 22 genügend flexibel, so dass, wenn das Ventil nur ein wenig öffnet, dieser äußere Umfang durch die Strömung in Schwingungen gegenüber dem konischen Ventilsitz 19 versetzt wird, um eine Regulierung der Strömung herbeizuführen. Es hat sich erwiesen, dass eine solche Konstruktion im Wesentlichen ein Flattern des Ventilkörpers verhindert, wenn dieser sich seiner Endschließstellung annähert.

Claims

In-Line-Steuerventil, welches die folgenden Teile aufweist: ein Gehäuse (10) mit einer Einlassöffnung (17), mit einer Auslassöffnung (18) stromab der Einlassöffnung und mit einem Ventilsitz (19) zwischen den beiden Öffnungen; einen Ventilaufbau (20) innerhalb des Gehäuses; wobei der Ventilaufbau folgende Teile aufweist: einen Ventilkörper (21), der nach dem Ventilsitz (19) hin und von diesem weg bewegbar ist und eine nach dem Ventilsitz (19) weisende stromaufwärtige Oberfläche und eine nach der Auslassöffnung weisende stromabwärtige Oberfläche aufweist; einen Ventilschaft (23), der an dem Ventilkörper festgelegt ist und sich von diesem stromab erstreckt; einen Kolbenkopf (24), der vom Ventilschaft (23) an seinem stromabwärtigen Ende getragen wird und eine stromabwärtige Oberfläche aufweist, die eine erste Steuerkammer (C1) zusammen mit einer ersten Oberfläche (10a) des Gehäuses definiert; einen zylindrischen Kragen (28), der an dem Ventilkörper (21) festgelegt ist und sich stromab von diesem erstreckt und den Ventilschaft (23) umschließt, aber kurz vor dem Kolbenkopf endet, um eine zweite Steuerkammer (C2) mit dem Ventilkörper, dem Ventilschaft und einer zweiten Oberfläche (10b) des Gehäuses zu definieren; einen Flüssigkeits-Strömungskanal (12b, 27b), der durch das Gehäuse verläuft und eine Flüssigkeitsströmung durch das Gehäuse in der Öffnungsstellung des Ventilkörpers zulässt; einen Drucksteuerkanal (36a), der durch den Ventilschaft (23) verläuft und eine Verbindung zwischen der ersten Steuerkammer (C1) und der zweiten Steuerkammer (C2) derart zulässt, dass der Strömungsmitteldruck in der ersten Kammer auf die stromabwärtige Oberfläche des Kolbenkopfes wirkt und ihn und den Ventilkörper (21) nach dem Ventilsitz (19) zu bewegen sucht und derart, dass der Strömungsmitteldruck in der zweiten Kammer (C2) auf die stromabwärtige Oberfläche des Ventilkörpers (21) wirkt und diesen und den Ventilkörper auch nach dem Ventilsitz zu bewegen sucht; wobei die stromaufwärtige Oberfläche des Kolbenkopfes (24) und eine dritte Oberfläche (10c) des Gehäuses eine dritte Steuerkammer (C3) derart definieren, dass der Flüssigkeitsdruck darin auf die stromaufwärtige Oberfläche des Kolbenkopfes wirkt und diesen und den Ventilkörper (21) in die Öffnungsstellung des Ventilkörpers vom Ventilsitz (19) weg zu bewegen sucht und eine Öffnung (CP2), die mit der dritten Steuerkammer in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass diese Öffnung eine Steueröffnung ist, um durch die Flüssigkeit darin den Ventilkörper in seine Öffnungsstellung weg vom Ventilsitz zu bewegen, wobei die Steueröffnung an eine Druckflüssigkeitsqueile anschließbar ist.
Ventil nach Anspruch 1, bei welchem der Ventilschaft (23) folgende Teile aufweist: einen stromabwärtigen Abschnitt (23a), der mit dem Ventilkörper, dem zylindrischen Kragen (28) und der zweiten Oberfläche (10b) des Gehäuses die zweite Steuerkammer (C2) definiert; und einen stromabwärtigen Abschnitt (23b), der zusammen mit der stromabwärtigen Oberfläche des Kolbenkopfes und der dritten Oberfläche (10c) des Gehäuses die dritte Steuerkammer (C3) definiert; wobei der stromabwärtige Abschnitt (23b) einen größeren äußeren Durchmesser aufweist als der stromaufwärtige Abschnitt (23a), um eine Ringwand (23c) zu bilden, die eine Dämpfungskammer (C4) zwischen der Ringwand, dem benachbarten Teil des stromaufwärtigen Abschnitts und einer vierten Oberfläche (10d) des Gehäuses definiert, wobei die Dämpfungskammer (C4) die Bewegung des Kolbenschaftes und dadurch die Bewegung des Ventilkörpers nach der Schließstellung des Ventilkörpers dämpft.
Ventil nach Anspruch 2, bei welchem die Dämpfungskammer (C4) eine Dichtung (32) zwischen der äußeren Oberfläche des Ventilschaftes und dem Gehäuse und eine Entlüftungsöffnung (37, 38) kleinen Durchmessers durch den Ventilschaft aufweist, die die Dämpfungskammer mit der Steueröffnung verbindet, um die Flüssigkeit innerhalb der Dämpfungskammer über die Steueröffnung zu entlüften und dadurch die Bewegung des Ventilkörpers in seine Schließstellung abzudämpfen.
Ventil nach Anspruch 3, bei welchem die Öffnung (37, 38) kleinen Durchmessers eine Einwege-Entlüftung ist, die eine Flüssigkeitsströmung nur in Richtung von der Dämpfungskammer nach der Steueröffnung hindurchtreten lässt.
Ventil nach einem der Ansprüche 3 oder 4, bei welchem die Dichtung (32) der Dämpfungskammer durch einen Dichtungsring an einer ersten Stelle der äußeren Oberfläche des stromabwärtigen Abschnitts (23b) des Ventilschaftes definiert ist und die äußere Oberfläche mit einem axial verlaufenden Kanal (40) versehen ist, der von der Steueröffnung nach einer zweiten Stelle auf der äußeren Oberfläche des Ventilschaftes zwischen der ersten Stelle und der Steueröffnung führt, wodurch die Dämpfungskammer wirksam wird, um den Ventilkörper nur während seiner Endbewegung in die Schließstellung abzudämpfen.
Ventil nach Anspruch 5, bei welchem der axial verlaufende Kanal (40) durch mehrere Ausnehmungen gebildet wird, die zwischen der dritten Oberfläche des Gehäuses und der äußeren Oberfläche des stromabwärtigen Abschnitts des Ventilschaftes ausgebildet sind und sich axial von der zweiten Stelle nach der stromaufwärtigen Oberfläche des Kolbenkopfes erstrecken.
Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, welches weiter eine Feder (26) aufweist, die auf die stromabwärtige Oberfläche des Kolbenkopfes wirkt und den Kolbenkopf und den Ventilkörper in ihre Schließstellung drückt.
Ventil nach Anspruch 7, bei welcher die Ventilfeder (26) zwischen der stromabwärtigen Oberfläche des Kolbenkopfes und einer Kappe (27) angeordnet ist, die mit einer fünften Oberfläche des Gehäuses an der Auslassöffnung in Eingriff steht, wobei die Kappe mit einer Mehrzahl von hindurch gehenden Strömungskanälen (27b) versehen ist, um die Flüssigkeitsströmung nach der Auslassöffnung zu führen.
Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei welchem der zylindrische Kragen (28) des Ventilaufbaus in einer Ringausnehmung (29) beweglich ist, die axial im Gehäuse ausgebildet ist, wobei die innere Oberfläche des Kragens gegenüber dem Gehäuse abgedichtet ist, um die zweite Steuerkammer (C2) zu bilden und wobei die äußere Oberfläche des Kragens gegenüber dem Gehäuse nicht abgedichtet ist, um eine Flüssigkeitsströmung zwischen dem Kragen und dem Gehäuse in der Öffnungsstellung des Ventilkörpers zuzulassen.
Ventil nach Anspruch 9, bei welchem der Durchmesser des Ventilsitzes (19) größer ist als der innere Durchmesser des Kragens (28), aber kleiner als der äußere Durchmesser des Kragens.
Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welchem der Flüssigkeits-Strömungskanal durch das Gehäuse mehrere axial verlaufende Kanäle (12b, 27b) aufweist, die durch mehrere radial verlaufende Rippen im Gehäuse definiert sind.
Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei welchem der Ventilkörper (21) normalerweise in seiner Öffnungsstellung durch den Flüssigkeitsdruck in der ersten Öffnung gehalten wird, der auf die stromaufwärtige Oberfläche des Ventilkörpers wirkt; wobei das Gehäuse eine weitere Steueröffnung (CP1) aufweist, die mit der ersten Steuerkammer (C1) in Verbindung steht, um den darin herrschenden Flüssigkeitsdruck in einer Richtung auszuüben, in der der Ventilkörper in seine Schließstellung gegenüber dem Ventilsitz bewegt wird.
Ventil nach Anspruch 1, bei welchem der Ventilkörper (21) und der Ventilschaft (23) mit einem axialen Durchgangskanal (50) versehen sind, der eine Verbindung zwischen der stromaufwärtigen Oberfläche des Kolbenkopfes derart herstellt, dass der Flüssigkeitsdruck an der Einlassöffnung auch auf den Kolbenkopf normal in einer Richtung wirkt, in der der Ventilkörper in seine Schließstellung überführt wird.
Ventil nach Anspruch 13, bei welchem der axiale Durchgangskanal (50) eine Verbindung zwischen der stromaufwärtigen Oberfläche des Ventilkörpers und der stromabwärtigen Oberfläche des äußeren Bereichs des Kolbenkopfes herstellt.
Ventil nach Anspruch 13, bei welchem der axiale Durchgangskanal (50) eine Verbindung zwischen der stromaufwärtigen Oberfläche des Ventilkörpers und der stromabwärtigen Oberfläche des Zentralbereichs des Kolbenkopfes herstellt.
Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei welchem der Ventilsitz (19) eine konische Gestalt hat und sich im Durchmesser in Richtung stromab vergrößert und bei welchem der Ventilkörper (21) ebenfalls eine konische Gestalt besitzt und eine elastische Ringdichtung (22) trägt, die mit dem konischen Ventilsitz in Schließstellung des Ventilkörpers zusammenwirkt.
Ventil nach Anspruch 16, bei welchem der Ventilkörper (21) einen stromaufwärtigen Ventildeckel (21a) und einen stromabwärtigen Ventilträger (21b) aufweist, wobei die elastische Ringdichtung (22) einen konischen Kragen (70) aufweist, der zwischen dem konischen Ventildeckel und dem Ventilträger eingeklemmt ist, wobei die elastische Ringdichtung außerdem einen verdickten äußeren Umfang (71) aufweist, der einen inneren Abschnitt besitzt, der in einer Ringausnehmung (75) im äußeren Umfang des Ventilträgers liegt, wobei ein äußerer Abschnitt eine Ringfläche aufweist, die von dem konischen Ventildeckel frei ist, um in Dichtungseingriff mit dem konischen Ventilsitz zu gelangen.
Ventil nach Anspruch 17, bei welchem die Ausnehmung (75) im Ventilträger eine Schwalbenschwanzrippe (76) aufweist, die von einem Schwalbenschwanzschlitz (78) aufgenommen und verriegelt wird, der in der stromabwärtigen Oberfläche des verdickten äußeren Umfangs der elastischen Ringdichtung ausgebildet ist.
Ventil nach Anspruch 18, bei welchem der Schlitz (78) im Ventilträger nach innen vom äußeren Rand distanziert ist und die Schwalbenschwanzrippe (76) in einer Verankerungsplatte ausgebildet ist, die in dem Schlitz des Ventilträgers aufgenommen wird.
Ventil nach Anspruch 19, bei welchem der Schlitz (78) eine Grundfläche im Wesentlichen parallel zur stromaufwärtigen Oberfläche des konischen Ventildeckels und gegenüberliegende Seitenflächen aufweist, die im Wesentlichen parallel zur Längsachse des Ventilaufbaus verlaufen.
Ventil nach einem der Ansprüche 17 bis 20, bei welchem der äußere Ringabschnitt (71) der elastischen Ringdichtung eine sich verjüngende Dicke aufweist, die nach außen hin abnimmt und durch eine Innenwand definiert ist, die unter einem stumpfen Winkel gegenüber der stromaufwärtigen Oberfläche des konischen Ventildeckels verläuft, wobei eine Außenwand mit einem kleineren stumpfen Winkel zur stromaufwärtigen Oberfläche des konischen Ventildeckels verläuft und der konische Ventildeckel an der Innenwand der elastischen Ringdichtung endet und komplementär hierzu ausgebildet ist.
Ventil nach Anspruch 21, bei welchem das äußere Ende des äußeren Abschnitts der elastischen Ringdichtung über einer äußeren Oberfläche am äußeren Ende des Ventilkörpers im Abstand hierzu liegt, aber durch den Schließdruck in Eingriff hiermit deformierbar ist.
In-Line-Steuerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches außerdem einen Kolben (52) aufweist, der an der stromabwärtigen Oberfläche des Kolbenkopfes (24) angeordnet ist und ein stromaufwärtiges geschlossenes Ende und ein stromabwärtiges Ende aufweist, das von einem zylindrischen Hohlraum (56) innerhalb des Gehäuses aufgenommen wird und mit diesem eine Entlüftungskammer (C5) bildet, die nach der Atmosphäre hin entlüftet ist.
In-Line-Steuerventil nach Anspruch 23, bei welchem der Kolben (52) auf der stromaufwärtigen Oberfläche des Kolbenkopfes (24) in der Weise angeordnet ist, dass eine Druckverbindung zwischen der Einlassöffnung und der stromabwärtigen Oberfläche des Kolbenkopfes möglich wird.