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Die
Erfindung betrifft eine Ventilanordnung mit einem Gehäuse, das
einen Hauptventilsitz zwischen einem Einlass und einem Auslass aufweist,
einem mit dem Hauptventilsitz zusammenwirkenden Hauptverschlussstück, das
einen Durchgangskanal aufweist, einem mit dem Hauptverschlussstück zusammenwirkenden
Servokolben, einem in Bewegungsrichtung des Hauptverschlussstücks bewegbaren
Schieber und einem Betätigungselement.
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Eine
derartige Ventilanordnung ist beispielsweise aus
US 6,293,513 B1 bekannt.
Diese Ventilanordnung weist ein Hauptventil und ein Hilfsventil
auf. Das Hilfsventil wird dadurch gebildet, dass die Mündung des
Durchgangskanals einen Hilfsventilsitz bildet und am Schieber ein
Hilfsventilelement angeordnet ist. Wenn das Hilfsventilelement vom
Hilfsventilsitz abgehoben wird, kann über den Durchgangskanal ein
Druckausgleich über
das Hauptverschlussstück
erfolgen, das dann mit Hilfe des Servokolbens weiter vom Hauptventilsitz
abgehoben werden kann. Die bekannte Ventilanordnung kann das Hauptventil entweder
vollständig öffnen oder
vollständig
schließen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventilanordnung mit geringen
Kräften
zu betätigen.
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Diese
Aufgabe wird bei einer Ventilanordnung der eingangs genannten Art
dadurch gelöst, dass
der Schieber einen vom Betätigungselement verschließbaren Hilfskanal
aufweist, der bei Anlage des Schiebers am Hauptverschlussstück den Durchgangskanal
fortsetzt.
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Mit
dieser Ausgestaltung erreicht man sozusagen einen zweistufigen Druckausgleich.
Wenn das Betätigungselement
den Hilfskanal freigibt, dann wird der Schieber entlastet und kann
sich dann vom Hauptverschlussstück
entfernen, wodurch wiederum eine Änderung der Druckverhältnisse über das Hauptverschlussstück ergibt,
die dazu führt,
dass das Hauptverschlussstück
mit Hilfe des Servokolbens vom Hauptventilsitz abgehoben werden
kann. Für
das Abheben des Betätigungselements
vom Schieber, um den Hilfskanal freizugeben, sind nur sehr geringe
Kräfte
erforderlich.
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Dies
gilt insbesondere dann, wenn der Hilfskanal einen größeren Drosselwiderstand
als der Durchgangskanal aufweist. In diesem Fall wirken über den
Hilfskanal auf das Betätigungselement
nur sehr geringe Kräfte.
Der Druckausgleich durch den Hilfskanal kann dennoch erfolgen, um
zunächst
den Schieber und anschließend
das Hauptverschlussstück
zu bewegen.
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In
einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das
Betätigungselement einen
Steuerkanal im Schieber freigibt oder verschließt, der eine Verbindung zwischen
einer ersten Druckkammer, die auf der dem Hauptverschlussstück abgewandten
Seite des Schiebers angeordnet ist, und einer zweiten Druckkammer,
die auf der dem Hauptverschlussstück zugewandten Seite des Schiebers
angeordnet ist, bildet. Mit Hilfe dieses Steuerkanals lässt sich
auf einfache Weise die Öffnung
des Hauptventils, also die Entfernung des Hauptverschlussstücks vom
Hauptventilsitz, einstellen. Man kann mit der Ventilanordnung dann
sozusagen eine proportionale Steuerung bewirken. Das Betätigungselement
verschließt
den Steuerkanal oder gibt ihn mehr oder weniger frei. Wenn das Betätigungselement
den Steuerkanal weiter freigibt, dann erfolgt ein Druckausgleich
zwischen der ersten Druckkammer und der zweiten Druckkammer der
Gestalt, dass der Schieber in Richtung auf die erste Druckkammer
verschoben wird und zwar solange, bis der Steuerkanal einen freigegebenen
Querschnitt hat, der zu der Druckdifferenz passt. In diesem Fall
strömt
genauso viel Fluid in die erste Kammer, beispielsweise durch Leckagen
um den Schieber herum, wie Fluid aus der ersten Kammer durch den
Steuerkanal entweichen kann. Der Schieber verstellt sich also so
lange, bis der Widerstand des Steuerkanals dem Widerstand der Leckagen
entspricht. Der Schieber wiederum beeinflusst die Stellung des Servokolbens.
Der Servokolben wiederum definiert die Position des Hauptverschlussstücks gegenüber dem
Hauptventilsitz. Wenn hingegen der Steuerkanal weniger weit freigegeben worden
ist, dann wird der Druck in der ersten Druckkammer den Schieber
in Richtung auf den Hauptventilsitz verschieben, so dass sich auch
das Hauptverschlussstück
dichter an den Hauptventilsitz annähert.
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Vorzugsweise
ist der Steuerkanal parallel zum Hilfskanal angeordnet, wenn der
Schieber vom Hauptverschlussstück
abgehoben ist. Damit ergeben sich zwei Verbindungen zwischen der
ersten Druckkammer und der zweiten Druckkammer, die das Steuerungsverhalten
der Ventilanordnung weiter verbessern.
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Vorzugsweise
weist der freigegebene Steuerkanal einen geringeren Drosselwiderstand
als der Hilfskanal auf. Der Hilfskanal wird dann primär dazu verwendet,
den ersten Druckausgleich durchzuführen, wenn das Betätigungselement
den Hilfskanal freigibt. Der Steuerkanal wird hingegen verwendet, um
die Position des Hauptverschlussstücks gegenüber dem Hauptventilsitz einzustellen.
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Vorzugsweise
weist das Betätigungselement eine
erste Steuerkante auf, die mit einer zweiten Steuerkante am Schieber
einen Öffnungsquerschnitt des
Steuerkanals definiert. Wenn die Steuerkanten auseinander gefahren
werden, dann wird der Öffnungsquerschnitt
des Steuerkanals größer. Wenn
die Steuerkanten zusammengefahren werden, dann wird der Öffnungsquerschnitt
des Steuerkanals kleiner. Wenn die erste Steuerkante die zweite
Steuerkante in Schließrichtung überfährt, dann
ist der Steuerkanal geschlossen oder gesperrt.
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Bevorzugterweise
ist die zweite Steuerkante im Inneren des Schiebers angeordnet.
Der Schieber kann dann außen im
Wesentlichen frei von Kanten, Ausnehmungen oder dergleichen gehalten
werden. Man muss allenfalls ein oder zwei Öffnungen vorsehen, über die
ein Druckausgleich erfolgen kann.
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Alternativ
dazu kann vorgesehen sein, dass die zweite Steuerkante außen am Schieber
angeordnet ist. Dies vereinfacht die Fertigung.
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Hierbei
ist bevorzugt, dass das Betätigungselement
mit einer den Schieber umgebenden Schürze in Wirkverbindung steht,
die die erste Steuerkante bildet und die zweite Steuerkante am Umfang
des Schiebers angeordnet ist. Die Schürze muss nicht, kann aber Bestandteil
des Betätigungselement
sein. Sie kann auch mit dem Betätigungselement
verbunden sein. Es ist auch möglich,
dass die Schürze
mit einem Element verbunden ist, das durch das Betätigungselement
bewegt wird oder das das Betätigungselement
bewegt. Mit der Schürze
kann man eine relativ große
Steuerkante in Umfangsrichtung des Schiebers realisieren.
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Alternativ
dazu kann vorgesehen sein, dass die zweite Steuerkante in der Stirnseite
des Schiebers angeordnet ist. Damit ergibt sich eine Öffnung des
Steuerkanals unmittelbar in die erste Druckkammer.
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Vorzugsweise
begrenzt die zweite Steuerkante einen im Schieber ausgebildeten
Ringkanal. Damit lässt
sich das zu steuernde Fluid gleichmäßig in Umfangsrichtung um den
Schieber herum oder um das Betätigungselement
verteilen, so dass sich ausgewogene Kräfteverhältnisse ergeben.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Steuerkanal
und der Hilfskanal eine gemeinsame Verbindung zur ersten Druckkammer
aufweisen. Damit ergeben sich besonders einfache Fertigungsverhältnisse,
weil man für
den Verbindungskanal beispielsweise nur eine gemeinsame Bohrung
anfertigen muss.
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Alternativ
dazu kann vorgesehen sein, dass der Steuerkanal und der Hilfskanal
getrennt voneinander in die erste Druckkammer münden. In diesem Fall kann man
die Druckverhältnisse
im Steuerkanal und im Hilfskanal weitgehend voneinander entkoppeln.
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Vorzugsweise
weist das Betätigungselement eine
Mitnehmeranordnung auf, die nach einem Leerhub mit einer vorbestimmten
Länge mit
dem Schieber zusammenwirkt. Eine derartige Mitnehmeranordnung kann
vorteilhaft sein, wenn die Druckverhältnisse zwischen dem Einlass
und dem Auslass nicht ausreichen, um eine ausreichende Bewegung
des Schiebers zu bewerkstelligen.
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Vorzugsweise
sind der Schieber und der Servokolben mechanisch verbunden. Diese
Verbindung bewirkt, dass sich der Schieber und der Servokolben immer
nur gemeinsam bewegen können.
Der Schieber und der Servokolben können auch einstückig ausgebildet
sein.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen
in Verbindung mit einer Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer Ventilanordnung,
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2 bis 9 Betriebszustände der
Ventilanordnung beim Öffnen
und Schließen,
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10 eine
abgewandelte Ausführungsform der
Ventilanordnung,
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11 eine
dritte Ausführungsform
der Ventilanordnung,
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12 eine
vierte Ausführungsform
der Ventilanordnung,
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13 eine
fünfte
Ausführungsform
der Ventilanordnung,
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14 eine
sechste Ausführungsform
der Ventilanordnung,
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15 eine
siebte Ausführungsform
der Ventilanordnung und
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16 eine
achte Ausführungsform
der Ventilanordnung.
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Eine
in 1 dargestellte Ventilanordnung 1 weist
ein Gehäuse 2 mit
einem Einlass 3, einem Auslass 4 und dazwischen
einem Hauptventilsitz 5 auf.
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Ein
Hauptverschlussstück 6 wirkt
mit dem Hauptventilsitz 5 zusammen. Das Hauptverschlussstück 6 ragt
mit einem umlaufenden Vorsprung 7 radial außen über den
Hauptventilsitz 5 vor und bildet dadurch eine Angriffsfläche für einen
Servokolben 8, der als Ringkolben ausgebildet ist und einen
radial nach innen ragenden Flansch 9 aufweist. Das Hauptverschlussstück 6 weist
ferner einen Durchgangskanal 10 auf. Der Durchgangskanal 10 bildet
auf seiner dem Auslass 4 abgewandten Seite einen Hilfsventilsitz 11.
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Auf
der Seite des Hilfsventilsitzes 11 ist ein Schieber 12 angeordnet,
der einen ersten Druckraum 13 auf der dem Hauptverschlussstück 6 abgewandten
Seite des Schiebers 12 von einem zweiten Druckraum 14 auf
der dem Hauptverschlussstück 6 zugewandten
Seite des Schiebers 12 trennt. Ein schematisch dargestellter
Ringspalt 15 umgibt den Schieber 12. Der Ringspalt 15 ist
außen
von einem Gehäuseelement 16 begrenzt.
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Der
Schieber 12 weist einen Hilfskanal 17 auf, der
im dargestellten Zustand, also wenn der Schieber 12 am
Hauptverschlussstück 6 anliegt,
den Durchgangskanal 10 fortsetzt. Allerdings hat der Hilfskanal 17 einen
größeren Drosselwiderstand
als der Durchgangskanal 10.
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Der
Hilfskanal 17 ist verschlossen von einem Betätigungselement 18,
das im vorliegenden Fall als Betätigungsstange
ausgebildet ist. Das Betätigungselement 18 weist
an seiner dem Hauptverschlussstück 6 zugewandten
Seite ein Hilfsventilelement 19 auf, das auch einstückig mit
dem Betätigungselement 18 ausgebildet
sein kann.
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Im
Schieber 12 ist ferner ein Steuerkanal 20 vorgesehen,
der durch das Betätigungselement 18 verschlossen
werden kann (wie in 1 dargestellt) oder mehr oder
weniger freigegeben werden kann (wie in den 4 bis 6 dargestellt).
Hierzu weist das Betätigungselement 18 eine
erste Steuerkante 21 auf und der Schieber 12 weist
eine zweite Steuerkante 22 auf. Die erste Steuerkante 21 umfasst
das Betätigungselement 18 ringförmig. Die
zweite Steuerkante 22 begrenzt im Schieber 12 einen
umlaufenden Ringkanal 23, der einen Teil des Steuerkanals 20 bildet.
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Der
Schieber 12 weist einen seitlichen Kanal 24 auf,
der den Ringspalt 15 mit einem Raum 25 im Inneren
des Schiebers 12 verbindet, in dem das Ventilelement 19 am
Betätigungselement 18 angeordnet ist.
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In
der in 1 dargestellten Schließstellung der Ventilanordnung 1 liegt
das Hauptverschlussstück 6 dichtend
am Hauptventilsitz 5 an. Der Schieber 12 liegt
dichtend am Hauptverschlussstück 6 an und
das Betätigungselement 18 liegt
dichtend am Schieber 12 an, um den Hilfskanal 17 zu
verschließen.
Somit ist ein Übertritt
eines Fluids vom Einlass 3 zum Auslass 4 ausgeschlossen.
Allerdings bestehen im Bereich des Servokolbens 8 gewisse
Leckagen, so dass der Druck vom Einlass 3 in den zweiten Druckraum 14 und
von dort über
den Ringspalt 15 in den zweiten Druckraum 13 gelangen
kann. Diese Druckverhältnisse
sorgen dafür,
dass die Ventilanordnung 1 geschlossen ist und bleibt.
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Die
Arbeitsweise einer derartigen Ventilanordnung soll nun in Zusammenhang
mit den 2 bis 9 beschrieben werden.
In diesen Figuren sind die Teile, die denen der 1 entsprechen,
mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 2 ist
das Betätigungselement 18 etwas
bewegt worden, so dass das Ventilelement 19 den Hilfskanal 17 freigegeben
hat. Es erfolgt ein Druckausgleich zwischen dem Druck am Auslass 4 und
dem Raum 25 im Inneren des Schiebers 12. Dieser
Druckausgleich setzt sich in den Ringspalt 15 fort, so
dass der Servokolben 8 durch den am Einlass 3 herrschenden
Druck in Richtung auf den Schieber 12 verschoben wird.
Der Schieber 12 und das Hauptverschlussstück 6 haben
sich hingegen noch nicht bewegt. Auch der Steuerkanal 20 ist
noch verschlossen. Der Servokolben 8 schließt nun einen
Zwischenraum zwischen dem Schieber 12 und dem Hauptverschlussstück 6 und
trennt dadurch den Druck im ersten Druckraum 13 vom Druck
im zweiten Druckraum 14.
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Wenn,
wie in 3 dargestellt, das Betätigungselement 18 etwas
weiter bewegt wird, dann schiebt der Druck am Einlass 3 den
Servokolben 8 weiter nach oben (bezogen auf die Darstellung
der 3) und zwar solange, bis der Flansch 9 zur
Anlage an dem Vorsprung 7 des Hauptverschlussstücks 6 kommt.
Der Schieber 12 wird dabei weiter weg vom Hauptverschlussstück 6 geschoben
und zwar unter der Wirkung des Servokolbens 8. Das Hauptverschlussstück 6 liegt
immer noch am Hauptventilsitz 5 an.
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Wenn
das Betätigungselement 18 noch
weiter bewegt wird (4), dann öffnet sich zwischen der ersten
Steuerkante 21 am Betätigungselement 18 und
der zweiten Steu erkante 22 am Schieber 12 eine Öffnung 26,
die einen Strömungsquerschnitt durch
den Steuerkanal 20 definiert. Durch den Steuerkanal 20 wird
dann ein Druckausgleich zwischen dem Druck in der ersten Druckkammer 13 und
dem Druck in der zweiten Druckkammer 14 erfolgen. Gleichzeitig
wird über
den Durchgangskanal 10 ein Druckausgleich zwischen der
zweiten Druckkammer 14 und dem Auslass 4 durchgeführt. Dementsprechend
kann der Servokolben 8 unter der Wirkung des mittleren
Drucks zwischen Einlass 3 und Auslass 4 das Hauptverschlussstück 6 vom
Hauptventilsitz 5 abheben, um die Ventilanordnung 1 zu öffnen. Der Schieber 12 bewegt
sich unter dem Druck des Servokolbens 8 solange, bis der
Durchfluss durch die Öffnung 26 und
damit durch den Steuerkanal 20 annähernd zum Erliegen kommt, die Öffnung 26 also
fast wieder geschlossen wird. An dieser Position gibt es ein Gleichgewicht
zwischen Zufluss und dem Abfluss aus der ersten Druckkammer 13 und
die Kräfte,
die auf das Betätigungselement 18 wirken,
sind sehr klein.
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Wenn,
wie in 5 dargestellt, das Betätigungselement 18 weiter
bewegt wird, dann wird die Öffnung 26 wieder
vergrößert und
der Druck in der ersten Druckkammer 13 sinkt, so dass der
Servokolben 8 den Schieber 12 wieder dem Betätigungselement 18 nachführen kann.
Der Schieber 12 bewegt sich solange, bis ein neuer Gleichgewichtszustand erreicht
ist. Über
die Stellung des Betätigungselements 18 kann
man also die Stellung des Schiebers 12 und damit auch die
Stellung des Hauptverschlussstücks 6 gegenüber dem
Hauptventilsitz 5 relativ genau einstellen. Über die
Stellung des Betätigungselements 18 lässt sich
also der Öffnungsgrad
der Ventilanordnung 1 sehr genau einstellen.
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Wenn
die Ventilanordnung 1, genauer gesagt das aus dem Hauptventilsitz 5 und
dem Hauptverschlussstück 6 gebildete
Hauptventil, wieder geschlossen werden soll, dann wird, wie dies
in 6 dargestellt ist, das Betätigungselement 18 weiter
in den Schieber 12 hinein gefahren und der Schieber 12 bewegt
sich solange, bis die Größe der Öffnung 26 einen
Wert erreicht, bei dem wieder ein Gleichgewicht zwischen dem Zufluss
und dem Abfluss in der ersten Druckkammer 13 erreicht ist.
Dabei wird der Servokolben 8 ebenfalls nach unten, also
in Richtung auf den Hauptventilsitz 5, bewegt. Der Druck
in der zweiten Druckkammer 14 bewegt dabei das Hauptverschlussstück 6 mit
in Richtung auf den Hauptventilsitz 5, so dass letztendlich
ein Zustand erreicht wird, wie er in 7 dargestellt
ist. Hier liegt das Hauptverschlussstück 6 am Hauptventilsitz 5 an.
Der Servokolben 8 hat die gleiche Position wie in 3. In
diesem Zustand hat das Ventilelement 19 am Betätigungselement 18 den
Hilfskanal 17 noch nicht verschlossen. Dies erfolgt erst
bei einer weiteren Bewegung des Betätigungselements 18,
wie dies in 8 dargestellt ist. Hier ist
nun der Hilfskanal 17 im Schieber 12 verschlossen.
Die Leckage um den Servokolben 8 führt dazu, dass der Druck im
ersten Druckraum 13 und damit auch der Druck im Ringspalt 15 ansteigt,
so dass der Servokolben 8 weiter abgesenkt ist, wie dies
in 9 dargestellt ist. Dem Servokolben 8 folgt
der Schieber 12 unter der Wirkung des Drucks im ersten
Druckraum 13 und zwar solange, bis wieder der Zustand erreicht
ist, der in 1 dargestellt ist. Hier liegt
das Hauptverschlussstück 6 am
Hauptventilsitz 5 an. Der Durchgangskanal 10 im Hauptverschlussstück ist durch
den Schieber 12 verschlossen und der Hilfskanal 17 ist
durch das Betätigungselement 18 verschlossen.
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Für alle Bewegungen
des Betätigungselements 18 sind
nur relativ kleine Kräfte
erforderlich. Die anfängliche Öffnungsbewegung
des Betätigungselements 18 muss
nur gegenüber
einem relativ dünnen
Hilfskanal 17 ausgeführt
werden, bei dem keine großen
Drücke
oder Druckdifferenzen zu erwarten sind. Die übrigen Bewegungen des Betätigungselements 18 erfolgen
bei außerordentlich
niedrigen Druckdifferenzen.
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10 zeigt
eine abgewandelte Ausführungsform,
bei der gleiche Elemente wie in den 1 bis 9 mit
den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Der Hauptunterschied besteht
darin, dass der Schieber 12 mit dem Servokolben 8 verbunden
ist. Im vorliegenden Fall sind der Schieber 12 und der
Servokolben 8 einstückig
ausgebildet.
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11 zeigt
eine dritte Ausgestaltung, bei der die zweite Steuerkante 22 am
Schieber 12 in der dem ersten Druckraum 13 zugewandten
Stirnseite ausgebildet ist. Im Übrigen
ist der Steuerkanal 20 vom Raum 25 durch das Betätigungselement 18 in allen
möglichen
Positionen des Betätigungselements 18 relativ
zum Schieber 12 getrennt. Während bei den Ausgestaltungen
nach 1 bis 10 der Hilfskanal 17 und
der Steuerkanal 20 eine gemeinsame Verbindung, nämlich den
seitlichen Kanal 24, zum ersten Druckraum 13 hatten,
ist diese gemeinsame Verbindung nun nicht mehr gegeben. Über den seitlichen
Kanal 24 steht bei der Ausgestaltung nach 11 nur
noch der Hilfskanal 17 mit dem ersten Druckraum 13 in Verbindung.
Der Steuerkanal 20 öffnet
sich hingegen direkt in den ersten Druckraum 13, wenn das
Betätigungselement 18 weit
genug aus dem Schieber 12 herausgezogen worden ist. Im Übrigen ist
die Funktion dieser Ausgestaltung genauso wie im Zusammenhang mit
den 1 bis 9 beschrieben.
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12 zeigt
eine vierte Ausführungsform, bei
der das Betätigungselement 18 mit
einer den Schieber 12 umgreifenden Schürze 27 versehen ist. An
der Schürze
ist die erste Steuerkante 21 ausgebildet. Gleiche und einander
entsprechende Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in 1 versehen.
Auch hier ist der Steuerkanal 20 vom Hilfskanal 17 getrennt.
Die Bemessung ist so ausgelegt, dass das Ventilelement 19 des
Betätigungselements 18 zur
Anlage an den den Hilfskanal 17 umgebenden Hilfsventilsitz 28 kommt,
bevor ein die Schürze 27 haltender
Träger 29 zur
Anlage an den Schieber 12 kommt.
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Auch
bei dieser Ausgestaltung kann natürlich vorgesehen sein, dass
der Schieber 12 und der Servokolben 8 miteinander
verbunden sind.
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13 zeigt
eine fünfte
Ausgestaltung, bei der das Betätigungselement 18 eine
Mitnehmeranordnung 30 aufweist, die den Schieber 12 nach
einem vorbestimmten Leerhub des Betätigungselements 18 kontaktiert
und mitnimmt, falls die Druckdifferenzen zwischen dem ersten Druckraum 13 und dem
zweiten Druckraum 14 oder andere Druckdifferenzen in der
Ventilanordnung 1 nicht ausreichen, um den Schieber 12 zu
bewegen.
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14 zeigt
eine sechste Ausgestaltung einer Ventilanordnung 1, bei
der gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen wie in den anderen
Figuren versehen sind. Hier ist die Mitnehmeranordnung 30 durch
eine Nut gebildet, die an einem mit dem Betätigungselement 18 verbundenen
Aktuator 31 angeordnet ist und in die Haken 32 eingreifen,
die am Schieber 12 befestigt sind. Auch hier dient die Mitnehmeranordnung 30 dazu,
den Schieber 12 zu betätigen,
wenn im Übrigen
die Druckverhältnisse
in der Ventilanordnung 1 nicht zur Bewegung des Schiebers 12 ausreichen.
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Bei
der in 15 dargestellten siebten Ausführungsform
handelt es sich um eine geometrische Umgestaltung der Ausführungsform
nach 12. Der Schieber 12 ist in voller Länge vom
Hilfskanal 17 durchsetzt. Das Betätigungselement 18 trägt wiederum
die Schürze 27.
Der Halter 29, der die Schürze trägt, weist eine Öffnung 33 auf, über die
der Hilfskanal 17 mit dem ersten Druckraum 13 in
Verbindung stehen kann, wenn das Druckventilelement 19 vom Hilfsventilsitz 28 abgehoben
hat.
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16 zeigt
eine achte Ausführungsform, bei
der die Schürze 27 am
Aktuator 31 angeordnet ist, der das Betätigungselement 18 betätigt oder
mit ihm zusammen bewegt wird. Im Übrigen entspricht die Ausgestaltung
der 16 der der 15.
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In
allen Ausführungsformen
sind gleiche und einander entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen
versehen. In allen Ausführungsformen
können
der Schie ber 12 und der Servokolben 8 miteinander
verbunden oder einteilig ausgebildet sein.
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Mit
den dargestellten Ventilanordnungen kann man einen schrittweisen
Druckausgleich, d. h. ein schrittweises Öffnen erreichen. In einem ersten Schritt
wird ein Druckausgleich durch Freigeben des Hilfskanals 17 ermöglicht.
In einem zweiten Schritt wird der Steuerkanal 20 mit seiner Öffnung 26 freigegeben.
Die Größe dieser Öffnung stellt
sich dann so ein, dass ein Gleichgewicht zwischen dem der ersten Druckkammer 13 zufließenden und
dem aus der ersten Druckkammer 13 abfließenden Fluid
besteht. Durch eine Verlagerung des Betätigungselements 18 lässt sich
dann der Öffnungsgrad
des Hauptventils, das aus dem Hauptventilsitz 5 und dem
Hauptverschlussstück 6 gebildet
ist, sehr genau einstellen. Mit einer derartigen Ventilanordnung 1 lässt sich
eine proportionale Einstellung des Öffnungsgrades erreichen.